福建华电永安发电有限公司 福建省永安366000
摘要：将城市生活垃圾分选后可燃物压制成垃圾衍生燃料（简称：RDF），并采用大型的循环流化床锅炉（简称：CFB）掺烧发电，实现工程化利用RDF(热值约3000大卡)，既实现了垃圾综合利用又节约了宝贵的化石燃料。
关键词：生活垃圾；垃圾衍生燃料；RDF；循环流化床锅炉；CFB；二噁英
0 引言
本文就大量城市生活垃圾资源化处理研究与开发提出新的处理思路：在原垃圾填埋场将原生垃圾进行分选，将废旧塑料、金属等可循环利用物质回收利用，而将分选后可燃物压制成RDF，无机物（土、石、煤渣、陶瓷、碎玻璃等）制砖或填埋。RDF采用大型CFB掺烧发电，替代了部份的一次化石能源，实现工程化利用RDF(热值2000-3000大卡)，该方式促进了城市生活垃圾资源化、减量化、无害化综合处理，又实现巨大的社会效益。
1 工艺流程
在原垃圾填埋场将原生垃圾进行分选，将废旧塑料、金属等可循环利用物质回收利用，而将分选后有机物等可燃物压制成RDF，无机物（土、石、煤渣、陶瓷、碎玻璃等）制砖或填埋。RDF用于火电厂大型CFB掺烧发电，替代了部份的一次化石能源。
图1-1 城市生活垃圾分选流程图
垃圾衍生燃料RDF后续处理工艺流程：RDF是将城市垃圾中的可燃物质通过分选、粉碎、干燥、加工成型后所形成的固体燃料。RDF通过大型CFB燃烧进行综合利用，从而实现垃圾资源化和无害化处理。该锅炉具有燃料适应性广、氮氧化物(NOX) 排放低、易于实现灰渣综合利用等特点，RDF在大型CFB燃烧，燃料粒度是CFB锅炉设计中一个重要参数，一般情况下控制入炉燃煤粒度在0～12mm，中位径在2～3mm。拟采用RDF在加工成型后类似圆柱状，长度约50mm，直径约30mm，单体颗粒较大，单块燃料重量约15 g左右，堆积密度约500-800 kg/m3。在上煤过程中进行控制，将一个煤仓单独作为RDF储存仓，在煤输送完成后，RDF通过输煤皮带经筛分和破碎系统旁路进入特定的RDF储存仓，通过对应的给煤机进入炉膛，实现大型工程化利用RDF。
2 CFB掺烧RDF试验及研究
2.1对燃料的燃烧特性、污染物排放特性等进行试烧试验研究，其目的为：
2.1.1在热功率1MWCFB试验台上，进行RDF与燃煤混合燃料进行试烧试验，取得石灰石反应活性、脱硫特性、污染物（SO2、NOX和二噁英等）排放特性等关键技术数据，为后续大型CFB掺烧RDF奠定基础。
3.试验结果分析
3.1典型工况烟气中二噁英检测结果
试烧试验中将90%无烟煤+10%RDF，床温T=900℃，Ca/S=2.5作为典型工况。
试验用RDF燃料是由城市生活垃圾压制破碎而成，成分比较复杂。此前未进行燃烧后二噁英排放的相关研究。目前，我国对烟气中二噁英类排放有明确的限制规定，按《生活垃圾焚烧污染控制标准》GB18485-2014，其排放限量分别为0.1 ng TEQ/m3(标，11%O2)。
测定二噁英类含量的烟气样品在1MWth CFB燃烧试验台上进行采集，选择典型试验工况(90%无烟煤+10%RDF，平均床温T=900℃，Ca/S=2.5)。
烟气取样按照GB18484-2001要求，共取得3个烟气样品，综合测定结果见表3-1。
表3-1 烟气中二噁英类毒性当量（O2 11%换算值） I-TEQ ng/Nm3
从以上测试结果看，典型工况烟气中二噁英类物质为0.014ng TEQ/m3(标，11%O2)。中国对于垃圾焚烧，要求烟气中二噁英类排放低于0.1 ng TEQ/m3(标，11%O2)，远低于标准限值。
4 结论语
4.1 90%无烟煤+10%RDF， Ca/S= 2.5，床温：900℃为前提工况下烟气中二噁英结果：二噁英类物质为0.014ng TEQ/m3(标，11%O2)，典型工况烟气中的二噁英类排放低于标准限值。
综上所述，城市生活垃圾分选后可燃物压制成 RDF在现役大型CFB掺烧技术上是可行的且无需重复建设锅炉。1）将城市生活垃圾进行分选后可燃物制成RDF的工艺成熟、可靠；2）通过垃圾的分选，可去除垃圾中氯元素，有效控制产生二噁英的源头；3）利用大型CFB电站锅炉具有燃料适应性广、高温且稳定燃烧温度、烟气停留时间长及完善的脱硫、脱硝、除尘等环保设施达到资源化、无害化处理城市生活垃圾的目的，所产生的二噁英远远低于国际、国内环保排放标准，各排放均能满足国家环保排放要求。
参考文献
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作者简介：侯林海 1981年08月，男，汉族，福建省永安市，本科学历，工程师，单位：福建华电永安发电有限公司，366000，研究方向：热能与动力工程，地址：福建省永安市新府路168号，13960543765
论文作者:侯林海
论文发表刊物:《科技新时代》2018年10期
论文发表时间:2018/12/6
标签：烟气论文; 燃料论文; 垃圾论文; 生活垃圾论文; 可燃物论文; 工况论文; 城市论文; 《科技新时代》2018年10期论文;