生活垃圾焚燒處理蒸汽發(fā)電工藝關鍵指標

生活垃圾焚燒處理蒸汽發(fā)電工藝關鍵指標1.前言 1 1 2 3 66.結論 1.前言生活垃圾焚燒處理蒸汽發(fā)電工藝具有減容減量化高、無害化徹底、資源再利用等優(yōu)點，在發(fā)達國家己被廣泛采用。近年來，在我國經濟發(fā)達城市，也已紛紛開始采用焚燒發(fā)電技術。焚燒后減重80%左右，減容90%左右，焚燒每噸垃圾可發(fā)電300度以上。以廣州市生活垃圾焚燒發(fā)電為例，堆放三日后可燃物含量達34.15%,熱值達7619kJ/kg,灰分約19%,容重約480kg/m3,焚燒后可減重80%左右，減容88%左右，每噸垃圾可發(fā)電400kWh多。2.生活垃圾焚燒處理蒸汽發(fā)電工藝的總要求生活垃圾焚燒處理和蒸汽發(fā)電對垃圾性質、關鍵設備和熱效率等有一定要求，主要要求如下：①熱值：入爐垃圾的濕基熱值不低于5000kJ/kg時才可采用焚燒發(fā)電工藝，熱值低于11000kJ/kg時焚燒發(fā)電廠的主要目的是處理垃圾，熱值高于11000kJ/kg時焚燒發(fā)電廠的主要目的可認為是能量回收；我國生活垃圾熱值遠達不到11000kJ/kg,故目前垃圾焚燒發(fā)電廠的主要目的是處理垃圾；②焚燒發(fā)電廠的熱效率(發(fā)電效率)不得低于20%;③以能量回收為主要目的時各熱能動力設備的效率不得低于75%叫；④粉塵、NOx、HCl、SOx、二噁英等排放必須達到國家《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB18485-2001);第2頁共11頁⑤垃圾焚燒發(fā)電廠規(guī)模不宜小于500t/d。生活垃圾焚燒發(fā)電廠一般由以下系統(tǒng)組成：垃爐飼水系統(tǒng)、灰渣處理系統(tǒng)和飛灰固化系統(tǒng)。有況下的操作、緊急情況時報警和危急情況時危機管和高溫煙氣，同時垃圾的化學能轉換成高溫煙氣的熱質水，生產過熱蒸汽，過熱蒸汽驅動汽輪發(fā)電機組垃圾接收系統(tǒng)、焚燒處理系統(tǒng)，熱能利用系統(tǒng)、煙廠處理，兩套方案可同時或單獨采用，垃圾水分低于30%時可考慮將垃圾滲出液噴入爐膛內焚燒。鍋爐工質由液到汽再到液第3頁共11頁噪聲不高于50dB。4.生活垃圾本征無害化高溫處理技術物難以得到徹底摧毀，故在后續(xù)工序必須采用多種凈化燃燒系統(tǒng)、煙氣超凈處理系統(tǒng)和滲濾液資源化系統(tǒng)。延時燃燒系統(tǒng)是一個高溫煙氣深度燃燒和有機物徹超長停留時間的熱化學分解反應器。在其中，煙氣中含第4頁共11頁質、尤其是二噁英等劇毒性有機物、惡臭性有機硫煙氣超凈處理系統(tǒng)是一個采用全濕法對煙氣超凈處硝、煙氣脫重金屬等綜合功能。通過煙氣超凈處理不僅滿足國標GB18485-2014和EU2000/76/EC(2000)標準的要求,絕大部0.001ngTEQ/m3的水平，僅相當于國標、歐標規(guī)定的1%~10%。等等，它們在采用科學方法發(fā)酵之后，可以轉化為CH?,CO,NH?,H?S等簡COD和BOD,另一方面可以同時得到兩種資源：深度SNCR所需的氨源和延時燃燒系統(tǒng)所需提供的高效能源。經過發(fā)酵處理之后的本技術的具體原理見圖1所示：垃圾本技術最突出的優(yōu)點是超低二噁英控制技術：采用四道關卡嚴格把關。(1)高溫焚燒系統(tǒng)：由自動控溫爐排焚燒爐使爐膛內煙氣在高于850℃-950℃條件下焚燒超過2s,可以摧毀系統(tǒng)生成的99.0%以上的二噁英；(2)高溫延時燃燒系統(tǒng)：經過850℃以上焚燒超過2s的煙氣流，直接進入延時燃燒系統(tǒng)，再繼續(xù)在850-900℃條件下燃燒2Ns以上，可以摧毀系統(tǒng)生成的99.999%以上的二噁英；(3)除塵器：煙氣在鍋爐和省煤器降溫后，進入布袋除塵器，在過濾灰塵的同時，可以進一步過濾掉部分殘留二噁英，使煙氣中二噁英含量降低至原始總量的99.9995%以下；(4)煙氣超凈處理系統(tǒng)：煙氣最后進入煙氣全濕法煙氣超凈處理系統(tǒng)，經過降溫、堿洗、酸洗、水洗等多重超凈處理，最終排入煙囪，這時99.9999%二噁英已除掉，其毒性當量可降至0.01-0.001ngTEQ/m3,將達到國際最好水平。本技術的煙氣排放指標如下表所示。項目名稱規(guī)定指標(日均)第6頁共11頁煙氣1其它重金屬二噁英類0.01或更低注1:均以標準狀態(tài)下含11%O?的干煙氣為參考值換算垃圾圖2,圖中包括垃圾接收與焚燒處理系統(tǒng)，熱能利用系統(tǒng)和煙氣凈化系煙氣灰塵垃圾垃圾接收與焚燒處理系統(tǒng)主要由卸料平臺、垃圾儲倉、垃圾抓斗、焚燒爐組成；生活垃圾在焚燒爐內焚燒，產生高溫煙氣，釋放大量熱量；垃圾抓斗和焚燒爐爐排是其中兩臺關鍵設備。流程從垃圾轉運車①向垃圾儲倉②卸料開始。卸料平臺應滿足多輛垃圾轉運車同時卸料的要求，垃圾儲倉的有效容積最小應保證儲存兩日處理的垃圾，建議垃圾水分低于30%時儲倉大小以儲存兩日垃圾為標準，垃圾水分在30%~40%時以儲存三日為設計標準，垃圾水分高于40%時應以儲存四日處理垃圾為設計標準，儲倉大小不應超過五日垃圾處理量。適當延長垃圾儲存時間可降低垃圾水分，從而提高垃圾熱值，但隨著垃圾儲存時間的延長，臭氣濃度增大，失水率也會逐漸降低。為了不讓臭氣外逸以致污染環(huán)境，儲倉應呈負壓狀態(tài)，而且儲倉內空氣應送入焚燒爐做為一次助燃空氣。垃圾儲倉上方的垃圾抓斗③將垃圾抓入垃圾進料斗④;垃圾經溜槽滑至爐排飼料平臺，后被推送到爐排⑥進行全量焚燒(混燒)。垃圾抓斗，除抓送垃圾至進料斗外，還具有三個功能：探測垃圾料位、識別大件垃圾并將其送入大件破碎機、攪拌和疏松儲倉內垃圾。對于垃圾全量焚燒，爐排宜采用機械爐第8頁共11頁排，盡量采用逆推式馬丁爐排。爐排應具有三大功能：燒爐⑤、攪拌混合爐排上垃圾、允許一次助燃空氣通過爐排噴入爐膛。垃圾在焚燒爐宜采用分區(qū)配風以提高垃圾轉換效率和控制爐膛溫度。60%左右的一次空氣被蒸汽或煙氣預熱后由爐排下方鼓入焚燒爐，40%左右的二次空氣在爐排上方鼓入以控制燃燒效率和爐溫。有機物的至固定碳顆粒上升到爐膛⑦,必須予以完全燃燒，而且其中有些物質，如一氧化碳(CO),只有在溫度高達870℃時才能完全燃燒，生活垃圾焚燒發(fā)電廠宜將爐膛溫度控制在870℃~1050℃,煙氣在爐膛內的停留時間宜控制在2.5秒左過熱量交換將爐膛出口煙氣溫度冷卻到灰渣軟化溫度(12收高溫煙氣的熱量，先在省煤器和水冷壁中由給水溫度(一般在120℃左右)的液態(tài)水變成飽和蒸汽，再在低、中、高溫過熱器中溫度宜控制在400℃左右以延長過熱器壽命。過熱蒸汽具有做功能力，進入汽輪機后，首先在噴管中膨脹，其壓力、溫度降低，流速械功轉換成電功；發(fā)出的電功約15%~20%供焚燒電廠自用，其余部分并入公用電網。汽輪機排出的乏汽進入冷凝器放出熱量，轉換成電能。通過優(yōu)化一次助燃空氣預熱溫度和鍋爐率(發(fā)電效率)達到25%左右，甚至高達30%。第9頁共11頁排煙溫度降至220℃,以節(jié)約燃料；220℃~320℃,以提高垃圾干燥速率、燃燒溫度和燃燒效率。完善的煙氣凈化工藝是生活垃圾焚燒發(fā)電廠必NOx(NOx)控制工藝采用選擇性非催化還原煙氣脫硝技術(SNCR工藝),可將NOx濃度控制在200mg/Nm3以內，足以滿足國家標準要求。尿素溶液或氨水溶液噴入溫度900℃~1050℃的爐膛區(qū)域，分解成高活性還原劑，將煙氣中的NOx選擇性非催化還原成氮氣(N?)。該工藝從20世紀70年代開始應用，在HCl等酸性氣體吸收工藝廣泛采用氫氧化鈣漿液噴霧吸收干燥工藝(半吸收工藝)或爐內噴鈣尾部煙氣增濕工藝(干法吸收工藝),可將HCl濃度控制在霧化器的霧化輪轉速為11000轉/分鐘，霧滴的平均直徑為150微米。由于大量霧滴具有極大的蒸發(fā)表面，水分很快蒸發(fā)，使煙氣度，這種情況有利于酸性氣體的吸收，保證在1秒左右時間內HCl和HF的去除率高達95%以上，而SO?的去除率高于80%,這是因為，一方面有利于HCl、SO?等氣體溶解并離子化，另一方第10頁共11頁石灰粉吸收部分酸性氣體；爐膛內未反應的石灰粉在塵器。布袋除塵器的主要功能是收