哪个国家的垃圾焚烧厂技术最先进?
中国人口多,垃圾多。垃圾处理有两种方式:掩埋和焚烧。
燃烧垃圾可以发电,但它的缺点是污染大气。
经过11年的自主研发,福建民营企业全峰环保设备有限公司一项属于国际领先水平的生活垃圾焚烧技术——“双回路热解焚烧”技术近日诞生,并首次成功应用于浙江诸暨市全峰荔浦生活垃圾无害化处理中心。这项技术不需要添加煤、油等辅助燃料,初级垃圾也不需要分拣。直接燃烧后产生高效热能,清洁排放。
垃圾焚烧技术在国外的应用和发展已有几十年的历史。比较成熟的炉型有脉冲炉排焚烧炉、机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、旋转焚烧炉和CAO焚烧炉。下面简单介绍一下这些炉型。
机械炉排焚烧炉
工作原理:垃圾通过进料斗进入倾斜向下的炉排(炉排分为干燥区、燃烧区和燃尽区)。由于炉排之间的交错运动,垃圾被向下推动,使垃圾依次通过炉排上的所有区域(垃圾从一个区域进入另一个区域,起到很大的翻转作用),直至排出炉膛。助燃空气从炉排下部进入,与垃圾混合;高温烟气经过锅炉受热面产生热蒸汽,同时烟气被冷却,最后经过烟气处理装置处理后排放。
特点:对篦条材质和加工精度要求高,篦条与篦条的接触面相当光滑,排与排之间的间隙相当小。另外机械结构复杂,损坏率高,维修量大。炉排炉造价高,维护费用高,难以在我国推广应用。
流化床焚烧炉
工作原理:炉体由多孔分布板组成。向炉内加入大量石英砂,将石英砂加热到600℃以上,向炉底吹入200℃以上的热空气,使热砂沸腾,然后放入垃圾。垃圾用热沙煮沸,垃圾很快干燥,着火,燃烧。未燃烧的垃圾比重轻,继续沸腾燃烧。燃烧后的垃圾比重大,落到炉膛底部。水冷后,粗渣和细渣由分选设备送出厂外,少量中渣和石英砂由提升设备送回炉内备用。
特点:流化床燃烧充分,炉内燃烧控制良好。但烟气中粉尘量大,操作复杂,运行成本高,对燃料粒度均匀性要求高,需要大功率破碎装置。石英砂严重损坏设备,需要大量的设备维护。
旋转式焚烧炉
工作原理:旋转焚烧炉沿炉体布置冷却水管或耐火材料,炉体水平放置,略倾斜。通过炉体的不停运转,使炉体内的垃圾充分燃烧,同时向炉体的倾斜方向运动,直至燃尽排出炉体。
特点:设备利用率高,灰中碳含量低,过量空气系数低,有害气体排放少。但燃烧很难控制,垃圾热值低时很难燃烧。
CAO焚烧炉
工作原理:垃圾被输送到贮坑,进入生化处理池,在微生物的作用下脱水,使天然有机物(厨余、树叶、草等。)分解成粉末,而其他固体,包括塑料、橡胶等合成有机物,垃圾中的无机物都不能分解成粉末。经筛分后,未粉碎的废物进入第一燃烧室(温度为600℃),产生的可燃气体进入第二燃烧室,不可燃和不可热解的组分在第一燃烧室中以灰的形式排出。第二室温度控制在860℃燃烧,高温烟气加热锅炉产生蒸汽。处理后的烟气从烟囱排入大气,金属玻璃在第一燃烧室不会被氧化或熔化,可以从灰渣中分离回收。
特点:垃圾中的有用物质可以回收利用;但单台焚烧炉处理能力小,处理时间长。目前单台焚烧炉日处理能力达到150吨。由于850℃以上烟气停留时间难以超过1秒,烟气中二恶英含量高,环保难以达标。
脉冲炉排焚烧炉
工作原理:垃圾由自动给料装置送入焚烧炉的干燥床进行干燥,然后送入第一层炉排,在那里进行高温挥发和裂解。炉排由脉冲气动装置驱动,将垃圾逐级抛入下一个炉排。此时高分子物质裂解,其他物质燃烧。就这样继续下去,直到最后燃尽进入灰坑,由自动排渣装置排出。助燃空气从炉排上的气孔注入,与垃圾混合燃烧,同时垃圾悬浮在空气中。挥发性和裂解物质进入二级燃烧室进一步裂解燃烧,未燃烧的烟气进入三级燃烧室完全燃烧;高温烟气通过锅炉受热面加热蒸汽,烟气冷却后排出。
其优点是:
(1)垃圾处理范围广,可处理工业垃圾、生活垃圾、医院垃圾、废弃橡胶轮胎等。
(2)燃烧热效率高。正常燃烧热效率在80%以上,甚至含水量大的生活垃圾也在70%以上。
(3)运行维护费用低由于采用了许多特殊设计,自动化控制水平高,操作人员少(包括除灰人员在内一台炉只需要两个人),维护工作量少。
(4)可靠性高。经过近20年的运行,该焚烧炉的故障率很低,年运行8000小时以上,总体利用率在95%以上。
(5)排放控制水平高由于采用了二次烟气再燃和先进的烟气处理设备,烟气得到了充分的处理。经长期检测,烟气排放中CO、HC、氮氧化合物含量分别为1-10 ppm、2-3 ppm、35 PPM,完全符合欧美排放标准。烟气在二、三级燃烧室燃烧时,温度达到1000℃,停留时间大于2秒,基本可以分解二恶英。烟气中二噁英含量为0.04 ng/m3,远低于欧美标准0.1 ng/m3。
(6)炉排在压缩空气的吹扫下具有自清洁功能。