垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)滲濾液回噴新工藝的應(yīng)用

施 勇

（合肥水泥研究設(shè)計(jì)院，合肥 230051）

垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)滲濾液回噴新工藝的應(yīng)用

施 勇

（合肥水泥研究設(shè)計(jì)院，合肥 230051）

介紹了垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)滲濾液的處理和原回噴技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，并結(jié)合煙氣脫酸凈化工藝提出一種回噴新技術(shù)。詳細(xì)描述了回噴新工藝的流程和相關(guān)技術(shù)，并結(jié)合工程實(shí)際分析了相關(guān)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)；滲濾液；回噴工藝

垃圾滲濾液是一種高濃度、成分復(fù)雜、難降解的污水，垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)滲濾液從第一輛垃圾車(chē)入場(chǎng)就開(kāi)始產(chǎn)生。因地理位置、生活環(huán)境、垃圾來(lái)源等眾多因素影響，導(dǎo)致滲濾液的水質(zhì)成分非常復(fù)雜，如何有效處理一直是難題。國(guó)內(nèi)垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)建設(shè)日漸增多，發(fā)電廠(chǎng)的垃圾滲濾液處理問(wèn)題也隨之尤為顯得突出[1、2]。

1 滲濾液處理現(xiàn)狀

目前垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)的滲濾液處理主要采用 “物化+厭氧+好氧+膜處理”工藝，分為前段生化處理系統(tǒng)和后段膜處理系統(tǒng)。由于因工程初期投資及運(yùn)行成本的限制，大多數(shù)垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)的滲濾液處理系統(tǒng)達(dá)不到實(shí)際需要的處理能力。實(shí)際建設(shè)和運(yùn)行主要存在以下問(wèn)題：

（1）生化處理系統(tǒng)的調(diào)試運(yùn)行周期較長(zhǎng)，一般為3～6個(gè)月。調(diào)試期和處理能力受環(huán)境及電廠(chǎng)運(yùn)行狀況影響較大，往往不能在短時(shí)間內(nèi)及時(shí)處理，導(dǎo)致滲濾液處理系統(tǒng)很難與電廠(chǎng)同步運(yùn)行，給電廠(chǎng)驗(yàn)收及投產(chǎn)造成影響 。

（2）膜處理系統(tǒng)因受到膜處理水平的限制，產(chǎn)水率不高，有20%～30%的濃水產(chǎn)生。這些濃水不能直排，無(wú)法回用，又不能直接回噴到焚燒爐內(nèi)（熱值不夠高），這些原因?qū)е掳l(fā)電廠(chǎng)在滲濾液處理方面面臨極大的困難。

（3）生化處理系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量較多，運(yùn)行維護(hù)困難，運(yùn)行環(huán)境差。膜處理系統(tǒng)因水質(zhì)較差，膜使用壽命普遍較低，費(fèi)用較高，產(chǎn)水量不穩(wěn)定。目前生化處理系統(tǒng)所使用的設(shè)備還存在一定的技術(shù)難題尚未徹底解決，個(gè)別設(shè)備不能完全滿(mǎn)足使用條件的要求，壽命大大縮短，增加了運(yùn)行及設(shè)備維護(hù)成本。

2 現(xiàn)有滲濾液回噴技術(shù)

2.1 技術(shù)及原理

現(xiàn)有滲濾液回噴技術(shù)是將滲濾液噴入焚燒爐進(jìn)行高溫氧化處理[3、4]。主要工藝流程：滲濾液收集池 → 自動(dòng)過(guò)濾器 → 濾清池 → 泵 → 噴入爐膛。

2.2 國(guó)內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)有滲濾液回噴技術(shù)在一些發(fā)達(dá)國(guó)家已成功應(yīng)用，國(guó)內(nèi)也有多個(gè)垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)采用該技術(shù)，但實(shí)際應(yīng)用效果并不理想。主要原因是：

（1）我國(guó)生活垃圾熱值較低，熱值在4148～5807kJ/kg，發(fā)達(dá)國(guó)家普遍在8296kJ/kg以上，采用回噴處理技術(shù)對(duì)焚燒爐膛內(nèi)燃燒和溫度影響普遍較大，嚴(yán)重時(shí)甚至造成爐膛滅火或大幅度降低爐膛溫度，直接影響垃圾焚燒關(guān)鍵環(huán)保指標(biāo)。二次燃燒室內(nèi)的煙氣在不低于850℃的條件下停滯時(shí)間應(yīng)不小于2s。

（2）滲濾液噴入點(diǎn)大多在爐膛二次風(fēng)上方，離SNCR脫硝工藝噴入點(diǎn)很近，很容易造成脫硝工藝環(huán)境的激烈波動(dòng)，影響脫硝效率和增加氨逃逸率。

（3）有機(jī)物在含氯的環(huán)境下低溫燃燒（＜850℃）會(huì)產(chǎn)生二英，我國(guó)生活垃圾中含有大量的廚余垃圾，造成滲濾液中含有大量的NaCl、KCl等含氯的化學(xué)物質(zhì)，滲濾液噴入爐膛后，一旦遇低溫就會(huì)急劇增加二英的產(chǎn)生量。

（4）滲濾液的蒸發(fā)耗費(fèi)了許多熱量，降低了焚燒爐處理效率，減少了鍋爐的蒸發(fā)量。

3 回噴新工藝

回噴新工藝是將滲濾液噴入半干法反應(yīng)塔或急冷塔內(nèi)，利用塔內(nèi)的煙氣溫度蒸發(fā)滲濾液中水分。回噴新工藝既不影響鍋爐內(nèi)的燃燒狀況，又可為后續(xù)干法脫酸提供合適的溫度場(chǎng)。

3.1 工藝流程

回噴新工藝是處理垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)滲濾液最簡(jiǎn)單的方法。主要流程圖見(jiàn)下圖。工藝流程：滲濾液收集小池 →粗過(guò)濾器 → 精過(guò)濾器 → 過(guò)渡水箱 → 泵 → 噴入反應(yīng)塔（急冷塔）。

新回噴工藝的流程圖

反應(yīng)塔（或急冷塔）內(nèi)部煙氣溫度大多超過(guò)200℃，噴入塔內(nèi)的滲濾液水分很快被蒸發(fā)，剩余的有害物質(zhì)隨著煙氣進(jìn)入袋式除塵器，脫酸反應(yīng)及袋式除塵器共同作用將其捕集。除塵器進(jìn)口噴入的反應(yīng)助劑和活性炭能很好吸附垃圾滲濾液帶來(lái)的惡臭氣體。

3.2 關(guān)鍵技術(shù)

3.2.1 垃圾滲濾液收集及過(guò)濾系統(tǒng)

垃圾池引出的滲濾液通過(guò)泵送入滲濾液輸送母管，母管與滲濾液收集池連通，噴射系統(tǒng)的收集小池與滲濾液收集池的連接管道上設(shè)置電動(dòng)蝶閥，通過(guò)開(kāi)閉閥門(mén)控制該小池的液位。自動(dòng)狀態(tài)下，高高液位報(bào)警，高液位電動(dòng)蝶閥全關(guān)，低液位電動(dòng)門(mén)全打開(kāi)，低低液位報(bào)警，電動(dòng)門(mén)全開(kāi)。收集池中其余滲濾液由管道或?qū)Ｓ闷?chē)輸送至滲濾液處理裝置進(jìn)行后續(xù)處理。

滲濾液收集小池中的滲濾液將通過(guò)過(guò)濾泵（一用一備）送入滲濾液過(guò)濾器裝置。過(guò)濾泵的啟停由滲濾液收集小池中的液位開(kāi)關(guān)和過(guò)渡水箱中的液位變送器來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，避免過(guò)渡水箱中的液位過(guò)低。過(guò)濾泵的出口設(shè)有壓力安全閥用來(lái)保護(hù)泵的出口管路。每臺(tái)過(guò)濾泵配有泄漏壓力檢測(cè)開(kāi)關(guān)檢查軟管是否爆管以保證泵的安全運(yùn)行。每臺(tái)過(guò)濾泵都設(shè)置了獨(dú)立工業(yè)水沖洗管路，配有開(kāi)關(guān)電磁閥，按需對(duì)前后管路及泵進(jìn)行沖洗。

回噴泵房?jī)?nèi)配有除臭風(fēng)機(jī)，該抽風(fēng)機(jī)有兩個(gè)吸風(fēng)口，分別設(shè)在滲濾液調(diào)節(jié)池池面上方及滲濾液泵房墻上，臭氣經(jīng)風(fēng)機(jī)擋板送至焚燒廠(chǎng)房的垃圾池內(nèi)。

3.2.2 滲濾液新回噴系統(tǒng)

每條焚燒線(xiàn)都設(shè)有獨(dú)立的滲濾液噴射裝置。每條線(xiàn)的滲濾液噴射裝置由兩臺(tái)變頻控制的噴射泵及多只噴射槍組成。噴射泵經(jīng)開(kāi)關(guān)閥將滲濾液抽出，加壓后經(jīng)脈沖阻尼器和背壓閥穩(wěn)壓后，進(jìn)入反應(yīng)塔（或急冷塔）的噴射裝置。泵的出口設(shè)有壓力安全閥保護(hù)泵的出口管路，避免超壓損壞管路及管件。滲濾液通過(guò)高效雙流體槍噴入反應(yīng)塔（或急冷塔）中，保證高品質(zhì)的霧化效果。每套噴射系統(tǒng)設(shè)有一套壓縮空氣調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。壓力調(diào)節(jié)閥，確保噴槍處合適的壓縮空氣壓力，取得最佳霧化效果。霧化空氣電磁閥則可分別切斷到每個(gè)噴射槍的霧化壓縮空氣供給。

整個(gè)滲濾液噴射系統(tǒng)（噴射泵、管路、噴射槍、噴嘴）在停運(yùn)前，采用工業(yè)水進(jìn)行全面沖洗，以避免殘留物質(zhì)凝固成塊造成堵塞。

滲濾液回噴新工藝在國(guó)內(nèi)部分垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)應(yīng)用情況表

4 工程應(yīng)用

滲濾液回噴新工藝已在深圳、武漢、泰州、常州多個(gè)垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)應(yīng)用。由于各個(gè)廠(chǎng)采用的脫酸工藝不同，造成各套系統(tǒng)中滲濾液回噴量差別較大。部分應(yīng)用情況見(jiàn)上表。

由上表可看出，滲濾液回噴新工藝在不同地區(qū)的總造價(jià)差異較大，主要是由于設(shè)備配置水平和控制要求的不同造成的。

新工藝的回噴能力和垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)的規(guī)模、脫酸工藝以及反應(yīng)塔進(jìn)口溫度有很大關(guān)系。由表中可看出，深圳某廠(chǎng)和泰州某廠(chǎng)脫酸系統(tǒng)采用“半干法+干法”工藝，造成回噴能力大幅降低，噸水造價(jià)超過(guò)了1.75萬(wàn)元；武漢某廠(chǎng)、常州某廠(chǎng)采用“干法”脫酸工藝，噸水造價(jià)低至0.70萬(wàn)元以下。

新工藝噸水造價(jià)都低于2萬(wàn)元，單獨(dú)使用干法脫酸工藝的垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)噸水造價(jià)低至0.70萬(wàn)元以下，與滲濾液處理行業(yè)5萬(wàn)～10萬(wàn)元的噸水造價(jià)相比節(jié)省了很多。

垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)的脫酸工藝需要噴水降溫，新工藝?yán)脻B濾液替代工藝水進(jìn)行降溫，節(jié)約了工藝水的取水費(fèi)用。新工藝運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低于2元/噸，低于傳統(tǒng)的回噴技術(shù)的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用3～5元/噸，與滲濾液水處理行業(yè)常規(guī)50元/噸以上的費(fèi)用相比，可以忽略不計(jì)。

5 結(jié)論

回噴新工藝是一種基于煙氣凈化的垃圾滲濾液處理技術(shù)，已成功應(yīng)用在國(guó)內(nèi)多個(gè)大中型規(guī)模現(xiàn)代化垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)。該工藝沒(méi)有二次排放，設(shè)備簡(jiǎn)捷可靠，自動(dòng)化程度高，維護(hù)工作量低，是垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)滲濾液處理的有效手段之一，具有一定的推廣意義。

[1] 張國(guó)宇，何明成，王艷芳，等．城市生活垃圾焚燒廠(chǎng)垃圾滲濾液處理零排放實(shí)踐[J]．中國(guó)給水排水，2015，31（12）： 102-105．

[2] 浦燕新，朱衛(wèi)兵，吳海鎖，等．垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)滲濾液處理工藝現(xiàn)狀淺析[J]．山東化工，2015（44）：130-134．

[3] 趙曉峰．滲濾液回噴處理技術(shù)在垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)的應(yīng)用 [J] ．華電技術(shù)，2015，37（1）：61-64．

[4] 張學(xué)斌，趙曉峰，王國(guó)華．垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)滲濾液回噴控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及調(diào)試[J]．電力科技與環(huán)保，2010， 26（2）：59-60．

Application of New Process of Leachate Return Spraying in Power Plant of Garbage Incineration

SHI Yong
(Hefei Cement Research and Design Institute, Heifei 230051, China)

The paper introduces the treatment of leachate and the application present situation of the return spraying technology in the power plant of garbage incineration. In combination with the flue gas de-acidification and purification technology, the paper puts forward a new return spraying technology. The paper describes the flow of a new return spraying technology and the related technologies and analyzes the related technical and economic target in combination with the actual engineering practices.

power plant of garbage incineration; leachate; return spray

X703

A

1006-5377（2017）04-0055-03