摘要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展和生活質(zhì)量的進步，人們生活中一些生活垃圾數(shù)量也隨之增加。這些生活垃圾不僅對于環(huán)境帶來一定程度的影響，還占據(jù)了大量的土地資源。因而如何解決生活垃圾所帶來的社會問題引起了社會各界的廣泛關(guān)注。與此同時，我國能源資源的欠缺的背景以及焚燒發(fā)電技術(shù)的優(yōu)化，生活垃圾的焚燒發(fā)電提供了技術(shù)支持和社會基礎(chǔ)?；诖吮疚恼归_對于生活垃圾發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化技術(shù)探討，對于社會發(fā)展、能源使用具有重要的作用。
關(guān)鍵詞：生活垃圾；焚燒發(fā)電；系統(tǒng)優(yōu)化
引言
目前，針對生活垃圾處理問題主要可以分為三種方式，分別是填埋、焚燒以及堆肥，在這三種處理方法中，焚燒屬于一種無害化的處理方式，在目前能源日趨緊張的大背景下，如果可以通過一種環(huán)保的方式，對垃圾進行焚燒進而將其中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，對于我國社會的發(fā)展而言具有重大意義。在當(dāng)今社會，對生活垃圾進行環(huán)保形勢的焚燒已經(jīng)成為國家支持的一種方式，通過對焚燒系統(tǒng)進行合理的優(yōu)化，有利于保障設(shè)備運行的穩(wěn)定性，同時也可以使得焚燒效率大大提升。針對生活垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化問題，本次研究首先對其工藝流程進行簡單介紹，在此基礎(chǔ)上，對其重要的兩項組成部分分別進行深入研究，為推動生活垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)的進一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
1垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)
為提高垃圾焚燒電廠的經(jīng)濟效益，提高垃圾焚燒發(fā)電效率是關(guān)鍵且切實可行的措施。垃圾焚燒發(fā)電熱力系統(tǒng)主要包含三大主機：焚燒爐、余熱鍋爐、汽輪發(fā)電機組，垃圾焚燒發(fā)電效率主要取決于三大主機的性能。目前我國的垃圾焚燒焚燒爐以爐排爐為主，主蒸汽參數(shù)為4.0MPa/400℃，焚燒爐與余熱鍋爐的效率80%，汽輪機效率在28%，發(fā)電效率在22%左右。提高焚燒發(fā)電效率應(yīng)重點從焚燒爐、余熱鍋爐、汽輪發(fā)電機性能著手。目前焚燒爐熱灼減率3%以下，焚燒爐性能提升空間有限，因主蒸汽參數(shù)較低、余熱鍋爐排煙溫度偏高達(dá)220℃，提高主蒸汽參數(shù)、采用蒸汽中間再熱、降低排煙溫度成為提升垃圾焚燒發(fā)電廠發(fā)電效率的關(guān)鍵措施。
2系統(tǒng)優(yōu)化
2.1垃圾前處理系統(tǒng)優(yōu)化
垃圾前處理系統(tǒng)包括垃圾稱重、垃圾卸料、垃圾貯坑、吊車及抓斗。主要是由環(huán)衛(wèi)部門垃圾車將生活垃圾運輸至垃圾發(fā)電廠，在進廠地磅房稱重后，經(jīng)垃圾運輸坡道進入主廠房卸料大廳。汽車通過垃圾卸料門，將垃圾卸至貯坑內(nèi)，貯坑上方設(shè)有吊車及抓斗，可以將垃圾送至焚燒爐內(nèi)燃燒。
2.1.1垃圾稱重系統(tǒng)
垃圾稱重系統(tǒng)由汽車衡及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成，這部分配置往往與垃圾發(fā)電廠的規(guī)模密切相關(guān)，汽車衡規(guī)格按照規(guī)范最低要求選取，即按照垃圾車最大滿載質(zhì)量的1.3倍選擇，經(jīng)查閱相關(guān)技術(shù)規(guī)程，我國垃圾車額定荷載通常為24t，考慮車輛自重等其他因素，總質(zhì)量約為30t。因此汽車衡規(guī)格可以選擇40t，考慮汽車衡同時要給大型運渣車和石灰車稱重，大型焚燒廠設(shè)置的2臺汽車衡可以為一大一小配置，相比正常配置可節(jié)約設(shè)備投資5%~10%。
2.1.2垃圾貯坑
垃圾貯坑的作用不僅是對進廠垃圾進行儲存和緩沖，更重要的作用是垃圾能在坑內(nèi)經(jīng)過幾天的自然壓縮、發(fā)酵等過程，排出部分滲濾液，提高入爐垃圾熱值，穩(wěn)定焚燒工況。因此，通常垃圾貯坑容積為5~7d額定垃圾焚燒量。通常垃圾密度設(shè)計值為0.3~0.4t/m3，但是由于垃圾自然堆積和起重機抓斗機械攪拌作用，垃圾密度可按0.5t/m3考慮，在同等規(guī)模垃圾處理量下，貯坑容積可以減少20%~40%，既減少了土建造價，又可以縮短廠房跨距，降低起重機投資。
2.2焚燒控制系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)
焚燒控制系統(tǒng)的優(yōu)化對象是3T優(yōu)化。①實現(xiàn)對第一個T的系統(tǒng)控制主要是通過控制外部的焚燒爐的溫度在850℃以上，此時控制好通風(fēng)量和燃料進爐時間以及助燃器的反應(yīng)時間來控制垃圾焚燒溫度大小。此時，就可以利用自動控制技術(shù)進行自動的投運工作。一旦燃燒爐控制的溫度低于850℃，該系統(tǒng)自動往復(fù)操作運行。②對于第二個T的控制，主要是通過焚燒爐液壓傳動系統(tǒng)的作動來控制給料的速度和垃圾停留時間。這兩者要進行有機的結(jié)合。一旦給料速度快，必將造成垃圾停留時間短，無法控制好燃燒的時間，從而導(dǎo)致燃燒不充分，而反之，給料速度過慢，會導(dǎo)致焚燒爐的溫度下降過快，造成焚燒時的溫度不足，導(dǎo)致效率低下，要求通過液壓控制系統(tǒng)的合理配置來完成該程序的有效控制。如調(diào)節(jié)給料速度，實現(xiàn)爐排運動周期的調(diào)整等。以下以600t的焚燒爐為例進行焚燒系統(tǒng)中液壓傳動系統(tǒng)的參數(shù)的優(yōu)化配置，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的優(yōu)化分析。③對于燃料與空氣混合狀態(tài)的優(yōu)化控制主要是采用為焚燒爐內(nèi)提供阻燃空氣的速度、數(shù)量和時間的方式來充分實現(xiàn)燃料與空氣的混合狀態(tài)符合標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)供風(fēng)量越大時，紊流度越大，混合越充分。這一原理的主要控制系統(tǒng)的燃燒空氣系統(tǒng)，其有一次風(fēng)機、二次風(fēng)機、蒸汽式空氣預(yù)熱器組成。一次風(fēng)機先行進行送風(fēng)，到焚燒爐內(nèi)溫度達(dá)到850℃之后，二次風(fēng)機送風(fēng)，加強煙氣的擾動，延長煙氣的燃燒形成。由此實現(xiàn)對燃燒空氣系統(tǒng)優(yōu)化需要對設(shè)備進行優(yōu)化。
2.3爐渣收運系統(tǒng)
爐渣處理系統(tǒng)由爐排下刮板輸送機和渣吊組成，主要作用為爐渣的收集和輸送。焚燒爐中爐渣通過爐排的往復(fù)運動直接掉入除渣機入口，然后所有的爐渣在除渣機中冷卻，冷卻后的爐渣經(jīng)除渣機送至渣坑。安裝在渣坑上方的渣吊將爐渣抓取輸送至運輸車上，然后送至政府指定地點。在爐渣收運系統(tǒng)中的爐渣需進行爐渣灼減率檢測，可通過檢測結(jié)果來判斷并調(diào)節(jié)焚燒爐燃燒工況。爐渣灼減率是作為判斷垃圾在焚燒爐中燃燒完全程度的一個重要指標(biāo)。爐渣灼減率的檢測值作為系統(tǒng)輸出的參數(shù)，反饋到焚燒爐控制系統(tǒng)。一般來說，爐渣灼減率的標(biāo)準(zhǔn)在5%以下，當(dāng)爐渣灼減率偏大時，就要實施相應(yīng)的對策來降低，如降低垃圾含水率、提高熱值、加強焚燒爐的3T控制等。
結(jié)束語
設(shè)計優(yōu)化是提高垃圾發(fā)電項目經(jīng)濟效益、降低工程投資的有利措施，參照其他實際運行項目，鑒于設(shè)計優(yōu)化的局限性和項目業(yè)主特殊要求，從系統(tǒng)到局部，從全面到分項，根據(jù)實際工程經(jīng)驗，展示出每個環(huán)節(jié)的優(yōu)化空間。同時，結(jié)合垃圾發(fā)電技術(shù)的更新，總結(jié)出垃圾相關(guān)資源的綜合利用技術(shù)。未來隨著人們生活水平提高，城市化進程不斷深入，垃圾發(fā)電項目將會呈井噴式發(fā)展，如何變廢為寶，最大程度利用垃圾這一充足資源，需要以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動力，不斷推動垃圾發(fā)電行業(yè)長遠(yuǎn)健康發(fā)展。隨著建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的逐步提高、技術(shù)革新的不斷推進，設(shè)計優(yōu)化前景和空間巨大，今后在焚燒爐型改進、飛灰固化處理、滲濾液處理和煙氣凈化方面，仍然有許多研究成果會不斷推出，并廣泛應(yīng)用于固廢處理行業(yè)。
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