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              淺談國內垃圾焚燒發電技術

                 日期:2018-04-02     來源:《基層建設》 作者:蘇宇等    瀏覽:53    評論:0    

                垃圾焚燒發電是一種將垃圾處理實現減量化、資源化、無害化的新能源技術。本文簡要講解了垃圾發電的工藝流程,簡要介紹了國內主流垃圾發電的技術原理,并探討了垃圾焚燒發電的前景。

                1 國內城市垃圾概況

                由于我國城鎮化水平的不斷提高,各大城市人口總量出現急劇攀升的現象,加之由于生活水平的提高,人均造成的垃圾量也處于持續增長的趨勢,這直接造成城市垃圾泛濫成災。已有的資料表明,我國城鎮居民人均產生垃圾量為500千克,國內主要城市每年可產生垃圾達2×108噸,并且正在以逐年100噸的速度增長,目前儲存的城市生活垃圾總量已達6×109噸,占用城市土地面積達5×108平方米,占用了大量寶貴的城市土地面積,并且會使得垃圾填埋場周邊居住環境急劇惡化。城市垃圾其實是放錯地方的資源,談過垃圾焚燒發電技術,可回收城市垃圾中的能量,并為城市居民供電及供暖。另一方面,焚燒后的垃圾體積可減少為原來的25%,這極大緩解了城市垃圾填埋場的負擔,即增加原有垃圾填埋場的使用年限,緩解城市用地緊張的問題。

                2 垃圾焚燒發電的工藝流程

                城市生活垃圾焚燒發電,指的是將垃圾放在焚燒爐中進行高溫燃燒,通過燃燒爐釋放出熱能(經計算:焚燒2噸的垃圾而產生的熱量可大致相當于1t煤燃燒釋放的熱量),然后回收利用這部分熱能來進行發電(如圖1所示)。焚燒產生的煙氣會通過專門設備進行凈化,監測達標后方可排出,焚燒產生的少量或微量殘渣繼而收集、填埋或作其它用途。其主要優勢是,可以快速的減容能力以及較為徹底的高溫無害化,其占地面積很小,對周邊環境造成負面危害也相對較低,并且可以對垃圾中的熱量進行再利用,所以對生活垃圾實行焚燒處理是一種很有效的處理方式。

                

                3 垃圾發電技術原理

                垃圾焚燒發電與傳統火電站相似,但主要功能不同,垃圾焚燒電站側重于垃圾的焚燒處理,避免在垃圾處理過程中產生二次污染。因此,垃圾焚燒電站的熱力系統、電氣系統及一般輔助系統與火電站類似,但由于燃料的特殊性,其焚燒爐的結構會更側重于垃圾的完全處理,其煙氣處理系統也會有所區別。此外,由于垃圾在儲運的過程中,會產生具有一定環境危害的滲濾液,垃圾焚燒電站還應建設有專門的污水處理系統。

                3.1 焚燒系統

                目前,我國生活垃圾焚燒爐絕大數采用的是機械式爐排爐,我們以這種爐型作為垃圾焚燒發電工藝的典型。在機械式爐排中,垃圾從垃圾倉中被抓入料斗入口,然后通過進料斗,再經過推料器進入爐排(爐排可以從功能上分為干燥區、燃燒區、燃燼區),由于爐排與爐排之間的會有交錯的往復運動,在重力的作用下,垃圾會逐漸向下移動,直至燃盡排出爐膛。燃燒所需空氣是從爐排下部進入,并與垃圾充分攪動、混合;燃燒后,產生的高溫煙氣會通過鍋爐的受熱面吸熱,進而使水變成高溫蒸汽,同時煙氣也得到冷卻,最后煙氣經煙氣凈化裝置處理后,排入大氣中。

                3.2 煙氣凈化系統

                為了避免垃圾再焚燒處理過程中對周邊環境產生再生污染,因此必須采取完善的措施,充分利用煙氣凈化系統處理煙氣,進而控制垃圾焚燒煙氣的排放。來自鍋爐出口的含酸性物質的煙氣,經過預除塵器后被引入反應塔上部,通過反應塔進口的煙氣分配器進入反應塔筒桶體內。煙氣擴散后與通過旋轉噴霧器射入的石灰漿以及冷卻水充分混合,進行中和反應之后通過煙道,進入布袋除塵器,在反應塔后的煙道與布袋除塵器之間,配備有活性炭噴射裝置,在反應塔上部區域,石灰漿被煙氣稀釋并中和,進入布袋除塵器,進行除塵,達標的煙氣經引風機,通過煙囪排放到大氣中。

                3.3 污水處理系統

                垃圾滲濾液的處理方法包括物理化學以及和生物法,其中,物理化學法主要使用的為活性炭吸附→化學沉淀→密度分離→化學氧化→化學還原→離子交換→膜處理,與生物法相比,物理化學法處理不容易受滲濾液變化的影響,出水平穩,但成本較高,當滲濾液產量較大時,存在一定局限性。生物法為好氧生物處理與厭氧生物處理的結合。由于我國城市垃圾多為餐廚垃圾,因此水分較高,產生的滲濾液較多,因此目前國內多采用物理化學法與生物法相配合的處理方式。

                4 我國垃圾發電的前景及其建議

                有研究表明,到2020年,我國城市生活垃圾總量可達3.23億噸,由于城市擴張,建設新的垃圾填埋場面臨成本高與處理能力嚴重不足的問題。因此,垃圾焚燒發電技術具有極其廣闊的空間,那時全國的各型垃圾焚燒電廠數目將會高達400座,這些電廠即可將垃圾中的能量利用起來,也可避免垃圾填埋造成的環境污染等問題。到時候國家一定會給予配套的支持,這里也建議國家加大對垃圾焚燒發電的補貼力度,如稅收減免、電價支持、環保獎金等,并督促地方政府抓好垃圾焚燒過程中的環保問題,使垃圾焚燒發電變得更加清潔與高效。

               
              標簽: 垃圾焚燒發電
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