一、工艺技术
垃圾焚烧发电主体装置主要技术包括机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、回转式焚烧炉、CAO式焚烧炉、脉冲抛式焚烧炉等五类技术,具体介绍如下:
1.机械炉排焚烧炉
工作原理:垃圾通过进料斗进入倾斜向下的炉排(炉排分为干燥区、燃烧区、燃尽区),由于炉排之间的交错运动,将垃圾向下方推动,使垃圾依次通过炉排上的各个区域(垃圾由一个区进入到另一区时,
起到一个大翻身的作用),直至燃尽排出炉膛。
燃烧空气从炉排下部进入并与垃圾混合;高温烟气通过锅炉的受热面产生热蒸汽,同时烟气也得到冷却,最后烟气经烟气处理装置处理后排出。
特点:炉排炉生活垃圾焚烧技术运行稳定,对垃圾的彻底处理能力强,适于连续运行,经优化的烟气处理技术后排放达标。
但是炉排的材质要求和加工精度要求高,要求炉排与炉排之间的接触面相当光滑、排与排之间的间隙相当小。另外机械结构复杂,损坏率高,维护量大。
2.流化床焚烧炉
工作原理:炉体是由多孔分布板组成,在炉膛内加入大量的石英砂,将石英砂加热到600℃以上,并在炉底鼓入200℃以上的热风,使热砂沸腾起来,再投入垃圾。
垃圾同热砂一起沸腾,垃圾很快被干燥、着火、燃烧。未燃尽的垃圾比重较轻,继续沸腾燃烧,燃尽的垃圾比重较大,落到炉底,经过水冷后,用分选设备将粗渣、细渣送到厂外,少量的中等炉渣和石英砂通
过提升设备送回到炉中继续使用。
特点:流化床燃烧充分,炉内燃烧控制较好,但烟气中灰尘量大,操作复杂,运行费用较高,对燃料粒度均匀性要求较高,需大功率的破碎装置,石英砂对设备磨损严重,设备维护量大。易产生结焦,系统连
续运行能力较低。
3.回转式焚烧炉
工作原理:回转式焚烧炉是用冷却水管或耐火材料沿炉体排列,炉体水平放置并略为倾斜。通过炉身的不停运转,使炉体内的垃圾充分燃烧,同时向炉体倾斜的方向移动,直至燃尽并排出炉体。
特点:设备利用率高,灰渣中含碳量低,过剩空气量低,有害气体排放量低。但燃烧不易控制,垃圾热值低时燃烧困难。
4.CAO焚烧炉
工作原理:垃圾运至储存池,进入生化处理罐,在微生物作用下脱水,使天然有机物(厨余、叶、草全自动垃圾发电起重机全自动垃圾发电起重机等)分解成粉状物,其他固体包括塑料橡胶一类的合成有机物
和垃圾中的无机物则不能分解粉化。
经筛选,未能粉化的废弃物进入焚烧炉的先进入第一燃烧室(温度为600℃),产生的可燃气体再进入第二燃烧室,不可燃和不可热解的组份呈灰渣状在第一燃烧室中排出。
第二室温度控制在860℃进行燃烧,高温烟气加热锅炉产生蒸汽。烟气经处理后由烟囱排至大气,金属玻璃在第一燃烧室内不会氧化或融化,可在灰渣中分选回收。
特点:可回收垃圾中的有用物质;但单台焚烧炉的处理量小,处理时间长,目前单台炉的日处理量最大达到150吨,由于烟气在850℃以上停留时间难于超过1秒钟短,烟气中二噁英的含量高,环保难以达标。
5.脉冲抛式
工作原理:垃圾经自动给料单元送入焚烧炉的干燥床干燥,然后送入第一级炉排,在炉排上经高温挥发、裂解,炉排在脉冲空气动力装置的推动下抛动,将垃圾逐级抛入下一级炉排,此时高分子物质进行裂
解、其它物质进行燃烧。 直至最后燃尽后进入灰渣池,由自动除渣装置排出。助燃空气由炉排上的气孔喷入并与垃圾混合燃烧,同时使垃圾悬浮在空中。挥发和裂解出来的物质进入第二级燃烧室,进行进一步的裂解和燃
烧,未燃尽的烟气进入第三级燃烧室进行完全燃烧;高温烟气通过锅炉受热面加热蒸汽,同时烟气经冷却后排出。
二.垃圾焚烧发电污染物排放及处理要求
1.工程技术要求
每条焚烧生产线的年运行时间应在8000小时以上,垃圾焚烧系统的设计服务期限不应低于20年。
垃圾池有效容积应按5~7天的额定垃圾焚烧量确定。垃圾池应设置垃圾渗滤液收集设施。生活垃圾贮存设施和渗滤液收集设施应采取封闭负压措施,并保证其在运行期和停炉期均处于负压状态。这些设施内
的气体应优先通入焚烧炉中进行高温处理,或收集并经除臭处理满足《恶臭污染物排放标准》要求后排放。
应保证垃圾在焚烧炉内得到充分燃烧,二次燃烧室内的烟气应在不低于850℃的条件下滞留时间不小于2秒,焚烧炉渣热灼减率应控制在5%以内。
垃圾焚烧线必须配置烟气净化系统,并应采取单元制布置方式。烟气净化工艺流程的选择,应充分考虑垃圾特性和焚烧污染物产生量的变化及其物理、化学性质的影响,并应注意组合工艺间的相互匹配。
酸性污染物的去除:酸性污染物包括氯化氢、氟化氢、硫氧化物、氮氧化物等,应选用适宜的处理工艺对其进行去除。
应采取措施严格控制烟气中二噁英的排放,包括:控制燃烧室内焚烧烟气的温度、停留时间与气流扰动工况;减少烟气在200℃~500℃温度区的滞留时间;设置活性炭粉等吸附剂喷入装置。
2.运行监管要求
应定期监控垃圾贮池中的垃圾贮存量,并采取有效措施导排垃圾贮池中的渗滤液,渗滤液应经处理后达标排放。
应实现焚烧炉运行状况在线监测,监测项目至少应包括焚烧炉燃烧温度、炉膛压力、烟气出口氧气含量和一氧化碳含量,应在显著位置设立标牌,自动显示焚烧炉运行工况的主要参数和烟气主要污染物的
在线监测数据。
应实现烟气自动连续在线监测,监测项目至少应包括氯化氢、一氧化碳、烟尘、二氧化硫、氮氧化物等项目,并与当地环卫和环保主管部门联网,实现数据的实时传输。
对垃圾焚烧产生的炉渣和飞灰应按照规定分别进行妥善处理或处置。
在各工艺环节要采取切实有效的臭气控制措施,厂区应做到无明显臭味;要在相关位置按要求使用除臭系统,并按要求及时维护。
在垃圾贮池、污水及渗滤液收集池、地下建筑物、生产控制室等沼气易聚集场所,应加强日常监测监管,以确保安全生产。
3.废气处理要求
垃圾焚烧厂排放的废气主要来自于焚烧过程所产生的烟气,其主要污染物为粉尘、氯化氢(HCl)、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)、一氧化碳(CO)、有机污染物、二噁英及重金属等。
通过计算机控制系统可以实现垃圾焚烧、热能利用、烟气处理等过程的高度自动化,控制设定的燃烧条件(如炉膛温度高于850℃,烟气停留时间大于2秒,保持烟气湍流流动和适度的过氧量),使焚烧
系统在额定工况下运行,原始排放物浓度降到最低,并保证二噁英等有机物的彻底分解。
安装各种有效的烟气处理设备,如布袋除尘、活性炭吸附有害物质等,并使用烟气在线监测仪—以连续监测每条焚烧线的烟气排放指标,确保垃圾焚烧厂烟气污染物排放达到规定标准要求。
4.恶臭气体排放控制要求
应采用密闭性好、具有自动装卸结构的压缩式运输车来运输垃圾,尽量减少臭味外溢。
在垃圾卸料大厅出入口应设置空气幕,并在垃圾运输车卸料前后关闭电动卸料门,以防止臭气外逸。
垃圾池应采用密闭式设计,在垃圾池上方设置吸风口,将恶臭气体作为燃烧空气引至焚烧炉内高温分解,并使垃圾池和卸料大厅处于负压状态。
应设置备用的活性炭废气净化设施,在全厂停炉检修期间,垃圾池内的臭气必须经活性炭废气净化设施净化达标后才能排放。
5.二噁英排放控制要求
所谓二噁英,实际上是二噁英类的一个简称,指的是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类,共210种有机化合物,但其中只有极少数种类被认为具有毒性。
二噁英并不是垃圾焚烧厂特有的公害,它是一种有机物与氯一起加热就会产生的化合物,是一种比较普遍的化学现象。二噁英在空气、土壤、水、食物和垃圾中都能发现,有研究显示,食品是其主要来
源,人体接触的二噁英中约有90%来自膳食方面。
垃圾焚烧厂控制二噁英排放,主要采用成熟的前“3T”后高效净化技术,其一是保持焚烧炉膛内温度大于850度,并控制烟气在炉膛内停留2秒以上,使二噁英得到完全分解;其二是烟气通过最先进的活性炭
净化处理系统,将单位二噁英浓度控制在0.1(ngTEQ/m3)以内,达到国际上最严格的排放标准。
6.炉渣与飞灰控制要求
炉渣主要为生活垃圾焚烧后的残余物,其产生量视垃圾成分而定,其主要成分为氧化锰(MnO)、二氧化硅(SiO2)、氧化钙(CaO)、三氧化二铝(Al2O3)、三氧化二铁(Fe2O3)、废金属,以及
少量未燃尽的有机物等。
垃圾焚烧产生的炉渣经过高温无害化处理,再经过磁选等分离后,可对炉渣进行综合利用,不能综合利用部分可送至卫生填埋场填埋。
飞灰收集、储存与处理系统各装置应保持密闭状态。烟气净化系统采用干法或半干法方式脱除酸性气体时,飞灰处理系统应采取机械除灰或气力除灰方式;采用湿法时,应将飞灰从污水中有效分离出来。
飞灰属于危险废物,必须单独收集,不得与生活垃圾、焚烧残渣等混合,也不得与其他危险废物混合。垃圾焚烧飞灰不得在厂区长期储存,不得进行简易处置,不得随意外运排放。
华禹活性炭张经理
华禹活性炭孙经理