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生活垃圾焚烧发电技术的研究及应用

来源: 网
时间:2021-06-28 15:00:08
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垃圾焚烧发电 垃圾焚烧热电联产 垃圾处理

垃圾发电网讯:摘要:随着城镇化的快速发展,我国城市生活垃圾产量急剧增加,实现对生活垃圾的无害化处理这一需求十分迫切。现对城市生活垃圾的处理方式进行对比分析,得出垃圾焚烧发电技术是垃圾处理“减量化、资源化和无害化”最有效的方法。基于此,对垃圾焚烧发电工艺系统、焚烧技术的选择及垃圾焚烧烟气处理工艺进行了论述。

关健词:生活垃圾;焚烧发电;焚烧技术;应用推广

引言

随着城市人口日益增加,生活垃圾逐年上升。生活垃圾带来的环境污染日趋严重。2016年10月国家能源局印发《生物质能发展“十三五”规划》指出:在人口密集、具备条件的大中城市稳步推进生活垃圾焚烧发电项目建设。鼓励建设垃圾焚烧热电联产项目。加快应用现代垃圾焚烧处理及污染防治技术,提高垃圾焚烧发电环保水平。到2020年,生物质能基本实现商业化和规模化利用。城镇生活垃圾焚烧发电750万千瓦。随着科学技术的发展,人们试着用更科学的手段去处理垃圾、利用垃圾,将垃圾转化为一种可循环利用的资源,为人类的生活带来了新的经济与社会效益。

1、垃圾焚烧发电技术的特点

随着科技的发展,现代人对于垃圾焚烧有了新的理解,通过建造焚烧炉,将城市垃圾中的有害物质转化为无害物质,消除各种病原体,还可以减轻大气污染等。垃圾焚烧发电则是指利用垃圾焚烧后的余热进行发电与供电。焚烧法通过高温氧化的作用,将垃圾中的可燃物氧化为二氧化碳与水,垃圾在焚烧过程中会释放出大量的热能,并最终变成气体与固体两种形态,最终实现对垃圾的减容化与无害化处理。垃圾焚烧的方式简单易行,处理周期短,选址灵活,且可以有效的分解有害物质。

焚烧处理对垃圾的低位热值有一定的要求,因此并非任何的垃圾都可以进焚烧,只有对不能回收却有一定价值的垃圾进行焚烧才是最科学有效的。同理,可再生利用的垃圾进行销毁则是一种资源浪费的表现。此外,焚烧产生的烟气必须进行净化处理,焚烧产生的碎渣也要进行消化,两者都需要消耗大量的成本,尤其可见单独利用焚烧法的形式来处理垃圾仍不是最明智的选择,焚烧后还应当实现对热能的再次利用,实现对资源的最优化利用。

2、生活垃圾焚烧发电技术研究

2.1原理

生活垃圾焚烧发电技术,是将生活垃圾分类之后运送到焚烧炉,在焚烧炉内对可燃物进行焚烧,通过余热锅炉将焚烧过程中产生的热能转化为蒸汽能量,并由汽轮发电机带动涡轮机产生电能。

2.2垃圾焚烧发电工艺流程

将生活垃圾运送到垃圾贮坑内存放7d左右,其作用是将生活垃圾中的渗滤液去除,可去除10%左右。经研究发现,通常情况下,垃圾中的水分每降低1%,焚烧过程中产生的热能便会提升100?kJ/kg。然后,将垃圾运送至焚烧炉进行高温焚烧处理。垃圾焚烧处理的过程中,一般需在第一烟道设置脱硝系统,如投放氨液、尿素来减少NO x。焚烧后产生的烟气在余热锅炉内转化为蒸汽,进入汽轮发电机组带动涡轮转动,从而使发电机产生动力形成电能。由生活垃圾焚烧发电后产生的电能,可供发电厂自身用电,还可以进入电网系统,作为城市居民生活用电。

生活垃圾焚烧发电过程中,除了产生热量发电之外,还会产生其他物质,需对其进行妥善处理。例如:对于焚烧过程中产生的烟气,应先实施净化处理,使其达到国家规定的排放标准之后,再排放到大气环境中;对于焚烧过程中产生的飞灰,应先实施固化处理,再进行填埋处理;对于焚烧过程中产生的炉渣,使其进入焚烧炉底部的排渣机中,在自然冷却或人工冷却之后运送到炉渣坑,然后运送到专门场所进行集中处理;对于焚烧过程中产生的其他废弃物,若为可燃物,则再放到焚烧炉内再次焚烧处理,若为不可燃物,则要具体问题具体分析。

3、城市生活垃圾焚烧发电的意义

目前,城市生活垃圾的处理方式主要包括填埋、堆肥及焚烧制能三种类型。填埋、堆肥需要较大的场地,占用了大量的耕地资源,且会给周围的生态环境造成严重污染。同时,垃圾填埋场、堆肥场的消纳能力有限,面对与日俱增的生活垃圾产生量,逐渐显露颓势。

城市生活垃圾焚烧发电的意义体现在以下几方面:生活垃圾焚烧发电通过对垃圾进行焚烧处理,可达到“减量化”的效果。高温焚烧可有效减小垃圾的体积,减少其占地面积,达到减容的效果,焚烧后垃圾的体积一般情况下仅为其焚烧前的5%~15%。b)??生活垃圾焚烧发电通过对垃圾进行焚烧处理,可达到“无害化”的效果。高温燃烧能有效分解垃圾中的有害物质,从而能减轻甚至消除后续处理中对生态环境造成的不利影响;垃圾焚烧可以避免填埋场、堆肥场释放气体中的恶臭,减少浸出液中的污染物;焚烧过程中的高温,可以将垃圾中的多种有害病原菌彻底消灭。c)生活垃圾焚烧发电通过对垃圾进行焚烧处理,可达到“资源化”的效果。焚烧过程中产生的热量,能用来发电、供热,实现了资源二次利用。

4、垃圾焚烧发电技术的政策扶持与推广应用

4.1政府对于垃圾焚烧发电技术的大力扶持

垃圾焚烧是一项浩大的工程,在建设初期就需要消耗大量的工程费用,进入使用后,还需要耗费大量的运营成本,因此政府在垃圾焚烧发电行业的建设中起到了基本保障的作用。近年来,我国在二次污染控制基础上有了显著的提高,垃圾填埋成本也随着环保要求日渐提高。垃圾焚烧发电逐渐发展成为我国主要的垃圾处理方式。政府在该情势下,对垃圾焚烧发电产业推出了一系列的扶持政策。其中包括《中华人民共和国可再生法》中第十四条规定:电网企业应当依照法律取得行政许可,或者与报送备案的可再生能源发电企业签订协议,为可再生能源发电提供上网服务。此外,我国《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》以及《财政部、国家事务总局关于部分资源综合利用产品增值税政策的补充通知》等文献中,也提出了关于垃圾焚烧发电企业焚烧的相关法律条例与政策福利等。

4.2我国垃圾焚烧发电技术的推广应用

自上世纪80年代起,我国便从日本引进了进炉排炉技术,并在深圳开设了第一座垃圾焚烧发电厂,随后珠海、余杭、宁波等地都陆续的加入到焚烧发电的队伍中。近年来,在国家的政策扶持下,我国的发电产业取得了极大的发展,其中,高达51%的垃圾焚烧发电厂都集中在珠三角地区,而内陆城市安徽、河南、四川等,也相继建成了垃圾焚烧发电厂。

技术方面,我国在过去的很长一段时间里都采用国外进口的垃圾焚烧炉,因此该方面的投资也成为了电力工程企业中的“佼佼者”。与发达国家相比,我国垃圾中的含水量更高,热值率受到季节性的变动大,因此国外的焚烧炉无法完全适应我国垃圾的焚烧特征。对此,我国经过多年的努力,最终研制出适合我国本身垃圾特征的焚烧炉设备,随着研究的不断深入,焚烧炉的性能也得到了进一步完善,如今,新兴的垃圾焚烧发电厂的投资成本比从前下降了1/2,而这一数值仍在不断的变化中,由此可见,我国垃圾焚烧企业投资成本有望实现进一步降低。在众多的垃圾焚烧发电企业中,中冶京诚工程技术有限公司在技术方面占据绝对优势,该公司多年来一直致力于节能环保技术的研发与推广,并取得了回收发电等各项专利,为企业未来的发展开辟了一条新道路,应当成为其他企业学习的榜样。

5、结束语

垃圾焚烧发电实现了对能源的优化利用,随着垃圾分类处理越来越规模化,焚烧炉技术也会取得更好的发展,焚烧发电效率也会有更大的提高,与此同时,我国的焚烧发电企业将会迎来更好的发展。

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