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垃圾焚燒發電的技術特點與應對措施
時間:2020-12-21 08:57:31

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我國城市化發展不斷推進,城市人口增加,垃圾數量增多,導致城市垃圾污染問題日益嚴重。垃圾焚燒發電能夠對垃圾進行資源化的處理,能夠滿足我國現階段的綠色環保生態保護的相關政策規定。筆者根據多年的工作經驗,主要針對垃圾焚燒發電的技術特點進行分析,并提出應對措施。

一、垃圾焚燒發電技術特點

1.爐排爐技術。生活垃圾通過進料溜 槽進入傾斜向下的爐排(爐排分為干燥 段、燃燒段、燃盡段),動、靜爐排的交錯布 置,通過動爐排的往復運動,垃圾借助自 身重力作用,翻滾著向下方運動,使垃圾 依次通過爐排上的各個區段,直至燃盡排 出爐膛進入除渣機。助燃空氣從爐排下部 進入并穿透垃圾進入爐膛。爐排爐的主要 特點是它對垃圾的適用范圍廣,既能適應 含水率較低的高熱值垃圾,也能適合含水 率較高的低熱值垃圾;它對進爐的垃圾顆 粒度沒有特別的要求,垃圾處理量大。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,較后煙氣經煙氣處理 裝置處理后排出。

2.煙氣處理技術。采用的煙氣凈化系統工藝為成熟可靠、效率高、經濟性好的 “SNCR+ 半干法(高速旋轉霧化反應器)+ 干法(熟石灰)+ 活性炭吸附 + 袋式除塵 器”煙氣處理工藝,處理對象為垃圾焚燒 所產生的煙氣中的氮氧化物、酸性物質、 粉塵、二噁英和重金屬。

來自鍋爐出口的煙氣,自頂部進入噴 霧塔,通過噴霧脫酸塔頂部入口處的煙氣 分布器,煙氣在噴霧脫酸塔內旋轉紊流流 動,然后在煙氣中噴入石灰漿液。被脫去 了酸性物質仍含有大量粉塵的煙氣從噴 霧脫酸塔出來,通過煙道導入布袋除塵 器,在布袋除塵器內過濾掉粉塵后被引風 機吸入通過煙囪排放。在煙氣進入噴霧塔 入口前的煙道中噴入活性炭以吸附二噁 英、重金屬等物質。在袋式除塵器中當煙 氣通過由顆粒物形成的濾層時,殘存的二 噁英、重金屬及酸性氣體仍能與濾層中未 反應的 Ca(OH)2 粉末、活性炭粉末發生反 應而得到進一步凈化。噴霧脫酸塔內未反 應完全的石灰,隨煙氣進入除塵器,部分 未反應物將附著于濾袋上與通過濾袋的 酸氣再次反應,使脫酸效率進一步提高,相應提高了石灰漿的利用率。在布袋除塵 器內過濾掉粉塵后煙氣被引風機吸入通 過煙囪排放。煙氣在排入大氣時,煙氣中 的有害物質的含量是重要的環保指標。對 煙氣質量的控制和監視是根據工藝流程 運行要求而進行的,以先進、實用和可靠 為原則,設置煙氣有害氣體成分的在線定 量分析檢測儀,構成自動監測控制系統, 以實現對各種成分的在線分析和動態監 控,該儀表將檢測的各種成分參數統一轉 換成標準的信號。通過儀表的輸出接口或 標準通訊接口,傳輸至中央控制室的 DCS 控制系統,在中央控制室進行集中的監控 和管理。煙氣處理系統使最終排放物達到生活垃圾焚燒廠煙氣排放標準,有效防止 二次污染。在工廠內明顯的地方設置顯示 牌,以便接受公眾監督。在線自動監測裝 置有遠程傳輸通訊接口和傳送裝置,以便 相關政府部門能夠進行實時監測。為控制 垃圾氮氧化物的生成,采用 SNCR 系統將 氨水噴入余熱鍋爐第一煙道內以控制氮 氧化物的排放。為降低檢修霧化器和啟停 爐時煙氣溫度偏低等造成的運行風險,因 此可采用熟石灰干粉噴射系統控制酸性 氣體的排放。

3.有害物質的處理措施。生活垃圾中 本身含有微量的二噁英,由于二噁英具有 熱穩定性,盡管大部分經高溫燃燒得以分解,但仍會有微量二噁英隨煙氣排出。

燃燒過程中由含氯前體物生成二噁 英,前體物包括聚氯乙烯、氯代苯、五氯苯 酚等,燃燒中前體物分子通過重排、自由 基縮合、脫氯或其他分子反應等過程會生 成二噁英,該大部分二噁英經高溫燃燒被 分解。當燃燒不充分時,煙氣中產生過多 的未燃燼物質,則 300~500℃溫度環境 下,經高溫燃燒已分解的二噁英遇到適量 的觸媒物質(主要為重金屬,特別是銅)將 重新生成。研究表明,二噁英的生成和一 氧化碳濃度有很大關系。調節一、二次風 量和配比,使二次燃燒的氣體形成旋流, 使燃燒更完全、更充分,從而控制煙氣中 一氧化碳的含量及二噁英的生成量。當煙 氣溫度降到 300~500℃范圍,少量已經分 解的二噁英將重新生成,因此,設計考慮 盡量減小余熱鍋爐尾部的截面積,使煙氣 流速提高,以減少煙氣從高溫到低溫過程 的停留時間,以減少二噁英的再生成。噴 霧塔入口煙道布置活性炭導入裝置,將比 表面積大于 700m2 /g 的活性炭噴入煙氣, 用以吸附二噁英。同時,在布袋除塵器中, 當煙氣通過由顆粒物形成的濾層時,殘存 的微量二噁英仍能與濾層中未反應的 Ca (OH)2粉末、活性炭粉末發生反應而得到 進一步凈化。選用高效布袋除塵器,采用 PTFE+PTFE 覆膜濾料,進一步將附有二噁 英的飛灰過濾收集后,送入飛灰穩定化系 統進行穩定化處理。通過上述措施可以確 保煙氣中二噁英排放指標滿足排放標準。

二、垃圾焚燒發電技術應對措施

1.優化技術與設備。針對我國垃圾中含水率高、低熱值、廚余垃圾含量高等特點,企業在引進先進設備與技術之前,應 對垃圾焚燒技術與設備關鍵技術進行深 入研究與分析,并根據我國垃圾的主要特 征與狀況,對焚燒技術流程、參數實施全 面的調整與優化,積極研究新技術新工 藝,提高國產生活垃圾焚燒技術水平,開發生產適合我國國情的垃圾處理技術,尤 其是發展焚燒余熱利用技術,提高尾氣凈 化處理技術的水平,減少二次污染。

2.減少有害物質排放。垃圾焚燒后的 尾氣中,一般存在許多有還物質,消除有 害物質的方法有很多種,減少塑料焚燒, 采用垃圾分揀技術等許多其他的方法,半干式加布袋除塵系統和多流體堿霧發生 器脫硫技術就得到了廣泛應用。半干式加 布袋除塵系統主要由石灰漿、布袋除塵 器、活性炭幾部分組成,其除塵系統所采 用的主要原理是:以石灰漿中和煙氣中的 酸性氣體,用布袋除塵器消滅尾氣中的灰 塵,利用活性炭的吸附作用吸附灰塵中的 二噁英和易揮發的重金屬,從而有效降低 垃圾發電廠工作過程中給周圍環境帶來 的有害物質。鑒于垃圾的復雜成分,且從 經濟角度出發,多流體堿霧發生器脫硫技 術效果顯著,也經常采用。

3.完善垃圾分類回收系統。當前我國垃圾焚燒處理能力還有著極大的發展空間,人們的環保意識也有待提升。目前大 多數垃圾收集仍然為混合處理,垃圾中成分復雜、種類較多,不但造成可回收資源 未得到有效利用而浪費,也使得垃圾焚燒 后的污染物處理難度大、成本高,造成二次污染。因此,在垃圾分類源頭進行科學的管理與規劃,對垃圾實施分類規范化處理,不但可以最大限度地提升原料利用效率,而且可有效從源頭上控制二噁英氯源,從而更好地助力垃圾焚燒發電技術的運行。首先,雖然目前我國很多居民的環保意識已有很大提高,但整體的環保意識 還有待提高,尤其是農村地區。因此,政府 應加強垃圾分類的宣傳教育力度,讓人們樹立良好的環保責任意識和養成利于環保的良好生活習慣,形成全社會良好的環保風氣和氛圍,使公眾認識到環境污染的 危害和資源再生的重要性,采取道德和法 律雙管齊下的方式,推動垃圾分類回收;其次,政府應完善分類體系,統一標準,建 立完善的廢舊物回收利用制度。建設垃圾分類收集運輸裝置和垃圾分類后續處理 產業鏈,如垃圾分選中心、大件垃圾處理 設施、綠化垃圾堆肥設施等,做到回收利用相結合。

結束語:人們每天都會產生大量垃圾,若不經過有效處理將會對環境帶來極大的破壞,而垃圾焚燒發電作為當前一種先進的垃圾處理方式已經在發達國家廣泛應用,我們也需要迎頭趕上,不斷的分析和研究垃圾焚燒發電技術,促進技術的提升,使其為我國經濟的發展做出貢獻。



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