我國垃圾焚燒發(fā)電現(xiàn)狀與焚燒爐的選擇

賈金磊

【摘 要】近年來，垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)在國外已經(jīng)有了很多發(fā)展，但是，在我國的上個(gè)世紀(jì)初期才剛剛開始開發(fā)廢物焚燒的技術(shù)。我國在很多地區(qū)，對(duì)于垃圾焚燒發(fā)電生產(chǎn)必須根據(jù)不同的經(jīng)濟(jì)類型和城市垃圾的情況對(duì)于焚燒爐的類型進(jìn)行選擇，不同類型的爐子其都有各自的優(yōu)缺及作用。本文對(duì)垃圾的資源化和無害化利用以及垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，與此同時(shí)分別對(duì)于垃圾焚燒發(fā)電中機(jī)械焚燒爐，流化床爐和回轉(zhuǎn)窯焚燒爐等不同焚燒爐特性進(jìn)行對(duì)比分析，論證了焚燒爐選擇的基本要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】垃圾焚燒；發(fā)電現(xiàn)狀；焚燒爐選擇

前言

目前，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化率也相對(duì)逐年的提高，城市垃圾的收集以及處置方面的問題也日益顯得迫切。與以往一些傳統(tǒng)填埋的方法進(jìn)行相互間的對(duì)比，垃圾焚燒發(fā)電的方法更加的具有環(huán)保性，而且更加的有效，與此同時(shí)具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)階段，很多以往傳統(tǒng)電力公司為了發(fā)電而焚燒家庭垃圾。垃圾焚燒爐與傳統(tǒng)的熱能發(fā)電項(xiàng)目相同，垃圾焚燒爐是發(fā)電最關(guān)鍵的設(shè)備。文章當(dāng)中具體的分析了焚燒爐的優(yōu)點(diǎn)以及缺點(diǎn)，并且對(duì)焚燒爐的選擇提出了建議。

1 我國垃圾焚燒的發(fā)展趨勢(shì)

1.1 我國垃圾焚燒發(fā)電現(xiàn)狀

自從中國第一個(gè)垃圾焚燒廠成功的運(yùn)營以來，經(jīng)過多年以來不斷的進(jìn)行探研，我國的垃圾焚燒技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。一方面，部分城市利用外資貸款引進(jìn)焚燒爐、煙氣凈化和自動(dòng)控制。通過這些關(guān)鍵技術(shù)以及關(guān)鍵設(shè)備，建立了高科技含量的現(xiàn)代化垃圾焚燒廠。這些垃圾焚燒廠產(chǎn)生的電力大大緩解了我國的使用電緊張的問題。另一方面，許多國內(nèi)制造廠商吸收了國外焚燒技術(shù)和設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)了中型家庭垃圾焚燒設(shè)備。在這一點(diǎn)上，一股高效發(fā)電的趨勢(shì)正在蓬勃發(fā)展。

1.2 垃圾焚燒爐的要求

廢物垃圾由于其成分的復(fù)雜性和熱值的巨大變化，廢物燃燒系統(tǒng)和廢物焚燒爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也在很長一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生了相應(yīng)的變化。對(duì)于高灰、低熱值、復(fù)雜的物理成分、含有有機(jī)物質(zhì)和有害物質(zhì)的焚化爐的設(shè)計(jì)，必須考慮到爐中廢物的燃燒溫度，停留時(shí)間以及爐中煙氣湍流的停留時(shí)間，使氣體完全燃燒以控制氣味，并根據(jù)不同的燃燒方法抑制二氧化硫的產(chǎn)生。焚燒爐的類型可以分為機(jī)械焚燒爐、流化床焚燒爐、回轉(zhuǎn)窯焚燒爐、氣體型焚燒爐和熱解爐。由于最后兩個(gè)焚燒爐的處理能力較低，通常較少用于大型廢物焚化發(fā)電項(xiàng)目。

2 垃圾焚燒爐的分類以及選擇

2.1 機(jī)械式垃圾焚燒爐

機(jī)械焚燒爐是屬于垃圾層燃燒的焚燒爐，爐膛是焚燒爐的重要組成部分。其中的原理是爐肉網(wǎng)格之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以使垃圾進(jìn)行不斷的旋轉(zhuǎn)、攪拌并且向前推進(jìn)，然后有效燃燒。我們可以把原材料廢物放入料斗當(dāng)中以后，然后垃圾進(jìn)入爐篦。垃圾在自身的重力和爐篦的力量之下，不斷地被轉(zhuǎn)動(dòng)、釋放和干燥，以達(dá)到完全燃燒的目的。焚燒爐內(nèi)部可以分為干燥區(qū)、燃燒區(qū)和燒盡區(qū)。垃圾通過電網(wǎng)格的不同區(qū)域進(jìn)行完全燃燒。達(dá)到完全的燃燒，燃燒空氣從爐壁的底部或者側(cè)面引入，并與廢物充分的進(jìn)行混合，以確保燃燒效率。在正常的運(yùn)行過程當(dāng)中，爐溫保持在850攝氏度至950攝氏度。在正常情況下，燃燒產(chǎn)生的熱量可以保持爐溫。當(dāng)焚燒爐的熱量較低時(shí)，必須注入輔助燃料以維持爐溫。機(jī)械焚燒爐的優(yōu)點(diǎn)是具有很強(qiáng)的焚燒能力?，F(xiàn)階段，一些機(jī)械焚燒爐每天可燃燒800噸垃圾，最高可達(dá)1200噸/天。其次，廢物在機(jī)械焚燒爐中均勻進(jìn)行分布，可以使得廢物完全的燃燒。然而，在操作的過程當(dāng)中，需要值得注意的是要根據(jù)爐中廢物焚燒的狀況調(diào)整進(jìn)料條件。一般情況下，廢物燃燒有時(shí)需要添加輔助燃料，以將爐中的煙氣溫度維持在850攝氏度以上。

2.2 流化床焚燒爐

流化床焚燒爐和機(jī)械焚燒爐的焚燒方式不同，流化床焚燒爐使用流化技術(shù)進(jìn)行廢物焚化。石英砂通常被放入爐中作為冷卻劑，也被稱之為床料。在廢物燃燒前，將爐中的冷卻劑加熱至600攝氏度以上使其達(dá)到沸騰，然后將垃圾粉碎后放入爐內(nèi)，使流化廢物與冷卻劑和廢水完全的進(jìn)行混合，蒸發(fā)，使其溫度繼續(xù)的上升。頂部開始燃燒以后。流化床焚化爐開始穩(wěn)步燃燒。流化床焚燒爐能很好地適應(yīng)廢物的變化，并且由于冷卻劑的存在而產(chǎn)生有效的燃燒熱。但是，由于流化床焚燒爐采用流化燃燒方法，在廢物中很難對(duì)高密度或大直徑的成分進(jìn)行流化，從而影響燃燒效率。所以，在進(jìn)入焚燒爐之前，必須去除密度較高或直徑較大的廢物部件，并且需要增加一個(gè)大功率廢物研磨裝置。除此之外，由于廢物在放入焚燒爐后直接燃燒，為了提高燃燒的效率，需要控制進(jìn)入焚燒爐的廢物的含水量，并在焚燒爐前對(duì)廢物進(jìn)行預(yù)處理，以便于減少含水量。

2.3 回轉(zhuǎn)窯焚燒爐

回轉(zhuǎn)窯焚燒爐是一種旋轉(zhuǎn)式的鍋爐，它的耐火襯里在鋼缸內(nèi)，鋼筒在軸向上略微的傾斜。垃圾被放置在鍋爐的上部，爐子的主體慢慢的進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，讓廢物繼續(xù)返回，移動(dòng)到爐子的尾部。廢物在爐中逐漸干燥燃燒，燃燒后排放到排渣裝置當(dāng)中。有時(shí)，除了旋轉(zhuǎn)圓筒的前部之外，還有前推門或后推門。前推門是為了幫助干燥垃圾而設(shè)計(jì)的，后推門是為了協(xié)助焚燒垃圾而設(shè)計(jì)的。但是，當(dāng)廢物的熱值較低時(shí)，該裝置不易控制和燃燒。因此，旋轉(zhuǎn)焚燒爐主要用于燃燒高熱量的工業(yè)固體廢物，很少用于燃燒家庭廢物。

2.4 各種焚燒爐的選擇

機(jī)械爐焚燒爐技術(shù)是垃圾焚燒爐當(dāng)中最為完善的，其具有較強(qiáng)的垃圾應(yīng)變能力。它可以燃燒低熱量和高濕度的廢物，如果對(duì)于燃燒系統(tǒng)以及焚燒爐的結(jié)構(gòu)做一些修改以后，其可以適應(yīng)高水和低熱量的家庭廢物燃燒。根據(jù)目前垃圾焚燒發(fā)電的趨勢(shì)來進(jìn)行分析，國內(nèi)垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)正在逐漸的成熟，但不同的焚燒技術(shù)水平有著不同的效果。主要應(yīng)用技術(shù)是機(jī)械爐和流化床爐。對(duì)于機(jī)械爐來說，是直接引進(jìn)的國外設(shè)備。加拿大生產(chǎn)和制造的燃燒爐主要是機(jī)械格柵爐.國家研制的流化床焚燒爐采用了多種燃料共燃的方式。由于使用外國設(shè)備或技術(shù)的成本高于當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的焚燒爐，因此流化床焚燒爐主要使用國內(nèi)生產(chǎn)的設(shè)備。雖然流化床焚燒技術(shù)的使用不如網(wǎng)格焚燒爐，但流化床廢物焚燒爐可以改善廢物，提高燃燒的效率，與此同時(shí)減少廢物回收廠的垃圾填埋量。但是在實(shí)際當(dāng)中，其通過犧牲燃料生產(chǎn)的能源效率來提高廢物生產(chǎn)的能源效率。因此，為了有效的避免能源浪費(fèi)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際當(dāng)中的具體情況選擇兩種類型的焚燒爐。

3 結(jié)束語

綜上所述，利用生活當(dāng)中的垃圾進(jìn)行焚燒以后而發(fā)電生產(chǎn)符合國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，同時(shí)，也是我國大中城市固體垃圾處理的未來發(fā)展方向。在這其中，機(jī)械爐的焚燒技術(shù)正在日趨的進(jìn)行不斷的完善，而且焚燒的能力相對(duì)較強(qiáng)，非常易于使用和維護(hù)，更加適合熱值低、濕度高的廢物焚燒。其能達(dá)到良好的廢物混合，配合良好的爐子排氣裝置。從而確保廢物在爐子當(dāng)中進(jìn)行完全的燃燒，最大限度地提高燃燒效率。機(jī)械焚燒爐也是日后處理家居垃圾的重要裝置。

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（作者單位：光大環(huán)保能源（新鄭）有限公司）