机械炉排炉和循环流化床垃圾焚烧技术的比较

机械炉排炉和循环流化床垃圾焚烧技术的特点简
北京中科通用能源环保有限责任公司
2009年6月17日
20世纪80年代后期,深圳从日本引进了逆推式机械炉排焚烧炉技术,拉开了我国城市生活垃圾现代化焚烧处置项目进展的序幕,随后又有一些不同炉型的焚烧炉接踵从国外引进,国内也开发出了很多不同类型的生活垃圾焚烧炉,通过20连年的优胜劣汰,目前国内市场占有率比较高的垃圾焚烧技术别离为机械炉排炉和循环流化床焚烧炉型。
由于经济进展水平、居民生活适应和垃圾搜集管理方式的不同,我国城市生活垃圾的特性同欧美等发达国家相较具有较大的不同,主要具有以下特点:1)未经有效的分类搜集,生活垃圾组分复杂,随地域和季节转变大;
2)厨余垃圾和渣土等是主要组成部份,垃圾热值低,一般在4000—5500kJ/kg 左右;
3)垃圾含水率高,一般在40—60%左右。
选择适合于本地垃圾特性、适合国情的焚烧技术和装备,对于确保垃圾处置项目的长期、靠得住和安全运营,解决好城市的环境和进展问题,具有十分重要的意义,现对机械炉排炉和循环流化床垃圾焚烧技术各自的特点予以简单说明。
1 机械炉排焚烧炉技术
炉排型焚烧炉的主要特征是被处置的垃圾堆放在炉排上,焚烧火焰从垃圾堆料层的着火面向未着火的料堆表面及内层传播,形成一层一层燃烧(层燃)的进程。在炉排上,沿料堆行进方向,能够区分出预热干燥、主燃和燃尽三个温度不
等的区段,和由不同区段产生的气体在炉排上方形成不同炉膛温区,是这种炉型的一路特点,而且沿炉膛高度方向温度也有明显下降。柔性线路
炉排焚烧炉的优势
(1)炉排燃烧炉型已有近百年的进展历史,用于焚烧生活垃圾也已有40连年的经验,技术成熟度高,设备配套性好,性能稳固靠得住,可选择的供给商较多;
(2)垃圾进料和底渣排出设备比较简单,系统运行操作易于掌握;
(3)在技术原产国,用于焚烧处置通过度类搜集的垃圾,热值较高、品质比较均匀稳固,有较好的焚烧效果。
炉排焚烧炉在我国应历时出现的问题
我国在引进了发达国家进展的炉排焚烧炉后,供给给它们的都是混合搜集的原生垃圾,热值低、含水率和不可燃组分含量高,致使在运行效果上与在原产国的应用有专门大差距。主要问题包括:
(1)对于混合搜集的垃圾,因为水分高、堆积密度大、发烧量低,无论是那种炉排,都有垃圾料堆内层燃烧不充分的问题,排出的底渣乃至仍有恶臭,热灼减率一般偏高;
(2)为降低垃圾含水率、提高进炉垃圾热值。常常将垃圾存在储坑中“堆酵”数天,沥出大量垃圾渗沥液;在焚烧炉排下方也会沥洒出垃圾沥出液。需要专门投资进行污水处置;
(3)入炉垃圾的组成和燃烧特性随时刻转变专门大、很频繁。在炉排上的燃烧状态老是偏离设计情形。炉排和它上方炉膛温度的散布和燃烧条件都很不稳固和很不均匀,造成局部低温区和局部超温区,对充分燃尽和污染控制都很不利,
二噁英类物质和NOx等污染物原始排放浓度太高;
(4)在炉排炉技术原产国,垃圾热值一般按8000kJ/kg左右设计,而我国生活垃圾热值低,除需将垃圾“堆酵”外,还需要向焚烧炉膛喷入辅助燃料油,消耗量大;
(5)通常原生生活垃圾中含氯化物较常常利用燃料多,焚烧烟气对生产蒸汽的锅炉管制金属材料具有更强的高温侵蚀性。为了设备安全,通常需要降低所生产的蒸汽的温度和压力,致使发电效率降低。若采用加倍耐酸侵蚀的材料制造。就会提高设备建造和保护费用,二者都会使发电本钱提高;
(6)各类炉排炉的复杂运动的炉排,对材质、加工条件、安装精度和日常保护都有更高的要求。前述各项造成投资和运行本钱居高不下,阻碍了这种技术的应用和进展。
2 循环流化床垃圾焚烧技术
国内研究机构自主研究开发的循环流化床垃圾焚烧技术通过较高的风速使大量的物料被烟气带到炉膛上部燃烧,通过内、外循环的多个途径再返回炉膛下部,增强了炉膛上下部之间的物料互换,使整个炉膛处于均匀的高温燃烧状态,确保烟气在高温区的有效停留时刻,能保证垃圾各组分的充分燃尽,使有毒有害物质的分解破坏更为完全。
近20年来,国内在开发循环流化床垃圾焚烧技术方面投入力量较大,以中国科学院、浙江大学和清华大学等为代表的研发功效为基础,已经在杭州、长春、东莞、宁波、昆明、武汉等城市建设了20多个循环流化床垃圾焚烧发电工程项目,在焚烧处置混合搜集的原生垃圾方面具有独到的地方。
循环流化床垃圾焚烧炉的优势出线间隔
针对我国混合搜集的生活垃圾进展的循环流化床垃圾焚烧技术,已经达到了商业化应用的阶段,并日趋成熟,形成了不同处置能力的系列化产品。给料、排渣、燃烧控制、尾气处置设备已有较好配套,入炉垃圾不需要复杂的前处置,产汽与常规汽轮发电设备参数配套,具有显著的环境和经济效益。
(1)适于焚烧处置我国一般混合搜集的原生垃圾,燃尽完全,残渣热灼减率<1~2%;fmmix
织物柔软剂
(2)能够焚烧处置固形垃圾和其他气态或液态、热值差异的燃料和废弃物,垃圾堆放、贮存进程中产生的垃圾渗沥液都能够直接送入炉膛焚烧处置,还能够与城市污水处置厂的脱水污泥进行混烧,减缓愈来愈多的城市面临的污泥处置处置问题;
(3)为避免入炉垃圾品质转变及不同过大对焚烧状态的影响,能够向炉内添加适量的辅助燃料煤,而没必要用油,价廉易患,添加量较少;
(4)系统设备配套研发,对垃圾的分选和预处置要求很低,不需要复杂的预处置工艺,运行稳固,炉内没有复杂的运动机构,设备故障率低;
(5)单炉处置量较大。目前已形成单炉处置能力从100-600吨/日的产品系列,能够适应大型垃圾焚烧厂的建设要求;
gcr15热处理工艺
(6)中科院开发的循环流化床垃圾焚烧炉能够把过热器布置在这种焚烧炉型所特有的物料循环通道中,隔间与焚烧烟气的接触,避免高温HCl侵蚀;所生产的过热蒸汽温度达到常规热电系统参数,提高垃圾发电效率;
(7)焚烧炉膛内遍地温度均匀,并采用了分级供风及炉内添加石灰石等办法,能完全分解有毒有害物质,有效控制二噁英类物质、NO x、SO x等的生成,实现了环境友好。
循环流化床垃圾焚烧技术的不足
(1)与机械炉排炉相较,进展历史相对较短,还需不断积累项目建设和运行管理的经验;
(2)虽然从技术进展到生产制造,均立足于国内,设备保护和技术更新都加倍方便、经济、快捷,但尚未统一的行业标准,仍需不断完善;
(3)飞灰比例较高,灰量较大,但按照《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)要求,飞灰在知足重金属浸出毒性和二噁英等相关标准要求后能够进入卫生填埋场进行填埋,为飞灰的最终处置提供了新的途径。
3 机械炉排炉和循环流化床垃圾焚烧技术的技术经济综合比较
机械炉排焚烧和循环流化床焚烧技术,都已成功地进入了我国国内城市生活垃圾焚烧处置行业。由于技术本身和进展目标、产业化历史和应用要求的不同或转变,整体说来两种技术在应用于我国城市生活垃圾焚烧处置时的各项技术经济性能方面也都存在一些不同。表1是参照一些文献评述及应用实践,综合考虑技术的先进性、设备靠得住性、环境友好程度、技术成熟程度、操作易掌握程度、市场易取得程度,和投资强度和运行本钱等因素,对这两种市场主流技术的比较,作为对前述技术性能对比的补充,可供项目建设时参考。
表1 循环流化床焚烧和机械炉排焚烧用于我国城市生活垃圾处置的技术经济性比较
项目循环流化床焚烧炉技术机械炉排焚烧炉技术
单台处理能力已有100~600t/d系列产品引进设备大、中、小型均
信号调理模块
技术先进技术先进:燃料适应性广,燃料适应性较广,垃圾一

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