垃圾焚燒發電該怎麼燒

來自專欄土鱉的論文修養

垃圾焚燒發電是一項變廢為寶的工藝，今天就讓我們來看一看垃圾焚燒發電廠是如何工作的。

概述

為了讓大家能直觀地了解垃圾焚燒發電廠的工藝流程，我借了以下圖片（來源於光大環保下屬某垃圾焚燒發電廠的宣傳卡通畫）。雖然不同焚燒廠的規模、基本布置或工藝流程會有些許的差別，但個人認為差別不大，這幅卡通畫完全能勝任科普的作用。

生活垃圾焚燒發電的主要原理是以生活垃圾作為燃料，放入鍋爐中燃燒，將其產生的過熱蒸汽輸入汽輪機，實現由熱能轉化為電能的過程。整個工藝流程主要由垃圾接收輸送系統、垃圾焚燒爐系統、餘熱回收系統、汽輪發電機及熱力系統、煙氣凈化系統、灰渣處理系統、垃圾滲濾液處理系統等組成，因此，下面我們依照次此順序向大家介紹垃圾焚燒發電工藝流程。

前端接收——垃圾接收輸送系統

垃圾車由廠區的物流門進廠，經地磅稱重後，車輛依照指示駛入垃圾卸料大廳，將垃圾傾倒入垃圾儲坑。汽車通過後車斗將幾噸至二十幾噸不等的垃圾卸進垃圾儲坑，按照要求垃圾儲坑內的垃圾會停留7-10天，經發酵脫水後熱值顯著提升，可滿足垃圾爐的焚燒要求。

垃圾焚燒發電過程中，臭味氣體的逸散對周圍環境和操作工人的身體健康造成一定的影響，所以垃圾焚燒發電過程的防臭是一個困擾運營人員的難題。通常，工作人員會在垃圾儲坑上部安裝一次風機，垃圾儲坑內的空氣被一次風機抽至焚燒爐，使得臭氣也進入爐中得以焚燒，轉化成無臭氣體，以控制臭味和甲烷氣的積聚。另外，通過抽氣等手段，使垃圾儲坑保持負壓，防止坑內的臭氣外溢。

中端處理——垃圾焚燒系統

焚燒爐

目前國內外基本採用往複式爐排爐垃圾焚燒技術，垃圾抓鬥將倉內垃圾提升到給料斗，通過給料槽連續不斷加料到爐排入口。在推料器的作用下，垃圾首先進入排爐乾燥區，通過爐排的動作，垃圾在爐排上往前移動到燃燒區，最後到達燃燼區，確保垃圾在850℃~1100℃高溫下得到充分燃燒。

國內設計院會根據當地處理垃圾的熱值，水分，成份等基礎數據，選擇合適的爐排形式進行選型。下面幾張圖片是垃圾爐排的一個基本的示意圖（其中上面兩張是爐排正在安裝，下面兩張則是安裝完畢待運行的狀態）。

如果焚燒爐開始焚燒垃圾，就沒有辦法在爐內給大家拍照了，左圖是在爐外拍到的爐內燃燒的景象，在爐排上堆著的就是燃燒著的垃圾

餘熱回收系統

焚燒爐的上部即為鍋爐，焚燒爐出來的煙氣溫度約為850℃，首先被焚燒爐上部第一通道的水冷壁管吸收部分熱量，然後煙氣繼續沖刷屏式受熱面及過熱器，煙氣中大部分的熱量在這裡被吸收，最後經過省煤器時將剩餘的熱量再吸收一部分，尾氣排至煙氣凈化系統（下圖表示出煙氣在鍋爐內的流動，所經過的地方都是有換熱管屏的，在右側尾部的出口就接至煙氣凈化系統）。

在煙氣流動的同時，汽水也在流動，一般來說汽與水的流動和煙氣的流動是逆向的，方便換熱。一般來說，鍋爐給水經除氧器由給水泵輸送，經省煤器預熱後送至鍋筒，然後經水冷壁和屏式受熱面進一步加熱，產生出汽水混合物進入鍋筒。飽和蒸汽在鍋筒內被分離出來，經過過熱器進一步加熱，最後產生出過熱蒸汽，送往汽輪機。

汽輪發電機及熱力系統

焚燒爐產生的熱能通過餘熱鍋爐產生蒸汽，再經凝汽式汽輪發電機組轉化成電能。汽輪機的原理就類似於卡通圖中的水壺噴出的蒸汽吹動葉片，葉片切割磁感力線就會有電能產生，再由升壓站送至大電網中供千家萬戶使用。

餘熱鍋爐提供的過熱蒸汽進入汽輪機做功驅動發電機發電後，蒸汽進入凝汽器冷凝為凝結水，由凝結水泵將凝結水加壓後經兩級抽汽器、汽封加熱器、低壓加熱器和除氧器，除氧後由鍋爐給水泵返回餘熱鍋爐。低壓加熱器和除氧器所用蒸汽在汽機運行時由汽機抽汽供給（這部分的內容就稍微不太好理解了，我就不加詳述了，畢竟涉及的熱能對象太多，沒有設計或運營經驗的人很容易把東西搞混）。

後端處理——環保系統

煙氣凈化系統

煙氣凈化系統主要有：爐內脫硝系統、半乾式綜合反應塔、活性炭吸附系統、布袋除塵器系統、煙氣排放系統、煙氣在線監測系統和飛灰輸送系統等組成。

爐內脫硝系統多採用選擇性非催化還原法（SNCR）的工藝，該工藝將20%氨水溶液噴入爐膛溫度為850～1000℃的區域，氨水作為SNCR工藝的還原劑迅速熱分解成NH3和其他副產品，隨後NH3與煙氣中的NOx進行還原反應而生成N2。

鍋爐出口的煙氣溫度約為220℃，煙氣自頂部導入綜合反應塔，從綜合反應塔下部進入反應塔後形成上升氣流，與塔頂熟石灰系統噴出的熟石灰粉充分接觸，反應生成粉末狀鈣鹽，達到降溫和脫出煙氣重酸性氣體的目的。為了更好地去除二噁英、重金屬等物質，在綜合反應塔出口煙氣管道噴入活性炭。

煙氣中攜帶的顆粒物被布袋除塵器的濾布阻留而形成濾層，當煙氣通過由顆粒物形成的濾層，氣態污染物仍能與濾層中未反應的石灰及活性炭發生反應而得到進一步凈化。經過處理後的煙氣由引風機引至煙囪排放，煙囪安裝煙氣在線監測系統。

此外，焚燒爐還採取控制燃燒的方式減少二噁英的生成，具體措施為：焚燒爐焚燒垃圾的溫度控制在1050℃；控制煙氣在850℃以上高溫區停留時間不少於2S；通過水冷壁管吸收等措施盡量減少煙氣從高溫到低溫（400～200℃）過程的停留時間。

現在國家環保的要求越來越高了，頗有趕英超美的態勢，動輒就提達到歐盟標準，於是乎不少發達區域的項目還增加了SCR（催化脫硝）和濕法處理（脫酸脫硫），進一步提升了煙氣排放的指標要求。

灰渣處理系統

垃圾燃燒後的爐渣落入液壓出渣機的水槽急速冷卻後備推出爐外，經吊車抓鬥裝入自卸汽車運至相關建材公司進行綜合利用（一般是做成環保磚），上圖是渣倉的一個基本示意圖，當然也可以直接填埋處置。

煙氣凈化系統中煙氣所含的飛灰，由布袋除塵器捕集至除塵器灰斗，所有灰斗內飛灰經密閉式輸送機送入飛灰儲倉，飛灰屬於危險廢棄物，屬國家法律監管的內容，需要做無害化處理，國內一般的飛灰會進行水泥固化處理，飛灰經固化處理達標後運至養護棚暫時存放，經一周時間固化穩定後，送至飛灰固化砌塊填埋場填埋處置。下圖是養化過程中的飛灰，基本粘合到了一起，不容易滲出有害物質

滲濾液處理系統

作為生活垃圾焚燒發電工藝的配套工程，滲濾液處理站所處理的廢水包括垃圾儲坑收集的滲濾液、地坪及垃圾車輛沖洗廢水，有時候也會將生活污水一併處理。處理工藝多為生化+物化的組合工藝，常用的工藝有由兩相厭氧池、A/O、MBR、納濾（NF）等組合而成。

垃圾儲坑內的滲濾液收集進入底部滲濾液收集池，通過水泵加壓進入混凝沉澱池中進行預處理，去除較大的懸浮顆粒物。經過預處理後的污水進入調節池進行水質、水量的調節，之後通過兩相厭氧池、A/O池、MBR處理裝置、納濾（NF）裝置等工藝單元進行處理，廢水處理達到納入污水管道標準後接至當地的污水處理廠進行集中處理。

兩相厭氧池、A/O池、MBR處理裝置、納濾（NF）裝置等單元產生的污泥一起進入污泥濃縮池進行再次泥水分離，濃縮後的污泥加壓送至離心式污泥脫水機脫水，污泥濃縮池上清液及脫水機產生的廢液迴流至調節池進行再處理，離心污泥脫水機產生的泥餅運至廠內焚燒爐焚燒處理。

滲濾液處理站收集池、厭氧池等採用加蓋設施防止臭氣外泄，垃圾滲濾液處理過程中產生的惡臭氣體經除臭裝置處理後達標排放。

針對滲濾液處理我只能算二把刀，詳細工藝流程還需要各位大神補充完善。

垃圾焚燒發電的工藝流程也就為大家大概介紹到這裡了，希望大家不吝批評，相互學習。

作者：小祁

校稿：看透、勝利屯屯長

編輯：栟

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