城市生活垃圾.doc

研究性課題名稱：城市生活垃圾導(dǎo) 師：劉 珍課題組組長(zhǎng)：汪燕清課題組成員：汪燕清、何 丹、蔡雪琴、蔡堯林、劉津津、劉焰虹、余能武、邵俊偉城市生活垃圾和平與發(fā)展是當(dāng)今世界的兩大主題，但是隨著社會(huì)的發(fā)展、人民生活水平的日益提高，城市垃圾產(chǎn)量不斷增加，成份日趨復(fù)雜，其危害也越來越嚴(yán)重，垃圾作為世界性公害已成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。為緩解城市垃圾污染，世界各國都致力于垃圾的綜合治理和利用的研究工作。城市生活垃圾的處理有填埋、堆肥、焚燒等多種方式。發(fā)達(dá)國家處理城市固態(tài)垃圾的主要趨勢(shì)是采取焚燒法，從資源再生利用的角度看，這是一種較佳的選擇。垃圾焚燒后，體積和重量分別為原來的5%和15%，灰渣還可用于制磚或鋪路；垃圾經(jīng)過焚燒消除了有毒物質(zhì)和病原體，降解絕大部分有機(jī)氯化合物，在焚燒過程中通過煙氣凈化裝置處理可防止空氣污染環(huán)境；此外，垃圾在焚燒過程中產(chǎn)生的熱量，經(jīng)回收裝置處理后，可用于供熱和發(fā)電。我國絕大多數(shù)城市的垃圾采取衛(wèi)生填埋和填埋的方式，少數(shù)城市也采用篩下物堆肥，篩上物填埋的方式，這些垃圾處理方式解決了城市垃圾短期內(nèi)的處置問題，但同時(shí)也造成了大量土地的報(bào)廢，城市地下水受到垃圾滲濾液的污染，長(zhǎng)此下去垃圾將無地可埋。為解決這種情況，垃圾處理宜采取大型化垃圾焚燒電站和大型衛(wèi)生填埋場(chǎng)相結(jié)合的策略，并逐漸由現(xiàn)在的衛(wèi)生填埋為主過渡到垃圾焚燒發(fā)電為主，保留適當(dāng)規(guī)模的衛(wèi)生填埋場(chǎng)。近年來，我國也涌現(xiàn)出了許多種垃圾焚燒爐，垃圾焚燒處理也被廣泛認(rèn)可，但真正能做到垃圾處理減量化、無害化、資源化的比較少。垃圾焚燒帶來的新的污染問題受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注,尤其是一些土法焚燒方式和一些無污染控制手段的焚燒爐，帶來的問題比較多，其尾氣排放和灰渣處置難以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，這并不是我國垃圾焚燒的發(fā)展方向。對(duì)現(xiàn)有垃圾處理技術(shù)去粗取精，將多種垃圾處理技術(shù)進(jìn)行組合是我國垃圾處理技術(shù)發(fā)展的方向。1996年中國科學(xué)院將城市固體廢棄物的處理作為院重中之重和院特別支持項(xiàng)目，以研制100t/d循環(huán)流化床垃圾焚燒爐為核心，對(duì)垃圾的焚燒、預(yù)處理、尾氣凈化及控制、等技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)，于1998年研制出了適合中國垃圾特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平并達(dá)到世界先進(jìn)技術(shù)水平的城市固體廢棄物焚燒設(shè)備和尾氣凈化設(shè)備，及相應(yīng)的自動(dòng)化控制軟、硬件。循環(huán)流化床垃圾焚燒爐采用一定粒度范圍的石英砂或爐渣作為熱載體，通過底部布風(fēng)板鼓入一定壓力的空氣，將砂粒吹起、翻騰、浮動(dòng)，被吹出爐膛的高溫固體顆粒通過分離器和返料器被回送到爐膛，形成了爐內(nèi)物料的平衡。流化床內(nèi)氣固流體混合強(qiáng)烈，燃燒反應(yīng)溫度均勻，具有極好的著火條件，垃圾入爐后即和熾熱的石英砂迅速處于完全混合狀態(tài)，垃圾受到充分加熱、干燥，有利于垃圾完全燃燒。循環(huán)流化床垃圾焚燒技術(shù)具有如下突出優(yōu)勢(shì)：1、 能夠有效控制垃圾焚燒過程中有害氣體的產(chǎn)生由于垃圾焚燒溫度可非常均勻的控制在850950之間，NOx生成量非常低。當(dāng)燃燒溫度1300時(shí)NOx才會(huì)大量生成。2、 循環(huán)流化床垃圾焚燒技術(shù)還可有效抑制二惡英的產(chǎn)生垃圾焚燒二惡英產(chǎn)生條件：(1)、燃燒不穩(wěn)定。(2)、爐膛燃燒溫度不均勻。(3)、燃燒溫度850。(4)、金屬催化。(垃圾焚燒前要對(duì)金屬分檢，既可實(shí)現(xiàn)資源回收，又可減少二惡英生成條件)循環(huán)流化床穩(wěn)定的燃燒工況和大于850燃燒溫度有效的遏制了二惡英的生成。3、 爐內(nèi)加石灰石可有效脫硫在Ca/S為1:2時(shí)，脫硫效率大于85，尾部噴水和石灰粉可有效脫除垃圾燃燒過程中產(chǎn)生的HCl、HF、SO2等有害氣體。4、 燃燒徹底垃圾中有機(jī)物可100燒掉，焚燒后垃圾可減量70，減容90以上，灰渣無臭味，可直接填埋，也可用于生產(chǎn)地面磚。(垃圾焚燒產(chǎn)生的細(xì)灰中含有Hg、Cr等重金屬，不宜用作水泥填料和建筑用磚)5、 焚燒產(chǎn)生的熱能可用于供熱、生產(chǎn)蒸汽、發(fā)電等。6、 循環(huán)流化床垃圾焚燒爐無爐排等轉(zhuǎn)動(dòng)部件，設(shè)備故障少，維修工作量小，設(shè)備投資低。北京市海淀區(qū)上莊200噸/日循環(huán)流化床垃圾綜合焚燒廠是由中科院工程熱物理研究所、北京通用能源動(dòng)力公司出資和北京市海淀區(qū)環(huán)衛(wèi)局共同興建的國內(nèi)首座循環(huán)流化床垃圾焚燒試驗(yàn)廠，是中科院重點(diǎn)項(xiàng)目的主體工程。廠區(qū)主要包括垃圾預(yù)處理部分、垃圾焚燒車間、尾氣凈化部分和循環(huán)冷卻水部分。按照系統(tǒng)功能分，可分為：垃圾予處理系統(tǒng)、垃圾進(jìn)料系統(tǒng)、焚燒爐本體系統(tǒng)、尾氣凈化除塵系統(tǒng)、管網(wǎng)及熱能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、輸配電系統(tǒng)及電器控制系統(tǒng)、儀表及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、灰處理系統(tǒng)。垃圾在焚燒前需先經(jīng)過垃圾預(yù)處理系統(tǒng)的處理，垃圾預(yù)處理的目的是盡量將垃圾中的可回收有用東西先行回收，如金屬、腐植質(zhì)及垃圾中的不可然物如磚瓦、混凝土等，這樣可減少垃圾焚燒量，節(jié)約能源，提高垃圾焚燒爐的燃燒穩(wěn)定性，減少有害氣體的排放。其中腐植質(zhì)可用于堆肥，金屬可回收利用，磚瓦、砂石等可直接添埋或造磚。篩分后的垃圾進(jìn)入垃圾倉后，經(jīng)過翻倒、瀝水處理后，由垃圾抓斗抓入儲(chǔ)料斗，進(jìn)入儲(chǔ)料斗的垃圾量會(huì)由電子稱自動(dòng)計(jì)量并累計(jì)重量。垃圾倉的儲(chǔ)量可供焚燒爐燃燒4天，垃圾倉下部有自動(dòng)排水系統(tǒng)，因?yàn)槔诶鴤}里停留時(shí)間長(zhǎng)，垃圾熱值會(huì)因水份降低而提高，利于垃圾充分燃燼。進(jìn)入循環(huán)流化床垃圾焚燒爐內(nèi)的垃圾在爐內(nèi)高溫氣流和介質(zhì)的強(qiáng)烈摻混下發(fā)生了劇烈的氧化反應(yīng)，有害物質(zhì)和可燃物得到徹底分解和充分燃燒。進(jìn)入爐內(nèi)的垃圾燃燒產(chǎn)物會(huì)由水冷滾筒式出渣機(jī)排出爐外。循環(huán)流化床垃圾焚燒爐是以石英沙為介質(zhì)在爐內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，在排渣的過程中會(huì)有大量高溫石英沙被排除爐外，如果這些石英沙不被有效回收，爐內(nèi)物料將無法平衡，會(huì)造成燃燒不穩(wěn)定和熄火。水冷滾筒式出渣機(jī)除具備冷卻爐渣連續(xù)穩(wěn)定排渣的作用外，還具備粗細(xì)顆粒篩分功能，它可將爐渣中的石英沙（40%。2、 技術(shù)成熟可靠程度：(1)、設(shè)備運(yùn)行可靠，故障點(diǎn)少。循環(huán)流化床垃圾焚燒發(fā)電鍋爐與馬丁爐排、回轉(zhuǎn)窯垃圾焚燒設(shè)備比較，焚燒爐本體無爐排或其它轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，物料循環(huán)靠氣流輸送，設(shè)備故障少，爐本體無機(jī)械維修量，根據(jù)北京上莊焚燒爐近兩年的運(yùn)行情況，爐本體未作修理。(2)、設(shè)備抗腐蝕能力強(qiáng)由于采取了外置式換熱器技術(shù)，高溫過熱器置于外置式換熱器中（換熱器中HCL含量500ppm)，過熱器壽命可與常規(guī)循環(huán)流化床燃煤鍋爐相同，蒸汽溫度可提高到450，發(fā)電設(shè)備可采用常規(guī)設(shè)備，發(fā)電效率比馬丁爐排、回轉(zhuǎn)窯（過熱蒸汽溫度400）等高35。，過熱器壽命長(zhǎng)23倍，是非?？煽康睦贌l(fā)電設(shè)備。(3)、常規(guī)技術(shù)設(shè)計(jì)的可靠性循環(huán)流化床垃圾焚燒發(fā)電鍋爐除垃圾給料、排渣、過熱器布置與常規(guī)循環(huán)流化床燃煤鍋爐相比有所調(diào)整，其余技術(shù)均相同，是循環(huán)流化床燃燒技術(shù)用于焚燒城市固體廢棄物的成功范例，本項(xiàng)技術(shù)獲得國家實(shí)用新型專利。(4)、設(shè)備加工的可靠性循環(huán)流化床垃圾焚燒發(fā)電鍋爐可完全由國內(nèi)鍋爐廠生產(chǎn)，無需特殊材料和工裝，同已運(yùn)行的數(shù)百臺(tái)燃煤循環(huán)流化床發(fā)電鍋爐加工要求相同，無設(shè)備加工制造質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。3、 市政府的配套政策(1)、解決發(fā)電上網(wǎng)問題。(2)、協(xié)調(diào)上網(wǎng)電價(jià)。(3)、每噸垃圾給與適當(dāng)補(bǔ)貼。(4)、將垃圾運(yùn)抵