青光生活垃圾焚烧发电厂技改节能研究

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1、青光生活垃圾焚烧发电厂技改节能研究　　摘要以焚烧的方式处理生活垃圾在国内尚属于新兴的垃圾处理方式。这种生活垃圾处理方式由于具有减重大、处理效率高、土地占用少、污染范围少、污染程度少等优点越来越受到各地的欢迎。天津市青光生活垃圾焚烧厂由于存在较多设计缺陷导致在日常生产中频繁发生设备停顿，影响生活垃圾处理任务的顺利实施。2010年该厂进行设备改造，对现有设备及设计方案进行改造。本文从设备运行情况出发，分析总结了该厂2010年技术改进情况。关键词：垃圾焚烧；节能；运行周期。中图分类号：TE08文献标识码：A文章编号：

2、1引言6目前中国城市生活垃圾的处理方式多以填埋为主，至2005年全国历年垃圾堆存量高达60亿吨，占用耕地5亿平方米[1]。垃圾中有机物在填埋状态下将发生厌氧分解，产生甲烷并排放到大气中，是大气温室气体的重要来源之一。据估计全球垃圾填埋处理释放的甲烷总量为2.0×107~7.0×107t/a，约占人为甲烷排放总量的6%~20%[2]，甲烷的温室效应增温潜能（GWP）相当于同质量二氧化碳的21倍[3]。以焚烧的方式处理生活垃圾可以将生活垃圾中的有机质转化为二氧化碳，避免了其变为甲烷所产生过高的温室效应潜能。总的来说

3、，生活垃圾焚烧处理具有：占地面积小、场地选择易、处理时间短、减量化显著无害化较彻底以及余热可回收等特点[4]。2项目背景天津市青光生活垃圾焚烧发电厂是一家以焚烧方式无害化处理生活垃圾的企业，采用循环流化床垃圾焚烧炉系统解决方案。该项目始建于2005年，2008年建成，2009年通过了天津市北辰区发改委的竣工验收。该厂目前日处理生活垃圾600吨，设有300t/d流化床垃圾焚烧锅炉二台、6MW纯凝汽轮发电机组二台以及相应的烟气净化设施。3焚烧工艺现状原工艺为垃圾运输车辆经称重，进入卸料平台，将垃圾倾倒入垃圾储池。抓

4、吊将混装生活垃圾通过松散送料系统送入垃圾焚烧炉、产生的烟气经过处理达标后排入大气、飞灰作为危废处理、炉渣综合利用、电能并入华北电网。焚烧炉、汽轮机、发电机整套系统采用分布式控制系统进行计算机控制，即DCS控制系统；每套焚烧设备均具有两条垃圾投料线位于进煤口左右两侧。63.1发现问题由于焚烧系统复杂，工艺流程设置不合理导致生产出力不足。2009年实际运行小时数为4948h（设计8000h）、处理垃圾量123700t（339t/d，为设计的56.5%）、消耗煤炭34570吨。在运行中从焚烧炉的DCS显示器可以明显看

5、到投料一侧炉床温度处于670℃~750℃区间，而另一侧处于860℃左右。同时发现在锅炉运行至15~18天时，如果垃圾投料速度达到7t/h，则焚烧炉流化状态将在2天内失去稳定并因结焦而停运检修。停运后发现炉膛内生成大量焦块，直径约5厘米至12厘米，在进料口有更为集中的趋势，尾部烟道积灰严重。经锅炉专工分析，是焦块破坏了焚烧炉流化状态，导致焚烧炉被迫停炉。3.2垃圾堆酵据天津市城市生活垃圾检测中心出具的《生活垃圾检测报告》显示，该垃圾处理厂2010年2月份的一次在其厂内垃圾储池内进行采样的生活垃圾成分如下：表1垃圾

6、池内生活垃圾物理成分分析表（单位：%）表2垃圾池内生活垃圾发热量及三成分分析表6从上表可以看出生活垃圾热量低仅为989kcal/kg，水分高达57.01%，且检测时间为2月份，该时间段无雨雪天气。根据2010年9月的一份《生活垃圾检测报告》显示生活垃圾中水分含量达到63.28%。经过对机械炉排式垃圾焚烧炉的工艺特点分析，发现在自然条件下对生活垃圾进行堆存发酵可取得良好效果。通过对比炉排炉垃圾焚烧处理工艺，我们发现除主要焚烧设备的差异外，其垃圾前处理工艺是两体系的主要差别。为验证堆酵效果，在垃圾池内北侧分离出约8

7、米宽的面积用于专门储存运送来的生活垃圾，通过垃圾检测中心的检测反应出垃圾在堆酵0至5天的时间范围内其热值、含水率变化情况。通过图1可以明确反映出垃圾在不同时间段内热值和含水率的变化情况。该图为2010年9月份进行的实验分析。添加剂在确认炉内焦块主要成分是玻璃后，我们考虑玻璃属于非晶体，无固定熔点，是Na2O·CaO·6SiO2的混合物，可以用生成晶体的方式将其破坏，从而降低形成焦块的可能性。考虑流化床垃圾焚烧炉需煤炭助燃，在运行中我们加入直径1厘米左右的石灰石（碳酸钙含量>80%），试验期间加入量为20Kg/h

8、，以人工方式间断混合垃圾一同入炉。两种物质分别使用一个运行周期，从使用效果来看，我们在例行停炉检修中在炉膛内发现焦块数量、直径均有显著下降。63.4实验结果堆酵5天后的生活垃圾含水率降低30.77%，热值提高52.99%。对炉温的冲击有明显降低，炉温波动范围从原先的670℃已经达到740~800℃之间。配合炉内添加石灰石，设备运行周期有了显著提高。设备运行周期自原先平均运行18天，提升