凱天環(huán)保垃圾焚燒處置技術(shù)PPT課件.pptVIP

垃圾圍城 中國的城市危機(jī) 2020 1 15 1 航天凱天環(huán)保技術(shù)研發(fā)中心 垃圾焚燒發(fā)電基礎(chǔ)知識技術(shù)交流 二0一七年三月 報告人 賀長江 2020 1 15 目錄 垃圾焚燒發(fā)電凈化 垃圾焚燒爐 垃圾焚燒發(fā)電工藝流程 垃圾焚燒發(fā)展史 生活垃圾產(chǎn)量及基本特性 垃圾處理處置技術(shù) 垃圾焚燒發(fā)電市場份額及工程實(shí)例 2020 1 15 1 生活垃圾概況 城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展 人民生活水平提高 城市生活垃圾已成為污染環(huán)境 影響人民生活的社會問題 1990年 全國城市垃圾總量6900萬噸 1995年 全國城市垃圾總量達(dá)1億噸 2005年 全國城市垃圾總量達(dá)1 6億噸 2010年城市生活垃圾總量達(dá)2億噸 2015年城市生活垃圾總量達(dá)3 2億噸 每年以10 速度遞增 目前全國垃圾歷年堆存已達(dá)80多億噸 占土地面積5億平方米 合75萬畝 垃圾長期堆放 污染環(huán)境 地下水和土壤 第一 生活垃圾產(chǎn)量及基本特性 2020 1 15 2 生活垃圾產(chǎn)生量與性質(zhì) 生活垃圾性質(zhì) 元素分析和工業(yè)分析元素分析需包含 C H O S N Cl工業(yè)分析一般包含 W A QL 低位熱值 生活垃圾物理化學(xué)性質(zhì)分析依據(jù) 生活垃圾采樣和分析方法 CJ T313 2009 典型的生活垃圾元素與水分 灰分范圍 2020 1 15 2 生活垃圾產(chǎn)生量與性質(zhì) 垃圾熱值 1 實(shí)現(xiàn)垃圾自身持續(xù)穩(wěn)定燃燒的入爐垃圾熱值的要求 深圳市政環(huán)衛(wèi)綜合處理廠運(yùn)營經(jīng)驗(yàn) 3600kJ kg歐洲垃圾焚燒工程公司認(rèn)為 5860kJ kg 此時實(shí)現(xiàn)焚燒熱灼減率 3 CO含量達(dá)到40mg Nm3的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的下線熱值世行指出的垃圾焚燒工程投資指導(dǎo)意見認(rèn)為 垃圾平均低位熱值 7000kJ kg 且任何季節(jié) 6000kJ kg2 熱值確定方法量熱計測定經(jīng)驗(yàn)公式估算 2020 1 15 2 生活垃圾產(chǎn)生量與性質(zhì) 典型滲瀝液水質(zhì) 2020 1 15 第二 垃圾處理處置技術(shù) 目前 生活垃圾的基本處理方式有三種 即衛(wèi)生填埋 焚燒 發(fā)電 和堆肥 三種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)和適用性 詳見下表 2020 1 15 8 第二 垃圾處理處置技術(shù) 2001 2015垃圾處置技術(shù)市場變化情況 2020 1 15 第二 垃圾處理處置技術(shù) 垃圾處置技術(shù)市場份額對比 截至2015年 全國設(shè)市城市和縣城生活垃圾無害化處理能力達(dá)到75 8萬噸 日 比2010年增加30 1萬噸 日 生活垃圾無害化處理率達(dá)到90 2 其中設(shè)市城市94 1 縣城79 0 超額完成 十二五 規(guī)劃確定的無害化處理率目標(biāo) 2020 1 15 第二 垃圾處理處置技術(shù) 垃圾到底該如何處置 發(fā)改委明確指出 到2020年底 設(shè)市城市生活垃圾焚燒處理能力占無害化處理總能力的50 以上 其中東部地區(qū)達(dá)到60 以上 能否達(dá)標(biāo)排放 能否降耗增效 目前 已有部分城市如南京寧波禁止興建填埋場 到2020年底直轄市 計劃單列市 省會城市實(shí)現(xiàn) 零填埋 2020 1 15 第三 垃圾焚燒發(fā)展史 1874年 英國 間歇式固定床垃圾焚燒爐1885年 美國 間歇式固定床垃圾焚燒爐1896年 德國 城市生活垃圾焚燒爐1898年 法國 城市生活垃圾焚燒爐1904年 瑞士 城市生活垃圾焚燒爐1931年 丹麥 丹麥 偉倫 建造了世界第一個垃圾焚燒發(fā)電廠 中國 20世紀(jì)中期 列為國家八五科技攻關(guān)1988年 深圳中國第一個建設(shè)城市生活垃圾焚燒爐的城市減量化 資源化 無害化 2020 1 15 第四 垃圾焚燒發(fā)電工藝流程 2020 1 15 第四 垃圾焚燒發(fā)電工藝流程 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 目前國際上專門用于處理生活垃圾的焚燒爐設(shè)備大致可歸納為 1機(jī)械爐排焚燒爐2流化床焚燒爐3回轉(zhuǎn)式焚燒爐4氣化熔融焚燒爐5脈沖拋式爐排焚燒爐6CAO焚燒爐 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 垃圾通過進(jìn)料斗進(jìn)入傾斜向下的爐排 分為干燥區(qū) 燃燒區(qū) 燃盡區(qū) 由于爐排之間的交錯運(yùn)動 將垃圾向下方推動 使垃圾依次通過爐排上的各個區(qū)域 垃圾由一個區(qū)進(jìn)入到另一區(qū)時 起到一個大翻身的作用 直至燃盡排出爐膛 燃燒空氣從爐排下部進(jìn)入并與垃圾混合 高溫?zé)煔馔ㄟ^鍋爐的受熱面產(chǎn)生熱蒸汽 同時煙氣也得到冷卻 最后煙氣經(jīng)煙氣處理裝置處理后排出 1 爐排爐 2020 1 15 機(jī)械爐排爐燃燒概念圖 垃圾焚燒過程 垃圾焚燒過程燃燒用空氣 垃圾焚燒過程停留時間 干燥段 入爐垃圾 焚燒段 燃燼段 爐渣 15 75 10 30min 30min 60min 水蒸氣 火焰 剩余氧氣 第五 垃圾焚燒爐 1 爐排爐 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 1 爐排爐幾種形式 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 1 1 逆動式往復(fù)爐排 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 1 1 逆動式往復(fù)爐排 技術(shù)來源 德國馬丁爐排 授權(quán)使用日本三菱 COVANTA 國內(nèi)三峰卡萬塔 應(yīng)用案例 深圳清水河 廣州李坑一期 杭州濱江 澳門 300t d 特點(diǎn) 活動爐排與固定爐排片以行為單位交錯布置 按一定的斜度依次排列 這樣 當(dāng)爐排片上的垃圾在重力作用下向下移動的同時 垃圾料層下部受與重力方向相反的傾斜推力 使得一部分垃圾沿爐排表面相反方向移動 產(chǎn)生了向上運(yùn)動 由此完成垃圾層的充分?jǐn)嚢?垃圾的干燥 燃燒及后燃燒均在此爐床進(jìn)行 一次空氣由爐床底部經(jīng)由爐條的空氣槽從爐條兩側(cè)吹出 可動爐條由連桿及橫梁組成 由液壓傳動裝置驅(qū)動 其移動速度可調(diào)整 以配合各種燃燒條件 其攪拌垃圾可動爐條逆向移動 使得垃圾因重力而滑落 使垃圾層達(dá)到良好的攬拌 最后灰燼經(jīng)由灰渣滾輪移送至排灰槽 德國馬丁爐排技術(shù)是目前世界上應(yīng)用最多的垃圾焚燒爐技術(shù) 在歐洲和日本等垃圾熱值較高的地區(qū)應(yīng)用較為廣泛 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 1 1 逆動式往復(fù)爐排 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 1 2 臺階式多級爐排 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 1 2 臺階式多級爐排 技術(shù)來源 新加坡吉寶西格斯 原比利時西格斯Seghers 應(yīng)用案例 深圳南山 400t d 深圳鹽田 400t d 深圳寶安 400t d 江蘇常熟 350t d 江蘇蘇州 350t d 500t d 江蘇江陰 400t d 天津貫莊 500t d 特點(diǎn) 比利時西格斯?fàn)t排為臺階式多級爐排 由固定式爐條 滑動式爐條和翻動式爐條的相互結(jié)合而成 并且可以各自單獨(dú)控制 西格斯?fàn)t排由相同標(biāo)準(zhǔn)的元件組成 每一元件包括由剛性梁組成的下層機(jī)構(gòu) 每片爐條的鑄鋼支撐和鋼質(zhì)爐條 每件標(biāo)準(zhǔn)爐排元件有六行爐條 分三種不同爐條按兩套布置 固定式 水平滑動式和翻動式 下層機(jī)構(gòu)的低層框架直接支撐固定爐條 全部爐條頂層表面形成一個帶21度斜角的爐排傾斜面 全部元件皆按這個方式布置 滑動爐條推動垃圾層向爐排末端運(yùn)動 而翻動爐條使垃圾變得膨松并充滿空氣 在爐條下面的燃燒風(fēng)經(jīng)過幾個冷卻鰭片和位于每片爐條前端的開口槽后離開爐條 并吹過下一爐排片的頂部 每一片爐條有燃燒風(fēng)出口開口 從而保證整個爐排表面的空氣分布均勻 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 1 2 臺階式多級爐排 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 1 3 往復(fù)搖動式爐排 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 1 3 SN往復(fù)搖動式爐排 技術(shù)來源 日本田熊公司 Takuma Japan 應(yīng)用案例 天津雙港 3 400 北京高安屯 2 800 江蘇張家港 2 300 江蘇江陰 2 400 江蘇常州 2 400 特點(diǎn) 階段往復(fù)搖動式爐排干燥 燃燒及后燃燒三段爐排均為傾斜床排 固定爐條及可動爐條以縱向交錯排列 高壓高速的一次空氣由爐底的空氣導(dǎo)管送人爐條底部 再由盒狀爐條兩側(cè)的空氣噴嘴吹出 可動爐條由爐條支架及連桿曲柄機(jī)構(gòu)組成 由液壓傳動裝置驅(qū)動 各爐排的可動爐條水平前后移動 使得垃圾因重力滑落 及切斷垃圾 經(jīng)過階段落差使得垃圾產(chǎn)生混合攪拌 垃圾移動所需的力與垃圾自重及爐條的摩擦系數(shù)成正比 爐條的傾斜角愈大時 垃圾所需的移動力愈小 同時垃圾作用于爐條的反作用力也愈小 田熊爐排設(shè)置兩個階梯 采用足夠的爐排面積 使垃圾在爐內(nèi)翻滾并燃燒 采用四個驅(qū)動單位 一個在干燥階段 二個在燃燒階段 再一個在燃燼階段 因此 通過調(diào)整各獨(dú)立驅(qū)動單位的速度 能控制垃圾和灰層的厚度 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 1 3 往復(fù)搖動式爐排 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 1 4 反復(fù)搖動式爐排 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 1 4 反復(fù)搖動式爐排 技術(shù)來源 日本日立造船公司 HitachiZosen 授權(quán)上?？岛銘?yīng)用案例 臺中市 中國臺灣 上海 浦發(fā)環(huán)境浦東項(xiàng)目特點(diǎn) 階段反覆搖動式焚燒爐的每個爐排上都有固定爐條及可動爐條以縱向交錯配置 可動爐條由連桿及棘齒組成 在可動爐條支架上水平方向作反覆運(yùn)動 此種運(yùn)動方式將剪力作用于垃圾層的前后及左右各方向 使得垃圾層能松動及均勻混合 并與火上空氣充分接觸 一次空氣由爐排底部經(jīng)由爐條兩側(cè)的縫隙吹出 在燃燒區(qū)的固定爐條上的爐條有切斷刀刃裝置 其功能為松動垃圾塊 垃圾層及調(diào)整垃圾停留時間 使供給空氣分布均勻 以及使二次空氣的通道有自清作用 垃圾借此力量反覆翻攪及移動 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 1 4 反復(fù)搖動式爐排 2020 1 15 2020 1 15 31 第五 垃圾焚燒爐 1 5 韋倫爐排爐 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 1 5 韋倫爐排爐 順推爐排 技術(shù)來源 丹麥偉倫應(yīng)用案例 廣州李坑特點(diǎn) 整套爐排四個有落差的臺階狀分段組成 向下分布依次為干燥段 燃燒段和燃燼段 每段由若干條狀活動單元爐排和固定單元爐排組成 活動單元的爐排運(yùn)動是由爐排梁前后運(yùn)動產(chǎn)生 爐排片安裝并填滿爐排梁單元之間的空間1 爐排采用模塊化設(shè)計 爐排向縱向和上升方向運(yùn)動同時向前推送垃圾 非常適合連續(xù)高效地焚燒成分復(fù)雜的生活垃圾 2 針對負(fù)荷較大 溫度較高運(yùn)行條件的階梯式爐排設(shè)計 能有效且穩(wěn)定地運(yùn)行 確保最少的停機(jī)維修次數(shù) 3 爐排列與列之間的錯位移動可以產(chǎn)生縱向和向上運(yùn)動 能有效攪動垃圾 保證新進(jìn)和未燃垃圾暴露在燃燒空氣中并進(jìn)行加熱 4 特殊的二次風(fēng)布置能使燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈱稍飬^(qū)產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱輻射 以加快垃圾的干燥和點(diǎn)火過程 韋倫國內(nèi)已授權(quán)于中科集團(tuán) 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 1 5 韋倫爐排爐 2020 1 15 日本JFE超級往復(fù)爐排爐 確保充分的爐排面積 通過大落差壁產(chǎn)生垃圾跌落以提高攪拌效果 利用煙氣輻射熱加強(qiáng)爐內(nèi)垃圾的干燥 配備中間隔板的最佳化設(shè)計 實(shí)現(xiàn)垃圾層厚度最優(yōu)化的控制 爐排每段均采用獨(dú)立的驅(qū)動機(jī)構(gòu) 采用具有優(yōu)秀的垃圾給料性能的給料系統(tǒng) 在燃燒段采取有效措施防止?fàn)t膛結(jié)焦 第五 垃圾焚燒爐 1 6 超級往復(fù)爐排爐 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 1 6 超級往復(fù)爐排爐 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 1 7 滾筒式機(jī)械爐排爐 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 1 8 主要國內(nèi)機(jī)械爐排爐 三峰卡萬塔SITY2000逆推式爐排爐 單臺焚燒爐垃圾處理量120 720t h適合中國垃圾高水分 低熱值的特點(diǎn)焚燒性能良好 灰渣未燃燼率0 7 2 煙氣中飛灰含量 3g m3運(yùn)行過程燃燒參數(shù)穩(wěn)定 爐排空氣冷卻高效 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 1 8 主要國內(nèi)機(jī)械爐排爐 上海康恒 無錫華光 在燃燒爐排的中間位置設(shè)置了一組剪切刀 有效地壓碎 切斷 扯碎和破碎塊狀垃圾 垃圾在爐排之間的落差段處跌落時能對結(jié)塊的垃圾起到較好的破碎作用 選用煙氣空氣預(yù)熱器 該裝置能把一次風(fēng)溫度最高加熱至300 有效保證垃圾的充分干燥和完全燃燒 二次風(fēng)噴嘴組在前后拱處交錯設(shè)置 產(chǎn)生強(qiáng)烈湍流 使還原性氣體完全燃燒 抑制二惡英的生成 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 1 8 主要國內(nèi)機(jī)械爐排爐 綠色動力三驅(qū)動爐排爐 三驅(qū)動逆推式爐排采用了自行開發(fā)的驅(qū)動機(jī)構(gòu) 對應(yīng)干燥區(qū) 燃燒區(qū)和燃燼區(qū)有三組獨(dú)立的驅(qū)動裝置 稱之為 三驅(qū)動 可根據(jù)垃圾焚燒過程中各區(qū)垃圾移送的實(shí)際需要進(jìn)行單獨(dú)聯(lián)體調(diào)整 控制爐排片的移動速度 互不干擾通過自動燃燒控制系統(tǒng)將爐排各獨(dú)立的運(yùn)動部件組合成一個有機(jī)的整體 能按照認(rèn)定的爐膛溫度 或鍋爐蒸發(fā)量 自動完成垃圾從給料 干燥 燃燒 燃燼到出渣的焚燒全過程 爐膛溫度穩(wěn)定 波動幅度小 充分滿足850 2秒的要求 將二惡英的生成降至最低爐排片采用經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證過的特殊合金制造 有著良好的耐高溫 耐磨損和抗腐蝕性能 能確保爐排片有較長的使用壽命 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 2 循環(huán)流化床 2020 1 15 第五 垃圾焚燒爐 2 循環(huán)流化床 流化床焚燒爐的主要特點(diǎn)是床層溫度均勻 垃圾顆粒與流體接觸好 反應(yīng)快 焚燒完全 熱強(qiáng)度較高 它的熱效率一般可達(dá)到80 82 垃圾燃燼率也非常高 焚燒后排出爐渣的未燃成份可達(dá)到1 左右 設(shè)備尺寸相對較小 但由于懸浮態(tài)燃燒方式的限制 其對進(jìn)爐垃圾的顆粒度有一定的要求 2020 1 15 第六 垃圾焚燒發(fā)電凈化 垃圾焚燒產(chǎn)生煙氣如處理不當(dāng) 產(chǎn)生的二噁英毒害性極高 生活垃圾量大 成分復(fù)雜 骯臟等特點(diǎn) 其有機(jī)物質(zhì)易受到微生物的作用而腐爛發(fā)酵 產(chǎn)生一定量的氨 硫化氫 有機(jī)胺 甲烷等既有異味又有害的氣體 居民長期受到垃圾場臭氣困擾 引發(fā) 鄰避效應(yīng) 很多人都不愿意把垃圾焚燒廠建在自己周邊 客觀上增加了垃圾處理的難度 為何垃圾焚燒發(fā)電反對聲一浪高過一浪 2020 1 15 第六 垃圾焚燒發(fā)電凈化 二噁英有世紀(jì)之毒的稱呼 2004年烏克蘭總統(tǒng)尤先科二惡英中毒事件 二惡英中毒前后的照片 血液中二惡英的含量是正常值的1000倍 2020 1 15 第六 垃圾焚燒發(fā)電凈化 煙氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 2020 1 15 第六 垃圾焚燒發(fā)電凈化 主流煙氣凈化工藝 煙氣凈化中的核心技術(shù) 2020 1 15 半干法脫酸塔加布袋除塵器流程 氣體懸浮式吸收塔 增濕灰吸收法 噴霧干燥吸收塔 循環(huán)灰吸收法 各科研設(shè)計單位 設(shè)備廠家 運(yùn)營商的實(shí)際運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)結(jié)合表明 煙氣凈化工藝以SNCR 半干法脫酸塔 布袋除塵器 活性炭噴射的組合工藝為最佳方案 第六 垃圾焚燒發(fā)電凈化 主流煙氣凈化工藝 SNCR脫硝 2020 1 15 煙氣凈化 旋轉(zhuǎn)噴霧法 旋轉(zhuǎn)噴霧半干法實(shí)體 第六 垃圾焚燒發(fā)電凈化 旋轉(zhuǎn)噴霧半干法特點(diǎn) 污染物去除效率高 消石灰消耗量較低 廢水排放量少 反應(yīng)殘余物干燥 對消石灰品質(zhì)要求較高 2020 1 15 煙氣凈化專業(yè) 旋轉(zhuǎn)噴霧法 應(yīng)用較多的旋轉(zhuǎn)霧化器 丹麥Nirro旋轉(zhuǎn)霧化器 ABB公司旋轉(zhuǎn)霧化器 比利時Seghers旋轉(zhuǎn)霧化器 美國Komline Sanderson霧化器 第六 垃圾焚燒發(fā)電凈化 2020 1 15 國內(nèi)垃圾焚燒廠采用的煙氣凈化工藝 半干法脫酸 袋式除塵 活性炭吸附 第六 垃圾焚燒發(fā)電凈化 2020 1 15 50 第六 垃圾焚燒發(fā)電凈化 滲濾液特征垃圾焚燒廠產(chǎn)生的垃圾滲濾液主要來自未焚燒前儲存在貯坑內(nèi)的垃圾受到一定的擠壓作用后排出的水分和垃圾中有機(jī)質(zhì)在貯坑內(nèi)酸性發(fā)酵產(chǎn)生的廢水 其水質(zhì)具有如下特征 1 水質(zhì)成分復(fù)雜 有機(jī)物濃度較高 滲濾液中含有大量的苯胺類 雜環(huán)芳烴化合物等難降解有機(jī)物 其COD高達(dá)30 70g L 2 氨氮含量高 滲濾液中氨氮質(zhì)量濃度一般超過1000mg L 而且蛋白質(zhì) 苯胺類等化合物降解后 其含量還會繼續(xù)升高 3 可生化性較好 相對于填埋垃圾滲濾液 其BOD5 COD一般超過0 4 VFA揮發(fā)性脂肪酸含量在5g L以上 易被微生物降解 焚燒垃圾滲濾液若直接排入水體中 將對環(huán)境造成極大的破壞 主流工藝預(yù)處理 UASB A O膜生物反應(yīng)器 NF二級硝化 超濾 納濾 反滲透預(yù)處理 UASB厭氧反應(yīng)器 MBR NF ROUBF 膜生物反應(yīng)器 納濾 2020 1 15 1 垃圾焚燒發(fā)電市場主要企業(yè) 第七 垃圾焚燒發(fā)電市場份額及工程實(shí)例 2020 1 15 1 垃圾焚燒發(fā)電市場份額 第七 垃圾焚燒發(fā)電市場份額及工程實(shí)例 2020 1 15 1 垃圾焚燒發(fā)電市場份額 第七 垃圾