生活垃圾焚烧发电基本原理(垃圾焚烧发电难题)

2021-11-04 15:20:54发布

  一、生活垃圾焚烧发电概况


  随着经济的不断发展,人民生活水平日益提高,城市生活垃圾的产量和热值也不断增长。据国家统计局调查,我国城市垃圾正以每年8~10%的速度递增,全世界每年产生4.9亿吨垃圾,而仅中国每年就产生近1.5亿吨城市垃圾。目前中国城市生活垃圾累积堆存量已达70亿吨。垃圾已给城市环境及人民生活带来了极大的危害。


  目前,我国处理垃圾以填埋堆肥为主,用地大,且有二次污染。近来,东部沿海经济发达城市,开始采用焚烧发电技术,它既满足了环保要求,又可充分利用能源,从而成为城市垃圾处理的一个方向。


  二、垃圾焚烧发电的基本原理


  垃圾由运输车运至焚烧厂,经地磅称重后,开至卸料门,卸到垃圾坑。垃圾吊车将垃圾送入给料斗,并送入炉内,在焚烧炉内燃烧。送风机的入口与垃圾坑连通,这样可将垃圾的臭味送入燃烧温度约850—1100℃的焚烧炉内进行热分解,变为无臭气体。燃烧的火焰及高温烟气,经自然循环锅炉,产生高温蒸汽,为汽轮发电机组提供汽源。锅炉、汽轮发电机组由中央控制室集中控制和监视。燃烧完的炉渣落入出渣装置,经冷却后的炉渣转运到制砖厂综合利用。飞灰属危险废弃物,收集后输送至固化车间,经水泥固化养护后,运输至危废填埋场安全填埋。垃圾渗滤液经处理后,达标排放。经处理的烟气指标达到环保要求,由引风机送入烟囱排出。


  三、垃圾焚烧炉炉型的选择


  生活垃圾焚烧技术主要包括焚烧工艺技术(即焚烧炉技术)、烟气净化工艺技术、生产过程自动化控制技术、残渣综合利用技术等,其中,主要是焚烧炉技术及烟气净化工艺。垃圾焚烧处理系统的关键设备是焚烧炉,由于垃圾成分复杂以及热值变化较大,垃圾的燃烧系统及垃圾焚烧炉的炉体结构也有很大的变化。垃圾的主要特性是水分高、灰分高、热值低;物理成分复杂,含有F·B性有机物及有害物质。焚烧炉的设计必须充分考虑到垃圾在炉内停留时间、燃烧温度、烟气在炉内的停留时间及紊流,从而达到固体完全燃烧、气体完全燃烧、控制恶臭及抑制二恶英的产生。


  垃圾焚烧技术经过了几十年的发展,主要有流化床焚烧炉、机械炉排焚烧炉、回转式焚烧炉、气化熔融焚烧炉、脉冲抛式炉排焚烧炉、CAO焚烧炉等。目前应用于城市生活垃圾的焚烧炉炉型主要有炉排型焚烧炉、流化床焚烧炉和回转窑式焚烧炉。


  四、垃圾焚烧发电产业面临的主要困境


  政策层面


  目前,垃圾电站通过对垃圾的处理、对电能的出售、对少量滤渣的出售以及对清洁机制的发展,能够获取到主要的收入来源。目前只有少数企业对国家的CDM项目进行了参与。


  2012年发改委以政策的形式,对垃圾焚烧发电中存在的价格问题进行了完善,并以上网电价通知的形式对政策进行了执行,也就是以280KW的电量对每吨垃圾进行折算,以0.65元/千瓦时对上网电价进行折算。


  没有对统一的垃圾处理费用进行设定,由于垃圾处理在全国不同地区有着不同的费用,因此统一以15元—243元/吨对垃圾进行处理。


  垃圾处理作为一项大型事业具有公共性以及服务性,发电产业在进行垃圾焚烧发电的过程中,将垃圾处理作为了重点内容,将电力作为了垃圾处理的辅助产业,其价值通过环境保护和最大化社会效益的实现能够得到有效的体现。政府通过对垃圾处理费用的提升,对垃圾碳排放新能源发电市场进行了建立。


  技术层面


  城镇发电产业在对生活垃圾进行焚烧的过程中,所带来的二次污染是最为主要的问题。二噁英、垃圾渗滤液等都是二次污染的主要污染物。同样可以对焚烧垃圾所产生的二氧化碳、粉尘等具有污染性的物质进行处理,能够以国家标准或大于国家标准进行排放,最困难的是处理二噁英以及垃圾渗滤液。


  在垃圾储池中对垃圾进行发酵,能够得到垃圾渗滤液,其有着极为复杂的成分。垃圾渗滤液作为一种有机污水有着较高的浓度、较强的异味,所含的污染物具有致病性。目前,人们主要采用了生物和膜技术,对其进行高效地降解处理;此外,还可以采用回炉对垃圾渗滤液进行燃烧。


  目前,对二噁英的主要控制方法就是:将垃圾在入炉前进行分类,以此来降低二噁英对金属催化剂的产生;需要在850℃以上的炉温下对锅炉进行燃烧,增加2s燃烧时间;采用布袋、或快速降温的方式对完成燃烧后的二噁英进行捕捉和搜集。


  厂址选址


  “邻避效应”主要出现在对垃圾焚烧电站的选址阶段。邻避效应的产生主要是由于当地单位或居民,为了使身体、环境等因素能够免于受到建设项目的影响,集体强制、坚决采取的具有较高情绪的反对行为。其一,由于城市充满了垃圾,因此需要对公共设施焚烧厂进行建立,以此来对垃圾进行焚烧,其二,市民在对发展带来的成果进行享受的同时,却不愿意再自己居住地附近修建公共设施,存在着极大的矛盾。


  在对垃圾电站进行选址的问题上,国内已经有了一定的研究和论证,虽然有关人士在选址的过程中对模糊理论进行了应用,然而依然无法获得周围居民的赞同。导致部分发电厂的命运不是倒闭就是搬迁,即使对垃圾焚烧电厂进行了科学的选址,并且具备了完整的手续。

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