中小型垃圾焚烧厂的热能利用与尾气净化

中小型垃圾焚烧厂的热能利用与尾气净化

周永华

东莞市科伟环保电力有限公司 广东东莞 523000

摘要：垃圾焚烧是垃圾处理的主要手段之一，垃圾焚烧能够产生热能，提升热能利用率有助于增加垃圾处理效益。在垃圾焚烧的同时，也会产生大量的烟气，如果直接排放至大气之中，会对环境造成严重的污染。因此在垃圾焚烧过程中要做好尾气净化工作，将污染物含量降到符合标准要求才能向外排放。基于此，本文以中小型垃圾焚烧厂为例，分析了中小型垃圾焚烧厂的特能利用，并就尾气净化措施进行探究，仅供大家参考。

关键词：尾气净化；热能利用；中小型垃圾焚烧厂

引 言

在垃圾焚烧过程中会产生大量的热能，加强对这些热能的利用能够极大地提升垃圾处理效益。但与此同时，垃圾焚烧也会产生大量的烟尘，容易对环境造成污染。为高效回收焚烧余热，并降低对环境的污染，应积极探索提升垃圾焚烧热能利用率的措施，并注重加强尾气净化，减少垃圾焚烧对环境造成的危害。

1、垃圾焚烧处理的经济性分析

1.1 大城市垃圾焚烧处理的经济性分析

在我国的一些大城市之中，垃圾产生量已经接近或超过发达国家城市水平，垃圾处理在很大程度上会影响到城市的发展以及城市居民的生活质量。因此以焚烧的形式进行垃圾处理越来越受人们的关注。以焚烧的形式处理垃圾具有多方面的优势，如垃圾处理效率高、无害化比较彻底、垃圾焚烧余热可回收等。在可持续发展战略要求下，垃圾焚烧处理成为垃圾处理的主流趋势，传统的填埋处理所占比重将进一步降低。垃圾焚烧处理具有较高的经济性，不仅垃圾焚烧厂建设投资少，而且还可以进行热能回收用于发电等，可以创造更大的经济效益。随着技术水平和设备性能的不断提升，垃圾焚烧经济效益也会随之增加。但从目前我国的一些大城市垃圾焚烧经济效益现状来看，依然存在较大的提升空间，例如，有的垃圾焚烧厂的发电量尚不能满足自身的运行需求。但是即便如此，通过垃圾焚烧产生的电能也能在很大程度上降低垃圾焚烧厂对外部电力资源的需求，有助于降低焚烧厂的运行成本。而随着技术的完善以及设备性能的提升，垃圾焚烧的经济效益将会不断提升。

1.2 中小城市垃圾焚烧处理的经济性分析

对于中小城市而言，其垃圾产生量相对较少，如果在垃圾焚烧过程中采用预分拣处理的方式来提升焚烧垃圾的热值，则可用于焚烧的垃圾量则会更少，因此难以达到相应的经济规模。同样，由于垃圾量相对较少，如果采用垃圾焚烧发电的方式，则产生的电能相对较少，再加之配套发电设备需要较大的前期投入，因此很多中小城市不具备垃圾直接焚烧发电的条件。在这种情况下，使得中小城市垃圾焚烧在垃圾处理中的比例相对较低，而综合处理方式的应用则更加适合中小城市的垃圾处理。

2、烟气降温与热能利用

2.1 热烟气的降温

热烟气降温需要借助垃圾焚烧炉尾气冷却装置，主要分为间接降温和直接降温两种方式。对于间接降温方式而言，可以采用余热交换器进行降温、也可以借助余热锅炉以及空气预热器进行降温，其中，利用余热锅炉进行降温方式的应用最为普遍，这是因为这种方式不仅可以起到尾气降温的作用，而且还能够在很大程度上提升热能的回收率，因此经济效益更高，效果更为理想。对于直接降温方式而言，可以通过水冷的方式对热烟气进行降温，也可以采用风冷的方式对热烟气进行降温处理。其中水冷的方式应用效果最佳，风冷降温的方式则存在效果不显著的问题，采用风冷降温的方式需要加入大量的冷空气，进而导致气量增大，使得尾气处理工作量更高，难度更大，同时也会导致热烟气降温的成本也随之提升。而水冷方式则不同，对热烟气的降温效果更为显著，并且水冷降温所产生的水蒸气对环境无害，因此这种方式更为环保。但是利用水冷的方式进行热烟气降温，所产生的水蒸气会导致烟气湿度增加，这也会在一定程度上给尾气处理增加难度。因此在中小型垃圾焚烧厂中通常会通过间歇式垃圾焚烧的方式来减少热烟气产量，但是这种方式会导致垃圾焚烧产生的热量较少，进而会给热量回收带来更大的难度，影响中小型垃圾焚烧厂的经济效益。为保证中小型垃圾焚烧厂热烟气降温效果，同时保证经济效益，可以考虑采用直接喷水降温的方式进行处理。

2.2 热能利用

中小型垃圾焚烧厂的热能利用主要借助余热锅炉来实现，余热锅炉是指利用垃圾燃烧产生的热能来形成蒸汽的设备，借助余热锅炉可以将垃圾焚烧产生的热能进行转化，使其为生产生活服务。余热锅炉有水管式锅炉和烟管式锅炉，以烟管式余热锅炉为例，这种锅炉以烟气为流体，将热烟气作为热源，既能实现对垃圾焚烧热能的利用，也能起到降低烟气温度的作用。这种锅炉对余热的利用率不高，因此在中小型垃圾焚烧厂中更多地会借助锅炉一体式余热锅炉，这种锅炉与工业锅炉比较相似，但是因燃料的不同因此锅炉一体式余热锅炉也有着自身独特之处。在设计过程中要结合垃圾种类和垃圾焚烧特点进行科学设计，同时还要考虑尾气中粉尘的性质、含量等方面的因素，这样才能确保热能利用率。

2.3 垃圾焚烧的尾气净化

对于大型垃圾焚烧厂而言，由于其规模较大，各项技术和设备更加完善，以此具有比较完善的尾气处理系统。但是对于中小型垃圾焚烧厂而言，由于对烟气热能的回收利用率不高，因此烟气在进入除尘系统之前需要进行降温处理，这便需要借助降温设施对其进行降温。在垃圾焚烧炉设计过程中便应做好烟气处理设计，这样一来，可以在垃圾焚烧过程中便直接将烟气中的部分污染物急性处理，降低烟气中的污染物含量或者直接将烟气中的污染物清除。例如，针对垃圾焚烧过程中所产生的脱臭，在炉内温度为800-950摄氏度时停留1秒钟便可以直接去除。除此之外，在同样的炉内温度条件下，还可以将氮氧化物直接分解。由此可见，在垃圾焚烧过程中，便可以直接去除部分污染物。但是单纯依靠垃圾焚烧炉还不能使尾气净化达到标准要求，因此还需要借助综合除尘系统来保障尾气净化效果。综合除尘系统具有功能完善的他特点，主要包括降温设备、除尘设备、袋式除尘器以及气体净化装置构成，借助这些设备，可以起到对烟气降温和净化的作用，使其符合排放标准，既能保障热能利用率，也能降低烟气对环境造成的污染，因此有着十分广泛的应用前景。

结束语

焚烧是垃圾处理的主要方式之一，并且因其效率高、成本低以及负面影响小等方面的优势，已经逐渐成为垃圾处理的主流趋势。提升中小型垃圾焚烧厂的热能利用率，可以使垃圾处理创造更大的效益，实现对热能的高效回收利用。同时为了降低垃圾焚烧处理对环境造成的危害，还要注重尾气净化，确保烟气符合排放标准。

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