在过去十几年里,以固体废物作为替代燃料的电站共处置技术发展迅速。我国危险废物的来源广泛,包括了生活、农业、商业、医疗等,大部分行业都会产生一定量的危险废物。危险废物引起的环境事故和危害往往持续时间长,隐蔽性大,一旦发生污染事故,其治理将会耗费巨额资金。
利用我国现有的电厂和工业锅炉来进行废弃物(包括垃圾、污泥、危险废物)的共处置,是一种能够解决我国一般固废和危险废物处置能力不足的有效途径之一。而流化床锅炉由于自身的特点,在进行共处置焚烧时具有排放低、燃料适应性强的优势。与此同时,利用现有的流化床炉共处置废弃物一方面可以将成熟的流化床燃烧的经验应用于废弃物处置上;另一方面,可以利用已有的流化床炉,减少了前期投资的成本。
利用流化床共处置焚烧试验台,可以更便捷地调整焚烧工况,调整混烧比例和给料速率,为电厂和工业锅炉共处置废弃物提供实验和技术支持。
流化床共处置焚烧试验台如下图,包括流化床和沉降炉两部分:流化床部分全程电加热(最高加热温度1000℃±5℃),适用于废弃物(垃圾、污泥、危废)热解气化试验研究、废弃物的流化床燃烧特性研究、垃圾与危险废弃物在循环流化床的共处置焚烧特性研究、污染物排放和腐蚀等问题研究;沉降炉部分(着火段最高加热温度1000℃±5℃,燃烬段最高加热温度1500℃±5℃),可以进行废弃物与煤的耦合焚烧研究,进行结渣、燃尽等试验。
流化床共处置焚烧试验台
系统包括绞龙给料机、推进给料机、给粉机、循环流化床燃烧炉、燃尽室、高温分离器、返料器、沉降炉本体、高效分离器、水冷系统、布袋除尘器、外置式电加热空预器、测量控制系统等。试验台整体流程图如下图所示。
流化床共处置焚烧试验台流程图
系统主要参数:
(1)流化床炉膛内径:140mm;
(2)高度:4500mm;
(3)燃尽室高度:2000mm;
(4)沉降炉内径:100mm,包括着火段1500mm和燃尽段2000mm;
(5)电加热功率:120MW;
(6)给料量:16kg/h;
(7)燃烧炉鼓风量:200Nm3/h;
(8)燃烧炉运行温度:流化床部分0-1000℃,沉降炉部分0-1500℃;
(9)燃烧炉烟气量:300Nm3/h;
(10)燃烧炉排渣量:8kg/h;
(11)排烟温度:<180℃。
(1)远程/就地双控制系统
流化床共处置焚烧试验台采用远程/就地双控制系统,可以通过控制柜自由切换,如图 26所示。远程操作集成到电脑上,通过软件可以控制整个试验台,并且能够清晰地反馈试验台当前的工作状态,如下图,包括电加热炉体、给料系统、风机系统、水冷系统。所有的风机均采用变频方式控制,同时使用电动阀门,使风量调节更为精准。
流化床共处置焚烧试验台控制柜
流化床共处置焚烧试验台操作界面
(2)分段控制电加热系统
整个流化床共处置焚烧试验台采用分段式电加热系统,流化床部分和沉降炉部分分别都有6个段加热段,每个加热段都采用独立的控制模块。一方面能够更便捷地控制整个系统各区域的工况,让系统处在实验所需的温度段;另一方面,分段式加热系统,可以避免整段加热存在的电炉丝易断,炉体已损坏等问题。
(3)安全保护功能
控制系统加入了通电加热标识,在炉体进行电加热状态时,该段会出现红色标识,让工作人员一目了然,防止出现误操作。
整个试验台安置有8个高清摄像头,并将画面汇总到控制室内,在整个试验进行过程中可以实时观察试验台的各部位的情况,实现试验台内外部同时监控。
操作系统和控制柜靠近安置,如遇突发情况,可以快速切断整个系统,避免对人员和系统造成损伤。
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