垃圾焚燒發電廠工藝系統的流程
通過垃圾的焚燒達到垃圾無害化、減量化、資源化的目的。垃圾進入焚燒爐經過干燥、燃燒、燃燼過程,使不耐腐蝕性性的有機物因燃燒而成為無機物,病原性生物在高溫焚燒下死滅。
垃圾運輸車進廠經過地磅稱重后進入垃圾傾卸平臺,再由垃圾卸料平臺卸入垃圾儲坑。垃圾儲坑是一個密閉且空氣為負壓的建筑物,以防臭氣外逸。垃圾儲坑的垃圾通過垃圾抓斗抓到垃圾受料斗,經兩級鏈板輸送機送至焚燒爐前的雙滾筒給料機,由焚燒爐的垃圾入口送入焚燒爐燃燒。
燃料燃燒時所需的助燃空氣因其所起作用不同分為一次風和二次風。一次風取自于垃圾儲存坑,這樣可以保持垃圾坑的負壓,使垃圾坑的臭氣不會外溢。用于燃燒調整和燃燒補充的二次風由二次風機供給,二次風吸自鍋爐頂部,經布置在鍋爐尾部的空氣預熱器加熱后進入焚燒爐。
鍋爐啟動點火時,噴入燃油將循環流化床垃圾焚燒爐的床料加熱至一定的溫度,滿足垃圾穩定燃燒后停止噴油。
垃圾進入焚燒爐后,首先在爐膛的下部濃相區與爐膛內灼熱的床料接觸,在一次風作用下,混合燃料與爐膛灼熱的床料呈流化狀態,并在此區域充分吸收床料的熱量。經過干燥、加熱、揮發份析出及部分燃燒,產生還原性可燃氣體與部分未燃盡的焦炭進入鍋爐爐膛上部的稀相區。燃燒后產生的爐渣滯留在焚化爐下部濃相區,由爐床底部排出,經過水冷滾筒冷渣機降溫至150℃以下,然后由出渣機輸送至渣倉,再進行綜合利用。
生活垃圾在爐膛濃相區經加熱、干燥、揮發份析出及部分燃燒后,煙氣及部分夾帶的物料進入爐膛稀相區繼續燃燒,稀相區比濃相區體積要大得多,這不但可以進一步燃燼煙氣中的可燃性氣體及未燃盡的焦炭,保持爐膛溫度的穩定,而且可以延長高溫煙氣在爐內的停留時間以分解煙氣中的二噁英。
垃圾燃燒產生的煙氣和夾帶的物料在爐膛上部出口處進入旋風分離器,被分離出來的物料進入外置換熱器,并通過返料裝置被送回爐內,高溫煙氣通過鍋爐尾部受熱面(鍋爐管束、省煤器、空氣預熱器)溫度降到155℃左右后進入煙氣處理系統。煙氣進入循環流化床半干式脫酸除塵反應塔內,與噴入的活性炭和Ca(OH)2互相接觸反應,將煙氣中的酸性氣體中和,并且吸附煙氣中的重金屬和二噁英,然后進入布袋式除塵器,將煙氣中的飛灰分離下來。zui后,符合排放標準的煙氣通過引風機送至煙囪排放至大氣。
垃圾焚燒后產生的熱量經余熱鍋爐吸收后產生過熱蒸汽,供汽輪發電機組發電。除供本項目使用約18%外,多余電力供給城市電網。
垃圾焚燒鍋爐
循環流化床垃圾焚燒鍋爐技術有以下突出特點:
1、焚燒鍋爐與余熱鍋爐一體化布置,采用外置過熱器。可在不采用昂貴的特種合金材質制造過熱器的情況下,有效防止過熱器的高溫腐蝕,使過熱蒸汽溫度提高至450℃、3.82MPa或以上,并成功與國內常規定型汽輪機組配套,提高熱能利用效率。
2、采用定向均勻布風的方式,使得焚燒爐爐床內的物料產生劇烈的混合與擴散,垃圾入爐后與灼熱的爐料混合后迅速分解、著火、燃燒。使得焚燒爐更能適應低品位垃圾燃料的焚燒。
3、焚燒爐爐膛容積大、煙氣在高溫區的停留時間長,并且分級供風,使得爐膛溫度均勻穩定,有效降低NOx的形成及抑制二噁英的產生。
循環流化床垃圾焚燒爐主要由爐膛、高溫旋風分離器、返料裝置及外置式換熱器組成。爐膛采用水冷式布風板,排渣口布置于布風板上。焚燒爐冷態啟動采用床下點火方式,用熱煙氣將預先加裝的床料加熱至燃料著火溫度,直至鍋爐穩定燃燒。垃圾給料口布置于焚燒爐前墻,由給料裝置送入爐膛進行燃燒。垃圾燃燒所需的空氣分級供給。一次風由床下水冷式布風板送入,而二次風分級分布于前后爐墻,補充燃燒所需的空氣。二次風分級送風方式可控制爐內燃燒氣氛,減少NOX的產生,同時可以增加爐膛上部燃燒區的擾動和摻和,提高顆粒和氣體的燃燼度,保持爐膛溫度的穩定。
垃圾在焚燒爐內燃燒所產生的高溫煙氣及高溫夾帶物,由爐膛上部進入高溫旋風分離器,由高溫旋風分離器分離下來的高溫物料通過立管進入外置換熱器,將所攜帶的部分熱量傳給布置在其內的過熱器后再進入循環流化床燃燒室。高溫煙氣經過高溫旋風分離器進入鍋爐尾部受熱面,降溫后進入煙氣處理系統。
焚燒爐與余熱鍋爐為一體化布置,整體呈Π型結構。余熱鍋爐主要由鍋筒、水冷壁管、對流管束、省煤器、低溫過熱器、減溫器及高溫過熱器等組成。余熱鍋爐采用組裝式結構,減溫器采用噴水減溫。鍋爐采用自然循環方式,鍋爐給水經給水混合集箱后進入省煤器加熱至飽和水溫左右進入汽包,通過膜式水冷壁、對流管束循環加熱為飽和蒸汽后,經引出管引入低溫過熱器,由灼熱的循環床料加熱后進入減溫器,再由高溫段過熱器加熱至過熱蒸汽溫度(450℃或以上),而后經引出管進入集汽集箱,再經蒸汽引出管路進入汽輪機。為了防止受熱面上積灰,相應的受熱面設有吹灰裝置。
垃圾的接收及輸送系統
垃圾焚燒發電廠工藝系統?流程
垃圾車由物流門進廠,經地磅秤重后,車輛依照指示駛入垃圾傾卸區,將垃圾傾倒入垃圾貯坑。垃圾通過垃圾吊機抓斗抓到受料斗,經雙鏈板給料機送到爐前雙滾筒給料機進入爐膛。
垃圾稱重系統
垃圾由壓縮運輸車從收集點或轉運站裝車后送到廠內,所有進出廠的運輸車都必須經過地磅計量記錄各車的重量及空車重量。本項目設置二臺地磅,位于廠區物流進出口附近。地磅輸出的信號連接電腦數據庫,以記下時間、車輛編號、總重和凈重等數據。
垃圾運輸車稱重采用自動電子汽車衡系統,該系統具有不停車整車計量的動態電子汽車衡和車輛自動識別稱重管理系統。當安裝有電子車牌的車輛通過自動電子汽車衡系統時,汽車衡可實現車輛不停車自動稱量(即自動指揮車輛上下秤、自動識別車號、稱重數據自動記錄和保存),從而可以大大提高工作效率和工作質量。
中垃圾卸料
垃圾運輸車經稱重后進入垃圾卸料平臺。卸料區主要由垃圾卸料平臺及垃圾卸料門組成。垃圾卸料平臺要便于垃圾車的卸料并設有導車臺。垃圾貯坑設有4~5個氣動垃圾卸料門。進入卸料區的垃圾車到垃圾控制室給定信號的卸料門卸料。為保障安全,在垃圾卸料口設置阻位攔嵌,以防垃圾車翻入垃圾貯坑。
破碎處理及貯存
系統包含垃圾的破碎及垃圾貯坑。大型垃圾由垃圾抓斗從大型垃圾貯坑抓起,提升至破碎機的受料斗,經破碎后的垃圾直接進入垃圾貯坑,由垃圾輸送系統送入焚燒爐進行焚燒。
垃圾坑可貯存滿足3~5天的垃圾焚燒量需求。
垃圾坑為鋼筋混凝土結構,垃圾儲坑內的空氣由一次風機抽至焚燒爐,以控制臭昧和甲烷氣的積聚,并使垃圾儲坑區保持負壓。抽風口位于垃圾貯坑的上部,所抽出的空氣作為焚燒爐的燃燒空氣。由于垃圾含有較高水分,在存放過程中將有部分水分從垃圾中滲出,因此垃圾坑的設計必須有利于垃圾滲濾水疏導,垃圾貯坑側壁的底部裝有不銹鋼污水格篩,以將垃圾滲濾水排至垃圾坑污水池,滲濾水由泵送至污水處理場或經過濾后噴入爐內焚燒。
垃圾輸送系統
垃圾輸送系統配有垃圾抓斗吊機、垃圾受料斗、雙鏈板輸送機及滾筒給料機等設備。
垃圾貯坑的上面設置兩臺垃圾吊機,用于垃圾坑內垃圾攪拌以及向焚燒爐供料。垃圾吊機由操作人員進行半自動化操作,垃圾抓取為人工控制,抓斗抓起后的行走和卸料為自動控制。吊機配備自動稱量系統,可記錄進入每臺焚燒爐的垃圾量。垃圾受料斗位于垃圾貯坑的垃圾給料平臺上,其上方設置電視監視器,操作人員可在操作室內清楚地看到料斗中垃圾的料位,以便及時加料。
垃圾貯坑中的垃圾由垃圾抓斗抓起,放入每臺焚燒爐的垃圾受料斗上,然后落入雙鏈板給料機將垃圾均勻的送至滾筒給料機上,滾筒給料機把垃圾送至焚燒爐前的進口料槽,進入焚燒爐內。
煙氣處理系統
循環流化床半干式反應塔(噴活性碳+噴氫氧化鈣)+布袋除塵器,每臺焚燒爐配置一套。煙氣處理系統采用氫氧化鈣Ca(OH)2作為吸收劑。氫氧化鈣通過給料機均勻送料,由壓縮空氣將氫氧化鈣均勻地送至反應塔,與煙氣中的酸性氣體產生反應,達到中和酸性氣體的目的。經過處理后的煙氣通過除塵系統去除飛灰和反應物,由引風機送入煙囪。煙氣處理后的反應產物通過氣力輸送系統送至灰庫。另外,為了吸附煙氣中的微量二噁英和重金屬等有毒物質,反應塔設有單獨的活性炭噴入口,活性炭通過螺旋給料機均勻輸送進入反應塔。
煙氣處理系統的組成
煙氣凈化系統由以下三部分組成。
1、吸收劑的儲存及輸送裝置
本項目的吸收劑的儲存設置兩個料倉,分別為氫氧化鈣料倉及活性炭料倉。煙氣處理所需的氫氧化鈣由氫氧化鈣貯罐下的給料機均勻送料,采用羅茨風機將氫氧化鈣送至反應塔。活性碳的輸送,在活性碳料倉下面各配置一臺電動旋轉給料器和一臺變頻螺旋給料機,再經過離心風機稀相送入塔內。
2、反應塔
本項目的煙氣處理系統采用下進上出的結構,利用布袋除塵器進口前的垂直煙道作為煙氣反應器,因此占用的空間較少。主要由煙氣進口、均壓箱體、拉法爾噴嘴、反應塔、組合式導流槽型分離器、煙氣出口組成,附屬設備有加藥系統。
煙氣進入均壓箱體后,通過拉法爾噴管均勻噴入反應塔內,在反應塔內滯留4秒后經組合式導流槽型分離器離開反應塔,未反應完的氫氧化鈣和活性炭分離下來后循環使用。整個凈化裝置形成兩個循環系統:在塔內由布風裝置和導流槽型分離器構成煙氣凈化劑內循環;塔外由排灰管、吸收劑輸送系統和加藥復合噴嘴形成的物料混合的外系統。在反應裝置中,流化狀態的吸收劑與煙氣有很大的反應面積,而且吸收劑的有效濃度很高,所以具有較好的吸收效果。
3、除塵系統及設備
本項目采用布袋除塵器,主要有灰斗、濾袋室、凈氣室、濾袋、噴吹清灰裝置及進出風室控制系統等組成。
含有飛灰及反應物的煙氣進入并通過濾袋過濾后,凈化的煙氣由出風室出口排出。被過濾出來的飛灰和反應產物在壓縮空氣的反吹下落入除塵器的灰斗,再由一體化設計裝置輸送到灰庫。
渣處理系統
焚化鍋爐排放物有二種:一是由爐床排出的爐渣;一是預熱器及煙氣處理系統排出的飛灰和反應物。
焚燒爐所產生的爐渣的排放采用干式出渣形式。每臺焚燒爐爐底水冷式布風板上布置一個排渣口,垃圾焚燒后的爐渣經排渣口落入水冷式出渣機,經過振動篩篩分,大的爐渣落入斗鏈式出渣機上。每臺爐由斗鏈式出渣機匯流至一臺總斗鏈式出渣機上,再由斗鏈式出渣機送至渣倉,通過汽車運出廠外,進行填埋或綜合利用。振動篩篩選出的細灰渣經斗式提升機被送回爐膛,以保持爐內床料穩定。
出渣系統主要設備有振動水冷出渣機、滾筒冷渣機、振動篩、斗式提升機、斗鏈式出渣機等。
飛灰處理系統
飛灰主要是反應塔的落灰以及布袋除塵器分離下來的飛灰及反應產物。
飛灰收集處理系統采用布袋除塵器、灰倉一體化設計。飛灰自布袋除塵器底部裝置輸送至灰倉,灰倉可以滿足四臺爐正常運行72小時灰量的貯存。
化學水處理系統
該系統不僅為鍋爐提供其所需的除鹽水,還為全廠其他用戶提供所需的化學處理水。
鍋爐給水處理系統采用二級反滲透(RO)+電去離子(EDI)技術。整個系統分為三大部分:預處理、反滲透及電去離子。
原水經過預處理后,達到反滲透進水要求,使反滲透裝置能平穩、可靠運行。設備包括多介質過濾器、活性炭過濾器、投藥裝置等。
壓縮空氣系統
壓縮空氣系統主要供給煙氣處理系統、垃圾門、化學水處理、部分儀表閥門等設備使用。
設置螺桿式空氣壓縮機、冷凍型干燥機及貯氣罐,均布置于空壓機房。壓縮空氣供給系統采用母管制。從各空氣壓縮機出來的壓縮空氣通過壓縮空氣主管,經過空氣濾氣器過濾后接入空氣母管,再進入冷凍式干燥機,由干燥機出來的干空氣通過空氣母管進入3只貯氣罐貯備。貯氣罐出氣管連接空氣母管。煙氣處理、飛灰輸送及儀用系統、化學水處理所需空氣都接自空氣母管。