《发出稿(张瑞娜)20230615 《高热值垃圾焚烧关键工艺技术及应用进展》 苏州会议 上海环境院张瑞娜(终稿).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《发出稿(张瑞娜)20230615 《高热值垃圾焚烧关键工艺技术及应用进展》 苏州会议 上海环境院张瑞娜(终稿).pdf(24页珍藏版)》请在三个皮匠报告上搜索。
1、2023高热值垃圾焚烧关键工艺技术及应用进展第四届中国国际固危废处置与资源化利峰论坛上海环境卫程设计院有限公司上海市环境程设计科学研究院有限公司上海活垃圾处理和资源化程技术研究中张瑞娜 博研发中总程师、副主任目录焚烧设施现状焚烧碳排核算0102量能提升技术03相关工程实践0401生活垃圾焚烧设施热值提升“普遍推行垃圾分类制度,关系13亿多人生活环境改善”。“加强城乡环境综合整治,普遍推行垃圾分类制度”。“垃圾分类工作就是新时尚,我关注着这件事”。2016年中央财经领导小组第十四次会议2017年国务院政府工作报告:2018年习总书记上海考察:“实行垃圾分类,关系广大人民群众生活环境,关系节约使用
2、资源,也是社会文明水平的一个重要体现”。2023年5月,习近平总书记回信勉励上海垃圾分类志愿者随着城市生活垃圾产量压力剧增,垃圾分类上升至国家战略高度我 国 垃 圾 分 类 进 程我 国 垃 圾 分 类 进 程从点到面从示范到强制垃圾分类工作不断推进垃圾分类全面实施酝酿筹备期少量示范试点示范期住建部8个试点城市推广示范期“十二五”32省,每省一点普遍推行期46个城市单位生活垃圾强制分类-1999年2000-2009年2010-2016年2017-2018年全面启动期全国地级及以上城市2019年-无废城市低碳社会低碳社会基本建成垃圾分类投放、分类收集、分类运输、分类处理体系29.3万个居民小区8
3、2.5%覆盖率我国垃圾分类进展成效(2021)我国垃圾分类进展成效(2021)46个重点城市297个地级以上城市垃圾分类成效(上海市)垃圾分类成效(上海市)大件垃圾餐厨废弃油脂有害垃圾可回收物湿垃圾干垃圾总计年份5372220.96761.439482189501685.8968917725.756387962802071431322.02133%41%2214%846%166%-30%25%增幅9000-10000吨/日9000-10000吨/日15000-16
4、000吨/日15000-16000吨/日6000-7000吨/日6000-7000吨/日2-3吨/日2-3吨/日湿垃圾分出量垃圾处置量可回收物回收量有害垃圾分出量2019年7活垃圾强制分类后,“三增减”成效显著单位:万吨上海市分类生活垃圾清运量变化趋势图(2019-2020)分类垃圾回收量(上海市)垃圾总量干垃圾湿垃圾可回收物31500t/d15000t/d9500t/d7000t/d垃圾总量干垃圾湿垃圾可回收物上海市分类生活垃圾清运量变化趋势图(2019-2020)疫情30000t/d31500t/d20000t/d15000t/d9500t/d7000t/d5000t/d3000t/d分类
5、对垃圾热值提升的影响分类对垃圾热值提升的影响2019年干垃圾低位热值变化2019年干垃圾低位热值变化2019年干垃圾含水率变化2019年干垃圾含水率变化55.0257.6055.9057.4557.8756.4534.3.17538.77939.67572.67475.37809.613054.4年7月,上海市分类干垃圾的热值已超过2200 kcal/kg垃圾分类成效(深圳)垃圾分类成效(深圳)分类立法实施后,低值可回收物的回收量由2060吨/日增至2760吨/日,升幅34%;废弃电池、灯管等有害垃圾的回收量由420公斤/日增至790公斤/日,升幅8
6、8%;厨余垃圾回收量由2530吨/日增至5640吨/日,升幅123%;其他垃圾处理量由19334吨/日减至15858吨/日,降幅18%。050000000可回收物有害垃圾厨余垃圾其他垃圾深圳市分类前后活垃圾产量分类前分类后深圳垃圾分类实现“三增一减”一般工业固废、危废掺烧等对垃圾热值提升的影响一般工业固废、危废掺烧等对垃圾热值提升的影响含率(%)收到基低位热值(kJ/kg)ClOSNHC垃圾类型编号3.32227800.30230.591.141.479.1752.11业垃圾1#10.12152840.20818.110.590.594.6745.21业垃圾2#24.18
7、208800.14138.711.061.27.748.2业垃圾3#32.59272900.13228.121.320.969.1261.58业垃圾4#40.18410200.10412.81.652.1412.380.47业垃圾5#579.1219540.18828.011.564.157.3525.24湿垃圾沼渣672.6747390.34630.811.514.429.1340.2湿垃圾残渣70.96199000.25321.992.110.9612.5757.05弹跳筛2D85.47161100.17142.61.362.329.5143.41弹跳筛3D90.08288500.0522
8、6.881.450.7110.2253.08分选后原料105.91150200.06314.381.292.6710.2270.61物质(枯叶)1135.00138711.0332.630.031.216.3745.8活垃圾1236-16.853.960.944.2123.86污泥13 热值、含率差异较 部分原料,如湿垃圾沼渣N、S含量较 不同物料热解温度、燃烬时间、烟污染物排放浓度等差异较 综合考虑各多源固废的发热量、元素含量、垃圾产量、污染物排放量等垃圾特性相关因素;02高热值生活垃圾焚烧的优势和影响高热值垃圾焚烧(优势和影响)高热值垃圾焚烧(优势和影响)具体内容影响指标序号吨垃圾发电量提
9、升吨发电量高热值1现有热负荷能力将承压,有条件的焚烧厂可以考虑扩能增容(焚烧炉容积、余热锅炉换热面积增加)热负荷若继续维持热负荷不变,焚烧能力降低25%左右处理能力上网电量减少上网电量渗滤液产生率减少1/3左右渗滤液产量含水率2垃圾处理量降低,垃圾补贴收入有所下降垃圾补贴垃圾处理量3单位固定成本有所提高单位药耗成本4易超温引起检维修工作成本增加维修、检修高热值垃圾焚烧(技术需求)高热值垃圾焚烧(技术需求)降低入炉垃圾热值0102050304强制冷却炉排增加炉膛、余热锅炉受热面 高温防腐、防结焦 热能高效利用、余热综合利用一、降炉膛温度一、降炉膛温度一、降炉膛温度一、降炉膛温度二、耐高温技术二、
10、耐高温技术二、耐高温技术二、耐高温技术 炉内温度场调控(渗滤液回喷、配风优化)03生活垃圾焚烧设施热值提升相关技术高热值垃圾焚烧量能提升(降低入炉垃圾热值)含率80%污泥直接掺烧 由于对燃烧况波动、烟SOx控制需求,建议掺烧7%(以80%含率计算)01强制冷却炉排(强制风冷、水冷炉排技术)02温炉渣固体传热450-550循环冷却40-60次对流换热140-220在上海环境运营项,针对不同炉型依据垃圾热值应强制冷炉排,并进冷炉排改造可性案研究,不断优化炉排核冷却技术,为强制冷却技术试、应示范及产业化奠定基础。强制冷炉排冷炉排0554045600700800900100011
11、001200 炉膛出口温度,加水量,%1800 2200 2600 烟再循环优化调整 通过改变再循环烟量来降低焚烧炉出温度,变相增加焚烧炉热负荷。焚烧炉出口烟气温度出口NOx(mg/Nm3)循环烟气比例(%)1123241.1无烟气循环1039212.1101031210.0111024197.8121016201.413 炉膛内渗沥液回喷温度场调控 通过改变渗沥液的回喷量来降低焚烧炉出温度,变相增加焚烧炉热负荷。每喷10t/d渗滤液,出烟温降低89高热值垃圾焚烧量能提升(温度场运行调控)02 脱硝效率由31%提升45%。NOX由140降低80mg/Nm3。炉膛出NOX由200降低140mg/
12、Nm3。同步解决温结焦问题烟再循环技术烟再循环技术SNCR+PNCR 技术SNCR+PNCR 技术核技术2.焚烧炉燃烧和烟污染物排放数值模拟核技术1.短流程低碳烟NOx控制技术高热值垃圾焚烧量能提升(烟气脱NOx技术方案)增加蒸发量(t/h)温降()改造位置1-250-60后拱13-5100-110前拱+后拱24-6120-130前拱+后拱+侧墙3垃圾热值设计点和炉拱型式的对应关系1800-2000Kcal/Kg建议后拱冷2000-2400Kcal/Kg 建议前拱+后拱冷2400Kcal/Kg以上建议前拱+后拱+侧墙冷存在问题 旧项焚烧炉前后拱为绝热炉墙,侧墙为绝热炉墙和部分空冷墙设计,国内垃
13、圾热值提后,增加了焚烧炉内超温结焦的险,巨的焦块附着在前后拱,可能导致炉拱坍塌;焚烧炉热负荷超标后,难以保证炉垃圾处理量,影响经济效益;过热器超温腐蚀,增加爆管率;前拱后拱侧墙高热值垃圾焚烧量能提升(余热锅炉扩容技术方案)03炉膛、余热锅炉灰渣取样监测炉膛、余热锅炉灰渣取样监测2018年 法1:不同固废分选与掺烧量管控 法2:燃烧量与温度管控 法3:改变耐材品类,新型耐材(弱化结焦结合)法4:除焦艺及灰渣改性管控(结焦抑制剂)加入硅系抑制剂加入铝系抑制剂加入钙系抑制剂加入镁系抑制剂高热值垃圾焚烧量能提升(焚烧炉结焦管控方案)04 拓宽能源转化和深度利用:因地制宜、开发区域供热和余热回收,低品质热源回收等 提升发电效率:应用蒸汽高参数、中间再热垃圾发电技术,提升发电效率 降低厂用电率:节能技术与设备应用,如电泵改汽泵,提升设备稳定运行时间 减少能源和物料消耗:提升工艺系统效率,降低水耗、药剂消耗、化石燃料等消耗智能电厂智能电厂高热值垃圾焚烧量能提升(余热利用)05高热值垃圾焚烧量能提升(日本经验)072023谢谢,欢迎交流指导!