城市垃圾焚燒發電設施灰渣處理系統方案研究

牛森

1.青島科技大學； 2.臨朐縣化工產業園服務中心

中國是世界上垃圾包袱最沉重的國家之一。《國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》中指出：“加快城鎮垃圾處理設施建設，完善收運系統，提高垃圾焚燒處理率。”未來的幾年甚至幾十年內，垃圾焚燒代替垃圾填埋成為城市垃圾處理的主流趨勢。如何在焚燒過程中降低能源消耗和污染物排放、提高資源利用效率和經濟社會效益，使垃圾焚燒成為利國利民的社會事業，是工程技術人員乃至全社會人民需要思考的問題。

一、設計原則

本系統總設計原則為：節能減排、技術先進、方案合理、降低工程造價、提高經濟效益。

二、灰渣處理系統概述

本系統通過垃圾焚燒設施實現垃圾充分焚燒，將燃燒后的爐渣從溜渣管落入出渣機，焚燒爐爐排漏渣由爐排落渣輸送機收集、然后輸送至出渣機，余熱鍋爐積灰采用鍋爐底灰輸送機輸送至出渣機，出渣機后設置輸送機，將灰渣輸送到渣池。

垃圾焚燒設施選擇12.5t/h焚燒爐2臺，設計垃圾日處理能力600t/d。焚燒爐可通過測量燃燼爐排上部的溫度，預測未燃燒垃圾位置，并根據測定的溫度，在調整燃燼爐排底部風量的同時，調整燃燼爐排的速度，盡可能燃燼，其熱灼減率確保小于3%。漏渣料斗安裝在爐排的下方，一方面用來收集爐排屑，另一方面，也可使通過各個爐排單元的一次風得到有效的分配。渣池位于焚燒間內余熱鍋爐下方，與焚燒間隔離。渣池容積386.4m3，可貯存約3d的渣量，最大儲存約432t。焚燒爐渣經檢測合格后運至制磚廠，作為免燒磚的原材料，實現資源回收利用。

三、飛灰輸送及穩定化工藝設計

1.飛灰輸送工藝。飛灰輸送主要分為機械輸送和氣力輸送，本系統考慮采用機械輸送。由于除塵設備卸灰口多且不均勻，先采用刮板輸送機將鍋爐灰斗、脈沖除塵器灰斗、脫酸塔灰斗等飛灰產生點飛灰進行收集和輸送，再用斗式提升機提升到倉頂，自溜進飛灰貯存倉。

2.飛灰穩定化工藝。本系統飛灰穩定化工藝流程如圖。

飛灰穩定化工藝圖

螯合劑與水泥的混合配比，水泥配比30%；螯合劑配比1.5%；水添加量25%。螯合劑與水泥的輸送采用氣力輸送。

四、飛灰輸送及穩定化處理系統構成

1.飛灰的收集、輸送和貯存。本系統飛灰的收集和水平輸送采用埋刮板輸送機、垂直輸送用斗式提升機、飛灰貯存用1只飛灰倉。飛灰的收集和水平輸送采用刮板輸送機，具有體積小、密封效果好、結構簡單、使用壽命長等特點，能夠多點進料，一點出料。一臺脫酸塔的飛灰用一臺埋刮板機收集，一臺除塵器的飛灰分二組埋刮板機收集。水平輸送采用二臺刮板輸送機并聯布置，目的是一用一備，以保證整體工藝的連續運行。2.水泥和螯合劑的輸送和貯存。水泥和螯合劑的輸送采用負壓氣力輸送，貯存用圓形鋼板倉，在其出口也配有氣流破拱裝置，在上部和下部也配有高低料位器。旋風卸料器用來進行物氣分離，分離后的物料進入貯存倉進行貯存。袋式除塵器用于對含塵空氣進行凈化。風機安裝在袋筒除塵器后面。在水泥倉、螯合劑倉和飛灰倉下裝置有埋刮板輸送機，此輸送機用于收集從倉內流出的水泥、飛灰和螯合劑并使之混合。混合后的物料通過氣力輸送進入混合倉，混合倉能貯存1小時的物料。3.物料的計量。在水泥倉、螯合劑倉和每只飛灰倉以及混合倉下都配有氣動閘門和星形卸灰閥來控制出口的流量，以此來控制搭配物料的比例，星形卸飛閥的轉速用變頻控制，可以方便的調整物料流量。4.物料的混合和攪拌。物料的混合和攪拌采用雙軸漿葉式攪拌機進行，為間歇式攪拌機，每一批次的時間約6分鐘，每次最大混合攪拌量為1-2噸。在攪拌機的上方裝有恒水水箱進行給水，水流的大小可以人工控制和自動控制。5.運輸。在物料混合攪拌均勻后，用槽車運輸到儲坑內養護一定時間后進行浸出毒性試驗，滿足《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB16889—2008）中的要求后，送填埋場進行安全處置。6.污染防治。為防止粉塵外溢，水平刮板輸送機及垂直提升機均要進行吸風除塵。為解決進料時料倉內排出的含塵空氣的凈化，每個儲料倉頂部安裝有一只倉頂除塵器。同時要加強對飛灰輸送系統節點檢測，防止飛灰泄露；定期對飛灰輸送系統相關設備進行維護保養；發生泄露事故及時排除，并對泄露飛灰進行覆蓋、清理；配備應急救援器材和物資，并保持完好、隨時可用。

總結：綜上所述，設置灰渣處理系統，在灰渣出渣，飛灰輸送、穩定、貯存、計量和運輸等關鍵環節進行科學、合理地設計，能夠保證垃圾焚燒發電設施符合我國全面加強生態環境保護的要求，更好地發揮資源綜合利用和經濟社會發展的促進作用。