國內外城市垃圾流化床焚燒技術的特點及分析
摘要:城市(shi)(shi)垃圾產(chan)生的(de)(de)環(huan)境污(wu)染及(ji)其(qi)妥善(shan)治(zhi)理是我國面臨的(de)(de)亟(ji)待解(jie)決的(de)(de)問題之一。流(liu)(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)技術被認為(wei)是一種綜(zong)合性能優(you)越的(de)(de)城市(shi)(shi)垃圾焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)方式,尤(you)其(qi)適合我國垃圾熱值低(di)的(de)(de)國情。在(zai)過去(qu)20年中,流(liu)(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)技術(fluidizedbedincineration,FBI)逐漸在(zai)日本(ben)、北美、歐(ou)洲(特別是在(zai)斯(si)堪的(de)(de)納維亞國家(jia))等(deng)一些發達國家(jia)和(he)地(di)區得到應用(yong)。截止1995年,全世界已(yi)有16千臺(tai)(tai)流(liu)(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)爐建(jian)成投(tou)產(chan),其(qi)中有151臺(tai)(tai)在(zai)日本(ben),運(yun)行的(de)(de)規模在(zai)不斷(duan)擴大,單臺(tai)(tai)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)爐垃圾處(chu)理能力增加到25t/h。流(liu)(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)主要(yao)形式為(wei)鼓泡流(liu)(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)(BFB,bubblingfluidizedbed),循環(huan)流(liu)(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)(CFB,circulatingfluidizedbed)和(he)內旋(xuan)流(liu)(liu)流(liu)(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)(ICFB,innercirculatingfluidizedbed)等(deng)。
關鍵詞:美國,歐洲,日(ri)本(ben),國內,城(cheng)市垃圾,流化床(chuang),焚(fen)燒技術(shu)
城(cheng)市(shi)(shi)垃圾產(chan)(chan)生的環(huan)境污(wu)染及其(qi)妥善(shan)治理(li)是(shi)我國(guo)(guo)面臨的亟待解決的問(wen)題之一。流(liu)化(hua)床(chuang)焚(fen)燒(shao)技(ji)術被認為(wei)是(shi)一種綜(zong)合(he)性能(neng)優越的城(cheng)市(shi)(shi)垃圾焚(fen)燒(shao)方式,尤(you)其(qi)適(shi)合(he)我國(guo)(guo)垃圾熱(re)值(zhi)低的國(guo)(guo)情。在過去20年中,流(liu)化(hua)床(chuang)焚(fen)燒(shao)技(ji)術(fluidizedbedincineration,FBI)逐漸在日本、北美、歐洲(特別是(shi)在斯(si)堪的納維亞國(guo)(guo)家(jia))等(deng)(deng)一些發達國(guo)(guo)家(jia)和地區得到(dao)應用。截止(zhi)1995年,全世界(jie)已有16千(qian)臺(tai)流(liu)化(hua)床(chuang)焚(fen)燒(shao)爐建(jian)成投產(chan)(chan),其(qi)中有151臺(tai)在日本,運行的規(gui)模在不斷擴(kuo)大,單臺(tai)焚(fen)燒(shao)爐垃圾處(chu)理(li)能(neng)力增加到(dao)25t/h。流(liu)化(hua)床(chuang)主(zhu)要形(xing)式為(wei)鼓(gu)泡流(liu)化(hua)床(chuang)(BFB,bubblingfluidizedbed),循環(huan)流(liu)化(hua)床(chuang)(CFB,circulatingfluidizedbed)和內(nei)旋流(liu)流(liu)化(hua)床(chuang)(ICFB,innercirculatingfluidizedbed)等(deng)(deng)。
目前(qian),日本一般采用(yong)鼓泡(pao)流化(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)焚(fen)燒(shao)(shao)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu),單(dan)(dan)機焚(fen)燒(shao)(shao)能力一般小(xiao)于4t/h,而美(mei)國(guo)(guo)則(ze)傾向(xiang)于建造大(da)型循環流化(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)焚(fen)燒(shao)(shao)爐(lu),單(dan)(dan)機處(chu)理(li)能力在(zai)10-25t/h。我(wo)國(guo)(guo)60年(nian)(nian)(nian)代即開(kai)(kai)展(zhan)(zhan)了(le)(le)燃煤流化(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)研發(fa)(fa)與應用(yong),80年(nian)(nian)(nian)代起陸(lu)續(xu)有(you)一些(xie)(xie)科研單(dan)(dan)位進(jin)(jin)行(xing)(xing)了(le)(le)流化(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)垃圾(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)研究。浙江大(da)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)于1998年(nian)(nian)(nian)成功應用(yong)于150t/d城市(shi)生(sheng)活垃圾(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)中(zhong),中(zhong)科院工程熱(re)物理(li)所(suo)的(de)(de)(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)則(ze)應用(yong)于一臺100t/d處(chu)理(li)陳(chen)腐垃圾(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)。綜合分析國(guo)(guo)內流化(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)開(kai)(kai)發(fa)(fa)及應用(yong)可(ke)見,這(zhe)些(xie)(xie)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)還(huan)停留在(zai)中(zhong)小(xiao)容(rong)量的(de)(de)(de)基礎上,尚未推廣,有(you)待進(jin)(jin)一步提高。由于流化(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)具有(you)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)前(qian)景(jing),一些(xie)(xie)研究者(zhe)已著手開(kai)(kai)展(zhan)(zhan)大(da)型化(hua)(hua)(hua)、產業化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)工作,如浙江大(da)學(xue)(xue)已開(kai)(kai)始進(jin)(jin)行(xing)(xing)日處(chu)理(li)垃圾(ji)300t量級的(de)(de)(de)流化(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)焚(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)的(de)(de)(de)開(kai)(kai)發(fa)(fa)。同時,國(guo)(guo)家有(you)關(guan)部門對流化(hua)(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)給予了(le)(le)相當(dang)的(de)(de)(de)關(guan)注,并配套一些(xie)(xie)經費,鼓勵發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)這(zhe)些(xie)(xie)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)。
引言
城市垃(la)圾產生的(de)(de)(de)環境污染(ran)及其妥善治理(li)是我(wo)國(guo)面臨的(de)(de)(de)亟待解決的(de)(de)(de)問題之一(yi)。從可(ke)持續發展戰(zhan)略角(jiao)度(du)看,垃(la)圾處(chu)理(li)的(de)(de)(de)目(mu)標應該是實現無害(hai)化(hua)(hua)、資(zi)源化(hua)(hua)和減量(liang)化(hua)(hua),特別是城市生活垃(la)圾已被(bei)認為(wei)是一(yi)種可(ke)提供(gong)能源的(de)(de)(de)資(zi)源。目(mu)前比較(jiao)普遍的(de)(de)(de)觀點認為(wei),焚燒(shao)法處(chu)理(li)垃(la)圾是實現減量(liang)化(hua)(hua)最快捷和最有效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)技術(shu)方法。流化(hua)(hua)床具有燃(ran)燒(shao)效(xiao)(xiao)率(lv)高、負荷(he)調節范圍寬(kuan)、污染(ran)物排放低、爐內(nei)燃(ran)燒(shao)強度(du)高、適合(he)燃(ran)用低熱值(zhi)燃(ran)料等優點,因(yin)此被(bei)認為(wei)是一(yi)種綜合(he)性能優越的(de)(de)(de)焚燒(shao)方式,尤其適合(he)我(wo)國(guo)垃(la)圾熱值(zhi)低的(de)(de)(de)國(guo)情。
在(zai)過去20年中,流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)焚燒技(ji)術(fluidizedbedincineration,FBI)逐漸(jian)在(zai)日本(ben)、北美、歐洲(特(te)別(bie)是在(zai)斯堪的(de)納維亞國家)等(deng)一(yi)些發達國家和地(di)區得(de)到應(ying)用(yong)(yong)。截止1995年,全世界己(ji)有(you)164臺流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)焚燒爐(lu)(lu)建成投(tou)產,其中有(you)151臺在(zai)日本(ben),運行的(de)規(gui)模(mo)在(zai)不斷擴大(da),單臺焚燒爐(lu)(lu)垃(la)(la)圾(ji)處(chu)(chu)理(li)能力(li)增加到25t/h。流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)主(zhu)要形式為鼓泡流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(BFB,bubblingfluidizedbed)、循環流(liu)(liu)化(hua)(hua)(CFB,circulatingfluidizedbed)和內旋流(liu)(liu)流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(ICFB,innercirculatingfluidizedbed)等(deng)。鼓泡流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)和循環流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)焚燒爐(lu)(lu)的(de)主(zhu)要區別(bie)在(zai)于:鼓泡流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)傾(qing)(qing)向于小(xiao)規(gui)模(mo),循環流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)則傾(qing)(qing)向于廢(fei)料(liao)與煤(mei)混燒的(de)大(da)規(gui)模(mo)。這些技(ji)術在(zai)處(chu)(chu)理(li)城市生活垃(la)(la)圾(ji)時,有(you)利用(yong)(yong)復雜預處(chu)(chu)理(li)系統(tong)預處(chu)(chu)理(li)垃(la)(la)圾(ji)再焚燒[如制成廢(fei)物衍生燃料(liao)(RDF,refusederivedfuel)],也(ye)有(you)直接(jie)燃用(yong)(yong)原生垃(la)(la)圾(ji)。目前,日本(ben)一(yi)般采(cai)用(yong)(yong)鼓泡流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)焚燒技(ji)術,單機焚燒能力(li)一(yi)般小(xiao)于4t/h,而(er)美國則傾(qing)(qing)向于建造大(da)型循環流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)焚燒爐(lu)(lu),單機處(chu)(chu)理(li)能力(li)在(zai)10-25t/h之間(jian)。
我(wo)國(guo)60年(nian)代(dai)即開展了(le)燃煤流化床(chuang)技(ji)術(shu)(shu)的研(yan)發與應用(yong),80年(nian)代(dai)起陸續有一(yi)些科(ke)研(yan)單位(wei)如浙江(jiang)大學、中(zhong)(zhong)國(guo)科(ke)學院(yuan)工程熱物(wu)理所、中(zhong)(zhong)國(guo)科(ke)學院(yuan)力學研(yan)究所等進行了(le)流化床(chuang)垃(la)圾(ji)焚燒技(ji)術(shu)(shu)的研(yan)究。浙江(jiang)大學的技(ji)術(shu)(shu)于(yu)1998年(nian)成功(gong)應用(yong)于(yu)150t/d城市生活垃(la)圾(ji)焚燒爐中(zhong)(zhong),中(zhong)(zhong)國(guo)科(ke)學院(yuan)工程熱物(wu)理所的技(ji)術(shu)(shu)則應用(yong)于(yu)一(yi)臺100t/d處(chu)理陳腐(fu)垃(la)圾(ji)焚燒爐。
1國外發達國家流化床(chuang)焚燒(shao)技(ji)術(shu)的綜述分析
1.1美(mei)國的(de)流化床焚(fen)燒(shao)技術及其應(ying)用
美國的垃圾處理以填埋為主,但目前已有約25%的垃圾是通過焚燒技術來處理的。在流化床技術應用的初期,主要是引進一些歐洲的先進鼓泡流化床焚燒技術,如位于北卡羅來納州的Fayetteville廢料回收垃圾發電廠,其鼓泡流化床焚燒爐便是由英國KraernerEnviroPowerAB公司制造的,焚燒爐熱功率為60MWt,100%焚燒城市固體廢棄物(MSW),發電18MWe,用來供熱和發電。該技術的應用特點主要體現在它采用了由溫度來控制NOx的排放,爐膛內加石灰石來控制SO2,在煙道中噴ca(OH)2來脫除HCl,尾(wei)部(bu)采用活性炭(tan)吸附(fu)裝置控制重金屬(shu)和痕(hen)量有毒有機(ji)污染物(wu)[如二惡英(dioxins)及多(duo)環芳烴(jing)類物(wu)質(PAHs)]的(de)排放。隨(sui)著(zhu)流化(hua)床焚燒技術的(de)發展,至1995年,美國已有3座鼓泡流化(hua)床焚燒設(she)施混燒RDF與其它燃料。
循環流化床技術與鼓泡流化床技術相比,具有高效、低污染等優點。美國一些大公司,如FW公司(FosterWheelerPowerCorporation)和B&W公司(Babcock&WilcoxPowerCorporation)逐漸發展循環流化床焚燒技術。FW公司應用CFB焚燒技術在伊利諾斯州Robbins村建成了一座廢物綜合焚燒處理廠,該廠于1997年1月建成并投入運行,處理能力為1000tMSW/d,這是美國首次應用CFB技術燃用RDF。該廠擁有兩套RDF生產線和兩套RDF循環流化床燃燒系統、兩套現代化空氣污染控制系統和一臺汽輪機,發電功率為55MW,年處理能力為50萬t。單臺CFB焚燒爐參數如下:處理量為600tRDF/d,蒸汽流量為28.86kg/s,過熱蒸汽溫度為443℃,壓力為6.2MPa。該焚燒爐的特點為采用帶導向風嘴的水冷布風板和床料冷卻器來使床料返回爐內。燃燒效率>99%,鍋爐的效率>81%。床溫控制在829-913℃,SO2及HCl采用尾部干法脫除(chu)。
1.2歐洲流化床焚燒(shao)技術及其應用
在歐洲,流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)技術的(de)代表(biao)是由英國KraernerEnviroPowerAB公(gong)司(si)(si)開(kai)發成(cheng)功的(de)焚燒技術。該公(gong)司(si)(si)設計的(de)第一臺(tai)(tai)鼓泡流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)MSW焚燒爐(lu)1979年(nian)在瑞典建成(cheng),1984年(nian)建成(cheng)第一臺(tai)(tai)循環流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)MSW焚燒爐(lu)。截止1995年(nian),該公(gong)司(si)(si)已推(tui)出(chu)13臺(tai)(tai)流(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)MSW焚燒爐(lu)。
KraernerEnviroPowerAB公司推出(chu)第(di)一及第(di)三(san)代鼓(gu)泡流(liu)化床(chuang)焚燒(shao)(shao)(shao)(shao)爐(lu)(lu)。第(di)三(san)代焚燒(shao)(shao)(shao)(shao)爐(lu)(lu)采用脈動空氣(qi)(qi)(qi)給料(liao)噴射(she)口(kou),保證(zheng)燃(ran)(ran)料(liao)在床(chuang)內均(jun)勻分(fen)布(bu)。運(yun)用導向(xiang)風帽和(he)(he)爐(lu)(lu)膛(tang)(tang)(tang)(tang)底部合(he)理的(de)幾何結(jie)構(gou)使得(de)排(pai)灰和(he)(he)排(pai)出(chu)不可燃(ran)(ran)物(wu)極為(wei)方(fang)便。灰渣空氣(qi)(qi)(qi)分(fen)選(xuan)機構(gou)使得(de)床(chuang)料(liao)返(fan)回爐(lu)(lu)膛(tang)(tang)(tang)(tang),并將灰渣潛(qian)熱(re)帶回爐(lu)(lu)膛(tang)(tang)(tang)(tang)內。在爐(lu)(lu)膛(tang)(tang)(tang)(tang)的(de)雙拱結(jie)構(gou)上布(bu)置對稱二次風系(xi)統,保證(zheng)懸浮(fu)段空氣(qi)(qi)(qi)均(jun)衡穩定,湍流(liu)度大,有(you)利于完全(quan)燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao)(shao)。同時在爐(lu)(lu)膛(tang)(tang)(tang)(tang)燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao)(shao)區域(yu)與(yu)爐(lu)(lu)膛(tang)(tang)(tang)(tang)頂部設置三(san)次風,使得(de)頂部氣(qi)(qi)(qi)流(liu)呈塞狀(zhuang)流(liu)型。尾氣(qi)(qi)(qi)處(chu)理系(xi)統方(fang)面,利用爐(lu)(lu)膛(tang)(tang)(tang)(tang)底部區域(yu)保持的(de)氧化性氣(qi)(qi)(qi)氛和(he)(he)均(jun)勻的(de)煙氣(qi)(qi)(qi)組分(fen),不僅可以使燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao)(shao)更完全(quan),而且可以避免(mian)水(shui)冷壁遭受腐蝕。
為進一(yi)步增大(da)床內流動湍流度,降(jiang)低NOx排放(fang),第三代(dai)焚燒爐采(cai)用(yong)了(le)煙(yan)(yan)氣再循環(huan)進入床內和雙(shuang)拱(gong)結(jie)構內。在(zai)爐膛尾(wei)部(bu)設(she)置(zhi)輻射冷卻煙(yan)(yan)道(dao),在(zai)煙(yan)(yan)氣進入尾(wei)部(bu)對流受熱(re)(re)面之前設(she)置(zhi)一(yi)輻射冷卻煙(yan)(yan)道(dao),可(ke)以(yi)避免過熱(re)(re)器腐蝕、局部(bu)高(gao)溫和結(jie)垢,確(que)保(bao)煙(yan)(yan)氣處于(yu)一(yi)定氧化性氣氛下,使其組分均(jun)勻(yun)。
1.3日本(ben)流化床焚(fen)燒技術及其應(ying)用
日本(ben)在垃圾流(liu)(liu)化床(chuang)(chuang)焚(fen)(fen)燒技術(shu)方面處于世界領先水(shui)平,其(qi)半數以上垃圾廢(fei)料都用流(liu)(liu)化床(chuang)(chuang)焚(fen)(fen)燒法(fa)處理。1991年,日本(ben)有(you)113座城市垃圾流(liu)(liu)化床(chuang)(chuang)焚(fen)(fen)燒爐(lu),到(dao)1995年增至131座。日本(ben)有(you)多家垃圾流(liu)(liu)化床(chuang)(chuang)焚(fen)(fen)燒爐(lu)制造(zao)廠商(shang),其(qi)中主要的有(you):石川(chuan)島播、三井(jing)造(zao)船(chuan)、栗本(ben)、荏原制作(zuo)所、日本(ben)制鋼、神戶制鋼公(gong)司等(deng)。
2國內流(liu)化(hua)床焚燒技術及其(qi)特(te)點
國(guo)(guo)(guo)內流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)燃燒(shao)技(ji)(ji)術(shu)的(de)開(kai)(kai)(kai)發(fa)應(ying)用早(zao)在60年(nian)代即開(kai)(kai)(kai)始(shi)(shi),但主要集(ji)中(zhong)在燃煤領域。正式(shi)開(kai)(kai)(kai)始(shi)(shi)進(jin)行垃(la)圾(ji)流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)焚燒(shao)處(chu)理方面的(de)研究始(shi)(shi)于(yu)80年(nian)代。由于(yu)我(wo)國(guo)(guo)(guo)城市(shi)生活垃(la)圾(ji)具有(you)組分復雜(za)、高(gao)水分、低熱值(國(guo)(guo)(guo)內原生城市(shi)生活垃(la)圾(ji)熱值目前(qian)在1000kcal/kg左右,而國(guo)(guo)(guo)外(wai)發(fa)達國(guo)(guo)(guo)家為2000-3000kca1/kg)等(deng)特(te)點,垃(la)圾(ji)的(de)流(liu)(liu)(liu)動(dong)混合(he)、焚燒(shao)特(te)性(xing)和二(er)次污染特(te)性(xing)相(xiang)當(dang)復雜(za),國(guo)(guo)(guo)外(wai)的(de)一些成熟流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)技(ji)(ji)術(shu)并不很適合(he)處(chu)理我(wo)國(guo)(guo)(guo)城市(shi)垃(la)圾(ji)。因此,有(you)必要開(kai)(kai)(kai)發(fa)應(ying)用適合(he)我(wo)國(guo)(guo)(guo)國(guo)(guo)(guo)情的(de)垃(la)圾(ji)焚燒(shao)流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)技(ji)(ji)術(shu),但我(wo)國(guo)(guo)(guo)城市(shi)垃(la)圾(ji)的(de)上(shang)述特(te)點給技(ji)(ji)術(shu)的(de)開(kai)(kai)(kai)發(fa)應(ying)用帶來相(xiang)當(dang)的(de)難(nan)度。
浙江大學自80年代以來致力于開發適合國情的城市生活垃圾焚燒技術,并通過相關技術如垃圾預處理、煙氣處理、渣分選回收、床下點火啟動、焚燒爐熱工自動控制等的綜合集成,形成了系統化的城市生活垃圾內循環流化床焚燒新技術。這一技術的特點主要體現在:①異重度流化床的穩定燃燒。對于焚燒垃圾,浙江大學熱能工程研究所開發出的異重度流化床是采用由重度差異較大的不同顆粒(在石英砂與垃圾)組成流化床系統,可以防止大塊垃圾在床內的沉積和輕粒度垃圾成分的偏浮,從而保證穩定燃燒。②在流化布風結構上采用傾斜布風結合定風風帽構成物料床內循環。通過布風裝置及燃燒設備的專門設計,可保證經簡易破碎的原生垃圾在爐內充分焚燒。③為達到高效清潔焚燒的目的,采用了分段燃燒方式及二次風切圓布置方式,使爐內燃燒空氣充分混合,改善燃燒狀況,降低CO排放濃度及控制NOx的排放;并且采用了國際上通行的二惡英抑制方法,以有效地抑制二惡英的產生,即爐內溫度均勻保持在850-950℃范圍內;高溫段煙氣停留時間大于3s;燃燒室內充分混合;加強受熱面吹灰。為控制尾部煙氣中SO2、HCl、HF、Cl2及(ji)重金屬的排放,采用了浙江大學開發的濕(shi)法煙氣洗滌裝置,對尾(wei)氣進行洗滌處理。
1997年(nian)(nian),浙(zhe)江(jiang)大(da)學應(ying)用這一(yi)流(liu)化床焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)新技術將杭(hang)州錦(jin)江(jiang)集團余杭(hang)熱電(dian)廠一(yi)臺35t/h鏈(lian)條爐改造為(wei)城市垃圾(ji)(ji)流(liu)化床焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)爐。燃用杭(hang)州部分地區的城市生(sheng)活垃圾(ji)(ji),改造后每臺焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)爐日處理垃圾(ji)(ji)150t。改造工程于1998年(nian)(nian)8月中旬完成(cheng),目前(qian)已累計運行1年(nian)(nian)多,平均每小(xiao)時焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)垃圾(ji)(ji)6.98t,達到和超過(guo)了設計要(yao)求(按設計每天處理150t,即每小(xiao)時焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)6.25t垃圾(ji)(ji)),最大(da)垃圾(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)量可超過(guo)11t/h(相應(ying)于超過(guo)每天焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)處理垃圾(ji)(ji)250t)。每噸垃圾(ji)(ji)處理成(cheng)本約(yue)為(wei)25元。
據中(zhong)國(guo)科學(xue)院(yuan)工程(cheng)熱物理研(yan)究所方建華等人(ren)介紹,中(zhong)國(guo)科學(xue)院(yuan)工程(cheng)熱物理所研(yan)發的(de)100t/d循環(huan)流化床垃(la)(la)圾(ji)焚(fen)燒爐(lu)焚(fen)燒系(xi)統,其主(zhu)要技術(shu)指標(biao)為日處(chu)理城市生(sheng)活垃(la)(la)圾(ji)80-100t/d。在焚(fen)燒熱值大于(yu)4000kJ/kg、含水(shui)量低(di)于(yu)50%垃(la)(la)圾(ji)時,運行(xing)不(bu)需輔助燃料,煙塵和(he)有害氣(qi)體符合國(guo)家環(huan)保規定。
該(gai)技術特點體現在垃(la)(la)圾(ji)(ji)入爐(lu)前只需對特大塊(kuai)(kuai)不(bu)可燃物(如混凝土塊(kuai)(kuai))進行(xing)(xing)簡單分揀,其(qi)余垃(la)(la)圾(ji)(ji)均可入爐(lu)燃燒(shao)。據作者介(jie)紹,目(mu)前焚燒(shao)爐(lu)尚(shang)未具備連續長時間運行(xing)(xing)條件,該(gai)爐(lu)于1997年6月投入試運行(xing)(xing)。
中國科學(xue)(xue)院力學(xue)(xue)所(suo)盛宏至等(deng)人對(dui)非(fei)均質燃料擴散與偏(pian)析特性、傳熱(re)特性進(jin)行(xing)了冷熱(re)態試驗(yan)研(yan)究(jiu),開發出(chu)了高水分、低(di)熱(re)值燃料的(de)內(nei)旋流(liu)流(liu)化(hua)床燃燒技(ji)術,并基于研(yan)究(jiu)結果進(jin)行(xing)了10t/d熱(re)態試驗(yan)爐的(de)方(fang)案設計。其(qi)特點體(ti)現(xian)在采用偏(pian)斜布風方(fang)式,實現(xian)內(nei)部旋流(liu)流(liu)化(hua),以達到(dao)提高焚燒效率及降低(di)污染的(de)目的(de)。但該技(ji)術尚未進(jin)行(xing)商業化(hua)運行(xing)。
綜(zong)合分析國(guo)內流(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)技(ji)(ji)術的(de)開發(fa)及應(ying)(ying)用可(ke)見(jian),這些(xie)技(ji)(ji)術還停留在(zai)中小容(rong)量(liang)的(de)基礎上,尚(shang)未推廣(有些(xie)技(ji)(ji)術尚(shang)未進入應(ying)(ying)用階(jie)段),有待(dai)進一(yi)步提高(gao)。由于流(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)技(ji)(ji)術具有發(fa)展的(de)前景,一(yi)些(xie)研究(jiu)者(zhe)已著(zhu)手開展大型(xing)化(hua)、產業化(hua)的(de)工作,如浙(zhe)江大學己開始(shi)進行(xing)日(ri)處理(li)垃圾300t量(liang)級的(de)流(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)焚燒爐的(de)開發(fa)。同時,國(guo)家(jia)有關部門對流(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)技(ji)(ji)術給予了相(xiang)當的(de)關注,并配套一(yi)些(xie)經費,鼓勵發(fa)展這些(xie)技(ji)(ji)術。
3結語
綜觀國(guo)(guo)內外流(liu)(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)垃圾(ji)焚(fen)燒技術的發展及應用(yong),國(guo)(guo)外流(liu)(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)焚(fen)燒技術已實現商(shang)業化(hua)、大型(xing)化(hua),并且有較(jiao)好的發展前景。我國(guo)(guo)城(cheng)市垃圾(ji)焚(fen)燒處理(li)則剛剛起(qi)步,但已有一些研究(jiu)者開發出適合我國(guo)(guo)國(guo)(guo)情的流(liu)(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)焚(fen)燒技術,并成功(gong)應用(yong)于城(cheng)市生活垃圾(ji)的處理(li)。
不過(guo),對于國內研發(fa)應用者(zhe)來說,尚(shang)需做(zuo)許多(duo)工作:
①考慮(lv)到(dao)目前(qian)國(guo)內城(cheng)市垃(la)圾組成復雜(za)和(he)熱值(zhi)偏(pian)低,國(guo)內開(kai)發垃(la)圾處理(li)利用新(xin)技術時應(ying)針對國(guo)情,不(bu)要盲目引進(jin)一些初投資(zi)及運(yun)行成本昂貴(gui)且不(bu)適合(he)國(guo)情的(de)技術和(he)設(she)備(bei)。另(ling)外,由于我國(guo)目前(qian)的(de)技術開(kai)發能力大多集中在高等院校和(he)研究院所,為使技術盡快轉化為生(sheng)產力,產學研相(xiang)結合(he)應(ying)是一座(zuo)很好的(de)橋梁。
②城市垃圾處理利用事關長遠,事關全民,因此國家在制訂政策時應予以充分重視。我國現行的垃圾處理利用總體上仍是計劃經濟時代的產物,屬于公用事業。目前可探索由企業來參與和承擔垃圾處理利用,國家在稅收、信貸、財政補貼政策等方面予以政策支持。

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