การผลิตไฟฟ้าจากเตาเผาขยะ

การผลิตไฟฟ้าจากเตาเผาขยะ

การผลิตกระแสไฟฟ้าจากการเผาขยะเป็นงานในการแนะนำ การย่อย และการสร้างนวัตกรรมให้กับโรงงานและอุปกรณ์เตาเผาขยะ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ไดออกซินในก๊าซไอเสียจากการเผาขยะมูลฝอยชุมชน (MSW) เป็นปัญหาที่พบบ่อยในโลก ไดออกซินเปรียบเสมือนสารที่มีพิษสูงทำให้เกิดอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก การควบคุมการสร้างและการแพร่กระจายของสารคล้ายไดออกซินอย่างมีประสิทธิผลเกี่ยวข้องโดยตรงกับการส่งเสริมและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการเผาขยะและพลังงานขยะ โครงสร้างโมเลกุลของไดออกซินคืออะตอมออกซิเจนหนึ่งหรือสองอะตอมเชื่อมต่อวงแหวนเบนซีนสองวงที่แทนที่ด้วยคลอรีน PCDD (polychloro dibenzo-p-dioxin) เชื่อมต่อกันด้วยอะตอมออกซิเจน 2 อะตอม และ PCDD (polychloro dibenzo-p-dioxin) เชื่อมต่อกันด้วยออกซิเจน 1 อะตอม ความเป็นพิษของ 2,3,7,8-pcdd สูงกว่าโพแทสเซียมไซยาไนด์ 160 เท่า

หลักการทำงานของการผลิตกระแสไฟฟ้าจากการเผาขยะ:

แหล่งที่มาของไดออกซินในเตาเผา ได้แก่ ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมและพลาสติกคลอรีนซึ่งเป็นสารตั้งต้นของไดออกซิน วิธีการหลักในการก่อตัวคือการเผาไหม้ ขยะในครัวเรือนประกอบด้วย NaCl, KCl และอื่นๆ จำนวนมาก ในขณะที่การเผามักจะมีองค์ประกอบของ s ส่งผลให้เกิดมลพิษ เมื่อมีออกซิเจน มันจะทำปฏิกิริยากับเกลือที่มี Cl ให้เกิด HCl HCl ทำปฏิกิริยากับ CuO ที่เกิดจากออกซิเดชันของ Cu พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุดในการผลิตไดออกซินคือธาตุ C (โดยมี CO เป็นมาตรฐาน)

ข้อดีหลักของการผลิตไฟฟ้าแบบเผาขยะมีดังนี้

เตาเผาแบบไพโรไลซิสที่ควบคุมด้วยแก๊สจะแบ่งกระบวนการเผาออกเป็นห้องเผาไหม้สองห้อง อุณหภูมิของห้องเผาไหม้ห้องแรกถูกควบคุมภายใน 700 ℃ เพื่อให้สามารถย่อยสลายขยะได้ที่อุณหภูมิต่ำภายใต้สภาวะขาดออกซิเจน ในเวลานี้ องค์ประกอบโลหะ เช่น Cu, Fe และ Al จะไม่ถูกออกซิไดซ์ ดังนั้นบางส่วนจะไม่เกิดขึ้น ซึ่งจะช่วยลดปริมาณไดออกซินได้อย่างมาก ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากการผลิต HCl ได้รับผลกระทบจากความเข้มข้นของออกซิเจนที่ตกค้าง การผลิต HCl จะลดลงเนื่องจากการเผาไหม้ที่ไม่เป็นพิษ ยิ่งไปกว่านั้น เป็นการยากที่จะสร้างสารประกอบจำนวนมากในชั้นบรรยากาศแบบรีดิวซ์ตัวเอง เนื่องจากเตาเผาควบคุมด้วยแก๊สเป็นฐานที่มั่นคง จะไม่มีควัน และไม่มีคาร์บอนที่ยังไม่เผาไหม้เข้าสู่ห้องเผาไหม้รอง ส่วนประกอบที่ติดไฟได้ในขยะจะถูกย่อยสลายเป็นก๊าซที่ติดไฟได้ ซึ่งจะถูกนำเข้าไปในห้องเผาไหม้ห้องที่สองโดยมีออกซิเจนเพียงพอสำหรับการเผาไหม้ อุณหภูมิของห้องเผาไหม้ที่สองอยู่ที่ประมาณ 1,000 ℃ และความยาวของปล่องควันทำให้ก๊าซไอเสียคงอยู่มากกว่า 2S ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการสลายตัวและการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของไดออกซินและก๊าซอินทรีย์ที่เป็นพิษอื่น ๆ ที่อุณหภูมิสูง นอกจากนี้ คุณสามารถหลีกเลี่ยงผลการเร่งปฏิกิริยาของอนุภาค Cu, Ni และ Fe ต่อการก่อตัวของไดออกซินได้โดยใช้ถุงกรอง

อุปกรณ์การเผา

เตาเผาขยะของโรงไฟฟ้าขยะขยะเป็นเตาเผาแบบตะแกรงเชิงกลแบบหลายขั้นตอนแบบผลักไปข้างหน้าที่ผลิตในแคนาดา เตาเผาถูกนำไปใช้กับเทคโนโลยีฝารุ่นที่สามของโลก ซึ่งสามารถลดก๊าซพิษที่เกิดจากการเผาได้อย่างมีประสิทธิภาพ

1. โครงสร้างถังขยะ

โดยรถยนต์จะขนขยะไปที่โรงบำบัดแล้วเทลงถังขยะ ขยะที่เพิ่งเก็บใหม่สามารถนำเข้าเตาเผาเพื่อการเผาไหม้ได้หลังจากผ่านไป 3 วัน เมื่อทิ้งขยะลงในถังขยะ หลังจากการหมักและการระบายน้ำชะขยะ ค่าความร้อนของขยะสามารถเพิ่มขึ้นได้ และขยะสามารถติดไฟได้ง่าย ในถังขยะจะใช้การหยิบเครนเพื่อส่งขยะไปยังถังพักหน้าเตา

2. โครงสร้างตะแกรง

เตาเผาขยะเป็นเตาเผาแบบตะแกรงเชิงกลแบบหลายขั้นตอนแบบลูกสูบดันไปข้างหน้า เตาเผาประกอบด้วยเครื่องป้อนและตะแกรงเผาไหม้แปดหน่วย ซึ่งรวมถึงตะแกรงสองขั้นตอนในส่วนการทำให้แห้ง ตะแกรงสี่ขั้นตอนในส่วนการเผาไหม้แบบแปรสภาพเป็นแก๊ส และตะแกรงสองขั้นตอนในส่วนที่เหนื่อยหน่าย ควรควบคุมอุณหภูมิในเตาเผาภายใน 700 ℃ ขยะที่ถูกเผาจะทิ้งเตาเผาออกจากตะแกรงสุดท้ายและตกลงไปในถังขยะ

ประตูป้อนและไฟ

ตัวป้อนจะดันขยะที่ตกลงในถังเข้าไปในห้องเผาไหม้จากด้านหน้าประตูหนีไฟผ่านตัวโหลด ตัวป้อนมีหน้าที่ให้อาหารเท่านั้น ไม่มีอากาศเผาไหม้ และแยกออกจากบริเวณเผาไหม้ผ่านประตูหนีไฟ ประตูหนีไฟยังคงปิดอยู่เมื่อดึงตัวป้อนกลับ การปิดประตูหนีไฟสามารถแยกเตาออกจากภายนอกและรักษาแรงดันลบในเตาได้ ขณะเดียวกันก็มีจุดวัดอุณหภูมิบริเวณทางเข้าห้องเผาไหม้ เมื่ออุณหภูมิขยะบริเวณทางเข้าห้องเผาไหม้สูงเกินไป วาล์วไฟฟ้าจะควบคุมเครื่องพ่นสารเคมีที่ฉีดพ่นหลังประตูหนีไฟ เพื่อป้องกันไม่ให้ขยะจากรางป้อนอาหารติดไฟขยะในถังเมื่อประตูหนีไฟเปิดขึ้น

ตะแกรงเผาไหม้

ตะแกรงเผาไหม้แปดขั้นตอนแบ่งออกเป็นตะแกรงอบแห้งสองขั้นตอน ตะแกรงแปรสภาพเป็นแก๊สสี่ขั้นตอน และตะแกรงเหนื่อยหน่ายสองขั้นตอน มีอุปกรณ์ขับเคลื่อนแรงกระตุ้นแบบไฮดรอลิกอยู่ใต้ตะแกรงแต่ละอัน เครื่องดัน 8 ขั้นตอน (เตียงดัน) จะดันขยะตามลำดับที่แน่นอนเพื่อให้ขยะที่เข้าเตาเผาถูกผลักไปยังตะแกรงถัดไปโดยใช้เตียงดันที่ตรงกับตะแกรงแต่ละอัน บนตะแกรงมีรูกระจายเท่าๆ กัน ซึ่งใช้สำหรับพ่นอากาศปฐมภูมิเพื่อการเผาไหม้ อากาศหลักสำหรับการเผาไหม้จะถูกจ่ายโดยท่ออากาศหลักใต้ตะแกรง ในระหว่างกระบวนการดันตะแกรง ขยะจะได้รับความร้อนจากการแผ่รังสีความร้อนจากหัวเผาและเตาเผาตลอดจนอากาศหลัก ความชื้นจะระเหยอย่างรวดเร็วและติดไฟได้

การจัดเตา

ห้องเผาไหม้ห้องแรกจะมีหัวเผาหลักอยู่ 2 หัว ดังแสดงในรูปที่ 2, 17 และ 18 มีจุดวัดอุณหภูมิเหนือตะแกรงเผาไหม้ในเตาเผา เมื่อเตาเผาเริ่มทำงานและอุณหภูมิการเผาไหม้ต่ำกว่าข้อกำหนด หัวเผา 17 จะถูกป้อนด้วยน้ำมันเพื่อรองรับการเผาไหม้ Burner 18 ตั้งอยู่ที่ทางออกของเตาเผาและใช้เพื่อเสริมขยะที่ยังไม่เผา อากาศที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้ของหัวเผานั้นมาจากพัดลมเผาไหม้ทั่วไปของเตาเผาขยะ 4 ตัว และอากาศที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้ของหัวเผาคืออากาศสะอาดที่สูดเข้าไปจากบรรยากาศ เมื่อพัดลมเผาไหม้ไม่ทำงานหรือการจ่ายอากาศไม่เพียงพอ การจ่ายอากาศส่วนหนึ่งจากพัดลมดูดอากาศแบบบังคับจะถูกบายพาส (ดังแสดงในรูปที่ 26) เพื่อจ่ายให้กับหัวเผา

3. ปล่องควันห้องที่สอง

ส่วนหลักของห้องเผาไหม้ที่สองคือปล่องควันทรงกระบอก และไม่มีมุมตายของก๊าซไอเสียที่เกิดจากท่อ วัตถุประสงค์ของการตั้งค่าห้องเผาไหม้ที่สองคือเพื่อให้ก๊าซไอเสียคงอยู่มากกว่า 2S ภายใต้สภาวะ 120 ~ 130% ของปริมาตรอากาศตามทฤษฎีและประมาณ 1,000 ℃ เพื่อสลายก๊าซที่เป็นอันตรายในเตาเผา มีหัวเผาเสริมอยู่ที่ทางเข้าของห้องเผาไหม้ที่สอง เมื่อระบบตรวจพบว่าอุณหภูมิของก๊าซไอเสียที่ทางออกของห้องเผาไหม้ที่สองน้อยกว่าค่าที่กำหนด ระบบจะลุกไหม้เพื่อการเผาไหม้เสริม อากาศทุติยภูมิจะเข้าสู่ห้องเผาไหม้ทุติยภูมิที่ทางเข้าของห้องเผาไหม้ทุติยภูมิ ห้องเผาไหม้ห้องที่สองมีสองช่องบนและล่างที่นำไปสู่หม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง และมีแผ่นกั้นขับเคลื่อนด้วยระบบไฮดรอลิกด้านหน้าช่องจ่ายทั้งสองเพื่อควบคุมทางเข้าของก๊าซไอเสีย

4.ระบบระบายอากาศ

เตาเผาแต่ละแห่งมีพัดลมดูดอากาศแบบบังคับ พัดลมจะสูดอากาศจากบ่อขยะและยังสูดก๊าซที่รั่วไหลจากส่วนล่างของเตียงดันของห้องเผาไหม้ห้องแรกออกสู่ด้านนอกของเตาเผาอีกด้วย การจัดเรียงแหล่งจ่ายอากาศนี้มีไว้เพื่อให้แน่ใจว่าถังขยะอยู่ในสถานะแรงดันลบระดับไมโคร และหลีกเลี่ยงการรั่วไหลของก๊าซในถังขยะ อากาศที่จ่ายเข้าสู่หม้อต้มความร้อนทิ้ง ผ่านเครื่องอุ่นอากาศล่วงหน้าสองขั้นตอนของหม้อต้มความร้อนทิ้ง จากนั้นเข้าสู่ส่วนหัวผสมขนาดใหญ่ (ดังแสดงในรูปที่ 21) จากนั้นเข้าสู่ห้องเผาไหม้ห้องแรกและ ห้องเผาไหม้ที่สองของเตาเผาขยะเป็นอากาศหลักและอากาศทุติยภูมิตามลำดับ ส่วนหัวยังสามารถรับอากาศที่ไหลย้อนกลับจากทางบายพาสของหม้อต้มความร้อนทิ้งได้อีกด้วย อากาศหลักที่ออกจากส่วนหัวจะถูกแบ่งออกเป็นสองท่อเพิ่มเติม: ท่อ 1 เชื่อมต่อกับท่ออากาศสามท่อเพื่อจ่ายอากาศให้กับตะแกรง 1 ~ 3; อีกท่อ 2 เชื่อมต่อกับท่อลม 5 ท่อเพื่อจ่ายอากาศให้กับตะแกรง 4 ~ 8 อากาศหลักที่จ่ายให้กับตะแกรงสามารถทำให้ขยะแห้ง ทำให้ตะแกรงเย็นลง และจ่ายอากาศสำหรับการเผาไหม้ ควรปรับวาล์วควบคุมปริมาตรอากาศบนท่อ 1 ตามอุณหภูมิของทางเข้าเตาเผา ควรปรับวาล์วควบคุมปริมาตรอากาศบนท่อ 2 ตามอุณหภูมิและปริมาณออกซิเจนของเตาเผาขยะ ปริมาตรอากาศของเตาเผาควรอยู่ที่ 70 ~ 80% ของปริมาตรอากาศตามทฤษฎี อากาศทุติยภูมิจะเข้าสู่ห้องเผาไหม้ทุติยภูมิผ่านทางท่อ การจ่ายอากาศสำรองคือ 120 ~ 130% ของการจ่ายอากาศตามทฤษฎี

5. ระบบระบายเถ้า

ขี้เถ้าที่ปล่อยออกมาจากเตาเผาจะตกลงไปในถังขี้เถ้า ทิศทางแผนผังของถังเถ้าสองถังที่ขนานกันนั้นตั้งฉากกับทิศทางของเตาเผา และถังเถ้าของเตาเผาทั้งสี่จะเชื่อมต่อกันในแนวนอน เครื่องแยกเถ้าที่ขับเคลื่อนด้วยแรงดันไฮดรอลิก (ดังแสดงในรูปที่ 223) เลือกที่จะปล่อยเถ้าลงในถังเถ้า สายพานลำเลียงขี้เถ้าถูกจัดเรียงไว้ที่ด้านล่างของถังขี้เถ้าเพื่อขนส่งขี้เถ้าที่ปล่อยออกจากเตาเผาสี่เตาไปยังถังขี้เถ้า จำเป็นต้องมีระดับน้ำในถังเถ้าเพื่อให้เถ้าจมอยู่ใต้น้ำ

6. อุปกรณ์บำบัดก๊าซไอเสีย

หลังจากที่ก๊าซไอเสียถูกระบายออกโดยหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง ขั้นแรกจะเข้าสู่เครื่องฟอกกึ่งแห้ง ซึ่งเครื่องฉีดน้ำจะถูกใช้ฉีดพ่นปูนหินที่ปรุงสุกแล้วจากด้านบนของหอคอยเข้าไปในหอคอยเพื่อทำให้เป็นกลางกับก๊าซกรดใน ก๊าซไอเสียซึ่งสามารถกำจัด HCl, HF และก๊าซอื่น ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีหัวฉีดถ่านกัมมันต์อยู่ที่ท่อทางออกของเครื่องฟอก และถ่านกัมมันต์ใช้ในการดูดซับไดออกซิน / ฟิวแรนในก๊าซไอเสีย หลังจากที่ก๊าซไอเสียเข้าสู่ถุงกรอง อนุภาคและโลหะหนักในก๊าซไอเสียจะถูกดูดซับและกำจัดออก ในที่สุดก๊าซไอเสียจะถูกระบายออกสู่ชั้นบรรยากาศจากปล่องไฟ