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我国垃圾焚烧发电工程技术现状与展望

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摘要:随着我国垃圾分类处理国产化和规范化的发展,垃圾焚烧发电技术随之得以进步及优化,并且垃圾焚烧发电技术的安全性也在随之大幅度提高,相关人员应当予以高度重视,大力的推广应用垃圾焚烧发电技术,从而推动社会及经济的蓬勃发展。鉴于此,本文对我国垃圾焚烧发电工程技术现状展望进行了分析探讨。

关键词:垃圾焚烧;发电工程;技术

中图分类号:C35文献标识码: A

一、城市垃圾焚烧发电技术的工艺流程

1、垃圾储存

垃圾车从物流口进入厂区,经过地磅秤称重后进入垃圾倾卸平台,卸入垃圾池。垃圾在垃圾池内存放约5天,在贮存池实现垃圾的搅拌、混合、倒垛,贮存于垃圾池的垃圾产生一定数量的渗沥液由布置于垃圾池底部的隔栅渗出,汇集于垃圾池外的污水沟内,经污水沟流至污水池内暂时存储。

2、垃圾焚烧

贮坑内的垃圾通过垃圾吊车抓斗抓到焚烧炉给料斗,经溜槽落至给料炉排,再由给料炉排均匀送入焚烧炉内燃烧。垃圾在炉排上通过干燥、燃烧和燃烬两个区域,垃圾中的可燃分己完全燃烧,灰渣落入除渣机并将其排出并收集。

3、余热发电

焚烧垃圾过程中释放的热量在经过余热锅炉后转化成蒸汽,高温蒸汽带动汽轮机组发电。

4、烟气处理

垃圾焚烧炉产生的烟气含有大量的粉尘,HCl,HF,SO2等酸性气体及二英、重金属等有毒物质,必须要科学合理地清除以上有害物质,避免造成环境二次污染。净化处理烟气工艺通常有三种方法:半干式反应塔与袋式除尘器结合、干式反应塔与袋式除尘器结合、湿式反应塔与袋式除尘器结合。

5、垃圾渗滤液处理

垃圾贮存坑垃圾渗沥液,属于高浓度有机污水,色度高,有异味。垃圾渗沥液中有机物主要含低分子量的脂肪酸类物质、腐殖质类高分子的碳水化合物类物质、中等分子量的黄霉酸类物质。渗沥液中BODS,CODcr,SS浓度很高,氨氮、金属离子含量高,并含有病源体等污染物。垃圾渗沥液由于成分极其复杂,如果用一种常规水处理方法很难把它处理达标。所以,一般需要不同类型工艺方法组合处理,才能做到达标排放的要求。现阶段比较先进的垃圾渗透处理技术是一种基于膜生物反应器的新兴技术,这种处理装置分为生化与超滤两部分,可有效实现垃圾处理的达标排放。

6、炉渣处理

垃圾燃烧后得到的炉灰、炉渣,其份额可达原垃圾的百分之十五。炉渣是可以回收利用的,加工处理之后可用于建筑、铺路、制砖等领域。还有在焚烧过程中产生了一些无回收价值的飞灰,需经无害化处理,最终填埋于地下。

二、垃圾焚烧发电技术分析

1、炉排炉焚烧技术

目前,炉排炉焚烧技术已经成为我国大中城市的首选垃圾处理方法,并且逐渐与发达国家接轨。该技术的主要原理是:将收集到的垃圾通过进料口倒入炉排,然后在大量氧气、燃油的条件下进行燃烧,并且通过炉排的机械运动来对垃圾进行进一步的混合和搅动,从而实现了垃圾的干燥和燃烧。炉排可以分为斜推式、平推式、滚筒式和逆推式,其对垃圾的处理能力可以达到1200t/台・d,已经成为我国处理能力最大的焚烧炉型。炉排炉焚烧具有设备年运行时间长、技术较为成熟、垃圾处理成本较低、飞灰少、适用性比较广等优点,但是其还具有停炉和开车过程中会由于二英而产生一个温度区间(360-820℃),如果后期控制不合理也会产生二英,造价及维护费用较高等缺点。

2、流化床焚烧技术

流化床焚烧垃圾处理技术是我国相关部门比较倡导的一项节能环保技术,其主要的工作原理是:将砂或炉渣铺在炉膛内部,并将其加热到600℃以上,同时还要在炉底鼓入200℃的热风,然后将分类好的垃圾放入炉内,掺入煤粉然后一起燃烧和翻腾,因为砂粒在沸腾状态下具有较为理想的传热效能,有助于垃圾的充分燃烧。燃尽的垃圾会逐渐沉落到底部,同砂粒和不可燃物一起排出炉外,然后对其进行有效的分离,将分离出来的砂粒通过提升设备输送到炉内继续使用。流化床焚烧处理技术的单炉处理能力在500t/台・d。其具有的优势为:燃烧彻底、可以有效的避免二英的形成、运行稳定可靠、垃圾减量化程度高、燃烧热效率较高。缺点主要有年运行时间较短、需掺煤才能充分燃烧、垃圾处理成本较高、设备对处理垃圾的均匀性具有较高要求、烟气中灰尘量大以及设备检修相对较多等。

3、热解炉焚烧技术

热解炉焚烧技术主要是在隔绝空气的条件下进行的,并且将垃圾中存在的有机质顺利分解,其中产生的热烟气要经过NaOH碱液进行净化处理。该方法属于一种新型处理技术,设备投资比较少,炉型结构简单,但是该炉的热解能力比较小通常在150t/台・d以下,烧渣残留含碳量比较高,所以并无法满足大城市大规模垃圾处理的迫切需求。

三、垃圾焚烧发电技术在我国的应用前景

1、垃圾焚烧发展的潜力

垃圾的分布和产量与城市和人口的分布有着密切的关系,我国在2012年的垃圾清运量达到了2.5亿吨,每千克垃圾的热量为4200kJ,因此,垃圾每年可以为人类提供大量的资源。据专家估计,到2015年我国大中城市的垃圾基本上都能够达到焚烧的要求,这样的垃圾如果按照5000kJ/kg的热值计算,则能够提供1250TJ的热能。所以,垃圾焚烧发电具有较大的资源潜力。

2、垃圾焚烧发电的相关政策支持

国家的相关政府部门对垃圾焚烧发电技术给予了大量的政策支持。目前,我国已经建成的垃圾焚烧发电装置基本上都是政府投资兴建的,而且都分布于经济条件比较好的大中城市。在2000年,国家的环保部门出台了与垃圾焚烧发电相关的规范和标准。2011年11月中央也对垃圾焚烧发电提出了优惠政策。除此之外,国家的一些机构也制定了相关的法律条款用以鼓励垃圾焚烧发电的研发。在垃圾焚烧发电相关政策制定过程中,我国借鉴了国际成功经验,并从我国当前的基本国情出发,制定出了一套适合我国相关产业发展的支持及优惠政策。

3、目前垃圾发电存在的有关问题

如今,虽然垃圾焚烧发电处理技术在我国获得了快速的发展,但是其中存在的问题在一定程度上阻碍了该技术的发展,具体问题主要包括了:(1)投资机制存在的问题。我国和发达国家的垃圾焚烧发电的投资完全由政府部门支持,究其主要原因是因为各地区自身缺乏建设发电厂的能力,而且有些企业也未意识到垃圾焚烧发电处理的重要性,从而导致一些具体的操作无法实施。(2)垃圾焚烧发电的电价比较低。由于垃圾焚烧电厂的造价比较高,而仅仅依靠发电来弥补投资是不可能的。在很多大城市,政府给予了垃圾焚烧发电厂适当的补贴,但是0.7元/度的电价还导致发电厂无利润可得。(3)我国垃圾焚烧发电技术比较落后。如今我国采用的垃圾焚烧发电技术还仅仅处于起步阶段,而且还有很多因素影响和制约了发电技术的发展,具体主要有:一是,我国还没有掌握垃圾焚烧的核心技术;二是,我国生活垃圾自身的热值比较低;三是,建设筹资难度大。因此需要相关部门和技术人员对已有的技术进行改进,以更好的促进该技术在我国的发展。

结束语

经过对比可知,城市垃圾的焚烧处理是对垃圾无害化!减量化!资源化处理的最佳方式,同时也是我国提倡的可持续发展及循环经济的战略目标。我国城市燃气系统一直在大力建设中,因此城市垃圾的热值将会得到提高,现阶段垃圾焚烧发电技术也逐渐成熟。以发展的眼光看,城市垃圾焚烧埋藏着巨大的潜力。

参考文献

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[2]记者吴昊张敬尧刘畅.中国需要改变对垃圾焚烧厂的认识[N].经济参考报,2014-07-14007.

[3]韦良华.城市生活垃圾焚烧发电的开发利用[J].科技风,2014,14:114-115.

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