生活垃圾焚燒發電技術工程應用

徐璘

摘 要： 近年來，我國對電能的需求不斷增加，生活垃圾焚燒發電技術也有了很大進展。焚燒發電作為生活垃圾處理的主推技術，具有先進環保、省地節能等特點。本文詳細闡述了生活垃圾焚燒發電項目各單元的工藝及設備設計情況，并分析了生活垃圾焚燒發電項目與循環經濟產業園協同關系。

關鍵詞： 生活垃圾;焚燒發電;設計;協同

【中圖分類號】TM619 【文獻標識碼】B 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.25.137

1 生活垃圾焚燒發電原理

生活垃圾焚燒發電的基本原理是把生活垃圾進行分類整理后，放到焚燒爐中進行焚燒，在焚燒過程中會產生較高的熱能，并通過余熱鍋爐進行轉化，在轉化成蒸汽能量之后，進入到汽輪發電機，帶動渦輪機運行，從而產生需要的電能。

2 焚燒技術比較

“移動式爐排焚燒爐技術”適合用于大多數的生活垃圾處理，“流化床焚燒爐技術”僅可應用于均質及預處理的生活垃圾。在正常應用過程中，“移動爐排焚燒技術”與“流化床焚燒技術”的差異性主要表現在以下幾方面：①“移動爐排焚燒技術”垃圾處理量為每天800～1200t，處理能力比較大，同時每年運行時間可超過8000h，且垃圾焚燒狀態比較穩定，主要借助爐排運行，易于掌握爐內垃圾停留的時間，保證垃圾可以充分焚燒。在燃燒中燃料處在燒結狀態，飛灰量為焚燒垃圾量的5%，爐排爐產生的飛灰量相較流化床少。爐排爐排煙的溫度應該控制在185℃，當焚燒的垃圾相同，爐排爐渣和灰的有毒氣體處在濃縮狀態，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，運行的時間為6000h/年，燃燒效率可以達到99%。受到流化床焚燒方式的影響，爐溫控制在980℃左右，與爐內脫硫溫度相符合，會使流化床中的有毒成分得到稀釋，但是流化床產生的飛灰量比較大，可達到入爐垃圾總量的15%，且一氧化碳排放量超標的問題是抑制流化床技術推廣的主因。

3 工藝設計

3.1 脫酸技術

在實際的生活垃圾焚燒發電煙氣處理過程中，為了可以有效地對處理效果以及水平進行提升，應該有效地對脫酸技術進行利用。對于脫酸技術來說，其具體是指借助堿性物質與煙氣中的酸性物質，讓其能夠產生一定的化學反應，以確保能夠達到對煙氣進行脫酸的效果。在對煙氣進行實際的處理期間，脫酸工藝的處理方式具有較強的多樣性，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的差異性。經分析，干式脫酸主要是對氫氧化鈣與酸性氣體進行利用，讓二者能夠產生反應，在高溫條件下，脫酸的效果會在一定程度上被減弱。半干式脫酸技術具體是利用氫氧化鈣溶液，在高溫環境下，會對弱酸的效果進行提升。然而，在對這一手段進行利用的過程中，其設備具有較強的復雜性。濕式脫酸方法是利用堿性溶液與酸性氣體進行反應。需要明確的是在反應之后，應對氣體進行二次處理，如若不能科學地處理，所采用的方式缺乏合理性，就會產生二次污染物。因此，在實際的生活中，對于這一技術的應用，并不是十分廣泛。

3.2 煙氣凈化系統

采用SNCR+SCR相結合的脫硝技術，用尿素作為還原劑，對燃燒過程中產生的NOx進行還原反應，減小NOx的排放。在爐膛適當位置設置選擇性非催化還原法（SNCR）脫硝系統接口，在焚燒爐內噴入尿素溶液;在除塵器出口處設置一套選擇性催化還原法（SCR）反應系統，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《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485—2014）的排放要求。采用半干法（Ca（OH）2溶液）+干法（NaHCO3相結合方式，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，滿足標準要求;選用脈沖式袋式除塵器捕集焚燒后產生的部分飛灰，有效控制顆粒物的排放;凈化后的氣體由引風機抽入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電工藝中煙氣中粉塵等有害物質的排放，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極放電產生電暈，將煙氣中帶有負荷電的顆粒物從煙氣中分離出來的一種設備。布袋除塵器主要是通過過濾袋把煙氣中含有的塵氣進行過濾、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行清除。這種方式的除塵效率比較高，使用和維護都比較方便;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

二噁英其污染源較多，包括：化工冶金業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，二噁英的生成機理具有較強的繁瑣性?，F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℃的高溫環境下，如果垃圾焚燒不完全，其所產生的污染物質與銅等重金屬出現反應，也會產生二噁英。在對垃圾進行焚燒階段，為了能夠有效地降低二噁英地產生，應科學地對爐型進行選擇，讓垃圾在爐內得到充分的燃燒，確保煙氣在進入到余熱鍋爐前，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間進行縮短，以確?？梢詮恼w的角度上對二噁英的形成進行控制。針對重金屬來說，其對環境以及人體的危害十分大。通常情況下，垃圾焚燒在發電之后，對于其所產生的金屬物質，一般會進入到除塵器中，可以依照重金屬物質的物理特點，科學地對系統的溫度進行調節，以便重金屬能夠達到最佳的計劃效果。

4 結語

綜上所述，垃圾焚燒發電技術作為現階段一種較為先進的技術，除了可以有效地對垃圾量進行減少之外，還能夠達到對垃圾進行二次利用的目的。通常情況下，在對垃圾焚燒發電技術進行利用的過程中，最需要解決的就是焚燒處理系統以及煙氣的二次污染問題。而在今后的發展期間，還應該依照具體情況，科學地對煙氣處理技術進行利用，以確?？梢杂行У貙ι罾M行處理，保護生態環境。

參考文獻

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