Wytwarzanie energii ze spalania śmieci

Wytwarzanie energii ze spalania śmieci

Wytwarzanie energii w wyniku spalania odpadów polega na wprowadzaniu, fermentowaniu i unowocześnianiu instalacji i sprzętu do spalania odpadów. W ostatnich latach dioksyny w gazach spalinowych ze spalania stałych odpadów komunalnych (MSW) stanowią powszechny problem na świecie. Silnie toksyczne substancje podobne do dioksyn powodują ogromne szkody dla środowiska. Skuteczna kontrola wytwarzania i rozprzestrzeniania się substancji dioksynopodobnych jest bezpośrednio związana z promocją i stosowaniem technologii spalania odpadów i wytwarzania energii odpadowej. Struktura molekularna dioksyn polega na tym, że jeden lub dwa atomy tlenu łączą dwa pierścienie benzenowe podstawione chlorem. PCDD (polichlorodibenzo-p-dioksyna) jest połączona dwoma atomami tlenu, a PCDD (polichlorodibenzo-p-dioksyna) jest połączona jednym atomem tlenu. Toksyczność 2,3,7,8-pcdd była 160 razy większa niż cyjanku potasu.

Zasada działania wytwarzania energii ze spalania odpadów:

Źródłem dioksyn w spalarniach są produkty naftowe i chlorowane tworzywa sztuczne, które są prekursorami dioksyn. Głównym sposobem powstawania jest spalanie. Odpady komunalne zawierają dużo NaCl, KCl i tak dalej, podczas gdy spalanie często zawiera pierwiastek S, co powoduje zanieczyszczenie. W obecności tlenu reaguje z solą zawierającą Cl, tworząc HCl. HCl reaguje z CuO powstałym w wyniku utleniania Cu. Stwierdzono, że najważniejszym katalizatorem do produkcji dioksyn jest pierwiastek C (w standardzie CO).

Główne zalety wytwarzania energii ze spalania odpadów są następujące:

Spalarnia z pirolizą sterowaną gazem dzieli proces spalania na dwie komory spalania. Temperatura pierwszej komory spalania jest kontrolowana w granicach 700℃, dzięki czemu śmieci mogą rozkładać się w niskiej temperaturze pod warunkiem braku tlenu. W tym czasie pierwiastki metaliczne, takie jak Cu, Fe i Al, nie ulegną utlenieniu, więc część z nich nie zostanie wytworzona, co znacznie zmniejszy ilość dioksyn; Jednocześnie, ponieważ na produkcję HCl wpływa stężenie resztkowego tlenu, produkcja HCl zostanie zmniejszona w wyniku spalania beztlenowego; Ponadto w atmosferze samoredukcji trudno jest wytworzyć dużą liczbę związków. Ponieważ spalarnia sterowana gazem jest złożem stałym, do wtórnej komory spalania nie będzie dymu ani niespalonych pozostałości węgla. Palne składniki śmieci rozkładają się na palne gazy, które wprowadza się do drugiej komory spalania z wystarczającą ilością tlenu do spalania. Temperatura drugiej komory spalania wynosi około 1000℃, a długość przewodu spalinowego sprawia, że ​​spaliny przebywają ponad 2S, co zapewnia całkowity rozkład i spalenie dioksyn oraz innych toksycznych gazów organicznych w wysokiej temperaturze. Ponadto można uniknąć katalitycznego wpływu cząstek Cu, Ni i Fe na powstawanie dioksyn, stosując filtr workowy.

Sprzęt do spalania

Spalarnia MSW w elektrowni spalającej MSW jest postępową, wielostopniową spalarnią rusztową mechaniczną wyprodukowaną w Kanadzie. W spalarni zastosowano technologię zakrętek trzeciej generacji na świecie, która może skutecznie redukować toksyczne gazy powstające podczas spalania.

1. Konstrukcja kosza na śmieci

Śmieci dowożone są do oczyszczalni samochodem, a następnie wrzucane do kosza na śmieci. Nowo składowane śmieci można wrzucić do paleniska w celu spalenia po 3 dniach. Umieszczenie śmieci w koszu, po fermentacji i odsączeniu odcieków, może zwiększyć wartość opałową śmieci i łatwo je zapalić. W koszu chwytak dźwigowy służy do wysyłania śmieci do leja zasypowego znajdującego się przed paleniskiem.

2. Konstrukcja rusztu

Spalarnia odpadów jest wielostopniową spalarnią rusztową mechaniczną, poruszającą się ruchem posuwisto-zwrotnym. Spalarnia składa się z podajnika i ośmiu zespołów rusztowych spalania, w tym rusztu dwustopniowego w części suszącej, rusztu czterostopniowego w części spalania zgazowującego i rusztu dwustopniowego w części dopalającej. Temperatura w spalarni powinna być kontrolowana w granicach 700 ℃. Wypalone śmieci opuszczają spalarnię z ostatniego rusztu i wpadają do pojemnika na popiół.

Podajnik i drzwi przeciwpożarowe

Podajnik wpycha wpadające do leja śmieci do komory paleniskowej od czoła drzwi paleniskowych poprzez siłownik załadowczy. Podajnik pełni jedynie funkcję podawania, nie dostarcza powietrza do spalania i jest odizolowany od strefy spalania poprzez drzwiczki paleniskowe. Po wsunięciu podajnika drzwi przeciwpożarowe pozostają zamknięte. Zamknięcie drzwi przeciwpożarowych może oddzielić piec od zewnątrz i utrzymać podciśnienie w piecu. Jednocześnie na wejściu do komory spalania znajdują się punkty pomiaru temperatury. Gdy temperatura śmieci na wejściu do komory spalania jest zbyt wysoka, zawór elektromagnetyczny będzie sterował rozpylaczem rozpylanym za drzwiami przeciwpożarowymi, aby zapobiec zapaleniu się śmieci w leju zasypowym po otwarciu drzwi przeciwpożarowych.

Ruszt paleniskowy

Ośmiostopniowy ruszt spalania dzieli się na dwustopniowy ruszt suszący, czterostopniowy ruszt zgazowujący i dwustopniowy ruszt dopalający. Pod każdym rusztem znajduje się hydrauliczny napęd impulsowy. 8-stopniowe urządzenie pchające (złoże pchające) przepycha śmieci w określonej kolejności, tak aby śmieci wpadające do spalarni przepychane były na kolejny ruszt przez dopasowane do każdego rusztu złoże pchające. Na ruszcie rozmieszczone są równomiernie otwory, które służą do rozpylania powietrza pierwotnego do spalania. Powietrze pierwotne do spalania dostarczane jest przewodem powietrza pierwotnego pod rusztem. W procesie przepychania rusztu śmieci nagrzewają się promieniowaniem cieplnym palnika i paleniska oraz powietrzem pierwotnym. Wilgoć szybko odparowuje i zapala się.

Układ palnika

W pierwszej komorze spalania znajdują się dwa główne palniki, jak pokazano na rys. 2, 17 i 18. Nad rusztem spalania w spalarni znajduje się punkt pomiaru temperatury. Po uruchomieniu spalarni i temperaturze spalania niższej od wymaganej, palnik 17 zasilany jest olejem w celu podtrzymania spalania. Palnik 18 znajduje się na wylocie z pieca i służy do uzupełniania niespalonych śmieci. Powietrze potrzebne do spalania w palniku dostarczane jest przez wspólny wentylator spalania czterech spalarni, a powietrze potrzebne do spalania w palniku to czyste powietrze wdychane przez atmosferę. W przypadku awarii wentylatora spalania lub niedostatecznego dopływu powietrza, część powietrza z wentylatora nadmuchowego jest pobierana przez obejście (jak pokazano na rys. 26) w celu zasilania palnika.

3. Przewód kominowy drugiej komory

Główną część drugiej komory spalania stanowi cylindryczny przewód kominowy, w którym nie występuje martwy kąt spalin powodowany przez rury. Celem ustawienia drugiej komory spalania jest pozostawienie gazów spalinowych dłużej niż 2S pod warunkiem 120 ~ 130% teoretycznej objętości powietrza i około 1000 ℃, aby rozłożyć szkodliwy gaz w palenisku. Na wlocie drugiej komory spalania znajduje się palnik pomocniczy. Gdy system wykryje, że temperatura spalin na wylocie drugiej komory spalania jest niższa od określonej wartości, nastąpi zapłon w celu dopalania. Powietrze wtórne wchodzi do wtórnej komory spalania na wlocie wtórnej komory spalania. Druga komora spalania ma dwa górne i dolne wyloty prowadzące do kotła na ciepło odzysknicowe, a przed obydwoma wylotami znajduje się napędzana hydraulicznie przegroda kontrolująca wejście gazów spalinowych.

4. System wentylacji

Każda spalarnia wyposażona jest w wentylator z wymuszonym ciągiem. Wentylator zasysa powietrze ze zbiornika śmieciowego, a także zaciąga gaz ulatniający się z dolnej części złoża popychacza pierwszej komory spalania na zewnątrz spalarni. Takie rozmieszczenie źródła powietrza ma na celu zapewnienie, że kosz na śmieci znajduje się w stanie mikropodciśnienia i zapobiega wyciekowi gazu z kosza na śmieci. Powietrze nawiewane trafia do kotła odzysknicowego, przechodzi przez dwustopniowy podgrzewacz powietrza kotła odzysknicowego, następnie trafia do dużej głowicy mieszającej (jak pokazano na rys. 21), skąd trafia do pierwszej komory spalania i druga komora spalania spalarni jako odpowiednio powietrze pierwotne i wtórne. Kolektor może również przyjmować powietrze powrotne z obejścia kotła na ciepło odpadowe. Powietrze pierwotne opuszczające kolektor jest dalej dzielone na dwie rury: rura 1 jest połączona z trzema rurami powietrznymi w celu dostarczania powietrza do rusztu 1 ~ 3; Kolejna rura 2 jest podłączona do pięciu rur powietrznych, aby dostarczać powietrze do rusztu 4 ~ 8. Powietrze pierwotne dostarczane do rusztu może osuszać śmieci, chłodzić ruszt i dostarczać powietrze do spalania. Zawór regulujący ilość powietrza na rurociągu 1 należy wyregulować w zależności od temperatury na wlocie spalarni. Zawór regulujący ilość powietrza na rurociągu 2 należy wyregulować w zależności od temperatury i zawartości tlenu w piecu spalarni. Objętość powietrza w piecu powinna wynosić 70 ~ 80% teoretycznej objętości powietrza. Powietrze wtórne wchodzi do wtórnej komory spalania poprzez rurociąg. Dopływ powietrza wtórnego stanowi 120 ~ 130% teoretycznego dopływu powietrza.

5. System odprowadzania popiołu

Popiół odprowadzany ze spalarni opada do zbiornika na popiół. Kierunek rozmieszczenia dwóch równoległych zbiorników na popiół jest prostopadły do ​​kierunku spalarni, natomiast zbiorniki na popiół czterech spalarni są połączone poziomo. Separator popiołu napędzany ciśnieniem hydraulicznym (jak pokazano na rys. 223) wybiera zrzucanie popiołu do zbiornika na popiół. Na dnie zbiornika popiołów znajduje się przenośnik taśmowy do transportu popiołu odprowadzanego z czterech spalarni do zbiornika na popiół. Aby popiół się zanurzył, w zbiorniku na popiół musi znajdować się określony poziom wody.

6. Urządzenia do oczyszczania gazów spalinowych

Po odprowadzeniu spalin przez kocioł na ciepło odpadowe, najpierw trafiają one do płuczki półsuchej, w której za pomocą atomizera natryskuje się gotowaną zaprawę kamienną ze szczytu wieży do wieży w celu zobojętnienia kwaśnym gazem w gaz spalinowy, który może skutecznie usuwać HCl, HF i inne gazy. Na rurze wylotowej płuczki znajduje się dysza z węglem aktywnym, a węgiel aktywny służy do adsorbowania dioksyn/furanów w spalinach. Po wejściu gazów spalinowych do filtra workowego cząsteczki i metale ciężkie zawarte w spalinach są adsorbowane i usuwane. Na koniec spaliny są odprowadzane do atmosfery przez komin.