工艺与装备

第四章 工艺与装备

第十九条 焚烧厂的工艺与装备,应根据焚烧厂建设规模、所用工艺和装备的技术条件合理确定。应满足适度提高机械化、自动化水平,保证安全、改善环境卫生和劳动条件,提高劳动生产率的要求。

第二十条 焚烧厂工艺和装备的选择,应采用成熟的技术,有利于垃圾的稳定焚烧、降低环境二次污染,符合高效、节能的要求。

这两条是确定焚烧厂工艺与装备水平的原则。根据国情及科学技术发展水平,焚烧厂建设要保证安全、改善环境卫生和劳动条件,提高劳动生产率。应采用成熟的技术,有利于垃圾的稳定焚烧,降低环境污染,符合高效、节能的要求。

第二十一条 应分析垃圾的物理化学特性,确定进炉垃圾低位热值应高于5000kJ/kg。

本条要求明确焚烧处理对象的特性,作为设计和建设的依据。生活垃圾的热值对焚烧起着决定性的作用,是评价生活垃圾性质的一项重要指标。因为生活垃圾的热值受多种因素的影响,在可能的条件下控制这些因素可以使生活垃圾的热值较大幅度增加。与国外经济发达国家相比,国内的生活垃圾热值较低,这是由我国城市生活垃圾的收集方式及生活水平等因素决定的。《城市生活垃圾处理及污染防止技术政策》对焚烧厂进炉垃圾低位热值作出了明确规定,即应高于5000kJ/kg。

第二十二条 焚烧厂年工作日365d,每条生产线的年运行时间应在8000h以上。

本条是根据焚烧厂运行特点,对焚烧厂年运行时间(即设计年时基数)作出的规定。

第二十三条 焚烧厂垃圾受料和供料系统应符合下列要求:

一、应设进厂垃圾计量设施。

二、卸料场地应满足垃圾车顺畅作业的要求。应减小垃圾、污水以及臭气对环境的影响。

三、应根据垃圾接收量和生产线布置情况合理确定卸料门数量。

四、进入焚烧厂的垃圾应储存于垃圾仓内。垃圾仓应具有良好的防渗和防腐性能。垃圾仓内应处于负压状态,以使臭气不外溢。垃圾仓必须设置渗沥液收集设施。

五、垃圾抓斗起重机的能力应根据焚烧厂的规模进行选择,并应考虑垃圾的混合、倒堆、给料的时间分配;垃圾抓斗起重机应具有防碰撞和称量功能。

六、垃圾破碎设备的选用应根据垃圾的性质和焚烧设备的特点决定。

第二十四条 焚烧厂焚烧系统应符合下列要求:

一、新建焚烧厂宜采用同一种容量、同一种型号的焚烧炉。

二、焚烧炉进料设备应符合下列要求:

1.垃圾进料斗应有足够的垃圾储存容量,并避免产生搭桥现象;

2.垃圾推料器应能根据燃烧要求向炉内供应垃圾,并可调节供应量。

三、应根据垃圾特性选择合适的焚烧炉炉型,Ⅲ类(含Ⅲ类)以上焚烧厂宜优先选用炉排型焚烧炉,审慎采用其他形式的焚烧炉。严禁选用不能达到污染物排放标准的焚烧炉。

四、焚烧炉选择应符合下列要求:

1.对垃圾特性适应性强,在确定的垃圾特性范围内,保持额定处理能力;

2.焚烧炉内烟气温度和停留时间应满足国家有关技术标准的规定;

3.炉渣热灼减率不应大于5%。

五、燃烧空气设施由一次空气系统和二次空气系统组成。燃烧空气应从垃圾仓内抽取,可采用一、二次空气加热装置,一、二次风机台数应根据焚烧炉设置要求确定。

六、启动点火及辅助燃烧设施的能力应能满足点火启动和停炉要求,并能在垃圾热值较低时助燃。

第二十五条 焚烧厂余热利用系统应符合下列要求:

一、余热利用方式可根据垃圾特性、工程规模及当地具体情况,经过技术经济比较后确定。

二、利用焚烧垃圾余热发电或供电、供热、供冷联合生产,新建工程的发电机组不宜超过2台(套)。

三、利用焚烧垃圾余热生产饱和蒸汽或热水,除满足工厂自用外,有条件时可直接外供或将蒸汽转换成热水外供。

第二十六条 焚烧厂必须设置烟气净化系统。烟气净化系统应符合下列要求:

一、净化后排放的烟气应达到国家现行有关排放标准的规定。

二、应对烟气中不同污染物采用相应治理措施;在选择治理方案时应充分考虑垃圾特性和焚烧后各种污染物的物理、化学性质的变化。

三、袋式除尘器作为烟气净化系统的末端设备,应优先选用,同时应充分注意对滤袋材质的选择。

四、氯化氢、硫氧化物和氟化氢的去除宜用碱性药剂进行中和反应,并宜优先采用半干法烟气净化工艺。

五、应采取相应措施,严格控制二恶英类和重金属对环境的污染。

六、氮氧化物的去除,宜采用燃烧方式进行控制,在此基础上再考虑是否设置氮氧化物去除装置。

七、烟气净化系统与燃烧系统应同步连续运转。

第二十七条 焚烧厂灰渣处理系统应根据炉渣与飞灰的产量、特性、综合利用方式、当地自然条件、运输条件,通过技术经济比较后确定。焚烧产生的炉渣与飞灰必须分别进行处理与处置。

第二十八条 焚烧厂应根据工艺装备情况,按适用、可靠的原则,选择合理的仪表及自动化控制系统。仪表及自动化系统应采用成熟的控制技术和质量可靠、性能良好的设备和元件。自动化控制的范围和水平应根据焚烧设施的规模及自动化程度确定。Ⅲ类(含Ⅲ类)以上焚烧厂应有较高的自动化控制水平。

进厂垃圾计量设施包括地磅房及地磅。垃圾车卸料门的数量应根据垃圾接收量和生产线布置情况合理确定,以保持正常作业,不堵车为原则。垃圾池(仓)具有储存和脱水的功能。垃圾脱水后可提高进炉垃圾的低位热值。因此,垃圾池(仓)应具有良好的防渗和防腐性能,并能使渗沥液导出。必须设置渗沥液收集设施。用抓斗起重机抓取垃圾,是较好的方式。第二十三条对抓斗起重机的设置提出了要求,以利于垃圾供料作业。随着城市居民生活水平的提高,越来越多的大件垃圾进入焚烧厂。同时一些焚烧设备对垃圾进料尺寸有一定的要求,如循环流化床焚烧炉。因此,应根据垃圾的性质及焚烧设备的特点决定是否选用垃圾破碎设备。

垃圾焚烧系统是焚烧厂最重要的组成部分,炉本体内的燃烧状况是焚烧污染控制最关键的因素。第二十四条对垃圾进料设备、焚烧炉炉型选择、焚烧炉本体、燃烧空气设施、启动点火及辅助燃烧设施等作了规定。根据生活垃圾在焚烧炉内的运动形式及工作原理的不同,可以把焚烧炉分为多种类型。主要有固定床、流化床两类,固定床炉分机械移动式炉排炉与滚转窑炉两种。炉排是机械移动炉排式焚烧炉的关键部位,其形式也有往复式炉排、摆动式炉排、滚筒式炉排及链条炉排等。《城市生活垃圾处理及污染防止技术政策》中明确提出:“垃圾焚烧目前宜采用以炉排型焚烧炉为基础的成熟技术,审慎采用其他炉型的焚烧炉。禁止选用不能达到控制标准的焚烧炉。”

余热利用是焚烧处理城市生活垃圾资源化的具体体现。余热利用方式有发电、热电联供、供热等,具体选择何种方式可根据垃圾特性、工程规模及当地具体情况,经技术经济比较后确定。

烟气净化是城市生活垃圾焚烧污染控制的关键。国家现行有关标准《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GWKB 3—2000)对焚烧烟气排放作出了明确规定。氯化氢的去除(含硫氧化物和氟化氢的去除)工艺主要有干法工艺、半干法工艺和湿法工艺。干法工艺是将石灰粉喷入反应器,与酸性气体接触反应产生固态化合物,该法对氯化氢的去除率一般为80%~90%。半干法工艺是将一定浓度的石灰浆喷入雾化反应器并通过喷水控制反应温度。该法对氯化氢的去除率可达90%~99%。湿法工艺是将烟气在骤冷器中降温至60~70℃后,在湿式洗涤塔中被碱液洗涤,去除烟气中的污染物。从洗涤塔排除的废水需经处理。该法对氯化氢的去除率可达98%~99%以上。在这三种工艺中,半干法具有零废水排放、对酸性气体去除效率较高、系统简单、设备成熟等优点,在城市垃圾焚烧系统中得到了广泛应用。二恶英的去除可通过下列三个措施:①严格控制炉膛内焚烧烟气温度和停留时间,确保垃圾充分焚烧;②减少烟气在200~350℃温度区的滞留时间;③在烟气中喷入活性碳或多孔性吸附剂,实现充分接触,并选用具有高效去除亚微米级粒子能力的除尘设备进行捕集。活性碳或多孔性吸附剂应兼有去除重金属功能。

由于烟气净化系统产生的飞灰中吸附有大量焚烧产生的污染物,因此必须将炉渣与飞灰分别处理与处置。

不同城市应结合经济和技术发展的状况合理确定焚烧厂自动控制水平,对于Ⅲ类(含Ⅲ类)以上焚烧厂,为保证燃烧稳定性和烟气处理效果、提高余热利用效率,应具备较高的自动控制水平。