中国市政工程西南设计研究总院有限公司新疆分院
摘要：随着我国环境形势的不断恶化，日益严重的垃圾污染问题就成为了当前我国各个行业需要普遍关注的重点问题。而生活垃圾焚烧处理工艺也成为当前解决环境问题的主要方法。据科学研究表明，通过焚烧的方法对生活垃圾进行处理，处理后的垃圾减重率高达百分之90左右，而焚烧时产生的高温和烟气也可以用在发电和发热之上，在经过相应的净化处理之后，相应的烟气可以进行无害排放，降低了垃圾二次污染的可能性，进而达到生活垃圾处理的无害化和资源化。本文首先对于生活垃圾焚烧炉处理工艺进行了分析与研究，并深入且详尽的论述了烟气净化之中的两种主要工艺，希望能对我国生活垃圾焚烧处理工艺的选择起到一定的参考作用。
关键词：生活垃圾；焚烧处理工艺；选择；探索
一、焚烧炉处理工艺研究
一般来说，生活垃圾焚烧处理会通过焚烧炉进行处理，而在这之中，垃圾焚烧炉的选型有着决定性的作用，将直接影响到设备设施的投资数量，运行管理费用以及当前垃圾的适应程度。在进行焚烧炉处理工艺选择时，往往要考虑到是否能够对于当前的生活垃圾进行完全处理，设备运行的价格与费用，能源和资源是否能够得到充分利用等问题。对于世界范围来说，垃圾焚烧处理技术已经有了长达数十年的发展历程，而当前在世界范围内常用的焚烧炉处理工艺为如下几种：
（一）回转窑垃圾焚烧炉
这种处理工艺的要点在于，将垃圾置于一个缓慢旋转的回转窑之中，回转窑的内部应该采用耐火砖或者管式水冷壁建筑，从而确保滚筒受到较为周全的保护。回转窑垃圾焚烧炉本身是通过炉本体进行不断的转动来将垃圾进行翻转的，处于炉体上部分的垃圾会在自重的作用下落下。而这种翻滚的方式也会使垃圾与空气进行较为充分的接触，提升垃圾焚烧的效率。回转窑焚烧炉是当前较为先进和科学的焚烧炉处理技术，一般来说，待处理的垃圾之中如果成分复杂，含有多种不易燃烧的物质或者含水量的变化情况较大，那么就会采用回转窑垃圾焚烧炉进行处理。我们可以通过改变回转窑的转速来控制垃圾在窑内的燃烧时间，并且可以对于垃圾施以较强的机械碰撞，从而得到可燃物质以及腐败物质含量较低的炉渣。这里要注意的是，回转窑垃圾焚烧炉处理工艺也存在着一定的缺陷和不足，当垃圾处理量较少时，炉内的燃烧情况难以得到有效的控制，同时其耐火材料的衬里往往磨损严重，需要维修的频率较高，对于垃圾自身的颗粒分布也有着一定的要求，这也导致这种处理工艺难以适用于大部分的生活垃圾焚烧处理情况，使其在当前的垃圾焚烧发电之中难以得到较为广泛的应用[1]。
（二）流化床垃圾焚烧炉
与回转窑垃圾焚烧炉相比，流化床焚烧炉缺少动态的炉体和炉排，整个炉体的布置情况往往为竖向布置，炉的底部设计了多孔的分布板，炉的内部往往存在着大量的石英砂作为热载体。在进行点火燃烧时，首先要采用喷油余热的方式使内部的石英砂加热到相应的温度，并向炉的内部冲入相应的热空气，使石英砂到达沸腾状态，然后再投入垃圾进行焚烧。垃圾进入到炉内后，碰到温度较高的石英砂就会被托浮到空中，迅速到达沸腾状态，这也导致生活垃圾更容易被干燥和燃烧。没有燃烧殆尽的垃圾比重较轻，在持续的燃烧作用之下，燃烧殆尽的垃圾比重会得到一定的提升，然后不断的下降并与一部分砂石一同落在炉子的底部，并通过排渣装置排送到炉外。在经过水淬冷处理工艺后，相应的设备设施会将粗渣与细渣共同送到厂外，只留下少量的中等颗粒的石英砂，会提升到炉内进行循环利用。这种焚烧处理工艺的优势在于，生活垃圾与空气的接触面较大，燃烧的效率较高，同时掺烧煤较为方便，整个燃烧过程较为稳定，能够全面促进焚烧过程经济效益的提升。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然而这里也要注意一点就是，流化床焚烧炉对于垃圾的粒径有着相应的要求，一般情况下，入炉垃圾的粒径不能超过150毫米，因此必须配备相应的破碎装置对垃圾进行粉碎处理，否则粒径较大的垃圾就会直接进入炉底底部，难以得到充分的燃烧。
我国的生活垃圾热值普遍较低，当前有一部分城市采用的就是流化床垃圾焚烧工艺，然而事实上来说，我国采用流化床垃圾焚烧炉技术处理垃圾的时间较短，往往需要在燃烧过程之中掺入大量的煤，这也与我国垃圾焚烧的处理理念背道而驰，因此这种技术尚处于实验摸索阶段，没有得到广泛的应用[2]。
（三）炉排型垃圾焚烧炉
炉排型垃圾焚烧炉在我国有着较为悠久的应用历史，其产品品牌较多，运行的可靠性较高，同时炉体的结构较为紧凑，热效率较高。当前我国国内选择用炉排型垃圾焚烧炉进行生活垃圾焚烧处理的工厂较多，是应用较为广泛的生活垃圾焚烧处理工艺。一般来说，炉排型垃圾焚烧炉的燃烧过程可以分为三个阶段，第一个阶段是加热段，在这个阶段之中，垃圾往往会被预热和汽化，而第二个阶段则是燃烧段，在这个阶段之中，垃圾会不断的被点燃并燃烧，第三个阶段则是燃尽段，垃圾会在这个阶段之中被燃烧殆尽并成为焚烧渣。炉排型垃圾焚烧炉的优势在于，能够通过活动炉排进行移动，使垃圾进行动态性的燃烧处理，从而提升垃圾焚烧的成效，是垃圾能够完成完全燃烧。炉排往往是由特殊合金制成的，具有耐磨性，耐高温性和耐腐蚀性，能够对炉内的垃圾进行有效的温度调控，确保其能够完全燃烧[3]。
二、烟气净化工艺分析
烟气净化工艺是在垃圾焚烧的过程之中，对于其产生废气进行净化的工艺。在一般情况之下，烟气净化工艺主要针对于焚烧时产生的酸性气体以及重金属进行控制，而其工艺设备设施往往包含两部分：酸性气体脱除部分和颗粒物捕捉设施。当前情况下，国内外的垃圾处理工艺往往是这两部分设备设施的不同组合。
（一）酸性气体脱除设备
酸性气体脱除设备往往分为干式洗涤塔，半干式洗涤塔和湿式洗涤塔三种形式。其中，干式洗涤塔是采用干式脱酸法进行酸性气体脱除的设备，这种设备的资金投入较少，然而总体的脱酸效果较差，较为适用于经济较为落后，排放标准较低的国家和地区。而半干法洗涤法工艺已经较为成熟，有着良好的应用效果，这种设备的脱酸工艺介于干法与湿法之间，整体来说，脱氯的效果较好。而在垃圾焚烧的过程之中，其烟气含二氧化硫的量较低，含有氯化氢的量较高，这也导致其能够适用于垃圾焚烧的烟气净化之中。湿式洗涤塔的脱酸率较高，然而在整个处理过程之中，需要消耗掉大量的水，同时需要对于其排水进行进一步处理。这种设备的运行费用较高，是半干法设备设施运行资金的1.5倍以上。这种设备往往适用在水源较为充足的地区，能够全面提升地区生活垃圾焚烧处理的效率[4]。
（二）颗粒物捕捉设施
在当前情况下，常用的颗粒物捕捉设备有静电除尘器和布袋除尘器两种，而这两种除尘器都可以达到当前的废气颗粒燃烧物的处理标准，然而静电除尘器缺乏效率提升的潜力，而布袋除尘器采用的是PTEE材料，能够将颗粒污染物降低到10毫克每立方米之下。不带除尘器对末反应的吸收剂能够进行回收再利用，同时其本身对于酸气能够进行二次脱出，这也能够使脱酸效率全面提升，减少石灰的使用数量，降低反应剩余物的总量。而在生活垃圾焚烧处理的过程之中，燃烧的烟气往往含有一定的重金属，这些重金属往往会以气溶胶和气体状态形式存在，从而吸附在其他固体颗粒之上，而不带除尘器能够对其进行较好的吸收和去除，进而使生活垃圾焚烧处理的质量得到全面提升。
参考文献:
[1]周卫文. 城市生活垃圾焚烧处理污染防治方法探讨[J]. 技术与市场,2018,25(4):106-107.
[2]行宇,张增强,张斌,郝建国. 城市生活垃圾焚烧处理工艺的探讨[J]. 环境卫生工程,2010,18(1):55-57.
[3]嵇美华. 浅谈城市生活垃圾的焚烧处理[J]. 钢铁厂设计,2000,000 (002 ):52-58.
[4]刘华,许晓龙,李宏宇,刘晓霞,刘国喜. 城市生活垃圾焚烧处理技术及其应用[J]. 可再生能源,2003,(3):23-24.
论文作者:寇全龙
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/7
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