【摘要】：生活垃圾焚燒發(fā)電是生活垃圾無害化處理的重要方式之一，對改善城鎮(zhèn)環(huán)境衛(wèi)生狀況，解決“垃圾圍城”等突出環(huán)境問題具有重要作用，同時焚燒發(fā)電并網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了靜脈產(chǎn)業(yè)鏈的延伸，通過變廢為寶產(chǎn)生了新的經(jīng)濟(jì)效益。
【關(guān)鍵詞】：垃圾焚燒發(fā)電；爐排爐焚燒技術(shù)；流化床焚燒技術(shù)
引言
隨著城鎮(zhèn)化的高速推進(jìn)和居民生活水平的不斷提高，生活垃圾清運(yùn)量逐年攀升，生活垃圾的無害化處理日益成為城市環(huán)境治理的緊迫任務(wù)。
1.垃圾焚燒發(fā)電的意義及流程
隨著工業(yè)革命在全球展開，世界人口不斷膨脹，垃圾問題已不容忽視。人類已經(jīng)不能再依靠自然界對垃圾進(jìn)行處理回收，但將垃圾用衛(wèi)生填埋法進(jìn)行處理也并不可取，因?yàn)檫@種方式造成了大量的土地浪費(fèi)和填埋場地告急，有些垃圾需要在填埋后通過自然界進(jìn)行長期的降解才能完全處理，甚至一些土地在進(jìn)行垃圾填埋后因有毒有害物質(zhì)的污染而永久性貧瘠。因此，當(dāng)前主要的垃圾處理方式為垃圾焚燒，其處理效率高、影響面積小，同時產(chǎn)生的熱能還能使垃圾變廢為寶，為人類提供新的能量來源。
垃圾焚燒發(fā)電廠的建立，取決于生活垃圾數(shù)量能否滿足、垃圾的成分主要包括哪些、焚燒時產(chǎn)生的熱值能否支撐起發(fā)電廠的運(yùn)行。垃圾的運(yùn)輸和分揀都是由環(huán)衛(wèi)部門進(jìn)行的，環(huán)衛(wèi)工人會將生活垃圾進(jìn)行分類，將部分可用于發(fā)電的垃圾進(jìn)行壓縮后，運(yùn)輸?shù)桨l(fā)電廠。垃圾到了發(fā)電廠之后，是統(tǒng)一投放到焚燒爐內(nèi)進(jìn)行焚燒的，焚燒爐必須滿足溫度高于850℃，并且每項指標(biāo)數(shù)據(jù)都要符合實(shí)際焚燒的基本要求，才能有效進(jìn)行垃圾的焚燒處理。目前，垃圾焚燒發(fā)電項目主要的流程為：
（1）人類產(chǎn)生的各類城市垃圾常常由有關(guān)部門安排的垃圾車運(yùn)送到焚燒發(fā)電廠進(jìn)行集中處理。
（2）通過測量重量的方法，把垃圾統(tǒng)一放置在垃圾池里，再通過垃圾吊車將其投送至垃圾焚燒爐內(nèi)。
（3）垃圾在焚燒爐內(nèi)進(jìn)行燃燒，一般情況下85%的垃圾都會被充分焚燒，其中一些有害有毒的固體垃圾廢料可以通過燃燒破壞其分子結(jié)構(gòu)或殺滅病原體，使垃圾毒害的危害大大降低。
（4）通過燃燒，垃圾產(chǎn)生的高溫?zé)煔饪山?jīng)過煙道流至余熱鍋爐并被其充分吸收利用，由此生成許多高溫和高壓的蒸汽，從而使汽輪發(fā)電機(jī)能工作。
2.垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)
2.1爐排爐垃圾焚燒技術(shù)
焚燒爐爐膛上部都是光管受熱面，由于當(dāng)時垃圾熱值低，爐膛出口溫度只有700℃左右，不能滿足≥850℃的要求，所以，后續(xù)引進(jìn)的垃圾焚燒爐爐膛受熱面全部覆蓋耐火材料，以保證爐膛出口溫度≥850℃。為了便于尾部受熱面清灰，這種爐型的典型布置為臥式，日處理垃圾400～850t，爐膛（第一通道)、第二通道、第三通道均為膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，在第三通道后的水平煙道內(nèi)依次布置前段蒸發(fā)受熱面、三級過熱器、后段蒸發(fā)受熱面和3組省煤器，并在一、二級過熱器之間和二、三級過熱器之間分別布置了兩級噴水減溫器，用來調(diào)節(jié)過熱器出口汽溫。采用蒸汽—空氣預(yù)熱器將空氣預(yù)熱至220℃，替代傳統(tǒng)的煙氣—空氣預(yù)熱器，以解決空預(yù)器腐蝕難題。爐膛部分第一通道四周全部鋪設(shè)了耐火澆注料。采用膜式水冷壁再打澆注料形成前后拱，二次風(fēng)從前后拱送入焚燒爐，實(shí)現(xiàn)分級燃燒。
2.2流化床垃圾焚燒技術(shù)
流化床垃圾焚燒爐包括鼓泡床和循環(huán)流化床焚燒爐。鼓泡床垃圾焚燒爐以日本IHI的管式布風(fēng)為特征和日本荏原的雙旋渦垃圾焚燒爐最著名。IHI的管式布風(fēng)解決了大塊不燃物從管子中間直接排出爐外；荏原的雙漩渦布風(fēng)系統(tǒng)將大塊不燃物排入底部，通過水冷絞龍排入振動篩，通過振動篩將大于3mm的物料排出爐外，小于3 mm的顆粒通過提升斗循環(huán)入爐，維持爐內(nèi)物料平衡。
3.垃圾焚燒發(fā)電煙氣污染的治理技術(shù)
生活垃圾燃燒煙氣控制手段的另一個主要方向是，對燃燒過后產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行處理。焚燒廠的煙氣凈化系統(tǒng)是把生活垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行反復(fù)過濾和處理，從而達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，一般情況下煙氣凈化系統(tǒng)主要由脫硝、脫酸、除塵三個步驟，煙氣凈化方法對于降低煙氣中的有毒氣體，能夠產(chǎn)生明顯的積極作用。
3.1脫酸
生活垃圾焚燒發(fā)電中煙氣的主要有毒氣體是氯化氫，如果不專門針對氯化氫氣體進(jìn)行處理，那么排放到大氣中就會產(chǎn)生酸雨而影響自然環(huán)境以及人民的健康，所以焚燒廠工作人員會利用脫酸步驟來降低生活垃圾，燃燒發(fā)電中煙氣中的有毒氣體含量。生活垃圾燃燒發(fā)電中煙氣里面的氯化氫主要通過酸堿中和的方法來進(jìn)行處理，比如氫氧化鈣和氫氧化鈉等堿性物質(zhì)來與氯化氫等酸性物質(zhì)相互進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。脫酸過程中一般會使用干法技術(shù)來進(jìn)行整個流程，另外，通過使用氫氧化鈣或氫氧化鈉等堿性物質(zhì)來吸收酸性氣體的方法，稱之為半干法技術(shù)，這種脫酸技術(shù)的脫酸效率能夠超過95%以上，并且脫酸反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)也不會對大自然以及人體造成傷害，因此大多數(shù)焚燒廠在處理生活垃圾燃燒中間其中的氯化氫時，主要采用半干法技術(shù)來進(jìn)行脫酸。脫酸環(huán)節(jié)會應(yīng)用在除塵環(huán)節(jié)之前，脫酸過程中使用的原料與煙氣中的氯化氫等有毒氣體充分反應(yīng)后凝結(jié)成小顆?；蛩?，水分直接蒸發(fā)，小顆粒會在下一個除塵環(huán)節(jié)而被吸附之后煙氣將會在接下來的凈化環(huán)節(jié)中被收集和凈化。
3.2脫硝
對于煙氣等的脫硝，主要是把各類的含硝氧化物還原成為氮?dú)?，并逐漸的去除掉煙氣中的其他氧化物，可以使用濕脫法和干脫法兩種，很多國內(nèi)外的科學(xué)研究人員使用微生物的處理方式來進(jìn)行硝氧化物的廢氣處理。
二氧化氯的氧化還原法是將二氧化氯把一氧化氮氧化成為二氧化碳，隨之可以通過亞硫酸鈉的水溶液，將二氧化氮進(jìn)一步還原成氮?dú)?。這種方法也可以運(yùn)用氫氧化鈉作為一種脫硫劑的濕法脫硫技術(shù)進(jìn)行結(jié)合運(yùn)用。脫硫的反應(yīng)產(chǎn)物亞硫酸鈉又可以當(dāng)做二氧化氮的還原劑。這樣，二氧化氯法的脫銷率就可以達(dá)到95%了，而且也可以同時進(jìn)行脫硫，但是二氧化氯和氫氧化鈉的價格太高了，運(yùn)用的成本也較高，所以可以在排放煙氣的硝氧化物中進(jìn)行氧化硝的提純?？梢栽谂欧艧煔獾南跹趸镏羞M(jìn)行氧化硝的提純，但是一氧化硝無法難溶于水，因此可以使用一定的洗滌方式來進(jìn)行濕化處理，煙氣脫硝，最終生成的二氧化硝最終被水或者是其他的含堿性較強(qiáng)的武值所吸收，最終達(dá)到脫銷的目的。
3.3除塵
除塵環(huán)節(jié)是對生活垃圾焚燒發(fā)電中煙氣有毒氣體脫酸后的重要環(huán)節(jié)，焚燒廠一般會通過安裝除塵器來推進(jìn)煙氣的除塵工作，焚燒廠要按照國家規(guī)定來選擇煙氣凈化裝置即袋式除塵器。袋式除塵器既能夠?qū)煔庵械钠胀w粒物進(jìn)行收集處理，而且還能夠捕捉揮發(fā)性較強(qiáng)的重金屬以及含硫化合物與其他有毒物質(zhì)凝結(jié)而成的氣溶膠，另外，除塵器還能夠?qū)⑽皆诨钚蕴勘砻娴挠卸疚镔|(zhì)進(jìn)行處理，避免煙氣中存在的大量有毒物質(zhì)排向大氣層，而對人們身體和自然的環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的損害。
結(jié)語
綜上，垃圾焚燒發(fā)電作為一項國策，發(fā)展迅速，成熟可靠，但應(yīng)該看到，由于其作為一種高效的處理工藝，也有其局限性。如何充分發(fā)揮不同類別項目的協(xié)同效應(yīng)，需要在政策制定時給予充分考慮。另外，我國的焚燒技術(shù)原創(chuàng)水平、裝備制造水平，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還有一定差距，需要不斷創(chuàng)新才能達(dá)到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會效益的最大化，這些都需要國家政策的持續(xù)支持。垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)政策制定，應(yīng)該為“協(xié)同與創(chuàng)新”創(chuàng)造必要條件。
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