垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)原理:
垃圾發(fā)電是把各種垃圾收集后,進(jìn)行分類處理。
其中:一是對(duì)燃燒值較高的進(jìn)行高溫焚燒(徹底消滅病源性生物和腐蝕性有機(jī)要物),在高溫焚燒(產(chǎn)生的煙霧經(jīng)過(guò)處理)中產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為高溫蒸氣,推動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。
二是對(duì)不能燃燒的有機(jī)物進(jìn)行發(fā)酵、厭氧處理,最后干燥脫硫,產(chǎn)生一種氣體叫甲烷(沼氣),再經(jīng)燃燒把熱能轉(zhuǎn)化為蒸氣,推動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。
垃圾由運(yùn)輸車(chē)運(yùn)至焚燒廠,經(jīng)地磅稱重后,開(kāi)至卸料門(mén),卸到垃圾池。垃圾吊車(chē)將垃圾送入給料斗,并送入爐內(nèi),在焚燒爐內(nèi)燃燒。送風(fēng)機(jī)的入口與垃圾池連通,可將垃圾的臭味送入燃燒溫度約850-1100℃的焚燒爐內(nèi)進(jìn)行熱分解,變?yōu)闊o(wú)臭氣體。
垃圾經(jīng)過(guò)干燥、燃燒和燃燼三個(gè)階段,垃圾在850-1100℃的高溫下充分燃燒。通過(guò)DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)和自動(dòng)燃燒控制系統(tǒng)能夠即時(shí)監(jiān)控和調(diào)整爐內(nèi)垃圾的燃燒工況,及時(shí)調(diào)節(jié)爐排運(yùn)行速度和燃燒空氣量。燃燒的火焰及垃圾焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔?,?jīng)自然循環(huán)鍋爐,產(chǎn)生高溫蒸汽,為汽輪發(fā)電機(jī)組提供汽源。
垃圾焚燒發(fā)電處理工藝
垃圾焚燒發(fā)電主體裝置主要技術(shù)包括機(jī)械爐排焚燒爐、流化床焚燒爐、回轉(zhuǎn)式焚燒爐、CAO式焚燒爐、脈沖拋式焚燒爐等五類技術(shù)。
具體介紹如下:
1 機(jī)械爐排焚燒爐
工作原理:垃圾通過(guò)進(jìn)料斗進(jìn)入傾斜向下的爐排(爐排分為干燥區(qū)、燃燒區(qū)、燃盡區(qū)),由于爐排之間的交錯(cuò)運(yùn)動(dòng),將垃圾向下方推動(dòng),使垃圾依次通過(guò)爐排上的各個(gè)區(qū)域(垃圾由一個(gè)區(qū)進(jìn)入到另一區(qū)時(shí),起到一個(gè)大翻身的作用),直至燃盡排出爐膛。燃燒空氣從爐排下部進(jìn)入并與垃圾混合,高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)鍋爐的受熱面產(chǎn)生熱蒸汽,同時(shí)煙氣也得到冷卻,最后煙氣經(jīng)煙氣處理裝置處理后排出。
特點(diǎn):爐排爐生活垃圾焚燒技術(shù)運(yùn)行穩(wěn)定,對(duì)垃圾的徹底處理能力強(qiáng),適于連續(xù)運(yùn)行,經(jīng)優(yōu)化的煙氣處理技術(shù)后排放達(dá)標(biāo)。但是爐排的材質(zhì)要求和加工精度要求高,要求爐排與爐排之間的接觸面相當(dāng)光滑、排與排之間的間隙相當(dāng)小。另外機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜,損壞率高,維護(hù)量大。
2 流化床焚燒爐
工作原理:爐體是由多孔分布板組成,在爐膛內(nèi)加入大量的石英砂,將石英砂加熱到600℃以上,并在爐底鼓入200℃以上的熱風(fēng),使熱砂沸騰起來(lái),再投入垃圾。垃圾同熱砂一起沸騰,垃圾很快被干燥、著火、燃燒。未燃盡的垃圾比重較輕,繼續(xù)沸騰燃燒,燃盡的垃圾比重較大,落到爐底,經(jīng)過(guò)水冷后,用分選設(shè)備將粗渣、細(xì)渣送到廠外,少量的中等爐渣和石英砂通過(guò)提升設(shè)備送回到爐中繼續(xù)使用。
特點(diǎn):流化床燃燒充分,爐內(nèi)燃燒控制較好,但煙氣中灰塵量大,操作復(fù)雜,運(yùn)行費(fèi)用較高,對(duì)燃料粒度均勻性要求較高,需大功率的破碎裝置,石英砂對(duì)設(shè)備磨損嚴(yán)重,設(shè)備維護(hù)量大。易產(chǎn)生結(jié)焦,系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行能力較低。
3 回轉(zhuǎn)式焚燒爐
工作原理:回轉(zhuǎn)式焚燒爐是用冷卻水管或耐火材料沿爐體排列,爐體水平放置并略為傾斜。通過(guò)爐身的不停運(yùn)轉(zhuǎn),使?fàn)t體內(nèi)的垃圾充分燃燒,同時(shí)向爐體傾斜的方向移動(dòng),直至燃盡并排出爐體。
特點(diǎn):設(shè)備利用率高,灰渣中含碳量低,過(guò)??諝饬康?,有害氣體排放量低。但燃燒不易控制,垃圾熱值低時(shí)燃燒困難。
4 CAO焚燒爐
工作原理:垃圾運(yùn)至儲(chǔ)存池,進(jìn)入生化處理罐,在微生物作用下脫水,使天然有機(jī)物(廚余、葉、草全自動(dòng)垃圾發(fā)電起重機(jī)全自動(dòng)垃圾發(fā)電起重機(jī)等)分解成粉狀物,其他固體包括塑料橡膠一類的合成有機(jī)物和垃圾中的無(wú)機(jī)物則不能分解粉化。經(jīng)篩選,未能粉化的廢棄物進(jìn)入焚燒爐的先進(jìn)入第一燃燒室(溫度為600℃),產(chǎn)生的可燃?xì)怏w再進(jìn)入第二燃燒室,不可燃和不可熱解的組份呈灰渣狀在第一燃燒室中排出。第二室溫度控制在860℃進(jìn)行燃燒,高溫?zé)煔饧訜徨仩t產(chǎn)生蒸汽。煙氣經(jīng)處理后由煙囪排至大氣,金屬玻璃在第一燃燒室內(nèi)不會(huì)氧化或融化,可在灰渣中分選回收。
特點(diǎn):可回收垃圾中的有用物質(zhì),但單臺(tái)焚燒爐的處理量小,處理時(shí)間長(zhǎng),目前單臺(tái)爐的日處理量最大達(dá)到150噸。由于煙氣在850℃以上停留時(shí)間難于超過(guò)1秒鐘短,煙氣中二噁英的含量高,環(huán)保難以達(dá)標(biāo)。
5 脈沖拋式
工作原理:垃圾經(jīng)自動(dòng)給料單元送入焚燒爐的干燥床干燥,然后送入第一級(jí)爐排,在爐排上經(jīng)高溫?fù)]發(fā)、裂解,爐排在脈沖空氣動(dòng)力裝置的推動(dòng)下拋動(dòng),將垃圾逐級(jí)拋入下一級(jí)爐排,此時(shí)高分子物質(zhì)進(jìn)行裂解、其它物質(zhì)進(jìn)行燃燒。如此下去,直至最后燃盡后進(jìn)入灰渣池,由自動(dòng)除渣裝置排出。助燃空氣由爐排上的氣孔噴入并與垃圾混合燃燒,同時(shí)使垃圾懸浮在空中。揮發(fā)和裂解出來(lái)的物質(zhì)進(jìn)入第二級(jí)燃燒室,進(jìn)行進(jìn)一步的裂解和燃燒,未燃盡的煙氣進(jìn)入第三級(jí)燃燒室進(jìn)行完全燃燒,高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)鍋爐受熱面加熱蒸汽,同時(shí)煙氣經(jīng)冷卻后排出。
其優(yōu)點(diǎn)是:
(1)處理垃圾范圍廣泛,能夠處理工業(yè)垃圾、生活垃圾、醫(yī)院垃圾廢棄物、廢棄橡膠輪胎等;
(2)燃燒熱效率高,正常燃燒熱效率80%以上,即使水份很大的生活垃圾,燃燒熱效率也在70%以上;
(3)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低,由于采用了許多特殊的設(shè)計(jì)以及較高的自動(dòng)化控制水平,因此運(yùn)行人員少(包括除灰渣人員在內(nèi)一臺(tái)爐僅需兩人),維護(hù)工作量也較少;
(4)可靠性高,經(jīng)過(guò)近20年運(yùn)行表明,此焚燒爐故障率非常低,年運(yùn)行8000小時(shí)以上,一般利用率可達(dá)95%以上;
(5)排放物控制水平高,由于采用二級(jí)煙氣再燃燒和先進(jìn)的煙氣處理設(shè)備,使煙氣得到了充分的處理;
(6)爐排在壓縮空氣的吹掃下,有自清潔功能。
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