垃圾焚燒發電:將“渣渣”吃干榨凈
“渣渣”是成都方言里對垃圾的稱謂。常住人口1400余萬人的成都,每天產生的生活垃圾達9000噸左右,其中近2000噸的“渣渣”會被運往成都祥福生活垃圾焚燒發電廠進行“瘦身”處理并“發光發熱”。遭人嫌棄的“渣渣”是如何化身綠色能源的,請跟隨科技日報記者的腳步,走進祥福生活垃圾焚燒發電廠一探究竟吧。
汽車駛入廠區,首先看到的是豎立在廠門上方的電子顯示屏,屏幕上顯示著廠區煙氣排放的實時數據。廠區內幾乎聞不到垃圾焚燒的異味,在一片綠地和水池景觀身后,立著一幢灰色的建筑,辦公樓和垃圾焚燒發電設施都在這一幢樓內。
“這在業內是很少見的,一般會將辦公樓和焚燒設施分開,我們這樣設計,一方面是為了節省建設和運營成本,也想借此表明,垃圾焚燒廠是可以與環境和諧共處的,大家不必談之色變。”成都中節能再生能源有限公司總經理蘇志剛介紹道。他是中國環保集團旗下成都祥福生活垃圾焚燒發電項目的負責人。
洗滌車間
垃圾倉
“渣渣”的綠色發電之旅
在成都祥福生活垃圾焚燒發電廠的會議室里,一部以“渣渣”為主角的動漫片,向前來參觀的記者們生動地展示了生活垃圾入廠后經過一系列處理,轉化成綠色能源的旅程。
“渣渣”入廠后的第一站是被傾倒入巨型的垃圾倉,經歷5—7天的脫水和發酵。整個垃圾倉長95米、寬24米、高25米,可存放2萬噸垃圾。站在垃圾倉上方的抓吊控制室里,透過玻璃壁板,望著腳下堆積如山的垃圾,場面頗有些壯觀。為防止臭氣外溢,垃圾倉上方設有很多吸風口,將坑里面的臭氣吸入焚燒爐膛進行燃燒,并形成負壓。
脫水發酵過程中,“渣渣”排出了大部分水分,這就是又臟又臭的垃圾滲濾液。蘇志剛介紹,在垃圾倉底部,設有垃圾滲濾液收集系統,滲濾液通過先進的滲濾液處理工藝,達到污水一級排放標準后排入市政污水管網。
變得相對干燥的“渣渣”進入第二站——焚燒爐。中控室的大屏幕上,顯示著監測到的焚燒爐中的畫面,烈焰熊熊。在焚燒爐膛內,通過預熱干燥、燃燒等一系列物理和化學反應,“渣渣”在850℃以上的烈焰高溫下燃燒。“垃圾燃燒不需要添加其他燃料,完全靠自身燃燒,在900℃的高溫下,一塊磚頭兩秒就能燒成灰渣。”蘇志剛說道。
垃圾焚燒產生的熱能是如何轉換成電能的呢?蘇志剛解釋道,爐內垃圾燃燒后會釋放高溫煙氣,高溫煙氣進入余熱鍋爐,經與鍋爐受熱面熱交換產生過熱蒸汽,過熱蒸汽進入汽輪發電機組做功后產生電力,扣除廠內自用電后,經輸電站進入國家電網。
據統計,祥福生活垃圾焚燒發電廠每年可處理生活垃圾處理65萬噸,利用余熱發電,每年外供電力1.9億度,節約標煤8.1萬噸,減排二氧化碳18.94萬噸。
灰渣制成環保磚余熱用來洗布草
在祥福生活垃圾焚燒發電廠環保展廳里,并排擺放著幾個透明的玻璃瓶。一個裝著幾顆爛菜葉子,一個裝著灰褐色的小石頭狀的顆粒,還有一個裝有灰褐色的粉末。它們分別代表著“渣渣”的“前世今生”。
灰褐色的顆粒和粉末分別是爐渣和飛灰。垃圾燃盡后會產生20%的爐渣和3%的飛灰。經過檢測無污染物后的爐渣,可用作制造建筑材料,在一些城市道路、公園綠地兩邊都鋪設以爐渣為主要原料的環保磚。被布袋除塵器分離出的飛灰,與水泥、螯合劑固化穩定成型后,送到政府指定填埋場進行填埋。
為了綜合利用垃圾發電廠余熱,提高熱能利用率,蘇志剛帶領項目成員在發電廠一旁新建了洗滌工廠,利用垃圾焚燒蒸汽洗滌布草。布草是對酒店客房放置的毛巾、臺布、床單、枕套等的通稱。
蘇志剛介紹,洗滌廠建筑面積9600平方米,設計4條現化代洗滌生產線。目前已投入使用的第一條生產線及設備于今年4月正式投產,洗滌廠采用了較為先進的生產設備和操作技術,和布草洗滌行業的傳統模式相比,大大節省了生產過程中的能源消耗,降低了生產成本,在提高企業自身經濟效益的同時,也有著很好的社會效益。
“過去許多酒店都自建有洗衣房來洗滌布草,但他們的規模較小,設備相對原始,洗衣成本可能比送到我們這來洗還高,同時,每個洗衣房都要燒鍋爐,不達標排放會影響空氣質量。”蘇志剛說道。
站在成都市最繁華的太古里商圈,蘇志剛環顧著四周的一家家五星級酒店,自豪地向記者們介紹道:“這家的床單、被罩都在我們那洗,那家的也是……現在我們每天給60家酒店洗滌5000套床品,未來這個數據還會擴大,業務范圍也會擴大!”
煙氣排放避免“鄰避效應”
長久以來,垃圾焚燒廠總是給人以“嫌惡設施”的印象,由“鄰避效應”引發的反對建廠的公眾事件也不鮮見。垃圾焚燒過程中產生的高溫煙氣,含有包括二公式英在內的毒害物質,人們往往擔憂,這些物質一旦排放到空氣中會危及公眾健康。
對此,蘇志剛表示,在祥福生活垃圾焚燒發電廠,高溫煙氣必須經過一系列嚴格處理,達到歐盟2000標準后才能排放。煙氣首先進入鍋爐脫酸反應塔里,與石灰漿發生反應,脫去煙氣里的二氧化硫、氯化氫等酸性有害物后,再被噴入煙道里的活性炭粉末吸走鉛、汞、鎘等重金屬離子及少量的二公式英,最后通過布袋除塵器過濾除塵后達標排放。
為盡可能減少二公式英排放,祥福生活垃圾焚燒發電廠采用“3T+E”設計原則,對垃圾焚燒實行全過程控制。即保證較高的燃燒溫度(>850℃),保持燃燒氣體的充分滯留時間(>2s),并從爐頂部吹入二次燃燒用空氣,使燃燒氣體形成湍流,達到氣體充分混合,實現完全燃燒。
“歐盟2000標準是目前國際上最嚴格的排放標準,其對于二公式英的排放限值為0.1ngTEQ/Nm3,成都祥福項目自建成運營以來,二噁英的檢測數據在0.0029—0.086ngTEQ/Nm3范圍內,優于歐盟2000標準。”蘇志剛說道。此外,該項目的煙氣排放數據還實現了與當地環保局監控中心聯網,煙氣監測數據處于全天候雙在線監管之中。
據了解,該項目是中國環保集團在垃圾焚燒處理領域的旗艦項目之一。在全國16個省份30余個城市,中國環保集團投建了近50個固廢綜合處理項目,涉及總金額近百億元。中國環保副總經理肖蘭表示,作為一家有著30年發展歷程的環保“老字號”央企,中國環保未來將致力于成為中國固廢領域綜合處理規模大、技術集成能力強、社會經濟效益優、具有國際競爭力的一流企業,打造環保業內的“百年老店”。“垃圾的處理,減量化是最首要的任務和目標,對于中國不少大中城市而言,焚燒是最經濟適用的技術”。
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