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垃圾焚烧技术的主要特点?
层燃炉技术
层燃炉技术的主要特点是不需对入炉垃圾进行分拣、筛选、破碎等预处理,利用活动炉排的机械运动就可实现对垃圾的搅动和混合,确保垃圾能与空气充分接触而受热和混合均匀,及时避免因垃圾入炉后遭遇强热而发生表面固化,影响垃圾内部的传热与气体流动,导致垃圾燃烧时间延长和不完全燃烧的情况出现[1]。通过在炉排上进行垃圾干燥、着火、燃烧、燃烬等过程控制,有着较高的处理效率,其中垃圾层分布较为均匀,燃烧较稳定和完全,飞灰量较少,减少了污染物的排放和对环境的污染影响。该技术技术成熟、可靠,是目前使用最为广泛的垃圾焚烧炉技术,如图1。但其也存在对炉排材质、加工精度和控制要求较高,炉温不易控制,难以在炉内脱除有害物质,整体投资成本较高,经济性较差,后期维护检修工作量大等缺点。
回转炉技术
通常情况下,回转炉技术包括废弃物存储、进料、炉体、余热回收、二次污染控制等部分。炉身为微倾斜的、低速转动的圆筒,垃圾由高处进入,在圆筒中翻转与燃烧,垃圾燃烧完后的残渣通过圆筒下端排出[2]。回转炉主要有两种结构,即水冷壁式与耐火砖衬式。其中,水冷壁式是由水冷壁管逐渐向转筒附近排列,利用对燃烧之后产生的热量吸收,达到降低筒体内温度的目的。通常在筒体下端设置相应的风室,空气从底部穿过有孔钢板中进入炉内,并通过圆筒旋转与燃烧物均匀的混合,使垃圾完全燃烧;另外,耐火砖衬式滚筒内壁可对热量进行存储,在燃烧过程中温度相对较高,但在筒体一端进入空气时,筒体中心区域会形成空气过剩现象,不能确保筒体内部具有较为充足的空气支持燃烧,且其由于筒体尺寸、重量、惯性相对较大,转速相对较小,筒体内的垃圾搅拌与翻转不充分,无法与中心空气均匀混合,造成大量垃圾未燃烧完全,其垃圾燃烧速度与效果与水冷壁式相比也存在一定的差异。
回转炉技术的特点是燃料适应性广,可焚烧不同性质的废弃物,可长时间连续运行。但其对焚烧低热值、高水分的垃圾有一定的难度,且垃圾处理量较小,热效率较低,辅助燃料消耗量大,排出气体温度低,占地面积大,多应用于焚烧医疗垃圾或危险废弃物。
流化床技术
流化床技术因垃圾在高速气流的驱动下在炉膛内悬浮沸腾,与空气接触充分,燃烧效果较好,负荷调节范围较广,燃烧过程较为稳定。燃料适应性强,燃烧彻底,能有效减少垃圾容量和控制污染物的排放。但因其对垃圾的分拣、筛选和破损等预处理要求较严格,且燃烧过程中需掺烧一定比例的燃煤,造成烟气中粉尘和飞灰量较高,导致后续除尘器负担加重,处理费用增加等原因,限制了限制了该技术在工业废弃物和城市垃圾焚烧领域的发展。
热解气化技术
垃圾热解气化技术的基本原理是在无氧或缺氧条件下,在热解气化装置中对垃圾加热蒸馏使其有机物裂解,转化为固体焦炭、可燃油和可燃气体,可燃油和可燃气体可用于余热锅炉燃烧进行热量回收利用。一般包括加热干燥、热解气化、残炭燃烧、可燃气燃烧等过程。
该技术是近10年研制出来的新型垃圾焚烧处理技术,具有设备结构简单、安全、效率高、投资低,能有效控制垃圾处理过程中的二次污染,对环境更安全等特点,具有广阔的发展前景。但也由于其设备处理能力较小,无助燃物时燃烧不稳定,热量回收率低及不能适应高水分、低热值垃圾的处置,因此垃圾热解气化焚烧炉技术在我国广泛应用还较困难。
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垃圾焚烧厂的建设要求?
一是保证使用时间。每条垃圾焚烧生产线的年运行时间在8000小时以上,垃圾焚烧系统的设计服务期限不低于30年。
二是保证高效处理。垃圾池有效容积按5-7天的额定垃圾焚烧量确定,并在垃圾池内设置垃圾渗滤液收集设施。
三是保证充分燃烧。二次燃烧室内的烟气在不低于850℃的条件下滞留时间不小于2秒,焚烧炉渣热灼减率控制在3%以内。
四是净化焚烧烟气。设置袋式除尘器,以有效去除焚烧烟气中的粉尘污染物;设置干法、半干法、湿法等组合处理工艺,以有效去除氯化氢、氟化氢、硫氧化物、氮氧化物等酸性污染物。
五是严控二噁英排放。包括:控制二次燃烧室内烟气温度和停留时间,减少烟气在200℃-500℃温度区的滞留时间,设置活性炭粉吸附喷入装置等。
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如何控制废气和恶臭排放?
(1)严控废气排放:
一要通过计算机控制系统实现垃圾焚烧、热能利用、烟气处理等过程的高度自动化。
二要控制设定的燃烧条件(二次燃烧室温度高于850℃、烟气停留时间大于2秒等),保证焚烧系统在额定工况下运行,使原始排放物浓度降到最低、二噁英等污染物得以彻底分解。
三要采用炉内脱硝、脱酸、活性炭吸附重金属及二噁英、布袋除尘器拦截过滤以及低温再脱硝等组合工艺,确保垃圾焚烧厂烟气污染排放达到规定标准要求。
四要按照生态环境部门“装、树、联”的要求,安装自动在线监控设备实时监控每条焚烧线的烟气排放指标,并接受相关政府部门、第三方机构和公众的监管。
(2)严防恶臭外溢:
一是采用密闭性好、可自动装卸、车况干净整洁的压缩式运输车运输垃圾。
二是在垃圾卸料大厅出入口设置空气幕和封闭通道,并在垃圾运输车卸料前后关闭电动卸料门。
三是垃圾池采用密闭式结构,在垃圾池上方设置吸风口,将恶臭气体作为二次燃烧空气引至焚烧炉内高温分解,并保持垃圾池和卸料大厅处于负压状态。
四是设置备用的活性炭废气净化设施,在全厂停炉检修期间,垃圾池内臭气须经活性炭废气净化设施处理达标后排放。
五是渗滤液处理系统设置为密闭结构,并在顶部设导气管,将产生的沼气和臭气通过火炬系统安全排放,或通过导气管导入焚烧厂垃圾池。
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“邻避现象”的成因与化解?
引发“邻避现象”的原因很多,主要有以下几个方面:
一是部分早期建设的设施标准较低、运营不善、污染超标,给公众造成不良印象和抵触心理;
二是部分项目选址过程不够公开、环境评价不够规范,运营阶段采用“选择性达标”方式;
三是房市价格攀升提高了公众对环境价值和环境质量的预期,同时公众对环境利益的自我维护意识日益加强;
四是缺乏透明公开的项目信息、平等有效的沟通机制和公平合理的补偿机制;
五是二噁英等污染被人为误导、人为放大,引起周边居民的恐慌,进而被利用后演变成群体性“邻避”事件。
有效化解“邻避现象”,需要“德、赛、劳”三位先生。“德先生”是指民主,应在建设过程中听取更多人的意见和建议;“赛先生”是指科学,应通过宣传和参观等让公众客观认识垃圾焚烧技术;“劳先生”是指法治,公众有权利表达自己的意见,但表达方式应依法有序。
当公众对垃圾焚烧项目心存疑虑时,最有效的化解之道,莫过于是通过科学设计、精心建设、规范运行、严格监管,由政府主导、企业主体、公众参与,三方合力打造“技术先进、信息公开、操作透明、环境优美、真正达标”的“清洁垃圾焚烧厂”。事实胜于雄辩,如果在我们身边真实可信的“清洁垃圾焚烧厂”多了,公众对垃圾焚烧项目的种种疑虑就会逐步消除。
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垃圾分类的影响和对策?
垃圾分类对垃圾焚烧的影响是多方面的,如应对得当则利多弊少:
(1)主要影响因素:
◇由于分类后的其他垃圾(干垃圾)热值或将提高20%-30%,吨垃圾发电量或将提升15%-20%;
◇若继续维持热负荷不变,焚烧能力或将降低15%-20%;
◇由于含水率降低,渗滤液产生率或将减少20%-30%;
◇单位发电量下尿素耗量或将增加30%-50%;
◇部分项目短期内或将面临垃圾处理量不足的矛盾;
◇炉膛超温现象或将更显著,更易结焦,受热面腐蚀将加剧,炉排铸件更换率将增加。
(2)已建垃圾焚烧厂对策:
◇增加焚烧炉热容量,或将前后拱及侧墙改为水冷壁;
◇增加余热锅炉的受热面,强化二三通道清灰能力;
◇更换大功率汽轮机或采用外部供热,可考虑将引风机、给水泵、循环水泵改为汽动;
◇调整燃烧供风系统,通过分级配风降低干燥段和燃烧段的空气温度;
◇通过炉内喷渗滤液或喷水以降低炉温;
◇通过运行优化实现高效稳定燃烧,提升入炉垃圾均质化,热负荷波动趋缓以提升热效率。
(3)新建垃圾焚烧厂对策:
◇重新论证垃圾热值设计范围,应用适应高热值垃圾的焚烧技术;
◇采用强制风冷或水冷炉排方式;
◇优化焚烧炉炉膛结构设计方式,炉拱优化,前后拱水冷、侧墙水冷及侧向炉排片更改为水冷壁等方式;
◇论证干垃圾元素组成变化对烟气污染物源浓度的影响;
◇重新核定渗滤液处理设施规模;
◇充分考虑需要协同处理的其他城市固废的特性和数量。
来源:环境生态网



