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生活垃圾焚烧炉余热回收与应用解析

北极星垃圾发电网  来源:《工程建设标准化》  作者:袁国松  2021/1/28 14:38:38  我要投稿  

北极星垃圾发电网讯:摘要:近年来我国城市生活垃圾急剧增加,此背景下如何对生活垃圾进行科学处理并有效减少环境污染,成为备受大众关注的焦点。在众多的生活垃圾处理方式中,焚烧有杀死细菌、节约土地与处理成本等优势,因此得到了较为广泛的应用。在对垃圾进行焚烧处理时焚烧炉会产生大量余热,对余热进行有效回收与应用可以进一步达成保护环境、绿色发展的目标,然而由于我国生活垃圾焚烧炉余热回收与应用技术起步较晚,所以在实践中仍旧存在许多问题。本文在分析机械炉排式焚烧炉的基础上对生活垃圾焚烧炉余热回收与应用展开探讨,旨在为相关工作的开展提供参考。

在提倡绿色、可持续发展的当下我国对生活垃圾处理愈发重视,此形势下加强生活垃圾焚烧炉余热的回收与应用,可以使生活垃圾创造出最后的价值,在满足人们垃圾处理需求的同时为人们的生产及生活供给能源,促成垃圾处理资源化。虽然近年来,生活垃圾焚烧炉余热回收与应用问题受到了较多关注,但焚烧炉余热回收与应用涉及的设备与技术仍旧处于有待进一步研发的状态。此情形下对生活垃圾焚烧炉余热回收与应用展开解析,促成相关技术与设备研发,达成有效利用每一分资源的目的,成为相关专业人士必须重视的任务。

机械炉排式焚烧炉解析

机械炉排式焚烧炉是使用较为广泛的生活垃圾焚烧炉,该类型的焚烧炉还可细分为:滚动回转式炉排、顺向摇动式炉排、逆向摇动式炉排。首先,当采用滚动回转式炉排对生活垃圾进行焚烧处理时,需要先将垃圾置于恰当位置,即使垃圾与其在炉排中的流向垂直,然后借助圆筒回转力使垃圾处于被翻动状态,以此来使垃圾尽快脱水干燥并燃烧,此外,有效的翻动还可在一定程度上改善垃圾未能充分燃尽的问题。其次,当采用顺向摇动式炉排对生活垃圾进行焚烧处理时,需要先将垃圾置于炉排上,然后使垃圾处于被搅拌、翻动的状态,以此来加快垃圾的干燥与燃烧速率,使垃圾可以全方位与空气充分接触并燃尽,待垃圾燃尽后,再将余下的不可燃物质从出灰系统排出。最后,当采用逆向摇动倾斜式炉排对生活垃圾进行焚烧处理时,活动炉排的运动方向始终与垃圾流动的方向相反,使得垃圾被搅拌、翻动,不仅可以实现快速干燥与燃烧,还为垃圾的充分燃烧创造了有利条件。

综合上述可知,机械炉排式焚烧炉的工作特点如下:当使用该类焚烧炉对垃圾进行焚烧处理时,可以对垃圾进行充分的搅拌、翻动,可以加快垃圾的脱水干燥以及燃烧速度并使垃圾燃尽。对上述三种机械炉排式焚烧炉进行比较,可以发现不同种类的机械炉排式焚烧炉各有优劣,具体如下:第一种机械炉排式焚烧炉的生活垃圾焚烧处理成本较低,但在需要处理含水量高且热值低的生活垃圾时必须加入助燃剂才能促使生活垃圾得到有效燃烧,第二种与第三种机械炉排式焚烧炉的生活垃圾焚烧处理成本稍高,但第二种机械炉排式焚烧炉在处理含水量低但热值较高的生活垃圾时优势十分明显,第三种机械炉排式焚烧炉在处理含水量高但热值较低的生活垃圾时独具优势。

从焚烧炉角度解析生活垃圾余热回收与应用关键

减少受热面结灰

在对生活垃圾焚烧炉余热进行回收与利用时,首先需要利用余热锅炉的受热面来吸收热量并产生蒸汽。在受热面吸收热量并产生蒸汽这一过程中,值得关注的一点是生活垃圾成分复杂,其燃烧过程中不可避免会产生大量有毒有害烟气,这些烟气往往带有很强的腐蚀性,会对受热面产生较为严重的危害。此外,燃烧生活垃圾形成的的烟气中还带有数不尽的细小颗粒,这些细小颗粒在受热面持续积累,会逐渐形成类似于隔热层的结构,这对受热面吸收焚烧炉余热极为不利。因此在对生活垃圾焚烧炉余热进行回收与应用时,必须针对受热面采取一定的保护措施,并防止受热面表面结灰成块。针对上述问题,在设计炉膛时可以尽量扩大炉膛,在设计并布置辐射受热面时可以采取重复布置的方式,以来保护受热面、减少烟尘在受热面表面积累,同时使受热面表面清洁工作更加简便。

避免氯化物腐蚀

生活垃圾焚烧炉工作工作过程中会产生大量的有害物质,有害物质当中的氯化物对余热锅炉的受热面具有极强的腐蚀性,再加上生活垃圾焚烧过程中的高温催化,氯化物的腐蚀性会进一步凸现出来,给受热面造成不可逆损伤。因此,在对生活垃圾焚烧炉余热进行回收与应用时,必须基于氯化物会对受热面产生严重腐蚀这一问题采取针对性措施。在采取措施时,首先需对氯化物腐蚀受热面时的影响因素进行了解,综合相关研究资料与实践经验可知,其主要影响因素有两个,一是温度,二是受热面材料。一般来讲,当温度低于300℃时,氯化物对受热面的腐蚀较轻;当温度达到300℃时,氯化物对受热面的腐蚀较为严重;而当温度达到450℃时,氯化物可以剧烈腐蚀受热面。当受热面为高档材料时,更不容易受到氯化物腐蚀,而当受热面为低档材料时,则更容易受到氯化物腐蚀。因此,要避免氯化物腐蚀保护受热面,可从控制受热面周围的温度、优化受热面材料两个角度入手,对受热面形成有效保护。

避免硫化物腐蚀

生活垃圾焚烧过程中会产生硫化物,硫化物同样会对受热面造成腐蚀,不过结合硫化物反应原理可知,在高温状态下硫化物对受热面的腐蚀十分轻微,只有在低温状态下形成硫酸时受热面才会遭到较为明显的腐蚀。因此,在回收生活垃圾焚烧炉余热时为避免硫化物对受热面产生腐蚀需要对温度进行有效控制,避免温度过低。具体控制措施有:在设计焚烧炉时,确保焚烧炉处理生活垃圾时的温度可以突破硫化物露点温度;此外,还可以在受热面间设计断路阀门,利用断路阀门来确保温度始终保持在硫化物露点温度以上。

生活垃圾焚烧炉余热应用

生活垃圾焚烧炉余热常常应用于发电和供热,例如将其转化为电能作为附近居民的生活用电,利用焚烧炉余热来进行冬季供暖等等。在实际应用过程中为了提高余热利用效率同时节约应用成本,需要对焚烧厂进行科学规划。在规划时,一是需要关注生活垃圾焚烧炉余热的利用效率,比如在国外有将焚烧厂修建在游乐场附近、通过回收并应用生活垃圾焚烧炉余热来维持游乐场正常运转的案例,由于焚烧厂与游乐场距离较近,所以可以有效减少能源输送过程中的损耗,提高余热利用效率;二是要确保生活垃圾焚烧炉余热回收与应用过程中的无害性,即在回收与应用余热的同时要对生活垃圾焚烧处理过程中产生的有毒有害物质进行有效处理,避免这些物质对环境以及附近居民的健康形成危害。总之,在生活垃圾数量庞大的当下,生活垃圾焚烧产生的热量相当巨大,收集这些热量并对其进行科学利用,可以减少我国对其他能源尤其是不可再生能源的依赖,对我国长远发展具有重要意义。

结语

由上可知,为促成生活垃圾焚烧炉余热进行有效回收与应用,在实践中首先需对常用的生活垃圾焚烧炉展开了解,并抓住焚烧炉余热回收与应用技术的关键,同时还需关注焚烧厂规划与建设,以促成生活垃圾资源转化率提升。在我国生活垃圾数量持续增涨的情况下,持续推进生活垃圾焚烧炉余热回收与应用技术的研发,将生活垃圾转化为有价值的资源,同时减少焚烧生活垃圾带来的污染,可以促成垃圾处理技术水平的提升,为我国可持续绿色发展提供坚实基础。


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