城市熱解垃圾氣化爐給城市生活垃圾減量減容
2021-11-25
隨著我國經(jīng)濟和社會的發(fā)展、城鎮(zhèn)人口的增加及生活水平的提高，生活垃圾也在不斷地迅速增加，垃圾圍城已經(jīng)成為影響生態(tài)環(huán)境的重大社會問題。據(jù)統(tǒng)計，全國共600多座大中城市、1630多個縣級行政區(qū)劃單位中，有2/3陷入垃圾包圍之中，近半城市已沒有合適場所堆放垃圾，全國堆存侵占土地面積約5億平方米，歷年堆放總量高達70多億噸，并且產(chǎn)生量每年以約8.98%的速度遞增。
由于焚燒法能最快、最大限度地實現(xiàn)固體廢棄物無害化、穩(wěn)定化、減量化、資源化，目前在工業(yè)發(fā)達國家已成為城市垃圾處理的主要方法之一。結(jié)合我國的實際情況，選用適合我國國情的垃圾焚燒設備。
熱解氣化是指控制空氣供應量在理論空氣量之下，垃圾在欠氧或缺氧狀態(tài)與可控溫度下發(fā)生熱解與氣化的反應。熱解氣化垃圾焚燒爐，對熱解后的殘留物進行高溫燃燒從而達到大量減容、無害化目的；熱解氣化產(chǎn)生的混合煙氣進行富氧燃燒。高溫燃氣進入余熱鍋爐換熱后，過熱蒸汽進入汽輪發(fā)電機發(fā)電。熱解氣化垃圾焚燒爐具有投資低、運行費用低、焚燒效率高、無需預處理、無二次污染等特點，尤其適合于我國城市生活垃圾的焚燒處理，有廣泛的市場前景。
熱解垃圾氣化爐功能簡介：
1、熱解垃圾氣化爐自上而下依次分干燥層、熱解干餾氣化層、燃燒層、燃燼層和灰化層五段組成。
2、廢棄物在底層立體式爐排上由生物質(zhì)燃燒器點火后燃燒，當燃燒溫度達到1000-1300度時，生物質(zhì)燃燒器自動停止工作。
3、熱量由燃燒層上升傳遞到熱解干餾氣化層、干燥層，熱解氣化后的殘留物（液態(tài)焦油、丙酮、復合碳氫化合物、固定碳、廢棄物本身含有的無機灰土和惰性物質(zhì)）進入燃燒層充分燃燒后，產(chǎn)生的熱量提供熱解干餾氣化層和干燥層所需的熱量。熱解干餾氣化干燥層揮發(fā)的水分以及在熱解和氣化反應過程中產(chǎn)生的一氧化碳、氫、氣態(tài)烴類（甲烷等）可燃物組合成混合煙氣。
4、燃燒層產(chǎn)生的殘渣經(jīng)燃燼層立體式爐排及爐底的空氣配氣口供風富氧燃燒后進入到灰化層冷卻，空氣也同時得到預熱，燃燼層的爐灰由排渣系統(tǒng)排出爐外。
5、由熱解氣化爐底部送入的預熱空氣給燃燼層和燃燒層提供必須的助燃氧，空氣在上行過程中經(jīng)歷不同的階段不斷消耗大量氧。在熱解干餾氣化層形成貧氧或欠氧環(huán)境，滿足了熱解干餾氣化的必要條件，并且能使參加反應的廢棄物維持在貧氧或欠氧高溫環(huán)境下足夠的時間逐步消化。
6、熱解干餾氣化產(chǎn)生的混合煙氣經(jīng)處理后循環(huán)回燃燒層和爐底熱空氣配氣后吸入旋風燃燒器進行二次燃燒。旋風燃燒器產(chǎn)生的熱量經(jīng)管道熱傳導后加速熱解干餾及上部干燥層垃圾干燥速度，提高了整體處理廢棄物的效率，也降低了對廢棄物含水率的要求。廢棄物在熱解干餾氣化爐內(nèi)經(jīng)熱解后實現(xiàn)能量的二級分配，熱解氣體成分上升經(jīng)處理后和熱空氣配氣混合進入旋風燃燒器燃燒形成1000-1300度高溫，促使爐內(nèi)各反應層的物理化學過程連續(xù)穩(wěn)定地進行。廢棄物經(jīng)投料干燥和熱解干餾氣化層燃燒層燃燼后出渣排渣形成向下的連續(xù)穩(wěn)定地運行逐步穩(wěn)定地消化。熱解干餾氣化爐連續(xù)正常地運轉(zhuǎn)。
由此可以看出，垃圾在熱解氣化爐內(nèi)經(jīng)熱解后實現(xiàn)了能量的兩級分配。熱解成分進入二燃室焚燒，熱解后的殘留物在熱翩氣化爐的燃燒段焚燒，垃圾的熱分解、氣化、燃燒形成了沿向下運動方向的動態(tài)平衡，在投料和排渣系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運行的外部條件下。爐內(nèi)各反應段的物理化學過程也連續(xù)、穩(wěn)定地進行，因此熱解氣化爐可以連續(xù)地、正常地運轉(zhuǎn)。煙氣進入二燃室采用切向進口，增加氣體在二燃室的湍運程度：二燃室進口處采用二次補風，補充煙氣中的氧氣，使熱解過程產(chǎn)生的可燃物在二燃室的富氧、高溫條件下充分燃燒。煙氣在二燃室的停留時間超過2.0s，焚燒溫度達到900℃左右。煙氣在二燃室中的運動狀況使得二燃室同時起到了旋風除塵的作用。
熱解垃圾氣化爐既可解決垃圾對生態(tài)環(huán)境的污染問題，節(jié)能減排、資源循環(huán)、拉動經(jīng)濟，又可使垃圾轉(zhuǎn)化為清潔能源，從根本上實現(xiàn)了垃圾處理“減量化、無害化、資源化”的目的。
