垃圾焚烧发电项目碳排放计算对比

为了提高生活垃圾焚烧碳排放计算的准确性,提出中国核证自愿减排量(CCER)方法学和平衡法结合的可能性.采用2种方法学分别计算5个不同地区的垃圾焚烧发电项目计入期内的碳排放,分析排放影响因素.结果表明,CCER方法学中的每吨垃圾基准线排放质量为0.26~0.40 t,项目排放质量为0.34~0.79 t,项目减排质量为-0.44~-0.05 t.平衡法仅对每吨垃圾项目排放质量进行计算,为0.24~0.50 t(不含生物源碳排放).对2种方法学项目排放量中的每吨垃圾焚烧产生的CO_(2)(化石源碳)排放量进行比较,利用CCER方法学计算得到的每吨垃圾排放质量为0.32~0.76 t;平衡法计算的范围为0.22~0.49 t,较接近文献值.垃圾样品的时空波动特性使得CCER方法学的计算结果具有较大误差;平衡法无须进行垃圾采样,是简便快捷、准确性高的碳排放实时在线计算方法学.平衡法可以替代CCER方法学中焚烧产生的CO_(2)(化石源碳)排放计算.

垃圾焚烧余热锅炉高温过热器超温解决对策探究

为了合理控制过热器入口烟温,缓解热值超出设计值引起的过热器高温腐蚀问题,增设过热器前蒸发器面积是有效技改措施之一。基于辐射受热区蒸发器传热理论,以某单炉处理规模750t/d垃圾焚烧余热锅炉为研究对象,在不同低位热值(LHV)和锅炉主蒸汽参数下,计算了入炉垃圾热值高于设计热值时,为安全控制高温过热器入口烟温需增设的蒸发器面积,并进行了工程试验验证。计算结果表明:以单炉750t/d、锅炉参数6.4MPa/485℃为例,随着垃圾热值从设计值7118k Jk/g增加到8792k Jk/g,为控制过热器入口烟温在相同水平,需增设蒸发器面积为476m^(2)。项目工程技改后解决了项目超温问题,表明本文的计算方法能根据LHV预测蒸发器增设面积;技改后项目运营利润增加471万元/a。

高热值垃圾焚烧炉排炉水冷炉墙的研究及应用

结合工程应用数据分析及理论模拟计算比较了空冷炉墙和水冷炉墙两种炉墙冷却型式对焚烧炉运行的影响,并确定了选用水冷炉墙的入炉垃圾热值适用边界。研究结果表明,水冷炉墙对高热值垃圾具有优良适应性,可有效减轻锅炉受热面发生超温风险。在满足炉膛烟温及停留时间为850℃/2 s的环保指标前提下,垃圾低位热值(lower heating value,简称LHV)只要高于1500 kcal/kg,即可采用水冷炉墙,当LHV高于1800 kcal/kg时,应当采用水冷炉墙,为减轻因超温引起的结焦等危害及延长垃圾焚烧炉使用寿命提供依据。

掺烧污泥对垃圾焚烧发电厂烟气净化系统的影响——以某污泥协同焚烧项目为例

以某运行的协同焚烧污泥项目为例,分析了掺烧污泥对垃圾焚烧发电厂烟气量、烟气中污染物浓度、烟气净化物料消耗与焚烧灰渣产生率的影响。结果表明:掺烧污泥后烟气量变化不明显,烟囱出口烟气SO2浓度升高,但仍能达标排放,其他污染物浓度变化不明显。污泥掺烧比例每升高1%,消石灰耗量增加0.14 kg/t (以入炉物料计),氨水耗量降低0.22 kg/t (以入炉物料计),飞灰产生率增加0.04%,炉渣产生率减少0.57%。本项目掺烧1 t污泥(含水率78%)将导致烟气净化系统运行费用增加约19.73元。

生活垃圾焚烧发电厂设计参数与焚烧负荷变化的统计分析

以我国2016—2022年部分运营的超300座焚烧厂为研究对象,对单炉处理规模、主蒸汽设计参数、焚烧负荷率等设计和运营参数的变化规律进行统计分析。结果表明:单炉处理规模600 t/d以下的炉排炉数量占比最高,为63.54%,750 t/d及以上处理规模的大型炉排炉数量近些年明显增加;余热锅炉蒸汽参数中温中压(4.0MPa、400℃)占比为59.37%,13.5 MPa、450℃及13.7 MPa、485℃等更高参数焚烧厂数量有增加趋势。2016-2022年,我国垃圾焚烧处理总规模由2.558×10^(5)t/d提高至8.047×10^(5)t/d,同时焚烧负荷率由86.60%下降至72.78%。生活垃圾焚烧发电设施协同处置工业有机固废有助于提升焚烧厂焚烧负荷率,提升技术经济效益。

垃圾焚烧发电厂变频给水泵运行改造节能分析

随着变频技术的逐渐成熟,垃圾焚烧发电厂的给水泵大都由定速给水泵替换为变频给水泵,但锅炉给水系统仍采用传统的给水控制逻辑,未能完全挖掘变频给水泵的节能潜力。通过对垃圾焚烧发电厂锅炉给水系统的整体分析,对原有的给水系统控制逻辑进行改造。单炉规模下,由变频给水泵直接控制汽包水位,给水调节阀全开,实现锅炉给水系统平均节电0.28 kWh/t,节电率为7.2%,每月单位给水能耗的方差由0.064下降至0.033,给水系统稳定性大幅增加,年节省电量109.5 MWh,折合碳减排量为62.45 tCO_(2);多炉规模下,变频给水泵母管压力跟随汽包压力变化而变化,实现给水系统平均节电0.29 kWh/t,节电率接近7.2%,平均单位给水方差下降约36%,给水系统稳定性得到大幅提高,年节省电量380.8 MWh,折合碳减排量为217.17 tCO_(2)。

一体化烟气净化工艺对生活垃圾焚烧厂多污染物协同脱除特性的研究

一体化烟气净化工艺是以触媒陶瓷滤管为核心的一种新型烟气处理方式,可实现粉尘、酸性气体、NOx及二口恶英等多种污染物高效协同脱除。在浙江某生活垃圾焚烧厂进行了中试试验,以验证该工艺脱硝、除尘及二口恶英脱除效果和摸索关键技术参数,并着重分析了生活垃圾焚烧烟气中二口恶英的指纹特性及再生情况。研究结果表明:当反应温度为210~220℃、陶瓷滤管过滤风速为0.60 m/min时,除尘、脱硝、脱二口恶英效率最高分别为99.87%、94.28%、95.68%,可满足欧盟2010排放指标。经济测算表明,烟气达超净排放标准时,与常规烟气净化六步法工艺相比,750 t/d垃圾焚烧线采用一体化工艺投资运行成本每年至少可节省240.51万元。

固化污泥作为垃圾填埋场覆土材料的适用性研究

以2种固化污泥为研究对象,对其作为垃圾填埋场覆土材料的可行性进行了研究。一种是使用碱性固化剂形成的固化污泥(A固化污泥),另一种是中性固化剂形成的固化污泥(N固化污泥)。研究表明N固化污泥更适合作为垃圾填埋场覆盖材料。

污泥脱水性能的影响因素解析

随着我国城市化进程的加快,城市污泥大量产生,环境污染日益加剧,高含水率特质已成为制约污泥无害化处置的关键控制因子。明确污泥脱水性能影响因素,对于污泥强化脱水和安全管理具有重要指导意义。文章系统探讨了胞外聚合物(EPS)含量/组分、粒径分布、Zeta电位(ζ)和黏度等因素对污泥脱水性能的影响规律与作用机制,为强化污泥脱水、构建污泥脱水技术新体系提供理论参考。

生活垃圾焚烧发电厂发电量变化趋势分析

以近20 a来投运的、有代表性的92座炉排炉垃圾焚烧发电厂为研究对象,统计了不同焚烧厂发电量等数据。分析了运营时间、地理位置及焚烧炉容量等因素对焚烧厂吨垃圾发电量的影响。研究结果表明:随着焚烧厂运营时间增加,吨垃圾发电量呈上升趋势;南方省份吨垃圾发电量高于北方省份,东西部地区焚烧厂数据无明显差异;吨垃圾发电量随焚烧炉容量增大而升高。

2012年“华夏建设科学技术奖”获奖项目(三等奖) 生活垃圾焚烧厂评价标准(CJJ/T137-2010)

我国已建有现代化的焚烧厂超过100座．日处理规模达到8万吨以上．另外还有100多座焚烧厂在建设中．预计”十二五“末．需要新增焚烧处理能力约达17万吨，日，焚烧比例将超过35％。垃圾焚烧技术在我国的应用发展迅速，焚烧炉型应用较多．炉型之间存在较大差距。当前我国的焚烧厂以采用特许经营模式建设为主．投资和运行企业技术水平也参差不齐．造成焚烧厂的建设和运行技术水平参差不齐。需要对垃圾焚烧厂进行评价、定级．对不合格的焚烧厂督促整改或关停。为此住房和城乡建设部在2006年下达了《建设部关于印发《2006年工程建设标准规范制订、修订计划（第一批）的通知》（建标函[2006]77号）．

垃圾焚烧烟气再循环技术的应用研究--以某垃圾焚烧厂为例

为了探索适用于国内垃圾焚烧的烟气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)技术路线,适应日益提高的NO_(X)排放要求,本文以国内某垃圾焚烧厂为例,采用CFD模拟等方法,研究了EGR系统再循环比例、取风口位置等工艺设计要点,并通过工程试验评估了EGR系统的脱硝效果及其对锅炉效率和燃烧稳定性的影响。结果表明,“SNCR+EGR”工艺能够将NO_(X)值降低至100 mg/Nm^(3)(11%O_(2)、干基)以下,且相比传统工艺焚烧线,采用EGR工艺的焚烧线吨垃圾产汽量提高3.29%。另外,EGR系统运行时,焚烧炉燃烧充分,CO浓度稳定达标。同时,炉膛温度可降低约50℃,有利于减少炉内结焦,延长耐火材料使用寿命。但是,系统运行控制要求较高且存在设备腐蚀风险。本研究为垃圾焚烧脱硝工艺的选择提供了新的方向,对于NO_(X)<100mg/Nm^(3)的地区,可采用“SNCR+EGR”工艺,对于NO_(X)<50mg/Nm^(3)等要求更加严格的地区,仍需配合SCR工艺,达到排放要求。

垃圾焚烧厂渗滤液软化耦合膜处理工艺中试研究

生活垃圾焚烧厂渗滤液处理常采用“厌氧+生化+深度膜+浓液再浓缩”工艺,该工艺存在流程偏长,设备操作复杂,设备投资、运行成本偏高等问题。本研究采用“软化+超滤UF+反渗透RO”膜处理新工艺替代常规的“深度膜+浓液再浓缩”工艺,对某垃圾焚烧厂渗滤液处理系统MBR出水进行了中试试验。水质分析表明,该新工艺流程较短,操作便捷,系统整体回收率为80%时,MBR出水中的总硬度(以碳酸钙计)、COD和Cl^(-)的去除率分别达到99.4%、98.3%和95.5%,达到了常规处理工艺的处理效果;经济性分析表明,新工艺在运行电耗及设备折旧方面较原工艺节省约46.7%。

生活垃圾焚烧飞灰水洗过程中理化特性及二噁英分布规律研究

采用三级水洗,分析水洗前后生活垃圾焚烧飞灰和洗灰废水的物理化学性质及二噁英形态、含量,探明了水洗预处理过程中飞灰二噁英的迁移、分布规律。结果表明:Cl、Na、K等可溶性成分,水洗去除效率达90%以上,主要沉积在飞灰中小颗粒表面,导致水洗后飞灰粒径中位值减小。Ca、Mg则主要以低溶解性化合物残留在水洗飞灰中。水洗后二噁英毒性当量出现了富集,二噁英毒性当量(TEQ)从水洗前的166 ng/kg增加至水洗后的232 ng/kg。飞灰中17种二噁英同系物的毒性当量分布规律并未发生明显变化。洗灰废水中毒性当量最高的为2,3,7,8-TCDD,占洗灰废水总毒性当量的33.93%,从原灰向洗灰废水的迁移率仅为0.26%。

高参数垃圾焚烧余热锅炉受热面的防腐措施与实践

高温腐蚀是制约垃圾焚烧厂高效发电的关键因素之一。以高参数垃圾焚烧锅炉高温过热器5 a使用寿命为目标,基于锅炉受热面高温腐蚀机理,针对高参数垃圾焚烧锅炉防腐设计、运行管理、停炉维护等方面,提出相应的防腐措施。通过对4种高温过热器防腐材料设计方案的对比,发现采用前后两排堆焊Inconel 625+其余TP347H不锈钢管具有最佳的经济性和实用性。以山东某焚烧厂SLC825-6.4/485型垃圾焚烧锅炉为例,得出以下结论:采用可靠的防腐设计、运行管理、停炉维护措施可有效减缓高参数垃圾焚烧余热锅炉受热面的高温腐蚀;高温过热器最大腐蚀速率为0.3 mm/a,高温过热器整体使用寿命不小于5 a。

垃圾热能利用锅炉过热器腐蚀CFD模拟分析与锅炉改进

垃圾热能利用(WtE)锅炉烟气成分复杂,在高温和高尘环境中,烟气中含Cl和S的酸性气体与飞灰中的氯碱盐极易腐蚀过热器管壁,严重时发生爆管,导致停炉事故。烟气的速度场和温度场分布是影响过热器腐蚀的主要因素,如果速度分布不均,会造成局部积灰或者磨损;如果温度分布不均,将会加剧局部高温腐蚀。通过分析高温过热器的腐蚀特征和原因,利用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)模拟,验证腐蚀原因并提出相应的处理措施。

城市生活垃圾与工业有机固废协同处置中有机污染物生成特征及控制技术

近年来固体废物产生量日益增多,而多种固体废物协同处置能够提高生活垃圾热值,实现固体废物的有效减容.为了有效减少有机污染物的排放,本文对在焚烧过程中二噁英、多氯联苯和多环芳烃的形成机理进行了探究,并着重阐明了不同固废(市政污泥与生活垃圾、木材与生活垃圾等)混烧产生有机污染物的排放特征以及关键影响因素.研究结果表明,固废种类、添加比例、组分、含水率等能够影响有机污染物的生成.较高的Cl和金属元素会促进有机污染物的生成,而S和N元素则有抑制效应.根据垃圾焚烧的工艺条件及有机污染物的生成机理,发现除“3T+E”外,改变固废性质、加入抑制剂及末端处置等方法也能有效控制有机污染物的产生.通过预处理可降低固废含水率提高热值.焚烧系统中可加入碱性化合物、硅铝复合添加剂、Mg(OH)_(2)、硫酸锰、铂和钯等抑制剂来减少PCDD/Fs、PCBs和PAHs等有机污染物的生成.末端控制主要包含吸附和催化分解,其中催化分解技术更加稳定、去除效率更高,但目前催化剂的低温活性还有待进一步提高.整体来看,在清洁生产的大背景下,拓展不同种类固体废物间的混烧,可达到节约能源、减少污染物排放等目的,但不同固废混烧过程中有机污染物生成特征变化及控制机理还需进一步深入研究.

垃圾焚烧厂ACC系统对锅炉运行主要参数的影响研究

自动燃烧控制(ACC)系统作为垃圾焚烧厂自动燃烧的核心控制技术,在焚烧炉的稳定运行中起到了举足轻重的作用。以某大型生活垃圾焚烧发电项目为例,重点介绍我国引进日立造船(VON-ROLL)炉排炉ACC系统在工程上实际投运后对焚烧炉运行效果的影响。该工程单条焚烧炉处理能力750 t/d,分析结果表明:该技术投运后,主蒸汽蒸发量实际偏差率在0.90%~1.80%,远低于目标偏差率8%;主蒸汽蒸发量波动率在4.76%~6.41%,低于该技术未运行时的9.05%,焚烧系统稳定性得以提升;且高温过热器烟温均值最大值低于该技术未运行时约20℃,对余热锅炉防腐创造了有利的运行条件,为整条生产线实现稳定运行提供了支撑。

生活垃圾焚烧发电厂热电联产碳减排效益分析

生活垃圾焚烧发电厂具有显著的碳减排效益,而与热电联产相结合有望更好地助力碳达峰目标。以某生活垃圾焚烧发电厂为例,重点分析了热电联产对焚烧厂碳减排效果的影响。结果表明:相对于垃圾填埋处置,该垃圾焚烧厂无供热情况下吨垃圾碳减排量为0.15 tCO_(2)e,若对外供热20 t/h (蒸汽),吨垃圾的碳减排量为0.17tCO_(2)e,表明生活垃圾焚烧发电厂热电联产的碳减排效益更为明显。

垃圾热值对焚烧炉烟气再循环运用的影响研究

垃圾分类和协同处置工业有机固废的推进,使得垃圾热值(LHV)逐步升高,进而影响烟气再循环(EGR)技术在垃圾焚烧炉中的运用效果。本研究通过理论计算、数值模拟和工程试验方法,分析了垃圾LHV对垃圾焚烧炉运用EGR系统的影响。结果表明:垃圾LHV高于7 953 kJ/kg时再循环烟气比例控制在15%~20%效果最佳,可降低炉膛平均温度约50℃,减少炉膛结焦,提高运行稳定性;EGR耦合低空气比燃烧技术能提高锅炉效率,且垃圾LHV越高其提高锅炉效率越明显;同时EGR能有效降低焚烧炉NO_(x)源强,可将锅炉出口NO_(x)控制在100mg/m^(3)(11%O_(2),干基)以下,实现焚烧炉低NO_(x)源强的高效清洁燃烧。