焚烧技术（共12篇）
焚烧技术 篇1
城市垃圾增加是城市化进程加快的必然结果, 如果处理不当, 就会给环境带来严重的负面影响, 比如污染空气环境、污染地下水和土壤等, 进而危害人们的生命安全, 降低人们的生活质量, 因此, 做好城市垃圾的处理工作是十分重要的。填埋、堆肥和焚烧发电是当前城市垃圾处理的主要方式, 相对而言, 焚烧垃圾的优势更为明显, 值得被研究和推广。
1 设备组成
1.1 焚烧炉
焚烧炉是垃圾焚烧技术的核心设备, 也是焚烧发电的第一步。目前, 我国常用的焚烧炉主要有2种。
1.1.1 炉排炉
其核心为炉排, 主要包括干燥、燃烧和燃烬3部分。它的工作原理是利用炉排的交错运动, 将投入其中的垃圾逐次推入到下方, 依次通过炉排的各个区域, 然后利用一次风和热量干燥翻动中的垃圾并点燃, 最后利用二次风向炉膛内补充氧气, 同时, 扰动燃烧的烟气, 使垃圾的燃烧更加充分。在此过程中, 一次风和二次风分别来源于垃圾储池的除臭负压装置和厂房顶部的吸风装置。这种方式的优点是不需要预处理垃圾, 垃圾在炉内受热均匀、燃烧充分, 并且整个过程比较容易控制, 操作较为简便, 适用于大多数的焚烧发电厂, 而且最终产生的烟气中灰尘比较少。因为设备需要较大面积的场地, 所以, 需要使用油、气等作为点火和助燃燃料, 投入成本比较高。
1.1.2 循环流化床炉
其基础为循环流化床技术, 是一种具备焚烧、供热和发电多种功能的垃圾处理设备。该设备炉内没有炉排, 可直接在炉床上铺设炉渣或石英砂等床料, 并借助布风板向炉内提供热空气, 对床料起到翻腾和加热的作用, 使其变得炽热。与垃圾结合后, 急速将垃圾干燥并燃烧。其优点在于设备占用的场地较小, 使用煤作为助燃燃料, 整体成本相对比较低。但是, 在此过程中, 需要对垃圾进行预处理, 并且炉温容易出现波动, 会导致垃圾燃烧不完全, 而且产生的烟气中也会含有较多的灰尘, 整个焚烧过程不容易被控制。
1.2 余热锅炉和发电机组
余热锅炉是回收燃烧余热的锅炉, 其工作原理是利用受热面里的水吸收垃圾焚烧产生的热量, 然后形成过热蒸气后进入汽轮发电机中, 通过发电机组的转动得到电力, 这样, 剩余的热蒸气就可以被周边其他用户作为热能使用。
1.3 烟气相关设备
烟气的相关设备反应塔SCR (SNCR) 、除尘器和活性碳喷射等的作用是净化和处理烟气, 以减小其对空气造成的污染。其中, 反应塔的作用是去除烟气中的酸性气体。按照反应材料的不同, 其反应方法可分为湿法、半干法和干法3种。材料及其使用方式为烧碱溶液直接喷入洗涤塔中;氢氧化钙溶液经由旋转喷雾器进入反应塔, 与消石灰直接放入反应塔中。
2 工艺流程
2.1 垃圾的储存和处理
城市垃圾的构成是非常复杂的, 其内会含有大量的有毒有害废弃物, 如果不处理, 会直接进入焚烧过程中, 这样, 就会产生较多的有毒气体, 同时, 还会产生一些不可燃物质, 因此, 必须对城市垃圾进行储存和发酵处理后再焚烧。储存是通过垃圾储池实现的, 并采取搅拌、倒剁等措施处理储存池内的垃圾, 滤出垃圾渗滤液。
2.2 垃圾的炉内焚烧
焚烧的过程是在焚烧炉内完成的, 在此过程中, 需要先利用进料装置将垃圾送到给料平台上, 然后再利用传送装置推送到焚烧炉内, 经炉内燃烧后得到发电所需的热量和垃圾燃烧后的灰渣。
2.3 余热的发电
余热的发电需要借助余热锅炉和汽轮发电机组的共同作用来实现。其中, 余热锅炉是将垃圾焚烧产生的热量变为过热蒸气, 将蒸气的动力作用于汽轮发电机后便可产生电能。
2.4 净化处理烟气
在净化处理烟气的过程中, 至少有7种常用方法, 主要包括除尘、活性碳、scr、sncr和3种脱酸方法。
烟气是垃圾焚烧后产生的主要物质, 由于城市垃圾成分非常复杂, 即使经过处理也无法完全消除全部的有害物质, 所以, 燃烧后的烟气中会含有较多的有害物质和气体, 比如酸性气体、二噁英和重金属等, 这些都会给空气造成严重的污染, 因此, 还需要对燃烧烟气进行净化处理。其中, 酸处理的方式主要有干式、半干式和湿式3种, 而效果最好的是湿式处理法, 但是, 这种方式所需的费用也相对比较高。在二噁英和灰尘控制方面, 可以采取“活性炭吸附+石灰石半干法脱硫+布袋除尘器”的方法。另外, 还可以采取SNCR技术, 利用氨水等还原剂去除焚烧过程产生的NOx, 避免其给大气造成污染。
2.5 处理垃圾渗滤液
垃圾渗滤液是垃圾在储池内反应发酵的产物, 其特点是含有较多的有机污染物、重金属和氨氮, 气味比较臭, 水质会发生较大程度的变化。垃圾渗滤液也是城市垃圾的重要组成部分, 其份量约占垃圾总重的20%~35%, 会对环境造成比较严重的二次污染, 所以, 需要做好垃圾渗滤液的处理工作。在处理过程中, 常采用的方法为膜生物反应器处理, 其基本过程是先通过隔栅和调节池预处理渗滤液, 然后利用膜分离进行超滤和纳滤, 再利用生物反应等处理生物, 从而实现渗滤液的达标排放。
2.6 处理飞灰、炉渣
炉渣、飞灰是垃圾焚烧后的产物, 其总量约占垃圾总重的25%, 而且炉渣经过处理后可以制成砖等重复利用。炉飞灰是危险废物, 不具备应用价值, 但是, 如果其处理不当, 也会对空气造成污染, 因此, 需要进行无害化处理后再填埋。
3 限制因素
城市垃圾焚烧发电技术是实现城市垃圾循环利用的重要措施, 对于建设节约型社会有非常重要的作用。但是, 受我国经济发展现状和技术水平等因素的影响, 城市垃圾焚烧发电技术在我国的运用还不普遍, 其限制因素包括以下几方面。
3.1 城市垃圾的总热值较低
我国城市垃圾的成分非常复杂, 并不是所有的都适合焚烧, 而且城市垃圾大多没有分类收集, 采取的是混合收集的方式;再加上垃圾中餐饮垃圾、厨房预料垃圾比较多, 城市垃圾整体的含水量较高, 这些问题都限制了其总热值。我国城市垃圾的总热值仅有发达国家的40%左右, 其焚烧发电的价值相对比较低、成本比较高。
3.2 焚烧垃圾发电技术落后
我国城市垃圾焚烧发电技术兴起的时间比较晚, 与发达国家相比有一定的差距, 很多设备和技术都是外国厂家生产制造并引入我国的, 不能完全适应我国的实际发展情况。在这种大形势下, 焚烧垃圾发电设备应有的功能并没有完全发挥出来了, 大大降低了城市垃圾焚烧发电的效率。同时, 我国在焚烧垃圾发电技术上较为成熟的还有余热发电技术, 其他的焚烧炉、烟气处理等都是从国外引入的, 设备之间的不配套也在很大程度上限制了焚烧垃圾发电的效率。
3.3 焚烧垃圾发电厂筹资困难
在当前的大环境下, 焚烧垃圾发电厂的建设需要相对比较高的投资成本, 而在运行过程中, 也需要煤、油和气等各种燃料的支持, 虽然可以得到一定的电费收入, 但总体而言, 运行成本依然比较高, 这就限制了我国内部和西部等经济不发达地区焚烧城市垃圾发电的发展。
4 结束语
采用城市垃圾焚烧发电技术能够实现对城市垃圾的减量化、无害化和资源化处理。随着城市垃圾的日益增加, 垃圾焚烧发电技术的推广和应用也势在必行, 因此, 研究城市垃圾焚烧发电技术是十分必要的。目前, 我国城市垃圾焚烧发电技术的应用过程中还有许多限制因素, 无论是技术上, 还是经济上, 都存在不足, 所以, 针对这些问题, 应该采取合理的应对措施来解决, 从而提高城市垃圾焚烧技术的应用水平, 推动社会经济的快速发展。
参考文献
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[2]刘文波.城市垃圾焚烧技术的应用探讨[J].山西化工, 2014, 34 (6) :80-82.
焚烧技术 篇2
浅谈生活垃圾焚烧技术
摘要：当今世界,环境污染已成为全球性的.问题,城市生活垃圾逐年增多;这些垃圾还侵占了大量的土地,影响城市的环境质量和可持续发展.如何将这些垃圾做到减量化、无害化、资源化处理,成为社会普遍关注的问题,垃圾焚烧技术是解决问题处理垃圾问题的有效途径.作 者：王雪芹 冯颖俊 作者单位：郑州工业贸易学校,河南,郑州,450007期 刊：科技信息 Journal：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：,“”(19)分类号：X7关键词：焚烧发电 垃圾焚烧炉 烟气回收
焚烧技术 篇3
关键词焚烧；处理；流化床焚烧炉
中图分类号X703.1文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)012-0189-01
根据环境公报统计，2005年全国城镇污水排放量283亿t，处理率37.4%，COD排放量860万t，全年产生脱水污泥1113万t。据预测2015年全国污泥产生量将达到3560万t。而污泥中除了含有大量的粗纤维、蛋白质、脂肪等有机物之外，还含有大量病原菌、寄生虫（卵），铜、锌、镉、汞等重金属，盐类以及多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物。这些物质如果控制不当，将对环境和人类及动物健康造成较大的危害。目前，如何选择一种科学、合理的污泥处理和处置方法，从而解决污泥引起的环境问题，已经成为政府和研究者关注的热点之一。
1现状
1）城市污水处理厂污泥现状。我国污水处理投资上存在“重水轻泥”现象。在污水处理厂建设中，污泥处理投资一般不到20%，而日本、美国和西欧等一些经济发达国家，污泥甚至被当作危险品来处理，通常都被作为解决城市水污染问题同等重要又紧密关联的两个系统。污泥对环境的二次污染，带来的危害往往是灾难性的，发达国家污水处理厂建设中，污泥处理的投资占污水处理厂总投资的比例为50%-70%。日本与美国污泥焚烧比例较高，而欧洲污泥焚烧也占到总处理量的10%左右，而我国这一比例仅为3.45%。
2）污泥处理技术现状。常用污泥处理方法有填埋、堆肥，填海和焚烧等。填埋法大量占用土地，加剧了土地资源的紧张，且处理不当可能造成土壤和地下水的污染；由于污泥中成分复杂，有害物质较多，导致污泥堆肥在实际应用中存在较多的限制；污泥填海会对海洋生物造成危害，严重污染海洋环境，已被国际公约所禁止。这些处理污泥的方法正在被淘汰和禁止。污泥焚烧处理不但可以大大减少污泥的体积和重量（焚烧后体积可减少90%以上），而且焚烧灰还可制成有用的产品，是相对比较安全的一种污泥处置方式、污泥焚烧处理速度快，占地面积小，不需要长期储存，污泥可就地焚烧，不需要长距离运输，可以回收能量用于供热或发电利用焚烧方法处理污泥的前景越来越被看好，是目前处理污泥的最好方法之一。
2污泥焚烧技术
污泥焚烧技术是污泥处理的一种工艺。它利用焚烧炉将脱水污泥加温干燥，再用高温氧化污泥中的有机物，使污泥成为少量灰烬。污泥焚烧方法有完全燃烧法和不完全燃烧法两种。完全燃烧能将污泥中的水分和有机杂质全部去除，杀灭一切病原体，并能最大限度地降低污泥体积。不完全燃烧室利用水中有机杂质在高压、高温下可被氧化的性质，在装置内的适宜条件下，去除污泥中有机物，通常又称湿式氧化、湿法燃烧。这种方法除适用于处理含大量有机物的污泥外，也适用于处理高浓度的有机废水。
污泥焚烧技术中的主要设备有旋风式焚烧炉、多段式焚烧炉、转窑式焚烧炉、旋转床式焚烧炉等，而流化床焚烧炉的应用最为广泛。我国污泥成分复杂，含水量较高，发热值较低，因此流化床焚烧技术无疑是实现垃圾和污泥的高效、稳定和低污染燃烧的一项重要技术措施。本论文主要介绍了污泥焚烧工艺中流化床焚烧炉的结构特点，以及影响污泥焚烧的因素，分析了污泥焚烧工艺的发展趋势。
1）流化床焚烧炉的结构。流化床焚烧炉主体设备是一个圆形塔体，炉膛下部布置有耐高温的布风板，塔内壁衬耐火材料，布风板上装有作载热媒体的惰性颗粒．通过床下布风（一次风），使床内载体“沸腾”呈流化状态 燃料从流化床上部或侧部送人炉内，发生激烈翻腾和连续不断的循环流动，通过干燥、搅拌、破碎、混合，并被分解气化，产生的气体在流化床炉膛上部与从炉侧壁沿切线方向高速吹人的二次风混合焚烧（也不采用二次风的）。燃烧气从塔顶排出，尾气中夹带的载体粒子和灰渣一般用于除尘器捕集后，载体可返回流化床内。流化床的运行床温一般不超过850℃，流化床维持稳定燃烧的床温最低不能低于750℃，在流化床中，只要保证床温在680℃ 以上，挥发分就能着火燃烧，挥发分的燃烬率很高，其原因是流化床的主要燃烧反应实际上发生在炉床的上方，床内的气化燃料释放出来的挥发性组分，从床内流出进入无挡板的第2燃烧区，从而使大部分残留燃料在床内燃烬。
2）流化床焚烧炉的特点。①由于流化层内粒子处于激烈运动状态，粒子与气体之间的传质与传热速度很快，单位面积的处理能力很大。②流化床层内处于完全混合状态，所以加到流化床的固体废物，除特别粗大的块体之外，都可以瞬问分散均匀。③由于载体本身可以蓄存大量热量，并且处于流动状态，所以床层反应温度均匀，很少发生局部过热现象，床内温度容易控制 、即使一次投入较多量的可燃性废弃物，也不会产生急冷或急热现象。④在处理含有大量易挥发性物质时（如含油污泥），也不会像多段炉那样有引起爆炸的危险。⑤流化床的结构简单，故障少，建造費用低。⑥空气过剩系数可以较小。⑦特别是流化床焚烧炉还具有其本身独特的优点：燃料适应性广，易于实现对有害气体SO2和NOx等的控制，还可获得较高的燃烧效率，污泥焚烧的灰份有多种用途等。
3污泥焚烧工艺的影响因素
污泥焚烧要以良好的燃烧为基础，并应使得燃料能够完全燃烧。影响燃烧过程的有3个因素：时间、温度、废物和空气之间的混合程度。这3个因素相互依赖，而每一个因素又可单独对燃烧产生影响。
1）燃烧时间的影响。燃烧反应所需的时问就是烧掉固体废物的时间，固体粒度愈细，与空气的接触面愈大，燃烧速度快，固体在燃烧室内的停留时问就短，燃烧时间与固体废物粒度的1-2次方成正比，而加热时间近似地与粒度的平方成比例。因此，确定废物在燃烧室内的停留时间时，考虑固体粒度大小很重要。
2）燃烧温度的影响。燃料只有达到着火温度（又称起燃点），才能与氧反应而燃烧。当燃烧过程的放热速率高于向周围的散热速率，燃烧过程才能继续进行，并使燃烧温度不断提高。当温度高时则燃烧速度快，废物在炉内停留的时间短，而且此时燃烧速度受扩散控制，温度的影响较小，即使温度上升40℃ ，燃烧时间只减少1%，但炉壁及管道等容易损坏。当温度较低时，燃烧速度受化学反应控制，温度影响大，温度上升4O℃，燃烧时间减少50%。所以，控制合适的温度十分重要。
3）废物和空气间的混合程度的影响。为使固体废物燃烧完全，须向燃烧室内鼓进过量空气。当氧浓度高时，燃烧速度就快。除了保证空气供应充足，还要注意空气在燃烧室内的分布，燃料和空气中氧的混合不充分，将会导致不完全燃烧产物的生成，从而影响燃烧的效率。
4结论
焚烧法具有以下突出优点：大大地减少了污泥的体积和重量；杀死一切病原体；污泥处理速度快，不需要长期储存；污泥可就地焚烧，不需要长距离运输；可以回收能量用于发电和供热。但是其高昂的造价、燃烧后的二次污染及能量回收等问题已经成为制约污泥焚烧工艺的主要因素。所以，开发热效率高，并能把环境污染控制在最小限度的焚烧工艺成为当务之急。
随着城市化的进程加快和人民环保意识不断提高，传统的污泥处理方法已不适应当今社会发展的要求。比较各种处理方法焚烧法处理污泥具有占地小、处理量大、见效快等优点，污泥焚烧将成为我国污泥处理技术的重要趋势之一。
参考文献
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作者简介
污泥焚烧发电技术的应用探讨 篇4
随着我国城市化规模的发展, 污水处理量逐步增加, 污水处理处置的副产物——污泥也逐步增加, 污泥处置已经成为重大难题。污泥处理处置的最终目标是实现污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化[1]。 污泥中含有近40%的有机生物质, 具有可燃性, 污泥既被视为废弃物, 又可以被视为一种生物质资源, 因此, 污泥焚烧发电是进行污泥合理开发利用的一个新的发展方向。合理利用污泥进行发电不但可以实现污泥安全处理, 同时从污泥中抽取能源, 替代部分化石燃料, 既节约资源和能源, 又保护环境, 有利于促进建设循环经济型社会的良性发展。
1污泥的特性
污泥一般来自于生活污水或工业污水处理的副产物, 生物污泥产泥量中等, 一般占到污水总体积的0.1%左右, 但是总量大, 成份复杂, 灰份含量大;污泥中有机物含量近40%;污泥含水率高, 一般达到95%~99%, 即使脱水后含水率仍处于60%以上。如果混有部分工业废水, 污泥中重金属含量会偏高。
因此, 污泥是高水分、低热值的燃料, 即使干基也是灰分大, 热值低, 难以燃烧。污泥焚烧技术的关键是降低污泥入炉的水份、提高污泥燃烧效率、减少物料对锅炉本体的磨损、控制主要污染物的排放指标。
2污泥焚烧发电工艺系统
污泥焚烧发电工艺系统由干化单元和发电单元组成, 干化单元包括了污泥运输贮存系统、污泥干化系统;发电单元包括了污泥燃烧系统、烟气处理系统和汽轮发电系统等。
2.1运输贮存系统
污水处理厂产生的污泥由运输车运至电厂后, 经过称重计量卸入污泥接收仓内, 然后由接收仓底部的螺旋输送机输至污泥储仓。各厂区污泥在污泥储仓进行混合, 以供后续干化系统使用。
2.2干化系统
污泥的干化, 就是把污泥的含水量从80%干化到40%左右, 适应焚烧炉的焚烧。干化是污泥深度脱水的一种形式, 主要的推动力是热能, 即用热能将污泥中的水汽化。污泥焚烧电厂不需要外部热源, 直接将污泥焚烧过程中产生的高温蒸汽对污泥进行加热, 既减少了焚烧过程中辅助燃料的添加, 又降低了污泥的含水率, 提高了污泥的热值, 保证了焚烧炉燃烧效率。
2.3燃烧系统
干化的污泥通过给料系统送入锅炉进行燃烧, 燃烧温度基本控制在850℃~900℃之间。为了能够确保污泥稳定的燃烧, 适量可补充部分辅助燃料如煤或天然气。
污泥燃烧产生的高温烟气依次与锅炉水冷壁、过热器、省煤器与空预器进行换热, 并通过炉后烟气净化设施净化达标后经烟囱排入大气。
2.4烟气净化系统
烟气净化系统包括脱硫、脱硝、除尘等设备和相应系统, 对污泥焚烧过程中产生的主要污染排放物如NOX、SOX、重金属以及烟尘, 甚至二恶英等进行处理, 烟气排放指标可满足国家环保法规要求。
2.5汽轮发电系统
由于有热负荷的需求, 污泥发电一般采用抽汽凝汽式汽轮发电机组。污泥燃烧产生的高参数蒸汽推动汽轮发电机组做功发电, 根据需要抽取部分低参数蒸汽用于污泥干化, 做功之后的排汽经凝汽器凝结成凝结水循环使用。
3污泥焚烧发电核心设备
污泥焚烧发电的核心设备是焚烧炉和汽轮发电机组, 而焚烧炉又是本工艺系统的重中之重。国内目前适用于污泥焚烧的焚烧炉型式较多, 有立式多层炉、回转窑炉、喷射焚烧炉、高倍率循环流化床锅炉等。 但各种炉型均存在着一定的局限性, 如立式多层炉、回转窑炉需要添加较多比例的辅助燃料, 喷射焚烧炉的气体排放污染物浓度较高, 高倍率循环流化床锅炉的磨损又较大, 因此, 本文拟向读者推荐一种新型污泥焚烧工艺, 即高低差速循环流化床污泥焚烧工艺 (以下简称差速床) :
3.1差速床工艺的特点
高低差速循环流化床是一种低倍率循环流化床锅炉, 锅炉结构设计上考虑在炉膛内部水冷壁设置了部分埋管, 由于埋管的作用, 在炉膛中形成了高低两个区域, 当燃料由炉膛两侧给料口进入锅炉主床沸腾燃烧时, 床料颗粒中的大颗粒会向下沉, 在较低的位置沸腾, 因此, 主床需要常规沸腾流化床的风速以保证大颗粒的流化燃烧, 我们称之为高速床 (主床) 。而小颗粒物料则浮在主床表面, 随气流由表面溢流到埋管上方, 在副床上方只需较低的风速即可实现物料的流化, 因此此区域叫低速床 (副床) 。由于高速床与低速床之间不同的流化风速, 所以称为高低差速循环流化床。
差速床与常规循环流化床相比, 具有独特的锅炉内循环及外循环结合, 增加了物料的内循环, 即高速床上表面的细小颗粒物料在主床较高风速的带动下, 会不断随气流翻腾到副床上, 副床上的压力将不断增加, 从副床的底部又返回到主床, 因此形成了细小颗粒的内循环过程。
3.2差速床在污泥焚烧应用的优势分析
3.2.1差速床更适应污泥水分含量高的特性
如前所述, 差速床是一种低倍率循环流化床锅炉, 相应炉膛尺寸较常规流化床锅炉大, 炉膛出口烟气上升流速一般小于3m/s, 污泥从给料口进入锅炉后有了充分干燥的滞留时间。高低差速循环流化床炉膛温度一般控制在800℃~850℃, 污泥中含量高达40%以上的水分在从给料口落到主床的过程中蒸发成水蒸气, 随烟气从烟道排出, 从而使进入燃烧区域的污泥得到充分干燥。
3.2.2差速床更适应污泥热值低的特性
差速床特有的内外双循环, 加快了污泥物料大小颗粒在炉内的湍流, 进一步增加了污泥在炉膛内的停留时间, 内循环又同时稳定了主床温度, 使炉膛内部温度分布较均匀。污泥在落到主床之前, 由于有较长的停留时间, 其中的挥发份也能够充分析出被完全焚烧, 促进污泥充分燃烬, 尽可能减少辅助燃料的掺烧比例, 提高污泥焚烧的经济性。 针对污泥燃料热值低、灰分含量高, 上述措施使差速床能在相对较低的炉膛温度和较少的过剩空气下高效率焚烧污泥。
3.2.3差速床充分考虑了埋管防磨措施
差速床的设计充分考虑了污泥物料对埋管的磨损, 使之能够增强防磨能力。根据管道磨损公式:M=c·d1.5·ω2.3, 从公式中我们可以看出, 埋管的磨损量M与材料的耐磨性c、与物料粒径d的1.5次方、与流化风速w的2.3次方成正比[2]。
差速床埋管布置在低速床, 因此, 分别从材料的耐磨性、物料的粒径以及流化风速三个方面考虑增强埋管防磨能力。首先, 采用高温耐磨材料作为防磨筋片;其次, 由于差速床烟气流速低, 携带污泥的粒径非常小, 结合其内循环的特点, 小颗粒的物料主要分布在低速床上;第三, 低速床的流化风速仅为沸腾床锅炉的一半左右, 相比高倍率循环流化床锅炉流化风速则更小, 综合几方面的措施, 大大降低了物料对埋管的磨损可能性, 解决了因埋管经常磨损造成的锅炉频繁停炉问题。
4结束语
干燥后的污泥也是一种宝贵的低热值燃料, 采用污泥焚烧发电是污泥处置无害化、减量化、资源化最有效的途径之一。用高低差速循环流化床处理污泥焚烧, 技术成熟稳定, 同时高低差速循环流化床锅炉作为一种循环流化床锅炉, 具备了循环流化床锅炉特有的环保特性[3], 差速床针对污泥焚烧更有其独特优势。因此, 充分利用二次资源, 综合利用, 实现污泥焚烧发电将有巨大的社会效益和经济效益。
参考文献
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我国垃圾焚烧技术现状及发展预测 篇5
本文论述了在我国宏观政策环境下的`垃圾焚烧技术的发展现状,并对垃圾焚烧技术的应用发展趋势进行了分析预测.
作 者：徐文龙 刘晶昊 XU Wen-long LIU Jing-hao 作者单位：建设部环境卫生工程技术研究中心,北京,100029 刊 名：中国环保产业 英文刊名：CHINA ENVIRONMENTAL PROTECTION INDUSTRY 年，卷(期)： “”(11) 分类号：X705 关键词：垃圾焚烧 二恶英 城市生活垃圾 现状 预测
焚烧技术 篇6
[关键词]垃圾焚烧；现状；焚烧炉选择
[中图分类号]TL941+.32 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-02250-01
从我国垃圾焚烧厂建设初始，对其的建设一直在不断的探索中向前发展，随着对其的不断投资建设，现在已经有了较好的状况。另外，垃圾焚烧过程中，焚烧炉的选择是其十分重要的一个部分，所以了解焚烧炉形式，合理的选择焚烧炉，对垃圾焚烧质量的提高有非常重要的作用，实现其合理焚烧发电的重要途径。
一、垃圾焚烧发电的现状
在1987年，我国的第一作生活垃圾焚烧厂建设成功，并且投入运行。后来经过不断地探索与发展，使我国的垃圾焚烧技术不断的提升，快速的向前发展。在一方面，有些城市利用外国政府的贷款，引进了一些比较先进的设备和技术，着力于建设比较现代化的垃圾焚烧厂，但是这一类的焚烧厂建设的周期比较长，比较耗时；另外，一些国内的厂家，通过对外国的技术以及经验的吸收，向国产的中型设备发展。同时，有些研究机构通过对流化床技术的应用，研究出了科技含量较高的垃圾燃烧设备，并且取得了成功。循环流化床要在垃圾中添加煤来进行混烧，这样可以提高焚烧的效率，可以提高发电量，现在基本都是在使用这种技术。
在我国，建立垃圾处理厂的投资模式主要有两种，一种是政府来进行投资，另外一种是企业来进行投资建设。在上世纪90年代以前的垃圾焚烧厂的建设基本都是政府投资的，但是在之后的垃圾焚烧厂的建设中，一般都是企业投资的模式。在企业的投资模式中，技术一般都比较先进，由于他们要追求利益，就必须要满足需要，这样才能不断的向前发展。只有不断的使用新技术，新设备，才能不断提高垃圾焚烧处理的质量，提高利用率。
二，焚烧炉形式
燃烧炉是垃圾焚烧处理中关键的设备。垃圾的成分比较复杂，热值变化比较大，所以垃圾的燃烧系统以及燃烧炉的结构变化也就比较大。垃圾的主要的特性是，热值较小，含有较多的水分和灰分；其物理成分特别复杂，其中含有一些有害的以及腐蚀性的物质。在进行燃烧炉的设计的时候，必须要考虑到燃烧的温度、垃圾和烟气炉内停留的时间以及紊流，这样才可以保证垃圾可以充分的燃烧，提高燃烧的效率，减少有害物质的影响。根据燃烧方式的不同来进行分类，在实际的使用中的燃烧炉的形式主要有以下的几种：
1 机械炉排式的焚烧烧炉
这种焚烧炉是发展的比较早的一种形式，在不断的发展中，技术已经比较完善，运行相对来说比较可靠。
这种焚烧炉由于炉排的结构以及运行方式不同而样式比较多，但其进行燃烧的原理基本上都是相同的。垃圾在炉排之上进行层状的燃烧，然后经过干燥和燃烧以及燃烬等程序最后将灰渣排除炉外；不同形式的炉排会通过各自的方式使垃圾不断的松动，这样可以加大垃圾与空气的接触面积，提高燃烧的效率，以达到比较理想的效果。为垃圾燃烧所提供的空气是由炉底送入的，根据垃圾的热值以及水分的不同，可以选择送入热风或者是冷风，炉排结构的不同也会使其透风的方式不同。根据炉排的运行方式和结构的相异，其形式主要有滚动式炉排，往复推动式炉排，脉冲抛动式炉排以及多段波动式。主要的滚动式和往复推动式。
第一，滚动式的炉排一般是由5～7个滚筒向下倾斜的排列着而组成的，每一个滚筒都有一个风室来配置，在滚筒的表面有很多的通气孔，在每一个滚筒中的通气量可以根据不同的需要来相应的进行调整，每一个滚筒的滚动速度不一定要保持一致。推料器将垃圾推进炉内，垃圾随着滚筒的转动而下一级运送，垃圾在滚筒内转动的时候以及由这一季向下一级推动的时候，要保证其可以比较良好的混合和翻转，以此来达到较好的燃烧效果。滚筒的转速和进风的多少可以单独的进行调节，这样又可以控制住来及在转筒内部的停留时间。在滚筒转动的时候，滚动可不断冷却，因此，炉排所用的材料一般是灰铸铁。
第二，根据不同的运送方向，可以将往复推动式炉排分为顺推式及逆推式两种。但是它们的工作原理是相同的，都是将炉排布置成倾斜阶梯的形式，其总体的倾斜角是在10～15度。垃圾在推料器的作用下被推进炉内，然后通过运动的炉排的作用将垃圾松动、切断以及翻滚，然后向燃烧区和燃烬区移动。两种方式不同的地方就是顺推式的方式与垃圾所流动的方向是一致的，这样可以使垃圾的流动性较好，有的炉排的内部会安装切刀，这样有利于切断垃圾。逆推式是垃圾的流动方式与炉排的运行方式是相反的，这样可以使垃圾更好的进行翻转。但是无论是使用哪一种方式都要采取适当措施来使垃圾合理燃烧。
2 流化床式的焚烧炉
这种焚烧炉是通过对刘泰华技术的应用来进行垃圾的焚烧，在炉内放置大量的石英砂来作为热载体。在进行垃圾的燃烧之前，要先通过喷油燃烧的方式将在炉内的石英砂加热到600摄氏度之上，将垃圾破碎到5cm以下的大小粒度时候再投进炉内，这样使垃圾与石英砂混合，垃圾的水分就可以很快的蒸发掉，使垃圾变得比较脆而有利于燃烧。
这种形式的焚烧炉因为存在热载体，所以燃烧的比较稳定，燃烧的效率较高。在焚烧的过程中，可以将温度控制在850摄氏度左右，因此可以降低氮氧化物的影响，另外，可以在炉内喷进一些石灰来出去酸性的气体。但是其缺点是，要将垃圾分类进行破碎，消耗的动力比较大，并且对炉墙的损害比较严重。
三，合理选择焚烧炉
机械炉排式的焚烧炉，技术比较完善可靠，对垃圾有较强的适应性，可以用来燃烧热值较低并且水分含量较高的垃圾，采取一定的措施来完善燃烧系统以及炉体的结构，可以燃烧国内的垃圾。但随着科学的发展，现在的垃圾焚烧处理中，流化床形式的焚烧炉也应用的比较广泛，并且技术也比较成熟。
从目前的情况来看，国内的有关垃圾焚烧发电的技术逐渐的走向成熟，但是水平差异较大，不够整齐。在实际中，主要使用的有流化床炉以及炉排炉。炉排炉有的使用国内的设备，有的引进国外的设备。国内的流化床炉在焚烧过程中要加煤，但日本研制的不需要加煤。
引进国外的先进技术和经验，造价比较高。流化床技术与炉排技术相比，投资比较低，另外流化床技术的垃圾燃烧效率比较高，发电较高，但是由于要使用到煤资源，所以在使用中要慎重选择。
结束语
现在的社会的不断发展，对能源和环境的要求越来越高，垃圾无论是在能源利用上，还是在环境保护上都占有十分重要的地位，垃圾的焚烧发电不仅是将能源循环利用，也有利于保护环境，所以提高垃圾焚烧发电的利用率也就十分的重要，要选择比较合适的焚烧炉，合理地进行垃圾的焚烧，使之得到合理的利用。有关的制造厂家，也要不断的探索，制造出更加先进的设备，满足垃圾焚烧的质量要求。
参考文献
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[5]曹金福；许锡元；许剑雄，垃圾焚烧炉炉排[P]，中国专利：CN202328278U，2012-07-11
论生活垃圾焚烧处理技术 篇7
关键词：生活垃圾,焚烧技术,流化床
一、引言
随着我国城市垃圾产生量的逐年增加, 垃圾处理能力缺口日益增大, 垃圾处理问题成为社会高度关注的环境和民生问题之一。填埋处理具有操作管理简单、投资和运行费用相对较低等优点, 但是需占用大量的土地资源, 并且存在填埋气体、地下水等二次污染问题。而垃圾焚烧处理具有占地小、场地选择较易、处理时间短、减量化显著、无害化较彻底以及可回收余热等优点, 是解决生活垃圾问题的首选方案。
目前, 垃圾焚烧处理技术主要炉型有:炉排型焚烧炉、流化床焚烧炉、回转窑焚烧炉和热解气化焚烧炉等多种。回转窑炉和热解气化焚烧炉单炉处理量较小, 难以满足大中型城市现代化垃圾焚烧厂的建设需要, 因此使用较多的是炉排型焚烧炉和流化床焚烧炉。
二、炉排焚烧技术
炉排型焚烧炉是当前各国采用比较多的炉型, 也是开发最早的炉型。炉排型焚烧炉的主要特征是将被处理的垃圾堆放在炉排上, 焚烧火焰从垃圾堆料层的着火面向未着火的料堆表面及内层传播, 形成一层一层燃烧的过程。在炉排上, 沿料堆行进方向, 可以区分出预热干燥、主燃和燃尽三个温度不等的区段, 以及由不同区段产生的气体在炉排上方形成不同炉膛温区, 沿炉膛高度方向温度也有明显下降。
炉排型焚烧炉的技术特点在于: (1) 生活垃圾全部焚烧, 可以以油为辅助燃料, 不掺煤; (2) 垃圾进料不需要预处理; (3) 依靠炉排的机械运动实现垃圾的搅动与混合, 促进垃圾完全燃烧, 不同的炉排产商在炉排的设计上各有特点; (4) 垃圾在焚烧炉内为稳定燃烧, 燃烧较为完全, 飞灰量少, 炉渣热酌减率低; (5) 技术成熟, 设备年运行时间可达8000小时以上; (6) 垃圾需要连续焚烧, 不宜经常起炉和停炉。
三、流化床焚烧技术
流化床焚烧炉是基于循环流化床燃烧技术而发展起来的一种新型的集垃圾焚烧、供热、发电为一体的先进的垃圾处理设备。流化床焚烧与层燃方式完全不同, 它主要依靠炉膛内高温流化床料的高热容量, 强烈掺混和传热的作用, 使送入炉膛的垃圾快速升温着火, 形成整个床层内的均匀燃烧。
流化床焚烧炉的技术特点在于: (1) 需要石英砂作为辅料, 需要掺烧燃煤才能燃烧垃圾, 在煤价较低或上网电价较高的情况下, 掺煤越多焚烧厂的经济效益越好; (2) 可以混烧多种废物, 但是进料越均匀越好, 一般需要有前分选和破碎工序; (3) 焚烧炉内垃圾处于悬浮流化状态, 为瞬时燃烧, 燃烧不完全, 飞灰量大, 飞灰热酌减率高; (4) 物料处于悬浮状态, 烟气流速高, 对焚烧炉的冲刷和磨损比较严重, 设备使用年限较短; (5) 流化床炉的检修相对较多, 年运行时间较短, 通常只有6000多小时; (6) 流化床炉起炉和停炉较为方便。
四、两种焚烧技术的综合比较
经综合比较, 由于炉排焚烧和流化床焚烧这两种技术的发展目标、产业化历史以及应用要求的不同, 其在我国城市生活垃圾焚烧处理应用时的各项经济和环境指标也有许多不同, 详见表1。
五、结语
1.炉排焚烧技术作为世界主流的垃圾焚烧技术, 技术成熟、可靠, 由于其对垃圾质量和成分的要求低, 前处理简单, 入炉垃圾不需要分拣, 特别能适应我国生活垃圾高水分、低热值的特点。同时, 国产化进程也在加快, 其应用前景广阔, 发展空间较大, 应成为我国垃圾焚烧处理项目的优先技术。
中国城市垃圾焚烧发电技术与应用 篇8
随着城市规模不断扩大和农村城市化进程加快, 城市垃圾处理问题已成为我国不容忽视的问题。据不完全统计:全国年均生活垃圾清运量1.6亿t, 处理率为52.15%, 历年堆存的垃圾已高达60亿t, 1/3的城市处于垃圾的包围中[1], 这些垃圾不仅占用大量土地, 而且污染环境、传播疾病, 严重威胁着居民健康[2], 我国政府积极探索垃圾处理模式, 垃圾处理要求做到减量化、无害化、资源化, 符合循环经济与可持续发展要求。
目前国内外广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有焚烧、卫生填埋和堆肥三种, 发达国家多采用焚烧处理, 发展中国家多采取填埋处理[3]。根据2006年统计数据[4], 我国现有生活垃圾处理厂419座, 生活垃圾处理厂及处理能力对比见表1。
三种处理方式具体分析如下
(1) 填埋处理
填埋处理是将城市垃圾铺开并压缩, 覆以惰性土壤以防地下水渗漏和大气污染的处理方式, 在我国的处理能力和处理量均领先于焚烧和堆肥, 以北京市为例, 2008年全年产生垃圾672万t, 约90%的垃圾采用卫生填埋方式处理[3]。但填埋在土地资源有限的情况下不具有可持续性, 例如北京现有的16个填埋场预计4年后就将全部填满, 届时垃圾的处理问题将会更加严峻, 而且垃圾填埋的渗滤液容易造成二次污染, 所以发达国家已不使用填埋法处理垃圾。
(2) 堆肥处理
堆肥是利用微生物将垃圾中的有机成分转化为有机肥或土壤改良剂。露天堆肥是我国主要采用的堆肥处理方式, 即依靠自然通风供氧进行有机物高温发酵分解, 其优点是工艺简单、成本低廉, 缺点是减量程度低 (减量40%左右) 、产肥率低、肥料质量低[5]、且对垃圾组分有所限制[6], 垃圾堆肥处理在我国发展受到制约。
(3) 焚烧发电处理
垃圾焚烧通常在800~1000℃的高温下使有毒有害物质充分热解, 产生的大量高温烟气经除尘设施净化后可通过余热锅炉将热量回收, 获得一定温度和压力的热蒸汽, 再通过发电机组使其转化为电能, 实现废物资源的再利用[7]。焚烧处理方式具有减容减重效果好 (焚烧后垃圾体积减少80%~90%, 重量减少70%) 、消毒灭菌彻底、占地面积小、释放热量可转化为电能、灰渣可转化为建筑材料等优点[8], 在能源和土地资源日益减少的条件下, 符合我国循环经济发展要求, 得到国家大力扶持。《国家环境保护“十一五”规划》将生活垃圾焚烧处理系统技术列为重点发展领域, 要求高标准建设城镇生活垃圾处理设施, 提高垃圾无害化利用和处置水平。《全国城市生活垃圾无害化处理设施建设“十一五”规划》提出在经济发达、生活垃圾热值符合条件、土地资源紧张的城市, 大力研究开发和推广利用先进的垃圾焚烧技术, 促进垃圾焚烧技术产业化发展。在良好的政策引导下, 垃圾焚烧结合发电供热正逐渐发展成我国大中型城市处理垃圾的主要发展方向, “十一五”期间我国规划新增垃圾焚烧处理能力6.7万t/d, 新增垃圾焚烧发电厂82座, 垃圾无害化处理率达到70%[4]。
1 垃圾焚烧炉技术分析
按焚烧原理不同, 生活垃圾的焚烧炉主要有炉排炉、热解炉、流化床等几种。
1.1 炉排炉焚烧技术
炉排炉焚烧是我国大城市的主要选择, 这与发达国家焚烧处理的发展完全一致[9], 其技术原理如下:垃圾通过进料斗进入倾斜向下的炉排, 在以燃油为辅助燃料、大量氧气助燃的条件下, 通过炉排的机械运动促进垃圾的搅动和混合, 实现垃圾的干燥、燃烧和燃烬。炉排可分为平推式、斜推式、逆推式和滚筒式, 处理能力可高达1200 t/台·d, 是目前处理能力最大的焚烧炉型[10]。
炉排炉焚烧的主要优点有:技术较为成熟, 设备年运行时间可达8000 h以上, 垃圾处理成本较低 (每吨垃圾处理成本基本上低于100元) , 广泛适用于各类生活垃圾, 飞灰少。缺点是:开车和停炉时炉温经过二口恶英产生的温度区间 (360~820℃) , 在控制不完全的情况下易产生二口恶英, 燃烧效率相对流化床偏低, 造价及维护费用较高。
现阶段, 我国大型炉排炉仍需依赖国外技术, 国际上典型设备包括日本马丁逆推炉排炉 (如图1) [11]、日本SN型炉排 (如图2) [11]、比利时SHA多级炉排炉 (如图3) [11]、德国阶梯式顺推炉排炉和法国倾斜往复式炉排炉。近年来国产炉排炉的研制也取得较快发展, 例如温州伟明集团已成功研制出往复多列式垃圾焚烧炉并应用于多个垃圾发电厂;重庆三峰环境产业有限公司通过引进德国马丁公司垃圾焚烧和烟气净化全套技术, 实现了马丁逆推炉排炉制造的国产化。
1.2 热解炉焚烧技术
热解炉焚烧是在隔绝空气条件下, 垃圾中的有机质分解, 热烟气采用NaOH碱液净化的技术。此方法是三种焚烧法中最新方法, 炉型结构简单, 设备投资比炉排炉低约50%, 但热解炉设备处理能力较小 (一般为150 t/台·d以下) , 烧渣残碳量高, 并不适合大城市大规模处理垃圾需求, 所以应用较少。热解炉的主要的供货厂商有加拿大瑞威环境技术有限公司和深圳汉氏固体废物处理设备有限公司。
1.3 流化床焚烧技术
流化床垃圾焚烧处理技术是我国明确推荐的节能环保技术。流化床工作原理如下:炉膛内铺有大量的砂或炉渣, 将其加热到600℃以上, 并在炉底鼓入200℃以上的热风, 向炉内投入经分类、破碎等预处理的垃圾, 掺入煤粉 (国家规定掺烧燃煤比例应低于20%) 同热砂一起翻腾、燃烧, 由于砂粒处于沸腾状态所以炉内传热传质良好, 垃圾燃烧迅速。燃能力一般为500 t/台·d。
流化床焚烧技术的优点在于:可以更大程度地避免二口恶英产生, 燃烧彻底, 垃圾减量化程度高, 运行稳定可靠, 燃烧热效率较高。缺点在于:需掺煤才能充分燃烧, 年运行时间较短 (6000 h左右) , 设备对垃圾均匀性要求较高, 垃圾处理成本较高 (每吨垃圾处理成本150元左右) , 烟气中灰尘量大 (为炉排炉的3~4倍) , 且石英砂对设备磨损严重, 设备检修相对较多[12]。
我国的流化床焚烧炉主要以国产化技术为主, 以北京中科通用能源环保公司生产的循环流化床和浙江大学热能工程研究所研制的异重流化床应用范围最广, 还有部分焚烧厂采用日本荏原公司制造的回旋流化床。
综上所述, 炉排炉焚烧对垃圾的质量和成分要求较低, 处理量大, 飞灰量少;而流化床焚烧对进料要求高, 处理量稍小, 飞灰量较大, 应用不及炉排炉普遍。但采用循环流化床焚烧处理垃圾可以有效地消除二口恶英, 随着我国垃圾焚烧环保标准的不断提高, 循环流化床的应用数量和处理能力会进一步提高。
2 我国垃圾焚烧发电技术的政策扶持与推广应用
2.1 我国垃圾焚烧发电技术的政策扶持
由于垃圾焚烧发电厂建设投入大, 运营成本高, 政府在垃圾焚烧发电行业中起到了基本保障作用。近年来, 由于二次污染控制技术的不断进步以及填埋处理成本随环保要求日渐提高, 垃圾焚烧发电已成为我国今后垃圾处理的主要方式, 我国政府对垃圾焚烧发电产业进行了积极的政策引导, 具体政策扶持如下。
2.1.1 发电量全额收购
《中华人民共和国可再生能源法》 (中华人民共和国主席令第三十三号) 第十四条规定:电网企业应当与依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议, 全额收购其电网覆盖范围内可再生能源并网发电项目的上网电量, 并为可再生能源发电提供上网服务。
2.1.2 上网售电享受优惠电价
发改委《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》 (发改价格[2006]7号) 第七条规定:2006年及以后建设的垃圾焚烧发电厂, 网电价实行政府定价的, 电价标准由各省 (自治区、直辖市) 2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加补贴电价组成。补贴电价标准为0.25元/k Wh。发电项目自投产之日起, 15年内享受补贴电价。
2.1.3 税费减免
《财政部、国家税务总局关于部分资源综合利用产品增值税政策的补充通知》 (财税[2004]25号文件) 第二条规定:城市生活垃圾用量占发电燃料比例达80%以上者, 实行增值税即征即退的优惠政策;《关于企业所得税若干优惠政策的通知》 (财税[1994]001号) 第一条规定:资源综合利用的电厂自经营之日起免征所得税。
2.1.4 垃圾处置补贴
发改委已明确表态将全面推行垃圾处理收费制度。不仅扩大垃圾处理费收取范围, 提高征收效率, 而且收取标准可补偿垃圾处理企业收集、运输、处理成本, 并合理盈利。
2.2 我国垃圾焚烧发电技术的推广应用
我国早在上世纪80年代就从日本三菱重工引进炉排炉技术建成了深圳垃圾焚烧发电厂, 随后在珠海、顺德、余杭、宁波等地陆续筹建多个焚烧发电厂。近年来在国家的大力扶持下, 焚烧发电产业蓬勃发展, 据统计[13], 51%的焚烧发电厂集中在“长三角”和“珠三角”地区, 例如广州市李坑垃圾焚烧发电 (二期) 项目日处理垃圾可达2000 t, 年发电2亿kWh, 是目前全国最大的垃圾焚烧发电项目[4];中西部地区的垃圾焚烧厂集中在省会城市, 例如成都洛带焚烧发电厂日处理垃圾1200 t, 年发电量1.2亿kWh, 是我国西南地区规模最大、投资最高的生活垃圾处理项目[4];内陆地区如安徽、河南、四川等也建成了垃圾焚烧发电厂;4个直辖市均有垃圾焚烧发电厂, 其中2009年4月北京市政府发布的《关于全面推进生活垃圾处理工作的意见》提出生活垃圾优先采用焚烧处理, 2015年焚烧处理率达到40%, 6年内投资100亿元加快建设六里屯、阿苏卫、南宫等多个垃圾焚烧发电厂。
在技术发展方面, 以往我国垃圾焚烧炉一般采用国外进口, 单位电力的投资额居电力工程投资之首[13] (例如建设日处理能力1000 t的垃圾焚烧发电厂如全部采用进口焚烧炉及配套处理设备需投资5亿元以上) 。而且我国的垃圾与发达国家的垃圾相比含水率高、热值偏低且季节性波动较大[14] (我国垃圾中水分占40%~60%, 平均热值介于3350~5 000 k J/kg, 而美国、日本、德国等发达国家垃圾中水分占20%~40%, 平均热值介于7500~10450 kJ/kg) , 国外焚烧炉不能完全适应我国垃圾特点, 垃圾燃烬率与国外相比较低且具有二口恶英排放危险, 所以研制适合我国垃圾自身特点的焚烧炉具有重要意义。国内经过多年研究, 部分垃圾焚烧炉已经具备国产化的能力, 投资成本对比采用进口设备下降1/2左右, 且随着研究水平的提高有望进一步降低。表2是两个焚烧发电项目采用国产化设备的投资分析 (数据来源于“中科通用能源环保有限责任公司”) 。众多垃圾焚烧发电领域研发实力雄厚的企业中, 具有国家工程设计综合资质的中冶京诚工程技术有限公司多年来致力于节能环保技术的研发和推广应用, 利用余能回收发电和除尘专有技术方面的优势, 于2007年设计并参与建成了天津青光垃圾焚烧厂, 日处理垃圾600 t, 日发电量1.2万kWh, 厂用电率约为20%。
4 建议
目前, 垃圾焚烧发电主要面临两个问题:一是垃圾未有效实行分类收集, 垃圾焚烧热值偏低, 焚烧发电效率低且具有二口恶英排放危险;二是大型焚烧发电厂多依赖国外技术和设备, 投资运营成本较高, 影响了垃圾发电项目的盈利能力和企业积极性。
为更加安全有效地处理垃圾, 现提出如下建议
(1) 加强垃圾分类投放、分类处理
我国城市垃圾组分复杂, 其中厨余垃圾占50%以上, 纸类、塑料和纤维类约占40%[9]。不同组分的垃圾燃烧热值相差较大, 其中废塑料发热量高达32 570 k J/kg, , 而碎玻璃发热量仅为140 kJ/kg[14]。国外发达国家, 如日本、新加坡、德国等均已实行垃圾分类收集, 分类处理, 不仅回收了大量废旧原料, 实现了垃圾减量化, 更提高了焚烧安全性和燃烬率, 降低二口恶英排放风险。例如日本建立了最为完善的垃圾分类处理法规, 于2000年颁布了《促进建立循环社会基本法》和《固体废弃物管理和公共清洁法》, 规定垃圾的处理顺序为:垃圾减量—回用—回收—能量利用—安全处理, 并根据各种产品的性质制定了不同的回收法, 如《容器与包装分类回收法》、《食品回收法》和《家用电器回收法》等[15]。我国应借鉴国外优秀经验, 制定必要的循环经济法规, 提高群众环保意识, 从源头对垃圾减量和分类投放、分类处理进行规范。如对废电池、废日光灯这类有毒有害物质可通过以旧换新的方法促进回收;对金属、废纸、玻璃等直接分拣回收;将热值高的废塑料、废弃织物、草木类垃圾归类收集进行焚烧以提高垃圾焚烧发电的效率;对厨余垃圾和动植物残余物等进行发酵堆肥处理;对以上方法无法处理的垃圾再进行填埋处理。
(2) 发展具有自主知识产权的先进垃圾焚烧技术和设备
目前, 焚烧炉的国产化趋势已明显体现, 但大型千吨级焚烧炉均需依赖进口, 企业投资大, 运营负担重, 应在引进国外先进技术的同时, 仔细研究焚烧炉的工艺和热工参数, 根据我国垃圾成分多变和热值低位波动的特点对焚烧过程进行及时有效的调整, 开发具有自主知识产权的安全高效的垃圾焚烧炉及烟气处理设备, 保证垃圾安全稳定燃烧, 高效发电。
5 结论
垃圾焚烧发电是最有效的垃圾减量化、无害化、资源化处理手段, 对解决“垃圾围城”这一难题具有积极作用, 且符合我国循环经济发展要求, 正逐渐成为大中型城市主要垃圾处理方式。
随着垃圾分类投放、分类处理的规范化和国产化焚烧炉技术水平的提高, 垃圾焚烧安全性将不断提高, 焚烧发电的投资运营成本将进一步降低, 焚烧发电效率也有较大提升空间, 客观上为垃圾焚烧发电产业的发展奠定了坚实基础。加之国家政策的良好引导和大力支持, 我国的垃圾焚烧发电产业将会有更加广阔的发展空间。
摘要：随着我国城市规模不断扩大和农村城市化进程加快, 城市垃圾处理问题已成为我国不容忽视的问题。据不完全统计:我国历年堆存的垃圾已高达60亿t, 且仍以10%的年增长率增加, 这些垃圾不仅占用大量土地, 而且对环境和居民健康产生恶劣影响。本文首先对三种垃圾处理方式 (填埋、堆肥和焚烧) 进行对比, 认为垃圾焚烧发电是最有效的垃圾减量化、无害化、资源化处理方式。其次比较主要焚烧炉技术, 并阐明了我国垃圾焚烧发电产业良好的政策扶持和发展现状。最后针对我国垃圾焚烧安全和效率问题, 以及垃圾焚烧厂投资成本高的问题提出加强垃圾分类投放、分类处理和发展具有自主知识产权的焚烧技术与设备的建议, 进一步得出垃圾焚烧发电产业发展空间广阔的结论。
垃圾焚烧飞灰制备陶粒技术 篇9
1、概述
1.1 飞灰的性质
城市生活垃圾焚烧灰根据其收集位置的不同, 主要分为底灰和飞灰。飞灰是指在烟气净化系统和热回收利用系统中收集而得的残余物。飞灰包括烟灰、加入的化学药剂及化学反应产物。其物理和化学性质随焚烧厂烟气净化系统的类型不同而有所变化。
飞灰中融解盐含量很高, 可浸出重金属的浓度较大 (铅、铬、汞等) , 并且含有微量有机污染物 (二恶英、呋喃等) 因此必须对其进行无害化处理。同时, 飞灰具有较好的硅、铝比和适宜的钾、钠氧化物含量, 可以作为制作轻骨料的原料使用。
1.2 陶粒制备
陶粒原料的性能直接决定陶粒的性质。影响陶粒膨胀的因素很多, 主要因素是原料的化学成分, 矿物组成, 物理性能及焙烧工艺。
原料的化学成分是导致陶粒膨胀的主要因素。按其作用可分为3类:
﹝1﹞成陶成分, S i O2、A l2O3、Fe2O3占总原料的四分之三
﹝2﹞助熔成分, 主要是起助熔作用的氧化物, 有K2O、Na2O、Mg O、Ca O、F e O等;
﹝3﹞发气成分, 在物料高温时产生气体, 如H2O、O2、C O2、C O、H2等。
根据Riley&Wikson三角形理论, 原料的化学成分如果能够控制在表1所示范围内, 多数料球都能膨胀。而且硅、铝含量不宜过高, 硅铝含量过高导致焙烧温度升高;而助熔成分的含量对烧成是有利的。
2、实验方法
2.1 原材料
原料包括垃圾焚烧发电厂排出的飞灰, 膨润土、焦炭和赤铁矿。
2.2 实验仪器与设备
马弗炉、搅拌机、制粒机、筛分等
2.3 工艺流程
将以上各种原料按照一定的比例混合, 搅拌均匀, 制粒, 料球预热、焙烧、成品。
2.4 实验控制
陶粒膨胀的好与坏, 与烧成工艺有关。好的原料和配方, 若焙烧工艺不行, 也很难烧出超轻陶粒。其影响烧胀性能的主要工序有:料球 (粒) 的粒径与级配对烧胀性能很重要。粒径过大时, 或是烧胀不透, 或是膨胀过大超过标准要求, 料球粒径<3mm过多时, 易结窑或结块, 影响陶粒的质量和产量。原料成球前要求越细越好, 料球的含水率对陶粒的膨胀和表壳形状有影响。含水率过高则水分在窑的干燥和预热带排出不尽, 造成在焙烧时不能膨胀或膨胀产生炸裂, 使陶粒表壳有裂纹, 甚至裂开。故料球的含水率一般控制在20%以内;陶粒在造粒过程中要求料球的粘结要好, 否则容易造成料球在输送、干燥、预热时大量破碎, 产生过多粉料或破粒, 焙烧时易造成结块或结窑, 因此我们在原料中加入膨润土以增加其粘结性;料球进入膨胀带之前一定要经过300~800o C的温度干燥、预热约10~14min, 否则料球进入烧胀带不能很好的膨胀或炸裂、料球的焙烧温度和焙烧时间对陶粒膨胀起着重要作用。不同原料的焙烧温度和时间是不同的。
2.5 实验过程
按照实验要求将飞灰、粉煤灰和膨润土混合均匀, 加水适量, 搅拌均匀。成型。然后将成型的料球放入马弗炉焙烧。控制马弗炉的升温速度, 使料球在焙烧前有充分的干燥和预热时间。焙烧温度控制在1150±30o C。
由于实验室采用马弗炉作为焙烧设备, 故采用自然冷却机制, 使炉膛温度自然降至室温。
2.6 实验结果
3、结果讨论
陶粒的烧胀对原料有两个要求:一是料球表面在焙烧时产生液相, 有适当的粘度包裹料球;二是料球内产生气体, 在高温下膨胀。
原料的含量、含水率和焙烧温度控制是飞灰制陶粒的关键控制步骤。
焙烧法烧制飞灰陶粒可以有效的固化飞灰中的有毒物质:二恶英等剧毒有机物充分分解;铅、镉等重金属被固化在硅铝骨架的晶格中, 其浸出毒性远远低于国家标准。需要指出的是, 飞灰陶粒不宜作为最终产品使用, 最好作为免烧路面砖骨料使用, 这样就使得飞灰陶粒被水泥完全包裹固化, 其环境稳定性和安全性将进一步提高。
该法处理飞灰工艺简单, 附加值高, 是有效的飞灰资源化利用方法。生产的陶粒强性能与粘土陶粒相相似, 完全可以作为粘土陶粒的替代产品。这对于减少污染、保护耕地具有良好现实意义。每立方米陶粒的市场售价为80~150元, 结合生产实践, 综合计算可得出陶粒法飞灰处理技术的成本:炉排焚烧炉每吨飞灰处理成本约400~600元, 流化床焚烧炉每吨飞灰处理成本约300~400元。
焚烧技术 篇10
循环流化床垃圾焚烧炉以炉内循环灰作为热载体，蓄热量大，燃烧稳定性好，温度均匀。流化床燃烧温度范围为850～950℃，过量空气系数小，氮氧化物生成量少，有害气体的生成易于在炉内得到控制，是新一代“清洁”焚烧炉。
通过采用外置换热器技术，彻底解决了金属管材在高温烟气区的氯化氢腐蚀问题，不仅延长了设备的使用寿命，而且提高了过热蒸汽参数和发电效率，可以实现与我国常规汽轮机组的配套使用。
垃圾焚烧发电厂由垃圾预处理系统、垃圾给料系统、循环流化床垃圾焚烧系统、烟气净化系统、排渣系统、灰渣综合处理系统、汽水系统、仪表控制系统、水处理系统、电气控制系统、汽轮机及发电系统和输配电系统等组成。
二、技术创新性
1.能够适应中国垃圾高水分、低热值的特点。
2.助燃煤掺烧热值比例可控制在20%以下，大城市可实现不掺烧助燃煤，符合国家产业政策。
3.能够有效控制垃圾焚烧过程中有害气体(二噁英)的产生。
4.通过添加石灰石实现炉内脱硫，通过尾气处理后，大大降低了有害气体的排放，其中二噁英类物质含量已低于国家标准，可达到欧盟标准。
5. 通过喷洒活性炭和消石灰可有效脱除烟气中氯化氢、氟化氢、二氧化硫等有害气体。
6. 燃烧彻底，垃圾减量98%以上，减容90%以上。
7. 灰渣无臭味，可直接填埋，也可用于生产建筑材料。
三、主要应用范围
1．余热利用
可用于人口10万～20万、中等发展水平、土地资源紧张、地下水水位较高的小型城市。
2．上网发电
适用于人口100万以上的城市、经济发达城市或旅游城市，如珠江三角洲、长江三角洲等区域。
四、市场前景
1．在环境友好方面
循环流化床优于炉排焚烧技术。循环流化床分级燃烧，温度均匀，NOx生成量少;炉内添加石灰石脱硫，灰渣燃尽率高;渗沥液同时被消纳;烟道中二噁英生成的催化作用被遏制。
2．在建设投资方面
循环流化床低于炉排焚烧炉，循环流化床拥有自主知识产权，全部国产化;燃烧强度高，炉体尺寸小，占地小，耗钢量少;焚烧炉本体无运动部件，制造难度小。
3．在运行费用及收益方面
循环流化床优于炉排焚烧技术。可不用燃油而用煤即可稳定燃烧，且用量低，渗沥液入炉消纳，不必专设污水处理站;无运动炉排，维护费用低，蒸汽过热器不与烟气接触;无HCl腐蚀，蒸汽参数高，发电效率高，售电收益高。
五、合作案例
1．四川彭州垃圾焚烧厂
2×100吨/日垃圾焚烧炉。本项目是中科院循环流化床焚烧技术产业化的第一个项目。2002年初投入运行后, 处理规模、运行与排放指标全部达到了设计目标, 获得良好的社会影响和环保效益。
2.浙江嘉兴垃圾焚烧发电厂
2×250吨/日垃圾焚烧炉+12 MW汽轮发电机组。本项目是中科院循环流化床焚烧发电技术第一个产业化项目。由浙江某民营企业投资, 运用中科院循环流化床焚烧发电技术。项目于2003年5月开始并网发电, 并于同年8月通过了国家环境保护总局国家环境分析测试中心的严格测试, 各项焚烧排放指标均达到并优于国家环保标准限值, 于2004年6月通过了浙江省环境监测中心站的监测并形成“建设项目竣工环境保护验收监测与评价报告”。
3.广东东莞垃圾焚烧发电厂 (BOT)
3×400吨/日垃圾焚烧炉+2×15 MW汽轮发电机组。东莞垃圾焚烧发电厂是中科集团参与投资建设的第一个垃圾焚烧发电项目。东莞项目总投资为3.5亿元人民币、日处理垃圾1200吨, 年发电量可达2.3亿度, 采用中科集团拥有自主知识产权的循环流化床焚烧发电技术。项目于2003年10月开工建设, 于2007年1月正式运营。目前, 该项目运营情况良好, 基本达到了政府和投资者的预期。该项目是中科集团循环流化床焚烧发电技术的又一次成功实践, 标志着该技术产业化进入了一个崭新的阶段。
4.宁波镇海区垃圾焚烧发电厂 (BOO)
焚烧的花手帕 篇11
17岁那年，他的名字频频在报纸杂志上抛头露面，他是一位潜藏实力的写手，无疑在那弹丸之地的县城中学掀起了轩然大波，他成了众女生们追逐的偶像。
他有一段时间注意到在他回宿舍的路旁，站着一位秀发飘逸的女孩，穿着一袭粉红色的连衣裙，在风中徐徐地飘袂，浸润在细腻的夕辉里，像一朵盛开的红玫瑰。每次，他从她身边流过，不经意间，他都能觉察到从她白晰的脸蛋镶嵌着眸湖里漾出羞赧和妩媚。
那时的男孩披着一袭青涩和矜持，低着忐忑不安的头，装作从容不迫的样子缓步远遁，但男孩夜里的梦疯长了一份情愫的蔓绕。
终于有一天，男孩走到她身边时，停了下来，向她抛去细细的问候语，问她是不是在等他。
她没有回答，只是用频频点头的动用向他示意内心的想法。她也许有点局促和尴尬，额头沁出细碎莹洁的汗水，一滴滴饱满的涌流，她的手像攥紧慌乱和躲闪，总在裙子边藏匿。
她冉冉抬起头，和他四目相撞，他心跳几乎缺氧窒息，他从她眼里读懂了她的渴望与欢喜。蓦地，她舒展攥紧的手，一把抓住男孩的右手，一块折叠整齐的花手帕落到了他的掌心，有一种汗水浸透湿漉漉的紧张，男孩在猝不及防的瞬间成了呆若木鸡塑雕，女孩像完成了神圣使命，抽身远去。
他回到宿舍，打开花手帕，镶着的图案是一朵婀娜绽放的荷花畔边嬉戏着一对恩爱的鸳鸯。
5年之后，他和她失去了联络，他在大学里也谈过几场过眼云烟的恋爱，但在他内心深处，总有一朵芬芳的荷花吐着馥幽的清香，总有一对不离不散的鸳鸯拨动着清澈湖水的涟漪，可时光像一阵风，吹落久远了，只是他想像中模糊得斑驳。
他大学毕业后，前去无锡打工，在他上班的路上，他和她擦肩而过，一刹那间，他和她都停下了脚步回头相望，那一刻，他仿若陷入朦胧的梦境：女孩长得玲珑典雅，丰腴的身姿勾勒出完美的曲线，只是白晰的脸蛋用涂抹的粉质装饰着精细。
时间飞逝，世事沧桑，5年时间将她雕琢成了另一个女人!
他俩脸上都闪过一丝惊异的慌乱，他仍然在乎着她，在乎17岁年龄青涩的初恋。她只是脸上流出淡淡的浅笑与他寒喧着分手后的话语，当他提及那年她送给他那块花手帕，她的脸上抖落挪揄道：“你居然现在还留着，呵，你真太天真了，世事难料，彼一时此一时啊，难得你痴情一片，这是我的名片，记住，有空来找我，我会赠送给你人生最实惠的礼物，让你流连忘返!”说着，她向他道别，湮没在城市车水马龙迷幻的喧嚣里。
当他仔细看了看她留下的名片，上面的头衔居然写着“梦幻俱乐部副经理”，他不知道她到底干什么职业。
一个礼拜天，当他打的去找她时，他才如梦幻初醒，她的公司原来是训练一批提供色情服务的小姐。当他离开她的办公室，他迷迷糊糊地，头晕目胀，不敢相信这一切都是真实地发生。
他回到住处，打开行礼包，将那块手帕从包的底层取出，光阴荏苒，无论他走到哪里，他一直将这份纯真的爱情信物带着，他的手在颤抖中抖开手帕，他却发现上面的图案已经黯淡，散落着一层霉斑，如同有些爱，当初是鲜艳的灵动，在时光流逝的考验中，慢慢褪去了鲜活的光泽，爬满了霉斑的龌龊，变成一块无用的装饰品。
他轻轻举起手帕，打火机的火苗蹿在手帕上，升腾着袅袅的烟雾，那段多年珍藏在心底的爱情化作黑色的灰烬，在风中散落，没有痕迹。
当爱在错过中流离，别再奢望去寻找惊喜重逢的邂逅，再也找不回当初的鲜活颜色，当初清晰的图案，只是为自己伤心和无奈珍藏着霉斑的痛楚，弄得心灰意冷……
焚烧技术 篇12
目前由于中国经济的迅速发展, 污水处理率逐年提高, 污水处理厂的污泥产量也大量增加。未经适当处理的污泥进入环境后, 直接会给水体和大气带来二次污染, 不但降低了污水处理系统的有效处理能力, 而且对生态环境和人类活动构成了严重威胁。
1 污泥处理技术简介
污泥处理的目的是达到减量化、稳定化、无害化和资源化。目前, 污泥的处置方法主要是填埋、堆肥和焚烧三种。污泥填埋对土地资源浪费较大, 且有毒有害重金属和病原微生物会污染土地和水资源, 受到填埋场地的地质、水文和土壤等条件的限制;污泥堆肥过程中重金属离子易在土壤和植物体内积累;污泥焚烧由于处理速率快, 无害化较彻底, 余热可用于发电或供热等, 是目前污泥无害化、减量化处置最有效的途径。
2 污泥焚烧工艺的优点
污泥焚烧法与其它处理方法相比, 具有以下优点:a) 焚烧后剩余污泥中的水分、有机物等都被分解, 只剩下很少量的无机物成为焚烧灰, 因而最终需要处置的物质很少, 焚烧灰可制成建筑材料等有用的产品, 是相对比较安全的一种污泥处置方式;b) 焚烧可以使剩余污泥的体积减少到最小化, 它可以解决其他方法中污泥要占用大量空间的缺陷, 这对于日益紧张的土地资源来说是很重要的;c) 污泥处理速度快, 不需要长期储存;d) 污泥可就地焚烧, 不需要长距离运输;e) 可以回收能量用于发电和供热。
3 污泥焚烧中污染物的形成及控制方法
焚烧过程包括分解、氧化、聚合等反应。燃烧所产生的废气中含有醛、酮和稠环碳氢化合物, 还有氮氧化物、硫氧化物、氯化氢等。因废物组成不同, 燃烧方式不一样, 燃烧产物也有一定差异, 以下就几种主要污染物进行讨论。
3.1 氮氧化物的形成与控制
燃烧时氮氧化物是由空气中的氮及废物中的氮生成。燃烧时主要生成NO, NO2只占总氮氧化物的很小部分。NO和NO2总称为“NOx”。燃烧过程中产生的NOx分为两类。一类是废物中含氮的化合物由于燃烧被氧化生成的NOx;另一类是炉内空气中的氮在高温状态下氧化生成的NOx。这两类NOx在焚烧过程中以燃烧型NOx为主。降低NOx的方法主要有:a) 在燃烧过程中降低O2浓度的生成抑制法;b) 将发生的NOx用还原剂还原减少排出量的排烟脱氮法两大类。
3.2 HCl的形成与控制
氯化氢是由废物中含的氯乙烯及其它含氯塑料, 厨余中的氯化钠而产生。氯化氢去除的方法大体分为干法和湿法。干法是反应生成物以干燥状态排出, 湿法是以水溶液排出。干法又进一步分为全干和半干法 (或称半湿法) , 全干法使用干燥固体作反应剂, 半干法用水溶液或浆料作反应剂。
3.3 硫氧化物的形成与控制
废物中的硫元素在燃烧过程中与氧化合物生成SO2和SO3, 总称SOx。其中SO3仅是很小的一部分, 因SO3不能由硫和氧直接反应产生, SO3需在催化剂 (V、Si、Fe2O3等) 的作用下才能生成。烟气中SOx取决于废物的成分, 烟气中SOx的控制一般采用烟气在排放之前通过气体净化或在燃烧过程中除硫。在燃烧过程中的除硫, 是采用让烟气中的SOx在炉膛里与某些固硫剂发生反应使之固定下来, 如加入石灰或白云石等使硫固定在灰渣中。
3.4 烟尘的形成与控制
废物燃烧时不可避免的会产生烟尘, 它包括黑烟和飞灰两部分。由于废物中含有重金属, 因此它们在燃烧过程中常以金属化合物或金属盐的形式被部分混到烟气中被排放, 造成污染;或沉积在管道、室壁的表面, 加速了设备的腐蚀, 影响传热。防止烟尘的方法有:a) 增加氧浓度, 使其燃烧完全;b) 提高炉温, 利用辅助燃料;c) 采用恰当的炉膛尺寸和形状, 使焚烧条件合适;d) 对烟气进行洗涤、除尘等处理。
3.5 二噁英的形成与控制
二噁英的形成机理比较复杂, 它发生的前提可概括为:a) 要有有机和无机氯;b) 存在氧;c) 存在过渡金属阳离子作催化剂 (如焚烧飞灰等) 。抑制二噁英的生成可从3方面进行:a) 改善燃烧条件, 减少不完全燃烧大分子有机产物和碳的残量;b) 阻止氯化过程;c) 阻止联芳基合成。
4 污泥焚烧工艺的应用发展趋势