關(guān)鍵詞:生活垃圾;焚燒發(fā)電系統(tǒng);優(yōu)化技術(shù)
目前,常見(jiàn)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(lèi)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。在垃圾接收的過(guò)程中對(duì)垃圾進(jìn)行有效的分類(lèi)。在垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)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(kāi)始從源頭上進(jìn)行垃圾分類(lèi),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(chǎng)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(kāi)展,生活垃圾的分類(lèi)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(lèi)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。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?chē)諝獾臏囟取穸纫约凹竟?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(lèi)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。
生活垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)分析
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。
分散控制系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)
在生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)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(chǎng)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(wèn)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(chǎng)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。
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。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(chē)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(chēng)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(mǎn)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(chē)輛運(yùn)至填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋處置。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(chǎng)外回收金屬、制磚等綜合利用。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(chǎng)內(nèi)對(duì)水質(zhì)要求不高的用水點(diǎn),例如卸車(chē)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(chǎng)區(qū)綠化、道路澆灑及車(chē)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(kāi)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。隨著人類(lèi)生活水平的不斷提高,能源緊缺和環(huán)境惡化問(wèn)題亟待解決。垃圾焚燒發(fā)電技術(shù),不但能給人類(lèi)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”。
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