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垃圾焚烧炉技术路线及特点

作者:admin 发布日期: 2021-03-01 二维码分享


为了回收垃圾中能源和满足更严格的排放标准,各国目前正致力于开发面向21世纪的第二代垃圾焚烧工艺--气化熔融集成技术,力图使二恶英、重金属第二次污染物排放值降至较低,同时提高锅炉效率和发电效率。日本研究开发第二代垃圾焚烧技术较为突出,各个企业均制定了各自的第二代垃圾焚烧技术方案,并开展了相关的研究工作,其中绝大多数的技术路线均是气化加高温熔融焚烧。下面介绍3种典型的工艺技术路线。

A 移动床气化炉方式

在气化熔融炉的内部自上而下依次呈层状分成预干燥段(200~300℃)、热分解段(300~1000℃)和燃烧熔融段(1500℃以上)。垃圾从炉上部加入并与从炉下部上升的气体一边进行热交换一边下降。从气化熔融炉上部排出的可燃气通过除尘器之后进入燃烧炉,并在约900℃下进行燃烧。在热分解段生成的焦炭与加入的焦炭和石灰石一起下降到熔融燃烧段,借助从进风口供给的富氧空气进行高温燃烧。从炉底将因高温而形成熔融状态的炉渣和金属排出。

B 回转窑气化炉方式

垃圾在破碎后由螺旋给料器加入到由高温空气加热的回转窑内,一边接受由回转形成的搅拌作用,一边在约450℃的无氧气环境下缓慢进行热分解气化。从回转窑排出的可燃气直接进入下游的回旋式熔融炉内。从回转窑下部将生成的半焦和不燃物排出,经冷却器冷却后,由分离装置将粗大的不可燃物和细小的半焦分离。然后将粉碎机粉碎后半焦贮存在筒仓中,将筒仓里的半焦经气力输送至回旋式熔融炉,与自回转窑排出的可燃气一起在约1300℃下进行高温焚烧,从炉底将因高温而形成熔融状态的炉渣排出。

C 流化床气化炉方式

经预处理的垃圾用加料器送入鼓泡流化床气化炉中,在600℃使用空气气化,从气化炉底将不燃物和砂子的混合物排出,采用分离装置将它们分离,砂子将重送入炉内。在流化床自由空间送入二次空气进行二次燃烧。生成的可燃气进入旋风熔融炉送入三次空气在1300℃的高温下燃烧,熔渣经水冷后排出。

以上所述的3种类型的第二代垃圾焚烧炉的主要特征:将气化和熔融焚烧技术相结合,即首先将垃圾气化,可燃气和气化炉排渣一起在高温熔融炉内熔融固化处理。可见,第二代垃圾焚烧炉可从根本上解决二恶英和重金属等二次污染的问题。高温焚烧不仅能够摧毁垃圾中含有的二恶英和二恶英的催化剂来源。同时,高温焚烧将大部分飞灰和炉渣熔融后,经水骤冷后形成玻璃体,将重金属固化,灰渣可以综合利用。此外,该系统可采用燃气-蒸气联合循环大幅度提高垃圾发电的效率。

国外如日本开发的第二代垃圾焚烧炉主要针对本国高发热值且有效分类的垃圾,不适合我国高水分、低热值和未有效分类的垃圾特点。此外,其开发的3种类型的第二代垃圾焚烧炉还是存在一些不足之处。如移动床气化炉方式要在炉底部形成1700~1800℃的高温区,因而难免要使用焦炭等辅助燃料。因此使运行费用上升,同时移动床运行方式会导致气体在上升过程中产生偏流,对稳定运行不利;回转窑气化炉方式采用传热效率差的外部加热法,导致炉子尺寸偏大,投资费用增加;流化床气化炉方式没有设置脱除酸性气体装置,将造成余热锅炉高温腐蚀,直接影响发电效率。


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