垃圾焚烧发电中生活垃圾热值高 就一定适合燃烧吗?.docx

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1、垃圾焚烧发电中生活垃圾热值高就一定适合燃烧吗?热值,在燃料化学中,表示燃料质量的一种重要指标。单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量。通常用热量计测定或由燃料分析结果算出。有高热值和低热值两种。前者是燃料的燃烧热和水蒸气的冷凝热的总数,即燃料完全燃烧时所放出的总热量。后者仅是燃料的燃烧热,即由总热量减去冷凝热的差数。常用的热值单位,J/kg(固体燃料和液体燃料),或JT3(气体燃料)。生活垃圾热值检测方法依据标准生活垃圾采样和物理分析方法CJ/T313-20*中6.5热值内容所需设备氧弹量热计、氧气钢瓶、温度计、压片机、苯甲酸(标准热量)、燃烧丝等。实验步骤(1)用台秤称取Ig左右的苯

2、甲酸;(2)压成片状,称重并记录;(3)旋松氧弹计,把上顶盖放在支架上,并把压片放入钳锅;(4)绕铁丝并把其穿到固定钳锅的两极上,铁丝底部与压片充分接触,但不与钳锅接触;(5)在氧弹内注入IOnII自来水,并把上顶盖整体放入氧弹内,旋紧。拿去充氧气,氧气充至约2000kPa,即20kgcm2左右;(6)外壳注满去离子水;(7)把固定不锈钢内桶的支架放入氧弹量热计的大槽内;(8)在不锈钢桶内放入氧弹量热计的底座;(9)在不锈钢桶内,注入300OnIl自来水,并放在大槽内的支架位置上;(10)把氧弹放入不锈钢桶内,这时水差不多满过氧弹;(H)把两电极固定在氧弹上;(12)盖上盖子,把电极电线放在卡

3、槽内,并把测温管插入到孔位上;(13)合上电源,表头各指示灯亮;(14)开搅拌,按温度显示按纽,并读取和记录数据。这时每一分钟有一个数据,至温度不再升高时,完毕。(一般不小于5个数据);(15)点火,指示灯亮后熄灭,温度快速上升。按下数据按纽,这时开始读数据并记录,记录至最高温度并下降时为止,至少20个数据。(16)测量数据后,停机。把测温管拿开,放回原来位置并打开盖子,。(17)把氧弹拿出来,放气,检查燃烧结果,若氧弹中没什么残渣,说明燃烧完全。若有很多残渣,说明燃烧不完全,实验失败,要重做。燃烧后余下的铁丝用尺子测量并记录,在计算中减去长度。(18)倒去氧弹中的水,用布把表面擦干净。倒去不

4、锈钢桶内的水,盖上盖子,为下一个实验做好准备。氧弹氧弹是由耐热、耐腐蚀的镁铝合金钢制成的装氧气容器。问题的提出现有垃圾焚烧炉,是以焚烧原生垃圾为对象,城市生活垃圾综合处理新理念一文中提出,若焚烧经熟化并脱水后的垃圾效益会大大提高。但也有人对此一说不以为然,认为:垃圾在厌氧熟化过程中开展了能量转换,一些可燃物质转化为沼气,根据物质不灭及能量守恒法则,熟化后的垃圾热值必然降低,获得了沼气能却减少了焚烧发电能,实属多此一举,没有必要。此言咋一听很有道理,且颇能迷惑人,因此有必要对垃圾“热值”开展一些探讨。辨析垃圾“热值”说到垃圾焚烧,通常人们总认为垃圾的“热值”是越高越好,热值越高发电越多,他们不是

5、把垃圾当作“废物”看,而是把垃圾当作“燃料”看,其实持这种观点是很片面的。诚然,热值高的垃圾确实可以多发电,但热值高的垃圾同时也是比较“耐烧”的,在焚烧炉中停留时间较长,反之热值低的熟化垃圾是不“耐烧”的,在炉中能够迅速燃尽。这就引申出一个问题:建造焚烧炉的目的终究是为了什么?是将生活垃圾当作“燃料”以求获得尽可能多的电能?还是追求尽可能大的吞吐量,以求快速消灭垃圾?如果能够两者兼得当然最好,但若不可兼得,笔者认为应该选择后者。众所周知,垃圾焚烧的运转费用是很高的,不妨这样做一个比较:如果在某一时段内焚烧1吨原生垃圾的费用是IOO元,那么,用同样的时间或许可以焚烧7吨熟化垃圾(注:10吨原生垃

6、圾经熟化脱水后的质量假定为7吨),显然焚烧效率提高了10倍,相当于焚烧1吨原生垃圾的价格是10元。对于某一固定量垃圾而言:1吨原生垃圾经熟化后肯定是热值降低。但如果换一个角度,从某一焚烧时段而言:在一样焚烧时段内可以焚烧1吨原生垃圾或者7吨熟化垃圾,那么,7吨熟化垃圾的热值之和未必就低于1吨原生垃圾的热值。这里需要强调的是:燃料煤的发电效益是表达在数量上,即:每焚烧1吨煤可以发多少电,燃料煤热值越高发电越多,且越耐烧越好;而垃圾焚烧发电的效益是完全表达在焚烧时段上,即:焚烧1天垃圾可以发多少电,至于在1天内终究能够烧掉多少吨垃圾则完全无关紧要。不过还需要补充一句:从环境效益和降低焚烧运营成本而

7、言,每天能够烧掉的垃圾量当然是越多越好。原生垃圾的分选生活垃圾成分复杂,人们希望在解决垃圾污染的同时,还能变废为宝,于是就推出了垃圾综合处理工艺。现行的垃圾综合处理工艺尽管种类繁多,各有千秋,但概括其基本套路总不外乎:先分选,而后将分选物分门别类开展综合处理(或处置)。问题的结症在于:如果分选垃圾真正能够做到快速高效,且分选彻底的话,几乎绝大部分垃圾综合处理工艺都会取得成功,但事实上现有的垃圾综合处理工艺都受到了分选工序的制约:因分选速度不快,限制了日处理量,而分选垃圾不彻底,又给其后的分类处理带来了很多麻烦。生活垃圾中含有许多高含水量易腐有机物,如菜皮瓜果、厨余物等,它们与塑料袋、玻璃、金属

8、及砖瓦砾石等互相粘滞在一起。现有分选机械若分选干燥且互相不粘连的混合物可以获得理想效果,但是分选潮湿且粘滞在一起的生活垃圾却难以奏效,如将正在腐烂着的生活垃圾先烘干后再分选也是不可行的,这需要消耗巨大能量。在不得已情况下,只能选择人工分选作业,生活垃圾中含有的病菌,以及散发的恶臭严重影响工人的安康,因此也难以保证分选质量。另外,人工分选的效率十分有限,少量垃圾尚可应付,但对于日产数千吨,甚至上万吨生活垃圾的城市而言,人工分选作业是无法承受的。尽管现代高科技发展使许多人工操作改由自动化机械代替,但唯独在垃圾综合处理行业存在着如此强烈反差:现代化高科技装备的综合处理机械与最原始的人工分选作业并存,

9、即便是最先进的综合处理设备也不能摆脱这种尴尬。垃圾焚烧后分选焚烧原生垃圾因为炉温高,出炉后的残渣多为胶结块,已经没有分选的可能。焚烧熟化垃圾因为炉温低,过火快,所以垃圾中的无机物在焚烧后几乎是“毫发未损”,入炉前与出炉后完全一样,这就为机械分选提供了极好的条件:出炉后的残余物极其干燥,除炉灰之外,就是互相分离的砖瓦砾石、玻璃、金属等。这时可以首先采用风力分选分离出炉灰,再开展磁力分选,分离出铁器类金属,其后哪怕是再采用人工分选,分选量也已经大大减少,且卫生状况也大大改善,既无病毒和细菌,也没有难闻的恶臭,或许可以根本不用戴口罩。如此一来,令人厌恶而又始终恶梦般伴随人类的城市生活垃圾终于得到了最

10、充分的分解利用,可以近乎100%全部回收。因此,将分选工序排在综合处理工艺之前是不合适的,只有将分选工序转移到最后,才能真正获得高效率。结论:热值高的原生垃圾肯定是“耐烧”的,不会迅速燃尽,而只有低热值的熟化垃圾才有可能迅速燃尽,因此,从环境效益及降低焚烧运营成本而言,干燥易燃,且又能够迅速燃尽的低热值垃圾才是真正可供焚烧的“好垃圾”。垃圾是“废物”,不是“燃料”,迅速消灭才是最重要的,其发电效益仅仅是一种附产品,相比照较起大幅度降低焚烧炉建设成本,以及降低焚烧运营成本而言,焚烧发电纯属是“蝇头小利”而已。一种真正能够解决城市生活垃圾的综合处理工艺必须具备有2个重要特征:其一是能够大容量吃进全城垃圾,做到来者不拒,其二是能够高速度消灭垃圾,前者可以通过“分仓熟化”工艺实现,而后者可以通过焚烧熟化垃圾实现。文章参考:第二届全国固体废弃物处理及综合利用技术与设备交流研讨会

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