(4)残渣和飞灰特性
焚烧炉产生的固体废物可分为两类,一类是从焚烧炉底部排出残渣,一类是从烟气净化装置排出的飞灰和固体反应产物。
从焚烧炉底部排出的残渣一般燃烧较为彻底,有机物和重金属含量很低,可进行灰渣利用。欧盟国家允许焚烧炉残渣作为建筑用料,如德国、丹麦和荷兰等国家60~90%的焚烧炉残渣作为路基填料(Bozkurtetal,1999)[20]。焚烧炉残渣热灼减率要求小于5%,纯烧垃圾的流化床焚烧炉残渣热灼减率几乎为零,掺煤混烧时,由于增加了煤燃烧产生的灰渣,残渣热灼减率略有提高。检测结果表明,垃圾和煤混烧的循环流化床炉残渣热灼减率为0.52%~0.79%,远比垃圾焚烧标准中的限值5%低,可进行灰渣综合利用。
烟气净化装置排出的飞灰和固体反应产物因重金属和二恶英含量较高,通常被定义为危险废物。奥地利维也纳Spittelau焚烧厂二恶英检测结果[4]表明,飞灰二恶英浓度在600ng/kg~6000ng/kg范围,平均浓度为2160ng/kg,飞灰中二恶英量占总量的97.2%。瑞典Savenas焚烧厂[21]和西班牙的焚烧炉[22]检测数据也得出了类似的结果。
绍兴垃圾焚烧厂飞灰二恶英和重金属含量检测结果见表4。二恶英浓度为51.02~53.87ngI-TEQ/kg,远比炉排炉产生的飞灰二恶英浓度低。这除了循环流化床焚烧炉飞灰产生量较大造成飞灰中二恶英浓度略有降低外,主要是循环流化床焚烧炉本身产生的二恶英少。从检测结果还可以看到,无论是烟气中还是飞灰中,重金属含量浓度都较低。由于循环流化床垃圾焚烧炉产生的飞灰中二恶英和重金属含量较低,使飞灰的处理相对较为容易,可以考虑灰渣综合利用。绍兴垃圾焚烧发电厂已经在灰渣综合利用方面做了大量的试验工作,用灰渣制成砖后的检测结果(表5)表明,各项指标均不超过相关标准限值,是值得探索的一条道路。
4结论
(1)350~500t/d生活垃圾焚烧循环流化床锅炉是目前我国投入实际运行的单台容量最大的循环流化床焚烧炉,通过调整掺煤比例,可以在纯烧煤和最大垃圾处理量550t/d范围运行。
(2)采用外置换热器技术,将锅炉高温过热器布置在和流化床一体化的外置换热器内,有效地解决了HCl气体对过热器产生的高温腐蚀问题。蒸汽最高温度为485℃的过热器管,运行一年半多时间经检测未发现明显的高温腐蚀现象。
(3)利用流化风速调节高温过热器传热系数,能较好地实现过热蒸汽温度控制,锅炉蒸汽负荷在55%~115%范围可保持稳定参数。
(4)垃圾和煤在循环流化床锅炉混烧,有机污染物破坏和去除率高,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,各项排放指标全部达到我国生活垃圾焚烧污染控制标准,二恶英等主要指标达到欧盟污染控制标准。
(5)灰渣重金属和二恶英含量低,用灰渣制砖各项检测指标均不超过相关标准限值。
参考文献略