廢氣處理設備,污水處理工藝

生活垃圾焚燒發(fā)電技術的研究及應用

2021/6/28 21:58:53

摘要:隨著城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展,我國城市生活垃圾產量急劇增加,實現對生活垃圾的無害化處理這一需求十分迫切?,F對城市生活垃圾的處理方式進行對比分析,得出垃圾焚燒發(fā)電技術是垃圾處理“減量化、資源化和無害化”最有效的方法?;诖耍瑢贌l(fā)電工藝系統、焚燒技術的選擇及垃圾焚燒煙氣處理工藝進行了論述。


關健詞:生活垃圾?;焚燒發(fā)電;焚燒技術;應用推廣


引言


隨著城市人口日益增加,生活垃圾逐年上升。生活垃圾帶來的環(huán)境污染日趨嚴重。2016年10月國家能源局印發(fā)《生物質能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》指出:在人口密集、具備條件的大中城市穩(wěn)步推進生活垃圾焚燒發(fā)電項目建設。鼓勵建設垃圾焚燒熱電聯產項目。加快應用現代垃圾焚燒處理及污染防治技術,提高垃圾焚燒發(fā)電環(huán)保水平。到2020年,生物質能基本實現商業(yè)化和規(guī)?;谩3擎?zhèn)生活垃圾焚燒發(fā)電750萬千瓦。隨著科學技術的發(fā)展,人們試著用更科學的手段去處理垃圾、利用垃圾,將垃圾轉化為一種可循環(huán)利用的資源,為人類的生活帶來了新的經濟與社會效益。


1、垃圾焚燒發(fā)電技術的特點


隨著科技的發(fā)展,現代人對于垃圾焚燒有了新的理解,通過建造焚燒爐,將城市垃圾中的有害物質轉化為無害物質,消除各種病原體,還可以減輕大氣污染等。垃圾焚燒發(fā)電則是指利用垃圾焚燒后的余熱進行發(fā)電與供電。焚燒法通過高溫氧化的作用,將垃圾中的可燃物氧化為二氧化碳與水,垃圾在焚燒過程中會釋放出大量的熱能,并最終變成氣體與固體兩種形態(tài),最終實現對垃圾的減容化與無害化處理。垃圾焚燒的方式簡單易行,處理周期短,選址靈活,且可以有效的分解有害物質。


焚燒處理對垃圾的低位熱值有一定的要求,因此并非任何的垃圾都可以進焚燒,只有對不能回收卻有一定價值的垃圾進行焚燒才是最科學有效的。同理,可再生利用的垃圾進行銷毀則是一種資源浪費的表現。此外,焚燒產生的煙氣必須進行凈化處理,焚燒產生的碎渣也要進行消化,兩者都需要消耗大量的成本,尤其可見單獨利用焚燒法的形式來處理垃圾仍不是最明智的選擇,焚燒后還應當實現對熱能的再次利用,實現對資源的最優(yōu)化利用。


2、生活垃圾焚燒發(fā)電技術研究


2.1原理


生活垃圾焚燒發(fā)電技術,是將生活垃圾分類之后運送到焚燒爐,在焚燒爐內對可燃物進行焚燒,通過余熱鍋爐將焚燒過程中產生的熱能轉化為蒸汽能量,并由汽輪發(fā)電機帶動渦輪機產生電能。


2.2垃圾焚燒發(fā)電工藝流程


將生活垃圾運送到垃圾貯坑內存放7d左右,其作用是將生活垃圾中的滲濾液去除,可去除10%左右。經研究發(fā)現,通常情況下,垃圾中的水分每降低1%,焚燒過程中產生的熱能便會提升100?kJ/kg。然后,將垃圾運送至焚燒爐進行高溫焚燒處理。垃圾焚燒處理的過程中,一般需在第一煙道設置脫硝系統,如投放氨液、尿素來減少NO x。焚燒后產生的煙氣在余熱鍋爐內轉化為蒸汽,進入汽輪發(fā)電機組帶動渦輪轉動,從而使發(fā)電機產生動力形成電能。由生活垃圾焚燒發(fā)電后產生的電能,可供發(fā)電廠自身用電,還可以進入電網系統,作為城市居民生活用電。


生活垃圾焚燒發(fā)電過程中,除了產生熱量發(fā)電之外,還會產生其他物質,需對其進行妥善處理。例如:對于焚燒過程中產生的煙氣,應先實施凈化處理,使其達到國家規(guī)定的排放標準之后,再排放到大氣環(huán)境中;對于焚燒過程中產生的飛灰,應先實施固化處理,再進行填埋處理;對于焚燒過程中產生的爐渣,使其進入焚燒爐底部的排渣機中,在自然冷卻或人工冷卻之后運送到爐渣坑,然后運送到專門場所進行集中處理;對于焚燒過程中產生的其他廢棄物,若為可燃物,則再放到焚燒爐內再次焚燒處理,若為不可燃物,則要具體問題具體分析。


3、城市生活垃圾焚燒發(fā)電的意義


目前,城市生活垃圾的處理方式主要包括填埋、堆肥及焚燒制能三種類型。填埋、堆肥需要較大的場地,占用了大量的耕地資源,且會給周圍的生態(tài)環(huán)境造成嚴重污染。同時,垃圾填埋場、堆肥場的消納能力有限,面對與日俱增的生活垃圾產生量,逐漸顯露頹勢。


城市生活垃圾焚燒發(fā)電的意義體現在以下幾方面:生活垃圾焚燒發(fā)電通過對垃圾進行焚燒處理,可達到“減量化”的效果。高溫焚燒可有效減小垃圾的體積,減少其占地面積,達到減容的效果,焚燒后垃圾的體積一般情況下僅為其焚燒前的5%~15%。b)??生活垃圾焚燒發(fā)電通過對垃圾進行焚燒處理,可達到“無害化”的效果。高溫燃燒能有效分解垃圾中的有害物質,從而能減輕甚至消除后續(xù)處理中對生態(tài)環(huán)境造成的不利影響;垃圾焚燒可以避免填埋場、堆肥場釋放氣體中的惡臭,減少浸出液中的污染物;焚燒過程中的高溫,可以將垃圾中的多種有害病原菌徹底消滅。c)生活垃圾焚燒發(fā)電通過對垃圾進行焚燒處理,可達到“資源化”的效果。焚燒過程中產生的熱量,能用來發(fā)電、供熱,實現了資源二次利用。


4、垃圾焚燒發(fā)電技術的政策扶持與推廣應用


4.1政府對于垃圾焚燒發(fā)電技術的大力扶持


垃圾焚燒是一項浩大的工程,在建設初期就需要消耗大量的工程費用,進入使用后,還需要耗費大量的運營成本,因此政府在垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)的建設中起到了基本保障的作用。近年來,我國在二次污染控制基礎上有了顯著的提高,垃圾填埋成本也隨著環(huán)保要求日漸提高。垃圾焚燒發(fā)電逐漸發(fā)展成為我國主要的垃圾處理方式。政府在該情勢下,對垃圾焚燒發(fā)電產業(yè)推出了一系列的扶持政策。其中包括《中華人民共和國可再生法》中第十四條規(guī)定:電網企業(yè)應當依照法律取得行政許可,或者與報送備案的可再生能源發(fā)電企業(yè)簽訂協議,為可再生能源發(fā)電提供上網服務。此外,我國《可再生能源發(fā)電價格和費用分攤管理試行辦法》以及《財政部、國家事務總局關于部分資源綜合利用產品增值稅政策的補充通知》等文獻中,也提出了關于垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)焚燒的相關法律條例與政策福利等。


4.2我國垃圾焚燒發(fā)電技術的推廣應用


自上世紀80年代起,我國便從日本引進了進爐排爐技術,并在深圳開設了第一座垃圾焚燒發(fā)電廠,隨后珠海、余杭、寧波等地都陸續(xù)的加入到焚燒發(fā)電的隊伍中。近年來,在國家的政策扶持下,我國的發(fā)電產業(yè)取得了極大的發(fā)展,其中,高達51%的垃圾焚燒發(fā)電廠都集中在珠三角地區(qū),而內陸城市安徽、河南、四川等,也相繼建成了垃圾焚燒發(fā)電廠。


技術方面,我國在過去的很長一段時間里都采用國外進口的垃圾焚燒爐,因此該方面的投資也成為了電力工程企業(yè)中的“佼佼者”。與發(fā)達國家相比,我國垃圾中的含水量更高,熱值率受到季節(jié)性的變動大,因此國外的焚燒爐無法完全適應我國垃圾的焚燒特征。對此,我國經過多年的努力,最終研制出適合我國本身垃圾特征的焚燒爐設備,隨著研究的不斷深入,焚燒爐的性能也得到了進一步完善,如今,新興的垃圾焚燒發(fā)電廠的投資成本比從前下降了1/2,而這一數值仍在不斷的變化中,由此可見,我國垃圾焚燒企業(yè)投資成本有望實現進一步降低。在眾多的垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)中,中冶京誠工程技術有限公司在技術方面占據絕對優(yōu)勢,該公司多年來一直致力于節(jié)能環(huán)保技術的研發(fā)與推廣,并取得了回收發(fā)電等各項專利,為企業(yè)未來的發(fā)展開辟了一條新道路,應當成為其他企業(yè)學習的榜樣。


5、結束語


垃圾焚燒發(fā)電實現了對能源的優(yōu)化利用,隨著垃圾分類處理越來越規(guī)?;?,焚燒爐技術也會取得更好的發(fā)展,焚燒發(fā)電效率也會有更大的提高,與此同時,我國的焚燒發(fā)電企業(yè)將會迎來更好的發(fā)展。




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