一、工藝技術(shù)
垃圾焚燒發(fā)電主體裝置主要技術(shù)包括機(jī)械爐排焚燒爐、流化床焚燒爐、回轉(zhuǎn)式焚燒爐、CAO式焚燒爐、脈沖拋式焚燒爐等五類技術(shù),具體介紹如下:
1.機(jī)械爐排焚燒爐
工作原理:垃圾通過進(jìn)料斗進(jìn)入傾斜向下的爐排(爐排分為干燥區(qū)、燃燒區(qū)、燃盡區(qū)),由于爐排之間的交錯運(yùn)動,將垃圾向下方推動,使垃圾依次通過爐排上的各個區(qū)域(垃圾由一個區(qū)進(jìn)入到另一區(qū)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(jìn)入并與垃圾混合;高溫?zé)煔馔ㄟ^鍋爐的受熱面產(chǎn)生熱蒸汽,同時煙氣也得到冷卻,最后煙氣經(jīng)煙氣處理裝置處理后排出。
特點(diǎn):爐排爐生活垃圾焚燒技術(shù)運(yùn)行穩(wěn)定,對垃圾的徹底處理能力強(qiáng),適于連續(xù)運(yùn)行,經(jīng)優(yōu)化的煙氣處理技術(shù)后排放達(dá)標(biāo)。
但是爐排的材質(zhì)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(dāng)光滑、排與排之間的間隙相當(dāng)小。另外機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜,損壞率高,維護(hù)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(nèi)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(fēng),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(xù)沸騰燃燒,燃盡的垃圾比重較大,落到爐底,經(jīng)過水冷后,用分選設(shè)備將粗渣、細(xì)渣送到廠外,少量的中等爐渣和石英砂通
過提升設(shè)備送回到爐中繼續(xù)使用。
特點(diǎn):流化床燃燒充分,爐內(nèi)燃燒控制較好,但煙氣中灰塵量大,操作復(fù)雜,運(yùn)行費(fèi)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(shè)備磨損嚴(yán)重,設(shè)備維護(hù)量大。易產(chǎn)生結(jié)焦,系統(tǒng)連
續(xù)運(yùn)行能力較低。
3.回轉(zhuǎn)式焚燒爐
工作原理:回轉(zhuǎn)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(yùn)轉(zhuǎn),使?fàn)t體內(nèi)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(diǎn):設(shè)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(yùn)至儲存池,進(jìn)入生化處理罐,在微生物作用下脫水,使天然有機(jī)物(廚余、葉、草全自動垃圾發(fā)電起重機(jī)全自動垃圾發(fā)電起重機(jī)等)分解成粉狀物,其他固體包括塑料橡膠一類的合成有機(jī)物
和垃圾中的無機(jī)物則不能分解粉化。
經(jīng)篩選,未能粉化的廢棄物進(jìn)入焚燒爐的先進(jìn)入第一燃燒室(溫度為600℃),產(chǎn)生的可燃?xì)怏w再進(jìn)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(jìn)行燃燒,高溫?zé)煔饧訜徨仩t產(chǎn)生蒸汽。煙氣經(jīng)處理后由煙囪排至大氣,金屬玻璃在第一燃燒室內(nèi)不會氧化或融化,可在灰渣中分選回收。
特點(diǎn):可回收垃圾中的有用物質(zhì);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(dá)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(huán)保難以達(dá)標(biāo)。
5.脈沖拋式
工作原理:垃圾經(jīng)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(jīng)高溫?fù)]發(fā)、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(zhì)進(jìn)行裂
解、其它物質(zhì)進(jìn)行燃燒。 直至最后燃盡后進(jìn)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(fā)和裂解出來的物質(zhì)進(jìn)入第二級燃燒室,進(jìn)行進(jìn)一步的裂解和燃
燒,未燃盡的煙氣進(jìn)入第三級燃燒室進(jìn)行完全燃燒;高溫?zé)煔馔ㄟ^鍋爐受熱面加熱蒸汽,同時煙氣經(jīng)冷卻后排出。
二.垃圾焚燒發(fā)電污染物排放及處理要求
1.工程技術(shù)要求
每條焚燒生產(chǎn)線的年運(yùn)行時間應(yīng)在8000小時以上,垃圾焚燒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)服務(wù)期限不應(yīng)低于20年。
垃圾池有效容積應(yīng)按5~7天的額定垃圾焚燒量確定。垃圾池應(yīng)設(shè)置垃圾滲濾液收集設(shè)施。生活垃圾貯存設(shè)施和滲濾液收集設(shè)施應(yīng)采取封閉負(fù)壓措施,并保證其在運(yùn)行期和停爐期均處于負(fù)壓狀態(tài)。這些設(shè)施內(nèi)
的氣體應(yīng)優(yōu)先通入焚燒爐中進(jìn)行高溫處理,或收集并經(jīng)除臭處理滿足《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求后排放。
應(yīng)保證垃圾在焚燒爐內(nèi)得到充分燃燒,二次燃燒室內(nèi)的煙氣應(yīng)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(yīng)控制在5%以內(nèi)。
垃圾焚燒線必須配置煙氣凈化系統(tǒng),并應(yīng)采取單元制布置方式。煙氣凈化工藝流程的選擇,應(yīng)充分考慮垃圾特性和焚燒污染物產(chǎn)生量的變化及其物理、化學(xué)性質(zhì)的影響,并應(yīng)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(yīng)選用適宜的處理工藝對其進(jìn)行去除。
應(yīng)采取措施嚴(yán)格控制煙氣中二噁英的排放,包括:控制燃燒室內(nèi)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(qū)的滯留時間;設(shè)置活性炭粉等吸附劑噴入裝置。
2.運(yùn)行監(jiān)管要求
應(yīng)定期監(jiān)控垃圾貯池中的垃圾貯存量,并采取有效措施導(dǎo)排垃圾貯池中的滲濾液,滲濾液應(yīng)經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放。
應(yīng)實(shí)現(xiàn)焚燒爐運(yùn)行狀況在線監(jiān)測,監(jiān)測項(xiàng)目至少應(yīng)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(yīng)在顯著位置設(shè)立標(biāo)牌,自動顯示焚燒爐運(yùn)行工況的主要參數(shù)和煙氣主要污染物的
在線監(jiān)測數(shù)據(jù)。
應(yīng)實(shí)現(xiàn)煙氣自動連續(xù)在線監(jiān)測,監(jiān)測項(xiàng)目至少應(yīng)包括氯化氫、一氧化碳、煙塵、二氧化硫、氮氧化物等項(xiàng)目,并與當(dāng)?shù)丨h(huán)衛(wèi)和環(huán)保主管部門聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時傳輸。
對垃圾焚燒產(chǎn)生的爐渣和飛灰應(yīng)按照規(guī)定分別進(jìn)行妥善處理或處置。
在各工藝環(huán)節(jié)要采取切實(shí)有效的臭氣控制措施,廠區(qū)應(yīng)做到無明顯臭味;要在相關(guān)位置按要求使用除臭系統(tǒng),并按要求及時維護(hù)。
在垃圾貯池、污水及滲濾液收集池、地下建筑物、生產(chǎn)控制室等沼氣易聚集場所,應(yīng)加強(qiáng)日常監(jiān)測監(jiān)管,以確保安全生產(chǎn)。
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(chǎn)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(jī)污染物、二噁英及重金屬等。
通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)垃圾焚燒、熱能利用、煙氣處理等過程的高度自動化,控制設(shè)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(tǒng)在額定工況下運(yùn)行,原始排放物濃度降到最低,并保證二噁英等有機(jī)物的徹底分解。
安裝各種有效的煙氣處理設(shè)備,如布袋除塵、活性炭吸附有害物質(zhì)等,并使用煙氣在線監(jiān)測儀—以連續(xù)監(jiān)測每條焚燒線的煙氣排放指標(biāo),確保垃圾焚燒廠煙氣污染物排放達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求。
4.惡臭氣體排放控制要求
應(yīng)采用密閉性好、具有自動裝卸結(jié)構(gòu)的壓縮式運(yùn)輸車來運(yùn)輸垃圾,盡量減少臭味外溢。
在垃圾卸料大廳出入口應(yīng)設(shè)置空氣幕,并在垃圾運(yùn)輸車卸料前后關(guān)閉電動卸料門,以防止臭氣外逸。
垃圾池應(yīng)采用密閉式設(shè)計(jì),在垃圾池上方設(shè)置吸風(fēng)口,將惡臭氣體作為燃燒空氣引至焚燒爐內(nèi)高溫分解,并使垃圾池和卸料大廳處于負(fù)壓狀態(tài)。
應(yīng)設(shè)置備用的活性炭廢氣凈化設(shè)施,在全廠停爐檢修期間,垃圾池內(nèi)的臭氣必須經(jīng)活性炭廢氣凈化設(shè)施凈化達(dá)標(biāo)后才能排放。
5.二噁英排放控制要求
所謂二噁英,實(shí)際上是二噁英類的一個簡稱,指的是結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都很相似的包含眾多同類物或異構(gòu)體的兩大類,共210種有機(jī)化合物,但其中只有極少數(shù)種類被認(rèn)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(jī)物與氯一起加熱就會產(chǎn)生的化合物,是一種比較普遍的化學(xué)現(xiàn)象。二噁英在空氣、土壤、水、食物和垃圾中都能發(fā)現(xiàn),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(shù),其一是保持焚燒爐膛內(nèi)溫度大于850度,并控制煙氣在爐膛內(nèi)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(jìn)的活性炭
凈化處理系統(tǒng),將單位二噁英濃度控制在0.1(ngTEQ/m3)以內(nèi),達(dá)到國際上最嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。
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(chǎn)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(jī)物等。
垃圾焚燒產(chǎn)生的爐渣經(jīng)過高溫?zé)o害化處理,再經(jīng)過磁選等分離后,可對爐渣進(jìn)行綜合利用,不能綜合利用部分可送至衛(wèi)生填埋場填埋。
飛灰收集、儲存與處理系統(tǒng)各裝置應(yīng)保持密閉狀態(tài)。煙氣凈化系統(tǒng)采用干法或半干法方式脫除酸性氣體時,飛灰處理系統(tǒng)應(yīng)采取機(jī)械除灰或氣力除灰方式;采用濕法時,應(yīng)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(dú)收集,不得與生活垃圾、焚燒殘?jiān)然旌?,也不得與其他危險廢物混合。垃圾焚燒飛灰不得在廠區(qū)長期儲存,不得進(jìn)行簡易處置,不得隨意外運(yùn)排放。
華禹活性炭張經(jīng)理
華禹活性炭孫經(jīng)理