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        特輯 | 2017年度生活垃圾處理行業現狀分析 之 垃圾焚燒

        發布日期:2018-03-12 作者: 點擊:

         2017年12月,中國環聯發布了五份Z新發展報告:生活垃圾分類2017年度發展報告、生活垃圾處理行業2017年度發展報告、危廢處理行業2017年度發展報告、土壤修復行業2017年度發展報告和建筑垃圾處理行業2017年度發展報告。近期,固廢觀察將摘錄這幾份報告中,非常具有價值的一些數據和觀點,推出一系列固廢行業特輯,與大家一起做一次行業回顧與展望。

        來源:中國環聯

                隨著城鎮生活垃圾無害化處理技術的日漸成熟,城鎮生活垃圾的收集、運輸、處理處置呈現如下發展趨勢:分類收集、分類運輸、分類處理處置,以利于實現無害化、減量化、資源化。作業市場化、投資多元化,管理規范化,逐步向全過程管理發展。

                發展的基本方向可歸納為以下幾個方面:由集中堆放向無害化處理方向發展;由治標為主向標本兼治方向發展;由較低水平的處理向較高水平的處理方向發展;由混合收集和處理向分類收集和處理方向發展;由以無害化為重點向無害化、減量化、資源化方向發展;由以末端處理處置向全過程治理方向發展;由以政府為主的投資體制向市場化投資體制發展。

              根據中國環聯研究院數據統計,截至2016年年底,投入運行的生活垃圾焚燒發電廠有250座,總處理能力為23.7萬噸/日,總裝機約為4880MW。其中采用爐排爐的焚燒發電廠有168座,合計處理能力達到16.4萬噸/日,裝機達到3040MW;其余主要為采用流化床的焚燒發電廠,總計有82座,合計處理能力為7.3萬噸/日,裝機達到1840MW。


        投入運行的生活垃圾焚燒發電廠(截至2016年年底)




        Part

        1

        城市生活垃圾焚燒廠分布

                根據Z新統計結果,截止至2017年7月,我國目前投入運行的垃圾焚燒發電廠有262座。


        全國各省市垃圾焚燒發電廠建投及運營數量





        全國各省市生活垃圾焚燒發電廠分布圖

          

                目前我國的生活垃圾焚燒發電廠主要分布在經濟發達的沿海地區和華北地區,按照省級排列,江蘇處理能力Z大,山東省生活垃圾焚燒發電廠數量Z多。隨著經濟發展,我國內地越來越多的地區和城市選擇建設生活垃圾焚燒發電廠。



        各地生活垃圾焚燒發電廠分布圖


                垃圾焚燒發電能力東部地區Z大,中部次之,西部Z少。東部地區,尤其是京津冀、長三角和珠三角聚集度高。浙江、江蘇、廣東、山東和福建等省垃圾焚燒發電企業數量位居前列。其中,浙江省在用垃圾焚燒發電企業數量居全國第一,但新建數量已經開始放緩。江蘇、廣東和山東等省在建規模依然較大。西部省份中,青海省尚無垃圾焚燒發電企業或在建項目。中部省份較為分散,安徽、湖南等省發展垃圾焚燒發電的勢頭較為強勁,而江西、河南等省發展垃圾焚燒發電的勢頭較弱。




        Part

        2

        生活垃圾焚燒常用爐型

                目前Z常用的幾種焚燒爐類型分別為爐排爐型焚燒爐、流化床型焚燒爐、回轉窯型焚燒爐。

        01

        爐排爐型焚燒爐

                對于爐排爐型焚燒爐而言,是機械爐排爐的一種,通過機械爐排行程爐床,在垃圾處理的過程中,依靠爐排的運動是垃圾在整個機械系統中不斷翻動,并實現向前或是向后的推行。通常狀態下,垃圾燃燒中其基本的流程可以分為三個階段,分別是干燥階段、燃燒階段以及燃盡階段。

                在整個焚燒工藝流程運行中,通過一次風機在垃圾儲坑的上部將垃圾發酵堆積所產生的臭氣引出,然后經過蒸汽(空氣)預熱器的加熱處理,將其作為助燃空氣送入到焚燒爐之中,保證垃圾在較短的時間內得到干燥處理。在燃燒階段中,為了保證垃圾得到充分的燃燒,需要在燃燒爐的上方通入二次風,主要是為了加強氧氣氣流的干擾,增強助燃的空氣量,實現垃圾的一次性燃燒。

                在爐排爐型焚燒爐技術運用的過程中,其存在著一定的優勢及缺陷因素:第一,優勢分析。在爐排爐型焚燒爐技術使用的過程中,不需要添加煤或是其他輔助性的燃料,所以產生的煤渣也就相對較少。而且,在單臺焚燒爐垃圾處理的過程中,其容量相對較大,在處理中不需要對垃圾進行分類處理。通過爐排的機械運用,可以保證爐內垃圾的穩定燃燒,而且燃燒的過程較為完全,爐渣的熱灼現象逐漸降低。

                通過對爐排爐型焚燒爐技術的分析可以發現,機械爐排焚燒爐存在著初投資、運行以及維修費用較高的現象,而且,排爐片的磨損腐蝕現象較為嚴重,因此,在垃圾處理技術選擇的過程中,需要對該技術的優缺點進行系統性的分析,保證垃圾處理的安全性及高效性。

        02

        流化床型焚燒爐

                在流化床焚燒技術運用的過程中,其燃燒的原理主要是通過流態化技術進行垃圾的燃燒,并借助砂進行安全處置,從而達到生活垃圾焚燒介質均勻傳熱以及完全燃燒的Z終目的,在垃圾焚燒的過程中,空氣會從流化床底部噴入,并實現砂介質的合理攪動,使垃圾形成流態性。

                通過流化床焚燒爐技術的運用,可以充分保證爐膛下部布置的耐高溫特點,而且,系統板上裝有載熱的惰性粒子,并在床下布風的同時使惰性顆粒呈現出沸騰的狀態,并形成流化床床段。在流化床焚燒垃圾的過程中,需要將垃圾進行破碎處理,使垃圾達到一定的粒度狀態,而且,通過短時間的流化焚燒,可以借助燃風作用將其在短時間內進行處理,從而形成流化床焚燒爐的合理性。

                在流化床焚燒爐運用的過程中,其優點主要體現在以下幾個方面:第一,流化床焚燒燃燒爐的效率相對較高,而且未燃物的排除率只有1%。第二,在爐內燃燒中,爐內沒有機械運動部件,而且耐久性相對良好,可以延長機械的使用壽命。

                缺點:第一,流化床焚燒爐主要是依靠空氣進行垃圾的處理及燃燒,然后在對進爐的垃圾進行有粒度的要求,通常情況下,進爐的垃圾顆粒不能大于50mm,垃圾顆粒過大時會直接落到爐底,從而無法達到垃圾完全燃燒的Z終目的。

                第二,垃圾在爐內沸騰的狀態會全部依靠大風量高壓的空氣,存在著電耗大、生產灰量大的問題,從而為下游煙氣凈化帶來了一定的負荷。第三,流化床焚燒爐在運行及操作的過程中,其專業性的技術相對較高,因此,在調控手段優化中,需要有專業性的技術人員進行操作及引導。

        03

        回轉窯型焚燒爐

                在回轉爐焚燒技術運用的過程中,其燃燒的技術主要采用了二段式的燃燒技術。在一段項目處理中采用了類似水泥窯的水平圓筒式燃燒式,并按照定速旋轉的方式到達攪拌垃圾的Z終目的。當垃圾在一燃燒室燃燒完成之后會直接進入到二燃燒室,其中一燃燒室中產生廢氣,當其含有有機物時,需要將其導入到二燃燒室之中,然后在運用輔助燃油或是超量助燃空氣的燃燒效果。

                在一燃燒室處理的過程中,由于轉速的變化,會導致底灰以及飛灰的分別處理,影響垃圾窯中的停留時間,同時對垃圾在高溫空氣中施加了較強的機械碰撞,實現了垃圾可燃物質的有效處理。在回轉窯焚燒技術運用的過程中,存在著優點及缺點因素。

                優點:所處理的廢棄物不需通過預處理就可直接進入回轉窯中進行處理,而且其適應性相對廣泛。在垃圾處理中可以解除調控回轉窯的轉速,進行垃圾停留時間的調節。同時,由于系統的機械振動的運行狀態,可以使垃圾達到良好的攪拌效果,提升垃圾處理的整體效率。

                缺點:在回轉窯焚燒爐運行的過程匯總,其燃燒需要過量的空氣,導致整個系統的運行效率較低。垃圾處理量不大,而且燃燒問題不能得到有效控制,需要輔助燃料達到燃燒的目的。圓球形的固體廢棄物容易發生回轉現象,不容易完全進行燃燒,而且,在垃圾處理中,煙道中的浮選顆粒相對較多,而且,在處理污泥廢棄物的過程中,容易出現熔渣現象。



        Part

        3

        生活垃圾焚燒廠一般工藝流程

                一般而言,不同生活垃圾焚燒廠、不同企業、不同研究機構開發的生活垃圾焚燒技術與城市生活垃圾焚燒工藝流程不盡相同。圖7為城市生活垃圾焚燒發電系統的一般工藝流程。

        城市生活垃圾焚燒發電系統工藝流程圖



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