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提升生活垃圾焚烧污染控制管理问题

时间:2018-08-27 16:53来源:www.fimodo.com 作者:环卫科技网 点击:
【摘要】8月9日,建筑部环境卫生工程技术研究中心白良成在青岛举办的“山东省城市建设管理协会环卫分会暨第十一届山东城乡环境卫生设施设备与固体废弃物处理技术博览会”上做了名为“提升生活垃圾焚烧污染控制管理问题”的报告,主要讲解了生活垃圾焚烧过程中哪些技术细节的把控可以有效降低二噁英等有害物的排放,达到正常指标。如文章根据现场录音整理,未经个人审阅。

       生活垃圾清洁焚烧目的是要减少垃圾体积和危害,避免或减少可能有害物质,利用焚烧能量的方法是基于环境问题的解决方案。生活垃圾清洁焚烧机制是要达到常态化安全、可靠、环保运行,提升基于国策的节能、减排、能效管理。

  1 生活垃圾焚烧厂整治提升检查

  严峻的任务—行业发展的驱动力:我国大陆地区生活垃圾清运量36年增长7.25倍。自1986-2016年,每10年增加约5000万吨。

  我国生活垃圾焚烧行业近年得到快速发展,截至2017年2月已经建成运行与在试运行的生活垃圾焚烧厂295座。口径:根据我国的行政与行业管理范围,①处理规模大于200t/d采用层燃型和流化型主流技术的厂;②分期建设的厂按一个项目计;③不含港澳台地区的厂(本文以下内容均不含);④不含水泥窑协同处理厂与生物质焚烧厂;⑤不含2017年内已经列入关停计划的厂。总焚烧垃圾规模29.81万吨/日(9677万吨/年,进厂11380万吨),其中采用层燃技术的22.01万吨/日,流化技术的7.80万吨/日。

  为实现我国焚烧厂现阶段常态化安全、可靠、环保运营,并按国策为下阶段提升节能、减排和能效管理,2017年受部城建司委托,中环协组织对229座焚烧厂(不含2012、2014年等级评价达到无害化处理且地方无要求的厂),以整治提升检查为总要求,对建设程序合规性,设施配置与状态适宜性,运行管理安全可靠性,依法依规进行污染物控制与文明生产,环保部33号文执行情况等重点内容进行量化分析和现场检查。对检查结果划分为4类:第一类(19%):安全/可靠/环保运行状况良好,仍要提升精细化运管水平。第二类(45%):需进一步规范运行,达到常态化安全/可靠/环保运行管理。第三类(31%):相对存在较多需要整治的问题,需要提高工程管理水平。第四类(5%):达不到环境约束焚烧水准,需要全面整治的厂。

  现状特征1,我国生活垃圾焚烧行业在持续进步,管理在不断完善,要求在渐进提高。

  现状特征2:设备老化/环保趋严/热值提高→处理量下降/可靠性指标调整/焚烧发电量提高。

  2 烟气污染物在线监测的初级减排控制建议

  2.1超烧或负荷率过低是烟气污染物排放超标的要素之一。包括实际LHV超MCRLHV时,若仍按设计规模焚烧垃圾,就会发生超烧现象。CO超标可能影响因素:流化型焚烧炉有机理性因素;不完全燃烧;炉膛漏风、二次风运行不稳定等。

  ①规范运行管理。按月度焚烧垃圾负荷率(ALR)作为超烧判别指标,按渗沥液量折算进厂垃圾负荷率②可按下式作为判别垃圾热值适宜状态的指标:-0.3<(焚烧垃圾热值/MCR热值-1)≤0.05③按国标7.4“启停、故障或事故排放污染物持续时间≤60h”为判断指标,进行运行约束。④明确非正常运行报告制度,做到通道畅通,防止误报漏报虚报瞒报现象。⑤保证实际运行状态与的方法的一致。应按“任何一小时平均值”,而不是以峰值。根据垃圾的不稳定特性与检测仪表的滞后性,要保证任何小时均值与日均值达标运行,在此基础上的瞬时超标属正常运行工况。

  建议:参考欧盟标准的规定与欧盟委员会最佳适用技术的论述,100%达到规定的小时均值排放指标,97%达到日均值排放指标。

  2.2关于炉膛温度动态分布与炉膛主控温度

  垃圾焚烧锅炉是处在高温、结渣、腐蚀的恶劣工作环境中。保证安全性、可靠性,在此基础上通过初级减排控制保证环保性。故而炉膛温度控制包括安全可靠运行与初级减排两大并重任务,也是垃圾焚烧锅炉运行的基本原则。作为初级减排控制点的环保监控点不是炉膛所有温度,是炉膛主控温度区的监控温度。炉膛主控温度检测方法,热电偶侧墙测温直读;热电偶炉顶测温+修正计算;光学测温+修正计算。只限定侧墙直读法的做法是不够的。但针对炉膛侧墙检测点的情况,推荐下图所示炉膛主控温度实时状态的监控与监督的做法。

  炉膛温度(图1)自下而上顺序分区:①炉膛下部燃烧区(中心区1200~1400℃);②紊流区。二次风处温度降低,可能紧接温度上升等不稳定区紊流区;③高温烟气区。包括炉膛主控温度区;④炉膛出口区。炉膛出口温度需降低(如800℃),再通过水冷壁换热,控制进对流受热面前烟温在620℃安全要求。

  炉膛温度横向不均匀性动态分布,纵向不均匀递减性的动态分布(图2)。①遵循流体力学原理,烟气流速与温度贴近炉墙低,中心区高且几何对称点的温度不是理想状态对称。②存在局部烟气回流及涡流从而烟气温度不稳定的区域,如烟气温度过高,极易导致局部结渣、腐蚀,影响垃圾焚烧锅炉安全运行。③在二次风喷入的紊流区的局部区域低于850℃,在该区域上部可能存在未燃尽CO的燃烧而导致局部温度高于下部温度情况,是正常现象。④在炉膛主控温度区域是垃圾焚烧锅炉控制二噁英的必须监控的区域,也是涵盖负荷工况的动态区域。在该区域最上层温度点是最大允许负荷即额定负荷115~120%的控制点,其下层温度点是80%额定负荷控制点。若作为100%额定负荷控制点,则要在该温度点下面再设一层温度点作为80%额定负荷控制点。⑤炉膛出口处的烟气温度不是控制二噁英的主控温度,如降低到850℃以下应是合理的。实际上此区域温度过高(如950℃),则会使对流受热面进口处的温度过高(如达到670℃)。而进入对流受热面的烟气测温度是保证垃圾焚烧锅炉安全运行所必须控制的温度,一般控制在620℃,最高应小于650℃。

  2.3影响环保达标的运行因素与对策

  ①最大限度控制垃圾不稳定特性与不完全燃烧。控制指标:炉渣热灼减率CO浓度。监控方法:直接观察火焰颜色判断燃烧温度,进行火线监督。②炉膛主控温度区会随着负荷降低下移。运行控制:垃圾焚烧锅炉的日均负荷率控制在0.8~1.1区间,且要避免超出0.7~1.2范围。③焚烧垃圾热值大于MCR点时,应控制负荷运行(GAT事例)环保措施:针对焚烧垃圾热值超MCR热值现象,加强对焚烧垃圾特性分析,合理确定焚烧垃圾量。避免过度焚烧导致炉温过高,主控温度区上移现象。④运行故障与排除状态分为可预见与不可预见现象,并影响烟气温度与污染物的波动。管理对策:提高ACC投入率。避免或减少故障率,提高初级减排水平。⑤检测设备在恶劣工作环境下的寿命很短,发生失真现象,发送、传输、接受过程故障会有发生。环保措施:要及时沟通,建立企业、省级环保监督与送彩金娱乐环保平台监督通道的畅通。

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