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中国垃圾焚烧发电行业核心技术对比及应用情况分析
作者: | 作者:pmo8249b6 | 发布时间: 2020-12-08 | 1057 次浏览 | 分享到:
垃圾焚烧技术是垃圾发电的核心,其工艺合理性和设计优劣决定着垃圾处理效果和运行经济性,也对后续烟气处理有直接影响,

生活垃圾焚烧发电工艺流程包括垃圾收集、垃圾储存、垃圾焚烧及发电、尾气处理等,其中关键技术有垃圾焚烧技术、烟气净化处理技术等。

一、垃圾焚烧技术水平

垃圾焚烧技术是垃圾发电的核心,其工艺合理性和设计优劣决定着垃圾处理效果和运行经济性,也对后续烟气处理有直接影响,垃圾要在焚烧炉中经充分燃烧后才能达到无害化和减量化目标。

我国生活垃圾具有水分高、热值低、成分复杂等特点,并且其中包括大量的腐败性有机物及有害物质。焚烧炉作为垃圾焚烧处理系统最核心的设备,其设计需充分考虑垃圾停留时间、燃烧温度、烟气在炉内的停留时间及紊流等因素,从而达到完全燃烧、控制恶臭及二噁英类物质产生的目的。目前国内外应用较多、技术比较成熟的生活垃圾焚烧炉主要包括炉排炉型焚烧炉、流化床焚烧炉等。

1、炉排炉型焚烧炉

炉排炉型焚烧炉的核心部件是炉排,其尺寸、形状、位置对垃圾燃烧效果具有重要影响。炉排一般水平布置或倾斜15°~26°布置,并分为干燥段、燃烧段、燃烬段,段与段之间在同一水平或有一定落差。垃圾送入焚烧炉后在炉排上着火燃烧,并在炉排往复运动作用下发生强烈地翻动和搅动,使得垃圾层松动,透气性增加,从而有助于垃圾着火和充分燃烧。根据结构或运动方向的不同,炉排一般分为固定炉排(主要是小型焚烧炉)、链条炉排、滚动炉排、倾斜顺推往复炉排、倾斜逆推往复炉排等。

炉排炉技术是世界主流的垃圾焚烧炉技术,在欧美等发达国家得到了广泛使用,其具有适应范围广、技术成熟可靠、运行维护简便等优点,目前已成为国内城市垃圾焚烧处理中使用最为广泛的焚烧炉技术。2000年6月,原建设部、国家环保总局和科技部联合发布的《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》指出:“垃圾焚烧目前宜采用以炉排炉为基础的成熟技术,审慎采用其他炉型的焚烧炉,禁止使用不能达到控制标准的焚烧炉”。

2、流化床焚烧炉

流化床焚烧炉不设运动炉体和炉排。流化床底设空气分布板,使用石英砂作为热载体。将经过筛选及粉碎等预处理后的垃圾均匀定量地加入到700℃~750℃的砂子流态化床中,进行热解气化和燃烧,不燃物和焚烧残渣随砂子一起通过炉底的排渣口进入筛分机分离出大颗粒不燃物排出炉外,中等颗粒的残渣和石英砂通过提升机送入炉内循环使用。

流化床焚烧炉对垃圾进行焚烧处理时燃烧较为彻底,但对垃圾有严格的筛选及粉碎等预处理要求。近年来流化床焚烧炉在我国得到了一定程度的应用,但大部分流化床焚烧炉需要添加煤炭才能正常焚烧,造成烟气中SO2排放量及灰量增大,从而增加了烟气处理难度。根据原环保部、国家发改委和国家能源局发布的《关于进一步加强生物质发电项目环境影响评价管理工作的通知》(环发[2008]82号)相关规定:“采用流化床焚烧炉处理生活垃圾作为生物质发电项目申报的,其掺烧常规燃料质量应控制在入炉总质量的20%以下”,从而在一定程度上影响流化床焚烧炉的应用范围。

3、两种技术的对比

目前比较成熟和普遍应用的垃圾焚烧技术包括机械炉排型焚烧炉技术和流化床焚烧炉技术,两种技术的区别如下表所示:

图表1:垃圾焚烧两种核心技术对比

中国垃圾焚烧发电行业核心技术对比及应用情况分析

资料来源:韦伯咨询整理

4、两种技术的应用情况

2016年,中国共有焚烧厂299座(包括城市和县城垃圾焚烧厂),总处理规模28万吨/日,总装机容量5,234MW,其中采用炉排炉技术的焚烧厂241座,处理规模22万吨/日,装机容量3,926MW;采用流化床技术的焚烧厂58座,处理规模6万吨/日,装机容量1,308MW。2010年到2016年,我国炉排炉型焚烧炉的数量、处理规模占比分别从48%、46%提高到81%、79%。

图表2:2016年中国采用炉排炉和流化床技术的焚烧厂数量、处理规模及装机容量(座、万吨/日、MW)

中国垃圾焚烧发电行业核心技术对比及应用情况分析

资料来源:韦伯咨询整理

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