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河南许昌:垃圾焚烧发电的“旺能三步”

日期:2020-10-16 18:32

  用垃圾来发电,共分几步?像白云大妈分三步就把大象装进冰箱一样,许昌旺能环保能源有限公司(以下简称许昌旺能)分三步,轻而易举地将生活垃圾转化为电能:第一步,把垃圾接收贮存起来发酵;第二步,把垃圾送至焚烧炉燃烧后通过能量转换发电;第三步,把“三废”(废物、废气、废水)处理达标后排放。如果没有先进科技,垃圾和电不会有前世今生的缘分。这看似简单的“旺能三步”,其实是在大量先进技术支撑下完成的。

  资源再生利用产业,将废弃物转换为再生资源,如同人体血液循环中的静脉一样,因此被形象地称为“静脉产业”。在城西“静脉小镇”,许昌旺能承担了许昌市重点项目静脉科技产业园一期工程许昌垃圾焚烧发电项目。该公司有一流的设备、技术、工艺和操作人员,将垃圾变成了供不应求的“宝贝”,并解决了许昌市垃圾“无处安放”的困境,促进了许昌市工业经济良性循环发展。

  日前,记者一大早来到许昌旺能的时候,大门旁边的通道上,一辆辆来自全市多个地方的垃圾车正在排队有序进入。记者看到垃圾车经过自动冲洗后,通过栈桥直接进入位于三楼的卸料大厅,将垃圾倒入垃圾库房。在抓吊控制室,两名行车操作工操作抓斗,将垃圾转运至储池发酵,并将发酵过的垃圾投入焚烧炉投料口,经垃圾给料小车送至锅炉炉排进行焚烧。

  “垃圾车运来的生活垃圾不能直接燃烧,需要发酵5至7天才能焚烧。”许昌旺能生产部部长张奇辉向记者介绍,“垃圾库房是垃圾接收贮存系统的重要部分,垃圾在焚烧前都要在里面进行坑堆发酵。除了垃圾车卸货时需要开启卸料车间的门,其他时间垃圾库房都是封闭的,里面无须人工作业。我们这个垃圾库房能容纳5万吨垃圾,每天保证2万吨的垃圾库存,才能使垃圾焚烧发电整个系统运行起来最经济。”

  抓吊控制室在垃圾库房的上方,通过玻璃墙与垃圾库房相连。行车操作工同时通过玻璃墙和现场监控视频观察、操作抓吊。为了方便操作,操作台紧邻玻璃墙。记者小心翼翼坐上操作台体验,有种身处高楼顶端塔吊操作室的感觉。

  垃圾究竟是怎么发电的?张奇辉解释:“简单来说,就是热能—动能—电能的转换过程。”

  许昌旺能主建筑中间高,两边低,呈阶梯形状,不了解的人,仅从外观根本不知道它是做什么的。实际上,垃圾焚烧发电的全部流程都在主建筑里完成。

  张奇辉介绍,“热能—动能—电能”的转换过程,具体指垃圾库房的垃圾发酵后,进入焚烧炉炉排,在炉排上直接先烘干、后焚烧,产生热量把水加热,水受热后产生高温高压的蒸汽,蒸汽通过管道进入汽轮机膨胀做功产生动力,推动叶轮转动,带动发电机发电。

  在偌大的汽机车间,记者看到了3个十几米长、六七米宽、两人多高的大“盒子”,分别是3个汽轮机组,通过顶端的铁网,依稀能看到大“盒子”里面的汽轮机及与之相连的发电机。自去年11月试运行开始,许昌旺能实现了每天焚烧生活垃圾2000多吨,发电70万千瓦时的运行状态。

  “垃圾焚烧的热量转换为蒸汽后,一部分用于发电,另一部分用于供热。今年以来,我们保证了市区西城区居民用热和工业用汽,彻底减少了部分工业小锅炉的能源浪费和排放不达标造成的环境大气污染,促进工业经济良性循环。”张奇辉说。

  许昌旺能的厂区,没有预想的臭气,而是现代化的厂房和干净整洁的车间。对废物、废气、废水无害化处理,是垃圾焚烧发电项目相当重要的一环,其中包含了烟气净化处理系统、飞灰处理系统、渗滤液处理系统等。

  垃圾在发酵过程中会产生部分渗滤液和臭气,如何处理渗滤液和臭气?张奇辉介绍,一方面,渗滤液经收集池提升泵送至渗滤液处理车间,采用“调节池预处理+UASB厌氧反应器+A/O生化处理和MBR膜系统+NF纳滤膜系统+RO反渗透”处理工艺对其进行处理,水质达到《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005)敞开式循环冷却水系统补充水要求后,用于冷却塔补水、景观水池补水等。另一方面,通过锅炉一次风机、二次风机建立的负压系统,将垃圾库房的臭气吸入锅炉内部,用于助燃。

  垃圾焚烧后产生的渣,通过锅炉底部除渣机进入渣池,然后运至制砖厂,经水洗、筛分、分选、破碎等工序后,作为原料用来制砖。“我们将炉渣处理制砖工作委托给另外一家公司。目前,他们借用天宝路与西外环交叉口北侧的一个洗煤场,作为临时生产场地。同时,他们已经在我公司南侧征得28亩地,用于建设炉渣综合处理项目。”张奇辉介绍,“在对三废处理过程中,有用的废弃物经处理被回收利用,这是静脉产业资源再生利用的一个体现。”

  有用的废弃物被回收利用了,烟气、飞灰这些无用的废弃物怎么处理?许昌旺能的烟净化处理系统、飞灰处理系统正是用来对烟气、飞灰进行无害化处理。

  垃圾在焚烧过程中产生的烟气、飞灰含有很多有毒物质。烟气通过SNCR脱硝处理降低氮氧化物含量,再进入脱硫塔内与氢氧化钙浆液充分接触,进行半干法脱酸、脱二氧化硫处理,然后通过干法投加碳酸氢钠继续脱硫脱酸,同时投加活性炭进行吸附有害气体处理。处理后的烟气再经过布袋除尘器除尘达标后,通过烟囱排放。脱硫塔与除尘器吸附下来的飞灰,通过刮板机被输送至飞灰罐内临时贮存。贮存的飞灰,与水、水泥、螯合剂,按照一定比例进行混合,在搅拌机内充分搅拌,待稳定达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)要求后,进行填埋。

  “白云大妈分三步将大象装进冰箱,那是笑话,只是逗大家一乐。我们的旺能三步却包含了相当复杂的工艺和目前最前沿的科技,尤其是对三废的处理,是旺能三步的重中之重。欧盟2000排放标准是目前国际垃圾焚烧行业的最严标准,我们在运营中完全达到甚至超越欧盟2000排放标准。”张奇辉说,“许昌旺能通过生活无害化高温焚烧和尾气的达标排放,把全市生活垃圾全部焚烧,用于供热、发电,将垃圾变废为宝、循环利用。”

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