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垃圾发电

垃圾发电
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        垃圾发电是把各种垃圾收集后,进行分类处理。其中:一是对燃烧值较高的进行高温焚烧(也彻底消灭了病源性生物和腐蚀性有机要物),在高温焚烧(产生的烟雾经过处理)中产生的热能转化为高温蒸气,推动涡轮机转动,使发电机产生电能。二是对不能燃烧的有机物进行发酵、厌氧处理,最后干燥脱硫,产生一种气体叫甲烷,也叫沼气。再经燃烧,把热能转化为蒸气,推动涡轮机转动,带动发电机产生电能。

国务院办公厅和国家发改委于2012年4月先后公布《关于完善垃圾焚烧发电价格政策的通知》和《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》。规划中明确提出,到2015年,直辖市、省会城市和计划单列市生活垃圾全部实现无害化处理,设市城市生活垃圾无害化处理率达到90%以上,县具备垃圾无害化处理能力,县城生活垃圾无害化处理率达到70%以上。
       随着中国城市化加速,城市垃圾问题日益突出,全国约2/3的城市处于垃圾包围之中,其中1/4已无填埋堆放场地。全国城市垃圾堆存累计侵占土地超过5亿平方米,每年经济损失高达300亿元人民币。
中国城市生活垃圾产量还不断增长,预计到2020年城市垃圾产量达3.23亿吨,全国垃圾年产量以每年8%-10%的速度增长,中国是世界上的垃圾资源大国。如果中国能将垃圾充分有效地用于发电,每年将节省煤炭5-6千万吨,其“资源效益”极为可观。虽然中国的垃圾发电刚刚起步,但前景乐观。
        垃圾处理的原则是无害化、减量化、资源化。垃圾焚烧发电因大大减少填埋而能够节约大量的土地资源,同时也减少了填埋对地下水和填埋场周边环境的大气污染。
兴建垃圾电厂十分有利于城市的环境保护,尤其是对土地资源和水资源的保护,实现可持续发展。




机械炉排焚烧炉


        机械炉排焚烧炉

     工作原理:垃圾通过进料斗进入倾斜向下的炉排(炉排分为干燥区、燃烧区、燃尽区),由于炉排之间的交错运动,将垃圾向下方推动,使垃圾依次通过炉排上的各个区域(垃圾由一个区进入到另一区时,起到一个大翻身的作用),直至燃尽排出炉膛。燃烧空气从炉排下部进入并与垃圾混合;高温烟气通过锅炉的受热面产生热蒸汽,同时烟气也得到冷却,最后烟气经烟气处理装置处理后排出。

        特点:炉排炉生活垃圾焚烧技术运行稳定,对垃圾的彻底处理能力强,适于连续运行,经优化的烟气处理技术后排放达标。但是炉排的材质要求和加工精度要求高,要求炉排与炉排之间的接触面相当光滑、排与排之间的间隙相当小。另外机械结构复杂,损坏率高,维护量大。炉排炉造价及维护费用高,使其在中国的推广应用困难重重。

        该工艺在中国焚烧垃圾适用性不强,中国垃圾没有严格分类,垃圾中含水分较高、成分复杂,所以热值很低,很难把垃圾焚烧透彻,炉内温度难以提高,造成二次污染的可能性就大。
 
 
        流化床焚烧炉
        工作原理:炉体是由多孔分布板组成,在炉膛内加入大量的石英砂,将石英砂加热到600℃以上,并在炉底鼓入200℃以上的热风,使热砂沸腾起来,再投入垃圾。垃圾同热砂一起沸腾,垃圾很快被干燥、着火、燃烧。未燃尽的垃圾比重较轻,继续沸腾燃烧,燃尽的垃圾比重较大,落到炉底,经过水冷后,用分选设备将粗渣、细渣送到厂外,少量的中等炉渣和石英砂通过提升设备送回到炉中继续使用。
        特点:流化床燃烧充分,炉内燃烧控制较好,但烟气中灰尘量大,操作复杂,运行费用较高,对燃料粒度均匀性要求较高,需大功率的破碎装置,石英砂对设备磨损严重,设备维护量大。易产生结焦,系统连续运行能力较低


         回转式焚烧炉(对于垃圾量比较少的地区可以采用该工艺)
        工作原理:回转式焚烧炉是用冷却水管或耐火材料沿炉体排列,炉体水平放置并略为倾斜。通过炉身的不停运转,使炉体内的垃圾充分燃烧,同时向炉体倾斜的方向移动,直至燃尽并排出炉体。
        特点:设备利用率高,灰渣中含碳量低,过剩空气量低,有害气体排放量低。但燃烧不易控制,垃圾热值低时燃烧困难。




CAO焚烧炉( 对于垃圾量比较少的地区可以采用该工艺,烟气中二恶英的含量高,环保难以达标。)



      可回收垃圾中的有用物质;但单台焚烧炉的处理量小,处理时间长,目前单台炉的日处理量最大达到150吨,由于烟气在850℃以上停留时间短难于超过1秒钟。


      脉冲抛式炉排焚烧炉(垃圾发电主要采用的方式)

      工作原理:垃圾经自动给料单元送入焚烧炉的干燥床干燥,然后送入第一级炉排,在炉排上经高温挥发、裂解,炉排在脉冲空气动力装置的推动下抛动,将垃圾逐级抛入下一级炉排,此时高分子物质进行裂解、其它物质进行燃烧。如此下去,直至最后燃尽后进入灰渣坑,由自动除渣装置排出。助燃空气由炉排上的气孔喷入并与垃圾混合燃烧,同时使垃圾悬浮在空中。挥发和裂解出来的物质进入第二级燃烧室,进行进一步的裂解和燃烧,未燃尽的烟气进入第三级燃烧室进行完全燃烧;高温烟气通过锅炉受热面加热蒸汽,同时烟气经冷却后排出。
     其优点是:
   (1)处理垃圾范围广泛 能够处理工业垃圾、生活垃圾、医院垃圾废弃物、废弃橡胶轮胎等。
   (2)燃烧热效率高 正常燃烧热效率80%以上,即使水份很大的生活垃圾,燃烧热效率也在70%以上。
   (3)运行维护费用低 由于采用了许多特殊的设计以及较高的自动化控制水平,因此运行人员少(包括除灰渣人员在内一台炉仅需两人),维护工作量也较少。
   (4)可靠性高 经过近20年运行表明,此焚烧炉故障率非常低,年运行8000小时以上,一般利用率可达95%以上。
   (5)排放物控制水平高 由于采用二级烟气再燃烧和先进的烟气处理设备,使烟气得到了充分的处理。经长期测试,烟气排放物中CO含量1—10 PPM,HC含量2—3 PPM,NOx含量35 PPM,完全符合欧美排放标准。烟气在二、三级燃烧室燃烧时温度达1000℃,并且停留时间达2秒以上,可使二恶英基本分解,烟气中二恶英的含量为0.04 ng/m3,远低于欧美标准0.1 ng/m3
   (6)炉排在压缩空气的吹扫下,有自清洁功能。