隨著工業化進程的加快,專業焚燒爐廣泛應用于現代化垃圾焚燒廠,焚燒形成的熱量能夠用于蒸汽發電以此實現了能源循環使用,同時產生的飛灰經過固化與穩定化后,能夠無害化處理有毒有毒物質。現階段,世界范圍內,很多國家垃圾焚燒廠已經配置了專業煙氣處理裝置與廢水處理系統,這對環境保護具有非常重要的意義。
1、垃圾焚燒發電工藝概述
1.1發電工藝流程
垃圾焚燒發電工藝流程主要包含垃圾接收與預處理、垃圾焚燒及余熱發電。(1)垃圾接收與預處理。該工藝流程系統主要垃圾計量、卸料、儲存、給料及進料。垃圾車收集垃圾并將其運輸到廠區后,通過地磅稱重后再沿輸送管道進入封閉傾卸區,在負壓狀態垃圾池中傾入垃圾。利用垃圾抓斗將翅中垃圾抓起來送到爐前給料系統,以此到達焚燒爐進行焚燒。(2)垃圾焚燒系統。其主要包含焚燒爐、點火、空氣燃燒及輔助燃燒等相關系統。利用機械設備將垃圾送入焚燒爐中進行充分燃燒。燃燒爐以此燃燒所用空氣主要來自垃圾池,以此確保垃圾池處于一定的負壓狀態下;焚燒爐二次燃燒所用空氣主要來自焚燒車間頂部,由此增加了焚燒車間換氣次數,為焚燒車間營造良好的工作環境。使用燃料油助燃,焚燒爐通過調節燃料油將燃燒溫度保持在850℃以上,以此充分分解二噁英毒害物質。(3)余熱發電系統。其主要包含余熱鍋爐、空預器、省煤器、過熱器及汽輪發電機等幾部分。經過焚燒爐焚燒后,垃圾產生的熱量通過余熱鍋爐轉換后變為蒸汽,以此為汽輪發電機組發電提供動力能源。
1.2焚燒煙氣污染物分類
一般情況下,垃圾焚燒發電煙氣多是有害氣體,會危害到人體或生態環境。總體而言,垃圾焚燒產生的污染物包含有害氣體、粉塵、重金屬與二噁英等三種污染類別。(1)有害氣體污染。垃圾焚燒發電或填埋焚燒過程中產生的煙氣都是有害的,比如氯化氫、二氧化硫、氟化氫以及一氧化碳等,此類氣體存在于大氣環境中就會危害到人體生命健康。(2)粉塵污染。眾所周知,垃圾發電廠都是在或爐內燃燒垃圾,垃圾種類繁多,爐內燃燒時有很多物質是無法燃燒的,從而在爐內形成灰塵。另外,火爐內在高溫炙烤下顆粒物形成,垃圾焚燒爐內加材料或加速燃燒過程中,這些細小顆粒流入大氣環境中造成粉塵污染。(3)重金屬與二噁英污染。垃圾焚燒發電中,焚燒中產生的重金屬元素比較多,比如Pb.Cd.As.等。這些重金屬在爐內高溫作用下發生物理反應,伴隨著重金屬的不斷升華與凝華,使得重金屬以顆粒物形態排放到大氣環境中,直接污染到大氣環境。
2、垃圾焚燒發電超低排放煙氣處理工藝
現階段,垃圾焚燒發電超低排放煙氣處理工藝方面,我國煙氣處理技術發展不夠成熟,但也形成了很多煙氣處理方法。參考國內外垃圾焚燒煙氣處理工藝,對以下幾種處理工藝進行了對比。
2.1煙氣脫酸工藝
垃圾焚燒發電超低排放煙氣處理中,脫酸處理工藝包含很多形式,比如干式、濕式以及半干式三種發電煙氣脫酸處理工藝。通過該工藝處理垃圾焚燒發電超低排放煙氣,主要是在垃圾焚燒中借助廢氣中產生的大量酸性氣體,該處理工藝與污染氣體發生化學反應達到脫酸效果。表面來看,干式脫酸與半干式脫酸雖然只有一字之差,但其除酸性效果卻有明顯差距。干式脫酸發主要指反應塔或排氣管道中利用干性藥劑與酸性氣體反應實現脫酸目的;半干式脫酸主要是在反應塔中利用堿性藥劑氫氧化鈣溶液與酸性氣體反應形成脫酸效果。兩者不同在于前者是在高溫條件下脫酸效果逐漸減弱,而后者是在垃圾焚燒發電過程中借助煙氣高溫增強脫酸效果,同時后者操作設備簡單,有很好的空氣凈化效果,資金投入小,因而廣泛應用于垃圾焚燒發電超低排放煙氣處理中。此外,濕式脫酸發盡管也有一定的處理作用與很好的酸性效果,但也存在一些缺陷,該處理工藝多是通過溶液與酸性氣體反應,其生成物會對水源造成污染。
2.2除塵工藝煙氣處理技術
垃圾焚燒發電超低排放煙氣處理中,除塵器是灰塵處理的一種重要方式,一定程度上使得空氣質量明顯提高,現有除塵急死包含電除塵器與袋式除塵器兩種。(1)電除塵器。其工作原理主要指大氣中形成強大電廠,借助磁場促使氣體發生電離,發生電離反應時氣體分解為離子與自由電子。電場作用下此類物質使垃圾焚燒發電形成的灰塵吸附于電場極板上,最后借助灰塵排除系統將其排放出去。實際應用中,電除塵器有一定的優勢,但也存在一些缺陷,電除塵器有很高的除塵效果,實際操作方便,不會污染環境,然而我設備造價成本大,灰塵處理中占地范圍廣且適用性比較差。(2)袋式除塵器。實際除塵工作中,袋式除塵器應用比較廣泛,同時袋式除塵器因工作原理不同而將其劃分為布袋與電袋兩種除塵器類型。其中,布袋除塵器是通過過濾原理,過濾垃圾焚燒過程中產生的灰塵或顆粒物,再借助排氣系統處理這些灰塵。相較之電除塵器,該除塵工藝技術有明顯的優勢,首先其設備儀器體積小,且不會受到外部環境影響,有很高的工作效率。電袋除塵器則集中了電除塵器與布袋除塵器優勢,通過電磁場與過濾原理處理焚燒中產生的垃圾,以此獲得更好地除塵效果。
2.3去除重金屬與二噁英物質
垃圾焚燒中會產生重金屬元素,一般情況下重金屬去除工藝,主要是將垃圾焚燒發電中形成的重金屬元素放入除塵器中,結合重金屬物理特點,再調整垃圾焚燒發電煙氣凈化系統的溫度到最低,此種情況下除塵器中重金屬進化效果達到最高。二噁英毒害物質的去除,因該物質是氯元素物質燃燒不充分形成的,所以要想有效的控制二噁英物質的排放量,就要對氯元素原物實施高溫加熱時期充分燃燒即可。此外,還可充分發揮活性炭的吸附作用有效無處二噁英物質。總體來講,垃圾焚燒發電超低排放煙氣處理工藝,與人類生存環境與安全密切相關。垃圾焚燒煙氣處理中,要合理選擇煙氣凈化系統,既要不能對環境造成再次污染,還要盡可能清除樂基焚燒對居民生活環境造成的危害。
1、垃圾焚燒發電工藝概述
1.1發電工藝流程
垃圾焚燒發電工藝流程主要包含垃圾接收與預處理、垃圾焚燒及余熱發電。(1)垃圾接收與預處理。該工藝流程系統主要垃圾計量、卸料、儲存、給料及進料。垃圾車收集垃圾并將其運輸到廠區后,通過地磅稱重后再沿輸送管道進入封閉傾卸區,在負壓狀態垃圾池中傾入垃圾。利用垃圾抓斗將翅中垃圾抓起來送到爐前給料系統,以此到達焚燒爐進行焚燒。(2)垃圾焚燒系統。其主要包含焚燒爐、點火、空氣燃燒及輔助燃燒等相關系統。利用機械設備將垃圾送入焚燒爐中進行充分燃燒。燃燒爐以此燃燒所用空氣主要來自垃圾池,以此確保垃圾池處于一定的負壓狀態下;焚燒爐二次燃燒所用空氣主要來自焚燒車間頂部,由此增加了焚燒車間換氣次數,為焚燒車間營造良好的工作環境。使用燃料油助燃,焚燒爐通過調節燃料油將燃燒溫度保持在850℃以上,以此充分分解二噁英毒害物質。(3)余熱發電系統。其主要包含余熱鍋爐、空預器、省煤器、過熱器及汽輪發電機等幾部分。經過焚燒爐焚燒后,垃圾產生的熱量通過余熱鍋爐轉換后變為蒸汽,以此為汽輪發電機組發電提供動力能源。
1.2焚燒煙氣污染物分類
一般情況下,垃圾焚燒發電煙氣多是有害氣體,會危害到人體或生態環境。總體而言,垃圾焚燒產生的污染物包含有害氣體、粉塵、重金屬與二噁英等三種污染類別。(1)有害氣體污染。垃圾焚燒發電或填埋焚燒過程中產生的煙氣都是有害的,比如氯化氫、二氧化硫、氟化氫以及一氧化碳等,此類氣體存在于大氣環境中就會危害到人體生命健康。(2)粉塵污染。眾所周知,垃圾發電廠都是在或爐內燃燒垃圾,垃圾種類繁多,爐內燃燒時有很多物質是無法燃燒的,從而在爐內形成灰塵。另外,火爐內在高溫炙烤下顆粒物形成,垃圾焚燒爐內加材料或加速燃燒過程中,這些細小顆粒流入大氣環境中造成粉塵污染。(3)重金屬與二噁英污染。垃圾焚燒發電中,焚燒中產生的重金屬元素比較多,比如Pb.Cd.As.等。這些重金屬在爐內高溫作用下發生物理反應,伴隨著重金屬的不斷升華與凝華,使得重金屬以顆粒物形態排放到大氣環境中,直接污染到大氣環境。
2、垃圾焚燒發電超低排放煙氣處理工藝
現階段,垃圾焚燒發電超低排放煙氣處理工藝方面,我國煙氣處理技術發展不夠成熟,但也形成了很多煙氣處理方法。參考國內外垃圾焚燒煙氣處理工藝,對以下幾種處理工藝進行了對比。
2.1煙氣脫酸工藝
垃圾焚燒發電超低排放煙氣處理中,脫酸處理工藝包含很多形式,比如干式、濕式以及半干式三種發電煙氣脫酸處理工藝。通過該工藝處理垃圾焚燒發電超低排放煙氣,主要是在垃圾焚燒中借助廢氣中產生的大量酸性氣體,該處理工藝與污染氣體發生化學反應達到脫酸效果。表面來看,干式脫酸與半干式脫酸雖然只有一字之差,但其除酸性效果卻有明顯差距。干式脫酸發主要指反應塔或排氣管道中利用干性藥劑與酸性氣體反應實現脫酸目的;半干式脫酸主要是在反應塔中利用堿性藥劑氫氧化鈣溶液與酸性氣體反應形成脫酸效果。兩者不同在于前者是在高溫條件下脫酸效果逐漸減弱,而后者是在垃圾焚燒發電過程中借助煙氣高溫增強脫酸效果,同時后者操作設備簡單,有很好的空氣凈化效果,資金投入小,因而廣泛應用于垃圾焚燒發電超低排放煙氣處理中。此外,濕式脫酸發盡管也有一定的處理作用與很好的酸性效果,但也存在一些缺陷,該處理工藝多是通過溶液與酸性氣體反應,其生成物會對水源造成污染。
2.2除塵工藝煙氣處理技術
垃圾焚燒發電超低排放煙氣處理中,除塵器是灰塵處理的一種重要方式,一定程度上使得空氣質量明顯提高,現有除塵急死包含電除塵器與袋式除塵器兩種。(1)電除塵器。其工作原理主要指大氣中形成強大電廠,借助磁場促使氣體發生電離,發生電離反應時氣體分解為離子與自由電子。電場作用下此類物質使垃圾焚燒發電形成的灰塵吸附于電場極板上,最后借助灰塵排除系統將其排放出去。實際應用中,電除塵器有一定的優勢,但也存在一些缺陷,電除塵器有很高的除塵效果,實際操作方便,不會污染環境,然而我設備造價成本大,灰塵處理中占地范圍廣且適用性比較差。(2)袋式除塵器。實際除塵工作中,袋式除塵器應用比較廣泛,同時袋式除塵器因工作原理不同而將其劃分為布袋與電袋兩種除塵器類型。其中,布袋除塵器是通過過濾原理,過濾垃圾焚燒過程中產生的灰塵或顆粒物,再借助排氣系統處理這些灰塵。相較之電除塵器,該除塵工藝技術有明顯的優勢,首先其設備儀器體積小,且不會受到外部環境影響,有很高的工作效率。電袋除塵器則集中了電除塵器與布袋除塵器優勢,通過電磁場與過濾原理處理焚燒中產生的垃圾,以此獲得更好地除塵效果。
2.3去除重金屬與二噁英物質
垃圾焚燒中會產生重金屬元素,一般情況下重金屬去除工藝,主要是將垃圾焚燒發電中形成的重金屬元素放入除塵器中,結合重金屬物理特點,再調整垃圾焚燒發電煙氣凈化系統的溫度到最低,此種情況下除塵器中重金屬進化效果達到最高。二噁英毒害物質的去除,因該物質是氯元素物質燃燒不充分形成的,所以要想有效的控制二噁英物質的排放量,就要對氯元素原物實施高溫加熱時期充分燃燒即可。此外,還可充分發揮活性炭的吸附作用有效無處二噁英物質。總體來講,垃圾焚燒發電超低排放煙氣處理工藝,與人類生存環境與安全密切相關。垃圾焚燒煙氣處理中,要合理選擇煙氣凈化系統,既要不能對環境造成再次污染,還要盡可能清除樂基焚燒對居民生活環境造成的危害。