渗沥液回喷焚烧炉的可行性探讨——以某生活垃圾焚烧发电厂浓缩液回喷入炉工程为例

(整期优先)网络出版时间:2023-03-13
/ 2

渗沥液回喷焚烧炉的可行性探讨——以某生活垃圾焚烧发电厂浓缩液回喷入炉工程为例

  ,王泽东

上海环城再生能源有限公司

摘要:

如今在填埋场工程设计之中出现了又一新的难题,那就是对渗沥液的处理,根据现场的主要操作模板以及相应的工作经验,可以找到一种新型解决渗沥液的方法,那就是回喷回灌,可以让渗沥液的量大大减小,在实际操作过程之中也有很大的可行性。随着时代的发展,社会的进步,如今经济的迅猛发展已经带动了各地区的垃圾处理,同时渗沥液的处理也开始日渐更新。垃圾渗沥液最常出现在夏季,因为夏季的降雨量多,所以会造成渗沥液的暴涨,这也给其他公司在处理渗沥液的过程之中带来了很大的难题。原本的处理渗沥液的方法已经不够完善,如今需要一种新颖的,快速高效的处理方式去确保渗沥液的处理,通过相应的技术研究,可以发现回喷中发是如今能够减少渗沥液的有效办法。

关键词:渗沥液;回喷;焚烧炉;可行性探

引言

以往在对垃圾处理的时候,一般都采用基本焚烧的方式,而这种方式对环境的污染较大,如今的垃圾处理要做到环保并且无害化,卫生填埋技术是大多数城市目前所采用的最广泛的一种垃圾处理方法。把生活中所产生的垃圾填埋在土壤之中,这种方式虽然简单迅速,可是却容易从垃圾之中渗出更多的废水,也就是渗沥液。渗沥液一般都是有机垃圾之中所产生的而有机物垃圾种类众多,大多数的有机物都是腐殖类的高分子碳水化合物,其中含有多种有害物质,并且还有众多有机化合物,如苯、多环芳烃、芳烃化合物等等难以降解的高分子有机物。渗沥液回喷可以让锅炉之内的温度缓慢下降,对温度有一定的把控能力,可以防止锅炉内因为温度过高而产生的结焦问题,对锅炉起到一定的保护作用,从而可以让垃圾处理的过程更加迅速,也便捷。本次研究就根据日常生活垃圾处理过程之中发电厂如何对处理过程之中所产生的意外情况进行解决的案例为基础去进行研究,浓缩液回喷对于锅炉燃烧所产生的影响,可以为日后过度燃烧过程之中所产生的问题提供解决方法。

1渗沥液特性概述

垃圾经过运输最终进入了填埋场,因为垃圾本身还有许多水分,所以在垃圾分解的过程中会产生更多高浓度的有机液体,而这些液体掺杂着雨水就会产生渗沥液,这些渗沥液会跟随垃圾向外排出,对环境有一定的影响。上海的生活垃圾填埋场主要有以下的特点:(1)垃圾之中含有的有机物浓度较高,虽然其他城市的污水之中有机物浓度也较高,但是远远比不上上海的生活垃圾所呈现的有机物浓度。在填埋的最初几年之内,渗滤液都表现出高强度的有机酸,pH值一直处于很低的位置。正是因为pH值过低,所以一般会存在大量的重金属。在最初的阶段,渗滤液的可生化性还算不错。(2)对水质的影响也很大。渗沥液处理一般是采用填埋的方式,而垃圾的种类以及数量也会对渗滤液产生很大的影响,从而对周围的水质也造成危害。因为暴雨把渗沥液冲刷出去,所以导致在填埋初期,会出现流动现象。(3)内部含有过多的有毒元素,比如说氨氮,随着时间的增长,这些所含的污染元素会逐渐增多。根据以上的特点不难看出,渗沥液对于环境的危害是多方面的,如果不能够得到很好的处理,将会对土壤和水质都有很大的损伤。

2渗沥液回喷焚烧炉技术分析

2.1渗沥液回喷焚烧炉技术介绍

城市之中容易产生过多的垃圾,而在填埋过程之中出现的渗沥液是垃圾处理系统之中最难解决的一个部分,所以必须要设计一个固定的场所去对填埋场内渗沥液进行处理。首先要采取可靠的措施,尽量的把渗沥液的量减少到最低,同时也需要对渗沥液的排放量进行一定的处理,减少其中有害物质的生成,采取了这些措施之后能够有效的控制渗沥液的生成,同时对后续的处理也有一定的帮助。

渗沥液回喷一般都是通过垃圾站进行收集和处理,通过高压泵以及雾化的喷头可以将有害渗沥液拍摄到锅炉之内进行处理。整个流程时间较少,而且能够处理掉大部分的渗沥液,短时间之内就能够完成清理。让电动旋转过滤器对渗滤液进行过滤,转移到滤清池内,最后进去滤清池,通过芦塘之内的喷枪进行喷射处理,最后混合燃烧能够去除其中的污染物品,具体流程如下图1所示。

2.2渗沥液回喷焚烧蒸发系统运行的关键点

渗沥液内部成分多种多样,池子之中还有可能还有其余的漂浮物和杂质等等,如果想要池子内稳定安全的进行清理,必须要满足以下几点。(1)回喷系统使用过程之中要保证杂志的减少,有利于管道疏通。(2)过滤之后的液体还是会有一部分杂质,所以要进行强排污处理,确保细小颗粒能够排出。(3)防堵雾化喷枪是最为关键的一道关卡,因为渗沥液油脂过多,所以在高温的环境下会有焦油。(4)为了防止炉膛内部出现结块的情况,所以要及时进行蒸发处理,在安装位置和雾化角度上进行测量。(5)渗沥液的回喷亮和炉内温度有很大的关系,所以为了保证蒸发量,就必须要对雾化直径有一定的要求,让整体锅炉的温度趋于较低的标准。

3渗沥液回喷焚烧炉经济分析

渗沥液因为其产生的特殊性,所以一般其中都含有过高浓度的氨氮,在对其进行处理的过程中,最主要的问题就是将这些有危害性的元素进行无害化处理,这就造成在处理渗沥液的过程中可能会花费过多的金钱,从而造成经济损失,而进行无害化,回炉蒸发就能够尽量的减少经济的损耗是一种有效且低耗能的方式。渗沥液经过芦塘之内燃烧的阶段可以有以下几点好处:

(1)渗滤液经过回喷可以进入锅炉之内温度较高的区域,其中含有的氮氧化合物等物质能够起到非催化还原作用:4NH3+4NO+O₂(4N2+6H2O,在锅炉之内就可以进行脱硝处理,一般情况下来讲,在900℃~1100℃时效果最好,所以锅炉汁中喷入气体之时,应当采取最佳的时机时期,位于合适的温度区间。

(2)随着垃圾处理量与烟气量的提高,可以相应减缓尾部对流受热面的积灰;

(3)渗沥液回喷位置选择在二次风喷口位置,此处烟温较高,而渗沥液温度较低可以降低烟温20~30℃,降低的烟气焓值可以实现垃圾多烧的目的。

通过热力计算基本可以算出焚烧量可以提高约15%,以2020年4月技改完成算,8个月可以多烧3.6万吨垃圾,约可多出720万元的收益。

(4)渗沥液在锅炉之内的回喷可以减少渗沥液的量,能够用更低的成本去解决渗沥液的问题(设备运转依靠电能);

以某垃圾处理厂为例,分析2019年的渗沥液产量,预估2020年产量如下图:

2019年9月垃圾分类后,湿垃圾不再进厂,渗沥液产生量明显减少,约减少25%的产量。

渗沥液处置中心产能如下:厌氧处理量:Q:400~450吨/天

厌氧加好氧处理量:

进水氨氮:2000mg/l,处理量可以满足600吨/天

进水氨氮:≤1800mg/l,处理量可以满足700吨/天

2020年预期渗沥液产量小于300吨/天,通过核算。采用厌氧+二级A/O2系统可以实现渗沥液小于300吨/天的要求,所以可以停运一级A/O系统,从而可以节约用电9000度/天,年节约电费约180万元。

4渗沥液回喷焚烧炉应用案例

4.1项目简介

上海江桥生活垃圾焚烧厂机组为日处理量3X500T/D的炉排型垃圾焚烧炉。垃圾在进入炉膛之内进行烈火焚烧,之后进入余热锅炉。利用烟气净化系统可以对垃圾进行进一步的处理,解决垃圾焚烧过程之中所产生的污染,是一种新的净化工艺。

4.2焚烧炉相关参数

在设计本回喷系统时,主要参考了原焚烧炉的如下参数。从表中数据可以得出,焚烧炉处理的垃圾,其设计值要远高于最低热值要求5Mj/kg。另外,由于系统一经过预热,炉膛采用焚烧炉形式,使得焚烧温度高。这就为渗滤液回喷系统的投入提供了有利的前提。

焚烧炉相关参数表

序号

名称

单位

大小

备注

1

垃圾处理量

t/h

33.3

2

垃圾热值

Mj/kg

6.7

3

主蒸汽流量

t/h

69.3

4

给水温度

130

5

锅炉出口烟气流量

t/h

110

6

省煤器出口烟气温度

190

7

排烟处过量空气系数

1.8

8

空气预热器出风温度

200

9

锅炉设计热效率

%

80.5

焚烧炉相关参数表

4.3最大喷液量

焚烧炉处理的垃圾,其设计值要远高于最低热值要求5Mj/kg,表格给出了不同热值垃圾工况下,渗滤液回喷量的最大理论值。

垃圾热值

Mj/kg

7.08

6

5.5

5.112

垃圾最低允许热值

Mj/kg

5

5

5

5

渗滤液最大回喷量

kg/kg

0.516

0.3

0.2

0.1224

垃圾处理量

t/h

10.4

10.4

10.4

10.4

渗滤液最大回喷量

t/h

5.37

3.12

2.08

1.27

渗滤液最大回喷量

m3/d

128.79

74.88

49.92

30.55

4.4项目小结

综上所述,从经济成本角度考虑,将回喷焚烧炉处置作为上海填埋场渗滤液处置的方案,将烟气净化系统协同处置作为上海某填埋场渗滤液处理的补充措施,将渗滤液处理系统作为上海某填埋场渗滤液处理托底措施,可以很好地起到降本增效的目的。

5结语

采取回喷焚烧蒸发的方式去处理渗沥液能够减少氮氧化合物的排放量,对四周的温度也有哦把控效应,同时也能确保其他参数不会发生过大的转变,不会受到我技术的影响,可以将上海填埋场上因为雨季多发而产生的过多渗沥液的问题妥善处理。并且通过这种方法也可以实现低投入,高回报,能够更加高速迅猛的去处理渗沥液,所得的效果也格外明显,具有极高的实用价值,对社会的发展具有促进作用。

参考文献:

[1]赵宝华.生活垃圾焚烧电厂渗沥液浓缩液回喷研究[J].中国新技术新产品,2019(08):55-56.

[2]严浩文,余国涛,杨杨.渗沥液浓缩液回喷处理对垃圾焚烧过程影响初探[J].环境卫生工程,2019,27(02):66-69.

[3]周升,黄兵,徐俊.垃圾焚烧厂渗沥液协同处理方案设计分析[J].环境卫生工程,2018,26(06):53-56.

[4]王志强.垃圾焚烧厂渗沥液回喷处理技术的实炉应用[J].绿色科技,2017(24):61-63.

[5]刘晋,蒋岚岚.垃圾焚烧厂渗沥液处理技术的研究[J].环境工程,2010,28(S1):106-108+95.

[6]朱文章,郭伟东,赵艳红.关于垃圾渗沥液回喷回灌技术的探讨[J].辽宁化工,2006(05):284-286.