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垃圾发电技术综述(2).pdf

垃圾发电技术综述(2)

wuyingjie6668
2013-08-03 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《垃圾发电技术综述(2)pdf》,可适用于人文社科领域

垃圾发电技术综述⋯⋯⋯院婴【摘要本丈对城市垃教处理曲几种方式进行归纳比较对垃圾发电厂的投资效益进行初参分析对刺用垃圾进行焚烧发电的技术进行综合介绍。【关键词】垃圾发电综述摧薪一、垃圾问题及处理方式垃圾即不可再循环利用的废弃物已成为现代城市的一大公害近几年来关于改善居住环境、保护自然环境的社会要求日益高涨国家和地方政府颁布了多项有关环境保护法规及管理条例许多大中城市还制定了环境保护规划目标为了达到垃圾无害化处理.政府投人了大量人力物力。我国自从改革开放以后全国各地城市基本都处于规模不断扩大、人口迅速增加、居民生活水平不断提高的状态这种发展的结果带来的副产品是垃圾产量大幅提高垃圾成分也发生变化.垃圾的热值增加。据调查。我国大中城市平均每人每天产生约.公斤垃圾.以城市总人口O万汁算该城市每天的垃圾产量高达吨。垃圾成分中煤灰等不燃钧比删下降厨房垃圾、塑料等杂物比倒大大上升尤其是使用液化石油气或管道煤气的地区垃圾中可燃有机物含量更高。以某气化率达O%的城区为例产生的垃圾高位热值平均为Id/.低位热值为kJ/kg。垃圾处理是指应用物理、化学、生物等方法将垃圾无害地分解使之不污染空气、水和土地。目前。世界城市最常用的处理方式有如下四种:.分类回收分类回收为自废弃物中回收可利用资源由人工或机械在废弃物中分选出较大的废纸、金属、玻璃及塑料等。实际上.只有分(接上页)表国内已建成大容量烟气脱碹装置概况电站名称珞璜一期太原第一热电厂黄岛电厂成都热电厂机纽容量MWx印lxlx×(OOOO~处理烟气量T/hx嘴oo(为全部烟气量/)(相当NW机组)煤的古硫量%...脱硫方式湿法简易湿法试验装置喷雾毕于法电子柬脱硫辜%N.机.竣工时坷...N.机.承包商日本三菱日本日立日本三菱日本荏原费甩咖万亿日元l亿日元R】lm万·维普资讯http:wwwcqvipcom类回收之后剩余的不可再循环利用的废弃物才称之为垃圾。这种方式既不卫生又具危险而且需要周密规划一般需要较长时间培养居民分类丢弃垃圾的习惯。.卫生掩埋有计划地在特定区域将收集到的垃圾进行工程压实、覆土使垃圾集中自然分解这种方法设备和技术简单为目前我国大、中城市常用方法。但该方式占地大且对掩埋地区掩埋方式分解速度缓慢一般需lo年。.堆肥堆肥是采用微生物的生化作用将垃圾中的有机质分解、腐烂转换成肥料。该方式对垃圾成分有较高要求。不能处理全部城市垃圾适宜与分类回收配合采用。.焚化焚化是将垃圾在高温下燃烧使可燃成分经氧化转变为稳定气体(烟气)。不可燃成分转变为无机物(灰渣)。此处理方式迅速、无害自动化程度高。且焚化产生的热能可供利用。但此种方式要求垃圾低位平均热值不低于kJ/妇否则焚化成本大大增加。二、垃圾发电效益分析据初步估算建造一座九十年代相当水平的月处理垃圾量吨发电容量IVlW的垃圾发电厂。其中焚化炉和烟气处理设备采用进口设备。工程静态总投资约需亿人民币。单位千瓦造价是很高的。但对垃圾发电而言用单位千瓦造价与燃煤电厂比较是不合适的。垃圾发电产生的效益首先是垃圾处理其次才是发电。下面分述垃圾发电的社会效益和经济效益.社会效益:垃圾焚化处理有效地解决了垃圾出路改善了城市卫生环境减少了垃圾处理的土地使用面积减轻了环卫工作的劳动强度和危险性。还能变废为宝为生活和工业提供电力。··.经济效益垃圾发电厂的主要经济收益有两部分一是电力销售效益(包含部分回收废金属销售收益)二是垃圾处理费收益。垃圾处理费是政府为处理城市垃圾支付的费用。据某大城市测算采用掩埋处理或其他无害处理方式每吨垃圾的处理费用约为元』、民币。这部分垃圾处理费用由政府按垃圾实际处理量支付给垃圾电厂。这样与常规火力发电厂不同。垃圾发电厂的燃料不但不需支付燃料成本反而得到政府支付的垃圾处理费用。在此基础上进行测算垃圾电厂的投资效益可以与常规火力发电厂相比。在国外垃圾电厂的投资者即以上述两项投资效益来经营电厂。在我国由于人工便宜和电力较为紧缺根据测算。当不计投资成本时。依靠售电收人足以支持垃圾电厂的运行和维修费用尚有盈利比国外条件更为优越。这样政府部门以公益事业建造垃圾电厂后。就相当于再无负担地有效地解决了垃圾问题。三、垃圾发电技术分析.焚化锅炉特点()垃圾(燃料)特性焚烧炉燃烧的燃料收集于住宅区、商店、学校、机关、公共场所以及工业区的生活垃圾其物理成分包括厨房垃圾和废品类其化学成分如下:碳分:l~o%氢分:~%氧分:一l%氮分:.~l%有机氯化物:..%水分:o一%灰分:l%热值:~kJ/妇()焚化锅炉的特点由于燃料为垃圾。垃圾(燃料)的水分高热值低决定了采用焚化炉篦和配置中维普资讯http:wwwcqvipcom温中压锅炉的特点。.目前世界上比较有代表性的焚化炉篦有:马丁式炉篦辊底式炉篦机械向前式炉篦·马丁式炉篦:分为三个区段即干燥区、燃烧区、后燃烧区。固定式的炉篦和活动式的炉蓖交替安装着由于活动式的炉篦往复活动使垃圾层可以有效的反送搅拌充分燃烧由于炉篦的上端部分特制成棱锥状炉篦反送活动的同时也达到磨碎垃圾的效果。马丁式炉篦的炉膛温度约为℃。·辊底式炉篦:分为三个区段即进料/干燥区、燃烧区、后燃烧区。每个由电动机单独驱诂的辊轴按顺序排列着辊轴直径约为.米长度一般由垃圾处理量决定辊轴的个数由垃圾的湿度决定(一般为~个)辊轴上装有一圈炉篦垃圾依靠辊轴的转动达到翻动的目的辊轴间有一定的间隙如遇垃圾卡死时辊轴可以反转。辊底式炉篦的炉膛温度约为o。c。·机械向前式炉篦:分为四个区段即进辩/干燥区、点火区、燃烧区、后燃烧区。每个区段都由径向固定粱及可动粱交替排列而成可动粱通过液压机构实现前推和升举运动使得炉篦从头到尾形成一连续可控的传送机构这样炉篦面上的垃圾得到充分的翻动。均匀地暴露于燃烧空气和高温中达到充分燃烧。机械式炉篦的炉膛温度约为℃。此三种炉篦技术比较成熟以辊底炉篦运行效果最佳但设备价格较高。.垃圾发电厂特有系统及技术垃圾发电厂是以垃圾为燃料的发电厂其主要工艺系统包括垃圾接收系统、焚化锅炉系统、汽轮发电机系统、三废处理系统、绘排水系统其中汽轮发电机系统和给排水系统与常规发电厂类似垃圾接收系统、焚化锅炉系统、三废处理系统以及厂房布置有其特殊性现以广东省电力设计院设计的垃圾发电工程广州市大坦沙资源发电厂初步设计为例分述如下:广州市大坦沙资源发电厂共安装二台机械向前式炉篦锅炉每台锅炉每天焚烧垃圾能力为吨为自然循环中温中压汽包锅炉(额定蒸发量:t/h过热器出口蒸汽压力:.MPa过热器出口蒸汽温度:'E。给水温度:lo)配二台MW纯凝汽式汽轮发电机全厂占地面积圣勺m总建筑面积约Omz。()垃圾接收系统垃圾接收系统的功能是收集及暂时贮存垃圾。并将垃圾送人焚化炉。由城市环卫部门从各个地方收集到的生活垃圾用垃圾车运到电厂厂区经过o吨的地磅自动测量重量然后通过高架路进入标高为lO.o米的垃圾卸料大厅(卸料大厅长m宽.m净空高m)将垃圾卸于密闭且负压的垃圾贮存坑垃圾在贮存坑内经过发酵、脱水后由贮存坑顶部的垃圾吊车经过容量为lO的垃圾抓斗将垃圾投放到锅炉的垃圾进料斗。垃圾贮存坑长m宽m坑底深一.m估计能满足电厂天的燃辩(贮存坑的容量一般按最长公众假期的天数内锅炉所需燃料量考虑)。垃圾贮存坑与卸料大厅之问共有l个液压控制的垃圾卸料fq垃圾贮存坑顶部.m处设有吊车控制室垃圾卸料门及垃圾吊车的控制均在此室进行垃圾接收系统设有一台出力为每小时吨的切割式垃圾破碎机。如有大块垃圾由吊车抓斗送进破碎机切碎再返回贮存坑待焚烧。()焚化锅炉系统且/、燃烧系统·燃烧系统的拟定由垃圾接收系统的垃圾抓斗将垃圾贮存坑的垃圾投放到锅炉的垃圾进料斗垃圾·维普资讯http:wwwcqvipcom经进料斗出口的液压式给料门沿着锅炉的进料斜槽(容积柏)被导人焚烧炉篦。燃烧空气分为一次风和二次风冷却风是二次风的一部分但有独立的冷却风机。一次风由一次风机抽自垃圾贮存坑顶部(形成贮存坑内负压消除垃圾臭味外逸)经过二级气一汽热交换器(即暖风器)加热将空气温度提高到℃从炉底通过炉篦进入燃烧室提供燃烧所需要的大部分空气二次风由二次风机抽自锅炉的顶部通过燃烧室顶音弭口炉篦上的喷嘴进入燃烧室为未完全燃烧的烟气提供足够空气是未完全燃烧的烟气更充分有效的燃烧冷却风吹人炉篦过渡区和小部分炉壁达到冷却的目的燃烧系统请见附图。·燃烧系统主要数据(一台焚烧锅炉)锅炉计算处理垃圾量:【.t/h理论空气量:.Nm/kg理论烟气量:NmJ/kg一次风进入锅炉温度:O℃二次风进入锅炉温度:℃锅炉排烟温度(省煤器后):℃最低稳燃负荷:O%锅炉效率:.%·主要辅助设备选择由于垃圾锅炉的特点配用的辅机在国内均为非定型产品需作适当的改型。一次风机(每炉一台)为离心式设计温度:qC设计风量:Nm~/kg设计静压:Pa二次风机(每炉一台)为离心式设计温度:qC设计风量:(,Nm~/kg设计静压:lOPa冷却风机(每炉一台)为离心式设计温度:qC设计风量:Nm/设计静压:Pa。b/.点火助燃油系统锅炉的点火助燃油装置采用高能电点火点火助燃油的雾化方式为机械雾化。点火助燃油油种为#轻柴油。每台锅炉设有支点火助燃油枪分别··布置在锅炉的两侧点火助燃油装置配置有可伸缩机构在锅炉运行过程中能拆移任何一台燃油装置更换雾化片每台燃油装置都设有自动启动功能在锅炉窟动或当垃圾热值低于d/kg以及喷人垃圾渗出水达到最大量时炉温也能达到以上。点火助燃油枪的工作压力为.~.MPa。()三废处理系统a/.烟气处理系统由于垃圾焚烧后烟气产物比较特殊主要含HC和so等酸性气体需设置烟气处理系统本文介绍的锅炉每炉各配置一套烟气处理系统即烟气经反应塔用Ca(OH)去除HC和s等有害物质然后烟气经布袋式除尘器达到环保部门的排放标准由引风机经烟囱排人大气反应塔的反应生成物贮存于反应物贮存罐中。b/.除灰尘系统·除渣系统炉渣包括炉篦漏下的落渣以及炉篦后燃烧区的排渣。炉渣约占燃料的%。每台炉底设有二台.t/h刮板式落渣输送机机内装有约m的冷却水用于冷却落渣落渣被输送到炉后的lOt/h刮板式炉渣输送机。炉篦后燃烧区的排渣直接排人炉渣输送机再通过振动带式输送机接至炉渣贮存坑中该机头设有电磁除铁器用以除去炉渣中的金属废金属可以回收再利用。炉渣贮存坑位于炉前长m宽.m高m底深一.OOm设二台吨的抓斗吊车将炉渣抓到运渣车外运。如果炉渣中的重金属经过化验未超标可以用作建筑材料否则作填埋处理。·除灰系统炉灰包括飞灰和烟气处理系统的飞灰。锅炉过热器及省煤器下灰斗的灰由管道正压输送至烟气处理系统专设的贮罐中维普资讯http:wwwcqvipcom由汽车外运直接填埋。烟气处理系统中反应塔的反应生成物和布袋除尘器灰斗的灰被正压吹送至反应生成物贮罐中用汽车外运直接填埋。c/.废水处理系统电厂废水包括垃圾贮存坑渗出水、炉渣贮存坑渗出水以及其它生产废水和生活废水。垃圾贮存坑渗出水经过沉淀过滤后喷入焚化炉内燃烧。炉渣贮存坑渗出水收集后在电厂进行处理去除重金属等有害物质达到排放标准后排至市政下水道。其它生产废水和生活废水按常规处理后排人市政下水道。.厂房布置垃圾电厂的厂房布置按电厂的燃料流程顺序为:垃圾卸料犬厅一垃圾贮存坑一垃圾焚烧锅炉一烟气处理系统一引风机一烟囱汽轮发电机房及化学水车间布置在锅炉房的侧面炉渣贮存坑布置在垃圾贮存坑和锅炉之间炉渣贮存坑的顶部为风机室从卸料犬厅到引风机之间均为室内布置厂房平面布置请见跗图。附图燃烧系统图附图垃圾电厂主厂房布置示意图·维普资讯http:wwwcqvipcom

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