徐璘

摘 要： 近年來，我國對電能的需求不斷增加，生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)也有了很大進(jìn)展。焚燒發(fā)電作為生活垃圾處理的主推技術(shù)，具有先進(jìn)環(huán)保、省地節(jié)能等特點(diǎn)。本文詳細(xì)闡述了生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目各單元的工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)情況，并分析了生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目與循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園協(xié)同關(guān)系。

關(guān)鍵詞： 生活垃圾;焚燒發(fā)電;設(shè)計(jì);協(xié)同

【中圖分類號】TM619 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.25.137

1 生活垃圾焚燒發(fā)電原理

生活垃圾焚燒發(fā)電的基本原理是把生活垃圾進(jìn)行分類整理后，放到焚燒爐中進(jìn)行焚燒，在焚燒過程中會(huì)產(chǎn)生較高的熱能，并通過余熱鍋爐進(jìn)行轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化成蒸汽能量之后，進(jìn)入到汽輪發(fā)電機(jī)，帶動(dòng)渦輪機(jī)運(yùn)行，從而產(chǎn)生需要的電能。

2 焚燒技術(shù)比較

“移動(dòng)式爐排焚燒爐技術(shù)”適合用于大多數(shù)的生活垃圾處理，“流化床焚燒爐技術(shù)”僅可應(yīng)用于均質(zhì)及預(yù)處理的生活垃圾。在正常應(yīng)用過程中，“移動(dòng)爐排焚燒技術(shù)”與“流化床焚燒技術(shù)”的差異性主要表現(xiàn)在以下幾方面：①“移動(dòng)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(shí)每年運(yùn)行時(shí)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(shí)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%，爐排爐產(chǎn)生的飛灰量相較流化床少。爐排爐排煙的溫度應(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“流化床焚燒爐”處理能力為每天600t，運(yùn)行的時(shí)間為6000h/年，燃燒效率可以達(dá)到99%。受到流化床焚燒方式的影響，爐溫控制在980℃左右，與爐內(nèi)脫硫溫度相符合，會(huì)使流化床中的有毒成分得到稀釋，但是流化床產(chǎn)生的飛灰量比較大，可達(dá)到入爐垃圾總量的15%，且一氧化碳排放量超標(biāo)的問題是抑制流化床技術(shù)推廣的主因。

3 工藝設(shè)計(jì)

3.1 脫酸技術(shù)

在實(shí)際的生活垃圾焚燒發(fā)電煙氣處理過程中，為了可以有效地對處理效果以及水平進(jìn)行提升，應(yīng)該有效地對脫酸技術(shù)進(jìn)行利用。對于脫酸技術(shù)來說，其具體是指借助堿性物質(zhì)與煙氣中的酸性物質(zhì)，讓其能夠產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，以確保能夠達(dá)到對煙氣進(jìn)行脫酸的效果。在對煙氣進(jìn)行實(shí)際的處理期間，脫酸工藝的處理方式具有較強(qiáng)的多樣性，種類十分繁多，如干式脫酸、濕式脫酸及半干式脫酸等。干式脫酸與半干式脫酸在去除酸性的效果上存在較強(qiáng)的差異性。經(jīng)分析，干式脫酸主要是對氫氧化鈣與酸性氣體進(jìn)行利用，讓二者能夠產(chǎn)生反應(yīng)，在高溫條件下，脫酸的效果會(huì)在一定程度上被減弱。半干式脫酸技術(shù)具體是利用氫氧化鈣溶液，在高溫環(huán)境下，會(huì)對弱酸的效果進(jìn)行提升。然而，在對這一手段進(jìn)行利用的過程中，其設(shè)備具有較強(qiáng)的復(fù)雜性。濕式脫酸方法是利用堿性溶液與酸性氣體進(jìn)行反應(yīng)。需要明確的是在反應(yīng)之后，應(yīng)對氣體進(jìn)行二次處理，如若不能科學(xué)地處理，所采用的方式缺乏合理性，就會(huì)產(chǎn)生二次污染物。因此，在實(shí)際的生活中，對于這一技術(shù)的應(yīng)用，并不是十分廣泛。

3.2 煙氣凈化系統(tǒng)

采用SNCR+SCR相結(jié)合的脫硝技術(shù)，用尿素作為還原劑，對燃燒過程中產(chǎn)生的NOx進(jìn)行還原反應(yīng)，減小NOx的排放。在爐膛適當(dāng)位置設(shè)置選擇性非催化還原法（SNCR）脫硝系統(tǒng)接口，在焚燒爐內(nèi)噴入尿素溶液;在除塵器出口處設(shè)置一套選擇性催化還原法（SCR）反應(yīng)系統(tǒng)，以氨氣作為還原劑在催化劑存在的條件下，將NOx的排放降到200mg/Nm3以下，滿足國標(biāo)《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18485—2014）的排放要求。采用半干法（Ca（OH）2溶液）+干法（NaHCO3相結(jié)合方式，有效脫除煙氣中的SO2和HCl，HF等酸性污染物;采用活性炭粉作為重金屬氣溶膠和二惡英類的吸附劑，排放煙氣中二惡英濃度小于0.1ngTEQ/Nm3，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求;選用脈沖式袋式除塵器捕集焚燒后產(chǎn)生的部分飛灰，有效控制顆粒物的排放;凈化后的氣體由引風(fēng)機(jī)抽入110m高的四管套筒式煙囪排至大氣。

3.3 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(shí)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，把塵氣體和煙氣分離開來，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噁英去除得更干凈。

3.4 重金屬以及二噁英去除技術(shù)

二噁英其污染源較多，包括：化工冶金業(yè)及垃圾焚燒與在日常的生活中較為常見的PVC軟膠燃燒等。通常情況下，二噁英的生成機(jī)理具有較強(qiáng)的繁瑣性?，F(xiàn)階段，已知的生活方式主要包括：垃圾中本身涵蓋了二噁英的成分;在對垃圾進(jìn)行焚燒階段，氯乙烯以及五氯苯酚等含氯前體污染所形成的二噁英。此外，在200～500℃的高溫環(huán)境下，如果垃圾焚燒不完全，其所產(chǎn)生的污染物質(zhì)與銅等重金屬出現(xiàn)反應(yīng)，也會(huì)產(chǎn)生二噁英。在對垃圾進(jìn)行焚燒階段，為了能夠有效地降低二噁英地產(chǎn)生，應(yīng)科學(xué)地對爐型進(jìn)行選擇，讓垃圾在爐內(nèi)得到充分的燃燒，確保煙氣在進(jìn)入到余熱鍋爐前，溫度不低于850℃，氧氣的濃度不低于6%，盡可能地對煙氣的停留時(shí)間進(jìn)行縮短，以確保可以從整體的角度上對二噁英的形成進(jìn)行控制。針對重金屬來說，其對環(huán)境以及人體的危害十分大。通常情況下，垃圾焚燒在發(fā)電之后，對于其所產(chǎn)生的金屬物質(zhì)，一般會(huì)進(jìn)入到除塵器中，可以依照重金屬物質(zhì)的物理特點(diǎn)，科學(xué)地對系統(tǒng)的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便重金屬能夠達(dá)到最佳的計(jì)劃效果。

4 結(jié)語

綜上所述，垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)作為現(xiàn)階段一種較為先進(jìn)的技術(shù)，除了可以有效地對垃圾量進(jìn)行減少之外，還能夠達(dá)到對垃圾進(jìn)行二次利用的目的。通常情況下，在對垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)進(jìn)行利用的過程中，最需要解決的就是焚燒處理系統(tǒng)以及煙氣的二次污染問題。而在今后的發(fā)展期間，還應(yīng)該依照具體情況，科學(xué)地對煙氣處理技術(shù)進(jìn)行利用，以確?？梢杂行У貙ι罾M(jìn)行處理，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

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