生活垃圾焚烧处理设施运营管理学习课件(王喜)

王喜生活垃圾焚烧技术介绍及运营管理提纲生活垃圾焚烧定义及简介垃圾焚烧厂工艺流程进料系统焚烧炉系统烟气处理系统发电系统焚烧厂的运行监管要点焚烧厂的运营成本控制《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)《生活垃圾焚烧处理工程技术规范(附条文说明)》CJJ90-2009）《生活垃圾焚烧厂运行维护与安全技术规程》(CJJ128-2009)《垃圾焚烧袋式除尘工程技术规范》(HJ2012-2012)《生活垃圾焚烧厂评价标准》（CJJ/T137-2010）《生活垃圾焚烧炉及余热锅炉》(GB/T18750-2008)《生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》（建标142-2010）运营执行标准规范垃圾处理技术垃圾焚烧定义：垃圾焚烧是对垃圾进行高温处理的一种方法，它是指在高温焚烧炉内（800-1000℃），垃圾中的可燃成分与空气中的氧气发生剧烈的化学反应，转化为高温的燃烧气体和性质稳定的固体残渣，并放出热量的过程。垃圾焚烧对原料热值的要求：根据经验，当垃圾的低位热值大于3350kJ/kg（800大卡/kg）时，垃圾即可实现自燃而无需添加助燃剂。垃圾的发热量主要受垃圾的三成分，即水分（W），灰分（A）和可燃分（R）的影响,因此可通过“三成分”对垃圾的可燃性质进行定性的判断.可燃区的界限值：W≤50%；A≤60%；R≥25%。垃圾焚烧定义我国生活垃圾的特点：水分高、灰分高、热值低●对生活垃圾的成分的要求：1）可燃成分≥25%2）水分≤50%3）灰分≤60%组分热值kcal/kg废塑料7800废橡胶5600废木料4500废布、皮革4200废纸4000园林废料1500食品垃圾1100厨余800-1000●生活垃圾的热值：●生活垃圾的低位热值低于800kcal/kg,不能达到自燃的要求，在800-1000kcal/kg时，投辅助用油达到安全燃烧。焚烧炉设计热值：1400-1600kcal/kg垃圾焚烧与热值的关系•当垃圾低位热值大于3300kJ/kg(800kcal/kg)时，可以不加或少加燃料在焚烧炉内焚烧；当垃圾低位热值为4200-5000kJ/kg（1000-1200kcal/kg），用常温空气燃烧，烟气温度可达750℃左右；要使烟气达到850℃以上，需要通过一次、二次空气加热来弥补，一次、二次空气加热温度200-250℃；当垃圾低位热值为5000-8100kJ/kg（1350-2000kcal/kg），也需要通过一次空气加热来弥补保证烟气温度在850℃以上，一次空气加热温度100-200℃；当垃圾低位热值为8100kJ/kg（2000kcal/kg）以上，通过常温空气加热，烟气温度可达850℃以上。•目前，我国环卫部门收集的城市生活垃圾（燃气普及地区）热值在1100-1300kcal/kg，通常这些垃圾要在垃圾焚烧厂垃圾池中停留5-7天，垃圾中渗出水分在10%-20%左右，因此，进入焚烧炉的生活垃圾热值也相应提高10%-25%，平均热值达到一般在5000-5800kJ/kg（1200-1400kcal/kg），通过对一次空气加热温度100-200℃，烟气温度达到850℃以上。•垃圾焚烧工况主要取决于垃圾热值。发达国家垃圾热值高，焚烧炉炉排往往需要设置水冷，而我国生活垃圾热值低，燃烧一次风需要预热，这属于焚烧炉具体工艺参数设置的技术问题，与能不能进行垃圾焚烧完全是两回事。生活垃圾的热值变化与居民的消费水平有着直接关系。家庭燃料由燃煤转变为燃气，家庭生活消费购物场所由农贸市场转变为超市，生活垃圾特性将出现显著变化。日本一些城市的生活垃圾热值在1978年前也在5000kJ/kg左右，到1990年以后达到9000-10000kJ/kg。垃圾焚烧与热值的关系温度着火条件可燃物质助燃物质引燃火源蒸发挥发分解烧结、熔融氧化还原CxHyOzNuSvClw+(x+v+y/4–w/4–z/2)O2→xCO2+wHCl+0.5uN2+vSO2+(y-w)/2H2O焚烧理论式必备条件垃圾焚烧的原理固体废物干燥废物热解的气态废物完全燃烧气态产物加热→水分蒸发热解炭与氧化剂混合着火、燃烧炭渣与氧化剂混合着火、热力氧化蒸气液态物熔化升华热解不完全燃烧产物PIC原有机有害物POHC蜡等有机物纸/木材垃圾的焚烧过程地中衡吊机焚烧炉脱除HCl装置除尘器引风机烟囱灰渣吊机灰渣池吸铁器出渣机空气预热器蒸汽空气加热器二次风一次风二次风鼓风机垃圾贮槽垃圾焚烧的典型过程机械化连续垃圾焚烧炉，处理能力、焚烧效果、治污↗旋风收尘焚毁带病毒、病菌的垃圾。→英1874、美1885、法等试验研究，建立间歇式固定床焚烧炉，效率低，残渣量大，无烟气、残渣处理设施大型机械化炉排；较高效率的烟气净化系统（机械、静电除尘和洗涤）自控、移动式机械炉排焚烧炉，多样化，焚烧温度↗850-1100℃以上除尘资源化智能化多功能综合性19世纪中后期120世纪初21960’31970~19904…..我国始于1980′除尘/脱硫/脱硝技术发展烟气净化投资占1/2~2/3垃圾焚烧技术发展史减量化程度高；无害化程度高；占地面积小；可以回收热能；可以在城区近处建设，节省垃圾运费。生活垃圾焚烧是一种规模化、快速处理生活垃圾的一种方式，是目前我国经济较好、土地紧缺的大中城市普遍采用的方式。全国“十二五”末，焚烧比例将增加至30%左右；“十三五”末将增加至35-40%。垃圾焚烧处理的意义和发展趋势高温焚烧已经发展成为一种应用最广、最有前途的生活垃圾和危险废物的处理方法之一。集焚烧、发电、供热和环境美化为一体。生活垃圾焚烧厂示意图一、主体工艺系统垃圾接收、储存及输送系统：垃圾运输车进入垃圾库卸料大厅，把垃圾倒入垃圾库，然后垃圾在垃圾库内储存、发酵、沥水、掺配和入炉的系统；垃圾焚烧系统：把生活垃圾燃烧而生成高温烟气和炉渣，通过燃烧调整尽量减少烟气中的污染物和炉渣可燃物的系统；余热利用系统：烟气净化系统：把余热锅炉排出的烟气，通过加消石灰反应吸收酸性气体，通过加活性炭或反应助剂吸收二噁英和重金属，再通过布袋除尘器把粉尘以及与酸性气体反应成的盐、未反应的消石灰、吸附了二噁英和重金属的活性炭或反应助剂的混合物即飞灰捕捉到飞灰斗的系统；炉渣综合利用系统：把焚烧炉排出的炉渣，运至砖厂做砖等综合利用的系统；飞灰固化系统：把飞灰用水泥等稳定剂固化成固化块，然后把达标的固化块运输到填埋场运输的系统；电力系统：是以生活垃圾为燃料，经过在锅炉内燃烧换热，把生活垃圾的化学能转换为水蒸气的内能，通过水蒸气驱动汽轮机带着发电机做高速旋转，水蒸气的内能转换为汽轮机的动能，再通过发电机把汽轮机的动能转换为电能而输配到电网；整个过程就是化学能-热能-机械能-电能的过程。低压供配电及电气传动自动化仪表及计算机系统生活垃圾焚烧发电厂系统组成二、辅助系统辅助燃料系统压缩空气系统循环水系统给排水系统除盐水制备系统渗滤液处理系统：采用“生物+膜”等工艺，把垃圾渗滤液污水净化达标后排放或回用；通风及空调系统调度、通讯系统三、配套设施消防、环境保护、劳动安全防护与办公生活服务设施。生活垃圾焚烧发电厂系统组成垃圾接受搅拌供料焚烧余热回收烟气净化烟囱风机供热&发电细灰仓外运残渣外运流程框图生活垃圾焚烧厂示意图生活垃圾焚烧发电工艺流程生活垃圾焚烧发电工艺流程生活垃圾焚烧发电工艺流程生活垃圾焚烧发电各流程示意接受贮存分选破碎使不可燃成分＜5%，水分＜15%，粒度小而均匀，不含有毒害性物质。贮存满足2-3天或一周的处理量。车辆、地衡、控制间、垃圾池、吊车、抓斗、破碎和筛分设备、磁选机，以及臭气和渗滤液收集、处理设施等。操作设备、设施构筑物前处理系统对混装垃圾处理工艺系统而言非常关键垃圾接收、储存、输送系统地衡组成车辆承载台：一般最大称重为15～20t，近年来垃圾收集车呈大型化趋势，出现了称重大于30t的地衡。指示重量的称重装置连接信号输送转换装置称重结果打印装置地衡旁的控制房中地衡数量500t/d以下设2套；500t/d以上每增加300～500t/d需要增加1套。尺寸根据进厂垃圾车尺寸来确定，必须考虑可能的最大进厂车辆。宽度2.6～3m，长度8～15m。生活垃圾称重-地衡•垃圾车辆的管理可以对环卫系统外的垃圾车有效防范，有效避免有害垃圾等非生活垃圾进入垃圾填埋场。•垃圾计量是垃圾焚烧厂的重要环节，与政府支付垃圾处理补贴费密切相关，因此对垃圾计量准确性的监管是必要的。•垃圾计量监管一般包括现场检查、计量设备的定期标定、计量清单的签发等。垃圾进厂车辆管理及垃圾计量的监管平台的型式宜采用室内型，以防止臭气外溢及降雨流入。倾卸平台的尺寸应依垃圾车辆的大小及其行驶路线而定，一般以进入厂区的最大垃圾车辆作为设计的依据。单向、双向行驶。污水积存的防止：平台应具有20%左右的坡度，以便通过集水沟将污水收集后集中处理。一般而言，倾卸平台为混凝土的构造物，必要时亦可考虑设置防滑板以防止人员滑倒及行车安全。为防止臭气、降雨及噪音对周围环境的影响，平台应具有顶棚或屋顶，其出入口亦应设置气幕及铁门，以阻止臭气的扩散。倾卸平台的屋顶及侧墙亦应保留适当的开口以利采光，并保持明亮清洁的气氛。附属空间：包括投入门驱动装置室、投入门操作室、粗大垃圾倾卸平台、粗大垃圾破碎机室、垃圾抓斗维修室、除臭装置室等。垃圾卸料平台（1）卸料门的形式按门的位置垂直式：卸料门置于卸料平台与垃圾贮坑之间的墙壁上水平式：卸料门置于卸料平台地面上常见的垂直式卸料门两折铰链式：关闭时卸料门呈倾斜状态两边开启式：类似于公共汽车的门卷帘式：类似于小店的卷帘门或家庭的车库门滑门式：关闭状态类似于卷帘式，开启时不需卷起常见的水平式卸料门圆筒式旋转门式平面滑门式卸料门对进厂垃圾数量进行调节对进厂垃圾性质进行调节：由垃圾抓斗起重机对垃圾进行搅拌与混合作用进厂垃圾在贮坑内停留一定的时间，通过自然压缩及部分发酵等作用，可以降低垃圾的含水量、提高进炉垃圾的热值，改善垃圾的焚烧效果。垃圾贮坑的长度、宽度和深度综合考虑焚烧炉中心间距、垃圾堆存安息角、地质条件以及是否有利于渗滤液排出进行确定。垃圾池的储量最好满足7~10天的容量，这样便于池内垃圾的调度；经验证明垃圾在垃圾池内进行堆酵的时间一般在3~6天，垃圾内的水分降低10~12%左右，垃圾热值升高300大卡左右。垃圾贮坑炉排进料焚烧炉加料系统作用：定量给料和密闭隔离进料方式：螺旋给料、炉排进料、推进器给料、旋转阀推料等•焚烧厂卸料大厅运行管理的重点是臭味控制和安全操作，因此监管工作也应以臭味控制和安全操作为重点。•垃圾储料坑对环境影响较大的是垃圾散发的臭味和坑底产生的渗沥液。由于生活垃圾含水量较大，坑底易积存渗沥液，如不及时将渗沥液从垃圾储坑中导排出去，既影响垃圾热值又会散发出大量臭味。因此要对垃圾储料坑运行管理实施监管，并以排风除臭和渗沥液导排为重点。垃圾卸料储料环节的监管气化热解炉气化熔融炉电子束焚烧炉离子焚烧炉催化焚烧炉固定炉排焚烧炉水平链条炉排焚烧炉倾斜机械炉排焚烧炉回转式焚烧炉流化床焚烧炉立式焚烧炉焚烧炉目前在垃圾焚烧中应用最广的主要有三种：机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、回转窑焚烧炉焚烧炉类型主要特征：被处理的垃圾堆放在炉排上，焚烧火焰从垃圾堆料层的着火面向未着火的料堆表面及内层传播，形成一层一层燃烧（层燃）的过程。炉排炉具有进料口宽，适合我国的生活垃圾分类收集规范化程度差的特点，无需对垃圾分选和破碎；全部焚烧生活垃圾，启动时可以以油为辅助燃料；采用层燃方式，烟气净化系统进口粉尘浓度低，降低了烟气净化系统和飞灰处理费用；一般情况下，无需添加辅助燃料即可维持燃烧温度850℃2秒以上。依靠炉排的机械运动实现垃圾的搅动与混合，料层稳定，促进垃圾完全燃烧，运行时可视炉内垃圾焚烧状况调整，可调节炉排转速，控制垃圾在炉内的停留时间，使其燃烬。焚烧炉内垃圾为稳定燃烧，燃烧较为完全，飞灰量少，炉渣热酌减率低；不同的炉排产商在炉排的设计上各有特点；单台炉处理量大，国内