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焚燒爐技術(shù)的低碳發(fā)展
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已閱：2888 2018-9-10 |
焚燒爐技術(shù)的低碳發(fā)展
低碳經(jīng)濟(jì)正日益得到全社會(huì)的關(guān)注。人們通過(guò)各種技術(shù)創(chuàng)新手段盡可能地減少經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的能源消耗、減少溫室氣體的排放，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的和諧共贏。本文將概述低碳經(jīng)濟(jì)中焚燒爐技術(shù)的發(fā)展，以及工程承包商如何通過(guò)工程實(shí)踐中焚燒爐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和工程三者的最優(yōu)結(jié)合。
焚燒是指焚化燃燒廢物使之分解并無(wú)害化的過(guò)程，是一種常用的廢物處理方法。焚燒爐是這一過(guò)程的主體裝置，其工作對(duì)象可以非常廣泛。由于焚燒本身也產(chǎn)生煙氣、飛灰和爐渣等殘余物，焚燒爐通常也是一個(gè)更大更復(fù)雜系統(tǒng)的有機(jī)組成部分，這個(gè)系統(tǒng)處理廢物，實(shí)現(xiàn)其減量化、無(wú)害化，通常也回收余熱。有一些危險(xiǎn)廢物，比如API 工廠產(chǎn)生的廢物，焚燒幾乎是處理的唯一選擇，因?yàn)閺U物的種類(lèi)過(guò)于復(fù)雜，很難做到既能回收利用、又不產(chǎn)生交叉污染。
焚燒爐的選擇
焚燒爐系統(tǒng)通常由廢物預(yù)處理、焚燒、余熱回收、焚燒殘余物處理四部分組成。焚燒是系統(tǒng) 的核心組成部分，根據(jù)廢物特性可以有多種爐型選擇，但在很多情況下，為達(dá)到一定的排放標(biāo)準(zhǔn)，焚燒殘余物的處理方式限制了這種選擇。按焚燒（氧化）的程度，可將其分為裂解、氣化和燃燒三種方式。不同方式的采用主要是考慮到焚燒殘余物處理的便利性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。裂解和氣化一般在后續(xù)工段配置燃燒工序以充分分解廢物。廢物基本上可以分為城市垃圾、危險(xiǎn)廢物、污泥和醫(yī)療廢物四大類(lèi)，針對(duì)它們?cè)趶?fù)雜性、危險(xiǎn)性和特殊性方面的各自特點(diǎn)，人們已發(fā)展出許多相應(yīng)的焚燒爐系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行處理。目前，我國(guó)出臺(tái)的相關(guān)焚燒廢物處理法規(guī)有《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18484-2001）、《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 16297-1996）、《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18485-2001）,歐盟目前適用的法規(guī)是《DIRECTIVE 2000/76/EC》。
焚燒技術(shù)要求
和一般的燃燒過(guò)程不同，廢物焚燒的主要目不是產(chǎn)生能源，而是充分分解廢物，為了保證質(zhì)量，必須控制最低焚燒溫度、最少停留時(shí)間和最低含氧量，這樣，余熱的利用效率在一些情況下可能會(huì)因此而下降。焚燒過(guò)程基本上也是按3T（溫度、時(shí)間、湍動(dòng)程度）原則加以控制，為達(dá)到這三個(gè)原則的最佳匹配，燃燒機(jī)、燃燒室及控制系統(tǒng)的完美配合必不可少。由于處理對(duì)象的特殊性，焚燒爐系統(tǒng)一般對(duì)其監(jiān)控、報(bào)警和應(yīng)急處理系統(tǒng)都有嚴(yán)格的要求，其應(yīng)用水平也較高。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，焚燒爐系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備已經(jīng)高度發(fā)展并專(zhuān)業(yè)化，國(guó)內(nèi)目前的核心技術(shù)水平與之相比還有一定距離。比如說(shuō)燃燒機(jī)及噴嘴技術(shù)，國(guó)內(nèi)廠家的選擇就比較少。在歐洲，作為一種低氮燃燒器，DUMAG 的燃燒機(jī)因其獨(dú)特的超音速?lài)娮旒皟?yōu)良的霧化效果而獨(dú)樹(shù)一幟，很多焚燒爐系統(tǒng)因此而選擇將其作為相應(yīng)的配套設(shè)備。
焚燒爐系統(tǒng)設(shè)計(jì)
由于環(huán)保的壓力，最近20 年以來(lái)，國(guó)際上焚燒爐技術(shù)發(fā)展迅速。目前焚燒爐系統(tǒng)是非常模塊化的，各組成單元都有成熟產(chǎn)品，設(shè)計(jì)實(shí)際上就是選擇不同的組成單元將其匹配成一個(gè)系統(tǒng)。焚燒對(duì)象（廢物）的分析在系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中至關(guān)重要，每套系統(tǒng)都有一定的適用對(duì)象范圍，承包商應(yīng)根據(jù)分析結(jié)果，選擇合適的設(shè)備，設(shè)計(jì)合理的流程，整合各類(lèi)設(shè)備，最終滿(mǎn)足客戶(hù)需求。當(dāng)焚燒對(duì)象（廢物）與系統(tǒng)不匹配時(shí)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)性能（如無(wú)害化程度、能量回收效率、排放水平等）將受到很大的限制。如何將環(huán)境要求、經(jīng)濟(jì)性和工程實(shí)現(xiàn)這三者最優(yōu)組合的程度將體現(xiàn)出工程總承包商的能力。
特殊的焚燒爐系統(tǒng)
魯棒性（Robust）是評(píng)估一個(gè)系統(tǒng)優(yōu)良與否的重要指標(biāo)。如前所述，焚燒系統(tǒng)的針對(duì)性是非常強(qiáng)的，這在另一個(gè)意義而言，就是其局限性。目前，與傳統(tǒng)意義有所區(qū)別的焚燒爐系統(tǒng)也已高度發(fā)展，如離子化焚燒系統(tǒng)、電弧焚燒系統(tǒng)和玻璃化焚燒系統(tǒng)等等，這些系統(tǒng)的出現(xiàn)與一些特殊的焚燒副產(chǎn)品處理有很大關(guān)系，比如說(shuō)二噁英類(lèi)的分解、重金屬的穩(wěn)定化就無(wú)法在一次焚燒中將問(wèn)題完全解決，一般的煙氣處理系統(tǒng)也無(wú)能為力。這些新系統(tǒng)（模塊）的出現(xiàn)，大大提高了整個(gè)焚燒系統(tǒng)的魯棒性，只是其高昂的造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用限制了其使用范圍。
小結(jié)
任何一項(xiàng)技術(shù)都有其優(yōu)、缺點(diǎn)，其背后也存在產(chǎn)生與推廣的力量。隨著低碳經(jīng)濟(jì)的來(lái)臨，作為一種廢物處理及能源生產(chǎn)技術(shù)，焚燒爐技術(shù)在我國(guó)將越來(lái)越得到人們的認(rèn)同和重視，得到更加廣泛的應(yīng)用，而在日益嚴(yán)厲的環(huán)保壓力下，越來(lái)越多的工程實(shí)踐也將使得這項(xiàng)技術(shù)更加完善并適合我國(guó)的實(shí)際情況。 |
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