Výroba energie ze spalování odpadu

Výroba energie ze spalování odpadu

Výroba energie ze spalování odpadu je dílem zavádění, trávení a inovací spaloven a zařízení na spalování odpadu. V posledních letech jsou dioxiny ve spalinách ze spalování tuhého komunálního odpadu (TKO) ve světě společným problémem. Dioxin jako vysoce toxické látky způsobují velké škody na životním prostředí. Účinná kontrola tvorby a šíření látek podobných dioxinům přímo souvisí s podporou a používáním technologie spalování odpadu a výroby energie z odpadu. Molekulární struktura dioxinu spočívá v tom, že jeden nebo dva atomy kyslíku spojují dva benzenové kruhy substituované chlorem. PCDD (polychlordibenzo-p-dioxin) je spojen dvěma atomy kyslíku a PCDD (polychlordibenzo-p-dioxin) je spojen jedním atomem kyslíku. Toxicita 2,3,7,8-pcdd byla 160krát vyšší než toxicita kyanidu draselného.

Princip fungování spalování odpadu:

Zdrojem dioxinů ve spalovnách jsou ropné produkty a chlorované plasty, které jsou prekurzory dioxinů. Hlavním způsobem vzniku je spalování. Domácí odpad obsahuje velké množství NaCl, KCl a tak dále, zatímco spalování často obsahuje prvek s, což má za následek znečištění. V přítomnosti kyslíku reaguje se solí obsahující Cl za vzniku HCl. HCl reaguje s CuO vzniklým oxidací Cu. Bylo zjištěno, že nejdůležitějším katalyzátorem pro výrobu dioxinů je prvek C (s CO jako standard).

Hlavní výhody výroby energie spalováním odpadu jsou následující:

Plynem řízená pyrolýzní spalovna rozděluje spalovací proces na dvě spalovací komory. Teplota první spalovací komory je řízena v rozmezí 700 ℃, takže odpadky mohou být rozkládány při nízké teplotě za podmínek nedostatku kyslíku. V této době nebudou kovové prvky jako Cu, Fe a Al oxidovány, takže některé z nich nebudou produkovány, což výrazně sníží množství dioxinu; Zároveň, protože produkce HCl je ovlivněna koncentrací zbytkového kyslíku, bude produkce HCl snížena anoxickým spalováním; Kromě toho je obtížné vytvořit velké množství sloučenin v atmosféře samoredukce. Vzhledem k tomu, že spalovna řízená plynem je pevné lože, nebude do sekundární spalovací komory unikat žádný kouř ani nespálený zbytkový uhlík. Hořlavé složky v odpadcích se rozkládají na hořlavé plyny, které jsou přiváděny do druhé spalovací komory s dostatečným množstvím kyslíku pro spalování. Teplota druhé spalovací komory je asi 1000 ℃ a délka kouřovodu způsobuje, že spaliny zůstávají déle než 2 S, což zajišťuje úplný rozklad a spálení dioxinu a dalších toxických organických plynů při vysoké teplotě. Katalytickému účinku částic Cu, Ni a Fe na tvorbu dioxinu lze navíc zabránit použitím pytlového filtru.

Spalovací zařízení

Spalovna TKO elektrárny na spalování TKO je pokročilá, vícestupňová spalovna s mechanickým roštem vyrobená v Kanadě. Spalovna byla použita u třetí generace technologie uzávěrů na světě, která dokáže účinně snížit toxické plyny vznikající při spalování.

1. Struktura odpadkového koše

Odpadky se vozí do čistírny autem a následně se sypou do popelnice. Nově uložené odpadky lze po 3 dnech vložit do topeniště ke spálení. Když jsou odpadky umístěny do koše, po fermentaci a odvodnění výluhu se může zvýšit výhřevnost odpadu a odpad lze snadno zapálit. V koši se drapák jeřábu používá k odeslání odpadu do násypky před pecí.

2. Konstrukce roštu

Spalovna odpadu je vratná, dopředu tlačná, vícestupňová mechanická roštová spalovna. Spalovna se skládá z podavače a osmi spalovacích roštových jednotek, včetně dvoustupňového roštu v sušící části, čtyřstupňového roštu ve zplyňovací spalovací části a dvoustupňového roštu v dohořívací části. Teplota ve spalovně by měla být řízena v rozmezí 700 ℃. Vyhořelý odpad opouští spalovnu z posledního roštu a padá do popelníku.

Podavač a protipožární dvířka

Podavač tlačí odpadky padající do násypky do spalovací komory z přední části požárních dvířek přes nakládací beran. Podavač je zodpovědný pouze za podávání, neposkytuje spalovací vzduch a je izolován od spalovacího prostoru přes protipožární dvířka. Požární dvířka zůstávají zavřená, když je podavač zasunut. Zavřením protipožárních dvířek lze oddělit topeniště zvenčí a udržet podtlak v topeništi. Zároveň jsou na vstupu do spalovací komory body pro měření teploty. Když je teplota odpadu na vstupu do spalovací komory příliš vysoká, elektromagnetický ventil bude ovládat rozstřikovač rozstřikovaný za požárními dvířky, aby zabránil odpadkům z plnicího žlabu v zapálení odpadu v násypce při otevření požárních dvířek.

Spalovací rošt

Osmistupňový spalovací rošt je rozdělen na dvoustupňový sušící rošt, čtyřstupňový zplyňovací rošt a dvoustupňový dohořívací rošt. Pod každým roštem je umístěno zařízení hydraulického impulsního pohonu. 8stupňové tlačné zařízení (tlačné lůžko) tlačí odpadky v určitém pořadí, takže odpadky vstupující do spalovny jsou tlačeny k dalšímu roštu tlačným ložem přizpůsobeným každému roštu. Na roštu jsou rovnoměrně rozmístěné otvory, které slouží k rozstřikování primárního vzduchu pro spalování. Primární vzduch pro spalování je přiváděn potrubím primárního vzduchu pod roštem. Během procesu tlačení roštu se odpadky ohřívají sáláním tepla z hořáku a topeniště a také primárním vzduchem. Vlhkost se rychle odpařuje a vznítí.

Uspořádání hořáku

V první spalovací komoře jsou dva hlavní hořáky, jak je znázorněno na obr. 2, 17 a 18. Nad spalovacím roštem ve spalovně je místo pro měření teploty. Když je spalovna spuštěna a teplota spalování je nižší než požadavky, je hořák 17 napájen olejem pro podporu spalování. Hořák 18 je umístěn na výstupu z pece a slouží k doplnění nespáleného odpadu. Vzduch potřebný pro hořák zajišťuje společný spalovací ventilátor čtyř spaloven a vzduch potřebný pro spalování hořáku je čistý vzduch vdechovaný atmosférou. Při poruše spalovacího ventilátoru nebo nedostatečném přívodu vzduchu je část přívodu vzduchu z ventilátoru s nuceným tahem odebírána obtokem (jak je znázorněno na obr. 26) pro napájení hořáku.

3. Kouřovod druhé komory

Hlavní částí druhé spalovací komory je válcový kouřovod a není zde žádný mrtvý úhel spalin způsobený potrubím. Účelem nastavení druhé spalovací komory je, aby spaliny zůstaly déle než 2 S v podmínkách 120 ~ 130 % teoretického objemu vzduchu a asi 1000 °C, aby se rozložil škodlivý plyn v topeništi. Na vstupu do druhé spalovací komory je přídavný hořák. Když systém zjistí, že teplota spalin na výstupu z druhé spalovací komory je nižší než určitá hodnota, zapálí se pro doplňkové spalování. Sekundární vzduch vstupuje do sekundární spalovací komory na vstupu do sekundární spalovací komory. Druhá spalovací komora má dva horní a spodní výstupy vedoucí do kotle na odpadní teplo a před dvěma výstupy je hydraulicky poháněná přepážka pro ovládání vstupu spalin.

4. Ventilační systém

Každá spalovna je vybavena ventilátorem s nuceným tahem. Ventilátor vdechuje vzduch z bazénu odpadků a také vdechuje plyn uniklý ze spodní části tlačného lože první spalovací komory ven ze spalovny. Toto uspořádání zdroje přívodu vzduchu má zajistit, že odpadkový koš je v mikropodtlakovém stavu a zabránit úniku plynu z odpadkového koše. Přiváděný vzduch vstupuje do kotle na odpadní teplo, prochází dvoustupňovým předehřívačem vzduchu kotle na odpadní teplo a poté vstupuje do velké směšovací komory (jak je znázorněno na obr. 21) a poté vstupuje do první spalovací komory a druhá spalovací komora spalovny jako primární a sekundární vzduch. Sběrač může také přijímat vratný vzduch z bypassu kotle na odpadní teplo. Primární vzduch opouštějící sběrač je dále rozdělen do dvou trubek: trubka 1 je spojena se třemi vzduchovými trubkami pro přívod vzduchu na 1 ~ 3 rošt; Další potrubí 2 je připojeno k pěti vzduchovým potrubím pro přívod vzduchu na 4 ~ 8 roštů. Primární vzduch přiváděný na rošt dokáže sušit odpadky, ochlazovat rošt a přivádět vzduch ke spalování. Regulační ventil množství vzduchu na potrubí 1 by měl být nastaven podle teploty na vstupu do spalovny. Regulační ventil množství vzduchu na potrubí 2 by měl být nastaven podle teploty a obsahu kyslíku ve spalovací peci. Objem vzduchu v peci by měl být 70 ~ 80 % teoretického objemu vzduchu. Sekundární vzduch vstupuje potrubím do sekundární spalovací komory. Sekundární přívod vzduchu je 120 ~ 130 % teoretického přívodu vzduchu.

5. Systém vypouštění popela

Popel vypouštěný ze spalovny padá do popelové nádrže. Směr uspořádání dvou paralelních popelových nádrží je kolmý na směr spalovny a popelové nádrže čtyř spaloven jsou spojeny vodorovně. Separátor popela poháněný hydraulickým tlakem (jak je znázorněno na obr. 223) vybírá popel do zásobníku na popel. Na dně nádrže na popel je uspořádán pásový dopravník pro dopravu popela vypouštěného ze čtyř spaloven do nádrže na popel. Pro ponoření popela je nutná určitá hladina vody v nádrži na popel.

6. Zařízení na úpravu spalin

Poté, co jsou spaliny odvedeny kotlem na odpadní teplo, vstupují nejprve do polosuché pračky, ve které se rozprašovač používá k rozstřikování uvařené kamenné malty z horní části věže do věže k neutralizaci kyselým plynem v spaliny, které mohou účinně odstraňovat HCl, HF a další plyny. Na výstupním potrubí pračky je tryska s aktivním uhlím a aktivní uhlí se používá k adsorbci dioxinů / furanů ve spalinách. Po vstupu spalin do tkaninového filtru jsou částice a těžké kovy ve spalinách adsorbovány a odstraněny. Nakonec jsou spaliny odváděny do atmosféry z komína.