焚烧垃圾工艺

城市垃圾也称为城市固体废弃物。它是指城市居民日常生活丢弃的家庭生活垃 圾（包括有机、无机和危险品如干电池、荧光灯管等 ）与人们吃喝有关的厨房有机垃 圾及公共场所垃圾、环卫部门道路清扫物 （绿色植物残骸，如草坪除草、树木剪枝、 落叶、纸品、塑料制品和尘土等）及部分建筑垃圾的总称。中国是世界上垃圾包袱最沉重的国家之一。据统计，全国城市垃圾历年堆放总量高达70亿吨，而且产生量每年以约 8.98%速度递增。垃圾堆放量占土地总面积已 达5亿平方米，约折合75万亩耕地。中国的耕地面积有 20亿亩，相当于全国每1 万亩耕地就有3.75亩用来堆放垃圾。其中，全国工业固体废物历年贮存量达6.49亿吨。占地面积5.17万公顷。全国600多座大中城市中，有 70%被垃圾所包围，所 谓“垃圾包围城市”。全国城市垃圾年产量：80年代为1.15亿吨，90年代已达1.43 亿吨（仅次于美国，居世界第二）。按此计算，1.43亿吨除以4吨（一辆卡车的载重 量）等于3575万辆;3575万辆乘以5米（每辆卡车长度）等于17.88万公里。中国约 有2/3的城市陷入垃圾围城的困境。中国仅“城市垃圾”的年产量就近1.5亿吨，这些城市垃圾绝大部分是露天堆放。它不仅影响城市景观，同时污染了与我们生命 至关重要的大气、水和土壤，对城镇居民的健康构成威胁，垃圾已成为城市发展中 的棘手问题。垃圾不仅造成公害，更是资源的巨大浪费。每年年产1.5亿吨的城市垃圾中，被丢弃的“可再生资源”价值高达250亿元！北京市现日产垃圾13000吨,全年生产495万吨，而且每年将以8%勺速度递增。卫生填埋，这种方法避免了露天 堆放产生的问题，其缺点是建填埋场占地面积大，使用时间短（一般十年左右），造价高，垃圾中可回收利用的资源浪费了；再是焚烧，使垃圾体积缩小 50%95%但烧掉了可回收的资源，释放出有毒气体，如二恶英、电池中的汞蒸汽等，并产生有毒有害炉渣和灰尘；还有就是堆肥，这种方法需要人们将有机垃圾与其它垃圾分幵才 行，它具有很好的发展前景。但是根据中国的国情来说分类回收、堆肥、卫生填埋 都难以长久实施或者根本无法实现。垃圾焚烧可谓从国情与需求上满足了现当代发展的需求，所以垃圾焚烧发电行 业在现当代得到快速发展。垃圾焚烧发电工艺垃圾焚烧发电厂组成：生活垃圾焚烧发电厂包括主体工艺系统、辅助系统和配套设施三大部分。一、主体工艺系统垃圾接收、储存及输送系统垃圾焚烧系统余热利用系统烟气净化系统灰渣处理系统电力系统低压供配电及电气传动自动化仪表及计算机系统二、辅助系统辅助燃料系统压缩空气系统循环水系统给排水系统除盐水制备系统渗滤液处理系统通风及空调系统调度、通讯系统三、配套设施消防、环境保护、劳动安全防护与办公生活服务设施。垃圾接收、储存及输送系统：该系统主要包括：垃圾称重设施-汽车衡、卸料大厅、卸料门、垃圾储坑、抓斗起重机。、汽车衡汽车衡采用SCS系列浅基坑全自动电子汽车衡，主要由称重秤体、称重传感器、称 重显示器、计算机系统等组成。量程根据城市最大型的运输车辆总重确定，称重精度 20kg。二、垃圾卸料大厅垃圾卸料大厅系运输车卸料周转平台，设行使路线标识和信号灯。卸料大厅长度依 据垃圾坑长度与垃圾抓斗检修区域宽度确定，大厅宽度依据城市最大型的运输车总 长与转弯半径确定，以保证垃圾运输车能正常卸料和交通畅通。三、垃圾卸料门根据项目处理规模和入厂垃圾运输车集中度确定，并满足生活垃圾焚烧处理工程 技术规范。可采用电动或液压提升式卸料门。卸料门的幵启与垃圾起重机联锁或 由垃圾吊操作员控制，通过信号灯指示幵闭状态，以调度垃圾车进行卸料，卸料完 毕后立即关闭，防止垃圾坑内臭气向外泄露。四、垃圾坑垃圾坑有效容量按照57天垃圾处理量设置，长度、宽度和深度综合考虑焚烧炉中 心间距、垃圾堆存安息角、地质条件以及是否有利于渗滤液排出进行确定。垃圾坑 除起到储存、调节垃圾数量的作用外，便于对垃圾进行搅拌、混合和脱水，起到对 垃圾品质的调节作用。五、垃圾起重机垃圾抓斗起重机，用于垃圾的给料、堆垛、移料和混料，采用半自动或全自动控制, 安装于垃圾坑上部。抓斗起重机的单台处理能力和数量依据项目日处理规模确定。烟气净化处理生活垃圾焚烧产生的烟气含有氯化氢、二氧化硫、氮氧化物、硫化氢、一氧化碳、重金属、飞灰、二恶英等有害物质。垃圾焚烧厂烟气排放指标需满足的最低标准：生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2014)。每条垃圾焚烧线分别配置 1套独立的烟气净化处理线，经净化处理后的烟气通过引 风机、80米烟囱排入大气。每条焚烧线引风机出口水平烟道(直管段长度需满足测量精度要求)或烟囱分别设置 1套独立的烟气在线监测仪，以连续监测每条焚烧线的烟气排放指标。采用德国马丁半干法烟气净化技术，即“半干法喷雾塔+活性炭吸附+布袋除尘器”工艺。烟气净化流程如下图：一、喷雾塔锅炉出口温度为210 C的烟气自顶部导入喷雾塔，喷雾塔顶部导流片使烟气进入 喷雾塔后形成旋转紊流流动，喷雾塔的顶部布置石灰浆液喷雾机，将石灰浆液粉碎 成直径为50微米以下的雾滴，以大大提高石灰浆液的比表面积和增加烟气中酸性气体分子与石灰浆液中氢氧化钙分子接触的面积和接触的时间，以确保较高的反应效 率，酸性气体与石灰浆液的反应后生成粉尘颗粒，当烟气从喷雾塔导出时随着流向 的改变，在离心力的作用下，有较多的粉尘脱离烟气掉入灰斗。喷雾塔的出口设计烟温为 150C，烟气在喷雾塔内的停留时间为 27s。二、布袋除尘器布袋除尘器型式为下进气、外滤袋、脉冲喷吹清灰；PLC程控：进行定期或压降控制启动清灰系统；启动循环预热系统；袋笼：316L不锈钢、碳钢或碳钢镀塑；滤袋材质：PPS（聚苯硫醚）、玻纤、P84（聚酰亚胺）和PTFE（名四氟乙烯）;目前，垃圾焚烧项目大多选用 PTFE+PTF覆膜，PTFE经PTFE覆膜处理后，滤料的过滤精度，表面光洁度，耐腐蚀、耐磨、耐酸碱性、韧性和强度均得以大幅度提升，寿命可达4年，可实现粉尘零排放。三、石灰浆液储存制备系统与活性炭喷射系统（1）石灰浆系统石灰仓设计容量熟石灰品质石灰浆液浓度石灰浆泵的选型石灰浆喷入量的控制与耗量预估(2)活性炭系统活性炭仓设计容量活性炭喷射装置活性炭计量与耗量预估四、二恶英的防治燃烧室内温度达到850C区域停留时间2s，彻底分解烟气中的二恶英。二次风调节：保证出口烟气 CO浓度冬50mg/Nm3当烟气温度降到300500 C范围，有少量已经分解的二恶英将重新生成，尽量 减小余热锅炉尾部截面积，提高烟气流速，减少烟气从高温到低温过程的停留时间， 以减少二恶英再生成。喷雾塔入口烟道布置活性炭导入装置，喷入比表面积大于700m2/g的活性炭以吸附二恶英、重金属。采用高性能袋式除尘器。五、脱硝系统（1）SCR（选择性催化还原）脱硝：使用催化剂，还原剂（无水氨、氨水或尿素）与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水，从而去除氮氧化物，SCR系统脱硝效率8095%SCR有效反应温度范围较 SNCF低的多，约320400C。最普遍使用的还原剂 为氨。（2）SNCR（选择性非催化还原）脱硝：无催化剂的条件下，还原剂（无水氨、氨水 或尿素）与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水，从而去除烟气中的氮氧化物， SNCR系统的脱硝效率因要求的反应温度较高，因此，垃圾焚烧项目的去除率较低，约4050%反应原理：NOx +还原剂 T 氮气+水；反应温度：850 C1200 C ;还原剂：氨、尿素；催化剂：不用催化剂，锅炉炉膛作为反应器，不需要另外的反应器。主要控制系统闭环控制系统（MCS）数据采集系统（DAS） （SOE）顺序控制系统（SCS）锅炉安全保护(FSSS)汽机联锁保护系统(ETS)主要控制系统.MCS主要控制系统.DAS:1、显示包括操作显示、成组显示、棒状图显示、报警显示、操作指导等；2、制表记录包括定期记录、事故追忆记录、事故顺序 (SOE)记录、跳闸一览记录等。3、历史数据存储和检索4、性能计算主要控制系统.SCS.给料侧：辅助燃烧功能组、燃料供给功能组、炉膛吹扫功能组、吹灰功能组、加砂功能组、石灰石功能组炉侧：引风机功能组、二次风机功能组、一次风机功能组、汽包本体控制功能组、锅炉给水功能组、过热蒸汽功能组、减温水功能组、烟气功能组、底灰系统、锅炉连排定排功能组、锅炉 FSSS系统机侧：凝结水系统、电动给水泵系统、除氧器给水系统、高压加热器系统、低压加热器系统、汽机润滑油系统、抗燃油系统、循环水系统、真空系统、汽机ETS系统、主要控制系统.FSSS:油枪和尾部烟道吹扫试验、燃油系统泄漏试验、锅炉点火、 锅炉炉膛压力和灭火保护、主燃料跳闸MFT燃烧器控制、安全门保护、过热器保护、汽包水位保护、床温保护、燃油速断阀的控制、主要控制系统.ETS： ETS即汽轮机危急跳闸系统，它接受来自TSI系统或汽轮发 电机组其它系统来的报警或停机信号，用于监视汽轮机转速，轴向位移，轴承润滑 油压，凝结器真空以及电液调节系统油压。当这些参数中任一个超过运行限额时，系统将发出指令关闭所有汽轮机进汽门，使汽轮机跳闸停机，以保设备安全。二次污染无机有害气体：重金属：焚烧过程产生的灰渣（包括炉渣和飞灰）一般为无机物质，它们主要是 金属的氧化物、氢氧化物和碳酸盐、硫酸盐，磷酸盐以及硅酸盐。有机污染物：二恶英（PCDDs或TCDDs）多氯代二苯并-对-二恶英；咲喃（PCDFs）;多环芳香烃化合物（PAHs）