垃圾焚燒發(fā)電廠燃燒控制及環(huán)保排放的研究

唐 安

永清環(huán)保股份有限公司 湖南 瀏陽(yáng) 410300

引言

垃圾焚燒是指垃圾在高溫下被燒成殘?jiān)蛘呷诨牟幻鞴腆w物質(zhì)。垃圾焚燒這一方法在很久以前就被開始使用,是對(duì)垃圾進(jìn)行處理的一種歷史悠久的方法。由于垃圾焚燒可以明顯的減少垃圾的容量和體積,減少占地面積,焚燒產(chǎn)生的熱量還可以循環(huán)利用,所以現(xiàn)已變?yōu)樘幚沓鞘挟a(chǎn)生的垃圾的重要策略之一。但是垃圾焚燒產(chǎn)生的垃圾滲濾液、灰渣和粉塵等會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染,減少其對(duì)環(huán)境的污染是十分必要的。

一、燃燒控制

(一)垃圾焚燒爐及垃圾焚燒過程的燃燒控制。垃圾焚燒開始是垃圾被垃圾車輸送到垃圾儲(chǔ)存坑,并在里面進(jìn)行5～7天的發(fā)酵,隨后發(fā)酵后的垃圾被送到焚燒爐的料斗里。焚燒爐進(jìn)行運(yùn)作時(shí),先將爐膛的溫度加熱到850攝氏度以上,然后在推料器的作用下,垃圾不斷的被推進(jìn)焚燒爐,燒盡后的殘?jiān)?jīng)冷卻進(jìn)入渣坑儲(chǔ)存起來,可作為建筑材料進(jìn)行二次利用。燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)冷卻后通過尾氣處理系統(tǒng),達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)后被排入到空氣中。在焚燒系統(tǒng)中,會(huì)互相影響的參數(shù)很多,比如焚燒溫度、爐排上料層布置、煙氣停留時(shí)間等,如果生活垃圾在焚燒系統(tǒng)中停留時(shí)間長(zhǎng),那么溫度應(yīng)相對(duì)減低;如果停留時(shí)間短,那么溫度應(yīng)相對(duì)升高。在垃圾燃燒過程中,推料器的控制對(duì)垃圾焚燒過程也是極其有意義的,每個(gè)推料器都配有速度調(diào)節(jié)器,壓縮、進(jìn)料、返回三個(gè)過程組成其每一次運(yùn)作,三個(gè)過程要求的推料器的速度都不一樣。壓縮過程：為推料器前進(jìn)的第一個(gè)階段,推料器被液壓比例閥控制向前飛速移動(dòng)。進(jìn)料過程：為推料器前進(jìn)的第二個(gè)階段,此時(shí)推料器向前移動(dòng)是由于液壓比例閥被速度控制器控制。返回過程：為第三個(gè)階段,這時(shí),液壓開/關(guān)閥的控制其快速返回[1]。

(二)垃圾焚燒量的計(jì)算、偏差演算和控制。焚燒量計(jì)算是通過記錄投入進(jìn)行焚燒的垃圾體積,重量和間隔時(shí)間,計(jì)算出焚燒的速度和被焚燒的垃圾的密度。判斷實(shí)際焚燒量與目標(biāo)焚燒量的關(guān)系的主要依靠偏差演算,當(dāng)實(shí)際焚燒量與目標(biāo)焚燒量之間的差為正數(shù),并且絕對(duì)值大于偏差范圍的時(shí)候,說明實(shí)際焚燒量大于目標(biāo)焚燒量;當(dāng)實(shí)際焚燒量與目標(biāo)焚燒量之間的差為負(fù)數(shù),并且絕對(duì)值大于偏差范圍時(shí),說明實(shí)際焚燒量小于目標(biāo)焚燒量,且焚燒過少[2]。偏差演算可用來指導(dǎo)爐排進(jìn)行速度調(diào)整,確保達(dá)成每天的焚燒工作量目標(biāo)。焚燒控制是指以實(shí)際焚燒量和垃圾熱值及層厚偏差為根據(jù)對(duì)燃燒周期進(jìn)行控制,最終完成每天的焚燒工作量[3]。

二、環(huán)保排放

(一)飛灰無害化處理。二噁英物質(zhì)和重金屬大多來源于焚燒產(chǎn)生的飛灰,二噁英致癌性極強(qiáng),對(duì)人類的生命健康有極大的危害,是一種有劇毒的物質(zhì)。重金屬不僅會(huì)對(duì)土壤和水源產(chǎn)生污染,而且可影響兒童發(fā)育、導(dǎo)致心腦血管疾病,甚至可致癌。現(xiàn)如今國(guó)際上對(duì)飛灰的處理方法最普遍的是固化填埋法,但是固化填埋法不僅浪費(fèi)土地資源而且還有滲漏的風(fēng)險(xiǎn)。飛灰無害化處理是指用二次物料復(fù)合技術(shù)將焚燒飛灰包裹起來,形成一個(gè)復(fù)合球,在球體內(nèi)加入還原劑、助燃劑等,再在燃燒的過程中對(duì)其解毒。經(jīng)過無害化處理的飛灰不再具有毒性,可以在建筑,建材,修建公路等方面進(jìn)行再次利用,節(jié)省了自然資源。

(二)半干法脫硫。半干法脫硫是用濕的脫硫劑將垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣里含有的硫分離開來。脫硫劑和二氧化硫等硫化物會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成粉狀的固體產(chǎn)物。半干法脫硫的方法主要有增濕灰循環(huán)脫硫技術(shù)、旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法、氣體懸浮吸收法三種。三種方法原理相同,實(shí)行過程和所用器具略有差異,增濕灰循環(huán)脫硫技術(shù)顧名思義是把循環(huán)灰和石灰粉混合并增濕,在煙道反應(yīng)器里進(jìn)行脫硫反應(yīng);旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法是把消石灰粉加水做成消石灰乳,再在吸收塔的霧化裝置里被霧化為小液滴后,與煙氣中的二氧化硫發(fā)生反應(yīng),從而去除煙氣中含有的大部分硫化物;氣體懸浮吸收法是指鍋爐煙氣與從噴嘴噴入的石灰漿混合,然后在反應(yīng)器里進(jìn)行反應(yīng),脫硫后的灰被捕捉后還可以再次進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行循環(huán)使用。進(jìn)行半干法脫硫后,垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣中的含硫量大量減少,對(duì)環(huán)境的污染也大幅度降低[4]。

(三)垃圾滲濾液處理。垃圾焚燒發(fā)電廠的垃圾滲濾液具有很高的污染,對(duì)其處理要比處理普通生活污水和城市廢水更加復(fù)雜,所需的成本和投資也更加高昂。現(xiàn)在主要通過預(yù)處理、生物處理和深度處理等工藝來處理垃圾焚燒發(fā)電廠生成的垃圾滲濾液。預(yù)處理常用的方法有混凝和氨吹脫,即通過物化技術(shù)清除滲濾液中的某些有機(jī)污染物、固體懸浮物和氨氮等,從而使得對(duì)生物的抑制作用大幅度降低。生物處理可分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類,好氧生物處理的方法主要有活性泥垢法、新型生物膜反應(yīng)器等,不但可以去除氨氮,而且對(duì)處理有機(jī)污染物也有一定的作用。厭氧生物主要通過中溫兩級(jí)上流式反應(yīng)器進(jìn)行處理,其中第一級(jí)可以稀釋和緩沖負(fù)荷沖擊截留難降解物質(zhì);第二級(jí)對(duì)有機(jī)物的降解有很大的作用。深度處理系統(tǒng)可以使水中的污染物徹底分離,經(jīng)深度處理之后的滲濾液能達(dá)到國(guó)際一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),可在循環(huán)冷卻,配置石灰乳等方面回收利用。

三、結(jié)束語(yǔ)

通過垃圾焚燒來處理城市垃圾是目前最可靠的方法之一,而且焚燒產(chǎn)生的熱量經(jīng)過轉(zhuǎn)化后變成了電能,也在一定程度上對(duì)緩解電力緊張的問題做出了貢獻(xiàn),現(xiàn)如今怎么處理焚燒垃圾帶來的環(huán)境污染是全世界都在關(guān)注的問題,也是目前急需解決的問題。控制燃燒過程可以從源頭上減少焚燒發(fā)電對(duì)環(huán)境的不利影響,環(huán)保排放可以大幅度減低焚燒發(fā)電對(duì)環(huán)境的污染,這些技術(shù)的推廣將促進(jìn)垃圾焚燒發(fā)電廠的發(fā)展邁上新的臺(tái)階。