垃圾发电厂沼气入炉掺烧的应用分析

垃圾焚烧发电项目沼气入炉掺烧技术应用袁真强;欧阳袁渊【摘要】随着垃圾焚烧发电项目规模的逐步扩大,环保排放标准日益增高,沼气的处理应力争按照最环保、最高效的工艺进行处理.目前对垃圾焚烧发电行业内渗滤液处理站厌氧单元所产生的沼气主要有:直接排放、进入垃圾池、火炬燃烧、应急火炬+沼气发电、应急火炬+沼气入炉掺烧这五种处置方式.结合实际情况,通过比较上述几种沼气处理方法,对应用沼气入炉掺烧技术的必要性进行了阐述,对该应用对安全环保等方面所产生的影响以及存在的问题进行了分析.【期刊名称】《技术与市场》【年(卷),期】2017(024)008【总页数】3页(P70-72)【关键词】垃圾焚烧;发电;沼气入炉;掺烧【作者】袁真强;欧阳袁渊【作者单位】深圳市能源环保有限公司,广东深圳 518000;深圳市能源环保有限公司,广东深圳 518000【正文语种】中文目前，垃圾焚烧发电行业内渗滤液处理站厌氧单元产生的沼气有以下几种处置办法：①直接排放。

②进入垃圾池。

③火炬燃烧。

④应急火炬+沼气发电。

⑤应急火炬+沼气入炉掺烧。

本文将通过比较上述几种沼气处理方法，对应用第5种处置方案—沼气入炉掺烧技术的必要性及其对安全、环保等方面所产生的影响进行详细的阐述。

1.1 几种沼气处置方式的比较1.1.1 处置方式1)直接排放：在空旷处直接对外放空排放沼气。

2)排至垃圾池：通过渗滤液调节池的抽臭气管道将沼气排至垃圾池。

3)火炬燃烧：通过设置火炬直接对空燃烧沼气。

4)沼气发电+应急火炬：沼气先经脱硫、脱水以及过滤等预处理，然后通过内燃机燃烧沼气并进行发电。

当沼气发电系统发生故障时，通过应急火炬燃烧器沼气。

5)沼气入炉+应急火炬：沼气先经脱水、过滤等处理，然后通过罗茨风机加压送至沼气燃烧器，再喷至焚烧炉进行燃烧。

当沼气入炉系统发生故障时，通过应急火炬燃烧沼气。

1.1.2 安全性与环保性的比较如表1所示，首先对上述5种处置方式在安全性和环保性上的差异进行了比较。

垃圾焚烧炉沼气入炉系统应用作者：时小军王雪炎储开建李波汪明浩来源：《科技创新与应用》2020年第01期摘 ;要：光大环保能源（江阴）有限公司（以下简称我司）污水处理系统每天可产生约16000m3沼气，且经化验沼气中甲烷含量：69.35%、二氧化碳：29.76%、硫化氢：10881mg/m3、高位发热量：25.76MJ/m3、低位发热量：23.20MJ/m3，则年产生量约16000/24*8000=5333333m3。

折合标煤约25760kJ/m3*5333333m3/29310kJ/kg=4687365kg。

为利用垃圾发酵产生的沼气余热，进行沼气入炉系统技术改造。

关键词：生活垃圾焚烧;沼气余热回收;产汽量;吨垃圾发电量;石灰单耗中图分类号：S216.4 ; ; ; ; 文献标志码：A ; ; ; ; 文章编号：2095-2945（2020）01-0158-05Abstract： Everbright Environmental Protection Energy （Jiangyin） Co.， Ltd. （hereinafter referred to as our company） sewage treatment system can produce about 16000m3 biogas every day， and the methane content in the biogas has been tested： 69.35%， carbon dioxide： 29.76%，hydrogen sulfide： 10881mg/m3， high calorific value： 25.76MJ/m3， low calorific value：23.20MJ shock m3， the annual production is about 16000/24*8000=5333333m3. Equivalent to standard coal about 25760kJ/m3*5333333m3/29310kJ/kg=4687365kg. In order to make use of thewaste heat of biogas produced by municipal solid waste fermentation， the technical transformation of biogas furnace system was carried out.Keywords： domestic waste incineration; waste heat recovery of biogas; steam production; electricity generation per ton of garbage; unit consumption of lime1 研發背景目前在通过对生活垃圾进行处理，利用焚烧垃圾产生的低位热量发电的同时，垃圾中的污水、污泥等渗滤液进入渗滤液处理系统进行处理，在渗沥液处理过程中产生大量的沼气，根据目前生产运行实际情况以及理论测算，污水处理系统每天可产生约16000m3沼气，且经化验沼气中甲烷含量：69.35%、二氧化碳：29.76%、硫化氢：10881mg/m3、高位发热量：25.76MJ/m3、低位发热量：23.20MJ/m3，则年产生量约16000/24*8000=5333333m3。

4种沼气发电方案与优缺点分析1 常用的沼气处理方案以1000t/d焚烧厂为例分析，渗沥液处理系统产生的沼气量约9000 m3/d，沼气送入除湿装置，除去沼气中的水分，之后进入过滤装置，过滤出沼气中的颗粒杂质。

清洁沼气通过压缩机送入沼气储罐，沼气低位热值约取20 MJ/m3。

1.1 设置沼气燃烧器，回焚烧炉焚烧（方案1）该方案是将渗沥液厌氧处理过程中产生的沼气经沼气燃烧器送入焚烧炉燃烧，整套系统的热量增加，实现了对资源的回收利用。

沼气燃烧器位置一般设在辅助燃烧器附近。

沼气喷入焚烧炉内燃烧，增加了锅炉的蒸发量，相应地也增加了汽轮发电机组的发电量。

发电厂热效率按21.5%计算，沼气低位热值约为20 MJ/m3，每小时发电量为448kWh。

沼气上网发电量每小时约为403kWh，年上网发电量为3.22x106kWh。

垃圾焚烧发电厂上网电价一般为0.65元，每年可以增加收入约210万元，则30a特许经营期共讨约6300万元。

1.2 设置沼气回喷入炉焚烧装置，但无点火设备（方案2）该方案设置沼气回喷入炉焚烧装置，但不设置点火设备。

其工艺流程见图1。

回喷枪将沼气供向有垃圾火焰的部分，并且通过二次燃烧空气的供给，在氧气浓度升高的情况下即使未燃尽的垃圾也可以发生自燃，因此将其位置设置在炉排燃烧段侧壁但比垃圾层高的位置。

因此处温度较高，约1000°C, 故回喷枪材质选用不锈钢或合金钢。

沼气燃烧所需的燃烧空气是焚烧垃圾所用燃烧空气的一部分。

沼气在使用时低压向炉内供应沼气，在不使用时由冷却空气冷却，以防止沼气长管热烧伤。

另外，沼气长管通过沼气后，可能会因沼气中的H2S结露而发生腐蚀，为防止此问题出现，在沼气停止供应时通过压缩空气将管道内残留的沼气吹扫干净。

另外，需设1套火炬沼气燃烧处理装置，当焚烧炉停炉时，可通过管道输送至火炬高空燃烧处置。

在运行过程中，沼气被送入焚烧炉后，经焚烧会释放自身热量。

热效率、年发电量等与沼气燃烧器基本相同，30a特许经营期共计约6300万元。

污水处理厂沼气利用技术分析与优化污水处理厂是为了处理城市污水而建立的设施，其主要目的是净化废水，保护环境和水资源，并确保公众的健康安全。

然而，污水处理过程会产生大量的有机废料，其中包括沼气。

沼气是一种由分解废物产生的混合气体，主要由甲烷和二氧化碳组成，可以用作能源。

本文将对污水处理厂沼气利用技术进行分析与优化，以期为污水处理厂提供更有效的能源回收方案。

一、常用的沼气利用技术1. 沼气发电技术沼气发电是一种将沼气中的甲烷燃烧成热能，再通过热能发电的方式将其转化为电能的技术。

此技术常用于大型污水处理厂，可通过发电设备将沼气中的甲烷燃烧产生的热量转化为电力，供污水处理厂自身使用或回售给电网。

2. 沼气燃气锅炉技术沼气燃气锅炉利用沼气作为燃料，通过燃烧提供热能给污水处理厂，用于污水加热、蒸汽产生或热水供应等方面。

这种技术对于小型污水处理厂来说是一种经济实用的选择。

3. 沼气直接利用技术沼气可以直接用作烹饪燃料、取暖、灯光和发酵等方面。

这种技术一般用于农村地区或小型污水处理厂，可以减少对传统能源的依赖，降低运营成本。

二、沼气利用技术优化1. 沼气收集系统的设计与改进沼气收集是沼气利用的前提条件，因此，设计合理的沼气收集系统至关重要。

优化沼气收集系统可以通过增加沼气收集井的数量和改善井的布局，确保沼气可以高效地收集。

2. 沼气质量提升沼气中的杂质和水分含量会对沼气的利用效果造成负面影响。

因此，可以采取一些措施来净化沼气，例如通过精细过滤和湿法脱硫等工艺，提高沼气质量，从而提高沼气的利用效率。

3. 沼气利用设备的优化选择根据污水处理厂的具体情况，在选择沼气利用设备时需考虑其适应性和效率。

不同规模的污水处理厂可选择不同类型的沼气利用设备，例如大型污水处理厂可以优先选择沼气发电设备，而小型污水处理厂则可以选择沼气燃气锅炉或直接利用技术。

4. 沼气利用效益的评估污水处理厂沼气利用技术不仅仅是为了实现能源回收，还需要考虑技术的经济效益。

垃圾焚烧电厂分析报告一、引言垃圾焚烧电厂是一种处理垃圾废料的设施，通过将垃圾在高温下进行燃烧，从而产生热能，并转化为电能。

该设施在垃圾处理和能源利用方面具有显著的优势，然而也面临着一些挑战和争议。

本报告旨在分析垃圾焚烧电厂的运行和影响，以及提出相关建议。

二、垃圾焚烧电厂的工艺流程垃圾焚烧电厂工艺包括垃圾收集、分拣、破碎、燃烧、发电等环节。

首先，垃圾被收集并送入焚烧炉，经过密封和预处理后进入燃烧室。

在高温下，垃圾燃烧产生热能，再通过锅炉转化为高温高压蒸汽，驱动汽轮发电机产生电能。

燃烧过程中产生的废气经过处理，以减少对环境的负面影响。

三、垃圾焚烧电厂的优势1. 资源利用：垃圾焚烧电厂能将垃圾转化为电能，实现资源再利用，减少自然资源的消耗。

2. 环境友好：焚烧过程中产生的废气经过处理可减少有害物质的排放，并通过专业的控制装置保护环境，提高空气质量。

3. 垃圾处理效率高：垃圾焚烧电厂每天能够处理大量垃圾，有效解决城市垃圾处理难题，减少垃圾填埋和堆放对土地资源的占用。

四、垃圾焚烧电厂的挑战1. 废气处理成本：废气处理是垃圾焚烧电厂运营的重要环节，需要投入大量资源进行净化处理，增加了设备和运营成本。

2. 社会接受度：与垃圾焚烧电厂相关的空气污染和噪音问题对周边居民健康和环境造成一定影响，容易引起社会争议。

五、建议和措施1. 加强废气处理技术：继续研发和应用废气处理技术，降低废气排放中的有害物质含量，提高处理效率。

2. 优化垃圾分类处理系统：加大对垃圾分类的宣传和教育力度，提高居民垃圾分类意识，减少可燃垃圾的数量和燃烧量。

3. 加强社会沟通与合作：与相关部门、居民和专家进行密切沟通，共同解决社会关注问题，增加垃圾焚烧电厂的社会接受度。

4. 发展循环经济：鼓励垃圾焚烧电厂与其他行业合作，将废热、废渣等资源重新利用，实现循环经济发展。

六、结论垃圾焚烧电厂是一种高效处理垃圾的设备，在资源利用和环境保护方面具有显著优势。

城市生活垃圾焚烧发电厂沼气利用工艺摘要：随着城市的不断发展，城市规模有了明显的扩大，人口数量也在显著增加，相应的，城市产生的生活垃圾数量也在持续性增加。

就目前的分析来看，城市生活垃圾的主要处理方式为焚烧，而焚烧的热能可以转换为电能，所以在当前的实践中，城市生活垃圾作为垃圾焚烧发电厂的重要燃烧原料得到了有效的利用。

在生活垃圾焚烧发电厂渗滤液处理站会产生一定量的沼气，该部分沼气可以综合利用，不过沼气的具体利用效果和工艺水平有显著的关系，也就是说工艺水平决定着该部分沼气设计利用效率。

为了实现沼气的有效使用，文章就城市生活垃圾焚烧发电厂沼气利用工艺做分析研究，旨在为实践提供指导和帮助。

关键词：生活垃圾；焚烧发电厂；沼气利用工艺对我国的经济发展做具体的分析可知，当前我国经济发展的整体质量不高，存在着高消耗、低产值问题，所以为了改变这一现状，我国提出了绿色经济和可持续经济发展理念。

在绿色经济和可持续经济的发展理念影响下，我国目前的各个行业发展均在进行节能降耗，目的是要实现资源利用率的有效提升。

城市生活垃圾数量巨大，对其做有效的利用不仅实现了垃圾处理，更能变废为宝，获得经济效益，所以当前环境下对城市垃圾的处理研究在不断的深化。

焚烧是城市生活垃圾处理的有效方式之一，生活垃圾焚烧发电厂更是建立在垃圾利用基础上的能量生产基地。

就目前的研究分析来看，生活垃圾焚烧发电厂沼气主要来自于发电厂内渗沥液处理系统，对该系统的具体运行以及沼气的利用工艺做分析，对于实践有重要的价值。

一、沼气处理方案从目前的沼气处理分析来看，在实践中具有可操作性的方案主要有四个。

这四个方案的具体运行存在着明显的差异，所以需要对方案进行明确的分析，以下是基于四个方案的介绍。

1.1 设置沼气燃烧器，回焚烧炉焚烧方案此方案在实践中有比较广泛的应用。

对此方案做具体的分析，其主要的原理是通过沼气燃烧器将渗沥液处理过程中产生的沼气送入焚烧炉进行焚烧。

在该方案的具体利用中，整套垃圾焚烧系统的热量会有明显的增加，资源的回收利用效果会显著的提升。

垃圾焚烧发电厂锅炉掺烧沼气工程设计方案说明书一.概况本图册为山东济宁垃圾焚烧发电厂锅炉掺烧沼气工程。

管道起点为厂内渗滤液厌氧消化系统厌氧罐，终点为厂内3台500t∕d循环流化床垃圾焚烧锅炉(1#、2#、3#锅炉)，管道总长度约190m。

二.设计依据1.设计采用的主要标准、规范1).《压力管道安全技术监察规程-工业管道》TSGDoOOl-20092).《工业金属管道设计规范》GB50316-20()83).《锅炉房设计规范》GB50041-20084).《沼气工程技术规范第2部分：供气设计》NYT 1220.2-20065).《沼气工程技术规范第3部分：施工及验收》NYT 1220.3-20066).《城镇燃气设计规范》GB50028-20067).《工业企业煤气安全规程》GB6222-20058).《全国通用动力设施标准图集》R410-l~2∖ RKM2、设计合同及业主提供的有关技术基础资料3、根据业主提供资料，本项目沼气按以下参数设计：沼气成分（业主提供）CH4： 81.0%H2S: 0.09%N2： 0.00%CO2: 17.0%O2： 0.00%H2： 1.00%H2O: 0.91%低位发热量Qnei：33250kJ∕Nm3沼气压力（厌氧罐）：1000~2400Pa沼气温度：20℃（常温）一期最大供气量供气量：4000m3∕d（20°C）一期二期最大供气量供气量：7500m3∕d（20°C）三.设计说明1.设计参数根据业主气源的特点以及用气的要求，沼气管道按流量为300m7h （即加压风机风量）设计：管道编号：FG01-08输送介质：沼气设计压力：IoKPa工作压力：9. 8KPa设计温度：40℃工作温度：20℃管道类级别：工业管道GC2管道材质及规范：OCrI8Ni9, GB/T 14976-2012流体输送用不锈钢无缝钢管规格：Φ114×5> Φ89×4.5> Φ32×32.工艺流程及布置山于场地限制，本系统不设沼气缓冲罐，渗滤液厌氧消化系统产生的沼气经管道通过控制阀组、增压风机，再通过厂区架空管道分别引至「3#锅炉炉前下二次风管锅炉入口后送入锅炉燃烧，预留4#锅炉接口。

浅析城市生活垃圾焚烧发电厂沼气利用工艺作者：郭海涛来源：《科学与信息化》2020年第11期摘要近年来，我国的城市化进程有了很大进步，城市对电能的需求也在不断增加，城市生活垃圾焚烧发电厂建设也越来越多。

本文针对城市生活垃圾焚烧发电厂沼气利用工艺进行分析，为城市生活垃圾的处理效果提供有效保障。

关键词城市生活;生活垃圾;焚烧发电厂;沼气利用;利用工艺引言我国作为生活垃圾产生量最大的国家，预计2030年，生活垃圾的总产量将会是美国的2倍。

在这种趋势下，必须加大研发科学技术的力度，确保生态环境不会受到污染。

为保证生活垃圾可以得到二次利用，应该积极研发焚烧垃圾发电技术，提高应用技术水平，从而有效处理生活垃圾，降低生态环境压力，促使人与自然和谐共处。

1 沼气发电预处理系统的特点分析沼气发电预处理系统在构建和具体应用过程中，对生活垃圾处理可以起到良好的辅助作用。

为了保证该系统在实际应用过程中的有效性，必须要对该系统在应用时的优势特点进行分析，并且将这些特点合理的应用到实践中，这样才能够实现对生活垃圾的有效处理。

沼气发电预处理系统在实际应用过程中，通常系统都会选择利用防爆的设计方式，同时还要在其中对防爆设备仪表进行合理的配置。

与此同时，还要对不锈钢设备进行科学合理的利用，这样做的根本目的是为了最大限度保证设备的使用年限可以得到有效延长。

除此之外，要结合实际情况，对在线监测系统以及紧急旁路进行科学合理的设置，这样做的根本目的是为了最大限度保证系统在处理过程中的安全性和稳定性。

同时，还可以与发动机自身的用气量进行有效结合，实现自动变频，同时还可以尽可能减少辅机对电量的整体消耗情况，对运行费用也可以起到良好的控制作用[1]。

2 城市生活垃圾焚烧发电厂沼气利用工艺措施2.1 设置沼气燃烧器，回焚烧炉焚烧该方案是将渗沥液厌氧处理过程中产生的沼气经沼气燃烧器送入焚烧炉燃烧，整套系统的热量增加，实现了对资源的回收利用。

沼气燃烧器位置一般设在辅助燃烧器附近。

垃圾焚烧炉沼气入炉系统应用时小军，王雪炎，储开建，李波，汪明浩（光大环保能源（江阴）有限公司，江苏江阴214400）1研发背景目前在通过对生活垃圾进行处理，利用焚烧垃圾产生的低位热量发电的同时，垃圾中的污水、污泥等渗滤液进入渗滤液处理系统进行处理，在渗沥液处理过程中产生大量的沼气，根据目前生产运行实际情况以及理论测算，污水处理系统每天可产生约16000m3沼气，且经化验沼气中甲烷含量：69.35%、二氧化碳：29.76%、硫化氢：10881mg/m3、高位发热量：25.76MJ/m3、低位发热量：23.20MJ/m3，则年产生量约16000/24*8000=5333333m3。

折合标煤约25760kJ/m3*5333333m3/29310kJ/kg=4687365kg。

由于沼气中的甲烷的温室效应是二氧化碳的21倍，所以根据现有条件，对产生的沼气仅采用原始收集对空点燃处理。

如果对沼气进行综合利用，燃烧发电，不仅可以提供清洁能源，还可减轻沼气燃烧造成的大气污染，有利于环境保护，回收可利用资源，给企业带来一定的效益，见表1。

2主机及主要辅机配置情况简介我司一二期垃圾焚烧系统共配置3台400t/d垃圾焚烧炉排炉，三期垃圾焚烧系统共配置2台500t/d垃圾焚烧炉排炉，为光大环境科技公司自主研发生产的多级炉排垃圾焚烧炉，余热锅炉由无锡华光锅炉厂设计制造。

本次技改主机设备主要技术参数如下：锅炉制造厂：光大环保科技发展（北京）有限公司余热锅炉为卧式、中温中压、单汽包、自然循环锅炉，位于焚烧炉的上部，见表2。

3实施情况主要工艺设备技改内容：根据沼气量核算数据表沼气核算峰值为433m3/h，考虑地域特点，设计范围为160-867m3/h，以适应全年不同负荷时的运行工况。

考虑总体负荷不高，从经济性与适用性出发，该方案设计为入一二期三台炉掺烧，分别为3*400炉型，在燃烧稳定的情况下，可以随意配置掺烧锅炉的数量。

燃烧器设置三套，#1#2#3炉各一套，均从一通道炉排四区侧墙通过预埋套管安装到炉墙侧面，沼气助燃风机设置三套，每台炉匹配一套助燃风摘要：光大环保能源（江阴）有限公司（以下简称我司）污水处理系统每天可产生约16000m3沼气，且经化验沼气中甲烷含量：69.35%、二氧化碳：29.76%、硫化氢：10881mg/m3、高位发热量：25.76M J/m3、低位发热量：23.20MJ/m3，则年产生量约16000/24*8000= 5333333m3。

生活垃圾焚烧电厂沥滤液厌氧沼气综合利用分析摘要：深圳地区生活垃圾焚烧发电厂沥滤液COD含量高达50000-70000mg/L，通过厌氧系统对其进行发酵、分解，产生的沼气纯度高、易收集，对其进行有效利用，既能实现生物质再生资源的综合利用，也能达到节能减排的目的。

1、沼气来源及产生气量生活垃圾沥滤液COD含量很高，经过厌氧处理能产生甲烷含量70%-75%的沼气，对该部分沼气进行综合利用，可以大幅节约厂用电量，有效降低污水处理的动力成本。

但沼气中含有较高浓度的硫化氢，若直接利用其进行发电，将会严重腐蚀设备，而且还会产生二氧化硫等有毒有害气体而污染环境。

因此为了实现对沼气能源的清洁利用，就必须进行脱硫、除湿、除杂及稳压处理。

表1 沼气主要参数一个垃圾焚烧发电厂每天产生1000m3沥滤液，经厌氧处理的沥滤液约为80%（其余作为生化系统碳源），深圳地区产气率约为24Nm3/m3沥滤液，70%甲烷含量下的沼气，可以达到2.5度/Nm3的单位发电量，综合核算，则可以配备1台2MW的燃气发电机组。

2、工艺流程沼气综合利用处理工艺为“脱硫+预处理+沼气发电+余热锅炉+脱硝”，经脱硫处理后硫化氢含量在50ppm以下，再经过预处理系统后可确保发电机组进气参数正常、稳定，其工艺流程图如下：1）生物脱硫生物脱硫工艺有酸法和碱法两个主流工艺，其中碱法生物脱硫因其成本低廉、工艺简单应用较为广泛。

碱法生物脱硫以THIOPAQ工艺为代表，其关键特点是能将气体洗涤塔中消耗的碱液再生，通过受控氧化，将HS-转化成单质硫磺，这就避免了传统碱洗法所带来的大量废碱液的产生。

整套系统由三个主要部分组成：吸收塔、生物反应器、硫沉淀器。

其反应原理如下：①硫化氢收过程：H2S + OH-→ HS- + H2O吸收塔可以看作一个碱洗反应器。

含H2S的气体从吸收塔底部进入，碱液从塔顶往下喷淋，气液相反方向流动。

在微碱性环境下（pH为8～9）发生如上化学反应。