生活垃圾焚烧发电技术工程应用

徐璘

摘 要： 近年来，我国对电能的需求不断增加，生活垃圾焚烧发电技术也有了很大进展。焚烧发电作为生活垃圾处理的主推技术，具有先进环保、省地节能等特点。本文详细阐述了生活垃圾焚烧发电项目各单元的工艺及设备设计情况，并分析了生活垃圾焚烧发电项目与循环经济产业园协同关系。

关键词： 生活垃圾;焚烧发电;设计;协同

【中图分类号】TM619 【文献标识码】B 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.25.137

1 生活垃圾焚烧发电原理

生活垃圾焚烧发电的基本原理是把生活垃圾进行分类整理后，放到焚烧炉中进行焚烧，在焚烧过程中会产生较高的热能，并通过余热锅炉进行转化，在转化成蒸汽能量之后，进入到汽轮发电机，带动涡轮机运行，从而产生需要的电能。

2 焚烧技术比较

“移动式炉排焚烧炉技术”适合用于大多数的生活垃圾处理，“流化床焚烧炉技术”仅可应用于均质及预处理的生活垃圾。在正常应用过程中，“移动炉排焚烧技术”与“流化床焚烧技术”的差异性主要表现在以下几方面：①“移动炉排焚烧技术”垃圾处理量为每天800～1200t，处理能力比较大，同时每年运行时间可超过8000h，且垃圾焚烧状态比较稳定，主要借助炉排运行，易于掌握炉内垃圾停留的时间，保证垃圾可以充分焚烧。在燃烧中燃料处在烧结状态，飞灰量为焚烧垃圾量的5%，炉排炉产生的飞灰量相较流化床少。炉排炉排烟的温度应该控制在185℃，当焚烧的垃圾相同，炉排炉渣和灰的有毒气体处在浓缩状态，符合处置高危废弃物的条件。②“流化床焚烧炉”处理能力为每天600t，运行的时间为6000h/年，燃烧效率可以达到99%。受到流化床焚烧方式的影响，炉温控制在980℃左右，与炉内脱硫温度相符合，会使流化床中的有毒成分得到稀释，但是流化床产生的飞灰量比较大，可达到入炉垃圾总量的15%，且一氧化碳排放量超标的问题是抑制流化床技术推广的主因。

3 工艺设计

3.1 脱酸技术

在实际的生活垃圾焚烧发电烟气处理过程中，为了可以有效地对处理效果以及水平进行提升，应该有效地对脱酸技术进行利用。对于脱酸技术来说，其具体是指借助碱性物质与烟气中的酸性物质，让其能够产生一定的化学反应，以确保能够达到对烟气进行脱酸的效果。在对烟气进行实际的处理期间，脱酸工艺的处理方式具有较强的多样性，种类十分繁多，如干式脱酸、湿式脱酸及半干式脱酸等。干式脱酸与半干式脱酸在去除酸性的效果上存在较强的差异性。经分析，干式脱酸主要是对氢氧化钙与酸性气体进行利用，让二者能够产生反应，在高温条件下，脱酸的效果会在一定程度上被减弱。半干式脱酸技术具体是利用氢氧化钙溶液，在高温环境下，会对弱酸的效果进行提升。然而，在对这一手段进行利用的过程中，其设备具有较强的复杂性。湿式脱酸方法是利用碱性溶液与酸性气体进行反应。需要明确的是在反应之后，应对气体进行二次处理，如若不能科学地处理，所采用的方式缺乏合理性，就会产生二次污染物。因此，在实际的生活中，对于这一技术的应用，并不是十分广泛。

3.2 烟气净化系统

采用SNCR+SCR相结合的脱硝技术，用尿素作为还原剂，对燃烧过程中产生的NOx进行还原反应，减小NOx的排放。在炉膛适当位置设置选择性非催化还原法（SNCR）脱硝系统接口，在焚烧炉内喷入尿素溶液;在除尘器出口处设置一套选择性催化还原法（SCR）反应系统，以氨气作为还原剂在催化剂存在的条件下，将NOx的排放降到200mg/Nm3以下，满足国标《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485—2014）的排放要求。采用半干法（Ca（OH）2溶液）+干法（NaHCO3相结合方式，有效脱除烟气中的SO2和HCl，HF等酸性污染物;采用活性炭粉作为重金属气溶胶和二恶英类的吸附剂，排放烟气中二恶英浓度小于0.1ngTEQ/Nm3，满足标准要求;选用脉冲式袋式除尘器捕集焚烧后产生的部分飞灰，有效控制颗粒物的排放;净化后的气体由引风机抽入110m高的四管套筒式烟囱排至大气。

3.3 焚烧烟气除尘工艺

为了减少生活垃圾焚烧发电工艺中烟气中粉尘等有害物质的排放，需要将烟气中的颗粒物从烟气中分离出来，因此在安装除烟装置时需要把惯性力、重力以及扩散附着力和离心力灯光作为除尘的作用力，并在除尘装置中加以利用，例如静电除尘器和布袋除尘器等。静电除尘器主要是通过高压负极放电产生电晕，将烟气中带有负荷电的颗粒物从烟气中分离出来的一种设备。布袋除尘器主要是通过过滤袋把烟气中含有的尘气进行过滤、筛选，把尘气体和烟气分离开来，并让除尘器气体附着在过滤袋上，然后再通过喷吹等方式进行清除。这种方式的除尘效率比较高，使用和维护都比较方便;布袋除尘器与静电除尘器相比可以把烟气中的小颗粒烟尘和二噁英去除得更干净。

3.4 重金属以及二噁英去除技术

二噁英其污染源较多，包括：化工冶金业及垃圾焚烧与在日常的生活中较为常见的PVC软胶燃烧等。通常情况下，二噁英的生成机理具有较强的繁琐性。现阶段，已知的生活方式主要包括：垃圾中本身涵盖了二噁英的成分;在对垃圾进行焚烧阶段，氯乙烯以及五氯苯酚等含氯前体污染所形成的二噁英。此外，在200～500℃的高温环境下，如果垃圾焚烧不完全，其所产生的污染物质与铜等重金属出现反应，也会产生二噁英。在对垃圾进行焚烧阶段，为了能够有效地降低二噁英地产生，应科学地对炉型进行选择，让垃圾在炉内得到充分的燃烧，确保烟气在进入到余热锅炉前，温度不低于850℃，氧气的浓度不低于6%，尽可能地对烟气的停留时间进行缩短，以确保可以从整体的角度上对二噁英的形成进行控制。针对重金属来说，其对环境以及人体的危害十分大。通常情况下，垃圾焚烧在发电之后，对于其所产生的金属物质，一般会进入到除尘器中，可以依照重金属物质的物理特点，科学地对系统的温度进行调节，以便重金属能够达到最佳的计划效果。

4 结语

综上所述，垃圾焚烧发电技术作为现阶段一种较为先进的技术，除了可以有效地对垃圾量进行减少之外，还能够达到对垃圾进行二次利用的目的。通常情况下，在对垃圾焚烧发电技术进行利用的過程中，最需要解决的就是焚烧处理系统以及烟气的二次污染问题。而在今后的发展期间，还应该依照具体情况，科学地对烟气处理技术进行利用，以确保可以有效地对生活垃圾进行处理，保护生态环境。

参考文献

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