探討生活垃圾焚燒工程管理底線思維方法探討生活垃圾焚燒工程管理底線思維方法探討生活垃圾焚燒工程管理底線思維方法垃圾焚燒工程的三要素：垃圾、鍋爐、系統(tǒng)垃圾焚燒工程的三要素：垃圾、鍋爐、系統(tǒng)垃圾焚燒工程的三原則：安全、可靠、環(huán)保垃圾焚燒工程的驅動力：節(jié)能、減排、能效2四、垃圾焚燒鍋爐(壓力等級)3一、垃圾焚燒的工程基礎一、垃圾焚燒的工程基礎熱值的基本因素是水分、無機成分。垃圾分類對優(yōu)化焚燒垃圾特征有明顯的正面影響，但影響程度尚待積累經驗。定變化范圍內波動狀態(tài)下運行。由此，在垃圾焚燒運行管理中，要按相關規(guī)范規(guī)定的基準參數及允許變化范圍進行監(jiān)控。只要在可控的狀態(tài)下運行，就應是處于正常運行狀態(tài)。只是從規(guī)范化運行管理要求，控制運行參數波動幅度在最佳可用范圍。這也是在運行管理中的工程思維方法。不可將理想化工況作為強制性要求。4一、垃圾焚燒的工程基礎一、垃圾焚燒的工程基礎600℃時揮發(fā)分析出完畢，其中塑料析出99.94%,竹木/紙類為80%,橡膠為55%。5一、垃圾焚燒的工程基礎一、垃圾焚燒的工程基礎參量：焚燒垃圾特性采用測定方法取得干基/濕基物理成分、含水率、元素分析局限在“對來樣負責”。需要根據工程理論基礎判別并在應用中審慎考量。分析：垃圾熱值特指垃圾焚燒用的低位發(fā)熱量，鑒于單一方法的誤差過大，需綜合氧彈法、熱平衡反演法、經驗公式等多途徑取得。不可絕對化否定某一種方法。因素：基于每種干基物理成分與元素成分的關系，每種成分的熱值可作為理論思維原則。問題是多種不穩(wěn)定成分互相干擾混合物，與純凈成分有巨大差異。其他約束因素有儀器儀表精度，人工操作因素，工作環(huán)境因素等。誤差：△物理成分統(tǒng)計≤30%,△熱值比對≈500～1000kJ/kg,△熱力狀態(tài)工程≈5%。措施：采用缺省分析=積累影響垃圾熱值的元素成分(H)與物理成分(橡塑)量化關系+實際運6一、垃圾焚燒的工程基礎一、垃圾焚燒的工程基礎》遵循常態(tài)化安全、可靠、環(huán)保運行，節(jié)能、減排、能效焚燒管理。垃圾焚燒系統(tǒng)：現階段以層燃型垃圾焚燒鍋爐為主，源于直接引進，引進技術國內制造，自主研發(fā)途徑。不同來源設備有質量差距并在減小趨勢。煙氣凈化系統(tǒng)：“SNCR+半干法+干法+活性炭噴射+布袋除塵”是可滿足現行國標的主流組合工藝。針對當地環(huán)境總量或環(huán)境質量更嚴格的要求，采取增設SCR、濕法等高耗能的工藝?；疽?guī)則、技術路線與排放指標控制|Ⅲ、壓線運行-內控線—相對指標8一、垃圾焚燒的工程基礎—一、垃圾焚燒的工程基礎—正熵流)、可負(負熵流)、可為零。從上式可知：三、垃圾焚燒鍋爐(爐膛功能性特征)四、垃圾焚燒鍋爐(壓力等級)二、生活垃圾焚燒的3二、生活垃圾焚燒的3T與爐膛熱力過程2.1燃燒特征示意(借用拼圖，勿翻印)%%O?’二、生活垃圾焚燒的3T與爐膛熱力過程基礎——阿累尼烏斯定律k==k?exp(-E/RT)的S形反應常數指數曲線(右，a≈10000K,一般燃燒過程達不到，故實際燃燒過程僅表現在初始升高段圖3-1反應常數k圖3-1反應常數k對溫度T的曲線數的溫度控制在一定范圍內并賦予其特定含義，也就有理論燃燒溫度(絕熱溫度)爐膛主控溫度、爐膛出口溫度等。②在爐內各瞬時狀態(tài)溫度均呈絕對不均勻分布的特征二、生活垃圾焚燒的3T與爐膛熱力過程3T是以爐膛煙風側狀態(tài)控制為主的基本原則；3T+E的E是燃燒三原則之一，也是3T原則重氣量有差異。二、二、生活垃圾焚燒的3T與爐膛熱力過程1)在月均LHV值≥5000kJ/kg,不低于額定處理量70%條件下連續(xù)穩(wěn)定運行。焚燒垃圾量按處理規(guī)模的80%~100%,最低70%控制。超負荷處理量10%且持續(xù)時間不超過4h/d。要嚴格按處理規(guī)模與適宜運行3次，非計劃停運不宜超過2次，計劃停運系數不超過8.6%;鍋爐的全年(8760h)被迫停用率≤80h。保持焚燒線年累計運行時間≥8000h。設備運行系數91~94%,不應追求過高，以免設備疲勞損傷。8%±2%,低氧燃燒不受此限制，tg130~140℃(FSB150℃)。垃圾焚燒鍋爐總熱效率≥78%。三、垃圾焚燒鍋爐(爐膛功能性特征)四、垃圾焚燒鍋爐(壓力等級)1、層燃型焚燒鍋爐的爐膛區(qū)域劃分與爐膛主控溫度①爐膛燃燒區(qū)②二次風紊流區(qū)③高溫煙氣輻射區(qū)④爐膛出口區(qū)1、層燃型焚燒鍋爐的爐膛區(qū)域劃分與爐膛主控溫度①爐膛燃燒區(qū)②二次風紊流區(qū)③高溫煙氣輻射區(qū)④爐膛出口區(qū)005三三、垃圾焚燒鍋爐運行經驗表明較低的爐膛溫度較短的停留時間和較低的煙氣含氧量在一定情況仍然能夠實現完全燃燒，并全面改善環(huán)境質量三、垃圾焚燒鍋爐——Q=BFc(T{-T?)×△T是有效控制初級減排源頭；爐膛燃燒區(qū)的中心區(qū)方法：巡檢直接觀察火焰顏色判斷燃燒溫度，監(jiān)督火焰鋒面(火線)。赤褐Ⅱ、二次風紊流Ⅱ、二次風紊流區(qū)三三、垃圾焚燒鍋爐——三、三、垃圾焚燒鍋爐Ⅲ、高溫煙氣輻射區(qū)輻射區(qū)出口估算煙溫輻射區(qū)出口估算煙溫“爐膛主控溫度區(qū)”為初級減排的主要監(jiān)控區(qū)之一；爐膛主控溫度隨著負荷增減而移動，但在任何運行工況下，應在主控溫度區(qū)內。水冷壁+耐火材料的復合式爐墻——輻射吸熱比例降低，設計按耐火涂料H=0.3F確定。水冷壁管內壁被工質冷卻，外壁受高溫煙氣輻射(膨脹、壓縮應力),內外壁溫差60～80℃;管壁熱阻不大但熱負荷很高。管外壁溫度高內壁溫度低，會阻止外壁膨脹并承受拉伸應力，從而產生熱應力。承壓部件的自由膨脹受到限制時還會產生附加應力，造成應力疊加或應力集中。設計有按預定方向自由膨脹措汽水與煙風狀態(tài)參數三三、垃圾焚燒鍋爐IV、爐膛出口區(qū)加熱吸熱比例；③爐膛負壓狀態(tài)值為爐膛內測量點煙道水冷壁輻射換熱，冷卻到<650℃(多按約620℃控制)進入對流受熱面，以減少過熱器腐蝕，保證安全運行。實際運行狀態(tài)顯示，若此區(qū)域溫度>970℃,對流受熱面進口處的溫度可能會高過670℃。EU曾規(guī)定最小含氧量6%,此后的指導意見為，較低的爐膛溫度，較短的停留時間和較低的煙氣含氧量在一定三、垃圾焚燒鍋爐——三、垃圾焚燒鍋爐——移現象二、垃圾焚燒常態(tài)化安全、可靠、環(huán)保運行三、垃圾焚燒鍋爐(爐膛功能性特征)四、垃圾焚燒鍋爐(壓力等級)五、生活垃圾焚燒過程的二噁英類工程控制措施研究六、生活垃圾高效清潔焚燒基礎單臺額定功率非再熱式再熱式次中壓2.35中壓4.0次高壓5.3次高壓6.29高壓9.8超高壓13.7額定蒸汽溫度2)C°給水溫度C°6△△△A△△△△△△△△△△△△△其含義是不宜超500℃。3)對鍋爐的壓力偏差不做規(guī)定。通?？砂础?%計。4)▲表示較少采用。四、垃圾焚燒鍋爐按最小經濟容量原則進行技術分析、蒸發(fā)量(發(fā)電功率)與主蒸汽壓力、溫度的參數系列的選擇24四四、垃圾焚燒鍋爐—判別：P→p時：當△η>系統(tǒng)設備總損失———按最小經濟容量判別和取舍當△n系統(tǒng)設備總損失———舍P?用P?/高壓，提高蒸汽初壓初溫參數的試驗。結果顯示在試驗初期，試點廠通過6-12個月針對高參數的燃燒工藝改進，效果明顯，在垃圾質量基本不變情況下，發(fā)電效率提高約15-20(追根溯源)。但德國，法國和西班牙三家進行了高參數發(fā)電試驗的廠，都在鍋爐內壁等換熱部件發(fā)生比較嚴重的腐蝕，導致系統(tǒng)故障率上升，多次發(fā)生非計劃停爐。分火電研究：解決高參數帶來的腐蝕技術不能完全寄托在堆焊等輔助措施上，根本解決辦法在于材質問題。初步效果：實際循環(huán)熱效率η;提高?%等綜合作用的結果。皆源自工程理論基礎的根，是在約束條件下解決實際問題的結果(接續(xù)):實際應用的理論分析：當初溫t?、終壓p?不變時，初壓p?提升到p?',蒸汽的蒸發(fā)溫度從t?~t?提高到t?'~t?’(圖)。蒸發(fā)溫度隨初壓提高而提高，也就使平均吸熱溫度T;提高，進TCn%四、四、垃圾焚燒鍋爐—過程①a一定，循環(huán)熱效率隨提高而提高；跨媒介效應：提高受金屬材料力學性能約束。汽輪機排汽濕度有一定技術限制條件，也就是的提高受到約束。一、理想循環(huán)熱效率規(guī)律：①蒸汽初壓力提高差推薦為±10%四、垃圾焚燒鍋爐四、垃圾焚燒鍋爐—表1:機組額定功率與主蒸汽壓力等△△△▲▲△△▲▲▲▲▲△△▲△▲△△▲△▲△△△▲▲▲△△AA火電廠推春火電廠補充黃燒廠補充表2:電站鍋爐蒸汽參數溫度范圍溫度℃溫度℃非再熱式次中壓中壓次高壓高壓再熱式四、垃圾焚燒鍋爐四、垃圾焚燒鍋爐—表3汽輪機新蒸汽參數系列類別壓力流量范圍機組額定功率MW基本系列補充系列600、900泵)、700、四、垃圾焚燒鍋爐(壓力等級)5.1垃圾焚燒過程的二噁英前沿性研究43%;垃圾填埋場和露天焚燒垃圾排放占比21%;以鋼鐵為主的工業(yè)生產占比19%,該報告體現了大量的科學事實，表明在采取最佳可行性技術的情況下，嚴格控制污染排放，大幅度提升能源回收效率，垃圾焚燒發(fā)電廠早已不是公眾認知中的二噁英排放主要來源，反而成為削減整體二噁英排放，削減廢棄物甲烷排放的新興低碳行業(yè)。32四、生活垃圾焚燒過程的二噁英類工程控制措施研究四、生活垃圾焚燒過程的二噁英類工程控制措施研究類別分類示例聯合國環(huán)境規(guī)劃署中國大氣飛灰底灰大氣飛灰1無輔助污染控制系統(tǒng)的簡陋焚燒設施一2配置最基本輔助污染控制系統(tǒng)的技術不是高度成熟的焚燒爐上世紀50～70年代發(fā)展的基本成熟的焚燒設施。焚燒系統(tǒng)一般裝備靜電、多管旋或者簡單的洗滌除塵器3可控的焚燒設施，較好的輔助的污染控制系統(tǒng)發(fā)達國家1980~90年代初建設焚燒設施的焚燒效率比上述兩類得到提高，煙氣處理系統(tǒng)也有提升(如靜電+多重洗滌除塵+干式噴注+袋式除塵或類似組合)74先進的焚燒設施，完善的輔助的污染控制系統(tǒng)代表目前最先進的生活垃圾焚燒系統(tǒng)和煙氣處理技術(如活性碳吸附、或選擇性非催化還原單元)能源清潔利用國家重點實驗室陸勝勇等垃圾焚燒煙氣中二噁英的脫除效-×10~0M2ST-f?+10~002ST?fr+5.31×Sg×10f?分別為布袋濾餅中飛灰、堿性吸附劑、活性炭的質量分數。時間/*五、生活垃圾焚燒過程的二噁英類工程控制措施研究二噁英是在一些特定過程和活動中，非故意產生的副產物。二噁英以氣、固相(吸附或附著在顆粒物中)存在于焚燒煙氣中。有研究垃圾池內原生垃圾酵解過程可能改變二噁英的同TEQs劉建國等研究。在通常的運行溫度范圍，活性炭的吸附作用是非常強烈并且將在很大程度上取決于煙氣與活性炭粉末的氣/固相接觸(外擴散),而吸附容量則主要取決于活性炭的內部孔隙結構(內擴散)1)二噁英在飛灰、底灰、煙囪煙氣和滲濾液中的分布(案例)二噁英在飛灰、底灰、煙囪煙氣和滲濾液中的分布案例分別為生活垃圾中的149.0%、41.8%、1.6%和0.6%,因此飛灰的安全2運行工況3煙道積灰的記憶效應4)催化物質5)活性炭性質與噴入量6)煙氣系統(tǒng)設備漏風會導致氧量增加j四、生活垃圾焚燒過程的二噁英類工程控制措施研究四、生活垃圾焚燒過程的二噁英類工程控制措施研究去除后低溫再生成的機理；燃燒過程二噁英與CO量化關系研究等。度、水分、壓力、流速、氧含量等);采樣內標物質回收率70~130%;采樣嘴與氣流方向≤10%;采樣管抽出后用水沖洗采樣管和連接管，保留沖洗液與冷凝水。檢測前1個月無停爐四、垃圾焚燒鍋爐(壓力等級)六、生活垃圾高效清潔焚燒基礎3、焚燒垃圾的資源和能源消耗指標；4、綜合利用與可靠性指標；六、生活垃圾高效清潔焚燒基礎…六、生活垃圾高效清潔焚燒基礎…CBAAAAAA等一級1.1.節(jié)能—水電油(氣)—減少資源消耗—減碳排放—垃圾焚燒實現減碳的主要標志2.減排—碳排放—無機碳計算模型—340(420)kg/t六、生活垃圾高效清潔焚燒基礎六、生活垃圾高效清潔焚燒基礎六、生活垃圾高效清潔焚燒基礎-六、生活垃圾高效清潔焚燒基礎-和命名原則意義：以3A等級評價為基礎平臺，賦予其三級基準高效清潔焚燒水平等級高效清潔焚燒綜合評價條件(高效清潔焚燒領先水平——國際先進水平)——限定性指標全部滿足I級基準值要求。Ⅱ級基準值(高效清潔焚燒先進水平——國內領先水平)—限定性指標全部滿足Ⅱ級基準值要求及以Ⅲ級基準值(高效清潔焚燒一般水平——行業(yè)優(yōu)秀水平)—限定性指標全部滿足Ⅲ級基準值要求及以對三類指標(98分及以上)要求達到行業(yè)優(yōu)秀。各項指標要求是有限度的、相對的嚴格。相當于等級評價98分以上，但評價內容并不等同。對二類指標(85分及以上)是要求達到國內領先。與一類指標一樣，并非絕對化的苛對一類指標(85分以上)要求達到國際先進。是對我國規(guī)劃、建設、運行、管理良好附：嘉定廠的生活垃圾基礎數據附：嘉定廠的生活垃圾基礎數據本評價用的垃圾特性是取自垃圾池的焚燒垃圾的物理成分分析，也是從等級評價優(yōu)良廠取得的目前唯一有最多但也只是季度的檢測結果；加之垃圾不穩(wěn)定性，取樣制樣條件的限定，以至垃圾特性檢測結果的正常