生活垃圾焚烧发电系统优化技术研究

王伟海

摘 要： 近年来，我国的焚烧发电技术有了很大进展，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】X799 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.25.180

1 生活垃圾焚烧发电工艺过程

生活垃圾一般在垃圾贮坑中放一个星期左右就可以除去10%左右的渗滤液，由于垃圾中的水分一般每降低1%，垃圾的热能就会增长100kJ/kg，因此，可以通过一些工艺提高垃圾的热能。在生活垃圾焚烧处理的过程中，需要把生活垃圾运送到焚烧炉中，在焚烧炉中对生活垃圾进行高温焚烧处理。第一烟道一般都会进行脱硝系统，通过投放尿素或者是氨液来控制NOX。之后焚烧的烟气会进入余热锅炉中并产生大量的蒸汽，然后这些蒸汽会通过汽轮发电机组推动涡轮转动，使发电机产生动力形成电能。这些生活垃圾产生的电能除了可以用于发电厂用电之外，剩余的电量还可以介入到电网系统中，供人们生产和生活使用。在生活垃圾焚烧发电的过程中会产生炉渣，炉渣通过焚烧炉的底部进入排渣机中，冷却之后被排放到专门的坑中，之后在运输到专门的地方进统一的处理;生活垃圾焚烧过程中产生的烟气被净化，达到排放标准后排放到空气中。飞灰会在焚烧厂内进行固化处理，然后再进行填埋，而其他产生的废弃物会放到焚烧炉内进行焚烧处理。

2 生活垃圾焚烧发电系统优化技术

2.1 垃圾焚烧发电系统的3T控制

对于整个焚烧系统而言，焚烧的温度、垃圾与空气的结合状况以及燃料的停留时间是非常重要的三项参数，因此，垃圾焚烧发电系统的控制又可以被称之为3T控制。所谓的3T控制主要指的是在垃圾焚烧系统中，通过对垃圾的进料速度以及空气进入速度进行严格的控制，使得空气与垃圾之间的结合状态产生一定的变化，同时通过对燃料的停留时间进行控制，使得垃圾焚烧的温度可以处于正常的规定数值状态。焚烧系统中的三项参数相互独立，但是相互之间也存在一定的联系，因此，工作人员需要从全局出发，对三项参数进行联合控制，此时才能达到垃圾完全焚烧的目的，在垃圾完全焚烧以后，有害气体的排放量才能有效地降低，这里所讨论的有害气体主要包括一氧化碳以及氮氧化物等。垃圾焚烧系统的3T控制基本方法为：1）将垃圾焚烧的温度控制在850℃以上，因为这个温度以上才能达到垃圾完全焚烧的目的，工作人员可以通过控制燃料停留时间的方式达到其目的，如果垃圾焚烧的温度低于该温度，则助燃燃烧器需要根据焚烧系统内的情况进行自动运行;2）通过垃圾焚烧系统中的传动系统，对垃圾进入系统的速度以及空气进出速度进行严格的控制，如果垃圾进入系统的速度较快，则垃圾燃烧的时间相对较短，无法实现垃圾完全焚烧的目的，有害气体的成分就会不断增加;如果垃圾进入系统的速度较慢，则垃圾焚烧的时间相对较长，可能会由于后续垃圾得不到有效的补充，进而使得系统内的焚烧温度严重下降。该系统中的传动系统主要可以对给料器以及除渣器进行动作控制，只有对传统系统的参数进行合理的配置，才能对给料速度以及除渣速度进行严格的控制，这是一种控制焚烧工况的重要措施;3）使用空气系统，向垃圾焚烧系统内注入一定量的助燃空气，并对空气与垃圾的混合状态进行合理的改变，一般情况下，供给空气的量越大，则紊流度就会增加，此时空气与垃圾之间的混合将更加充分，空气系统主要由三部分构成，分别是一次风机、二次风机以及预热器，一次风机主要是从系统的下端位置处送风，同时使得燃烧室内的温度可以得到一定的保持，二次风机主要在系统的前后位置处送风，通过提高烟气扰动的方式，使得空气与燃烧垃圾之间充分的混合，使得整个焚烧过程更加的充分，在对一次风机和二次风机进行选择的过程中，相关参数必须符合相关要求。

2.2 烟气净化技术工艺比较

将半干式废气净化技术与干式和湿式工艺进行比较。半干法的巨大优势是它充分使用了烟气的余热从而来蒸发浆液当中的水份，并且反应产物是干燥的固体，因此避免了污水处理的问题。越来越多的半干法净化技术，广泛用于生活垃圾焚烧发电厂烟气处理系统中的气态污染物清洗，半干法使用浓度为10%至15%的Ca（OH）2浆料作为净化吸收剂，其优点是设备成本低，运行成本低，净化效率高，易于维护，反应的产品不需要第二次处理。

2.3 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。

2.4 渗滤液处理系统

渗滤液处理设计规模为450t/d。渗滤液处理采用“预处理+厌氧+MBR+NF+RO”工艺。经系统处理的渗滤液清液排入冷却塔底部塔池，清液COD浓度≤50mg/L，氨氮浓度≤1mg/L，满足《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T19923—2005）敞开式循环冷却水系统补充水水质标准，浓缩液回喷焚烧炉。

3 结语

綜上所述，对生活垃圾进行焚烧发电是一种环保且符合能源发展需求的垃圾处理方式，未来该种方式具有很大的发展空间，其中，垃圾接收与贮存系统以及3T控制系统是整个垃圾焚烧发电系统的重要组成部分，相关企业需要对垃圾接收及贮存系统进行一定的改进，提高3T控制系统的性能，使得垃圾燃烧的热值可以得到提升，垃圾焚烧更加充分，进而全面推动垃圾焚烧发电领域的进一步发展。

参考文献

[1] 明小名，刘金海.垃圾焚烧发电厂汽轮机特点及热力系统优化研究[J].科技尚品，2017（2）：4.

[2] 韦尚正，石生春.某垃圾焚烧发电厂循环水系统的优化运行方式[J].热力发电，2012，41（12）：8-11.