流化床焚烧处理城市生活垃圾工艺设计

采用循环流化床燃烧技术，可实现稳定、高效燃烧，对于热值及成分多变的垃圾，具有独特的优势，这已为国内外学者所公认。尤其是在污染控制方面，流化床燃烧技术同时解决了燃烧与脱污染物过程。因此循环流化床垃圾焚烧处理是一种综合性能优越的燃烧方式，尤其适合我国垃圾成分复杂，热值偏低的国情。 某热电厂一台由35t/h链条锅炉改造成的垃圾流化床焚烧炉，燃烧杭州市部分地区的城市生活垃 圾，单台日处理垃圾量达150 ～ 250吨，若补充一定比例的辅助燃料 — 原煤，即可保证正常供热和发电。
绍兴垃圾焚烧厂采用由中联环保技术工程有限公司、绍兴市新民热电有限公司和无锡锅炉厂共同开发研制的循环流化床垃圾焚烧锅炉，单台额定垃圾处理量为400 t/d ，额定蒸发量为 75 t/h ，采用垃圾和煤混烧，焚烧厂主要处理绍兴城区垃圾。该炉于2001年8月27日点火运行，经过一个半月调试，从 10 月 15 日开始，绍兴市市区的350 ～ 400 t/d生活垃圾全部送到了焚烧厂处理，焚烧炉最大处理量可达到500 t/d 。能源回收采用热电联产，发电机容量15 MW。该炉炉膛上下温度分布均匀，均保持在850 ℃ ～ 950 ℃ 的范围内，高温烟气在炉内停留时间超过 3 秒，抑制了二恶英等有毒气体的生成。经检测各项排放指标均达到国家标准，二恶英等主要指标达到欧盟污染控制标准，垃圾炉渣热灼减率为0.79 % ，锅炉热效率达到 82.74 % 。同时解决了渗沥液的处理问题，渗沥液可直接喷入炉内燃烧。
从20世纪70年代到90年代中期的20多年间，是垃圾焚烧发展最快的时期，几乎所有的工业发达国家、中等发达国家都建有不同规模、不同数量的垃圾焚烧设施，而且在部分发展中国家也已经建成或正在积极筹备建设垃圾焚烧厂。在中国沿海一些经济比较发达的地区，随着城市垃圾产生量逐年迅猛增加和土地资源的日益紧张，与传统的填埋法处理垃圾的矛盾日益尖锐，所以转向焚烧法处理城市垃圾的需求也开始变得紧迫起来。目前国外运用较多，比较成熟、完善的垃圾焚烧处理技术主要有马丁炉排炉、滚筒炉和旋转窑炉焚烧技术等。它们对于国外热值较高、含水率较低的垃圾而言，焚烧处理效果较好，但照搬过来处理没有经过预先分捡、成分复杂、热值较低、含水率较高且变化范围较大的中国城市垃圾时，效果却不理想，垃圾焚烧厂也很难正常运行，深圳垃圾焚烧厂引进的日本焚烧炉就遇到了这样的问题。同时，从经济投资的角度来看，深圳引进一套（两台）日处理量600t垃圾（2×3MW）的焚烧发电处理技术和设备，初期投资就已达4.5亿元人民币，这种情况对于目前尚处于社会主义发展初级阶段、经济实力还不够充分强大的中国来说是难以接受的。因此，鉴于我国的实际情况，大规模引进国外垃圾焚烧处理设备在技术和经济上均存在一定问题。推进我国城市垃圾焚烧技术的主要途径应该是在学习、借鉴国外先进经验和技术的基础上，根据我国城市垃圾的特点、现有的经济实力，开发符合我国国情的、有中国特色的科学、经济、实用、有效的城市垃圾焚烧处理技术和装置。只有这样，才能适应我国当前城市生活垃圾处理的需要，满足各类不同城市的需要，这也是我国发展和应用垃圾焚烧技术的根本。

1.3.2垃圾焚烧处理指标
在实际燃烧过程中，由于操作条件不能达到理想效果，致使垃圾燃烧不完全。不完全燃烧的程度反映焚烧效果的好坏，评价焚烧效果的方法有多种，比较直接的是用肉眼观察垃圾焚烧产生的烟气的“黑度”来判断焚烧效果，烟气越黑，焚烧效果越差。另外，也可用这几项技术指标来衡量焚烧处理效果：
①减量比用于衡量焚烧处理废物减量化效果的指标是减量比，即为：

式中 MRC——减量比，%；
ma——焚烧残渣的质量，kg；
mb——投加的废物质量，kg；
mc——残渣中不可燃物质量，kg。
②热灼减量指在焚烧残渣在（600±25）℃经3h灼热后减少的质量占原焚烧产量的百分数，其计算方法如下：

式中 QR——热灼减量，%；
ma——焚烧残渣在室温时的质量，kg；
md——焚烧残渣在（600±25）℃经3h灼热后冷却至室温的质量，kg。
③燃烧效率及破坏去除效率，在焚烧处理城市垃圾及一般工业废物时，多以燃烧效率（CE）作为评估是否可以达到预期处理要求的指标：

式中 [CO2]和[CO]——分别为烟道气中该种气体的浓度值。
对危险废物，验证焚烧是否可以达到预期的处理要求的指标还有特殊化学物质[有机性有害主成分（POHCS）]的破坏去除效率（DRE），定义为：

式中，Win为进入焚烧炉的POHCS的质量流率；Wout为从焚烧炉流出的该种物质的质量流率。
④烟气排放浓度限制指标废物在焚烧过程中会产生一系列新污染物，有可能造成二次污染。对焚烧设施排放的大气污染物控制项目大致包括四个方面：a.烟尘，常将颗粒物、黑度、总碳量作为控制指标；b.有害气体，包括SO2、HCl、HF、CO和NOx；c.重金属元素单质或其化合物，如Hg、Cd、Pb、Ni、Cr、As等；