一、工藝技術
垃圾焚燒發電主體裝置主要技術包括機械爐排焚燒爐、流化床焚燒爐、回轉式焚燒爐、CAO式焚燒爐、脈沖拋式焚燒爐等五類技術,具體介紹如下:
1.機械爐排焚燒爐
工作原理:垃圾通過進料斗進入傾斜向下的爐排(爐排分為干燥區、燃燒區、燃盡區),由于爐排之間的交錯運動,將垃圾向下方推動,使垃圾依次通過爐排上的各個區域(垃圾由一個區進入到另一區時,
起到一個大翻身的作用),直至燃盡排出爐膛。
燃燒空氣從爐排下部進入并與垃圾混合;高溫煙氣通過鍋爐的受熱面產生熱蒸汽,同時煙氣也得到冷卻,最后煙氣經煙氣處理裝置處理后排出。
特點:爐排爐生活垃圾焚燒技術運行穩定,對垃圾的徹底處理能力強,適于連續運行,經優化的煙氣處理技術后排放達標。
但是爐排的材質要求和加工精度要求高,要求爐排與爐排之間的接觸面相當光滑、排與排之間的間隙相當小。另外機械結構復雜,損壞率高,維護量大。
2.流化床焚燒爐
工作原理:爐體是由多孔分布板組成,在爐膛內加入大量的石英砂,將石英砂加熱到600℃以上,并在爐底鼓入200℃以上的熱風,使熱砂沸騰起來,再投入垃圾。
垃圾同熱砂一起沸騰,垃圾很快被干燥、著火、燃燒。未燃盡的垃圾比重較輕,繼續沸騰燃燒,燃盡的垃圾比重較大,落到爐底,經過水冷后,用分選設備將粗渣、細渣送到廠外,少量的中等爐渣和石英砂通
過提升設備送回到爐中繼續使用。
特點:流化床燃燒充分,爐內燃燒控制較好,但煙氣中灰塵量大,操作復雜,運行費用較高,對燃料粒度均勻性要求較高,需大功率的破碎裝置,石英砂對設備磨損嚴重,設備維護量大。易產生結焦,系統連
續運行能力較低。
3.回轉式焚燒爐
工作原理:回轉式焚燒爐是用冷卻水管或耐火材料沿爐體排列,爐體水平放置并略為傾斜。通過爐身的不停運轉,使爐體內的垃圾充分燃燒,同時向爐體傾斜的方向移動,直至燃盡并排出爐體。
特點:設備利用率高,灰渣中含碳量低,過剩空氣量低,有害氣體排放量低。但燃燒不易控制,垃圾熱值低時燃燒困難。
4.CAO焚燒爐
工作原理:垃圾運至儲存池,進入生化處理罐,在微生物作用下脫水,使天然有機物(廚余、葉、草全自動垃圾發電起重機全自動垃圾發電起重機等)分解成粉狀物,其他固體包括塑料橡膠一類的合成有機物
和垃圾中的無機物則不能分解粉化。
經篩選,未能粉化的廢棄物進入焚燒爐的先進入第一燃燒室(溫度為600℃),產生的可燃氣體再進入第二燃燒室,不可燃和不可熱解的組份呈灰渣狀在第一燃燒室中排出。
第二室溫度控制在860℃進行燃燒,高溫煙氣加熱鍋爐產生蒸汽。煙氣經處理后由煙囪排至大氣,金屬玻璃在第一燃燒室內不會氧化或融化,可在灰渣中分選回收。
特點:可回收垃圾中的有用物質;但單臺焚燒爐的處理量小,處理時間長,目前單臺爐的日處理量最大達到150噸,由于煙氣在850℃以上停留時間難于超過1秒鐘短,煙氣中二噁英的含量高,環保難以達標。
5.脈沖拋式
工作原理:垃圾經自動給料單元送入焚燒爐的干燥床干燥,然后送入第一級爐排,在爐排上經高溫揮發、裂解,爐排在脈沖空氣動力裝置的推動下拋動,將垃圾逐級拋入下一級爐排,此時高分子物質進行裂
解、其它物質進行燃燒。 直至最后燃盡后進入灰渣池,由自動除渣裝置排出。助燃空氣由爐排上的氣孔噴入并與垃圾混合燃燒,同時使垃圾懸浮在空中。揮發和裂解出來的物質進入第二級燃燒室,進行進一步的裂解和燃
燒,未燃盡的煙氣進入第三級燃燒室進行完全燃燒;高溫煙氣通過鍋爐受熱面加熱蒸汽,同時煙氣經冷卻后排出。
二.垃圾焚燒發電污染物排放及處理要求
1.工程技術要求
每條焚燒生產線的年運行時間應在8000小時以上,垃圾焚燒系統的設計服務期限不應低于20年。
垃圾池有效容積應按5~7天的額定垃圾焚燒量確定。垃圾池應設置垃圾滲濾液收集設施。生活垃圾貯存設施和滲濾液收集設施應采取封閉負壓措施,并保證其在運行期和停爐期均處于負壓狀態。這些設施內
的氣體應優先通入焚燒爐中進行高溫處理,或收集并經除臭處理滿足《惡臭污染物排放標準》要求后排放。
應保證垃圾在焚燒爐內得到充分燃燒,二次燃燒室內的煙氣應在不低于850℃的條件下滯留時間不小于2秒,焚燒爐渣熱灼減率應控制在5%以內。
垃圾焚燒線必須配置煙氣凈化系統,并應采取單元制布置方式。煙氣凈化工藝流程的選擇,應充分考慮垃圾特性和焚燒污染物產生量的變化及其物理、化學性質的影響,并應注意組合工藝間的相互匹配。
酸性污染物的去除:酸性污染物包括氯化氫、氟化氫、硫氧化物、氮氧化物等,應選用適宜的處理工藝對其進行去除。
應采取措施嚴格控制煙氣中二噁英的排放,包括:控制燃燒室內焚燒煙氣的溫度、停留時間與氣流擾動工況;減少煙氣在200℃~500℃溫度區的滯留時間;設置活性炭粉等吸附劑噴入裝置。
2.運行監管要求
應定期監控垃圾貯池中的垃圾貯存量,并采取有效措施導排垃圾貯池中的滲濾液,滲濾液應經處理后達標排放。
應實現焚燒爐運行狀況在線監測,監測項目至少應包括焚燒爐燃燒溫度、爐膛壓力、煙氣出口氧氣含量和一氧化碳含量,應在顯著位置設立標牌,自動顯示焚燒爐運行工況的主要參數和煙氣主要污染物的
在線監測數據。
應實現煙氣自動連續在線監測,監測項目至少應包括氯化氫、一氧化碳、煙塵、二氧化硫、氮氧化物等項目,并與當地環衛和環保主管部門聯網,實現數據的實時傳輸。
對垃圾焚燒產生的爐渣和飛灰應按照規定分別進行妥善處理或處置。
在各工藝環節要采取切實有效的臭氣控制措施,廠區應做到無明顯臭味;要在相關位置按要求使用除臭系統,并按要求及時維護。
在垃圾貯池、污水及滲濾液收集池、地下建筑物、生產控制室等沼氣易聚集場所,應加強日常監測監管,以確保安全生產。
3.廢氣處理要求
垃圾焚燒廠排放的廢氣主要來自于焚燒過程所產生的煙氣,其主要污染物為粉塵、氯化氫(HCl)、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)、一氧化碳(CO)、有機污染物、二噁英及重金屬等。
通過計算機控制系統可以實現垃圾焚燒、熱能利用、煙氣處理等過程的高度自動化,控制設定的燃燒條件(如爐膛溫度高于850℃,煙氣停留時間大于2秒,保持煙氣湍流流動和適度的過氧量),使焚燒
系統在額定工況下運行,原始排放物濃度降到最低,并保證二噁英等有機物的徹底分解。
安裝各種有效的煙氣處理設備,如布袋除塵、活性炭吸附有害物質等,并使用煙氣在線監測儀—以連續監測每條焚燒線的煙氣排放指標,確保垃圾焚燒廠煙氣污染物排放達到規定標準要求。
4.惡臭氣體排放控制要求
應采用密閉性好、具有自動裝卸結構的壓縮式運輸車來運輸垃圾,盡量減少臭味外溢。
在垃圾卸料大廳出入口應設置空氣幕,并在垃圾運輸車卸料前后關閉電動卸料門,以防止臭氣外逸。
垃圾池應采用密閉式設計,在垃圾池上方設置吸風口,將惡臭氣體作為燃燒空氣引至焚燒爐內高溫分解,并使垃圾池和卸料大廳處于負壓狀態。
應設置備用的活性炭廢氣凈化設施,在全廠停爐檢修期間,垃圾池內的臭氣必須經活性炭廢氣凈化設施凈化達標后才能排放。
5.二噁英排放控制要求
所謂二噁英,實際上是二噁英類的一個簡稱,指的是結構和性質都很相似的包含眾多同類物或異構體的兩大類,共210種有機化合物,但其中只有極少數種類被認為具有毒性。
二噁英并不是垃圾焚燒廠特有的公害,它是一種有機物與氯一起加熱就會產生的化合物,是一種比較普遍的化學現象。二噁英在空氣、土壤、水、食物和垃圾中都能發現,有研究顯示,食品是其主要來
源,人體接觸的二噁英中約有90%來自膳食方面。
垃圾焚燒廠控制二噁英排放,主要采用成熟的前“3T”后高效凈化技術,其一是保持焚燒爐膛內溫度大于850度,并控制煙氣在爐膛內停留2秒以上,使二噁英得到完全分解;其二是煙氣通過最先進的活性炭
凈化處理系統,將單位二噁英濃度控制在0.1(ngTEQ/m3)以內,達到國際上最嚴格的排放標準。
6.爐渣與飛灰控制要求
爐渣主要為生活垃圾焚燒后的殘余物,其產生量視垃圾成分而定,其主要成分為氧化錳(MnO)、二氧化硅(SiO2)、氧化鈣(CaO)、三氧化二鋁(Al2O3)、三氧化二鐵(Fe2O3)、廢金屬,以及
少量未燃盡的有機物等。
垃圾焚燒產生的爐渣經過高溫無害化處理,再經過磁選等分離后,可對爐渣進行綜合利用,不能綜合利用部分可送至衛生填埋場填埋。
飛灰收集、儲存與處理系統各裝置應保持密閉狀態。煙氣凈化系統采用干法或半干法方式脫除酸性氣體時,飛灰處理系統應采取機械除灰或氣力除灰方式;采用濕法時,應將飛灰從污水中有效分離出來。
飛灰屬于危險廢物,必須單獨收集,不得與生活垃圾、焚燒殘渣等混合,也不得與其他危險廢物混合。垃圾焚燒飛灰不得在廠區長期儲存,不得進行簡易處置,不得隨意外運排放。
華禹活性炭張經理
華禹活性炭孫經理