垃圾焚燒發(fā)電廠工藝系統(tǒng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(diào)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(jīng)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(huán)流化床垃圾焚燒爐的床料加熱至一定的溫度,滿足垃圾穩(wěn)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(qū)與爐膛內(nèi)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(tài),并在此區(qū)域充分吸收床料的熱量。經(jīng)過干燥、加熱、揮發(fā)份析出及部分燃燒,產(chǎn)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(qū)。燃燒后產(chǎn)生的爐渣滯留在焚化爐下部濃相區(qū),由爐床底部排出,經(jīng)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(qū)經(jīng)加熱、干燥、揮發(fā)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(qū)繼續(xù)燃燒,稀相區(qū)比濃相區(qū)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(wěn)定,而且可以延長高溫煙氣在爐內(nèi)的停留時間以分解煙氣中的二噁英。
垃圾燃燒產(chǎn)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(nèi),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(tǒng)。煙氣進入循環(huán)流化床半干式脫酸除塵反應塔內(nèi),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(chǎn)生的熱量經(jīng)余熱鍋爐吸收后產(chǎn)生過熱蒸汽,供汽輪發(fā)電機組發(fā)電。除供本項目使用約18%外,多余電力供給城市電網(wǎng)。
垃圾焚燒鍋爐
循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐技術(shù)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??稍诓徊捎冒嘿F的特種合金材質(zhì)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(nèi)常規(guī)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(nèi)的物料產(chǎn)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(qū)的停留時間長,并且分級供風,使得爐膛溫度均勻穩(wěn)定,有效降低NOx的形成及抑制二噁英的產(chǎn)生。
循環(huán)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(tài)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(wěn)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(nèi)燃燒氣氛,減少NOX的產(chǎn)生,同時可以增加爐膛上部燃燒區(qū)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(wěn)定。
垃圾在焚燒爐內(nèi)燃燒所產(chǎn)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(nèi)的過熱器后再進入循環(huán)流化床燃燒室。高溫煙氣經(jīng)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(tǒng)。
焚燒爐與余熱鍋爐為一體化布置,整體呈Π型結(jié)構(gòu)。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(jié)構(gòu),減溫器采用噴水減溫。鍋爐采用自然循環(huán)方式,鍋爐給水經(jīng)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(huán)加熱為飽和蒸汽后,經(jīng)引出管引入低溫過熱器,由灼熱的循環(huán)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(jīng)引出管進入集汽集箱,再經(jīng)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(shè)有吹灰裝置。
垃圾的接收及輸送系統(tǒng)
垃圾焚燒發(fā)電廠工藝系統(tǒng)?流程
垃圾車由物流門進廠,經(jīng)地磅秤重后,車輛依照指示駛?cè)肜鴥A卸區(qū),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(jīng)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(tǒng)
垃圾由壓縮運輸車從收集點或轉(zhuǎn)運站裝車后送到廠內(nèi),所有進出廠的運輸車都必須經(jīng)過地磅計量記錄各車的重量及空車重量。本項目設(shè)置二臺地磅,位于廠區(qū)物流進出口附近。地磅輸出的信號連接電腦數(shù)據(jù)庫,以記下時間、車輛編號、總重和凈重等數(shù)據(jù)。
垃圾運輸車稱重采用自動電子汽車衡系統(tǒng),該系統(tǒng)具有不停車整車計量的動態(tài)電子汽車衡和車輛自動識別稱重管理系統(tǒng)。當安裝有電子車牌的車輛通過自動電子汽車衡系統(tǒng)時,汽車衡可實現(xiàn)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(shù)據(jù)自動記錄和保存),從而可以大大提高工作效率和工作質(zhì)量。
中垃圾卸料
垃圾運輸車經(jīng)稱重后進入垃圾卸料平臺。卸料區(qū)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(shè)有導車臺。垃圾貯坑設(shè)有4~5個氣動垃圾卸料門。進入卸料區(qū)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(shè)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(tǒng)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(jīng)破碎后的垃圾直接進入垃圾貯坑,由垃圾輸送系統(tǒng)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(jié)構(gòu),垃圾儲坑內(nèi)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(qū)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(shè)計必須有利于垃圾滲濾水疏導,垃圾貯坑側(cè)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(jīng)過濾后噴入爐內(nèi)焚燒。
垃圾輸送系統(tǒng)
垃圾輸送系統(tǒng)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(shè)備。
垃圾貯坑的上面設(shè)置兩臺垃圾吊機,用于垃圾坑內(nèi)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(tǒng),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(shè)置電視監(jiān)視器,操作人員可在操作室內(nèi)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(nèi)。
煙氣處理系統(tǒng)
循環(huán)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(tǒng)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(chǎn)生反應,達到中和酸性氣體的目的。經(jīng)過處理后的煙氣通過除塵系統(tǒng)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(chǎn)物通過氣力輸送系統(tǒng)送至灰?guī)臁A硗?,為了吸附煙氣中的微量二噁英和重金屬等有毒物質(zhì),反應塔設(shè)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(tǒng)的組成
煙氣凈化系統(tǒng)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(shè)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?;钚蕴嫉妮斔停诨钚蕴剂蟼}下面各配置一臺電動旋轉(zhuǎn)給料器和一臺變頻螺旋給料機,再經(jīng)過離心風機稀相送入塔內(nèi)。
2、反應塔
本項目的煙氣處理系統(tǒng)采用下進上出的結(jié)構(gòu),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(shè)備有加藥系統(tǒng)。
煙氣進入均壓箱體后,通過拉法爾噴管均勻噴入反應塔內(nèi),在反應塔內(nèi)滯留4秒后經(jīng)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(huán)使用。整個凈化裝置形成兩個循環(huán)系統(tǒng):在塔內(nèi)由布風裝置和導流槽型分離器構(gòu)成煙氣凈化劑內(nèi)循環(huán);塔外由排灰管、吸收劑輸送系統(tǒng)和加藥復合噴嘴形成的物料混合的外系統(tǒng)。在反應裝置中,流化狀態(tài)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(tǒng)及設(shè)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(tǒng)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(chǎn)物在壓縮空氣的反吹下落入除塵器的灰斗,再由一體化設(shè)計裝置輸送到灰?guī)臁?/p>
渣處理系統(tǒng)
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(tǒng)排出的飛灰和反應物。
焚燒爐所產(chǎn)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(jīng)排渣口落入水冷式出渣機,經(jīng)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(jīng)斗式提升機被送回爐膛,以保持爐內(nèi)床料穩(wěn)定。
出渣系統(tǒng)主要設(shè)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(tǒng)
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(chǎn)物。
飛灰收集處理系統(tǒng)采用布袋除塵器、灰倉一體化設(shè)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(tǒng)
該系統(tǒng)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(tǒng)采用二級反滲透(RO)+電去離子(EDI)技術(shù)。整個系統(tǒng)分為三大部分:預處理、反滲透及電去離子。
原水經(jīng)過預處理后,達到反滲透進水要求,使反滲透裝置能平穩(wěn)、可靠運行。設(shè)備包括多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器、投藥裝置等。
壓縮空氣系統(tǒng)
壓縮空氣系統(tǒng)主要供給煙氣處理系統(tǒng)、垃圾門、化學水處理、部分儀表閥門等設(shè)備使用。
設(shè)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(tǒng)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(jīng)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(tǒng)、化學水處理所需空氣都接自空氣母管。