您好,欢迎来到垃圾发电产业网!
 用户名: 密码: 验证码: 看不清?点击更换
您的当前位置: > 技术论文 > 正文
技术论文
城市垃圾焚烧发电技术的应用及发展趋势
摘要:随着城市化进程的加快,产生大量的垃圾是不可避免的,这是发展的必然结果。如果这些垃圾不能得到妥善处理,就会对生态环境造成不可弥补的破坏,包括土壤污染、水污染、空气污染等,影响人们的健康,使生活质量难以保证。本文对城市垃圾焚烧发电技术的应用及发展趋势进行探讨。
 
关键词:城市垃圾焚烧;发展方向;策略研究
 
引言
 
随着城市人口的增加,生活垃圾逐年增加。生活垃圾造成的环境污染越来越严重。2016年10月,国家能源局发布《生物质能源发展“十三五”规划》,提出在人口密集、条件较好的大中城市,稳步推进生活垃圾焚烧发电项目建设。推进垃圾焚烧和热电联产工程建设。加快应用现代垃圾焚烧处理和污染防治技术,提高垃圾焚烧发电环境保护水平。到2020年,城市生活垃圾焚烧发电750万千瓦。2016年12月,国家发展和改革委员会、住房和城乡建设部联合印发《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》指出:到2020年底,设市城市生活垃圾焚烧处理能力占无害化处理总能力的50%以上,其中东部地区达60%以上。生活垃圾焚烧发电是实现国内外生活垃圾“无害化、减量化、资源化”的重要途径。
 
1 城市垃圾处理现状
 
改革开放以来,中国在城镇化进程中取得了举世瞩目的成就。城市规模不断扩大,外来务工人员不断增加,市场更加开放,消费结构也发生了明显变化。城市垃圾的产量呈几何式增长,而且种类也越来越丰富。据调查,2017年中国城市生活垃圾总量超过4亿吨,而且保持每年10%左右的高速增长。中国在垃圾处理方面仍然落后,基础设施很差。许多生活垃圾无法得到有效处理,不仅消耗了大量的土地资源,而且对生态环境造成不可逆转的影响,严重威胁着民众的生命健康。在西方发达国家,焚烧是最常用的垃圾处理方法,而发展中国家更喜欢垃圾填埋处理。在中国,处理方法包括堆肥、填埋和焚烧。所谓垃圾焚烧发电,是指垃圾在1000℃左右高温热解产生热量的过程。所产生的高温烟气被锅炉装置吸收,得到一定压力和温度的过热蒸汽,过热蒸汽将转化为电能供发电机和汽轮机使用。
 
2 焚烧发电处理技术工艺流程
 
2.1 垃圾的储存和处理
 
城市里有各种各样的垃圾,它们的结构非常复杂。其中许多是有害物质。如果处理不当,会产生有毒气体,严重威胁生态环境和人类健康。正因如此,需要对焚烧垃圾进行预处理,即对其进行存储与发酵处理。通过垃圾储池进行存储,并对池内的垃圾进行相应处理工作,进而滤出垃圾渗透液。
 
2.2 垃圾的炉内焚烧
 
垃圾的焚烧是在焚烧炉中进行的。焚烧过程中,要焚烧的垃圾通过垃圾抓斗送入进料平台的焚烧炉料斗,,通过推料装置推入炉内。垃圾进行充分燃烧后,获得发电所需的热量,产生一定量的焚烧残渣和烟气。
 
2.3 余热的发电
 
如果要利用垃圾的余热进行发电,就需要依靠余热锅炉和汽轮发电机的配合来完成。余热锅炉将垃圾焚烧产生的热量吸收后转化为过热蒸汽,过热蒸汽将热能转化为动能应用于汽轮发电机组,为发电提供技术保证。
 
2.4 烟气净化处理
 
在焚烧垃圾后必然会产生烟气,城市中的垃圾种类较多,结构比较复杂,即便经过有效处理后依然会存在有害物质,因此在烟气中还保留大量的有害物质,像重金属、二氧化碳、酸性气体、粉尘、二噁英等,这些有毒气体会对空气造成严重污染,这时就要对其进行处理与净化措施。在对烟气进行处理或是净化时,方法有很多,包括活性炭、除尘、脱酸方法等。去除酸性气体,根据反应材料类型的不同,处理方法分为干法、半干法与湿法这三种,其中湿式处理效果最佳,但也需要较高的成本作为支持。在处理粉尘、二噁英方面,可使用布袋除尘器、活性炭吸附三种相结合的处理方式。此外,还可以使用SNCR技术,利用还原剂将烟气中的NOx进行还原,避免造成严重的空气污染。垃圾焚烧项目烟气净化系统一般采用“SNCR+旋转喷雾半干法脱酸+活性炭吸附+干法+布袋除尘器”的组合工艺,净化处理后的烟气达到GB18485-2014《生活垃圾污染物排放标准》的排放标准。
 
3 垃圾焚烧发电技术应用设备应用要求
 
3.1 垃圾焚烧炉技术应用
 
垃圾焚烧技术手段明确,垃圾焚烧炉是完成垃圾处理的重要设备,对垃圾焚烧处理效果有着决定性的影响。根据焚烧原理的不同,焚烧炉主要分为循环流化床炉、炉排炉。
 
3.1.1 循环流化床垃圾焚烧炉炉
 
垃圾焚烧可根据垃圾焚烧处理过程设置循环流化床炉进行系统指导。循环流化床炉型不设炉排,炉底材料为石英砂或炉渣。热风经炉底风帽入炉后,床上的材料会被吹起来预热循环。被炉膛烟气带出的部分灰料将经旋风分离器分离后返回炉膛,送至炉底进行逐步循环。流化床内的气体反应明显,炉渣能与各种原料快速反应,实现生活垃圾的充分燃烧。
 
3.1.2 炉排垃圾焚烧炉
 
炉排是炉排炉的基本组成部分,炉排一般由固定炉排和活动炉排组成。炉排将垃圾向下推动之后,垃圾会历经预热干燥段、燃烧段、燃烬段三个部分,实现充分燃烧。垃圾在炉排上“游走”期间,能够接收来自炉排下部的高温辐射热量进行化学反应。从垃圾储存池上部抽出的气体经蒸汽空气加热器处理后,通过炉底风室进入炉内,对垃圾起到烘干的目的并提供足够的氧气进行燃烧。二次热风从焚烧炉中部喷入炉膛,对垃圾燃烧起到充分的扰动作用,使燃烧将更加充分。
 
3.2 烟气净化设备应用研究
 
烟气净化的主要设备包括反应塔、布袋除尘器等设备。烟气中的酸性气体可以在反应塔中进行去除。反应塔可以分为干法、半干法、湿法三种类型。干法可以利用消石灰与酸性气体结合,达到预期反应效果。半干法实际上可以将所需的气体喷入炉子进行化学反应;湿法将碱溶液放入洗涤塔中,与洗涤器中的气体发生反应。
 
3.3 余热锅炉、汽轮发电组
 
通过受热面中的水,余热锅炉能有效地吸收反应过程中产生的热量。当循环中产生的热蒸汽送至汽轮发电机组时,经过后期的发电过程,可以为其他用户供电帮助。余热发电是一项比较成熟的技术,在余热锅炉中广泛应用于余热焚烧。
 
4 城市垃圾发电的实际情况以及未来发展方向
 
4.1 城市垃圾发电技术情况
 
我国早期的垃圾焚烧厂是在广东建成的,此后由政府等相关部门进行垃圾焚烧发电,并逐步在其他省市建成。目前,大型垃圾发电厂市场投资较大,运行成本较高,生产建设仍存在一定困难。目前,它只在中国一些经济发达的城市使用。
 
4.2 城市垃圾发电技术的前景
 
我国城市垃圾发电的技术不为成熟,但是其发展速度相对较快。由于我国各地区经济发展水平差异较大,垃圾焚烧发电处理技术短期内不会得到广泛推广。通过国外一些先进技术的应用,尽可能保证垃圾处理的无害化和经济性的发展,使垃圾也能成为城市的可重复利用资源。
 
4.3 城市生活垃圾发电技术应用受到的阻碍
 
垃圾焚烧技术的应用还有待加强。根据我国工业发展的实际情况,国内的技术和设备往往需要从国外引进,因此需要提高其适应性。目前,我国的余热发电技术相对成熟,在此期间所需设备一般为国内生产。焚烧炉技术已在逐步国产化中,协调利用国内外设备还需要进一步的探索和研究。我国城市垃圾热值相对较低,与一些发达国家相比并不具有优势。因此,我国有必要改进垃圾收集模式,实现混合垃圾收集模式下的分类。通过垃圾分类,可以对部分餐饮垃圾和高含水垃圾进行及时的分离,避免高含水对锅炉温度的不利影响和运行成本的加重。由于垃圾焚烧发电厂建设前期投资较大,运行阶段成本较高,一些经济欠发达地区难以为场地和设备的购置准备资金。因此,要根据产业投资和发展的实际情况,选择好技术应用的区位,实现社会各方面的规划和完善,开展多元化的项目融资建设。
 
结束语
 
总而言之,通过垃圾焚烧发电技术能够对城市垃圾进行有效处理,降低垃圾对环境的污染,实现资源的二次利用。随着我国大力倡导可持续发展,加上城市垃圾逐步增加,垃圾焚烧发电技术需要全面推广。但是现阶段还存在一些限制垃圾焚烧发电技术发展的因素,只有找到问题源头,提出有效地解决措施,才能提高垃圾焚烧发电技术应用水平,使城市发展的更加健康。
 
参考文献:
 
[1]卢红梅.城市垃圾焚烧发电技术简述[J].河南建材,2013(3):140-142.
 
[2]刘文波.城市垃圾焚烧技术的应用探讨[J].山西化工,2014,34(6):80-82.
Copyright ◎ 2014 www.powercec.net All rights reserved.垃圾发电产业网 版权所有
客服电话:010-51298742 E-mail:powercec@163.com 常年法律顾问:朱胤丞律师
中华人民共和国电信与信息服务业经营许可证: 京ICP证080402号  京ICP备11040877号  技术支持:佳誉网络
互联网
报警服务