垃圾氣化發(fā)電廠的選型與設計和實現(xiàn) 電氣工程專業(yè)_第1頁
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垃圾氣化發(fā)電廠的選型與設計摘要:垃圾氣化發(fā)電作為當今時代一個比較新型的產(chǎn)業(yè),是我國重點發(fā)展的一個行業(yè),因為它適應了時代發(fā)展的潮流,與我國的國家政策想符合,俗話說的好,綠水青山就是金山銀山。我們爭取把我們的我們在生活中產(chǎn)生的垃圾處理好,就能很多程度的保護環(huán)境,同時還能發(fā)電來提高能源。所以我們可以說,發(fā)展垃圾氣化發(fā)電行業(yè)是這個時代重要的選擇。發(fā)展垃圾氣化發(fā)電行業(yè)不僅能幫助我國的很多城市解決被垃圾環(huán)繞的窘迫狀態(tài),還能為城市提高電力能源,保證城市的能源供應,是一個一舉兩得的措施。這種情況不止發(fā)生在城市,我國的很多農(nóng)村地區(qū)都在發(fā)展垃圾氣化發(fā)電行業(yè),很多村落都建有自己的垃圾發(fā)電站,每天都會有卡車把村里垃圾站的垃圾拉到垃圾氣化發(fā)電站區(qū)去,并且在發(fā)電站進行氣化,并且把氣化所產(chǎn)生的電力并入到電網(wǎng)中。這樣的垃圾氣化站不管在城市還是農(nóng)村,都能極大的幫助當?shù)靥幚砝?,凈化我們的生活環(huán)境,還能為國家的電力資源做出貢獻,順應了時代發(fā)展的潮流。本篇論文主要講述了一個10MW的垃圾氣化發(fā)電站的選型與設計。首先對當前的內(nèi)外部環(huán)境,行業(yè)狀況和行業(yè)市場等進行分析,接著制定發(fā)展戰(zhàn)略,最后提出實施戰(zhàn)略的建議,希望能夠為我們國家的垃圾氣化發(fā)電行業(yè)的發(fā)展提供一些經(jīng)驗和建議。關鍵詞:垃圾氣化:發(fā)電;選型與設計SelectionanddesignofgarbagegasificationpowerplantAbstract:Asarelativelynewtypeofindustryintoday'sera,wasteincinerationpowergenerationisanimportantdevelopmentindustryinChina,becauseitadaptstothetrendofthetimesandisinlinewithChina'snationalpolicy.Asthesayinggoes,GreenMountainistheJinshanYinshan.Westrivetotreatthewasteweproduceinourlives,andwecanprotecttheenvironmenttoalargeextent,whilegeneratingelectricitytoincreaseenergy.Sowecansaythatthedevelopmentofwasteincinerationpowergenerationindustryisanimportantchoiceinthisera.ThedevelopmentofwasteincinerationpowergenerationindustrycannotonlyhelpmanycitiesinChinatosolvetheembarrassingstatesurroundedbygarbage,butalsoimprovethecity'senergysupplyandensurethecity'senergysupply.Itisatwo-prongedmeasure.Thissituationdoesnotonlyoccurincities.ManyruralareasinChinaaredevelopingwasteincinerationpowergeneration.Manyvillageshavetheirowngarbagepowerstations.Everyday,truckspullgarbagefromvillagegarbagestationsintowasteincinerationpowerstationareas.Andincinerationatthepowerstation,andtheelectricitygeneratedbytheincinerationisincorporatedintothepowergrid.Suchgarbageincinerationstationscangreatlyhelplocalwastedisposal,purifyourlivingenvironment,andcontributetothecountry'spowerresources,inlinewiththetrendofthetimes.Thispapermainlydescribestheselectionanddesignofa10MWwasteincinerationpowerstation.First,analyzethecurrentinternalandexternalenvironment,industryconditionsandindustrymarket,thendevelopadevelopmentstrategy,andfinallyputforwardrecommendationsforimplementingthestrategy,hopingtoprovidesomeexperienceandsuggestionsforthedevelopmentofourcountry'swasteincinerationpowergenerationindustry.Keywords:wasteincineration:powergeneration;selectionanddesign目錄第一章緒論 21.1研究背景 21.2研究意義 2第二章國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 32.1國外發(fā)展現(xiàn)狀 3第三章垃圾氣化發(fā)電行業(yè)簡述 62.1垃圾氣化發(fā)電流程 6第四章結(jié)論 8致謝 8參考文獻 8第一章緒論1.1研究背景在很多發(fā)達的西方國家,很多國家都是通過氣化垃圾來進行垃圾處理的,因為很多國家的國土面積比較小,土地資源比較稀缺,垃圾的存放會占用大片的土地,所以說最好通過氣化的方式來處理,在減少占地空間的同時,還能進行發(fā)電,為國家提供一定的電力資源。據(jù)我們的統(tǒng)計所知,目前看來已經(jīng)有很多的歐美發(fā)達國家建立了成千上萬座發(fā)電站,有的國家甚至在極小的國土面積上建立了幾百個發(fā)電站,這是一種高度發(fā)達的表現(xiàn)。在美國,大型的垃圾氣化廠已經(jīng)建有幾百座。在這些發(fā)達國家,垃圾氣化發(fā)電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展的極為成熟,有點電廠甚至需要進口一些垃圾來維持工廠的運營。在歐美的垃圾氣化行業(yè)發(fā)展較快,市場也比較廣闊,自然的市場競爭也就比較激烈。因此為了不斷的提高自己的競爭力,各個發(fā)電廠想盡辦法來發(fā)展自己的技術,爭取做到技術上的突破來提高競爭力,因此在垃圾氣化產(chǎn)業(yè)中,歐美發(fā)達國家的技術要遠遠領先于我們,在國際上具有很大的競爭力,這也不斷的激勵著我們國家的垃圾氣化發(fā)電行業(yè)不斷向國外的垃圾氣化行業(yè)學習,來提高自己在垃圾氣化發(fā)電行業(yè)的競爭力,不斷開拓中國垃圾氣化發(fā)電行業(yè)的業(yè)務范圍,開辟垃圾氣化發(fā)電行業(yè)的新市場,順應時代的潮流,把我們國家的垃圾氣化發(fā)電這一新型行業(yè)做好做大做強。1.2研究意義垃圾氣化從上世紀90年代,傳入進中國,但是并沒有得到很多的發(fā)展。今年來,中國的經(jīng)濟不斷發(fā)展,城市化程度越來越高,城市也越來越大,城市中的人們產(chǎn)生了大量的生活垃圾無處堆放,只能都放到郊區(qū)的垃圾場中堆放在那,也沒有關注這些垃圾,沒有人來處理,就這么放著,讓它污染環(huán)境。但是慢慢的,人們的環(huán)保意識逐漸覺醒,意識到這些垃圾的問題,而且也有人從中看到了一些經(jīng)濟效益,于是越來越多的人對垃圾分類和垃圾回收氣化產(chǎn)生了興趣,并逐漸開始研究相關產(chǎn)業(yè)的一些東西。政府也逐漸意識到了垃圾污染這一問題的嚴重性,于是開始對相關行業(yè)的工廠進行補貼,幫助他們不斷進行發(fā)展,降低運行成本,增加經(jīng)濟效益。垃圾分類氣化發(fā)電這一行業(yè)在政府的大力支持下,才算是開始了發(fā)展的腳步。經(jīng)過這些年的不斷發(fā)展,已經(jīng)初步形成了一個體系。這個體系還在國家的大力支持下變得不斷的壯大。這種壯大,重點體現(xiàn)在農(nóng)村地區(qū),越來越多的人開始關注農(nóng)村市場,在村子里建設小型的垃圾發(fā)電站,在農(nóng)村開設垃圾氣化發(fā)電站有幾個城市所沒有的好處,首先農(nóng)村的垃圾是沒有成本的,只要你開著垃圾車去農(nóng)村里面收,就會有大量的原料垃圾,其次是污染問題,我們之前也說到,很多的農(nóng)村地區(qū)的人們對這方面是沒有概念的,所以在農(nóng)村地區(qū)建設這方面的東西就會有更小的阻力。正是由于這些小型垃圾氣化發(fā)電站的不斷擴建和發(fā)展,中國的垃圾氣化發(fā)電行業(yè)才得以發(fā)展,才能更快的加快建設中國的生態(tài)文明。第二章國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀2.1國外發(fā)展現(xiàn)狀下面給大家介紹一下在一些發(fā)達國家所建立的比較高端的垃圾氣化發(fā)電廠來讓我們進行學習。日本:在市中心建垃圾氣化廠在日本,大多數(shù)的垃圾氣化發(fā)電廠都是建立在市中心的,因為日本的國土面積較小,更何況還有很多山地,比較平坦的評優(yōu)地區(qū)都已經(jīng)建立了城市,所以很難再找到一塊空地來建設垃圾氣化發(fā)電廠,只能建在市中心。這樣還方便了往城市中輸送氣化產(chǎn)生的電力資源。在日本,人們的垃圾分類意識比較高,在平時生活中產(chǎn)生的垃圾都會很好的進行分類,比如說日本的垃圾主要分為四個大類。分別是可燃垃圾,不可燃垃圾,資源垃圾和大件垃圾。可燃垃圾的種類比較多,像紙張,廢舊的衣服和書籍,我們平時吃外賣的盒子,很多我們平時生活中產(chǎn)生的垃圾其實都是可燃垃圾,在,日本,這些都會被進行很好的歸類,最送到垃圾氣化站進行氣化。不可燃的垃圾也同樣有很多種,包括一些金屬垃圾和無機物垃圾等,都是不可燃的,但他們都會被重新利用,金屬的垃圾的話,會被重新回爐重造,做成一些新的東西,還有很多塑料袋和塑料制品都是不可燃,并不是他們本身點不著,而是這些東西氣化會對空氣產(chǎn)生大量的污染,因此在日本這些東西并不會被用來氣化,而是被分為不可燃的行列。日本除了居民的環(huán)保意識特別高,能夠自覺的對垃圾進行分類之外,在設備發(fā)面也是領先于整個垃圾氣化發(fā)電行業(yè)的。因為他們沒有足夠大的地方來存放垃圾,所以就研發(fā)出個更好的設備來快速的處理掉這些生活垃圾,可以說是因禍得福,現(xiàn)在的垃圾氣化發(fā)電行業(yè)勢頭如此之好,日本在這個垃圾氣化發(fā)電行業(yè)的帶動作用還是很大的。另外在很多細節(jié)方面,日本都處理的很好,值得我們的借鑒和學習。第一,日本的垃圾氣化發(fā)電廠與民眾之間的關系非常好,雙方相互信任。在上世紀,東京的垃圾氣化發(fā)電廠只有一家,整個東京市的垃圾都送到這來進行氣化發(fā)電,但是這卻遭到了民眾的抵制,沒辦法,政府只能規(guī)定讓各個區(qū)自己組織垃圾氣化發(fā)電廠來進行垃圾氣化。但在這一的決策也不討民眾滿意,人們紛紛上訴,要求通過合理的設計布局來建設垃圾氣化發(fā)電廠,并且經(jīng)過嚴格的設計和民眾投票,最后終于開始了垃圾氣化發(fā)電廠的建設,這體現(xiàn)了政府充分征求了民眾的意見,以人們的利益為本,努力讓群眾都滿意,并且爭取到群眾的信任,日本政府在這方面做的很好。第二,處理垃圾所排放的氣體完全符合《大氣污染防治法》的要求,并且為了保證氣體排放標準,第H方機構(gòu)會按照一月一次的頻率來檢查排放氣體,一年檢查四次,兩個月檢查一次廢水。該過程從始至終,當?shù)鼐用翊矶伎桑走M行監(jiān)督,相關的檢驗數(shù)據(jù)也全部進行了公開。第H,相比于國內(nèi)北上廣地區(qū),東京的垃圾處理環(huán)保標準都相對要高,相關的法律包括《大氣污染防治法》、《廢棄物處理法》W及《水質(zhì)污濁防治法》。歐洲:W法律來促進垃圾處理相關科技的發(fā)展歐洲擁有的垃圾發(fā)電廠數(shù)目巨大,大約為四百座。在歐洲許多國家中,德國、荷蘭W及丹麥都主要采用氣化發(fā)電的來處理生活垃圾,目前,他們?nèi)栽诓粩鄶U大建造垃圾發(fā)電廠。由于歐盟出臺的環(huán)保法規(guī)對新填埋場管束嚴厲,因此這些法規(guī)進一步激勵了垃圾氣化技術的發(fā)展。當前歐洲的垃圾發(fā)電廠,廢物排放的標準甚至高于相關規(guī)定的上限。而氣化殘渣如酸類物質(zhì)、石膏W及重金屬都可W在其他領域中得到應用,小部分的有毒物質(zhì)也會經(jīng)嚴格處理W后運往無人居住的地區(qū)。丹麥的Horsham擁有一個規(guī)模宏大的垃圾發(fā)電廠,每日能夠處理多達數(shù)千噸的家庭、工業(yè)垃圾。幾十套的過濾裝置在廠內(nèi)被應用,此用來過濾諸如東和二曜英等有毒物質(zhì)。目前,這樣的垃圾處理廠承擔著處理丹麥垃圾的主要任務。垃圾發(fā)電廠的發(fā)展一方面減少了垃圾填埋地的需求,一方面削弱了丹麥對化石能源的依賴,對環(huán)境保護十分有效。當前,丹麥的19座垃圾氣化發(fā)電廠W及投入使用,還有十個處于籌建中。未來,該些發(fā)電廠將一起為這個小國進行服務。施比特勞垃圾發(fā)電廠屬于奧地利的Vienna。這個先進的垃圾發(fā)電廠每天都能處理大量垃圾為社會提供熱能等可利用能源。同時,因為不排放各種污染物質(zhì),這種情節(jié)環(huán)保的垃圾處理方式也吸引來了大量參觀者,垃圾發(fā)電廠也因此成為當?shù)氐囊粋€景點,成為地標式的建筑。德國的垃圾處理方式也是氣化發(fā)電而非±地填埋。如今,垃圾處理行業(yè)在德國的增長速度十分驚人,每年都能創(chuàng)造五百億歐元的價值,有超過6萬的從業(yè)人員,利潤也非常高。垃圾發(fā)電廠不僅能夠從垃圾處理費中獲利,憑借氣化垃圾,發(fā)電廠還能從供電和供能中獲得利潤。另外,德國法律規(guī)定垃圾發(fā)電廠所排放的二氧化碳不須繳稅,因此又為垃圾發(fā)電廠節(jié)約了巨大的稅金。所德國的垃圾發(fā)電廠從驚人的速度發(fā)展。到目前為止,德國的垃圾發(fā)電廠數(shù)目已達到68個,垃圾年處理量達到1800萬噸。根據(jù)有關報道,在德國,垃圾發(fā)電企業(yè)的收集—運輸-再利用環(huán)節(jié)W及實現(xiàn)了一條龍鏈接,一年垃圾發(fā)電廠運營一年,其營業(yè)額高達25億歐元。政府的引導和投資促進了德國垃圾處理業(yè)的發(fā)展,目前他們已經(jīng)擁有完整的垃圾處理體系,擁有超過25萬的從業(yè)人員。在人才培養(yǎng)方面,垃圾處理相關的專業(yè)和課程已經(jīng)在德國部分大學中設立,對相關專業(yè)人員的培訓項目也在不斷提出中。然而,隨著國內(nèi)垃圾數(shù)量的減少,德國許多垃圾發(fā)電廠面臨著缺乏原料的困境。20時間80年代興起的環(huán)保運動,也使垃圾量驟減。為了持續(xù)盈利,保證廠內(nèi)發(fā)電原料充足供應,德國垃圾發(fā)電廠開發(fā)了國外的垃圾市場。到2008年,德國進口垃圾的數(shù)目已經(jīng)到達六百萬噸之多,垃圾來源主要是德國周邊的國家。不僅德國,進行垃圾進口的還有挪威首都Oslo。據(jù)報道,挪威Oslo有著空前發(fā)達的垃圾處理業(yè),由于國內(nèi)垃圾短缺,它進口垃圾的地區(qū)除了臨近的愛爾蘭、英格蘭及瑞典,甚至還包括美國。在Oslo,當?shù)鼐用竦碾娏凸┡际且揽磕抢锏睦鴱S氣化各類垃圾來提供的。據(jù)統(tǒng)計,大約超過一半的地區(qū)都是靠氣化垃圾來供暖的。然而,垃圾高度利用的環(huán)保模式一直受到垃圾來源匱乏的制約。垃圾氣化發(fā)電廠的負責人--帕爾米克爾森表示;北歐垃圾處理廠處理能力很強,其總能力達到7億噸W上,然而,北歐的僅有1.5億噸的垃圾年產(chǎn)總量。因此,當?shù)乩幚韽S的需求遠遠不能被滿足。目前,奧斯陸的進口垃圾遭遇了前所未有的競爭,而垃圾進口地諸如奧地利、瑞典等國家也在大力發(fā)展垃圾發(fā)電,這種局勢上帕爾米克爾森也非常擔憂。從某些人的角度出發(fā),送種依靠進口垃圾發(fā)電的做法讓人難W理解。而米克爾森則認為,垃圾氣化能夠減少使用化石燃料的使用量,是人類利用可再生能源的表現(xiàn)。也有人對垃圾爭奪的狀況感到憂慮。挪威環(huán)保組織"地球之友"的主席拉爾斯霍特布雷肯認為;這種垃圾爭奪的狀態(tài)對環(huán)境保護不利,人們會因此生產(chǎn)更多的垃圾來滿足發(fā)電廠需求。美國:垃圾氣化廠的建立要通過聽證討論由于美國面積廣闊,且垃圾氣化發(fā)電對公眾也理產(chǎn)生的不良影響被各個州政府所畏懼,因此垃圾氣化發(fā)電產(chǎn)業(yè)在美國發(fā)展并不順利。雖然美國的環(huán)境保護署和北卡羅萊納州立大學的科學家們于2009年共同發(fā)布的一份調(diào)查結(jié)果指出垃圾發(fā)電是處理難回收垃圾的理想方式,企圖為垃圾發(fā)電廠洗刷冤屈。然而,這一觀點依然受到美國環(huán)保組織的嚴重質(zhì)疑。紐約市市長辦公室的發(fā)言人稱;"在美國很多人對垃圾發(fā)電廠存在嚴重質(zhì)疑,更加抵觸在他們的居住地建造垃圾發(fā)電廠。因此,垃圾發(fā)電廠的選址可能得經(jīng)過漫長的聽證和討論才能夠決定.2.2國內(nèi)垃圾氣化發(fā)電的現(xiàn)狀根據(jù)我國住建部的調(diào)查,我們的很多城市,都已經(jīng)被城市所包圍,可能就在我們所沒有注意的到的地方,就要很多垃圾存放在那,現(xiàn)在很多大城市的郊區(qū)都已經(jīng)是堆滿了垃圾,特別是很多不能再重新利用的生活垃圾,臭氣熏天,不只是污染了空氣,還對當?shù)氐乃串a(chǎn)生了一定的影響,造成人們的生活質(zhì)量的下降,對環(huán)境產(chǎn)生了巨大的污染。同樣的情況不止是發(fā)生在城市,在我們國大多數(shù)的農(nóng)村地區(qū),垃圾污染的情況也真實存在著。農(nóng)民對環(huán)境保護的意識比較低,所以平時的生活垃圾都是隨便的仍,一般都是仍在河邊或者一些池塘等比較低洼的區(qū)域。這樣的垃圾越來越多后,會對當?shù)氐乃鳟a(chǎn)生一定的污染,影響村民的生活用水,不僅如此,很多白色垃圾比如塑料袋,沒有經(jīng)過專業(yè)的處理,被隨意掩埋或者根本就不埋,對土地的污染是非常大的,農(nóng)村大多數(shù)是以種地為生,一旦土地遭到污染,農(nóng)作物就不會再生長,相當于斷了自己的和自己子孫的根基,但是現(xiàn)在的大多數(shù)村民還了解不到這么深,只是涂方便,真正的弊端還沒有顯現(xiàn)出來,所以加大在農(nóng)村建設垃圾氣化發(fā)電站的重要性以及不言而喻。垃圾的大量堆積已經(jīng)對人們的身體健康造成了損害。根據(jù)有關報道,位于廣東省的遠豐村,由于受到村子后面垃圾山的影響,這個個四百多人的村莊在十年間有十二個人因患癌癥死亡,因此被人們稱為"癌癥村"。中山大學附屬第一醫(yī)院的教授指出,患者若患上這一類腫瘤,死亡的概率是非常高的。面對嚴峻的垃圾處理現(xiàn)狀,我國的處理能力缺口卻十分巨大。例如北京市,目前垃圾處理設備的總處理能力僅為1.03萬噸,還有八千多噸的垃圾不能被處理。另外,根據(jù)中國環(huán)保協(xié)會的有關部口統(tǒng)計結(jié)果,到2011年,國內(nèi)的657個大中城市的垃圾處理比例為91.1%,而這之中只做了堆放或者填埋處理的就達到了20.1%。2011年城市拉圾總量1.64億噸來計算,這些城市的垃圾堆積總量就達到了五千萬噸。在世界上現(xiàn)有的氣化、填埋和綜合利用的3種垃圾處理方式中,我國大部分城市選擇的是填埋,而垃圾場又是各方利益的結(jié)合體。我國當前的國情是土地稀缺,人口密集,因此,在垃圾大量產(chǎn)生的發(fā)達城市,填埋處理垃圾的方式將日益受到制約。全國的人大常委會副委員長陳昌智指出,我們不能簡單地對待垃圾處理的問題,而應該綜合考慮整個社會經(jīng)濟發(fā)展的格局,更應該考慮后代的可持續(xù)發(fā)展。陳昌智認為,為了大量減少垃圾填埋量,降低±地占用面積,目前垃圾處理最佳的方式是氣化后填埋。而且,利用垃圾氣化來發(fā)電還可獲得電能,循環(huán)利用資源。然而,由于可能造成的大氣污染問題,垃圾氣化發(fā)電廠附近的居民對此相當反對。事實上,我國現(xiàn)有的處理技術已經(jīng)能夠達到歐盟標準,因此相關的擔也是多余的。生活垃圾分類活動于2000年就已經(jīng)在北京、上海、杭州等地開展。然而這項工作的進展卻困難重重,甚至逐漸變得名存實亡。根據(jù)我國某調(diào)查組織的一次深入調(diào)查顯示,我國的垃圾分類和垃圾氣化發(fā)電行業(yè)的發(fā)展并沒有取得成效,是有許多原因的。調(diào)查顯示,超過一半的人表示,這種垃圾分類的生活習慣并不是一時半會就能養(yǎng)成的,還有一小部分的人表示政府對此的重視程度不夠,通常只是象征性的做一下工作,并沒有對垃圾分類進行深入的研究和工作,還有人覺得垃圾分類太過于繁瑣,什么樣的垃圾是可回收,什么是不可回收,這些東西都太難記了,類別太過于繁瑣。其實,垃圾分類還不是我國的垃圾處理所面臨的最大問題,我國現(xiàn)在面臨的最大問題是垃圾氣化發(fā)電廠的建設。為了保證有充足的垃圾原料,所以我國的垃圾氣化廠一般都是建立的城市的郊區(qū),但在這卻遭到了附近居民的反對,因為垃圾氣化難免會產(chǎn)生一些污染空氣的氣體,這同樣影響了附件居民的生活質(zhì)量,這也是垃圾氣化發(fā)電行業(yè)一直發(fā)展不起來的一個主要原因。第三章垃圾氣化發(fā)電行業(yè)簡述2.1垃圾氣化發(fā)電流程生活垃圾氣化發(fā)電的主要原理是以生活垃圾作為燃料,放入鍋爐中燃燒,將其產(chǎn)生的過熱蒸汽輸入汽輪機,實現(xiàn)由熱能轉(zhuǎn)化為電能的過程。整個工藝流程主要由垃圾接收輸送系統(tǒng)、垃圾氣化爐系統(tǒng)、余熱回收系統(tǒng)、汽輪發(fā)電機及熱力系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)、灰渣處理系統(tǒng)、垃圾滲濾液處理系統(tǒng)等組成,因此,下面我們依照次此順序向大家介紹垃圾氣化發(fā)電工藝流程。前端接收——垃圾接收輸送系統(tǒng)垃圾車由廠區(qū)的物流門進廠,經(jīng)地磅稱重后,車輛依照指示駛?cè)肜读洗髲d,將垃圾傾倒入垃圾儲坑。汽車通過后車斗將幾噸至二十幾噸不等的垃圾卸進垃圾儲坑,按照要求垃圾儲坑內(nèi)的垃圾會停留7-10天,經(jīng)發(fā)酵脫水后熱值顯著提升,可滿足垃圾爐的氣化要求。垃圾氣化發(fā)電過程中,臭味氣體的逸散對周圍環(huán)境和操作工人的身體健康造成一定的影響,所以垃圾氣化發(fā)電過程的防臭是一個困擾運營人員的難題。通常,工作人員會在垃圾儲坑上部安裝一次風機,垃圾儲坑內(nèi)的空氣被一次風機抽至氣化爐,使得臭氣也進入爐中得以氣化,轉(zhuǎn)化成無臭氣體,以控制臭味和甲烷氣的積聚。另外,通過抽氣等手段,使垃圾儲坑保持負壓,防止坑內(nèi)的臭氣外溢。中端處理——垃圾氣化系統(tǒng)

氣化爐

目前國內(nèi)外基本采用往復式爐排爐垃圾氣化技術,垃圾抓斗將倉內(nèi)垃圾提升到給料斗,通過給料槽連續(xù)不斷加料到爐排入口。在推料器的作用下,垃圾首先進入排爐干燥區(qū),通過爐排的動作,垃圾在爐排上往前移動到燃燒區(qū),最后到達燃燼區(qū),確保垃圾在850℃~1100℃高溫下得到充分燃燒。國內(nèi)設計院會根據(jù)當?shù)靥幚砝臒嶂?,水分,成份等基礎數(shù)據(jù),選擇合適的爐排形式進行選型。在煙氣流動的同時,汽水也在流動,一般來說汽與水的流動和煙氣的流動是逆向的,方便換熱。一般來說,鍋爐給水經(jīng)除氧器由給水泵輸送,經(jīng)省煤器預熱后送至鍋筒,然后經(jīng)水冷壁和屏式受熱面進一步加熱,產(chǎn)生出汽水混合物進入鍋筒。飽和蒸汽在鍋筒內(nèi)被分離出來,經(jīng)過過熱器進一步加熱,最后產(chǎn)生出過熱蒸汽,送往汽輪機。

汽輪發(fā)電機及熱力系統(tǒng)

氣化爐產(chǎn)生的熱能通過余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽,再經(jīng)凝汽式汽輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)化成電能。汽輪機的原理就類似于卡通圖中的水壺噴出的蒸汽吹動葉片,葉片切割磁感力線就會有電能產(chǎn)生,再由升壓站送至大電網(wǎng)中供千家萬戶使用

余熱鍋爐提供的過熱蒸汽進入汽輪機做功驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電后,蒸汽進入凝汽器冷凝為凝結(jié)水,由凝結(jié)水泵將凝結(jié)水加壓后經(jīng)兩級抽汽器、汽封加熱器、低壓加熱器和除氧器,除氧后由鍋爐給水泵返回余熱鍋爐。低壓加熱器和除氧器所用蒸汽在汽機運行時由汽機抽汽供給。后端處理——環(huán)保系統(tǒng)煙氣凈化系統(tǒng)煙氣凈化系統(tǒng)主要有:爐內(nèi)脫硝系統(tǒng)、半干式綜合反應塔、活性炭吸附系統(tǒng)、布袋除塵器系統(tǒng)、煙氣排放系統(tǒng)、煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)和飛灰輸送系統(tǒng)等組成。爐內(nèi)脫硝系統(tǒng)多采用選擇性非催化還原法(SNCR)的工藝,該工藝將20%氨水溶液噴入爐膛溫度為850~1000℃的區(qū)域,氨水作為SNCR工藝的還原劑迅速熱分解成NH3和其他副產(chǎn)品,隨后NH3與煙氣中的NOx進行還原反應而生成N2?;以幚硐到y(tǒng)垃圾燃燒后的爐渣落入液壓出渣機的水槽急速冷卻后備推出爐外,經(jīng)吊車抓斗裝入自卸汽車運至相關建材公司進行綜合利用(一般是做成環(huán)保磚),當然也可以直接填埋處置。煙氣凈化系統(tǒng)中煙氣所含的飛灰,由布袋除塵器捕集至除塵器灰斗,所有灰斗內(nèi)飛灰經(jīng)密閉式輸送機送入飛灰儲倉,飛灰屬于危險廢棄物,屬國家法律監(jiān)管的內(nèi)容,需要做無害化處理,國內(nèi)一般的飛灰會進行水泥固化處理,飛灰經(jīng)固化處理達標后運至養(yǎng)護棚暫時存放,經(jīng)一周時間固化穩(wěn)定后,送至飛灰固化砌塊填埋場填埋處置。下圖是養(yǎng)化過程中的飛灰,基本粘合到了一起,不容易滲出有害物質(zhì)

滲濾液處理系統(tǒng)

作為生活垃圾氣化發(fā)電工藝的配套工程,滲濾液處理站所處理的廢水包括垃圾儲坑收集的滲濾液、地坪及垃圾車輛沖洗廢水,有時候也會將生活污水一并處理。處理工藝多為生化+物化的組合工藝,常用的工藝有由兩相厭氧池、A/O、MBR、納濾(NF)等組合而成。

垃圾儲坑內(nèi)的滲濾液收集進入底部滲濾液收集池,通過水泵加壓進入混凝沉淀池中進行預處理,去除較大的懸浮顆粒物。經(jīng)過預處理后的污水進入調(diào)節(jié)池進行水質(zhì)、水量的調(diào)節(jié),之后通過兩相厭氧池、A/O池、MBR處理裝置、納濾(NF)裝置等工藝單元進行處理,廢水處理達到納入污水管道標準后接至當?shù)氐奈鬯幚韽S進行集中處理。

兩相厭氧池、A/O池、MBR處理裝置、納濾(NF)裝置等單元產(chǎn)生的污泥一起進入污泥濃縮池進行再次泥水分離,濃縮后的污泥加壓送至離心式污泥脫水機脫水,污泥濃縮池上清液及脫水機產(chǎn)生的廢液回流至調(diào)節(jié)池進行再處理,離心污泥脫水機產(chǎn)生的泥餅運至廠內(nèi)氣化爐氣化處理。

滲濾液處理站收集池、厭氧池等采用加蓋設施防止臭氣外泄,垃圾滲濾液處理過程中產(chǎn)生的惡臭氣體經(jīng)除臭裝置處理后達標排放。

2.2需要解決的問題從當前的垃圾氣化處理廠的運行情況來看,目前垃圾氣化發(fā)電工藝的使用和運營管理已經(jīng)較為普遍和成熟,雖然民眾對于垃圾氣化廠的建設運營存在一定偏見,但是垃圾氣化發(fā)電工藝對于減少垃圾存在體量,實現(xiàn)變廢為寶的效用是顯而易見的。正常運營下的垃圾氣化電廠對于環(huán)境的污染和損害處于可控范圍以內(nèi)。垃圾氣化電廠之所以會發(fā)生污染事故,引起民間巨大爭議,關鍵還在于生活垃圾氣化發(fā)電工藝流程的管控不力。

1垃圾分類回收

首先,在工藝流程的前期工程——垃圾接收運送系統(tǒng)中,運送垃圾至氣化廠處理前,各地區(qū)應做好第一步的垃圾分類回收工作。可以說我國絕大部分地區(qū)的垃圾并未進行分類直接運送至垃圾氣化廠進行氣化處理,這將影響垃圾氣化廠的氣化效率,同時不能及時回收垃圾中的可利用組分,不利于降低氣化廠的垃圾氣化負荷。我國在2017年頒布《生活垃圾分類制度實施方案》,在工藝流程明確垃圾分類為有害垃圾、易腐垃圾和可回收物,要求各地區(qū)對垃

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