摘 要 :针对生活垃圾焚烧发电系统的优化技术问题,首先对生活垃圾焚烧发电工艺流程进行简单介绍,对垃圾接收与贮存系统进行分析,对垃圾焚烧发电系统的3T控制进行深入研究,为推动生活垃圾焚烧发电系统的进一步发展奠定基础。研究表明:生活垃圾焚烧发电系统主要由多个部分组成,其中垃圾接收与贮存系统以及3T 控制系统最为重要,各个组成部分之间相互配合,才能保障垃圾焚烧系统的稳定性,同时也可以提高垃圾焚烧效率。 关键词 :生活垃圾 ;焚烧发电 ;系统优化 ;垃圾接收
生活垃圾一般可分为四大类:一是可回收垃圾,主要是指一些能够综合处理回收利用的垃圾,如纸类、金属、塑料瓶等;二是餐厨垃圾,包括一些剩菜剩饭等食品类的废物可用于制造生物有机肥料;三是有害垃圾包括废电池、废水银等垃圾,这类垃圾需要进行特殊的处理;四是其他垃圾,如建筑垃圾等等。这些生活垃圾的处理方式主要有三种,填埋、焚烧和堆肥处理。不同的垃圾种类所适应的处理方式不同。以焚烧处理为例,其是当前社会较为推广并使用的垃圾处理方式,实现垃圾的焚烧处理具有生产制造能源、减少垃圾数量等优势。但是不可否认的是,生活垃圾焚烧处理技术上仍旧存在一些技术上的不足,一些设备等的技
术性能指标等也需要进行优化管理,从而发挥焚烧发电的最高效应。
1 生活垃圾焚烧发电工艺流程
目前,常见的生活垃圾焚烧发电系统由垃圾接收及贮存系统、焚烧系统、热量回收系统、热量利用系统、烟气处理系统、灰渣接收系统以及自动控制系统等部分构成,其中,垃圾接收及贮存系统和自动控制系统最为重要,这主要是良好的垃圾接收分类以及合理的垃圾贮存方式可以为促进垃圾充分焚烧奠定基础,而自动控制系统的性能将会对焚烧效率产生直接影响,同时,自动控制系统将控制其他各辅助处理系统,使得各系统之间相互配合,因此,本次研究将主要对垃圾接收及贮存系统和自动控制系统进行深入研究。
2 系统优化
2.1 垃圾前处理系统优化
垃圾前处理系统包括垃圾称重、垃圾卸料、垃圾贮坑、吊车及抓斗。主要是由环卫部门垃圾车将生活垃圾运输至垃圾发电厂,在进厂地磅房称重后,经垃圾运输坡道进入主厂房卸料大厅。汽车通过垃圾卸料门,将垃圾卸至贮坑内,贮坑上方设有吊车及抓斗,可以将垃
圾送至焚烧炉内燃烧。
2.2自动化控制系统
由于生活垃圾焚烧发电项目的规模和工艺的特点,决定了整个发电厂需要采用自动化控制系统来进行各个子系统之间的协调运作。在发电厂中自动化控制系统主要是由多个子系统构成,这些子系统通过参数的设定,和谐的控制好整个发电厂各处理系统的运作。如对于焚烧垃圾处理系统而言,自动化控制系统参与事先燃料给料时间或是燃料停留时间的有效控制。而不同参数之间的自动化控制系统主要存在的问题就是,当某一个系统技术得到优化时,其他相配合的子系统的技术级别未能够达到相同标准,将会大大降低整个发电厂的运行情况。①信息管理系统是整个自动化控制系统的“大脑”,主要对所收集到的数据进行处理,最后发出指示,指引其他的系统展开运行;②分散控制系统能够保证各个子系统进行独立的运行,即同步化的运行,在进行垃圾接收和贮存时能够进行烟气的处理及检测,分散控制系统的优化也成为当前发电厂最主要的重点所在,主要是分散控制系统直接影响着整个发电厂的工作效率,实现其优化管理对于提升整个发电厂效率,达到节能生产至关重要;③辅助车间控制系统及电视监视系统,该系统展开对整个厂区的无间断监督,防止
出现一些意外事故所带来的停产停工;④其他系统,如焚烧燃烧控制系统,烟气连续监视系统,汽轮机控制系统等都是当前自动化生产的主要标志之一,也是现代社会发展的主要技术创新内容之一。
总之,当前实现生活垃圾焚烧控制系统优化的主要技术内容是垃圾焚烧系统以及自动化控制系统中的分散控制系统,前者是影响整个发电厂效益的系统,后者则是能够对整个发电系统进行统筹兼顾。
3 资源高效综合利用
3.1 垃圾发电与附近燃煤、燃气机组耦合
垃圾发电产生的蒸汽参数较低,如果项目建设地点附近有高温高压以上参数的燃煤或者燃气 机组,可以将这部分蒸汽引入高参数锅炉内进行过热,以提高蒸汽品质,然后送回垃圾发电机组发电;也可以将这部分蒸汽作为高参数热力系统的一部分.
3.2分散控制系统优化技术
在生活垃圾焚烧发电厂中,分散控制系统是烟气处理检测系统等相应的热力系统的核心所在。分散控制系统能够实现对各个子系统进行实时的监视控制,并且进行统筹优化。其主要的控制范围有对于操作站进行监视控制,实现对各个参数数据的有效调节,实现对实时数据采集存储和报表的监视图的显示输出功能,对于发电厂运作流程的周期控制,防止周期过快带来的焚烧不彻底,过慢带来的效率过低等各种问题。当前实现对分散控制系统优化是要求在发电厂内的各个热力系统中都导入该系统,如在电气监控中纳入分散控制系统,集中对中央控制室内的各个设备的控制手段,同时设有紧急停止按钮,在分散系统出现故障时,能够紧急停炉,停机。总之,只有通过优化分散系统的逻辑设计,从而达到维持系统稳定运行的作用。如采用三取二的保护逻辑,并且在分散控制系统的硬接线系统上实现优化分配。
对于生活垃圾焚烧发电系统优化设计而言,还有一个最重要的内容在于能够提升整个发电厂的工作人员的基本素质,即其能够合理的操作发电厂中各个子系统的运行,并且及时发现故障所在,提出解决措施,避免因为不专业所带来的环保不达标和节能不充分。
3.3 炉渣回收利用
生活垃圾焚烧炉产生的炉渣主要由熔渣、玻璃、陶瓷、金属、可燃物等不均匀混合物组成, 炉渣的主要成分为 Si、Al、Ca,可运出厂外回收金属、制砖等综合利用,提高综合利用率。
3.4 排污水梯级回收利用
循环水冷却系统的排污水,仅含盐量及悬浮物增加,无其他污染物,可用于厂内对水质要求不高的用水点,例如卸车平台冲洗用水、炉渣冷却、锅炉排污冷却水、净化系统消耗水、厂区绿化、道路浇洒及车辆冲洗等处。循环系统排污水的再次利用可有效减少工业新水的用量,还可减少厂区外排污水量,是既节水又环保的有效措施。餐厨垃圾处理废水和污泥处理废水均排至渗滤液处理站。渗滤液处理后出水达到敞开式循环冷却水系统补充水标准,回送至冷却塔补水。渗滤液浓水可以回喷至焚烧炉内进行燃烧,避免污染环境。
结束语
随着社会的不断发展,对垃圾焚烧处理的需求越来越多。在垃圾处理过程中,通过工艺流程和控制系统的优化,可以有效的提升垃圾充分燃烧程度和提高垃圾发电效率,同时进一
步的减少有害烟气及固、液废弃物的排放。同时,通过对排放炉渣的综合回收利用,可以进一步提升垃圾处理能力,并有效增加经济效益,达到降低垃圾处理成本的目的。
参考文献
[1] 郭明安,袁伟,王淑燕,等 . 水平井分段射孔参数及产能优化分析
[J]. 工业,2016,15(5):234.
[2] 惠婉婷,廖保江,杜娟 . 水平井射孔参数产能优化 [J]. 工程技术 :全文版,2016,22(6):201.
[3] 李道品,张连春 . 我国低渗透油田开发当前之新进展 [J]. 低渗透油气田,2004,1.
[4] 油气田地质勘探与钻采工程新技术新工艺规范手册 .2006.
[5] 现代油田难动用油气储量探测 . 油藏开采评价及采油新工艺 . 新技术实用手册 .
[6] 陆大卫主编 . 油气井射孔技术 [M]. 北京 :石油工业出版社,2012.
[7] 国家发展和改革委员会 . 油气井射孔器评价方法 . 北京 :石油工业出版社,2004.
[8] 唐偷拉,潘迎德,冯跃平 . 油、气井射孔完井产能预测和优化射孔设计 [J]. 油气井测试,1991,(2),102–105.
[9] 刘涛 . 油井射孔参数优化与产能分析 [J]. 中国石油和化工标准与质量,2014,(7),49.
[10] 牛超 · 张玉金主编油气井完井射孔技术 [M]. 北京 :石油工业出版社,1994.