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我国垃圾焚烧发电的现状及发展趋势研究

北极星垃圾发电网  来源:《科学与技术》  作者:王高波  2020/9/4 15:31:30  我要投稿  

北极星垃圾发电网讯:摘要:我国垃圾处理手段仍以堆肥处理、填埋处理为主,在科学技术广泛应用的背景下,垃圾焚烧发电处理技术的优势逐渐凸显,不仅能够有效处理城市垃圾,同时还能为社会群众提供电力能源。城市垃圾焚烧发电技术主要是利用焚烧锅炉燃耗城市垃圾产生的热量进行发电,可使现阶段的城市垃圾污染问题得到缓解。

关键词:城市垃圾;垃圾焚烧发电技术;流化床焚烧技术

中图分类号:X705文献标识码:A

1.目前我国焚烧垃圾发电的现状

1.1焚烧垃圾设施建设情况

依照我国各大城市内部的统计年报显示,我国每年都在不断建立起全新的垃圾焚烧厂,垃圾焚烧处理规模也在不断扩大,用于垃圾焚烧设施设备比例也在不断提高。由此可以看出,我国垃圾焚烧技术正在不断朝着更高层次上发展。通过该项技术的有效应用,和发电厂之间进行有效的衔接,通过垃圾焚烧所产生的热能来生产电力资源,可以有效实现变废为宝的循环运用状态。尽管垃圾焚烧厂在市场当中所占有的份额相对较小,但是依照垃圾焚烧厂的处理能力,在未来的发展过程中仍然具有非常良好的拓展前景,垃圾气化熔融制气技术和焚烧发电技术的开发已经成为人们所关注的热点问题。

1.2垃圾焚烧发电时的污染控制标准不统一

由于垃圾焚烧发电技术在我国的研究起步相对较晚,并且在垃圾焚烧过程当中会产生一系列有害性物质或者是气体。现阶段在我国国内市场当中,针对环境污染控制标准多种多样,但是所产生的效果并不是非常明显。在垃圾焚烧过程当中需要对飞灰、烟气等污染物进行有效的控制,同时在各种设备设施以及场地建设方面所需要的经济投入相对较高,因此这方面费用会占据垃圾焚烧厂建设成本的较大比例。随着我国科学技术的不断发展,垃圾焚烧厂的建设成本随着焚烧技术的不断提高而有着明显的下降趋势,但是针对垃圾焚烧过程当中出现的灰尘、烟气的污染物处理费用仍然较大,政府单位必须要不断提高焚烧厂的建设资金补贴力度,保证垃圾焚烧技术的更深层次使用[1]。

2.垃圾焚烧发电技术解析

2.1城市垃圾储存技术

垃圾存储环节主要是将城市垃圾中有毒有害以及不能燃烧的物质挑选出来,在城市垃圾入场前需要对其进行称重。通常情况下,垃圾存储池内城市垃圾最长存储时间为7d,垃圾放入存储池后需要加入相应的试剂对其进行搅拌。在城市垃圾存储环节中极易产生垃圾渗滤液。因此,需要相关管理部门对其进行控制处理。

2.2城市垃圾焚烧技术

垃圾焚烧环节是将垃圾沿下料装置处理设备投递至垃圾焚烧平台中,在垃圾处理阶段后期,在给料装置平台进行初步处理,将城市垃圾集中推到焚烧炉内进行燃烧,在垃圾燃烧殆尽后也会产生相应的炉渣。垃圾焚烧炉种类可主要分为2种,分别为循环流化床炉以及炉排炉。不同的设备燃烧处理所应用的技术也存在一定的差异,因此需要管理人员根据焚烧需求采取相应的设备技术。

2.2.1流化床焚烧技术

流化床焚烧技术工作原理是在炉膛内铺设一层炉渣,将其预先加热至600℃以上,在炉底鼓入200℃以上的热风,然后将预先破碎完成的垃圾掺入煤粉与热砂一起进行燃烧。随着焚烧炉中沙粒的热量增加,其助燃作用也会提升。燃烧灰烬和不可燃物质会进入炉底部一同排送出,经过特殊设备处理后对砂粒进行分离,实现砂粒的循环应用。循环流化床锅炉工作流程的开展是以垃圾焚烧处理流程为依据,循环流化床炉型内部并不会选择设置炉排,因此需要在炉内铺设石英砂以及炉渣作为床底料。通过压入热空气将床料进行吹起加热,部分吹出炉膛的灰料也会被出口处的旋风分离器分离,并将灰料送至炉低循环。循环流化床锅炉中的气体反应效果极为明显,垃圾投入焚化炉内后能够迅速与相关原料产生反应,在城市垃圾经由干燥处理后便能焚烧处理。循环流化床锅炉垃圾处理的主要燃料支持就是煤,借助特殊的外部换热技术可确保流化床炉的主蒸汽参数达到亚高压状态,降低循环流化床锅炉的垃圾处理成本,提升循环流化床锅炉的热效率,但是多数专家对于循环流化床锅炉的垃圾处理排放标准以及环境保护成效仍旧存在较大的争议。

2.2.2炉排焚烧技术

炉排焚烧技术的工作原理是由垃圾先进入进料斗,向下倾斜后进入炉排中,待氧气与燃油充分混合后进行燃烧,燃烧过程中还要对其进行混合搅动,确保垃圾能够与氧气全面接触,使垃圾能够充分燃烧。炉排作为炉排炉的基础构件,其作用是将垃圾向下推动,让其能够“游走”至炉排各个位置。垃圾在炉排上运送之间,能够接受来自炉排下方高温辐射热量后产生相应的化学反应。垃圾储存池上方设置的抽气装置能够将焚烧炉内部分高温一次性排出。排出的气体经过蒸汽空气加热处理过程,排入炉膛之中能够达到干燥垃圾的作用。垃圾在炉膛内干燥处理期间能够获得充足的氢气,二次热风进入厂房底部时也能对氧气进行再次补充,对燃烧的烟气进行搅动处理后,能够确保垃圾燃烧更为充分。机械炉排锅炉可焚烧城市垃圾的规模相对较高,其垃圾焚烧处理效果要优于流化床炉,但是炉排锅炉的运营成本相对较高,资金投入水平高。

2.3焚烧炉余热发电技术

城市焚烧炉的主要配套设备为余热锅炉组以及汽轮发电组,而在城市垃圾焚烧期间所产生热量会在余热锅炉组内部形成大量的蒸汽,在此之后应用汽轮发电组带动发电机组的使用。

2.4炉渣、炉灰处理技术

垃圾焚烧后所产生的滤渣占比相对较高,而部分炉渣在加工处理后也能进行循环利用。如部分环保建材都可加入炉渣与炉灰进行制造。通过布袋除尘器对空气中的飞灰进行回收,在对飞灰进行无公害处理后,对这些飞灰进行填埋处理[2]。

3.城市垃圾焚烧发电技术发展趋势

现阶段我国对于城市垃圾处理手段仍旧以填埋手段为主,但是国家规定中的垃圾处理标准需要保证城市垃圾无害化处理率在90%以上,城市垃圾的综合利用率达到50%,城市垃圾填埋手段已无法满足城市环保要求,垃圾焚烧发电处理手段已被我国越来越多的城市应用。焚烧发电技术应用管理资金相对较高,因此我国现阶段生产的焚烧炉的自动化程度相对较低,其设备运行稳定性以及设备处理能力也相对降低,在我国开展大规模城市垃圾焚烧处理并不合适,如果全部使用国外进口的焚烧设备,将会产生极大的运行成本。我国现遵行的烟气排放标准为2001年颁布的《生活垃圾焚烧污染控制标准》,设置的二噁英浓度排放限值为0.5ngTEQ/Nm3,要远远低于发达国家的二噁英浓度排放限值0.1ngTEQ/Nm3控制标准,同时我国现阶段能够满足发达国家二噁英浓度排放限值控制标准的垃圾焚烧厂数量相对较少。为了提升我国垃圾焚烧污染控制水平,需要增加对适合我国国情发展设备的研发力度,通过大力研发经济适用性的国产大型垃圾焚烧设备,提高我国垃圾焚烧发电技术水平,加快垃圾焚烧无害化发展。

4.结语

当前随着我国城市化建设发展速度不断加快,城市内部产生的各种垃圾量也越来越大,我国很多城市对大量的垃圾无法进行有效的处理,导致了人们的生活质量受到了严重影响,因此,垃圾焚烧和处理受到了人们广泛的关注和重视。通过一系列的技术改革以及引入大量的投资企业,针对我国垃圾焚烧技术进行有效的升级和改造,对实现我国垃圾处理以及发电行业的快速发展有着重要的推进作用[3]。

参考文献:

[1]高岩.我国城市垃圾焚烧发电技术的应用及发展趋势[J].山东工业技术,2017(21):67.

[2]刘方生.试论我国垃圾焚烧发电的现状及发展趋势[J].低碳世界,2016(30):41-42.

[3]侯海盟.垃圾焚烧发电烟气净化技术现状及发展趋势[J].科技创新导报,2016,13(26):69-70.

郑州东兴环保能源有限公司 河南郑州 451450

原标题:我国垃圾焚烧发电的现状及发展趋势研究

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