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流化床生活垃圾焚烧技术应用与发展探讨

作者:方建华  来源:本站整理  发布时间:2007-7-3 14:30:17

一、城市生活垃圾焚烧技术在我国发展与应用现状
随着经济发展,我国的城市数量大幅度增加,城市规模不断扩大,城市生活垃圾处理日益困难。目前我国城市生活垃圾的处理处置仍以填埋为主,由于垃圾填埋侵占大量土地,对于土地紧缺的许多大城市和沿海地区的中小城市,迫切需要.采用减量程度高的焚烧方法处理所产生的生活垃圾。
我国垃圾焚烧技术的研究和应用开展较晚。80年代中期深圳引进日本三菱公司两台150t/d马丁炉排焚烧炉的建成投运,标志着我国现代化生活垃圾焚烧技术应用的开始。此后,国内陆续自主开发了一些日处理几十吨的小型焚烧炉,大多技术水平较低,燃一烧不充分。90年代中期一些锅炉制造厂开始通过引进或仿制国外技术开发出75-160t/d机械炉排焚烧炉,技术水平有了较大的提高。1996年中科院工程热物理研究所率先开始100t/d循环流化床垃圾焚烧炉研究开发工作,随后浙江大学和清华大学也都相继投入了流化床垃圾焚烧技术的研究工作,开发出了各具特点的流化床垃圾焚烧技术。目前已经有一批100-400t/d流化床垃圾焚烧炉投入运行,是近年来在国内发展和应用较快的垃圾焚烧技术。回转窑焚烧炉和热解气化焚烧炉的研究开发也取得了一系列成果,已有50-100t/d焚烧炉投入运行。除了国内自主开发和引进技术生产的焚烧炉外,我国上海、深圳和宁波等城市还进口了国外350-500t/d大型机械炉排焚烧炉。这些焚烧炉自动化控制水平高,基本上为国外生活垃圾焚烧主流技术。
国内目前建成投入运行的大中型生活垃圾焚烧厂已经有三十几座,焚烧处理约占我国城市生活垃圾产量的5%,其中流化床焚烧炉处理量接近50%。从这些焚烧厂的运行情况看:
●我国垃圾焚烧厂焚烧炉设计垃圾热值选择考虑未来热值增长,一般取5434~5852kJ/kg(1300~1400kcal/kg),但目前热值绝大多数都比设计值低。采用炉排炉如果垃圾渗沥液不能很好地渗沥排出,焚烧炉炉膛燃烧温度很难达到850℃以上,必须采用喷油助燃。因此,垃圾受料系统需要设计较大的垃圾贮存坑和良好的渗沥液排出系统,垃圾在贮存坑中堆放2~4天,并采用抓斗翻动,使水分降低10%左右再入炉焚烧。即使采用该措施,目前也只有深圳和上海这样经济发达的城市生活垃圾焚烧可基本不喷油助燃或喷少量的油助燃,其它城市投入运行的炉排焚烧炉除非掺入一定数量的工业垃圾,否则都需要喷油助燃才能真正满足烟气在燃烧温度大于850℃停留2秒以上的要求。流化床焚烧炉一般采用煤助燃,运行较为经济。
●垃圾焚烧产生的残渣,采用炉排炉由于垃圾在燃烧过程翻动不彻底,有时会有部分未燃烬的垃圾排出。流化床焚烧炉垃圾是在强烈的气固搅拌下燃烧,燃烬彻底,残渣热灼减率小于1%。
●从烟气排放监测结果看,已投运的大型机械炉排炉和流化床焚烧炉结合半干法和布袋除尘技术,都能达到我国现行的《生活垃圾焚烧污染控制标准》,甚至欧盟标准。
●焚烧厂建设采用国外技术和主要设备,吨垃圾投资约为60~65万元人民币。关键设备采用国外技术国内制造,吨垃圾投资约为35-40万元人民币。采用国内技术和设备,吨垃圾投资约为25~30万元人民币。
●垃圾焚烧厂运行费在上网电价为0.5元/度情况下,采用国外技术和主要设备的炉排炉,垃圾补贴费为130~150元/吨。关键设备采用国外技术国内制造的炉排炉,垃圾补贴费约为100元/吨。采用国内自主开发的流化床焚烧炉掺烧15%~20%的煤,垃圾补贴费为45~60元/吨。上述处理费不包括飞灰安全处置费用。
二、流化床焚烧炉技术特性和应用状况
2.1流化床焚烧炉燃烧机理
流化床焚烧炉是在炉内铺设一定厚度,一定粒度范围的石英砂,通过底部布风板鼓入一定压力的空气,将砂粒吹起类似水的沸腾状态。流化床内气固混合强烈,传热传质速率高,单位面积处理能力大,具有极好的着火条件。垃圾入炉后即和炽热的石英砂迅速处于完全混合状态,垃圾受到充分加热、干燥,有利于完全燃烧。流化床炉采用石英砂作为热载体,蓄热量大,燃烧稳定性较好,燃烧反应温度均匀,很少局部过热。流化床焚烧炉能处理生活垃圾、工业废物和污泥等广泛的废物种类。
流化床技术应用于燃煤锅炉,必须将煤破碎到一定的粒度,以防止其沉降到炉底造成局部流化不好,使煤颗粒燃烧产生的热量不能及时通过料层传递扩散而出现高温结渣。生活垃圾和煤不同,可燃物主要为纸张、塑料、草木、皮革等轻质物,比流化床床料密度小,进入流化床后在大量灼热

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