論“滑移式新型常壓垃圾氣化焚燒爐”
其實(shí)垃圾發(fā)電廠就是電力公司采用氣輪機(jī)組發(fā)電的小電廠,只因改變了燒鍋爐燃料,從原來(lái)是燒煤粉,改為燒垃圾,因而就稱垃圾發(fā)電廠。
而發(fā)電廠改燒垃圾,實(shí)際只需改造燒鍋爐的“爐房”而改造后的爐房,實(shí)際就是這個(gè)“滑移式新型常壓垃圾氣化焚燒爐”。其結(jié)構(gòu)功能特點(diǎn)就是令其能燒含水份很高的濕垃圾,使到垃圾運(yùn)來(lái)不管它含難燃的廚余等有機(jī)物,及不燃的砂石、玻璃、金屬等無(wú)機(jī)物,以及含水份很高的濕垃圾,都不需分揀及任何處理,便可以即時(shí)從車上直接倒入爐內(nèi),自動(dòng)關(guān)上爐門,便基本完成任務(wù)。往后的將垃圾滅菌除臭及干燥、氣化焚燒、熱能利用、煙氣收集進(jìn)行熱解及水解以及化學(xué)分解、活性碳吸濾等無(wú)害化處理、余熱循環(huán)再利用、爐渣排出等全部工序,就由爐內(nèi)設(shè)置的無(wú)需人員操控的機(jī)械自動(dòng)化去完成。除了要清走爐內(nèi)自動(dòng)排出的爐渣,再利用來(lái)實(shí)現(xiàn)零廢物排放外,其余就不需人工勞動(dòng),連司爐工都不需要,避免工人要在不衛(wèi)生的環(huán)境工作,并能做到完全無(wú)煙、臭氣及溫室氣體排放和降酸雨危害、空氣中無(wú)塵粒、無(wú)需建煙囪、成為完全無(wú)環(huán)境污染,及無(wú)危害身體健康的垃圾發(fā)電廠,并能做到利用垃圾發(fā)電收入能足夠償還建廠投入資金本息,及支付該廠所有全部費(fèi)用支出,并有盈余來(lái)達(dá)到資源增值的目的。
本來(lái)利用垃圾發(fā)電來(lái)處理固體生活垃圾,既可環(huán)保,又可將垃圾減量到零及增值,以及不會(huì)留有后患,又可將垃圾變成能源,應(yīng)該是目前最理想的做法。
但客觀上垃圾又存在不利燃燒因素,給利用垃圾焚燒發(fā)電帶來(lái)了很多難題。例如①垃圾又臟又臭、細(xì)菌和病毒都有,及物種多、化學(xué)成份復(fù)雜,故燃燒時(shí)定會(huì)產(chǎn)生惡臭;②燃燒時(shí)有有害的二惡英等煙氣影響健康及污染環(huán)境;③垃圾當(dāng)中其實(shí)只有約50-55%是可燃物,35-40%是廚余等有機(jī)物,由于含水量大,故是難燃物,約有5%是泥,砂石等是不燃物,而且垃圾一般是含水量大,故不加處理是很難燃燒;④垃圾當(dāng)中,一些很快就燒完,而一些就要燒長(zhǎng)時(shí)間才能燒盡,故實(shí)難同時(shí)間把它燒盡,加上燒垃圾難燒旺火,以及燃點(diǎn)溫度及熱值也低,因而難有足夠的爐溫及熱量來(lái)供鍋爐產(chǎn)蒸汽來(lái)推動(dòng)氣輪發(fā)電機(jī)組來(lái)發(fā)電等4個(gè)不利燃燒因素,給垃圾焚燒發(fā)電帶來(lái)很大困難,故解決的方法,應(yīng)該根據(jù)上述不利因素,采用有針對(duì)性的克服措施及處理方法來(lái)改造爐房,才能解決。
而目前所建的垃圾發(fā)電廠做法是,垃圾運(yùn)來(lái)要先卸下來(lái)進(jìn)行分揀處理后,再將垃圾堆放在場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行自然干燥,或?qū)⒗胚M(jìn)坑內(nèi)進(jìn)行發(fā)酵“冷焗”5-7天,待垃圾干燥后,才能放進(jìn)爐內(nèi)焚燒,而且燃燒垃圾方法是用抓斗機(jī)將垃圾放入爐內(nèi),吹入大量空氣來(lái)焚燒,靠大煙囪抽排煙氣的傳統(tǒng)直接燃燒方法,只在煙道處噴灑石灰水及袋式過濾煙氣,就作為煙氣處理。結(jié)果就產(chǎn)生以下情況:
1、在將垃圾進(jìn)行分揀處理、自然干燥、發(fā)酵冷焗、及在燃燒垃圾時(shí),會(huì)發(fā)出大量惡臭及有害的煙臭氣味,做成環(huán)境十分惡劣,令方圓幾公里也聞?dòng)袩、臭氣?及有溫室氣體排放和降酸雨危害。另外,要很多人負(fù)出健康代價(jià)在這垃圾叢中工作,也顯得十分不文明,而且有辱國(guó)家形象,應(yīng)該是屬于未能解決環(huán)境污染問題。
2、由于要進(jìn)行這樣反復(fù)的處理工序,就必然令處理垃圾費(fèi)用支出大量增加,加上這樣的處理方法,定必要占用場(chǎng)地特別大,建廠資金投入也特別多,令垃圾所發(fā)出的電,成本價(jià)也超出電力公司的正常收購(gòu)價(jià)3倍有多,做成垃圾發(fā)電廠要大量虧損,故在經(jīng)濟(jì)上是得不償失,從而加重人民和政府財(cái)政負(fù)擔(dān)。
3、由于他的燃燒方法,是無(wú)可能將垃圾中存在的客觀不利燃燒的因素加以克服,及無(wú)法將垃圾完全燒盡,也無(wú)法充分利用燃燒垃圾發(fā)出的熱值,以及會(huì)做成鍋爐產(chǎn)蒸汽量不足或不穩(wěn)定,令氣輪發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常,甚至?xí)l(fā)生故障。
其實(shí)以上問題,一直困擾著研究利用垃圾發(fā)電來(lái)處理固體生活垃圾的工作者,也妨礙著利用垃圾發(fā)電的事業(yè)發(fā)展。因此本人憑借在機(jī)械及化工行業(yè)從事30多年的技術(shù)改革工作經(jīng)驗(yàn),解決了垃圾焚燒發(fā)電的存在問題,發(fā)明了滑移式新型常壓垃圾氣化焚燒爐。其功能達(dá)到完全無(wú)煙、臭氣及溫室氣體排放和降酸雨等危害,空氣中無(wú)塵粒、達(dá)到完全無(wú)污染及無(wú)需建煙囪排煙氣,還創(chuàng)造了垃圾發(fā)電廠能燒濕垃圾,以及四處都清潔干凈,無(wú)感覺有垃圾煙、臭氣味,令空氣清新、衛(wèi)生整潔,一點(diǎn)都不像垃圾發(fā)電廠,完全達(dá)到理想的環(huán)保要求。
在技術(shù)措施方面:我將發(fā)電廠爐房建在地下,并將爐體密封,及在爐內(nèi)將從車上直接倒進(jìn)的垃圾壓實(shí)、滅菌除臭、脫水干燥、氣化焚燒、熱能利用、將煙氣收集進(jìn)行還原成水,令煙氣消失的技術(shù)處理、爐渣排出等各工序全部在爐內(nèi)密封進(jìn)行,避免垃圾在處理及燃燒過程所產(chǎn)生的煙、臭等氣體,散發(fā)出爐外污染環(huán)境及影響人體健康,也便于提高處理質(zhì)量及工作效率,以及降低處理費(fèi)用。
①將爐房分成兩個(gè)功能區(qū),前區(qū)用作將垃圾滅菌除臭及干燥,后區(qū)用作氣化焚燒,令到垃圾運(yùn)來(lái),不管其中含難燃物及不燃物,以及含水份多高,都不用任何分揀及處理,便可即時(shí)直接從車上倒入爐內(nèi),自動(dòng)關(guān)上爐門便基本完成任務(wù),往后的各項(xiàng)處理工序,就由爐內(nèi)設(shè)施一體化自動(dòng)完成,從而避免污染環(huán)境;
②利用鍋爐后余熱燒石灰及制活性碳,結(jié)合將煙氣與鈣化學(xué)分解成無(wú)害煙氣,反過來(lái)用石灰及活性碳處理煙氣及污水,達(dá)到兩全其美的效果:
③利用斜面重力下滑作動(dòng)能,解決爐內(nèi)因濕熱影響而不能用電的難題;
④將原來(lái)是把垃圾直接燃燒,靠煙囪抽排煙氣的燃燒方法,改為管內(nèi)氣化焚燒,以便密封及提高燃燒熱值利用率,及擴(kuò)大燃燒發(fā)熱面,來(lái)提高爐溫及增加熱量,以及將煙氣還原成水,令煙氣消失來(lái)創(chuàng)造無(wú)煙氣排放;及無(wú)需建煙囪;
⑤利用爐渣余熱、氣輪發(fā)電機(jī)部份尾氣、化學(xué)熱分解后的熱煙氣、焚燒爐下熱氣等余熱全部送回前爐來(lái)將垃圾進(jìn)行滅菌除臭及干燥,結(jié)合將煙氣處理;
⑥利用擴(kuò)大燃燒發(fā)熱面,進(jìn)行集熱來(lái)提高爐溫及增加熱量,來(lái)滿足鍋爐所需熱量,避免要加燃油助燃而要增加費(fèi)用支出,并將垃圾氣化焚燒,及煙氣處理等全部工序,實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化完成,從而提高工效,及處理質(zhì)量和降低發(fā)電成本
其實(shí)以上技術(shù)措施,不但能實(shí)現(xiàn)無(wú)需人員操控的機(jī)械自動(dòng)化焚燒處理垃圾,及能達(dá)到完全無(wú)污染環(huán)境的目的,并能大量降低建廠造價(jià)及處理垃圾費(fèi)用;并可從現(xiàn)在垃圾發(fā)電廠每噸處理費(fèi)要105元,降為0.66元,及令建廠造價(jià)只是目前造價(jià)的1/8份,處理垃圾費(fèi)用1/160份,建廠用地1/6份,并能令垃圾運(yùn)來(lái),不管它其中含難燃物及不燃物,及含水份很高的濕垃圾,都可不用分揀及任何處理便可直接從車上倒入爐內(nèi),自動(dòng)關(guān)上爐門,便已完成任務(wù),往后就無(wú)需人員操控和勞動(dòng)及司爐人員的情況下,由爐內(nèi)設(shè)施自動(dòng)化完成,故是相當(dāng)理想。
在經(jīng)濟(jì)方面:由于可令垃圾發(fā)電廠設(shè)備及工序大量簡(jiǎn)化,令到只需要?dú)廨啺l(fā)電機(jī)組,及配電設(shè)施、鍋爐、以及這個(gè)滑移式新型常壓垃圾氣化焚燒爐之外,就不需要其他輔助設(shè)施,從而可以大量減少資金投入,及降低處理費(fèi)用和提高工效,因而可以將垃圾發(fā)電廠從現(xiàn)在要大量虧損,改變成為可以有盈利,來(lái)達(dá)到資源增值的目的。從而創(chuàng)造了利用垃圾焚燒發(fā)電可以有盈利的歷史。
另外,這個(gè)滑移式新型常壓垃圾氣化焚燒爐,是可以直接替代垃圾壓縮站及取代垃圾填埋場(chǎng)使用。原因它可以燒濕垃圾,令垃圾運(yùn)來(lái)不管干與濕,及含難燃物及不燃物,都可以直接倒入爐內(nèi),自動(dòng)關(guān)上爐門,便基本完成任務(wù)。往后就由爐內(nèi)設(shè)置的機(jī)械自動(dòng)化操控完成;又由于該爐是完全無(wú)煙、臭氣排放及無(wú)污染,及可將爐建在地下,令地面只有倒垃圾口和發(fā)電房,因而占地很少,在倒垃圾口處也設(shè)有吸臭裝置,這樣在倒垃圾時(shí)也不會(huì)有臭氣味散發(fā)出來(lái)污染環(huán)境,故在環(huán)保方面也比垃圾壓縮站及填埋場(chǎng)好得多,處理垃圾費(fèi)用也比壓縮站及填埋場(chǎng)少,及可以就地將垃圾處理,從而節(jié)省很多運(yùn)輸垃圾費(fèi)用,及避免運(yùn)輸垃圾途中污染。再者,這個(gè)爐是全部建在地下,因而地面可以有75%的空地用來(lái)綠化,用來(lái)吸收二氧化碳?xì)怏w,及將垃圾發(fā)電廠成為公園,令環(huán)境幽雅。
聽去過日本考察的朋友講,日本處理垃圾廠就建在城區(qū),他的爐也是無(wú)煙氣、臭氣發(fā)出污染環(huán)境,所產(chǎn)出的熱能也是就地供給居民使用。其實(shí)我創(chuàng)造發(fā)明的這個(gè)垃圾爐比日本處理方法好很多,因日本只用活性炭過濾及水解來(lái)處理煙氣。而我就用密閉燃燒,及多層水膜過濾,以及石灰水解和活性炭過濾后,循環(huán)回爐再燒來(lái)處理煙氣,其實(shí)效果是遠(yuǎn)優(yōu)于日本,而且處理費(fèi)用比日本少很多。
再談該“滑移式新型常壓垃圾氣化焚燒爐”的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。以建日處理壹千噸的垃圾發(fā)電廠為例:該爐能令垃圾發(fā)電廠從原來(lái)要大量虧損,改變成為有盈利,雖然盈利看來(lái)不多,但投資商以銀行15年按揭貸款方式投資壹億元,每年就可以從盈利收入358.932萬(wàn)元,政策性提高電力收購(gòu)價(jià)收入每年有2937.6萬(wàn)元,每年提取本金加利息收入951.48萬(wàn)元,三項(xiàng)收入合計(jì)是每年可收回4248.012萬(wàn)元,這樣2年4個(gè)月零7日便可以把投入的資金全部收回,往后每年就可純收入4146.012萬(wàn)元,直至經(jīng)營(yíng)期滿為止,故經(jīng)濟(jì)效益是相當(dāng)好,吸引力亦相當(dāng)大。至于社會(huì)效益方面:既能環(huán)保,又能將垃圾減量及增值,并可將垃圾成為資源,又可減輕人民和政府財(cái)政負(fù)擔(dān),故其社會(huì)效益其實(shí)是相當(dāng)大的。
再談發(fā)展前景:現(xiàn)在世界及我國(guó)都要環(huán)保,而利用垃圾發(fā)電來(lái)處理固體生活垃圾,既環(huán)保又可減量及增值,廠房占地少,及不會(huì)留有后患,是個(gè)好辦法,以前因是技術(shù)問題制約著發(fā)展,現(xiàn)在技術(shù)問題解決了,故發(fā)展前景也非常樂觀。
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