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垃圾焚燒發電工藝及處理流程分析 

發布時間:2018/07/12

  城市化進程不斷推進,城市發展速度加快。許多外來人口涌入城市,并在城市中進行生產生活。城市垃圾的數量隨著城市規模的擴大、城市人口的增多而不斷增加。城市生活垃圾該如何處理,是城市發展首先要解決的事。城市生活垃圾的處理方法主要有填埋、焚燒、和堆肥。垃圾焚燒是一種極好的處理方法。利用焚燒垃圾發電,是一種綠色環保的高效方法。
    1、焚燒處理垃圾的優點
    1.1減容效果好
    焚燒處理可以使原本體積較大的垃圾明顯變小、其重量也會發生很大變化。給垃圾處理帶來極大便利。
    1.2消毒徹底
    在高溫環境中焚燒垃圾,可以使垃圾中的病菌、細菌等幾乎完全被殺死。相比較其他垃圾處理方法,有很大優勢。
    1.3減輕或消除后續處置過程對環境更的影響
    垃圾焚燒處理之后,會給后續的處理環節帶來好處,最明顯的就是垃圾在填埋之后不會產生太多的垃圾污水以及釋放在空氣中的有害氣體大大減少。
    1.4有利于實現城市垃圾的資源化
    高溫焚燒垃圾會釋放熱能,熱能被轉化成蒸汽之后既可以用在發電項目上,也可以用在供熱項目中。總之,使城市垃圾最大限度的從無用轉為有用。
    1.5處理效率高
    垃圾焚燒場的占地面積不大,可以把它的選址定在城市中。這樣能大大減少運輸方面的支出,不論城市規模大小,都有助于城市發展。
    2、垃圾焚燒發電工藝流程
    2.1垃圾儲存
    城市垃圾中存在各種各樣的物質,有些垃圾甚至含有有害物質,所以處理的時候要將這些有害的、不能燃燒的垃圾挑出來。余下的能夠被利用的垃圾,在過稱之后將其放入垃圾儲池中。常見的垃圾儲池一般能夠儲存將近一周的垃圾處理量。對儲池中的垃圾,要進行攪拌、攪碎,還要把過程中產生的垃圾滲濾液收集起來。
    2.2垃圾焚燒
    經過上一環節處理的垃圾,可以通過機器設備將它送進焚燒爐入,垃圾焚燒開始。垃圾焚燒之后,會產生爐渣,要將爐渣清理干凈。焚燒爐有循環流化床爐、爐排爐之分。因為焚燒爐不同,相應的焚燒方法也會有不同。
    2.3余熱發電
    焚燒垃圾發電技術,除了用到焚燒爐,還有余熱鍋爐和汽輪發電機組這兩種設備。垃圾在焚燒爐焚燒之后,所產生的熱量經過余熱鍋爐轉化之后會變成蒸汽,蒸汽可以被汽輪發電機組用來發電。
    2.4煙氣凈化與處理
    焚燒垃圾會產生許多有害物質,這些有害物質如果不能得到很好處理,會對環境造成二次污染。比如焚燒垃圾產生的煙塵、重金屬等有害物質。煙氣凈化處理根據搭配方式的不同,有三種處理方式。分別是半干式反應塔搭配袋式除塵器,干式反應塔搭配袋式除塵器,濕式反應塔搭配袋式除塵器。
    2.5垃圾滲濾液的處理
    放置在垃圾儲池中的垃圾,經過發酵之后會產生垃圾滲濾液。這種液體散發著比較臭的氣味,含有較多氨氮、重金屬。垃圾滲濾液能夠占垃圾重量的1/10。這些滲濾液經過污水處理之后才能排放,不然會造成環境污染。
    2.6爐渣、爐灰的處理
    焚燒爐在焚燒過垃圾之后,會產生爐渣。爐渣是垃圾的一部分。爐渣也可以通過先進技術處理,為日常生產所利用。處理后的爐渣,可以充當制作磚塊的材料,也可以在鋪設道路時加以利用。布袋除塵器中收集到的飛塵,在實際生活中沒有利用價值,要經過特殊處理方式進行無害處理后再將它填埋。
    3、垃圾焚燒發電的主要設備
    3.1垃圾焚燒爐
    垃圾焚燒技術的工作內容比較復雜,而且技術要求高。垃圾焚燒爐是進行垃圾焚燒的主要設備。垃圾焚燒爐有循環流化床爐、爐排爐,這兩種也是現在焚燒垃圾發電中經常用到的設備。
    (1)循環流化床爐可以將垃圾焚燒、熱能轉化、蒸汽發電供熱集合起來,是一種比較有效的處理設備。進行垃圾焚燒發電工作時,先在循環流化床爐的爐內鋪一些床料。床料可以是有一定厚度和體積的石英砂,也可以選用垃圾焚燒產生的爐渣。鋪設好床料后,再對著布風板鼓入一定量的熱空氣。熱空氣可以將床料吹起來,讓床料不斷攪拌、翻騰,床料溫度不斷升高。過程中會有一些灰料從爐膛中吹出來,爐膛口有旋風分離器裝置,可以將灰料進行分離處理,處理之后的灰料可以被返料裝置送回爐內,進行再次燃燒。循環流化床爐中的氣體和固體發生反應十分激烈,垃圾和床料的經過混合、攪拌之后,垃圾變得干燥、充分燃燒殆盡。
     (2)爐排爐中的爐排有三部分,分別是干燥段、燃燒段和燃盡段。爐排沿著不同方向運動,運動過程中將垃圾送向下方,使垃圾在爐排爐中依次通過干燥、燃燒區域,直至燒盡。垃圾被爐排翻動的過程中,爐排下邊的高溫一次風會一直吹向垃圾,爐內也有一定輻射存在,這二者共同作用能夠使垃圾在最短時間內變得干燥。持續干燥、持續加熱,最終垃圾就會燃燒起來。用來干燥垃圾的高溫一次風,是經過加熱的抽氣裝置中的氣體,穿過爐排達到爐膛中的。二次風可以為垃圾燃燒增加氧氣,從垃圾燃燒爐上方吸取一定量的氧氣,然后送至爐膛內,幫助垃圾充分燃燒。
    (3)燃燒垃圾的過程中,會產生大量煙霧。處理這些煙霧,首先需要將煙霧送至余熱鍋爐,待熱煙氣溫降低之后,將其送入反應塔,再通過活性炭吸附煙霧中的有害物質、布袋除塵器消除煙塵。完成以上這些環節,就可以將它排放出去了。
    (4)兩種爐型的使用特點比較:

     ①流化床焚燒爐。因為這種爐型的爐膛比較小,所以在放垃圾之前,需要將垃圾預處理一下。這種設備的體型較小,對應的占地面積也小于爐排爐。如果垃圾含水量比較多,爐內的溫度也會受到影響。垃圾在爐內燃燒時,因為沒有翻動所以體積稍大的垃圾很容易處在爐膛最底部,這樣一來就不容易充分燃燒。而且使用流化床焚燒爐焚燒,容易產生煙霧,且煙霧中的灰塵較重。燃燒時會使用煤,幫助垃圾充分燃燒。燃燒過程不容易控制。
    ②爐排爐。因為它的爐膛較大,所以它的體積也相對大一些,占地面積稍大。垃圾在爐中受到爐排的作用,可以被翻轉并充分干燥和燃燒。充分燃燒之后產生的煙霧,其煙塵比流化床焚燒爐焚燒垃圾產生的煙塵含量小一些。一般使用油、氣等成本比煤高一些的材料助燃。燃燒過程容易控制。對比之下,爐排爐的優勢更突出一些。它的費用也比流化床焚燒爐高一些。
    3.2余熱鍋爐及汽輪發電機組
    垃圾焚燒會產生熱量,經過設備轉化之后,蒸汽被送至汽輪發電機,可進一步發電。另外,蒸汽也可以用來供熱,為周圍居民供暖。
    3.3煙氣凈化與處理設備
    上文中提到煙氣凈化中使用的三種凈化方式,主要是反應塔與布袋收塵器搭配使用來處理煙氣。反應塔有三種形式,干式、半干式、濕式。煙氣中含有一定量的酸性氣體,它在反應塔中就能夠被去除。反應塔去除酸性氣體,主要依靠堿性物質和酸性物質發生中和反應這一原理,即不同形態的的堿性物質跟煙氣中的酸性氣體發生反應。干式反應塔中,用的是消石灰;半干式反應塔中,使用的是氫氧化鈣溶液。并用旋轉噴霧將溶液噴灑開來,使其跟煙霧中的酸性氣體充分反應;濕式反應塔中,使用的是燒堿溶液。同樣也用噴霧器將它噴灑在煙霧中,讓它跟酸性氣體發生反應。
    城市和生活垃圾焚燒處理,要根據城市發展做詳細規劃。焚燒垃圾發電,能夠將廢棄物有效利用起來。焚燒垃圾發電技術作為一種節能、綠色、環保的處理手段,應該廣泛推廣使用。

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