350～500t/d生活垃圾焚烧循环流化床锅炉技术

（4）垃圾渗沥液处理系统 

图2燃烧系统工艺流程
垃圾渗沥水为高浓度废水，本厂将垃圾贮坑收集的渗沥液喷入焚烧炉内，采用高温热解方法对渗沥液进行处理。
（5）灰渣收集与处理系统
垃圾焚烧厂产生的固体废弃物主要是焚烧过程产生的飞灰和炉渣。飞灰及炉渣分开收集。流化床焚烧炉排出的炉渣有机物含量几乎为零，可用于建筑或路基材料。由除尘器所收集的飞灰单独进行安全处理。
（6）控制系统
垃圾给料系统、焚烧系统、热能利用系统和烟气净化系统等采用先进的DCS控制系统，总线式结构和分布式I/O接口。
3焚烧厂运行结果与分析
3.1运行结果
垃圾焚烧厂于2001年8月28日点火，经过一个月左右时间的运行调试，锅炉各项指标均达到了设计要求，典型的锅炉性能检测、环保监测结果和灰渣制成建材检测结果见表1～表5。
表1垃圾焚烧锅炉性能检测结果 

3.2结果分析
（1）锅炉负荷性能
锅炉设计燃料为垃圾和煤混烧，额定垃圾处理量为400t/d，额定蒸发量为75t/d。焚烧厂主要处理绍兴市城区的生活垃圾，每天运送到焚烧厂的垃圾为350～400吨。锅炉正常运行期间送至焚烧厂的生活垃圾和焚烧量平衡，锅炉负荷通过给煤调节。由于目前只有一条处理线，在锅炉短时间停炉检修期间，垃圾运到贮存坑暂存，锅炉检修结束启动运行后，为了保持处理量平衡，在随后的几天锅炉需要提高垃圾处理量，以减少垃圾在贮存坑的贮存量。运行结果表明，通过调整掺煤比例，锅炉可以在纯烧煤和最大垃圾处理量550t/d范围运行，锅炉蒸汽负荷在55％～115％范围保持稳定参数。典型的垃圾处理量、煤掺烧量和锅炉蒸汽负荷见表1和表2，燃煤占入炉燃料重量比为16～25％。
（2）烟气排放特性
垃圾焚烧产生的烟气中含有粉尘、二氧化硫、氯化氢、氟化氢、氮氧化物、重金属、及二恶英和呋喃（PCDDs/PCDFs）等有害物质，必须通过充分燃烧和烟气净化去除。本循环流化床锅炉烟气在850℃以上炉内充分燃烧区停留时间大于3秒，加之强烈的高浓度物料循环和强烈的气固掺混，能很好地满足燃烧“三T”（Temperature，Turbulence，Time）原则，可以获得很高的有害物质破坏率。监测结果表明，在烟气净化系统仅采用Ca(OH)2作为吸收剂不加活性碳的情况下，烟气排放能完全达到我国生活垃圾焚烧污染控制标准（GB18485－2001）(见表2)，其中二恶英排放浓度远远低于欧盟污染控制标准排放限值0.1TEQng/m3。
（3）掺煤混烧对二恶英的影响作用
在城市垃圾焚烧炉排放的烟气中，已证实有很多种因燃烧不完全而产生的有机物质。这些产物包括多氯代二苯并－对－二恶英（PCDDs）、多氯代二苯并呋喃（PCDFs）、及多环芳香烃化合物（PAHs）。PCDDs和PCDFs通常总称为二恶英（dioxins），根据氯原子的取代
数目和位置不同，构成75种PCDD和135种PCDF。二恶英的其某些特定的同分异构体对人体具有高毒性，尤其异构物为含4个氯基构造占位第2，3，7和8的四氯代二苯并－对－二恶英（TCDD）毒性最强。在二恶英的多种来源途径中，废物焚烧是主要产生源[2]。因此，减小二恶英的生成是垃圾焚烧污染防治的重点。根据德国和奥地利一些大型现代化机械炉排生活垃圾焚烧炉运行检测结果[3，4]，每吨垃圾焚烧产生的二恶英在8～180μgI-TEQ范围，平均为40～50ugI-TEQ。产生的二恶英随烟气排入大气和进入灰渣中。绍兴市垃圾焚烧厂垃圾焚烧产生的二恶英，根据烟气净化装置进口的二恶英浓度、垃圾焚烧量和烟气量计算，吨垃圾二恶英的产生量在1.69－2.33ugI-TEQ范围，平均为1.98ugI-TEQ。可以看到，和国外纯烧垃圾的大型机械炉排炉相比，垃圾和煤混烧循环流化床锅炉的二恶英产生量要小的多。这除了和垃圾特性，燃烧控制条件有关外，和掺煤焚烧对抑制二恶英在烟气冷却过程再合成有关[5，6]。BrianK.等[7]在日处理500吨垃圾衍生燃料（RDF）的焚烧炉上采用含硫量分别为3.4%和0.7%的两种煤进行试验，当掺煤量达到一定比例（<7%重量比）时，二恶英的生成浓度可减小80％。浙江大学在150t/d垃圾与煤混烧流化床锅炉[8]和中科院工程热物理研究所在0.15MW的CFBC试验台上的试验结果[9]也都证明了垃圾和煤混烧可显著减小二恶英生成。
掺煤焚烧对二恶英的生成抑制作用可以从垃圾焚烧过程二恶英的生成机理加以解释。一般来说焚烧过程中二恶英生成和以下因素相关〔10，11，12〕：1）有机物燃烧不完全；2）氯（Cl）的含量可形成一定氯化物浓度水平；3）在600℃以下温度区停留时间超过几秒；4）有微量金属作为催化剂，其中金属铜（Cu）为主要催化剂，铁（Fe）、锰（Mn）和锌（Zn）对二恶英的生成也有一定的催化作用。Griffin[13]认为Cl2+SO2+H2O←→2HCl+SO3反应能抑制Cl2转化为芳香族结构，提高SO2浓度可减少Cl2的含量。这一反应可在400℃发生〔14〕。在小型实验中〔14，15〕对飞灰检测结果证明，SO2减小了二恶英的产生量。Gullett[16]等人研究结果显示，SO2和Cu反应形成CuSO4，和CuCl2相比导致催化剂活性降低，抑制了Cl2产生以及氯芳香族化合物的联芳基合成。实验研究和平衡计算分析〔17〕发现，硫化物可以抑制挥发性金属氯化物的形成，产生更多的金属氧化物。由于金属氯化物浓度的降低，从而减小了二恶英生成反应的金属催化剂活性。Verhulst[18]等人的研究结果也表明，S存在可以使许多金属在800℃以下形成硫酸盐。这些金属硫酸盐能够置换金属氯化物。例如Cu金属在500℃以下形成CuSO4的反应和形成CuCl2反应相比完全占主导反应。在没有S存在的情况下，气态的CuxClx类物质在300～500℃仍存在。上述几种研究结果都表明，煤中存在的硫对降低烟气冷却过程二恶英的合成有多种作用。PaulM.[19]报道了美国EPA的研究结果，认为垃圾和煤混烧是减少二恶英产生的有效方法。