城市生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)及煙氣處理淺析

姜文

摘 要 在現(xiàn)階段的城市中，生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)有了很大進(jìn)展。垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)對解決我國城市垃圾的問題發(fā)揮了非常重要的作用，受到了社會各界的關(guān)注和重視，所以，針對我國城市垃圾焚燒發(fā)工藝，以及技術(shù)選擇煙氣處理的研究有著非常重要的作用和意義，同時也是實(shí)現(xiàn)我國生活垃圾處理減量化、無害化和資源化的重要途徑和方法。

關(guān)鍵詞 城市垃圾;分類處理;焚燒發(fā)電

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，能源消耗速度只增不減，對于新能源的開發(fā)以及可再生能源的回收利用變得尤為重要。隨著人們生活水平的不斷提高，生活垃圾處理問題亟待解決，而生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)是目前實(shí)現(xiàn)生活垃圾綠色回收利用的主要途徑，通過厭氧發(fā)酵和過濾手段實(shí)現(xiàn)沼氣發(fā)電。沼氣是一種非常廉價且容易獲得的新能源，熱量值非常高，可達(dá)20000kJ/Nm3，是一種質(zhì)量非常高的清潔燃料。綜合應(yīng)用沼氣能夠大大降低生產(chǎn)成本，同時還能提高電廠經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

1焚燒爐型

“移動式爐排焚燒技術(shù)”位于焚燒技術(shù)首位，被認(rèn)為是可行性較強(qiáng)、具有環(huán)保性的焚燒技術(shù)。從國內(nèi)外應(yīng)用的范圍來看，發(fā)達(dá)國家在選擇焚燒技術(shù)方面需要選擇“移動式爐排焚燒技術(shù)”。我國29%生活垃圾采取“流化床焚燒爐技術(shù)”，主要原因是這種技術(shù)建設(shè)成本比較低，但是后續(xù)的問題比較多，例如飛灰量較大，需要實(shí)行預(yù)處理，易出現(xiàn)二惡英。現(xiàn)階段，我國建設(shè)的焚燒廠主要采取“移動式爐排焚燒技術(shù)”[1]。

2生活垃圾焚燒發(fā)電工藝過程

生活垃圾一般在垃圾貯坑中放一個星期左右就可以除去10%左右的滲濾液，由于垃圾中的水分一般每降低1%，垃圾的熱能就會增長100kJ/kg，因此，可以通過一些工藝提高垃圾的熱能。在生活垃圾焚燒處理的過程中，需要把生活垃圾運(yùn)送到焚燒爐中，在焚燒爐中對生活垃圾進(jìn)行高溫焚燒處理。第一煙道一般都會進(jìn)行脫硝系統(tǒng)，通過投放尿素或者是氨液來控制NOX。之后焚燒的煙氣會進(jìn)入余熱鍋爐中并產(chǎn)生大量的蒸汽，然后這些蒸汽會通過汽輪發(fā)電機(jī)組推動渦輪轉(zhuǎn)動，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生動力形成電能。這些生活垃圾產(chǎn)生的電能除了可以用于發(fā)電廠用電之外，剩余的電量還可以介入到電網(wǎng)系統(tǒng)中，供人們生產(chǎn)和生活使用。在生活垃圾焚燒發(fā)電的過程中會產(chǎn)生爐渣，爐渣通過焚燒爐的底部進(jìn)入排渣機(jī)中，冷卻之后被排放到專門的坑中，之后在運(yùn)輸?shù)綄ｉT的地方進(jìn)統(tǒng)一的處理;生活垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的煙氣被凈化，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排放到空氣中。飛灰會在焚燒廠內(nèi)進(jìn)行固化處理，然后再進(jìn)行填埋，而其他產(chǎn)生的廢棄物會放到焚燒爐內(nèi)進(jìn)行焚燒處理。

3焚燒煙氣污染物處理技術(shù)選擇

3.1 移動爐排焚燒技術(shù)

垃圾處理量為每天800～1200t，處理能力比較大，同時每年運(yùn)行時間可超過8000h，且垃圾焚燒狀態(tài)比較穩(wěn)定，主要借助爐排運(yùn)行，易于掌握爐內(nèi)垃圾停留的時間，保證垃圾可以充分焚燒。在燃燒中燃料處在燒結(jié)狀態(tài)，飛灰量為焚燒垃圾量的5%，爐排產(chǎn)生的飛灰量相較流化床少。爐排煙的溫度應(yīng)該控制在185℃，當(dāng)焚燒的垃圾相同，爐排爐渣和灰的有毒氣體處在濃縮狀態(tài)，符合處置高危廢棄物的條件[2]。

3.2 焚燒煙氣除塵工藝

為了減少生活垃圾焚燒發(fā)電工藝中煙氣中粉塵等有害物質(zhì)的排放，需要將煙氣中的顆粒物從煙氣中分離出來，因此在安裝除煙裝置時需要把慣性力、重力以及擴(kuò)散附著力和離心力燈光作為除塵的作用力，并在除塵裝置中加以利用，例如靜電除塵器和布袋除塵器等。靜電除塵器主要是通過高壓負(fù)極放電產(chǎn)生電暈，將煙氣中帶有負(fù)荷電的顆粒物從煙氣中分離出來的一種設(shè)備。布袋除塵器主要是通過過濾袋把煙氣中含有的塵氣進(jìn)行過濾、篩選，把塵氣和煙氣分離開來，并讓除塵器氣體附著在過濾袋上，然后再通過噴吹等方式進(jìn)行清除。這種方式的除塵效率比較高，使用和維護(hù)都比較方便;布袋除塵器與靜電除塵器相比可以把煙氣中的小顆粒煙塵和二惡英去除得更干凈。

3.3 通過無點(diǎn)火設(shè)施的沼氣回噴裝置回路燃燒

這種方式在實(shí)際應(yīng)用過程中，其主要是通過對沼氣回噴裝置進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置和利用，這樣可以促使沼氣直接進(jìn)入到燃燒爐內(nèi)部進(jìn)行燃燒處理。沼氣在其中必須要經(jīng)過回噴槍之后，才能夠進(jìn)入到垃圾當(dāng)中火焰的部分。與此同時，在這種形勢下，可以直接通過二次燃燒空氣的供給，促使其中的氧氣濃度可以不斷有效提高。這樣垃圾在燃燒過程中，可以實(shí)現(xiàn)全部的燃燒，并不會出現(xiàn)任何的剩余現(xiàn)象。所以針對這一現(xiàn)象，必須要直接將回噴槍進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置，一般都會將其直接設(shè)置在爐排段的側(cè)壁，但是需要注意的一點(diǎn)就是，要盡量比垃圾高出一部分的位置。除此之外，由于此時的溫度比較高，所以回噴槍在選擇和具體應(yīng)用過程中，可以適當(dāng)利用不銹鋼或者是合金鋼來進(jìn)行制作，這樣可以保證使用效果。在具體操作過程中，在必要情況下可以利用低壓的方式，直接爐內(nèi)不斷提供沼氣。不使用的時候，可以直接將氣體通過冷卻空氣的方式進(jìn)行冷卻處理，這樣做的根本目的是為了促使沼氣導(dǎo)管避免受到嚴(yán)重的損害影響。另外，還要在實(shí)踐中注意的一點(diǎn)就是在停止輸入的時候，必須要提前將管道內(nèi)部所有的殘留沼氣等物質(zhì)全部都清理干凈。與此同時，還要在實(shí)踐中及時準(zhǔn)備一套火炬燃燒的處理裝置。這種形勢下，如果焚燒爐已經(jīng)呈現(xiàn)出停止燃燒的狀態(tài)，可以直接將沼氣輸送到火炬高空當(dāng)中進(jìn)行后期一系列的處理[3]。

4結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)階段，城市中的生活垃圾問題成為影響城市化建設(shè)的重要阻礙，原來的垃圾填埋方式不僅會對土地產(chǎn)生大量的污染，同時還會對地下水產(chǎn)生污染，而焚燒發(fā)電作為可再生資源項目開始被各個城市采納。生活垃圾的高溫焚燒發(fā)電，雖然可以實(shí)現(xiàn)垃圾再利用，但是生活垃圾在焚燒的過程中也產(chǎn)生了大量的有害廢棄物質(zhì)，例如酸性氣體，粉塵、顆粒物以及飛灰、重金屬等有害物質(zhì)。所以，針對城市生活垃圾焚燒發(fā)電工藝，選擇合適的措施進(jìn)行煙氣處理成為社會重點(diǎn)關(guān)注和研究的問題，因此，該文針對這一問題進(jìn)行了分析和討論，以期可以實(shí)現(xiàn)我國城市生活垃圾焚燒發(fā)電的無公害處理。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱華章.生活垃圾焚燒發(fā)電與水泥窯協(xié)同處置技術(shù)思考[J].環(huán)境與發(fā)展，2018，30（11）：91-92.

[2] 吳大輝，項顯超.垃圾焚燒發(fā)電廠超低排放工藝選擇與工程案例分析[J].中國資源綜合利用，2019，37（6）：113-116.

[3] 王利軍.垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化及綜合利用技術(shù)[J].發(fā)電技術(shù)，2019，40（4）：377-381.