城市生活垃圾焚烧发电厂的前处理与后处理技术

第39卷第3期2017年5月环境影响评价Environmental Impact AssessmentVol.39,No.3May.,2017城市生活垃圾焚烧发电厂的前处理与后处理技术吴王圣，石靖宇(上海环境卫生工程设计院，上海200232)摘要：生活垃圾焚烧前处理系统，是生活垃圾发电厂的重要组成部分，也是工程设计及设备选型的重点和难点，结合工程设计中 的学习和实践，简要介绍了国内垃圾焚烧发电厂中的前后处理工艺，并对国内主要使用设备进行了简单的计算与分析；计算垃圾 储存与投料系统的容量，有助于设备的选型；通过对目前主要烟气净化技术特点的介绍与分析，以有助于在实际工程中更好地选择烟气净化技术；并简要介绍了灰渣、飞灰、渗沥液处理及利用的主要途径。

关键词：垃圾；焚烧；发电；前处理；后处理DOI：10. 14068/j.ceia.2017.03.019中图分类号：X705 文献标识码：A文章编号：2095 -6444(2017)03 -0075 -04Technologies of Pre-treatment and Post-treatment in MunicipalSolid Waste Incineration Power PlantsWU Wang-sheng,SHI Jing-yu(Shanghai Environmental Sanitation Engineering Design Institute,Shanghai 200232, China)Abstract：The pre-treatment processing system of domestic waste incineration is an important part of domestic waste incineration power plant, and also the focus and difficulty of engineering design and equipment bined with learning and practice in the engineering design, this paper briefly introduced the technologies of pre-treatment and post-treatment in solid waste incineration power plants,and then calculated and analyzed the main equipment.The capacity of the waste storage and feeding system also calculated which was helpful for the equipment selection. This paper introduced and analyzed the characteristics of flue gas purification technology,so as to help better choose flue gas purification technology in the practical engineering.In addition,the key methods of treatment and utilization of ash,fly ash and leachate were introduced. Key words ：waste；incineration；electricity generation；pre-treatment；post-treatment随着国民经济快速发展，工业垃圾和城市生活垃 圾在成倍增加，城市固体废弃物的有效处理已成为环 境保护领域里的重要环节。

垃圾焚烧处理法由于无害化程度高、减容量大、可以回收热量、处理及时等一 系列优点而倍受关注，已成为发达国家处理垃圾的主 要方式[1]。

焚烧生活垃圾以发电为目的，同时实现垃圾减容、灭菌和无害化处理的循环利用。

垃圾焚烧发电、供热利用方式主要是设置焚烧锅炉，利用锅炉产生的 蒸汽供热、发电，有效实现生活垃圾由化学能向热能、电能的高效转换[2]。

收稿日期：2017 -03 -08作者筒介：吴王圣（1989 —），男，上海人，本科，主要从事垃圾焚烧发电厂的设计工作,E-mail：wuws@ 1焚烧系统概述由地磅称重后的垃圾经卸料大厅进人垃圾仓，垃 圾在垃圾仓停留5 ~7 d，其间经抓斗充分混合搅拌均 质化后，送人垃圾料斗。

垃圾沿垃圾溜槽下落到给料 机，给料机将垃圾推送至炉排上。

垃圾在炉排上滑动、翻动的过程中受到炉排下部的高温一次风干燥及 炉内辐射热，然后着火燃烧产生高温烟气。

高温烟气 在850 °C以上温度停留2 s后进人余热锅炉，经过余 热锅炉换热后，进人减温塔，半干式旋转雾化反应塔，消石灰、活性炭喷射吸附，布袋除尘器等烟气净化系统进行脱硫脱硝、除尘处理，处理后的洁净的烟气通过引风机排人烟囱。

从焚烧炉出渣口排出的炉渣经出渣机冷却后送人炉渣贮坑中。

飞灰则因为含有较多的重金属，而被作为危险品固化后送人填埋厂做最76环境影响评价第39卷终的处置。

垃圾渗沥水、洗车废水、垃圾卸料平台地面清洗水、灰渣处理设备废水、锅炉排污水、洗烟废水 等一^部分废水经过处理后排人城市污水管网，还有一‘部分经过处理的废水则可加以利用。

垃圾焚烧系统典型的工艺流程图如图1所示。

图1垃圾焚烧系统工艺流程Fig. 1Process flow of waste incineration system2垃圾前处理工艺2.1垃圾前期处理与储存任何的后期处理都离不开前期分类，前期分类越彻 底，后期处理效果越好。

只有分类后的垃圾才能更加有 效地加以处理，同时可有效防止垃圾处理造成的二次污 染。

目前，我国基本上未对垃圾进行分类处理，除部分循 环流化床焚烧炉外，基本未对垃圾进行过多的处理。

炉排炉对垃圾的热值要求较高，但对其粒径要求 较低，无须严格的前处理，所以，采用炉排炉的垃圾电 厂无须建设复杂的前处理系统，垃圾在场内流程图如 图2所示[3]。

生活环卫车_卸车垃圾库(部分破抓斗吊，炉前输送焚烧炉垃圾平台碎或不破碎）系统图2垃圾在电厂内的流程Fig.2 The process flow of waste in the power plant垃圾前处理主要包括两个方面，一方面是垃圾的 分类收集或预分拣，以减少生活垃圾中的氯和重金属含量高的物质进人垃圾焚烧炉，从而减少二恶英合成反应中所需要的反座物和重金属催化剂的量~ ;另一方面需要对垃圾进行充分混合，并注意投料方式，以防止由垃圾不均勻导致不易控制焚烧工况6城市生活垃圾剔除不可燃烧及有毒有害的废弃物后，由专用垃圾运输车辆送进厂区，经地磅进行称重，然后按指定路线驶向垃圾卸料平台，将垃圾卸人垃圾贮存池Q垃圾贮存池的主要功能是储存投人焚烧设备的垃圾，并使垃圾充分滤水，使垃圾均质化。

垃圾池的必要存储量是根据存储相当于焚烧厂额定焚烧量几夫的垃圾量及垃圾的堆积比重而定的必要存储量=垃圾焚烧量（t/d)X存储天数（d) +垃圾的堆积比重（t/m3)在CJJ 90—2009生活垃圾焚烧处理技术标准中规定[5]s垃圾池有效容积宜按5〜7 d额定垃圾焚烧量确定。

同时还要保证在设备出现事故或检修时能正常接收垃圾。

对于垃圾接收料斗、垃圾池下部的水坡度等是否包含在垃圾池的有效容积内应由技术人员根据设计条件确定。

2.2垃圾投料系统垃圾吊车是垃圾焚烧发电厂中垃圾投料系统的核心设备，位于垃圾贮池的上方，主要承担垃圾的投料、搬运、搅拌、取物和称量工作a在垃圾焚烧电站中，起重机的可靠性非常重要，生产设施运营故障最主要的原因就是起重机出现问题。

因此，用户在垃圾吊车的选用时要与供货单位提供的参数进行匹配，使其既要能够达到预定的垃圾搬运量，又要满足垃圾池内倒垛和搅拌的需要。

国内某垃圾焚烧厂，垃圾焚烧量为1000 t/d，表1为垃圾吊车性能参数。

就垃圾抓斗起重机12. 5 t/8. 0 m3(抓斗）的工作周期计算书的计算结果，说明如下：一台起重机作业，抓满率取0.9,压缩系数取1. 8，垃圾坑内垃圾堆积密度取约0.35 t/m%(1) 抓斗的抓举重量抓斗的抓举重量（0=抓斗容量（m3)x垃圾堆积比重（t/m3)X压缩系数X抓斗抓满率（％) =8x0.35 x l.8 x90% =4.54 t〇(2) 工厂垃圾焚烧处理量=1000 x 1. 10 = 1100 t/d = 45. 8 t/h，垃圾抓斗起重机完成该任务耗时约18.0 min。

式中，1.10为余量系数。

第3期吴王圣等：城市生活垃圾焚烧发电厂的前处理与后处理技术77表1垃圾抓斗起重机系统性能Table 1 System performance of garbage grab crane序号项目单位保证值1起重机工作级别FEM A82起重机提升机构工作级别FEM M83起重机运行机构工作级别FEM M8/M84起重机结构寿命y言305垃圾抓斗起重机年运行小时数h彡80006抓取能力t 4. 547抓斗保证容积（闭合）m38.08抓斗抓满率%彡95%9抓斗型式电动液压六瓣式10每台起重机给料能力t/d彡110011每台起重机移料能力t/d彡220012向焚烧炉料斗投送垃圾的能力t/d110013在料坑内移料垃圾的能力t/d220014投料周期s104(3 )料坑内垃圾清料/混料/倒料和堆料能力按工厂垃圾焚烧处理量的2倍计算，gp:料坑内垃圾清料/混料/倒料和堆料能力=1100 x2 =2200 t/d =91. 7 t/h，垃圾抓斗起重机完成该任务耗时约29. 0 min。

起重机的总工作时间约为：18.0 + 29. 0 = 47. 0 min/h0(4)设置台数设置台数=垃圾吊车的常用运行台数+后备吊 车台数在CJJ 90—2009生活垃圾焚烧处理技术标准中规定，吊车设置台数在2台以上为好。

3垃圾后处理系统3.1烟气净化与处理工艺为了达到欧盟2000/76/E C的排放标准，需要确 定相应的烟气净化工艺，在通常情况下，烟气净化工 艺主要针对酸性气体（1^1，1^，50,)、^)0,、颗粒物、有机物及重金属等进行控制，其工艺设备主要由几部 分组成：即酸性气体脱除、颗粒物捕集、N0.的去除和 有机物及重金属的去除工艺设备。

3.1.1 NO,去除工艺N0.去除工艺主要有选择性非催化还原法(SNCR)和选择性催化还原法（SCR)。

SCR法是在催化剂的存在下N0.被还原成N2,为了达到SCR法还原反应所需的400 °C的温度，烟气 在进人催化脱氮器之前需要加热，试验证明SCR法可以将NO,排放浓度控制在50 mg/Nm3以下。