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城市生活垃圾焚烧处理技术研究

北极星垃圾发电网  来源:《电力设备》  作者:范晓贝  2020/8/26 15:40:50  我要投稿  

北极星垃圾发电网讯:摘要:经济的快速发展,人民生活水平的稳步提高,促进了城镇化进程推进。但随之而来的是城市中产生的生活垃圾数量不断上升,因此处理好城市生活垃圾对环境保护有着至关重要的作用。目前在城市生活垃圾处理中采用的处理技术有很多,本文就城市生活垃圾焚烧处理技术中的炉排炉和循环流化床锅炉优劣势进行分析,对垃圾焚烧处理技术的应用前景进行展望。

关键词:垃圾处理,焚烧,炉排炉,循环硫化床锅炉

引言:随着国民经济的发展,城镇化、工业化进程的逐步提升,高分子合成材料、有毒工业物品的大量应用使得城市生活垃圾所带来的生态环境污染问题日益严重

1城市生活垃圾对环境产生的危害

(1)侵占土地,污染土壤。生活垃圾的随意堆放或垃圾填埋场的建设会占用大量的土地资源。露天堆放的生活垃圾会在雨水的渗透及地表径流的作用进入到土壤中,影响土壤的成分及结构,进而会影响到土壤的保肥、保水功能。

(2)污染大气。城市生活垃圾在露天堆放或者运输、处理过程中,因为缺乏必要的防护措施,使得许多细小的固体废物随风飞扬,这会在一定程度上增加大气污染程度。

(3)污染水体。现阶段,很多城市的生活垃圾会直接排入到水体中,严重影响到水体的生态环境,而且露天堆放的生活垃圾在雨水的冲刷下,会随着地表径流进入到水体中,同样也会造成水体水质的恶化,影响到水生生物的生存以及水资源的利用。

(4)危害人体健康。城市生活垃圾的随意堆放会造成严重的环境污染。在人类的生存坏境中,大气、土壤和水属于物质的传播渠道,若是生态环境质量恶化,则会引起各种疾病。

2城市生活垃圾焚烧处理特征

在城市生活垃圾处理技术中有填埋法、焚烧法以及堆肥法,但是目前在我国使用最多的还是焚烧处理技术,主要是因为焚烧处理技术有以下优点:

(1)对垃圾进行焚烧处理可以最大限度的降低垃圾的重量,减小垃圾的体积。

(2)在焚烧处理中将垃圾直接进行焚烧,减小了垃圾堆放过程中对堆放场地土壤和水资源的污染。

(3)在对垃圾进行焚烧中会产生大量的电力和热能,在处理中可以采取相关的方法进行发电或对这些热能进行回收,实现垃圾处理中的能源化。

(4)在垃圾焚烧处理中,一般使用的焚烧炉的机械化程度较高,在操作过程中进行操作较简单。

(5)焚烧处理之后可以将垃圾中的有毒或者有害的废弃物进行分解。

3垃圾发电技术焚烧技术对比

燃烧系统是生活垃圾焚烧系统的核心,其工艺和设计的合理性决定着垃圾处理的效果和焚烧厂运行的经济性目前,生活垃圾焚烧技术主要分为移动炉排焚烧、循环流化床焚烧两类。

3.1炉排炉焚烧炉技术

炉排型焚烧炉核心在于机械炉排,经过长期的研发和实际应用使得技术成熟、品种繁多、运行可靠,结构方面功能区较集中,占地小,热效率高。一般炉排炉按照其各部分功能和燃烧程度的不同可分为三个区段:预热段(干燥区)、燃烧区和燃烬区。分类堆放的生活垃圾在入料口推送器的推送下,先进入干燥区,进行预热、干燥和气化,预热之后随着炉排机械动作,垃圾在炉排上往前移动到燃烧区进行充分焚烧,最后到燃烬区,进行多次燃烧直至剩余难燃固体废弃物为止,最终排出难燃废渣。机械炉排型焚烧炉的优点在于不需对进炉垃圾作严格的预处理,在炉排移动过程中对垃圾进行切割、翻转和搅拌,垃圾得以均匀混合,有利于着火和燃烧。

3.2循环流化床式焚烧炉技术

循环流化床焚烧炉炉体通常是以耐火材料为衬里的容器,竖向布置,炉底设置多孔分布板,生活垃圾从流化床上部或侧部送入炉内,并伴有惰性颗粒物(一般可采用硅砂)作为流化载体,以一定比例同时进入炉体,空气由焚烧炉底部的通风装置进入炉内,垂直上升的气流吹动炉内的混合颗粒物,发生激烈的翻腾燃烧和不断的循环流动。循环流化床焚烧炉具有固体废物焚烧率高、负荷调节范围宽、污染物排放少、热强度高、适合燃烧低热值物料等优点。但是,因生活垃圾在燃烧过程中会发生激烈翻腾和循环流动,对其粒度和密度的要求较高,故需要对其进行严格的粉碎、搅拌等预处理,保证较小的差异性。所以预处理步骤较为繁琐,增加了时间、空间和经济成本,很大程度上影响了其发展和使用。

表1 移动炉排焚烧炉工艺与流化床焚烧炉工艺对比

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除以上综合描述之外,两种焚烧技术的工艺对比如表1所示。此外,移动炉排焚烧技术和循环流化床焚烧炉技术在运行方面的数据存在以下区别:(1)移动炉排焚烧技术的处理能力一般为800-1200t/d,处理能力较大,并且设备每年运行时间≥8000h,此外,该技术燃烧状态稳定,依靠炉排机械运动,控制垃圾在炉内的停留时间,确保充分燃烧,炉排炉由于采用层燃方式,在燃烧过程中燃料基本上都呈烧结状态,炉排炉的飞灰量相比流化床少很多,约为入炉垃圾量的3%-5%,用的空气量也比流化床少得多,相应的烟气量也少很多,同时炉排炉一般控制排烟温度为185℃左右,因此,在烧同等量垃圾时,炉排炉的灰、渣、烟气中的有毒成分相对是浓缩的,一般符合危险废弃物的处置条件,热灼减率低,炉排炉的点火启动一般耗费较大,从冷炉到850℃的给料启动的费用要十多万元;(2)单个循环流化床焚烧炉的处理能力一般在600t/d左右,总的有效运行时间约为6000h左右,燃烧效率达到95%-99%,由于循环流化床自身的燃烧方式,炉温可以控制在850-950℃,适合炉内脱硫的温度,循环流化床的飞灰产量很大,约为垃圾入炉量的10%-15%,但也因此导致流化床的灰渣、烟气中的有毒成分相对是被稀释的,CO排放超标问题目前已成为制约循环流化床垃圾焚烧炉技术提升和市场拓展的瓶颈。

综上两种技术的对比可以看出,由于循环流化床工艺容易产生二噁英等污染物,需要预处理等一些硬性要求不达标,所以在与炉排炉焚烧炉工艺的竞争中处于弱势。但是,由于运行的经济性和燃烧较充分的优点,该技术仍然有较大改进空间。

4城市生活垃圾管理对策

4.1分类回收垃圾

长期以来,我国的城市生活垃圾一直处于混合收集状态,混合垃圾中含有废旧电池等危险物,这不仅增加了垃圾处理的难度,且一旦处理不当,极易造成环境污染。随着我国社会经济的飞速发展,垃圾分类回收和资源回收利用势在必行。

4.2做好长远规划

垃圾焚烧厂要综合考虑城市地域、季风、交通等因素的影响,能够自如的应对城市长期的发展,既要交通便捷,又不影响当地民众生活,还要兼顾长期的投资效益。

4.3完善相关法律法规

目前,我国关于城市生活垃圾处理的法律法规体系不健全,存在一定的缺陷,要想使城市垃圾无害化处理纳入法制化管理轨道,政府等相关环境管理部门要制订符合国情的环境控制标准,加强对垃圾处理无害化运行的监督管理,从而确保垃圾得到无害化处理。

4.4提升信息公开透明度

对垃圾焚烧排放污染物进行实时监控,并将数据上传到政府部门指定网站,公布检测结果,保证垃圾焚烧处理设施安全、高效地运行。做好科普工作,让公众正确认识垃圾焚烧,主动进行垃圾分类,积极参与焚烧厂选址等工作。

5垃圾焚烧处理技术的发展及前景展望

随着科学技术的发展及对外开放的加强,一些新技术被运用到垃圾焚烧处理中,如垃圾燃料(RDF)处理技术、气化等,但要推进此技术发展,必须结合我国城市实际状况、技术条件选择炉型,加强焚烧技术、净化技术、废水处理技术等研究。

结语

综上所述,采用一定的技术手段妥善解决城市垃圾处理问题,是提高城市居民生活质量、改善生产和生活环境,构建和谐社会的重要任务之一。我国想要解决城市生活垃圾问题,就需要党中央、地方政府和城市居民共同做出努力。

参考文献

[1]朱华章.生活垃圾焚烧发电与水泥窑协同处置技术思考[J].环境与发展,2018,30(11):91-92.

[2]吴大辉,项显超.垃圾焚烧发电厂超低排放工艺选择与工程案例分析[J].中国资源综合利用,2019,37(6):113-116.

[3]王利军.垃圾焚烧发电系统优化及综合利用技术[J].发电技术,2019,40(4):377-381.


原标题:城市生活垃圾焚烧处理技术研究

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