城市垃圾焚烧发电设施灰渣处理系统方案研究

牛森

1.青岛科技大学； 2.临朐县化工产业园服务中心

中国是世界上垃圾包袱最沉重的国家之一。《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》中指出：“加快城镇垃圾处理设施建设，完善收运系统，提高垃圾焚烧处理率。”未来的几年甚至几十年内，垃圾焚烧代替垃圾填埋成为城市垃圾处理的主流趋势。如何在焚烧过程中降低能源消耗和污染物排放、提高资源利用效率和经济社会效益，使垃圾焚烧成为利国利民的社会事业，是工程技术人员乃至全社会人民需要思考的问题。

一、设计原则

本系统总设计原则为：节能减排、技术先进、方案合理、降低工程造价、提高经济效益。

二、灰渣处理系统概述

本系统通过垃圾焚烧设施实现垃圾充分焚烧，将燃烧后的炉渣从溜渣管落入出渣机，焚烧炉炉排漏渣由炉排落渣输送机收集、然后输送至出渣机，余热锅炉积灰采用锅炉底灰输送机输送至出渣机，出渣机后设置输送机，将灰渣输送到渣池。

垃圾焚烧设施选择12.5t/h焚烧炉2台，设计垃圾日处理能力600t/d。焚烧炉可通过测量燃烬炉排上部的温度，预测未燃烧垃圾位置，并根据测定的温度，在调整燃烬炉排底部风量的同时，调整燃烬炉排的速度，尽可能燃烬，其热灼减率确保小于3%。漏渣料斗安装在炉排的下方，一方面用来收集炉排屑，另一方面，也可使通过各个炉排单元的一次风得到有效的分配。渣池位于焚烧间内余热锅炉下方，与焚烧间隔离。渣池容积386.4m3，可贮存约3d的渣量，最大储存约432t。焚烧炉渣经检测合格后运至制砖厂，作为免烧砖的原材料，实现资源回收利用。

三、飞灰输送及稳定化工艺设计

1.飞灰输送工艺。飞灰输送主要分为机械输送和气力输送，本系统考虑采用机械输送。由于除尘设备卸灰口多且不均匀，先采用刮板输送机将锅炉灰斗、脉冲除尘器灰斗、脱酸塔灰斗等飞灰产生点飞灰进行收集和输送，再用斗式提升机提升到仓顶，自溜进飞灰贮存仓。

2.飞灰稳定化工艺。本系统飞灰稳定化工艺流程如图。

飞灰稳定化工艺图

螯合剂与水泥的混合配比，水泥配比30%；螯合剂配比1.5%；水添加量25%。螯合剂与水泥的输送采用气力输送。

四、飞灰输送及稳定化处理系统构成

1.飞灰的收集、输送和贮存。本系统飞灰的收集和水平输送采用埋刮板输送机、垂直输送用斗式提升机、飞灰贮存用1只飞灰仓。飞灰的收集和水平输送采用刮板输送机，具有体积小、密封效果好、结构简单、使用寿命长等特点，能够多点进料，一点出料。一台脱酸塔的飞灰用一台埋刮板机收集，一台除尘器的飞灰分二组埋刮板机收集。水平输送采用二台刮板输送机并联布置，目的是一用一备，以保证整体工艺的连续运行。2.水泥和螯合剂的输送和贮存。水泥和螯合剂的输送采用负压气力输送，贮存用圆形钢板仓，在其出口也配有气流破拱装置，在上部和下部也配有高低料位器。旋风卸料器用来进行物气分离，分离后的物料进入贮存仓进行贮存。袋式除尘器用于对含尘空气进行净化。风机安装在袋筒除尘器后面。在水泥仓、螯合剂仓和飞灰仓下装置有埋刮板输送机，此输送机用于收集从仓内流出的水泥、飞灰和螯合剂并使之混合。混合后的物料通过气力输送进入混合仓，混合仓能贮存1小时的物料。3.物料的计量。在水泥仓、螯合剂仓和每只飞灰仓以及混合仓下都配有气动闸门和星形卸灰阀来控制出口的流量，以此来控制搭配物料的比例，星形卸飞阀的转速用变频控制，可以方便的调整物料流量。4.物料的混合和搅拌。物料的混合和搅拌采用双轴浆叶式搅拌机进行，为间歇式搅拌机，每一批次的时间约6分钟，每次最大混合搅拌量为1-2吨。在搅拌机的上方装有恒水水箱进行给水，水流的大小可以人工控制和自动控制。5.运输。在物料混合搅拌均匀后，用槽车运输到储坑内养护一定时间后进行浸出毒性试验，满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889—2008）中的要求后，送填埋场进行安全处置。6.污染防治。为防止粉尘外溢，水平刮板输送机及垂直提升机均要进行吸风除尘。为解决进料时料仓内排出的含尘空气的净化，每个储料仓顶部安装有一只仓顶除尘器。同时要加强对飞灰输送系统节点检测，防止飞灰泄露；定期对飞灰输送系统相关设备进行维护保养；发生泄露事故及时排除，并对泄露飞灰进行覆盖、清理；配备应急救援器材和物资，并保持完好、随时可用。

总结：综上所述，设置灰渣处理系统，在灰渣出渣，飞灰输送、稳定、贮存、计量和运输等关键环节进行科学、合理地设计，能够保证垃圾焚烧发电设施符合我国全面加强生态环境保护的要求，更好地发挥资源综合利用和经济社会发展的促进作用。