垃圾焚燒發(fā)電的技術(shù)特點(diǎn)及問題分析

　　當(dāng)前生活垃圾是一個非常嚴(yán)重的問題，如果不對其進(jìn)行有效的處理，將對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。尤其是在城市中，人口密度較大，產(chǎn)生的生活垃圾也相對較多，當(dāng)前對于生活垃圾的處理往往都是采用焚燒的方式，通過生活垃圾的焚燒，又可以將其用來進(jìn)行發(fā)電，所以采用焚燒的方式對于生活垃圾進(jìn)行處理不僅能夠減少生活垃圾對于環(huán)境的破壞，同時還能夠用來發(fā)電。

　　垃圾焚燒發(fā)電概述

　　垃圾焚燒發(fā)電是指將城市生活垃圾采用焚燒方式，通過焚燒將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成為動能的過程。整個過程焚燒的原料為城市生活垃圾，城市生活垃圾相對農(nóng)村生活垃圾、工程垃圾廢料等水分較少，易燃燒，燃燒熱值較高，需要的輔料較少。

　　目前為止，世界上的垃圾焚燒技術(shù)主要分為四種：爐排爐，流化床，回旋和熱解，其中爐排爐和流化床運(yùn)用較為廣泛。

　　爐排爐技術(shù)將爐排分為干燥區(qū)、燃燒區(qū)、燃盡區(qū)，用油做輔助燃料，由于爐排之間的交錯運(yùn)作，將垃圾向下方推動，使垃圾一次通過爐排上的各個區(qū)域，直至燃盡排出爐膛，對垃圾熱值要求較高，主要在1200kcal/kg（5040kj/kg）以上，雖然現(xiàn)有的技術(shù)相對比較成熟，垃圾的預(yù)處理較為簡單，運(yùn)營成本較小，但是核心技術(shù)在國外，加上價格昂貴，維護(hù)成本較高，因此主要適用于政府財力充沛、國企運(yùn)營，我國爐排爐焚燒發(fā)電廠有77座。

　　流化床工藝?yán)妹鹤鲚o助燃料，在爐膛內(nèi)加入大量的石英砂加熱到600℃以上，加上200℃的熱風(fēng)，讓垃圾與沸騰的熱砂一起燃燒，垃圾熱值達(dá)到800kcal/kg（3360kj/kg）以上就可設(shè)備比較便宜，投資較小，運(yùn)行穩(wěn)定，燃燒充分，但是必須進(jìn)行預(yù)處理，操作氣流的控制過程較難，運(yùn)營成本高，因此適合于政府財力有限的運(yùn)營，我國流化床焚燒發(fā)電有59座。

　　在生活垃圾焚燒技術(shù)的研究、開發(fā)以及應(yīng)用等方面，我國的起步較晚。在1987年，我國第一個垃圾焚燒發(fā)電廠運(yùn)行。與發(fā)達(dá)國家相比，我國在焚燒發(fā)電方面，不管是設(shè)備還是規(guī)模都有著較大的差距，僅達(dá)到了3.72%的生活垃圾焚燒量，200多兆瓦發(fā)電總裝機(jī)容量，較發(fā)達(dá)國家平均水平相差甚大。

　　垃圾焚燒發(fā)電廠主要工藝流程

　　控制系統(tǒng)

　　集散控制系統(tǒng)簡稱DCS，也可直譯為“分散控制系統(tǒng)”。其基本設(shè)計思想是控制分散、操作與管理集中，結(jié)構(gòu)形式是多層多級、合作自治。集中管理與分散控制是其主要特征。當(dāng)前DCS廣泛應(yīng)用在電力、石化、冶金等行業(yè)中。

　　垃圾接收及投料系統(tǒng)

　　垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾接收及投料系統(tǒng)包括（1）垃圾稱重系統(tǒng)（2）垃圾卸料系統(tǒng)（3）垃圾儲存（4）滲瀝液收集與輸送系統(tǒng)。

　　及時排出與收集垃圾倉中的滲瀝液有助于垃圾熱值的提升，垃圾倉臭味擴(kuò)散也在一定程度上得到避免，為焚燒爐的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障。垃圾倉內(nèi)設(shè)有可靠的垃圾滲瀝液收集系統(tǒng)。

　　焚燒爐系統(tǒng)

　　焚燒爐采用比利時吉寶西格斯設(shè)備，每臺焚燒爐日處理垃圾量為750噸。燃燒爐型為六列階梯往復(fù)式順推+翻動爐排，焚燒爐爐排分給料爐排和燃燒爐排。

　?。?）給料爐排主要作用是讓垃圾分別經(jīng)過給料斗、給料隔絕檔板、給料溜槽到達(dá)推料器，通過液壓驅(qū)動的推料器將垃圾送入到焚燒爐排上進(jìn)行焚燒。

　?。?）焚燒爐排分為五段六列，每段由固定、滑動和翻動爐排組成，分別通過控制滑動和翻動爐排的工作次數(shù)、頻率、速度等參數(shù)進(jìn)行焚燒爐的燃燒調(diào)整。圖為焚燒爐滑動爐排和翻動爐排的工作原理示意圖。

　?。?）焚燒爐風(fēng)煙系統(tǒng)

　　一次風(fēng)系統(tǒng)與二次風(fēng)系統(tǒng)是其重要組成部分。

　　余熱爐系統(tǒng)

　　焚燒爐內(nèi)產(chǎn)生的高溫?zé)煔庥捎酂徨仩t熱能回收裝置進(jìn)行能量回收，余熱鍋爐為單爐膛四通道室內(nèi)布置的自然循環(huán)汽包爐，固態(tài)排渣，其中由膜式水冷壁、過熱器、煙道蒸發(fā)管束以及省煤器共同構(gòu)成了爐內(nèi)受熱面。在一級過熱器與二級過熱器出口分別設(shè)置二級減溫器。機(jī)械振打清灰裝置和四煙道激波清灰裝置布置在余熱爐三、四煙道。

　　煙氣處理系統(tǒng)

　　石灰漿制備系統(tǒng)、SNCR脫銷系統(tǒng)、半干式反應(yīng)塔系統(tǒng)、布袋除塵器系統(tǒng)、活性炭噴射系統(tǒng)、引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)等構(gòu)成了煙氣凈化處理系統(tǒng)。煙氣凈化處理系統(tǒng)采用SNCR系統(tǒng)通過向燃燒室注入氨水用化學(xué)反應(yīng)吸收氮氧化合物進(jìn)行脫硝處理后，進(jìn)入半干式反應(yīng)塔進(jìn)行脫硫脫酸，旋轉(zhuǎn)噴霧反應(yīng)塔將余熱鍋爐出口煙氣納入其中，并在煙氣中噴入約6-15%的霧化后石灰漿，煙氣中的酸性氣體與其發(fā)生反應(yīng)。同時，在反應(yīng)塔出口噴射活性炭，對二惡英、呋喃和重金屬等污染物質(zhì)進(jìn)行吸附，在袋式除塵器中煙氣中的酸性氣體與過量的反應(yīng)劑進(jìn)一步反應(yīng)。煙氣中的各種顆粒附著于濾袋表面，經(jīng)壓縮空氣反吹排入除塵器灰斗。經(jīng)過多重凈化處理后的合格煙氣，由引風(fēng)機(jī)經(jīng)煙囪排入大氣中。

　　汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)

　　余熱鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽，經(jīng)管道供給抽汽式汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。

　　其他輔助系統(tǒng)

　　除以上系統(tǒng)以外，垃圾焚燒發(fā)電廠還包括垃圾吊系統(tǒng)、化學(xué)水制水系統(tǒng)、滲濾液處理系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)。

　　垃圾焚燒發(fā)電需對廢棄問題進(jìn)行有效的控制

　　SNCR技術(shù)

　　SNCR技術(shù)有著較高的經(jīng)濟(jì)性，其實質(zhì)是選擇性非催化還原法。垃圾焚燒發(fā)電中，垃圾有著復(fù)雜的成分，因此大量的氮氧化物會在焚燒過程中產(chǎn)生，若是這些氣體不經(jīng)處理排放將會嚴(yán)重的污染環(huán)境，因此其處理技術(shù)的選擇是至關(guān)重要的。

　　在垃圾焚燒發(fā)電中應(yīng)用SNCR技術(shù)，其還原劑可以選擇NH3以及尿素等，通過霧化在鍋爐中加入，使焚燒產(chǎn)生的Nox與還原劑反應(yīng)，從而有效的處理焚燒產(chǎn)生的Nox，避免污染環(huán)境。溫度是SNCR技術(shù)應(yīng)用的重要影響因素，溫度若是達(dá)不到要求將會影響脫銷效率，因此在應(yīng)用中需要合理的控制溫度。

　　半干法脫酸工藝

　　煙塵、酸性氣體以及重金屬等有害氣體也會在垃圾焚燒過程中產(chǎn)生，從而污染環(huán)境，因此在處理中可以選擇噴霧干燥反應(yīng)塔+活性炭吸附+布袋除塵器的半干法脫酸工藝。首先酸性氣體的去除可以在噴霧干燥反應(yīng)塔中進(jìn)行，這個過程包含了兩個階段，

　　第一個階段反應(yīng)塔上部的石灰漿滴液會混合煙氣，相互間發(fā)生反應(yīng)，第二個階段就是在除塵器中，反應(yīng)塔下部的固態(tài)顆粒物繼續(xù)與氣態(tài)顆粒物發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)塔灰斗會排出反應(yīng)完成后的生成物。反應(yīng)塔排出大量的攜帶顆粒物的煙氣，然后經(jīng)過布袋除塵器的處理，最終達(dá)到凈化煙氣的目的，有效的處理了煙氣中的有毒有害物質(zhì)，避免污染環(huán)境。

　　結(jié)語

　　我國每天都會產(chǎn)生大量的垃圾，若是不經(jīng)過有效的處理將會對環(huán)境帶來極大的破壞，而垃圾焚燒發(fā)電作為當(dāng)前一種先進(jìn)的垃圾處理方式已經(jīng)在一些發(fā)達(dá)國家廣泛應(yīng)用，我們也需要迎頭趕上，不斷的分析和研究垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)，促進(jìn)技術(shù)的提升，使其為我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。同時在垃圾焚燒發(fā)電中，尤其需要注意煙氣處理問題，若是處理不當(dāng)也會污染環(huán)境，需要根據(jù)實際情況選擇合理的煙氣處理工藝，避免其污染環(huán)境。