垃圾焚燒技術的應用及發展
發布時間:2019-08-16瀏覽次數:
近年來,江蘇德瑞環??萍加邢薰景l展迅猛,不僅憑借固廢處理多領域布局和垃圾焚燒發電業績躋身“2017年度中國固廢行業影響力企業”,日前,中國固廢網還獲悉,公司借殼四通股份正式進軍A股市場的步伐也進一步加快,可謂前途坦蕩。
一、國內外垃圾處理發展形勢
會上,瞿兆舟首先通過一組數據,縱覽了國內外垃圾處理發展形勢。
他表示,近年來歐洲的資源回收量、生物處理量和焚燒處理量均呈現出逐漸增長的趨勢,與之對應的填埋處理量和其他處理量,則呈現下降趨勢。而美國的垃圾焚燒處理發展情況相對比較簡單,垃圾焚燒量和垃圾焚燒廠的數量基本沒有大的變化,可見已相對成熟。
特別值得一提的英國,從瞿兆舟提供的數據可以看出,從2008年到2015年間,英國的焚燒廠數量增長了85%,處理規模增長了149%,瞿兆舟表示,英國垃圾焚燒成為歐洲最大的新興市場。
在亞洲發達國家中,瞿兆舟列舉了日本和韓國的情況。他表示,總體來講,日本在不同類型焚燒設施數量與能力變化上呈現:總處理規?;静蛔?,焚燒爐數量減少,單爐處理規模增,集約化效益明顯;韓國填埋量則呈現減少趨勢,焚燒量呈增加趨勢,2009年反超衛生填埋處理量。目前,垃圾焚燒處理量已超過1萬噸/日。
與此同時,瞿兆舟還分析了中國這十幾年來的數據,他表示,近年來,中國的垃圾填埋增速放緩,而垃圾焚燒處理模式則呈現快速增長的態勢。
瞿兆舟認為,從低收入國家、發展中國家,以及發達國家垃圾焚燒發展情況可以看出,無論在哪一個國家,哪一個地區,垃圾焚燒處理的發展方式,垃圾處理的發展都經歷了一個歷史的、必然的發展規律,即起步階段(立法、規劃)、發展階段(設施集中建設)、完善階段(綜合管理階段)三個階段。他表示,我國垃圾處理“起步晚、起點低、發展快”,比發達國家或地區晚起步約30年。
二、應用于國內的垃圾焚燒爐技術
2009年,康恒環境將世界范圍內應用廣泛的日立造船-Vonroll爐排技術引入國內,并根據國內垃圾焚燒的實際需求進行持續改進,目前已經成為國內市場占有率領先的爐排供應商。會上,在介紹完國際范圍內的垃圾焚燒項目概況之后,瞿兆舟將演講內容轉到了垃圾焚燒爐爐排技術在國內的應用上。他表示,隨著環保標準的日趨嚴格,爐排爐技術發展迅猛,其優勢也更加逐漸凸顯,目前,爐排爐技術在國內的應用越來越廣泛。
瞿兆舟對其中應用較為廣泛幾種技術進行了一一介紹。
1.日立造船、康恒環境機械爐排爐技術
瞿兆舟首先談到了康恒環境的機械爐排爐技術,他表示,目前,該項技術在國內的應用案例非常廣泛,包括中電新能源投資的??谏罾贌椖?、康恒環境自投的珠海生活垃圾焚燒項目等。
其中,珠海生活垃圾焚燒發電項目主要工藝設備參數如下:
(1)機械爐排爐:共2臺,每臺焚燒處理能力600t/d (6700kJ/kg);
(2)單筒型臥式自然循環式水管鍋爐:共2臺,額定蒸汽參數4.0MPa(g)/450℃;
(3)凝汽式汽輪發電機組:共2臺,額定進汽參數:3.8MPa(a)/445℃,每臺額定容量15MW;
(4)煙氣凈化設備:SNCR+半干法+干法+活性炭噴射+袋式除塵。
珠海生活垃圾焚燒發電項目
瞿兆舟特別提到了寧波鄞州生活垃圾焚燒發電項目,他表示,該項目外觀采用了蜂巢設計理念,設計規模為2250噸/日,采用3套750t/d的機械爐排爐,煙氣處理工藝采用SNCR+半干法+干法+活性炭噴射+袋式除塵+SGH+SCR +濕法+GGH,同時,煙氣排放標準嚴于歐盟2010(EU2010/75/EU)標準及國家《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB18485-2014)。
據了解,該項目于2017年6月投產發電,目前運行效果非常好,2017年底,康恒環境寧波明州生活垃圾焚燒發電廠被浙江省旅游局、浙江省經信委命名為“2017年浙江省工業旅游示范基地”稱號。
寧波鄞州生活垃圾焚燒發電項目
另外,瞿兆舟還介紹了公司在近期中標且頗受關注的杭州臨江環境能源工程項目,該項目位于杭州大江東循環經濟(靜脈)產業園,建設設計能力為日處理生活垃圾5200噸,六臺日處理870噸垃圾的爐排焚燒爐,六臺次高壓余熱鍋爐,三臺45MW次高壓凝汽式汽輪機及三臺45MW的發電機。
瞿兆舟表示,該項目單體體量巨大,建設標準也很高:每條生活垃圾焚燒線配備完整的上料--焚燒--余熱回收鍋爐—煙氣處理和控制設備,垃圾經焚燒后余熱發電、能源回收、殘渣綜合利用且達到國家或行業規定的排放標準,并產生較好的社會經濟效益。
杭州臨江生活垃圾焚燒發電項目
2.重慶三峰sity2000機械爐排爐技術
瞿兆舟表示,第二種是重慶sity2000的機械爐排爐技術。它是一段式、逆推式、行動式,無落差,垃圾的攪拌通過逆推實現,這種技術國內應用比較多,代表項目包括重慶百果園生活垃圾焚燒發電項目、成都九江生活垃圾焚燒發電項目等。
3.西格斯、深能源機械爐排爐技術
西格斯深能源機械爐排爐技術采用臺階式、多級爐排、順推式結構,代表業績有老虎坑生活垃圾焚燒發電二期工程等。
4.偉倫、廣環投機械爐排爐技術
偉倫廣環投機械爐排爐技術采用種四段式、順推式、落差段、列動式結構,采用這種爐排技術的代表項目有廣州市第一資源熱力電廠等。
5.光大機械爐排爐技術
光大機械爐排爐技術是順推式、行動式、翻轉式結構,代表項目有蘇州垃圾焚燒項目、杭州九峰垃圾焚燒發電項目等。
6.杭州新世紀、溫州偉明機械爐排爐技術
杭州新世紀、溫州偉明的機械爐排爐是二段式、行動式、逆推+順推的爐排,杭州綠能環保發電項目、臨安綠能環保發電項目等采用這種爐排爐。
三、焚燒爐技術的發展
近年來,焚燒爐技術的發展趨勢總體來看呈現兩點:一是垃圾性質的變化,具體而言即垃圾的熱值的變化顯著;二是能源利用效率的變化,近年國內外對垃圾焚燒過程中能源利用效率的追求越來越高。
瞿兆舟列舉了日本以及我國部分城市近年來垃圾熱值的變化數據,結果顯示,垃圾熱值穩步提升已經是大勢所趨。
同時,他表示,從歐洲的情況來看,最近幾年,歐洲對能源利用效率日趨重視,其頒布的《廢棄物框架指令》、《可再生能源利用促進指令》等一系列文件均指出,要實現垃圾熱量高效利用。日本也如出一轍,近年來的能源利用效率也在穩步提升。而能源利用效率的提升與蒸汽溫度的提升密不可分。從中日兩國廢棄物發電的變遷可以看出,日本人花了五、六十年實現的蒸汽參數跨越,中國僅用了一二十年的時間實現了超越。
基于以上背景,康恒環境開發了一系列的技術與設備。會上,瞿兆舟對近年來康恒所取得的技術突破進行了介紹。
1.低空氣比/煙氣再循環技術
低空氣比/煙氣再循環技術是一種把布袋除塵器出口的煙氣再供應到焚燒爐內、經還原燃燒、抑制氮氧化物產生的方法。瞿兆舟介紹,該技術在國外的某些案例可使得發電量增加25%、上網電量增加43%。
2.自動燃燒控制技術
目前,該技術已經歷三次迭代,具體情況如下:
近幾年,爐排技術本身也在發展。
一是爐排結構多樣化。瞿兆舟對比了較低熱值型爐排結構(1,000-3,000 kcal/kg )和較高熱值型爐排結構(1,500-3,500 kcal/kg),他表示,前者為列動式結構,適合熱值相對比較低的垃圾;后者通風、冷卻效果更好,它能夠焚燒熱值更高一些的垃圾。
二是水冷爐排技術。瞿兆舟表示,水冷爐排可以將爐排片溫度降到200℃以下,這樣能夠大大提升爐排片的使用壽命。
三是大型爐排技術。另外,近年來,爐排大型化的趨勢也很明顯。該技術主要有以下四大優勢:
目前大型爐排技術的部分應用概況如下:
5.滲濾液濃縮液回噴
滲濾液濃縮液回噴技術是將垃圾滲濾液經過收集、過濾后,由螺桿泵升壓輸送,經帶霧化頭的噴槍送入焚燒爐內進行高溫氧化處理。
6.沼氣入爐技術
沼氣入爐技術是將滲濾液站產生的沼氣通過管道引入到氣水分離器,經過氣水分離的沼氣接入羅茨風機增壓設備,增壓后的沼氣即可輸送至鍋爐本體前回爐摻燒。其優點是利用充分、改善燃燒,且系統穩定、安全度高,但是相比火炬裝置,投資成本高。
四、余熱鍋爐技術的發展
瞿兆舟強調,對于垃圾焚燒發電廠而言,除了爐排爐外,余熱鍋爐也很重要,無論是噸位、體積、造價等,它所占的比例也不小。
余熱鍋爐可籠統的分為兩種,立式和臥式。瞿兆舟提出,目前,余熱鍋爐存在兩個重要問題需要探討:一是垃圾焚燒鍋爐的設計和運行,為什么要控制溫度?第二,溫度設計應該遵循什么原則?
同時,瞿兆舟還分析了余熱鍋爐在運行匯總可能存在的幾種腐蝕情況,具體如下:
針對余熱鍋爐應用的上述問題,康恒環境進行了研發和創新,成效顯著。會上,瞿兆舟對此還進行了相關案例分享,并介紹了最近在新的垃圾焚燒鍋爐上有應用的爐頂吹灰器清灰技術。