6.4固體廢物焚燒熱能的回收利用ppt課件

1、1廢熱回收鍋爐廢熱回收鍋爐2汽輪機汽輪機36.46.4固體廢物焚燒熱能的回收利用固體廢物焚燒熱能的回收利用垃圾進行垃圾進行焚燒處理產生大量的煙氣焚燒處理產生大量的煙氣，煙氣溫度可高達，煙氣溫度可高達85085010001000，含有大量的熱能含有大量的熱能。將這些熱能充分加以利用，可。將這些熱能充分加以利用，可實現實現“節(jié)能減排節(jié)能減排”。生活垃圾焚燒產生的熱能相當于可再。生活垃圾焚燒產生的熱能相當于可再生能源。如果采用生能源。如果采用焚燒熱電聯產焚燒熱電聯產，在供暖季節(jié)主要用于供，在供暖季節(jié)主要用于供熱，在非供暖季節(jié)主要用于發(fā)電，熱，在非供暖季節(jié)主要用于發(fā)電，不僅實現在對垃圾處理不僅實現在對

2、垃圾處理中降低污染排放，還可有效解決資源短缺問題中降低污染排放，還可有效解決資源短缺問題。4現代化的焚燒廠通常都設有現代化的焚燒廠通常都設有尾氣冷卻和廢熱回收系統(tǒng)尾氣冷卻和廢熱回收系統(tǒng)。其。其作用是：作用是：調節(jié)焚燒尾氣溫度，使其降溫至調節(jié)焚燒尾氣溫度，使其降溫至220220300300，以便進入，以便進入尾氣凈化系統(tǒng)。一般尾氣凈化處理設備能在尾氣凈化系統(tǒng)。一般尾氣凈化處理設備能在300300以下的溫以下的溫度范圍內操作，因此，焚燒爐所排放的高溫氣體尾氣調節(jié)度范圍內操作，因此，焚燒爐所排放的高溫氣體尾氣調節(jié)或操作不當，會降低尾氣處理設備的效率及壽命?；虿僮鞑划?，會降低尾氣處理設備的效率及壽命。

3、回收廢熱回收廢熱。通過各種方式利用廢熱，可以獲得經濟收益。通過各種方式利用廢熱，可以獲得經濟收益和環(huán)境效益，并有利于降低焚燒處理的費用。目前，中大和環(huán)境效益，并有利于降低焚燒處理的費用。目前，中大型垃圾焚燒廠幾乎均設置有汽電共生系統(tǒng)。型垃圾焚燒廠幾乎均設置有汽電共生系統(tǒng)。56.4.1 焚燒廢氣冷卻方式焚燒廢氣冷卻方式焚燒廢氣冷卻方式有焚燒廢氣冷卻方式有直接式和間接式直接式和間接式兩種。兩種。直接式冷卻直接式冷卻是利用傳熱介質直接與尾氣接觸以吸收熱量，是利用傳熱介質直接與尾氣接觸以吸收熱量，達到冷卻和溫度調節(jié)的目的。達到冷卻和溫度調節(jié)的目的。水具有較高的蒸發(fā)熱（約水具有較高的蒸發(fā)熱（約2500

4、kJ/kg），是最常用的冷卻介質），是最常用的冷卻介質，可以有效降低尾氣，可以有效降低尾氣溫度，且產生的水蒸氣不會造成污染。溫度，且產生的水蒸氣不會造成污染?？諝獾睦鋮s效果差，大量使用還會增加尾氣處理系統(tǒng)的負空氣的冷卻效果差，大量使用還會增加尾氣處理系統(tǒng)的負擔，因此很少單獨使用。擔，因此很少單獨使用。6直接噴水冷卻是常用的廢氣直接冷卻方式之一直接噴水冷卻是常用的廢氣直接冷卻方式之一，圖，圖6.10為為直接噴水廢氣冷卻方式的工作示意圖。其工作過程為：冷直接噴水廢氣冷卻方式的工作示意圖。其工作過程為：冷卻水由水泵送入經過噴嘴噴進冷卻塔內，與上升的煙氣直卻水由水泵送入經過噴嘴噴進冷卻塔內，與上升的煙

5、氣直接接觸，冷卻水受到高溫煙氣形成水煙氣，水煙氣流入熱接接觸，冷卻水受到高溫煙氣形成水煙氣，水煙氣流入熱交換器與空氣進行熱交換，產生的熱空氣用作焚燒爐的助交換器與空氣進行熱交換，產生的熱空氣用作焚燒爐的助燃空氣，從而使廢熱得到再利用。燃空氣，從而使廢熱得到再利用。煙氣通過水冷塔后，溫度可煙氣通過水冷塔后，溫度可從從800950降到降到300450；通過空氣熱交換器后，；通過空氣熱交換器后，進一步降到進一步降到200300之間。之間。該方式投資和運行成本較低，該方式投資和運行成本較低，系統(tǒng)運行也比較穩(wěn)定可靠，系統(tǒng)運行也比較穩(wěn)定可靠，但熱回收效率低，水的消耗但熱回收效率低，水的消耗量大量大。7間接

6、冷卻方式間接冷卻方式利用傳熱空氣和水等，通過熱交換設備，來利用傳熱空氣和水等，通過熱交換設備，來降低尾氣溫度和回收廢熱。其中廢熱鍋爐換熱冷卻方式使降低尾氣溫度和回收廢熱。其中廢熱鍋爐換熱冷卻方式使用最為廣泛。用最為廣泛。廢熱鍋爐廢熱鍋爐（又稱熱回收鍋爐）是利用燃燒尾氣的廢熱為熱（又稱熱回收鍋爐）是利用燃燒尾氣的廢熱為熱源產生蒸汽的一種設備。廢熱鍋爐有多種型式，圖源產生蒸汽的一種設備。廢熱鍋爐有多種型式，圖6.11所所示是雙筒式廢熱回收鍋爐。示是雙筒式廢熱回收鍋爐。圖圖6.116.11雙筒式廢熱回收鍋爐雙筒式廢熱回收鍋爐焚燒爐產生的高溫煙焚燒爐產生的高溫煙氣先經水冷壁冷卻，氣先經水冷壁冷卻，然后

7、進入鍋爐的水管然后進入鍋爐的水管群，與水管中的水進群，與水管中的水進行熱交換，使水管中行熱交換，使水管中的水蒸發(fā)而產生水蒸的水蒸發(fā)而產生水蒸汽，用其發(fā)電或作它汽，用其發(fā)電或作它用，而廢氣達到冷卻用，而廢氣達到冷卻的目的。的目的。8廢熱鍋爐換熱冷卻方式廢熱鍋爐換熱冷卻方式，既達到冷卻尾氣的目的，又實現，既達到冷卻尾氣的目的，又實現熱能的回收。熱能的回收。優(yōu)點：優(yōu)點：傳熱傳質效果好，廢熱回收效率高；設備體積小，傳熱傳質效果好，廢熱回收效率高；設備體積小，安裝費用低；對廢氣溫度變化適應性強，并可耐受較高溫安裝費用低；對廢氣溫度變化適應性強，并可耐受較高溫度；可生產蒸汽，供作它用。度；可生產蒸汽，供作

8、它用。缺點：缺點：投資、運行和維護成本較高。此外尾氣中的酸性氣投資、運行和維護成本較高。此外尾氣中的酸性氣體和粉塵會導致設備零部件的損壞、腐蝕、積垢等，使回體和粉塵會導致設備零部件的損壞、腐蝕、積垢等，使回收效率降低，系統(tǒng)運行穩(wěn)定性較差。收效率降低，系統(tǒng)運行穩(wěn)定性較差。一般地，一般地，中小型焚燒廠中小型焚燒廠多采用批式或半連續(xù)焚燒方式，產多采用批式或半連續(xù)焚燒方式，產生的熱量較少，廢熱回收的規(guī)模經濟效益較差，故生的熱量較少，廢熱回收的規(guī)模經濟效益較差，故大多采大多采用噴水直接冷卻方式用噴水直接冷卻方式；而；而大型垃圾焚燒廠大型垃圾焚燒廠產熱量大，具有產熱量大，具有較好的規(guī)模經濟效益，故較好的規(guī)

9、模經濟效益，故大都采用廢熱鍋爐冷卻方式大都采用廢熱鍋爐冷卻方式。96.4.2 廢熱回收利用方式廢熱回收利用方式熱回收方式的選擇取決于廢熱利用途徑和特點、工藝技術熱回收方式的選擇取決于廢熱利用途徑和特點、工藝技術以及經濟因素等。以及經濟因素等。垃圾焚燒所產生的廢熱有多種再利用方式，包括垃圾焚燒所產生的廢熱有多種再利用方式，包括水冷卻型、水冷卻型、半廢熱回收型及全廢熱回收型半廢熱回收型及全廢熱回收型三大類。三大類。焚燒產生的廢熱大多被轉化成蒸汽熱能，蒸汽再作它用。焚燒產生的廢熱大多被轉化成蒸汽熱能，蒸汽再作它用。其主要利用途徑有：其主要利用途徑有：廠內輔助設備自用；廠內發(fā)電；供應廠內輔助設備自用；

10、廠內發(fā)電；供應附近工廠或醫(yī)院的加熱或消毒用；供應附近發(fā)電廠當作輔附近工廠或醫(yī)院的加熱或消毒用；供應附近發(fā)電廠當作輔助蒸汽；供應區(qū)域性暖氣系統(tǒng)蒸汽使用；供應休閑福利設助蒸汽；供應區(qū)域性暖氣系統(tǒng)蒸汽使用；供應休閑福利設施；發(fā)達國家焚燒廢熱利用方式。施；發(fā)達國家焚燒廢熱利用方式。10廠內輔助設備自用廠內輔助設備自用如焚燒廠所處理的垃圾含水率高、熱值低，可利用蒸汽預如焚燒廠所處理的垃圾含水率高、熱值低，可利用蒸汽預熱助燃空氣，使其自室溫提升至熱助燃空氣，使其自室溫提升至150200，更好的達到，更好的達到燃燒效果；或用蒸汽將廢氣溫度于排放前加熱至約燃燒效果；或用蒸汽將廢氣溫度于排放前加熱至約130，以

11、避免因設置濕式洗煙裝置而產生白煙現象。以避免因設置濕式洗煙裝置而產生白煙現象。廠內發(fā)電廠內發(fā)電垃圾場產生的蒸汽還常被用以推動汽輪發(fā)電機發(fā)電，構成垃圾場產生的蒸汽還常被用以推動汽輪發(fā)電機發(fā)電，構成汽電共生系統(tǒng)。產生的電力有汽電共生系統(tǒng)。產生的電力有1020作為廠內使用，作為廠內使用，其余則售予電力公司。其余則售予電力公司。供應附近工廠或醫(yī)院的加熱或消毒用供應附近工廠或醫(yī)院的加熱或消毒用蒸汽還可用于廠區(qū)附近的工廠或醫(yī)院，供其生產、生活、蒸汽還可用于廠區(qū)附近的工廠或醫(yī)院，供其生產、生活、取暖或消毒設備使用，冷凝水則返送回焚燒廠循環(huán)使用。取暖或消毒設備使用，冷凝水則返送回焚燒廠循環(huán)使用。目前以美國采取

12、此方法居多。目前以美國采取此方法居多。11供應附近發(fā)電廠當作輔助蒸汽供應附近發(fā)電廠當作輔助蒸汽可將所產生的蒸汽送到附近發(fā)電廠，配合發(fā)電。但焚燒可將所產生的蒸汽送到附近發(fā)電廠，配合發(fā)電。但焚燒廠產生的蒸汽條件必須與發(fā)電廠的蒸汽條件相互一致。廠產生的蒸汽條件必須與發(fā)電廠的蒸汽條件相互一致。此方式也是以美國及歐洲地區(qū)采用較多。此方式也是以美國及歐洲地區(qū)采用較多。供應區(qū)域性暖氣系統(tǒng)蒸汽使用供應區(qū)域性暖氣系統(tǒng)蒸汽使用此種利用方式包括兩種情況，一是將所產生的蒸汽經熱此種利用方式包括兩種情況，一是將所產生的蒸汽經熱交換器，產生約交換器，產生約80120的熱水，然后進入區(qū)域性的暖的熱水，然后進入區(qū)域性的暖氣或

13、熱水管路網中；另一種情況是直接將蒸汽輸送到區(qū)氣或熱水管路網中；另一種情況是直接將蒸汽輸送到區(qū)域性熱能供應站，經該廠的熱交換器，產生不同型式的域性熱能供應站，經該廠的熱交換器，產生不同型式的熱能，以供應社區(qū)取暖。此種利用方式主要用于寒冷地熱能，以供應社區(qū)取暖。此種利用方式主要用于寒冷地區(qū)（如歐、美地區(qū)），尤其對已設有供應熱水管路系統(tǒng)區(qū)（如歐、美地區(qū)），尤其對已設有供應熱水管路系統(tǒng)的地區(qū)，可直接并聯操作，做為系統(tǒng)中的基本負載。的地區(qū)，可直接并聯操作，做為系統(tǒng)中的基本負載。12供應休閑福利設施供應休閑福利設施通過管路供應廠區(qū)附近民眾休閑福利設施中所需的蒸汽通過管路供應廠區(qū)附近民眾休閑福利設施中所需的

14、蒸汽或熱水，例如溫水游泳池，公共浴室及溫室花房等?；驘崴?，例如溫水游泳池，公共浴室及溫室花房等。發(fā)達國家焚燒廢熱利用方式發(fā)達國家焚燒廢熱利用方式目前，世界各國越來越重視對焚燒廢熱的利用。各國國目前，世界各國越來越重視對焚燒廢熱的利用。各國國情不同，廢熱的回收利用方式和途徑也不一樣。情不同，廢熱的回收利用方式和途徑也不一樣。美國垃圾焚燒廠能源回收利用方式呈多元化，包括發(fā)電、美國垃圾焚燒廠能源回收利用方式呈多元化，包括發(fā)電、取暖、供應蒸汽、海水淡化及烘干下水道污泥等?；谌∨?、供應蒸汽、海水淡化及烘干下水道污泥等?；诶鵁嶂递^高，而且電力設備的操作管理便利，垃圾焚垃圾熱值較高，而且電力設備的操作

15、管理便利，垃圾焚燒廠內普遍設發(fā)電裝置，并且采用發(fā)電量較高的凝結式燒廠內普遍設發(fā)電裝置，并且采用發(fā)電量較高的凝結式汽輪發(fā)電機，或與一般發(fā)電廠聯合，供應發(fā)電所需蒸汽。汽輪發(fā)電機，或與一般發(fā)電廠聯合，供應發(fā)電所需蒸汽。136.4.3 焚燒熱能回收利用促進焚燒熱能回收利用促進“節(jié)能減排節(jié)能減排”我國我國“十一五十一五”規(guī)劃綱要中提出的規(guī)劃綱要中提出的“節(jié)能減排節(jié)能減排”，指的是指的是減少能源浪費和降低廢氣排放。減少能源浪費和降低廢氣排放。生活垃圾焚燒處理除了對污染物的減排作用明顯外，對溫生活垃圾焚燒處理除了對污染物的減排作用明顯外，對溫室氣體的減排效果也非常顯著。垃圾焚燒過程中，生物質室氣體的減排效果

16、也非常顯著。垃圾焚燒過程中，生物質（如植物、秸稈、紙等）燃燒排放的二氧化碳并不增加溫（如植物、秸稈、紙等）燃燒排放的二氧化碳并不增加溫室氣體排放，室氣體排放，溫室氣體增加主要來自化石燃料的材料溫室氣體增加主要來自化石燃料的材料（如（如廢塑料）燃燒產生的二氧化碳和少量的二氧化氮。廢塑料）燃燒產生的二氧化碳和少量的二氧化氮。生活垃生活垃圾焚燒處理減少溫室氣體排放主要體現在兩個方面圾焚燒處理減少溫室氣體排放主要體現在兩個方面，一是，一是避免了由填埋氣體（主要是甲烷）造成的溫室氣體，二是避免了由填埋氣體（主要是甲烷）造成的溫室氣體，二是通過焚燒余熱替代化石燃料燃燒減少溫室氣體排放。不同通過焚燒余熱替代化石燃料燃燒減少溫室氣體排放。不同國家或地區(qū)填埋氣體回收利用狀況和能源結構不同，具體國家或地區(qū)填埋氣體回收利用狀況和能源結構不同，具體替代當量系數也不同。替代當量系數也不同。按照我國生活垃圾成分計算，與填按照我國生活垃圾成分計算，與填埋相比，焚燒發(fā)電每噸垃圾減排二氧化碳約埋相比，焚燒發(fā)電每噸垃圾減排二氧化碳約0.5噸噸。14 垃圾焚燒發(fā)電存在的問題垃圾焚燒發(fā)電存在的問題垃圾焚燒發(fā)電垃圾焚燒發(fā)電在我國還處于初級階段，還有許多方面需改進和在我國還處于初級階段，還有許多方面需改進和提高。提高。 垃圾發(fā)電當前遇到的關鍵問題是電站的