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技术 | 试析城市生活垃圾焚烧发电技术
2019-12-2 11:20:02

来源:北极星风力发电网

摘 要:随着我国经济水平的不断提高和科学技术的飞速发展,我国城市化的步伐正在逐步加快。这个过程中暴露出了很多的问题,其中污染问题的严重程度正在不断攀升,城市垃圾作为经济发展的一个重大阻碍已经不容忽视。针对这个情况,有关部门应该应用垃圾焚烧发电技术,将废物重新加以利用,这样不仅能解决污染问题还能加快环境建设。本文将深入分析研究城市垃圾焚烧发电技术的应用,希望能为解决我国城市建设过程中的垃圾问题提供参考。

关键词:城市;生活垃圾;焚烧发电;污染问题

1 国内外城市生活垃圾处理方式及对比

我国目前处理垃圾的方法比较多样化,主要有焚烧、等离子气化、堆肥和填埋等。而环境建设方面发展得好的发达国家,诸如日本、德国和新加坡等在处理城市垃圾问题时主要采用的方法是焚烧法。以下详细分析我国采用的垃圾处理方法:

(1)垃圾焚烧法:指将收集到的垃圾经过分类之后,将可燃烧的垃圾倒入焚烧炉中进行焚烧处理。垃圾焚烧法可以通过高温燃烧,消除垃圾附带的大量细菌、病毒以及其他有害物质,并利用相关设备回收热能进行发电和供暖。目前这一技术方法正在不断被完善,是达到垃圾处理“减量化、资源化和无害化”目标最为有效的方法;

(2)等离子气化法:利用热等离子将垃圾气化,然后分离出气化垃圾中的有机物和无机物,再利用有关技术进行提炼,达到回收资源的目的。等离子气化法的思路是好的,但是由于我国科学技术水平的限制,这一方法目前还不够成熟,应用较少;

(3)堆肥法:指在人工条件下,利用微生物降解垃圾中的有机物,形成可以用于制作肥料的类腐殖质。这种方法的局限性比较强,仅适用于有机垃圾,而且不能对其他的垃圾进行回收利用,所以在国内的市场比较狭小,利润也不高;

(4)填埋法:指将垃圾埋进土中,利用土壤中的微生物和其他手段来降解垃圾,分解其中的有机物,达到处理垃圾的目的。在我国,这是垃圾处理的主要手段,而且填埋场的数量和效率都在逐年提高。但是这种处理方式仅能够解决一时的困难,而且还会留下许多后患。比如大量将垃圾埋进土里,就会造成土地污染,影响到农田种植,甚至引发传染病。这是一种不提倡的做法。

目前,我国各城市城镇化提速后,垃圾量暴涨形成“垃圾围城”的状况。我国生活垃圾处理方式有填埋、焚烧、堆肥等方式,目前仍以填埋为主。根据住建部发布的《中国城市建设统计年鉴》中不同垃圾处理方式处理的生活垃圾量来看,填埋占据了我国生活垃圾处理的64%;其次是焚烧处理,占38%。截至2018年末,我国共有生活垃圾处理设施943座,其中填埋场657座,占比为70%.

2垃圾焚烧发电技术特点

科技迅速发展下,有关垃圾焚烧的理解也实现了创新,依托焚烧炉的构建能够将城市垃圾中的有害物质朝着无害物质转化,在各类病原体被消除之后,能使大气污染情况得到缓解。垃圾焚烧发电表示的是将垃圾焚烧后的余热用于发电和供电。

焚烧法在高温氧化作用下,能够氧化垃圾中可燃物,使其转化为水和二氧化碳。焚烧过程中,垃圾会有大量热能释放出来,在转化为气体、固体形态之后,即可实现垃圾的减容化、无害化处理。垃圾焚烧方式选址灵活、操作简单,处理周期短,能将有害物质有效分解。

焚烧处理要求垃圾有一定的低位热值,所以无法焚烧所有的垃圾,将无法回收但有一定价值的垃圾作为焚烧对象能够发挥最科学、有效的作用。此外,必须净化处理焚烧中形成的烟气,消化焚烧产生的碎渣,而在净化处理和消化中会有大量成本消耗,因此仅借助焚烧法进行垃圾处理有一定不足存在,在焚烧后应当再次利用热能,确保资源的利用得以实现最优化。

3垃圾焚烧发电工艺流程

就垃圾焚烧发电工艺流程而言,主要包含下述六点:

3.1垃圾储存

城市垃圾中有多类物质存在,个别垃圾还夹杂着有害物质。因此,在处理过程中需要挑出有害且无法燃烧的垃圾,将其余可利用的垃圾过称后转入垃圾储池中。垃圾储池通常情况下能够存储将近一周的垃圾处理量,而存储于储池中的垃圾,不但需要搅拌、搅碎,还需收集垃圾渗滤液;

3.2垃圾焚烧

垃圾经过上一环节处理之后,可在机器设备的运用下将其朝着焚烧炉内传输,开始焚烧垃圾。在完成了焚烧之后,需清理产生的炉渣产生。焚烧炉包含炉排炉、循环硫化床炉等,各个焚烧炉对应的焚烧方法有一定差异存在;

3.3余热发电

垃圾焚烧发电技术所使用的设备除了焚烧炉之外,同时也涉及到汽轮发电机组和余热锅炉。焚烧炉内完成垃圾焚烧,通过余热锅炉转化产生的热量之后,会有蒸汽形成,而汽轮发电机组则可通过对蒸汽的运用进行发电;

3.4烟气净化与处理

垃圾焚烧后会有大量有害物质产生,如垃圾焚烧中形成的重金属和烟尘等,倘若无法妥善处理这类有害物质,那么就会二次污染环境。烟气净化处理依据具体搭配方式而言,可分为湿式反应塔搭配袋式除尘器、干式反应塔搭配袋式除尘器和半干式反应塔搭配袋式除尘器等三种处理方式;

3.5垃圾渗滤液处理

垃圾储存于垃圾储池中,在发酵之后会有垃圾渗滤液产生。此类液体含有较多重金属、氨氮,散发着臭味。垃圾总重量中,垃圾渗滤液约占 1/10。通过污水处理之后的渗滤液才能排放,否则环境会受到污染;

3.6炉渣、炉灰处理

焚烧炉将垃圾焚烧之后,会有炉渣产生。借助先进技术处理炉渣之后,可用于日常生产。炉渣经过处理后,可用于砖块制作的材料,或是用于道路铺设中。布袋除尘器收集的粉尘由于不存在利用价值的缘故,应当经过特殊的无害处理之后,再填埋。

4垃圾焚烧技术选择

4.1热解气化焚烧炉

热解气化焚烧炉属于控制空气燃烧技术,系统区域包含加热干燥、热解气化、残碳燃烧和可燃气燃烧等。热解气化焚烧炉具备的优点包含设备结构简单,烟气氮氧化物含量低、维护简易等。其缺点则是无法适应高水分、低热值垃圾焚烧,设备处理能力不足,热量回收率低。

4.2流化床焚烧炉

流化床燃烧技术表示以一定的比例将生活垃圾和硫化载体通过流化床上部朝着焚烧炉内转输,垃圾在硫化载体作用下会在炉内激烈的翻腾,加之循环流动的缘故,会处于悬浮燃烧状态。此类工艺通常由循环流化床、转动流化床和鼓泡流化床等组成,其中循环流化床在我国得到了广泛运用。

循环流化床焚烧炉具备的优点有结构紧凑、投资低、运行稳定、氮氧化物生成量少、燃烧适应性强等。其缺点则是需补加煤炭、预处理垃圾,占地多且会影响环境,会产生过多的飞灰和动力消耗,存在严重的受热面磨损问题。

4.3回转窑式焚烧炉

该技术在炉本体滚筒连续缓慢转动下,借助内壁耐高温抄板通过筒体滚动能将筒体下部的垃圾朝着筒体上部转输,随后垃圾靠自重下落。在燃烧水分高、热值低的生活垃圾时,难度较大。回转窑焚烧炉具有运行稳定、燃料适应性好等优点,而其缺点则是窑身较长,需设后燃室,投资较高,占地面积大等。

4.4机械炉排焚烧炉

机械炉排焚烧炉技术在国际上占据的市场份额约有 80%,相对成熟。结合炉排的具体形式而言,主要由链条炉排、滚动炉排和往复炉排等组成,其中往复炉排又由逆推倾斜往复炉排和顺推倾斜往复炉排组成。此类炉型技术运行稳定,在炉排机械运动下能够有效翻转、搅拌垃圾,有助于垃圾完全燃烧的实现。

机械炉排炉的优点主要包含较高的运行可靠性、单台处理能力,无需预处理垃圾,不会产生过多的烟气排放,灰渣产量低,无需混煤燃烧,受热面磨损偏小。而其缺点则是有着较高的炉排加工精度、控制要求,运行费用及投资偏高,后期维护检修涉及到较大的工作量。

结 语

综上所述,垃圾焚烧发电技术能够优化利用原本毫无价值的垃圾。日益规模化的垃圾分类处理之下,焚烧炉技术也迎来了更显著的发展,有效提升了焚烧发电的效率,经济效益也得到了相应的提升。而在不断普及的垃圾焚烧发电技术下,也进一步推动了我国焚烧发电企业的发展。


 
   







 

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