【摘要】：生活垃圾焚燒發(fā)電是生活垃圾無害化處理的重要方式之一，對改善城鎮(zhèn)環(huán)境衛(wèi)生狀況，解決“垃圾圍城”等突出環(huán)境問題具有重要作用，同時焚燒發(fā)電并網(wǎng)實現(xiàn)了靜脈產(chǎn)業(yè)鏈的延伸，通過變廢為寶產(chǎn)生了新的經(jīng)濟效益。
【關(guān)鍵詞】：垃圾焚燒發(fā)電；爐排爐焚燒技術(shù)；流化床焚燒技術(shù)
引言
隨著城鎮(zhèn)化的高速推進和居民生活水平的不斷提高，生活垃圾清運量逐年攀升，生活垃圾的無害化處理日益成為城市環(huán)境治理的緊迫任務(wù)。
1.垃圾焚燒發(fā)電的意義及流程
隨著工業(yè)革命在全球展開，世界人口不斷膨脹，垃圾問題已不容忽視。人類已經(jīng)不能再依靠自然界對垃圾進行處理回收，但將垃圾用衛(wèi)生填埋法進行處理也并不可取，因為這種方式造成了大量的土地浪費和填埋場地告急，有些垃圾需要在填埋后通過自然界進行長期的降解才能完全處理，甚至一些土地在進行垃圾填埋后因有毒有害物質(zhì)的污染而永久性貧瘠。因此，當(dāng)前主要的垃圾處理方式為垃圾焚燒，其處理效率高、影響面積小，同時產(chǎn)生的熱能還能使垃圾變廢為寶，為人類提供新的能量來源。
垃圾焚燒發(fā)電廠的建立，取決于生活垃圾數(shù)量能否滿足、垃圾的成分主要包括哪些、焚燒時產(chǎn)生的熱值能否支撐起發(fā)電廠的運行。垃圾的運輸和分揀都是由環(huán)衛(wèi)部門進行的，環(huán)衛(wèi)工人會將生活垃圾進行分類，將部分可用于發(fā)電的垃圾進行壓縮后，運輸?shù)桨l(fā)電廠。垃圾到了發(fā)電廠之后，是統(tǒng)一投放到焚燒爐內(nèi)進行焚燒的，焚燒爐必須滿足溫度高于850℃，并且每項指標數(shù)據(jù)都要符合實際焚燒的基本要求，才能有效進行垃圾的焚燒處理。目前，垃圾焚燒發(fā)電項目主要的流程為：
（1）人類產(chǎn)生的各類城市垃圾常常由有關(guān)部門安排的垃圾車運送到焚燒發(fā)電廠進行集中處理。
（2）通過測量重量的方法，把垃圾統(tǒng)一放置在垃圾池里，再通過垃圾吊車將其投送至垃圾焚燒爐內(nèi)。
（3）垃圾在焚燒爐內(nèi)進行燃燒，一般情況下85%的垃圾都會被充分焚燒，其中一些有害有毒的固體垃圾廢料可以通過燃燒破壞其分子結(jié)構(gòu)或殺滅病原體，使垃圾毒害的危害大大降低。
（4）通過燃燒，垃圾產(chǎn)生的高溫?zé)煔饪山?jīng)過煙道流至余熱鍋爐并被其充分吸收利用，由此生成許多高溫和高壓的蒸汽，從而使汽輪發(fā)電機能工作。
2.垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)
2.1爐排爐垃圾焚燒技術(shù)
焚燒爐爐膛上部都是光管受熱面，由于當(dāng)時垃圾熱值低，爐膛出口溫度只有700℃左右，不能滿足≥850℃的要求，所以，后續(xù)引進的垃圾焚燒爐爐膛受熱面全部覆蓋耐火材料，以保證爐膛出口溫度≥850℃。為了便于尾部受熱面清灰，這種爐型的典型布置為臥式，日處理垃圾400～850t，爐膛（第一通道)、第二通道、第三通道均為膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，在第三通道后的水平煙道內(nèi)依次布置前段蒸發(fā)受熱面、三級過熱器、后段蒸發(fā)受熱面和3組省煤器，并在一、二級過熱器之間和二、三級過熱器之間分別布置了兩級噴水減溫器，用來調(diào)節(jié)過熱器出口汽溫。采用蒸汽—空氣預(yù)熱器將空氣預(yù)熱至220℃，替代傳統(tǒng)的煙氣—空氣預(yù)熱器，以解決空預(yù)器腐蝕難題。爐膛部分第一通道四周全部鋪設(shè)了耐火澆注料。采用膜式水冷壁再打澆注料形成前后拱，二次風(fēng)從前后拱送入焚燒爐，實現(xiàn)分級燃燒。
2.2流化床垃圾焚燒技術(shù)
流化床垃圾焚燒爐包括鼓泡床和循環(huán)流化床焚燒爐。鼓泡床垃圾焚燒爐以日本IHI的管式布風(fēng)為特征和日本荏原的雙旋渦垃圾焚燒爐最著名。IHI的管式布風(fēng)解決了大塊不燃物從管子中間直接排出爐外；荏原的雙漩渦布風(fēng)系統(tǒng)將大塊不燃物排入底部，通過水冷絞龍排入振動篩，通過振動篩將大于3mm的物料排出爐外，小于3 mm的顆粒通過提升斗循環(huán)入爐，維持爐內(nèi)物料平衡。
3.垃圾焚燒發(fā)電煙氣污染的治理技術(shù)
生活垃圾燃燒煙氣控制手段的另一個主要方向是，對燃燒過后產(chǎn)生的煙氣進行處理。焚燒廠的煙氣凈化系統(tǒng)是把生活垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的煙氣進行反復(fù)過濾和處理，從而達到國家規(guī)定的排放標準，一般情況下煙氣凈化系統(tǒng)主要由脫硝、脫酸、除塵三個步驟，煙氣凈化方法對于降低煙氣中的有毒氣體，能夠產(chǎn)生明顯的積極作用。
3.1脫酸
生活垃圾焚燒發(fā)電中煙氣的主要有毒氣體是氯化氫，如果不專門針對氯化氫氣體進行處理，那么排放到大氣中就會產(chǎn)生酸雨而影響自然環(huán)境以及人民的健康，所以焚燒廠工作人員會利用脫酸步驟來降低生活垃圾，燃燒發(fā)電中煙氣中的有毒氣體含量。生活垃圾燃燒發(fā)電中煙氣里面的氯化氫主要通過酸堿中和的方法來進行處理，比如氫氧化鈣和氫氧化鈉等堿性物質(zhì)來與氯化氫等酸性物質(zhì)相互進行化學(xué)反應(yīng)。脫酸過程中一般會使用干法技術(shù)來進行整個流程，另外，通過使用氫氧化鈣或氫氧化鈉等堿性物質(zhì)來吸收酸性氣體的方法，稱之為半干法技術(shù)，這種脫酸技術(shù)的脫酸效率能夠超過95%以上，并且脫酸反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)也不會對大自然以及人體造成傷害，因此大多數(shù)焚燒廠在處理生活垃圾燃燒中間其中的氯化氫時，主要采用半干法技術(shù)來進行脫酸。脫酸環(huán)節(jié)會應(yīng)用在除塵環(huán)節(jié)之前，脫酸過程中使用的原料與煙氣中的氯化氫等有毒氣體充分反應(yīng)后凝結(jié)成小顆?；蛩?，水分直接蒸發(fā)，小顆粒會在下一個除塵環(huán)節(jié)而被吸附之后煙氣將會在接下來的凈化環(huán)節(jié)中被收集和凈化。
3.2脫硝
對于煙氣等的脫硝，主要是把各類的含硝氧化物還原成為氮氣，并逐漸的去除掉煙氣中的其他氧化物，可以使用濕脫法和干脫法兩種，很多國內(nèi)外的科學(xué)研究人員使用微生物的處理方式來進行硝氧化物的廢氣處理。
二氧化氯的氧化還原法是將二氧化氯把一氧化氮氧化成為二氧化碳，隨之可以通過亞硫酸鈉的水溶液，將二氧化氮進一步還原成氮氣。這種方法也可以運用氫氧化鈉作為一種脫硫劑的濕法脫硫技術(shù)進行結(jié)合運用。脫硫的反應(yīng)產(chǎn)物亞硫酸鈉又可以當(dāng)做二氧化氮的還原劑。這樣，二氧化氯法的脫銷率就可以達到95%了，而且也可以同時進行脫硫，但是二氧化氯和氫氧化鈉的價格太高了，運用的成本也較高，所以可以在排放煙氣的硝氧化物中進行氧化硝的提純?？梢栽谂欧艧煔獾南跹趸镏羞M行氧化硝的提純，但是一氧化硝無法難溶于水，因此可以使用一定的洗滌方式來進行濕化處理，煙氣脫硝，最終生成的二氧化硝最終被水或者是其他的含堿性較強的武值所吸收，最終達到脫銷的目的。
3.3除塵
除塵環(huán)節(jié)是對生活垃圾焚燒發(fā)電中煙氣有毒氣體脫酸后的重要環(huán)節(jié)，焚燒廠一般會通過安裝除塵器來推進煙氣的除塵工作，焚燒廠要按照國家規(guī)定來選擇煙氣凈化裝置即袋式除塵器。袋式除塵器既能夠?qū)煔庵械钠胀w粒物進行收集處理，而且還能夠捕捉揮發(fā)性較強的重金屬以及含硫化合物與其他有毒物質(zhì)凝結(jié)而成的氣溶膠，另外，除塵器還能夠?qū)⑽皆诨钚蕴勘砻娴挠卸疚镔|(zhì)進行處理，避免煙氣中存在的大量有毒物質(zhì)排向大氣層，而對人們身體和自然的環(huán)境產(chǎn)生嚴重的損害。
結(jié)語
綜上，垃圾焚燒發(fā)電作為一項國策，發(fā)展迅速，成熟可靠，但應(yīng)該看到，由于其作為一種高效的處理工藝，也有其局限性。如何充分發(fā)揮不同類別項目的協(xié)同效應(yīng)，需要在政策制定時給予充分考慮。另外，我國的焚燒技術(shù)原創(chuàng)水平、裝備制造水平，與工業(yè)發(fā)達國家相比還有一定差距，需要不斷創(chuàng)新才能達到技術(shù)、經(jīng)濟、社會效益的最大化，這些都需要國家政策的持續(xù)支持。垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)政策制定，應(yīng)該為“協(xié)同與創(chuàng)新”創(chuàng)造必要條件。
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