一、垃圾焚燒發(fā)電工藝流程  

垃圾發(fā)電是把各種垃圾收集后，進行分類處理。垃圾由運輸車運至焚燒廠，經(jīng)地磅稱重后，開至卸料門，卸到垃圾坑。垃圾吊車將垃圾送入給料斗，并送入爐內(nèi)，在焚燒爐內(nèi)燃燒。燃燒的火焰及垃圾焚燒產(chǎn)生的高溫煙氣，經(jīng)循環(huán)鍋爐，產(chǎn)生高溫蒸汽，為汽輪機發(fā)電機組提供汽源。  

二、垃圾焚燒爐  

垃圾焚燒發(fā)電焚燒爐主要包括機械爐排焚燒爐、流化床焚燒爐、回轉式焚燒爐、CAO式焚燒爐、脈沖拋式焚燒爐等。  

1機械爐排焚燒爐  

工作原理：垃圾通過進料斗進入傾斜向下的爐排（爐排分為干燥區(qū)、燃燒區(qū)、燃盡區(qū)），由于爐排之間的交錯運動，將垃圾向下方推動，使垃圾依次通過爐排上的各個區(qū)域，直至燃盡排除爐膛。燃燒空氣從爐排下部進入并與垃圾混合；高溫煙氣通過鍋爐的受熱面產(chǎn)生熱蒸汽，煙氣冷卻后經(jīng)處理裝置排出。  

特點：爐排爐垃圾焚燒技術運行穩(wěn)定，處理能力強，適于連續(xù)運行，煙氣經(jīng)處理后排放達標。另外其機械結構復雜，損壞率高，維護量大。  

2流化床焚燒爐  

工作原理：爐體是由多孔分布板組成，在爐膛內(nèi)加入大量的石英砂，將石英砂加熱到600℃以上，并在爐底鼓入200℃以上的熱風，使熱砂沸騰起來，再投入垃圾，垃圾很快被干燥、著火、燃燒。未燃盡的垃圾比重較輕，繼續(xù)沸騰燃燒，燃盡的垃圾比重較大，落到爐底，經(jīng)過水冷后，用分選設備將粗渣、細渣送到廠外，少量的中等爐渣和石英砂通過提升設備送回到爐中繼續(xù)使用。  

特點：流化床燃燒充分，爐內(nèi)燃燒控制較好，但煙氣中灰塵量大，操作復雜，運行費用較高，對燃料粒度均勻性要求較高，需大功率的破碎裝置，石英砂對設備磨損嚴重，設備維護量大。易產(chǎn)生結焦，系統(tǒng)連續(xù)運行能力較低。  

3回轉式焚燒爐  

工作原理：回轉式焚燒爐是用冷卻水管或耐火材料沿爐體排列，爐體水平放置并略為傾斜。通過爐身的不停運轉，使爐體內(nèi)的垃圾充分燃燒，同時向爐體傾斜的方向移動，直至燃盡并排出爐體。  

特點：設備利用率高，灰渣中含碳量低，過�？諝饬康停泻怏w排放量低。但燃燒不易控制，垃圾熱值低時燃燒困難。  

4CAO焚燒爐  

工作原理：垃圾運至儲存池，進入生化處理罐，在微生物作用下脫水，使天然有機物分解成粉狀物，其他固體包括塑料橡膠一類的合成有機物和垃圾中的無機物則不能分解粉化。經(jīng)篩選，未能粉化的廢棄物先進入第一燃燒室，產(chǎn)生的氣體再進入第二燃燒室，不可燃和不可熱解的組份呈灰渣狀在第一燃燒室中排出。高溫煙氣加熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，煙氣經(jīng)處理后由煙囪排至大氣，金屬玻璃在第一燃燒室內(nèi)不會氧化或融化，可在灰渣中分選回收。  

特點：可回收垃圾中的有用物質(zhì)，單臺焚燒爐的處理量小、處理時間長，煙氣中二噁英的含量高，環(huán)保難以達標。  

5脈沖拋式焚燒爐  

工作原理：垃圾經(jīng)自動給料單元送入焚燒爐的干燥床干燥，然后送入第一級爐排，在爐排上經(jīng)高溫揮發(fā)、裂解，爐排在脈沖空氣動力裝置的推動下拋動，將垃圾逐級拋入下一級爐排，此時高分子物質(zhì)進行裂解、其它物質(zhì)進行燃燒，直至最后燃盡后進入灰渣池，由自動除渣裝置排出。  

助燃空氣由爐排上的氣孔噴入并與垃圾混合燃燒，同時使垃圾懸浮在空中。揮發(fā)和裂解出來的物質(zhì)進入第二級燃燒室，進行進一步的裂解和燃燒，未燃盡的煙氣進入第三級燃燒室進行完全燃燒；高溫煙氣通過鍋爐受熱面加熱蒸汽，同時煙氣經(jīng)冷卻后排出。  

其優(yōu)點是：處理垃圾范圍廣泛，燃燒熱效率高，運行維護費用低，維護工作量也較少，可靠性高，排放物控制水平高。  

三、垃圾焚燒爐燃燒條件  

1燃料燃燒應具備的條件  

燃料中可燃物與空氣中的氧發(fā)生強烈的化學反應，這種現(xiàn)象稱為燃燒。燃料的燃燒必須具備下述幾個條件：  

1）燃料中含有碳、氫、硫等可燃物質(zhì)，必須供給足夠的空氣量使它們化學反應，才能達到完全燃燒。  

2）需要有一定著火溫度。燃料進入爐膛必須加熱到著火點，才能與氧氣發(fā)生強烈反應，溫度越高，燃燒過程越短。  

3）空氣與燃料應有良好的混合。燃料與空氣接觸面積越大，燃燒則越好。  

4）具有足夠燃燒時間，才能使燃料達到完全燃燒目的。  

2燃料在燃燒過程中的階段  

自燃料進入爐膛開始，至燃料燒盡為止，其中分為三個階段：  

1）燃料預熱階段。（包括可燃氣體析出）  

2）燃料著火和燃燒階段。  

3）燃料氣化結束，固體剩余物燃盡階段。  

3如何判斷焚燒爐燃燒效果？  

可以通過以下三種方法來判斷焚燒爐垃圾燃燒效果：  

1）觀察啊火焰末段煙氣黑度，黑度越濃，效果越差；  

2）垃圾在爐內(nèi)高溫及過量空氣充分燃燒后，灰渣越少越好，灰渣的顏色越黃越好，否則反之；  

3）垃圾焚燒后，煙氣中不應有CO產(chǎn)生，如果產(chǎn)生CO，說明垃圾燃燒過程中，空氣量不足，使燃燒不完全，其焚燒效果就越差。  

4空氣系數(shù)定義及與燃燒的關系  

實際空氣量與理論空氣量之比，成為過剩空氣系數(shù)，一般過剩空氣系數(shù)在1.2左右。過剩空氣系數(shù)大小與燃料品質(zhì)、燃燒方式和燃燒設備的運行情況有密切關系。為滿足燃燒需要，對于不同的燃燒室和不同的燃料采用不同的過量空氣系數(shù)值。  

過�？諝庀禂�(shù)值過大或過小對燃燒都不利，風量過小使鍋爐產(chǎn)生不完全燃燒，產(chǎn)生CO和碳粒，使鍋爐效率降低；風量過大，不但使爐膛溫度降低，著火延遲，風機電耗和排煙損失增加。  

5鍋爐增加風量汽溫會升高的原因  

1)要使燃料很好燃燒，必須要有足夠的空氣量與燃料很好的混合，產(chǎn)生很高熱量的煙氣。增大風量就是增大煙氣量。使過熱器區(qū)域煙氣流速增大而引起汽溫升高。  

2)風量增大，帶走燃燒室大量的熱量，使燃燒室溫度降低，使對流蒸發(fā)管受熱減弱，但在對流過熱器放熱加劇，而使過熱蒸汽溫度升高。  

6垃圾含水量過大對爐膛燃燒的影響  

垃圾含水量過大，使干燥時間延長，爐膛溫度降低，垃圾著火燃燒困難，遇到這種狀況，必須增加輔助燃料，投入燃油燃燒器，以提高爐膛溫度，改善著火燃燒條件，使鍋爐正常運行。  

7焚燒爐的燃燒調(diào)整方法  

1）盡量保持焚燒鍋爐的經(jīng)濟負荷運行。一般經(jīng)濟負荷區(qū)域為額定蒸發(fā)量的90%~100%，盡可能保持在額定負荷下運行。  

2）合理調(diào)整一次風各區(qū)域的進風量，以滿足垃圾完全燃燒足夠的空氣量。  

3）鍋爐燃燒調(diào)整依據(jù)是鍋爐出口的煙氣中的含氧量，垃圾燃料的燃燒屬過氧燃燒，才能滿足環(huán)保要求，本廠鍋爐運行設計氧量值為>6%，所以推料器在自動情況下，如果鍋爐出口煙中含氧量低于6%，會停止推料來確保合理的燃燒氧量。  

四、煙氣凈化與處理工藝  

在垃圾焚燒過程產(chǎn)生的煙氣中，含有大量的污染物，這些物質(zhì)對環(huán)境都有不同程度的影響。因此，焚燒煙氣在排入大氣之前，必須進行凈化處理，使之達到排放標準。垃圾焚燒產(chǎn)生的污染物主要有顆粒物、HCl、HF、SO2、SO3、NOx、二噁英及重金屬等。  

1顆粒物凈化技術  

垃圾焚燒廠的顆粒物控制可以分為靜電分離過濾、離心沉降及濕法洗滌等幾種形式。常用的凈化設備有靜電除塵器、袋式除塵器和文丘里洗滌器等。靜電除塵器和袋式除塵器廣泛應用于發(fā)達國家垃圾焚燒廠對煙氣中顆粒物的凈化。靜電除塵器可以使顆粒物的濃度控制在45mg/Nm3一下，而袋式除塵器的凈化效果優(yōu)于靜電除塵器。  

2酸性氣體污染物凈化技術  

HCI、HF、SOx的去除機理是酸堿中和反應。堿性吸收劑（如NaOH、CA(OH)2）以液態(tài)（濕法）、液/固態(tài)（半干法）或固態(tài)（干法）的形式與HCl、HF、SOx污染物發(fā)生化學反應。  

3氮氧化物凈化技術  

NO的凈化是最困難且費用最昂貴的技術。垃圾焚燒煙氣中的NOx以NO為主，利用常規(guī)的化學吸收法很難達到有效去除。常用凈化方法有選擇性非催化還原法（SNCR）、選擇性催化還原法（SCR）、氧化吸收法、吸收還原法等。其中SNCR法在垃圾焚燒煙氣凈化中應用最多。  

4有機污染物的凈化  

降低垃圾焚燒廠煙氣中的多氯二苯二噁英（PCDDs）、多氯代二苯并呋喃（PCDFs）濃度的主要方法是控制PCDDs、PCDFs的生成。其控制措施主要包括：  

1）選用合適的爐膛和爐排結構，是垃圾在焚燒爐得以充分燃燒；  

2）控制爐膛及二次燃燒室內(nèi)煙氣溫度不低于850℃，煙氣在爐膛及二次燃燒室內(nèi)的停留時間不少于2S；  

3）縮短煙氣在處理和排放過程中處于300~500℃溫度的時間，控制余熱鍋爐的排煙溫度不超過250℃；  

4）選用新型袋工除塵器，控制除塵器入口處的煙氣溫度低于200℃。  

5重金屬的凈化  

重金屬的凈化主要在高效的顆粒物捕集和低溫控制兩個方面。  

五、滲濾液處理  

垃圾滲濾液主要產(chǎn)生于垃圾貯坑，是垃圾在貯坑中發(fā)酵腐爛后水分排出造成的，垃圾滲濾液生成量主要受進廠垃圾的成分、水分和貯存天數(shù)的影響。垃圾滲濾液具有強臭味，有機污染物濃度高，氨氮含水量高。  

1滲濾液處理工藝  

1）混凝沉淀+生物處理法  

先通過混凝沉淀去除滲濾液中重金屬等微生物有害的物質(zhì)，再與其他滲濾液一道進行生物處理，使生物處理效果更好。此流程針對灰冷卻水和洗煙廢水等排放水體時采用。  

2）分段混凝沉淀法  

重金屬用堿性混凝沉淀時，過去采用幾段進行混凝處理，現(xiàn)在一般采用選擇一種條件能同時去除多種金屬離子，可以提高運行效率。此工藝用于灰冷水和洗煙廢水等排入下水道前的預處理。  

3）膜處理+生物處理法  

通過膜處理去除懸浮物和大分子難生物降解的有機物，降低后一級生物處理難降解成分，合排放水質(zhì)達標。該工藝可應用于排放要求較高的垃圾滲濾液處理。  

4）活性污泥法+接觸氧化法  

該工藝用于廢水排放要求較嚴的地區(qū)。  

5）生物處理法+活性碳處理法或生物處理法+混凝沉淀+過濾  

該工藝用于廢水必須再利用的深度處理。在生物處理段，生物將可以分解的有機物處理，后段通過活性碳或濾料去除殘余的污染物。  

2滲濾液處理設施  

1）格柵  

格柵由一組（或多組）平行的金屬或其他材料的柵條制成的框架，傾斜設置在廢水流經(jīng)的渠道上，或設置在集水池的進口處，用以截阻水粗大懸浮物和漂浮物，保護處理構筑物。格柵分為細格柵（間距3-10mm）、中格柵（間距10-25mm）、粗格柵（間距50-100mm），另分為固定格柵和活動格柵。  

2）調(diào)節(jié)池  

為了減少不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)水量和水質(zhì)變化對污水水處理工藝過程的影響，在污水處理系統(tǒng)前設置調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池的設置主要與一天內(nèi)各種污水的產(chǎn)生量及分布時間有關，其與污水處理積累量的最大差距，可以作為調(diào)節(jié)池有效容積的最小值。  

3）沉淀池  

利用重力作用去除垃圾滲濾液中的懸浮物，可分為平流式、豎流式及輻流式三種，每種沉淀池可分為流入、流出、沉淀、污泥和緩沖層等五部分。  

垃圾焚燒發(fā)電是一種規(guī)范、科學的處理方法，目前技術較為成熟并得到廣泛應用，與普通的掩埋、堆肥和焚燒處理相比，具有占地小、場地容易選擇、減量化顯著及可回收垃圾焚燒余熱等優(yōu)點，同時還在一定程度上緩解城市的供電壓力和減少對煤炭資源的需求量。以上對垃圾焚燒發(fā)電工藝流程設施及運營管理中可能遇到的問題作出簡要介紹與分析，希望能為垃圾焚燒廠的運營管理提供參考！