生活垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)研究

垃圾發(fā)電網(wǎng)訊:摘要：在當(dāng)今社會(huì)，對(duì)生活垃圾進(jìn)行環(huán)保形勢(shì)的焚燒已經(jīng)成為國(guó)家支持的一種方式，通過(guò)對(duì)焚燒系統(tǒng)進(jìn)行合理的優(yōu)化，有利于保障設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時(shí)也可以使得焚燒效率大大提升。本文就生活垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：生活垃圾；焚燒發(fā)電系統(tǒng)；優(yōu)化技術(shù)

1生活垃圾焚燒發(fā)電工藝流程

目前，常見的生活垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)由垃圾接收及貯存系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、熱量回收系統(tǒng)、熱量利用系統(tǒng)、煙氣處理系統(tǒng)、灰渣接收系統(tǒng)以及自動(dòng)控制系統(tǒng)等部分構(gòu)成，其中，垃圾接收及貯存系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)最為重要，這主要是良好的垃圾接收分類以及合理的垃圾貯存方式可以為垃圾焚燒奠定基礎(chǔ)，而自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能將會(huì)對(duì)焚燒效率產(chǎn)生直接影響，同時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)將控制其他系統(tǒng)，使得其他系統(tǒng)之間相互配合，因此，本次研究將主要對(duì)垃圾接收及貯存系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行深入研究。

2垃圾接收與貯存系統(tǒng)

2.1在垃圾接收的過(guò)程中對(duì)垃圾進(jìn)行有效的分類。在垃圾焚燒發(fā)電廠中，生活垃圾是十分重要的原料，其來(lái)源的穩(wěn)定性將會(huì)對(duì)焚燒的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，盡管我國(guó)部分城市 已經(jīng)開始從源頭上進(jìn)行垃圾分類，但是實(shí)施效果相對(duì)較差，這主要是因?yàn)樯罾某煞窒鄬?duì)較為復(fù)雜，不同垃圾之間也存在較大的熱值差距，我國(guó)的垃圾焚燒發(fā)電廠中，為了達(dá)到高效處理生活垃圾的目的，一般都使用煤油或者柴油作為重要的輔助燃料，進(jìn)而可以使得焚燒溫度得到提升。在接下來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)，由于我國(guó)環(huán)保方面的工作將會(huì)得到大力開展，生活垃圾的分類也將會(huì)大力實(shí)施，所以未來(lái)垃圾焚燒的熱值也將會(huì)得到一定程度的提升。在目前我國(guó)垃圾分類實(shí)施效果較差的前提下，相關(guān)企業(yè)首先需要保證無(wú)法燃燒的垃圾不會(huì)進(jìn)入到焚燒設(shè)備中，例如建筑垃圾以及玻璃材料等，如果這些材料進(jìn)入到焚燒設(shè)備中，不但會(huì)影響燃燒效果，還會(huì)給焚燒設(shè)備帶來(lái)巨大的負(fù)擔(dān)，會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。

2.2對(duì)垃圾坑進(jìn)行分格化處理，并遵循先進(jìn)先出的基本原則。一般情況下，在對(duì)垃圾進(jìn)行焚燒的過(guò)程中，其熱值會(huì)隨著周圍空氣的溫度、濕度以及季節(jié)變化而變化，例如， 在陰雨天氣下，垃圾中的含水量會(huì)升高，此時(shí)垃圾的熱值會(huì)降低，垃圾焚燒的難度也會(huì)增加。在對(duì)垃圾進(jìn)行分格化管理以后，能有效地保障垃圾熱值的穩(wěn)定性。相關(guān)企業(yè)可以將垃圾放置區(qū)域劃分為四個(gè)區(qū)，第一天的垃圾可以放置于第一個(gè)區(qū)域內(nèi)，第二天的垃圾可以放置于第二個(gè)區(qū)域內(nèi)，以此類推，第一天的垃圾首先被焚燒，即遵循先進(jìn)先出的基本原則。通過(guò)該種方式，可以使得垃圾中的濾液被有效排出，同時(shí)，在垃圾得到一定時(shí)間的發(fā)酵以后，也可以使得垃圾熱值的穩(wěn)定性得到有效的提高，有利于提高生活垃圾的焚燒效率。

3生活垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)分析

3.1焚燒控制系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)

（1）實(shí)現(xiàn)對(duì)第一個(gè)T的系統(tǒng)控制主要是通過(guò)控制外部的焚燒爐的溫度在850℃以上，此時(shí)控制好通風(fēng)量和燃料進(jìn)爐時(shí)間以及助燃器的反應(yīng)時(shí)間來(lái)控制垃圾焚燒溫度大小。此時(shí)，就可以利用自動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)的投運(yùn)工作。一旦燃燒爐控制的溫度低于850℃，該系統(tǒng)自動(dòng)往復(fù)操作運(yùn)行。

（2）對(duì)于第二個(gè)T的控制，是煙氣在爐膛及二次燃燒室內(nèi)的停留時(shí)間大于2秒，可實(shí)現(xiàn)二惡英的分解。從工程角度考慮將控制條件設(shè)定為爐膛溫度達(dá)到850℃時(shí)，煙氣停留時(shí)間不低于2s，可確保二惡英的高溫分解。是否可再提高煙氣停留時(shí)間，則取決余熱鍋爐設(shè)計(jì)和制造單位的設(shè)計(jì)與制造。焚燒爐低于額定焚燒量運(yùn)行，且垃圾低位熱值小于設(shè)計(jì)值時(shí)，根據(jù)自動(dòng)燃燒控制系統(tǒng)的指令，輔助燃料系統(tǒng)可自動(dòng)啟動(dòng)，由輔助燃燒器向爐內(nèi)噴輔助燃料，以確保爐膛溫度>850℃，并維持不低于2s。

（3）對(duì)于第三個(gè)T的控制，是對(duì)于燃料與空氣混合狀態(tài)的優(yōu)化控制，主要是采用為焚燒爐內(nèi)提供阻燃空氣的速度、數(shù)量和時(shí)間的方式來(lái)充分實(shí)現(xiàn)燃料與空氣的混合狀態(tài)符合標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)供風(fēng)量越大時(shí)，紊流度越大，混合越充分。這一原理的主要控制系統(tǒng)的燃燒空氣系統(tǒng)，其有一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、蒸汽式空氣預(yù)熱器組成。一次風(fēng)機(jī)先行進(jìn)行送風(fēng)，到焚燒爐內(nèi)溫度達(dá)到850℃之后，二次風(fēng)機(jī)送風(fēng)，加強(qiáng)煙氣的擾動(dòng)，延長(zhǎng)煙氣的燃燒形成。由此實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒空氣系統(tǒng)優(yōu)化。

3.2分散控制系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)

在生活垃圾焚燒發(fā)電廠中，分散控制系統(tǒng)是相應(yīng)的熱力系統(tǒng)的核心所在。分散控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)視控制，并且進(jìn)行統(tǒng)籌優(yōu)化。其主要的控制范圍有對(duì)于操作站進(jìn)行監(jiān)視控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)的有效調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)和報(bào)表的監(jiān)視圖的顯示輸出功能，對(duì)于垃圾焚燒發(fā)電廠運(yùn)作流程的周期控制，防止過(guò)快帶來(lái)的焚燒不徹底，過(guò)慢帶來(lái)的效率過(guò)低等各種問題。當(dāng)前實(shí)現(xiàn)對(duì)分散控制系統(tǒng)優(yōu)化是要求在發(fā)電廠內(nèi)的各個(gè)熱力系統(tǒng)中都導(dǎo)入該系統(tǒng)，如在電氣監(jiān)控中納入分散控制系統(tǒng)，集中對(duì)中央控制室內(nèi)的各個(gè)設(shè)備的控制手段，同時(shí)設(shè)有緊急按鈕，在分散系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，能夠緊急停爐，停機(jī)。總之，只有通過(guò)優(yōu)化分散系統(tǒng)的邏輯設(shè)計(jì)，從而達(dá)到維持系統(tǒng)穩(wěn)定的作用。

4資源高效綜合利用

4.1垃圾發(fā)電與附近燃煤、燃?xì)鈾C(jī)組耦合

垃圾發(fā)電產(chǎn)生的蒸汽參數(shù)較低，如果項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)附近有高溫高壓以上參數(shù)的燃煤或者燃?xì)鈾C(jī)組，可以將這部分蒸汽引入高參數(shù)鍋爐內(nèi)進(jìn)行過(guò)熱，以提高蒸汽品質(zhì)，然后送回垃圾發(fā)電機(jī)組發(fā)電；也可以將這部分蒸汽作為高參數(shù)熱力系統(tǒng)的一部分。

4.2飛灰固化利用

垃圾焚燒后產(chǎn)生灰渣和飛灰，飛灰中含有堿金屬及二噁英等有害物質(zhì)，直接排放必然會(huì)污染環(huán)境，因此需要進(jìn)行固化處理。焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的飛灰通過(guò)斗提機(jī)輸送至飛灰倉(cāng)，散裝水泥罐車通過(guò)氣力輸送將散裝水泥吹送至水泥料倉(cāng)；飛灰穩(wěn)定化站設(shè)有螯合劑制備槽和螯合劑存儲(chǔ)槽；各倉(cāng)下設(shè)電子計(jì)量秤，飛灰和水泥按設(shè)定比例稱量后送至混合攪拌機(jī)；混合攪拌機(jī)對(duì)物料攪拌混合，并按比例均勻加入螯合劑溶液和水。水泥、螯合劑和加濕水的添加比例分別接近飛灰質(zhì)量的10%、2%和30%，穩(wěn)定化產(chǎn)物滿足GB16889—2008《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》要求后，由運(yùn)輸車輛運(yùn)至填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋處置。

4.3爐渣回收利用

生活垃圾焚燒爐產(chǎn)生的爐渣主要由熔渣、玻璃、陶瓷、金屬、可燃物等不均勻混合物組成，爐渣的主要成分為Si、Al、Ca，可運(yùn)出廠外回收金屬、制磚等綜合利用。

4.4排污水梯級(jí)回收利用

循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的排污水，僅含鹽量及懸浮物增加，無(wú)其他污染物，可用于廠內(nèi)對(duì)水質(zhì)要求不高的用水點(diǎn)，例如卸車平臺(tái)沖洗用水、爐渣冷卻、鍋爐排污冷卻水、凈化系統(tǒng)消耗水、廠區(qū)綠化、道路澆灑及車輛沖洗等處。循環(huán)系統(tǒng)排污水的再次利用可有效減少工業(yè)新水的用量，還可減少?gòu)S區(qū)外排污水量，是既節(jié)水又環(huán)保的有效措施。餐廚垃圾處理廢水和污泥處理廢水均排至滲濾液處理站。滲濾液處理后出水達(dá)到敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水標(biāo)準(zhǔn)，回送至冷卻塔補(bǔ)水。滲濾液濃水可以回噴至焚燒爐內(nèi)進(jìn)行燃燒，避免污染環(huán)境。

結(jié)束語(yǔ)

隨著人類生活水平的不斷提高，能源緊缺和環(huán)境惡化問題亟待解決。垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)，不但能給人類社會(huì)帶來(lái)了“額外”的能源，減緩了對(duì)化石能源消耗的壓力，而且也符合節(jié)能減排、低碳社會(huì)的國(guó)際共識(shí)，支持可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略。相信在不久的將來(lái)，堆積成山的垃圾將成為人們渴望的新時(shí)代“煤炭”。