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生活垃圾焚燒技術(shù)及難點(diǎn)
焚燒處理是將垃圾放在焚燒爐中進(jìn)行燃燒,，釋放出熱能,，余熱回收可供熱或發(fā)電。煙氣凈化后排出,，少量剩余殘?jiān)懦鎏盥窕蜃髌渌猛?。焚燒處理技術(shù)特點(diǎn)是處理量大、減容性好,、無(wú)害化*,，且有熱能回收作用。因此,，對(duì)生活垃圾實(shí)行焚燒處理是無(wú)害化,、減量化和資源化的有效處理方式。世界各國(guó)普遍采用這種垃圾處理技術(shù),。zui科學(xué),、zui合理的垃圾處理方式是將垃圾分揀分類，將可以回收的有用物回收再生處理應(yīng)用,，不能回收的廢棄物焚燒處理,。
國(guó)內(nèi)外垃圾焚燒技術(shù)主要有三大類：層狀燃燒技術(shù)、流化床燃燒技術(shù)和旋轉(zhuǎn)燃燒技術(shù),。
層狀燃燒技術(shù)
層狀燃燒技術(shù)發(fā)展較為成熟,，一些國(guó)家都采用這種燃燒技術(shù)。為使垃圾燃燒過(guò)程穩(wěn)定,，層狀燃燒關(guān)鍵是爐排,。垃圾在爐排上通過(guò)三個(gè)區(qū)：預(yù)熱干燥區(qū)、主燃區(qū)和燃燼區(qū),。垃圾在爐排上著火,，熱量不僅來(lái)自上方的輻射和煙氣的對(duì)流,，還來(lái)自垃圾層內(nèi)部。在爐排上已著火的垃圾在爐排的特殊作用下,，使垃圾層強(qiáng)烈地翻動(dòng)和攪動(dòng),，不斷地推動(dòng)下落，引起垃圾底部也開始著火,，連續(xù)的翻轉(zhuǎn)和攪動(dòng),，使垃圾層松動(dòng)，透氣性加強(qiáng),，有助于垃圾的著火和燃燒,。
流化床燃燒技術(shù)
流化床燃燒技術(shù)已發(fā)展成熟，由于其熱強(qiáng)度高,，更適宜燃燒發(fā)熱值低,、含水分高的燃料。同時(shí),，由于其爐內(nèi)蓄熱量大,，在燃燒垃圾時(shí)基本上可以不用助燃。垃圾進(jìn)行一系列篩選及粉碎等處理后送入流化床內(nèi)燃燒,，床層物料為石英砂,，布風(fēng)板通常設(shè)計(jì)成倒錐體結(jié)構(gòu)，風(fēng)帽為L(zhǎng)型,。床內(nèi)燃燒溫度控制在800-900℃,。一次風(fēng)經(jīng)由風(fēng)帽通過(guò)布風(fēng)板送入流化層，二次風(fēng)由流化層上部送入,。采用燃油預(yù)熱料層,，當(dāng)料層溫度達(dá)到600℃左右時(shí)投入垃圾焚燒。該爐啟動(dòng),、燃燒過(guò)程特性與普通流化床鍋爐相似,。
旋轉(zhuǎn)燃燒技術(shù)
旋轉(zhuǎn)焚燒爐燃燒設(shè)備主要是一個(gè)緩慢旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)窯，其內(nèi)壁可采用耐火磚砌筑,，也可采用管式水冷壁,，用以保護(hù)滾筒，回轉(zhuǎn)窯直徑為4-6m,，長(zhǎng)度10-20m,，根據(jù)焚燒的垃圾量確定，傾斜放置,。每臺(tái)垃圾處理量目前可達(dá)到300t/d（直徑4m,，長(zhǎng)14m）?；剞D(zhuǎn)窯過(guò)去主要用于處理有毒有害的醫(yī)院垃圾和化工廢料,。它是通過(guò)爐本體滾筒緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),，利用內(nèi)壁耐高溫抄板將垃圾由筒體下部在筒體滾動(dòng)時(shí)帶到筒體上部，然后靠垃圾自重落下,。由于垃圾在筒內(nèi)翻滾,，可與空氣得到充分接觸，進(jìn)行較*的燃燒,。垃圾由滾筒一端送入，熱煙氣對(duì)其進(jìn)行干燥,，在達(dá)到著火溫度后燃燒,，隨著筒體滾動(dòng)，垃圾得到翻滾并下滑,，一直到筒體出口排出灰渣,。
技術(shù)新點(diǎn)
編輯
針對(duì)中國(guó)生活垃圾的特點(diǎn)，開展了垃圾焚燒和二次污染特性的一系列研究,，形成了生活垃圾循環(huán)流化床清潔焚燒發(fā)電集成新技術(shù),。該技術(shù)與國(guó)內(nèi)外已有技術(shù)比較，具有燃燒效率高,，負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍寬,，污染物排放低，爐內(nèi)燃燒熱強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),，特別適合于焚燒多組分高水分低熱值的中國(guó)生活垃圾,。 該技術(shù)的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)有：
1、對(duì)中國(guó)城市的典型垃圾組成,、燃燒特性和污染物特別是二惡英的排放機(jī)理作了全面深入的研究,，在此基礎(chǔ)上，開發(fā)成功了適合中國(guó)國(guó)情的循環(huán)流化床垃圾焚燒集成處理技術(shù),。
2,、從中國(guó)垃圾特性、抑制二惡英生成,、焚燒爐長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行等角度考慮,，提出和實(shí)現(xiàn)了添加輔助煤焚燒低熱值垃圾的技術(shù)方案。
3,、發(fā)現(xiàn)并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了煤的某些成分在燃燒中對(duì)二惡英生成具有抑制作用,；可以通過(guò)調(diào)節(jié)摻煤的比例適應(yīng)垃圾熱值的變化，從而保證穩(wěn)定的垃圾處理量,；同時(shí),，研制的循環(huán)流化床焚燒爐運(yùn)行證明，摻煤焚燒生活垃圾能明顯減輕受熱面高溫腐蝕,，從而提高了過(guò)熱蒸汽溫度,，延長(zhǎng)了高溫過(guò)熱器使用壽命,。
4、垃圾滲濾液采用爐內(nèi)回噴方式,，zui大限度地減少了對(duì)垃圾滲濾液的處理,，提高了綜合環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)性。
5,、選擇適當(dāng)?shù)臓t內(nèi)溫度,、采用特殊二次配風(fēng)和氣固停留時(shí)間等控制爐內(nèi)燃燒污染的優(yōu)化措施，結(jié)合尾氣煙氣凈化技術(shù)以全面防止二次污染的排放,，使二惡英排放達(dá)到世界上zui嚴(yán)格的歐盟標(biāo)準(zhǔn),。
6、以異重度循環(huán)流化床焚燒技術(shù)為核心,，形成了包含垃圾預(yù)處理,、垃圾給料、冷渣分選,、焚燒熱工控制,、尾氣凈化處理等的系統(tǒng)集成技術(shù)，形成了單臺(tái)焚燒能力每天150噸－400噸的系列技術(shù),，可適用于不同需要的大中小城市,。
7、整套工程系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化率達(dá)100%,，投資成本相當(dāng)于發(fā)達(dá)國(guó)家同等能力垃圾焚燒電廠的1/2到1/3,，是符合我國(guó)國(guó)情、具有現(xiàn)實(shí)推廣價(jià)值的低成本,、益環(huán)保技術(shù),。
處理難點(diǎn)
編輯
zui常見的生活垃圾處理方式有：填埋、堆肥和焚燒三種形式,。與其它處理方法相比,，生活垃圾焚燒發(fā)電具有占地少、無(wú)害化*,、資源化利用程度高等優(yōu)點(diǎn),。但是，在本項(xiàng)目開展之初,，我國(guó)在采用焚燒法處理生活垃圾方面還面臨諸多難點(diǎn),，主要表現(xiàn)在：
(1) 引進(jìn)的技術(shù)價(jià)格昂貴，難以適應(yīng)我國(guó)的國(guó)情,。國(guó)外運(yùn)用較多,、比較成熟的生活垃圾焚燒處理技術(shù)主要是爐排爐。它們對(duì)于國(guó)外熱值較高,、含水率較低的生活垃圾而言,，焚燒處理效果較好,。但根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，直接引進(jìn)的國(guó)外爐排爐在焚燒處理沒(méi)有經(jīng)過(guò)預(yù)先分揀,、成分復(fù)雜,、熱值較低、含水率較高且變化范圍較大的中國(guó)生活垃圾時(shí),，焚燒處理效果卻并不理想,。由于焚燒爐設(shè)計(jì)熱值較高，生活垃圾入爐前需要堆放3-7天,，必須對(duì)堆放過(guò)程產(chǎn)生的垃圾滲濾液進(jìn)行額外處理,。同時(shí)，從投資經(jīng)濟(jì)性的角度來(lái)看,，國(guó)內(nèi)典型的引進(jìn)日處理量1000噸的垃圾焚燒電廠總投資將達(dá)5－7億元人民幣，這對(duì)于目前經(jīng)濟(jì)實(shí)力還不夠強(qiáng)的大多數(shù)中國(guó)城鎮(zhèn)來(lái)說(shuō)是難以接受的,。此外,，國(guó)外的爐排爐焚燒技術(shù)通常采用油助燃，運(yùn)行成本較高,，需要高額的政府補(bǔ)貼,。
(2) 對(duì)中國(guó)生活垃圾特性的認(rèn)識(shí)有待深入，垃圾焚燒技術(shù)的選擇,，其基礎(chǔ)是對(duì)垃圾特性進(jìn)行深入的分析和了解,。生活垃圾的組成、各單組分和混合組分的燃燒特性和熱解特性,，對(duì)于生活垃圾在爐膛內(nèi)的燃燒具有重要影響,。中國(guó)的生活垃圾大多數(shù)沒(méi)有經(jīng)過(guò)分揀，含有大量的廚余等高水份成分,。在不同的地方,，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的不同，生活垃圾的組成和特性也呈現(xiàn)很大的差異,。從其焚燒特性上來(lái)講,，中國(guó)生活垃圾具有多組分、多顆粒尺度,、多污染源,、高水分、多著火點(diǎn),、多熱值和受熱面存在高溫腐蝕等特點(diǎn),。正是由于中國(guó)生活垃圾特性的復(fù)雜性，因此必須對(duì)其進(jìn)行深入的研究和認(rèn)識(shí),，才能開發(fā)出針對(duì)中國(guó)生活垃圾的焚燒技術(shù),。
(3) 缺乏對(duì)生活垃圾焚燒過(guò)程中二次污染生成機(jī)理和控制技術(shù)的研究,。生活垃圾焚燒排放的煙氣中含有SO2、HCl,、HF,、Hg、Pb,、Cd,、NOx、二惡英和重金屬等多種有害有毒物質(zhì),，如果采用簡(jiǎn)單的焚燒方法,，則會(huì)造成嚴(yán)重的二次污染。必須對(duì)燃燒方式,、燃燒優(yōu)化和煙氣凈化等方面進(jìn)行深入的研究,，并采用針對(duì)性的技術(shù)手段，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)生活垃圾的“清潔”焚燒,。
(4) 生活垃圾焚燒發(fā)電效率有待提高,。上生活垃圾焚燒發(fā)電廠的發(fā)電效率比現(xiàn)代化火電廠低很多。影響發(fā)電效率的主要原因是：生活垃圾焚燒鍋爐燃燒氣體中含有的氯化物鹽類會(huì)引起過(guò)熱器的高溫腐蝕,，因此生活垃圾焚燒爐的蒸汽參數(shù)偏低,，如日本通常將生活垃圾焚燒爐的參數(shù)設(shè)計(jì)為2.94MPa、300℃以下,；歐洲和美國(guó)蒸汽參數(shù)一般在4.5MPa,、450℃以下。因此,，提高蒸汽參數(shù)成為提高生活垃圾焚燒經(jīng)濟(jì)性的發(fā)展方向,。
(5) 生活垃圾焚燒技術(shù)特別是集成技術(shù)有待提高。生活垃圾焚燒系統(tǒng)應(yīng)該是包括垃圾預(yù)處理及給料,、焚燒爐,、余熱利用及發(fā)電、煙氣凈化,、灰渣處理和控制系統(tǒng)在內(nèi)的各系統(tǒng)集成,。由于生活垃圾焚燒技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展時(shí)間尚短，因此,，生活垃圾焚燒系統(tǒng)的集成和優(yōu)化有待進(jìn)一步提高,。 針對(duì)上述難點(diǎn)問(wèn)題，面向國(guó)家重大環(huán)保需求,，課題組基于循環(huán)流化床生活垃圾焚燒技術(shù),，通過(guò)對(duì)垃圾焚燒爐及其焚燒發(fā)電配套系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和綜合集成，成功開發(fā)了適合中國(guó)生活垃圾特點(diǎn)的焚燒發(fā)電集成技術(shù)。