簡介
目前, 我國北方城市區域性鍋爐或分散鍋爐燃用煤炭, 不但增加煙氣SO2 和煙塵的排放量, 污染環境, 而且變相加劇了我國的能源危機。為了改善大氣質量, 合理運用有限的煤炭資源, 採用逐年快速取締區域性鍋爐和分散鍋爐, 已成為我國供熱領域治理城市大氣污染、提高能源利用率的重要措施。
近年來, 我國工業用熱需求量增大, 民用採暖和生活用熱迅速增加, 原來不裝採暖設施的城市,在新建築中也要求加裝採暖設施。在已有供熱設施的286個城市中, 其供熱發展速度明顯落後於城市化發展速度, 每年需要新增供熱機組 。
垃圾焚燒處理
隨著我國城市規模擴大和城市化進程的加速, 城鎮垃圾的產生量和堆積量逐年增加, 各種難以及時處理的工業垃圾和城市生活垃圾已對人們的生存環境構成巨大的威脅。利用城市生活垃圾供熱是解決城市生活垃圾問題的理想方法之一。目前, 我國人均年產垃圾400kg, 無害化處理僅為35.7%, 如果將其中的1/3有效用於發電供熱, 相當於我國每年節省煤炭2.1×107t。
垃圾焚燒目的是儘可能焚毀廢物, 使被焚燒的物質變為無害和最大限度減容, 減少新污染物質產生, 避免造成二次污染。焚燒處理最大優點是減量效果好, 使焚燒廢物體積和重量減少90%以上。將垃圾焚燒產生的熱能用於供熱, 使城市垃圾成為新能源, 既有利於環境保護, 又可獲得較明顯的經濟效益和社會效益。
垃圾焚燒系統
垃圾發電供熱是利用特殊的垃圾焚燒設備,以城市工業和生活垃圾作為燃燒介質進行發電供熱的一種新型方式。垃圾焚燒技術已經發展了130 年, 其焚燒設備已經日臻完善並得到了廣泛套用。垃圾焚燒系統主要有以下幾種方式:
a.垃圾層燃焚燒系統。採用滾動爐排、水平往復推飼爐排和傾斜往復爐排(包括順推和逆推傾斜往復爐排)等, 垃圾不需要進行嚴格的預處理。滾動爐排和往復爐排的撥火作用強, 比較適用於低熱值、高灰分的城市垃圾焚燒。
b.流化床式焚燒系統。採用垃圾懸浮燃燒,氣與垃圾充分接觸, 燃燒效果好。流化床燃燒需要顆粒大小均勻的燃料, 燃料給料均勻, 難以焚燒大塊垃圾, 因此流化床式焚燒系統對垃圾的預處理要求嚴格, 限制了其在工業廢棄物和城市垃圾焚燒領域的發展。
c.旋轉筒式焚燒爐。將垃圾投入連續、緩慢轉動的筒體內焚燒, 直到燃盡, 能夠實現垃圾與空氣的良好接觸, 充分的燃燒。西方國家多將該類焚燒爐用於有毒、有害工業垃圾的處理。
d.熔融焚燒爐。目前還處於開發階段, 是用高溫熔融鐵水作為焚燒爐料, 溫度高達1 400 ℃,垃圾投入爐中便迅速熔化或氣化, 是二次污染極少的新型鍋爐。
目前, 我國自主研製的垃圾焚燒爐技術發展很快, 已由固定爐排垃圾焚燒爐發展到循環流化床鍋爐。但是, 我國焚燒爐僅以焚燒為主, 煙氣的處理及熱能回收技術相對比較落後, 自動化程度仍較低。深圳已建成國內第一條使用國產化設備80%以上的大型現代化垃圾焚燒發電設備廠 。
供熱鍋爐垃圾焚燒改造方案
為了節約能源、減少城市污染、改善環境的供熱工程, 改造即將取締區域性鍋爐和分散鍋爐為焚燒垃圾爐的工程已勢在必行。
通過對區域性鍋爐和分散鍋爐的“垃圾化”改造, 可以改變目前我國燃煤不足的局面, 降低新建供熱項目的投資額度, 杜絕因拆除原有可利用設備而產生的不必要浪費。
1 完全燃燒生活垃圾
如果區域性鍋爐和分散鍋爐完全燃燒生活垃圾, 就相當於拆除原有設備, 重新購置國產或進口垃圾焚燒鍋爐、配套國產汽輪機組和公用系統輔助設備, 等同新建一座垃圾發電供熱廠, 原有的設備利用率不高, 一次性投資過大, 回收周期較長。另外, 需要政府提供處理大量垃圾補貼費用, 數額為垃圾填埋處理補貼費的2 倍以上, 同時需要大幅度提高上網電價才能保證維持正常的生產運行。
2 生活垃圾與煤摻燒
我國城鎮垃圾熱值為4.18 MJ/kg, 需要加裝垃圾預處理設備, 對現有燃煤鍋爐進行改造, 可利用原有的汽輪機發電機組及公用系統設施, 可以大大降低投資額度, 只要政府補貼等同於垃圾填埋處理費用和優惠的上網電價, 就完全可以保障正常的生產, 但要考慮垃圾預處理、焚燒爐高溫腐蝕和焚燒爐的尾氣處理問題。
3 垃圾焚燒爐與燃煤爐聯合運行
為了處理城市的生活垃圾, 充分利用熱電廠原有的設備設施, 可採用垃圾焚燒爐與燃煤鍋爐聯合運行的方式。為避免垃圾焚燒爐過熱器產生高溫腐蝕, 過熱蒸汽參數宜小於400 ℃。利用燃煤鍋爐負荷調節性能好、燃燒效率高特點, 將垃圾焚燒爐過熱蒸汽與燃煤鍋爐的飽合蒸汽混合後,引入燃煤鍋爐過熱器再用於發電和對外供熱。垃圾焚燒爐與燃煤爐聯合運行, 增加了發電量, 只要給予部分電量優先上網和補貼等同於垃圾填埋處理費用, 其經濟效益非常明顯, 具有很大的社會推廣價值 。
