284
区域治理
LIVELIHOOD
作者简介：张永忠，生于1968年，本科，中级工程师，研究方向为发电环保工艺。 张永忠1，刘志华2，李紫龙2
信号采集1.国家电投集团远达环保工程有限公司；
2.重庆大学
摘要：循环流化床燃煤锅炉耦合生活垃圾发电，在解决垃圾焚烧处置的同时，能促进煤电小机组转型，是处理生活垃圾未来发展的方向。目前耦合掺烧工艺有直接混合掺烧、间接混合掺烧、并联燃烧三种。直接混合掺烧、间接混合掺烧较并联混合燃烧投资少，间接混合掺烧与直接混合掺烧相比，减少了飞灰对燃煤锅炉的影响，但系统复杂，实际工程中需根据技术经济情况选取合适的掺烧技术。关键词：循环流化床；生活垃圾；混合掺烧中图分类号：TK229.6相册内页
文献标识码：A
文章编号：2096-4595（2020）38-0284-0001
无铬达克罗
随着经济的发展，我国生活垃圾产生量日益增多，传统的填埋处置技术由于受到填埋场容量和占地的限制，已无法满足垃圾处理需求。垃圾焚烧技术在实现垃圾减容、减重的同时，能够将垃圾的热能用于发电，实现资源化利用，已成为垃圾处理的主流技术。但是，对于垃圾产生量小的县级或乡镇地区，新建垃圾焚烧厂投资较大，形成不了规模效益，且垃圾转运集中处置又产生了较大的运输费用。如何采用经济的方式实现生活垃圾资源化、减量化处置成为当下生活垃圾处置的难题。
2017年12月4日，国家能源局和环保部发布《关于开展燃煤耦合生物质发电技改试点工作的通知》，组织燃煤耦合生物质发电技改试点项目建设，旨在通过发挥现有燃煤电厂其高效、清洁的发电技术优势，来实现农林废弃物、生活垃圾、市政污泥的环保处置。循环流化床燃煤锅炉由于其燃料特性适应广的特点，适合耦合生活垃圾发电技术改造。
对循环流化床燃煤锅炉进行耦合垃圾焚烧发电改造，不仅可以降低垃圾焚烧发电投资费用，而且有利于煤电小机组的环保转型，是未来发展的方向[1]。
一、垃圾耦合掺烧工艺路线介绍
目前可知的垃圾耦合掺烧工艺有直接混合掺烧、间接混合掺烧、并联燃烧三种。
（一）直接混合掺烧
直接混合掺烧是将经过预处理的垃圾直接喂入锅炉。这种燃烧技术分为以下几种基本类型。
（1）将垃圾分选破碎后输入燃烧器上游的已粉碎燃料管道，这种方式控制和维护燃烧器比较困难。
（2）将垃圾输入专用燃烧器，燃烧后的烟气与电厂烟气混合，这种方式投资成本高，但对锅炉影响最小。剑式机器人
（二）间接混合掺烧
间接混合掺烧是将垃圾热解气化产生的可燃气输送至锅炉。这种燃烧技术又分为以下几种基本类型。
（1）垃圾经过分选后送入热解气化炉，气化热解后的可燃气直接送入锅炉内燃烧。
（2）垃圾经过分选后送入热解气化炉，气化热解后的可燃气在专门的二燃室内燃烧，燃烧烟气通入锅炉顶部适当区域。
（三）并联燃烧并联燃烧是设置独立的垃圾焚烧炉，将其产生的蒸汽并入燃煤锅炉蒸汽进行发电，这
种方式投资成本高，基本是建造了一座独立的垃圾焚烧装置，包括单独的尾气处理系统，后文不再对该技术进行分析。
二、直接、间接混合掺烧对电厂工艺系统的影响
（一）烟气量变化在保证锅炉负荷不变的情况下，一般烟气量的变化量随掺混比例的增加呈线性关系。掺烧量为30%时烟气量一般为3%的增量，在掺烧量小于10%时，烟气量变化很小，对锅炉后端设备基本无影响。
（二）SO 2，NO X 排放量的变化
因为垃圾中硫、氮的含量很低，随着垃圾掺烧比例的增加，煤比例的下降，输入炉膛中的硫相应减少，因此锅炉尾部SO 2、NO X 排放量会减少[2]。
（三）二噁英的影响
330MW 循环流化床工作温度一般在850℃以上，炉膛温度和高度完全能满足分解二噁英的条件（800℃，2s）。因此，二噁英物质也会在炉膛内被完全分解。
（四）飞灰的影响直接混合掺烧，会存在垃圾飞灰黏附和腐蚀锅炉受热面的风险，且垃圾飞灰中吸附的重金属可能对原来燃煤飞灰的品质造成影响。
人工抽脂
间接混合掺烧，垃圾热解气化的燃气，可以通过提前分离技术减少飞灰含量，并通过减少飞灰含量，来减少吸附在飞灰中重金属量。
三、垃圾耦合掺烧工艺路线比较本着对锅炉的改动小、设备投资少，且不干涉整个系统正常运行的原则，对直接、间接混合掺烧路线进行对比。
（一）直接混合掺烧
（1）系统相对简单，但是需要对垃圾进行复杂的分选、破碎等操作，入炉垃圾的热值等参数不易控制，增大了对锅炉负荷影响的风险；（2）会出现垃圾燃烧不完全情况，影响燃煤飞灰的综合利用；（3）由于垃圾灰熔点低，易黏附在锅炉受热面上，影响传热并产生腐蚀；（4）飞灰中含碱金属会使脱硝剂中毒、失效；（5）发电计量方式目前很难得到国家的认可，难以享受国家生物质发电补贴政策；（6）发电效率约为22——27%，略低。
（二）间接混合燃烧
（1）垃圾原料适应性强，扩大了原料来源；（2）由于垃圾飞灰进入发电锅炉前已在气化系统中提前分离，不存在灰黏附和腐蚀的问题；（3）垃圾的碱金属进入飞灰中并被除尘系统提前回收，不会使下游脱硝剂中毒；（4）可以方便地实施计量；（5）发电效率为32——37%，比直接混合掺烧高，但系统较复杂，占地及投资较大[3]。
测量空间四、总结循环流化床燃煤锅炉，由于其热容量大，燃料适应性广的特点，适合耦合垃圾发电。垃圾耦合直接混合掺烧、间接混合掺烧较并联混合燃烧投资少。直接混合掺烧与间接混合掺烧相比，系统简单，但飞灰对锅炉系统影响较大，且发电效率稍低，间接混合掺烧通过对燃气飞灰提前分离技术，减少飞灰的影响，但系统复杂。实际应用过程，需根据投资预算和经济效益综合考虑选取哪种掺烧工艺。
参考文献
[1]张世鑫，蔡芳龙，陈玉洪等.大型CFB 锅炉掺烧生物质及城市固废可行性分析[J].中国资源综合利用,2017,35(7):64-68.
[2]赵鹏勃，李楠，袁野等.垃圾衍生燃料耦合燃煤流化床燃烧特性研究[J].动力工程学报,2019,39(9):65-70.
[3]李国林，孔岩，范振兴等.生物质气化耦合发电炉型选择及应用分析[J].能源与环境,2019,152(1):65-67.
