垃圾处理与循环流化床垃圾焚烧炉
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流化床焚烧炉简介流化床焚烧炉是在炉内铺设定厚度,一定粒度范围的石英砂,通过底部布风板鼓入一定压力的空气,将砂粒吹起处于流化状态。
流化床焚烧炉燃烧温度一般控制在800~900℃,砂床蓄热量大,气一固混合强烈,传热传质速率高,具有极好的着火条件,垃圾入炉后即和炽热的石英砂迅速处于完全混合状态,垃圾受到充分加热、干燥,燃烬率高。
流化床焚烧炉主要有两种形式:鼓泡床焚烧炉和循环流化床焚烧炉。
(1)鼓泡床焚烧炉典型的鼓泡床焚烧炉结构如图所示。
鼓泡床焚烧炉垂直流化速度多在0.6~2m/s之间,而砂床最小深度则取决于必须维持焚烧所需的最低过剩空气量及使废物完全燃烧的条件下的数据加以设计,一般设计高度约在0.6~1.5 m间。
鼓泡床炉体主要由流化床和悬浮段炉膛两部分组成。
典型的鼓泡床焚烧炉结构图(2)循环流化床焚烧炉循环流化床通过高流化速度使炉床所含粗砂和废物颗粒向上浮出,并经固体回收分离装置(一般用旋风分离器)将烟气中的砂粒和燃烧完全或未完全的废物通过高温底管及返料器再循环送入炉内而形成一高度混合的燃烧反应区,使废物能在足够的停留时间内被分解、破坏和焚烧。
典型的循环流化床焚烧炉结构如图所示。
循环流化床的垂直流化速度一般在3.6~9m/s之间,约为鼓泡床的2~10倍。
而单位时间由旋风分离器收集循环进入炉内的固体物料量(含床砂和燃烧过程产生的固体物)除以单位时间内焚烧废物量的值(即固体颗粒循环比)则介于50~100之间。
通过这种方式,流化床温度分布将吏为均匀一致,在一般操作时焚烧温度的上限都维持在850~900℃,整体而言,虽比鼓泡床焚烧炉操作温度低,却具有足以处理有害废物达到比规定的破坏去除率(DRE)更高的能力。
循环流化床燃烧技术是在鼓泡床基础上发展起来,具有更优异的性能。
流化床焚烧炉适合燃烧废油脂,工业有机污泥以及低热值呈颗粒状的废物。
对于尺寸较大的废物,一般需要进行破碎等预处理,使其控制在适合的粒度范围。
流化床焚烧炉不适宜处理含有低熔点盐类较多的废物,焚烧该类废物容易使床料粒子烧结团聚,从而导致流化状态恶化。
循环流化床技术在垃圾焚烧二恶英控制方面的优势循环流化床焚烧炉的主要特征是炉膛内始终存有大量的粒度适宜的惰性床料,垃圾和惰性床料在炉膛内流化风的作用下呈充分流化状态,垃圾送入炉膛后在处于流化状态的床料裹挟下,迅速分散、快速升温,很快地完成燃烧前的升温阶段,实现持续的稳定燃烧,大量的物料被烟气带到炉膛上部燃烧,经过不同的途径再循环返回炉膛下部。
这包括布臵在炉膛出口的气固分离器,将被烟气带出炉膛的物料中的绝大部分从烟气中分离出来,并经过返料系统将物料回送至床内;更有很大量的物料通过中间上升和边壁下降的内部通道实现循环。
这样的物料循环,一方面实现了炉膛内温度的均匀化,另一方面保证了垃圾的充分燃烧。
循环流化床具有很大的热容量和良好的物料混合速率,所以对燃料的适应性强,床内强烈的湍流和物料循环,增加了垃圾的燃烧速率,均匀的炉内温度既保证了燃烧烟气在高温区的停留时间,又可以防止局部高温的问题。
因此,气体燃烧充分、毒性物质分解彻底,垃圾燃尽率高。
垃圾焚烧作为一种固体废物污染的处理技术,不可避免的涉及到二次污染的问题。
而二恶英类物质的排放,是其中最重要也是最受关注的。
目前我国对垃圾焚烧二恶英类物质排放的要求仅限于烟气,从更广义的二恶英排放范围考量,垃圾焚烧二恶英的排放应该还包括飞灰、锅炉灰、炉渣和废水。
当前控制垃圾焚烧过程二恶英类物质排放有3种最主要的技术手段。
一是源头控制,即破坏原生垃圾中存在的二恶英,并且减少二恶英类物质的原始生成量;二是末端吸附,即将已经产生的二恶英类物质通过吸附等手段捕捉到飞灰中,防止其排放到大气;三是末端消减,在一定的条件下,通过催化反应器,使烟气中的二恶英类物质反应生成相对无害的低分子化合物。
末端吸附的局限性在于,仅仅是将烟气中的二恶英类物质通过活性炭等吸附后转移到飞灰中,虽然可以实现烟气的达标排放,但是却增加了飞灰中的二恶英含量。
因此末端吸附只是二恶英的转移,并非减量。
末端消减虽然达到了烟气中二恶英类物质的减量,但是对于飞灰中含有的更大量的二恶英却没有作用。
流化床垃圾焚烧锅炉的现状与前景一、现状目前国内的城市垃圾处理方式主要采用填埋和焚烧两种方式,而焚烧方式中以炉排式焚烧和旋转炉式焚烧为主。
虽然这两种方式在处理垃圾的过程中能够产生一定的能量,但是其效率相对较低,污染较大,同时也难以实现全面的垃圾资源化利用。
而流化床垃圾焚烧锅炉则是一种新型的城市垃圾处理技术,其具有以下几个显著的优点:1. 清洁环保:流化床垃圾焚烧锅炉利用高温燃烧垃圾,产生的废气经过严格的处理设备处理后,可以将污染物排放控制在合理的范围内,大大减少对环境的影响。
2. 高效能源回收:流化床垃圾焚烧锅炉将垃圾进行高温燃烧,产生的热能可以用于发电,能源得到了有效的回收利用,减少了对传统能源的依赖。
3. 垃圾资源化利用:流化床垃圾焚烧锅炉在处理垃圾的也可以实现对可回收物的分离,让可回收物得到二次利用,减少了对资源的浪费。
4. 处理规模灵活:流化床垃圾焚烧锅炉的处理规模可以根据实际需求进行调整,可以适应不同规模的城市垃圾处理需求。
流化床垃圾焚烧锅炉在环保、能源回收和资源化利用等方面具有着巨大的优势,值得在国内推广应用。
二、前景1. 政策扶持:随着“十四五”规划的提出,我国对环保产业的支持力度将会进一步加大,制定更加严格的环保政策和标准,这将为流化床垃圾焚烧锅炉的发展提供有力的政策保障。
2. 技术创新:随着科技的不断进步,流化床垃圾焚烧锅炉的技术也在不断改进和提高。
未来,我们可以预见到流化床垃圾焚烧锅炉在效率、环保性能、安全性等方面将会有更大的突破和创新。
4. 国际市场:目前,国际上对于环保产业的需求也在不断增加,而我国的流化床垃圾焚烧锅炉技术在技术水平、设备制造等方面具有一定的优势,有望在国际市场上获得更多的合作机会。
流化床垃圾焚烧锅炉在未来的发展前景非常广阔,其在国内外都具有着巨大的市场需求和发展潜力。
大容量生活垃圾循环流化床焚烧炉的技术特点与调试运行随着我国经济的快速发展,人口聚集、消费水平提高,全国生活垃圾产量逐步增长。
2016年中国城市和县城生活垃圾清运量达到2.7亿吨,较上年增长5%,人均生活垃圾清运量增加至486kg。
固废处理包括填埋、焚烧、堆肥三大技术路线。
目前,虽然垃圾填埋在中国占主导地位,但焚烧处理技术优势明显,处理占比不断提高,将成为最主要的垃圾处理方式。
垃圾焚烧与填埋相比,具有以下优点:1)减量缩容。
垃圾经过焚烧后,一般可减重80%,减容90%以上,可节约大量的土地资源;2)资源再利用。
每吨生活垃圾的热值相当于0.2~0.25t标准煤,垃圾焚烧发电能产生较好的资源综合利用效益。
垃圾焚烧锅炉从炉型上主要分为炉排燃烧与循环流化床燃烧,其中前者以国外引进为主,后者国内可以自主研发制造。
循环流化床锅炉具有垃圾燃尽率高、灰渣含碳量低、负荷调节范围大、燃料适应性广、符合中国垃圾低位热值低的国情等优点,但运行成本相对较高。
通过近20年的不断积累,余热发电系统、脱硫除尘系统、DCS集中控制系统、垃圾预处理系统、给料系统及冷渣系统等各类配套设施方面的不断创新,垃圾焚烧发电技术得到大力提高。
我司借鉴欧洲发达国家先进的循环流化床固体废物焚烧技术,在国内首次引进了单台日处理1000t的生活垃圾循环流化床焚烧炉。
1固体回收燃料预处理工艺原生垃圾通过干化与分选后已经不是传统意义上的垃圾,而是固体回收燃料。
预处理主要是通过干化(使原生垃圾中含水率从60%左右降低到30%以下)、机械破碎、分选等工艺,降低大件垃圾尺寸,去除垃圾中的金属、瓦砾和玻璃等不可燃物,提高可燃物占比。
通过预处理使焚烧炉运行时给料均匀、燃烧更为彻底、减少炉渣生成量,并在一定程度上降低了二恶英等污染物的生成使排放更清洁。
经生物干化和机械分选(如图1)后的燃料特性如表1。
2锅炉设计参数锅炉设计参数如表2,图2为循环流化床锅炉示意图。
3流化床焚烧炉工艺特点(1)该焚烧炉采用高温水冷旋风分离器及外置式换热器,以更好地防止热膨胀及防止高温烟气对过热器的腐蚀;同时还采用了低空气比的烟气再循环技术及组合式吹灰技术。
流化床垃圾焚烧锅炉的现状与前景流化床垃圾焚烧锅炉是一种将垃圾进行高温分解、燃烧的设备。
相比传统的垃圾焚烧方式,流化床垃圾焚烧锅炉具有更高效、更环保的特点,因此在很多地方得到了广泛应用。
本文将对流化床垃圾焚烧锅炉的现状和前景进行分析和展望。
目前,随着国家对环境保护的要求越来越高,流化床垃圾焚烧锅炉已经成为垃圾处理领域的主流选择。
相比传统的焚烧方式,流化床垃圾焚烧锅炉具有以下几个优势:1. 高效能:流化床垃圾焚烧锅炉通过流化床的方式,在垃圾燃烧过程中能够达到较高的温度,以达到更高的焚烧效率。
2. 低污染:流化床垃圾焚烧锅炉采用先进的排放控制技术,能够有效地控制废气中的有害物质排放,减少对环境的污染。
3. 多能源利用:流化床垃圾焚烧锅炉可利用垃圾中的有机物质进行燃烧,同时还可利用废热产生蒸汽或供暖,实现能源的多次利用。
4. 垃圾无害化处理:流化床垃圾焚烧锅炉可以将垃圾高温分解,减少了垃圾的体积,降低了垃圾处理的难度,实现了垃圾的无害化处理目标。
由于上述优势,流化床垃圾焚烧锅炉在国内外得到了广泛的推广和应用。
特别是在城市生活垃圾处理方面,流化床垃圾焚烧锅炉已经成为主要的处理方式。
对于未来的发展前景,流化床垃圾焚烧锅炉依然具有很大的潜力。
随着城市化进程的不断推进,垃圾处理量不断增加。
流化床垃圾焚烧锅炉能够满足大规模垃圾处理的需求,具有较高的处理能力和处理效率,能够有效地减少垃圾的处理难度。
流化床垃圾焚烧锅炉的多能源利用特点,使得其具备了较高的经济效益。
通过废热回收、发电等方式,可以实现能源的多次利用,减少了能源的浪费。
随着技术的不断进步和创新,流化床垃圾焚烧锅炉的性能和效率还将进一步提升,对垃圾焚烧领域的发展将产生积极的影响。
流化床垃圾焚烧锅炉具有高效、低污染、多能源利用和垃圾无害化处理等优势,在垃圾处理领域具有广阔的市场前景。
随着技术的不断进步和创新,流化床垃圾焚烧锅炉的性能将得到进一步提升。
可以预见未来流化床垃圾焚烧锅炉将成为垃圾处理领域的主流设备。
流化床垃圾焚烧锅炉的现状与前景流化床垃圾焚烧锅炉是一种利用流化床技术进行垃圾焚烧的锅炉设备。
它在垃圾处理行业中具有广泛应用的前景,目前也在不断发展和改进中。
流化床垃圾焚烧锅炉的主要特点是可以有效地将垃圾燃烧,并将废气中的污染物降低到合理的范围内。
通过将垃圾投入到流化床燃烧室中,利用高温和氧气在流态化的床层中进行燃烧,可以实现高效、彻底的垃圾焚烧,同时废气中的污染物如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等会通过特殊的脱硫、脱硝和除尘设备进行处理,使排放的废气达到国家标准。
目前,我国的垃圾处理产业正处于快速发展阶段。
随着城市化进程的加速,垃圾产生量逐年增加,传统的填埋和焚烧方式已经无法满足需求。
相比于传统的焚烧方式,流化床垃圾焚烧锅炉具有更高的能源利用效率和更好的环保效果。
它能够充分利用垃圾中的可燃物质,将其转化为能源,减少了对化石燃料的依赖,同时能够有效处理垃圾产生的有害气体和废渣,大大降低了对环境的污染。
随着环保意识的日益提高和对可再生能源的需求增加,流化床垃圾焚烧锅炉的前景非常广阔。
近年来,我国政府出台了一系列鼓励和支持再生能源发展的政策,其中包括垃圾焚烧行业的发展政策。
政府鼓励企业利用先进的流化床垃圾焚烧技术进行垃圾处理,以实现垃圾资源化和能源综合利用。
这对于流化床垃圾焚烧锅炉行业来说是一个重要的机遇和挑战。
流化床垃圾焚烧锅炉在应用中还存在一些问题和挑战。
一方面,垃圾的成分复杂多样,处理起来较为复杂。
不同种类的垃圾具有不同的燃烧性能和燃烧特性,需要针对不同垃圾的特点进行优化设计,以提高燃烧效率和降低污染物排放。
流化床垃圾焚烧锅炉的投资成本较高,运营维护成本也较大。
在推广和应用过程中,需要充分考虑经济性和可行性。
循环流化床垃圾焚烧发电工艺综述垃圾焚烧发电厂的整个工艺系统由垃圾破碎系统、垃圾给料系统、辅助燃料供应系统、循环流化床垃圾焚烧系统、烟气净化处理系统、排渣系统、灰渣综合处理系统、汽水系统、仪表控制系统、化水系统、电气控制系统、汽轮机及发电系统、空冷系统及电厂接入系统等组成。
垃圾焚烧发电系统工艺流程图工艺流程通过垃圾的焚烧达到垃圾无害化、减量化、资源化的目的。
垃圾进入焚烧炉经过干燥、燃烧、燃烬过程,使腐败性的有机物因燃烧而成为无机物,病原性生物在高温焚烧下死灭。
垃圾运输车进厂经过地磅称重后进入垃圾倾卸平台,再由垃圾卸料平台卸入垃圾储坑。
垃圾储坑是一个密闭且空气为负压的建筑物,以防臭气外逸。
垃圾储坑的垃圾通过垃圾抓斗抓到垃圾受料斗,经两级链板输送机送至焚烧炉前的双滚筒给料机,由焚烧炉的垃圾入口送入焚烧炉燃烧。
燃料燃烧时所需的助燃空气因其所起作用不同分为一次风和二次风。
一次风取自于垃圾储存坑,这样可以保持垃圾坑的负压,使垃圾坑的臭气不会外溢。
用于燃烧调整和燃烧补充的二次风由二次风机供给,二次风吸自锅炉顶部,经布置在锅炉尾部的空气预热器加热后进入焚烧炉。
锅炉启动点火时,喷入燃油将循环流化床垃圾焚烧炉的床料加热至一定的温度,满足垃圾稳定燃烧后停止喷油。
垃圾进入焚烧炉后,首先在炉膛的下部浓相区与炉膛内灼热的床料接触,在一次风作用下,混合燃料与炉膛灼热的床料呈流化状态,并在此区域充分吸收床料的热量。
经过干燥、加热、挥发份析出及部分燃烧,产生还原性可燃气体与部分未燃尽的焦炭进入锅炉炉膛上部的稀相区。
燃烧后产生的炉渣滞留在焚化炉下部浓相区,由炉床底部排出,经过水冷滚筒冷渣机降温至150℃以下,然后由出渣机输送至渣仓,再进行综合利用。
生活垃圾在炉膛浓相区经加热、干燥、挥发份析出及部分燃烧后,烟气及部分夹带的物料进入炉膛稀相区继续燃烧,稀相区比浓相区体积要大得多,这不但可以进一步燃烬烟气中的可燃性气体及未燃尽的焦炭,保持炉膛温度的稳定,而且可以延长高温烟气在炉内的停留时间以分解烟气中的二噁英。
浅论循环流化床垃圾焚烧发电厂垃圾预处理工艺作者:雷东来源:《科技创新导报》2017年第22期摘要:随着我国城市发展和人口增长速度加快,城市生活垃圾在不断增加,原始的垃圾处理方式对环境污染很大。
垃圾焚烧发电将垃圾作为资源回收利用,不再污染环境。
循环流化床锅炉在垃圾焚烧中燃料适应能力强,可实现燃烧过程中脱硫,氮氧化物生成量低,炉膛温度又能保证“二英”完全分解,因此在垃圾焚烧方面大有作为。
缺点是对原生垃圾入炉尺寸有要求,需适当预处理。
本文介绍流化床焚烧炉中对垃圾的预处理工艺。
关键词:垃圾发电垃圾预处理循环流化床中图分类号:TM619 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)08(a)-0121-021 循环流化床垃圾焚烧发电概述垃圾发电是利用可再生能源解决能源短缺的有效途径之一。
同时,根据国家对城市基础设施建设“环保先行”的要求,城市垃圾处理设施建设是一项重要的市政工程。
城市生活垃圾处理处置方法主要有卫生填埋、堆肥和焚烧3种。
3种主要处理方法当中,以焚烧法的无害化、减量化、资源化程度最高。
垃圾经过焚烧,可使垃圾减量80%以上,减容超过90%,而且经过高温处理,垃圾中的病毒、细菌等死灭、臭味去除。
采用循环流化床的焚烧炉,并采用“三T”(温度、时间、湍流)控制技术操作,采用炉内加钙脱硫,对焚烧可能产生的二噁英等污染,可以实现避免二次污染的无害化目标。
同时做到变废为宝,将垃圾作为资源回收利用,不再污染环境。
生物质能源发电的清洁性,有利于改善生态环境,生物质能源燃烧所释放的CO2量比化石能源要少90%,对于世界减少化石能源使用而减少温室气体净排放,缓解温室效应,改善生态环境具有特殊意义。
2 循环流化床垃圾电厂的垃圾储运流程垃圾电厂的垃圾储运流程为:垃圾车由物流门进厂,经秤重后,依照指示驶入卸料平台,经预处理系统,将不可燃垃圾分选、大块可燃垃圾分解后,垃圾进入垃圾储坑。
垃圾储坑内的垃圾通过垃圾吊机抓斗抓到受料斗,经炉前给料系统进入焚烧炉燃烧。
循环流化床垃圾焚烧炉循环流化床焚烧炉是应用循环流化床燃烧技术设计的。
用于垃圾、污泥、废液等废弃物的焚烧有非常巨大的优势。
循环流化床焚烧炉是符合我国国民经济水平的, 是适合处理低热值废弃物的,是环保型的焚烧炉。
循环流化床焚烧炉的特点:1)、最适合焚烧低热值垃圾燃料由于焚烧炉炉内含有一定量的炉料,炉内气、固流体强烈混合,垃圾进入炉内即和炽热的石英砂迅速、充分混合,垃圾从加热、干燥到燃烧全过程完成迅速,焚烧炉蓄热量大,着火条件好,燃烧稳定性好。
2)、环保性能好循环流化床锅炉燃烧温度控制在850-950℃之间,氮氧化物排放低。
垃圾焚烧处理方式的另一重要问题是焚烧时产生氯化氢和二恶英等有毒气体,根据国外科学家的科学实验研究,垃圾焚烧产生二恶英的条件为:燃烧温度低于850℃,炉内燃烧温度不均匀,垃圾不完全燃烧导致许多二恶英前体(CP,CBs)的生成,烟气在炉内停留时间短和金属催化。
循环流化床垃圾焚烧炉燃烧温度稳定且均匀,在炉型的设计上使烟气在炉内停留时间加长,因此破坏了有毒、有害气体的产生环境,从根本上降低了有害气体产生量。
3)、垃圾减量化程度最高,灰渣可综合利用循环流化床焚烧炉对垃圾的燃烬率最高,灰渣中不含有机物和可燃物,灰渣无异味可直接填埋或综合利用,灰渣中金属可回收。
4)、经济效益好,投资回报率高循环流化床焚烧炉建设投资仅为进口焚烧炉的五分之一左右,国产技术后期维修有保障,其费用远低于进口设备。
循环流化床焚烧炉焚烧低热值垃圾时需要补充的燃料少(煤与垃圾重量比小于1:4),所以运行费用远低于其他焚烧炉。
焚烧炉设计参数:垃圾处理焚烧量(T/D):100-500垃圾含水量%:<50%垃圾热值(K/公斤):800-4000灰渣热灼减率%:<1.0%尾气排放:符合国家标准。