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城市生活垃圾焚烧处理技术

时间:2019-05-15 16:55 作者:admin点击:

  城市生活垃圾中可燃烧性垃圾的处理方式主要有焚烧处理、发酵气化、堆肥、燃料棒加工等几种方式,目前主要处理方式为焚烧处理。从20世纪70年代起,垃圾焚烧在欧美开始向大型化、自动化和全连续运行发展,开始进行垃圾焚烧的余热回收和高效利用。余热利用主要有发电、供热和热电联产等方式。据统计,日本截至2008年全国共设有1269座垃圾焚烧厂,垃圾焚烧率达到了79.2%,约70%的焚烧厂进行有效热能回收,垃圾焚烧发电占23.6%,装机容量1615MW。通过焚烧及灰渣熔融达到垃圾无害化、减容化处理,以及灰渣的安定化、资源化处理,同时最大限度回收垃圾热能。

  目前实用的垃圾焚烧处理技术主要分为垃圾直接焚烧处理技术及垃圾气化焚烧处理技术两大类。

  垃圾直接焚烧处理技术目前主要有机械炉排炉技术、流化床焚烧炉技术、回转窑焚烧炉技术三种;垃圾气化焚烧处理技术主要有垃圾气化熔融技术和垃圾直接熔融技术两种。以日本为例,垃圾直接焚烧约占65%,其中以机械炉排炉技术和流化床焚烧炉技术为主;垃圾气化焚烧约占35%,代表技术有流化床气化熔融炉和直接熔融炉。

  垃圾焚烧处理后的灰渣一般填埋处理,飞灰由于含有重金属和致癌物二嗯英,近年来,国外通常还采用电气式熔融炉或其他熔融炉将飞灰加热到1300~1400℃进行熔融处理,以消除飞灰中的二嗯英,形成稳定化的炉渣,再将其填埋处理或作为道路建筑材料回收利用。

  我国垃圾焚烧发电起步较晚,1985年深圳环卫综合处理厂引进日本三菱公司的150t日垃圾焚烧炉,配500kW汽轮发电机,这是我国垃圾焚烧发电的开始。2002年以来,国家和有关部门陆续出台和实施了市政公用事业的开放政策、特许经营政策、投资体制改革政策、鼓励非公经济政策等一系列相关的改革政策,加快了市政公用行业的改革开放和市场化经济的发展。作为传统的市政公用事业,垃圾处理领域也改变了政府单一的投融资渠道,而走向了投资主体多元化和融资渠道多样化的发展道路。2007年6月4日,国家发改委发布了《中国应对气候变化国家方案》,其中明确指出:鼓励“在经济发达、土地资源稀缺地区建设垃圾焚烧发电厂”;“大力研究开发和推广利用先进的垃圾焚烧技术,提高国产化水平,有效降低成本,促进垃圾焚烧技术产业化发展。”这之后,垃圾焚烧处理发展迅速,至2010年10月底,全国共建成生活垃圾焚烧厂100余座。受我国可再生能源政策以及地方对生活垃圾焚烧发电给予的电价优惠等影响,垃圾焚烧主要以焚烧发电为主,地域分布上主要集中在东部经济比较发达的地区。

  目前我国国内垃圾焚烧发电处理主要采用机械炉排炉技术和流化床焚烧炉技术两种,机械炉排炉技术以采用国外技术或引进技术为主,流化床焚烧炉以采用国内技术为主。

  垃圾焚烧炉根据额定垃圾处理量、设计垃圾低位热值和锅炉设计热效率决定锅炉出力。蒸汽参数根据热能利用方式、利用热能设备的要求及锅炉安全运行要求来确定。目前垃圾焚烧发电锅炉多采用中温中压参数(4MPa和400℃),继续提高蒸汽参数将有助于提高余热利用效率,提高发电量,但采用较高蒸汽参数时.由于过热器受热面份额增加以及过热器传热管的腐蚀问题,过热器传热管必须采用耐腐蚀材料,大幅增加锅炉造价,因此普遍采用中温中压参数。高效低污染物排放燃烧技术的开发、过热器传热管耐腐蚀材料的开发、高效烟气处理技术的开发成为垃圾焚烧锅炉发展必须解决的课题。广州市某生活垃圾焚烧厂采用机械炉排焚烧炉,首次在国内使用蒸汽参数为6MPa450℃中温次高压余热锅炉。目前在建的呼和浩特市垃圾焚烧项目,采用炉排炉焚烧技术,也采用蒸汽参数为6MPa450℃的中温次高压余热锅炉。国内循环流化床通过将高温过热器布置到外置换热器的方法,有效避免了过热器传热管的高温腐蚀问题,蒸汽参数可达6MPa480℃。

  垃圾焚烧炉受单台焚烧炉处理量及垃圾发热值影响,不投入辅助燃料的情况下锅炉蒸发量一般在20~60th之间,通常采用水容量较大的自然循环锅炉。国内循环流化床垃圾焚烧炉大多需要添加辅助燃料才能保证稳定燃烧并使烟气温度达到850℃以上,一般采用煤炭作为辅助燃料,因此锅炉蒸发量相应高一些。从提高垃圾热回收效率的观点出发,应尽量减少辅助燃料的投入量.以能够维持垃圾稳定燃烧、满足烟气温度为基本要求,可考虑掺烧废木材、垃圾沼气等。

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