康恒环境瞿兆舟:炉排炉技术在垃圾焚烧领域的应用及发展

    8月22日,在2018(第六届)上海固废热点论坛上,上海康恒环境工程公司总经理、上海康恒昱造环境技术有限公司董事长瞿兆舟分享了焚烧炉及余热锅炉技术在垃圾焚烧领域的应用及发展。

    来源:中国固废网   整理:洪翩翩

    作为中信产业基金旗下的固废综合治理专业平台公司,近年来,康恒环境发展迅猛,不仅凭借固废处理多领域布局和垃圾焚烧发电业绩跻身“2017年度中国固废行业影响力企业”,日前,中国固废网还获悉,公司借壳四通股份正式进军A股市场的步伐也进一步加快,可谓前途坦荡。

    8月22日,在2018(第六届)上海固废热点论坛上,上海康恒环境工程公司总经理、上海康恒昱造环境技术有限公司董事长瞿兆舟分享了焚烧炉及余热锅炉技术在垃圾焚烧领域的应用及发展趋势。

    瞿兆舟发言

    以下内容根据瞿兆舟现场发言整理,未经本人审核。

    一、 国内外垃圾处理发展形势

    会上,瞿兆舟首先通过一组数据,纵览了国内外垃圾处理发展形势。

    他表示,近年来欧洲的资源回收量、生物处理量和焚烧处理量均呈现出逐渐增长的趋势,与之对应的填埋处理量和其他处理量,则呈现下降趋势。而美国的垃圾焚烧处理发展情况相对比较简单,垃圾焚烧量和垃圾焚烧厂的数量基本没有大的变化,可见已相对成熟。

    特别值得一提的英国,从瞿兆舟提供的数据可以看出,从2008年到2015年间,英国的焚烧厂数量增长了85%,处理规模增长了149%,瞿兆舟表示,英国垃圾焚烧成为欧洲最大的新兴市场。

    在亚洲发达国家中,瞿兆舟列举了日本和韩国的情况。他表示,总体来讲,日本在不同类型焚烧设施数量与能力变化上呈现:总处理规模基本不变,焚烧炉数量减少,单炉处理规模增,集约化效益明显;韩国填埋量则呈现减少趋势,焚烧量呈增加趋势,2009年反超卫生填埋处理量。目前,垃圾焚烧处理量已超过1万吨/日。

    与此同时,瞿兆舟还分析了中国这十几年来的数据,他表示,近年来,中国的垃圾填埋增速放缓,而垃圾焚烧处理模式则呈现快速增长的态势。

    瞿兆舟认为,从低收入国家、发展中国家,以及发达国家垃圾焚烧发展情况可以看出,无论在哪一个国家,哪一个地区,垃圾焚烧处理的发展方式,垃圾处理的发展都经历了一个历史的、必然的发展规律,即起步阶段(立法、规划)、发展阶段(设施集中建设)、完善阶段(综合管理阶段)三个阶段。他表示,我国垃圾处理“起步晚、起点低、发展快”,比发达国家或地区晚起步约30年。

    二、应用于国内的垃圾焚烧炉技术

    2009年,康恒环境将世界范围内应用广泛的日立造船-Vonroll炉排技术引入国内,并根据国内垃圾焚烧的实际需求进行持续改进,目前已经成为国内市场占有率领先的炉排供应商。会上,在介绍完国际范围内的垃圾焚烧项目概况之后,瞿兆舟将演讲内容转到了垃圾焚烧炉炉排技术在国内的应用上。他表示,随着环保标准的日趋严格,炉排炉技术发展迅猛,其优势也更加逐渐凸显,目前,炉排炉技术在国内的应用越来越广泛。

    瞿兆舟对其中应用较为广泛几种技术进行了一一介绍。

    1. 日立造船、康恒环境机械炉排炉技术

    瞿兆舟首先谈到了康恒环境的机械炉排炉技术,他表示,目前,该项技术在国内的应用案例非常广泛,包括中电新能源投资的海口生活垃圾焚烧项目、康恒环境自投的珠海生活垃圾焚烧项目等。

    其中,珠海生活垃圾焚烧发电项目主要工艺设备参数如下:

    (1)机械炉排炉:共2台,每台焚烧处理能力 600t/d (6700kJ/kg);

    (2)单筒型卧式自然循环式水管锅炉:共2台,额定蒸汽参数4.0MPa(g)/450℃;

    (3)凝汽式汽轮发电机组:共2台,额定进汽参数:3.8MPa(a)/445℃,每台额定容量15MW;

    (4)烟气净化设备:SNCR+半干法+干法+活性炭喷射+袋式除尘。

    珠海生活垃圾焚烧发电项目

    瞿兆舟特别提到了宁波鄞州生活垃圾焚烧发电项目,他表示,该项目外观采用了蜂巢设计理念,设计规模为2250吨/日,采用3套750t/d的机械炉排炉,烟气处理工艺采用SNCR+半干法+干法+活性炭喷射+袋式除尘+SGH+SCR +湿法+GGH,同时,烟气排放标准严于欧盟2010(EU2010/75/EU)标准及国家《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)。

    据了解,该项目于2017年6月投产发电,目前运行效果非常好,2017年底,康恒环境宁波明州生活垃圾焚烧发电厂被浙江省旅游局、浙江省经信委命名为“2017年浙江省工业旅游示范基地”称号。

    宁波鄞州生活垃圾焚烧发电项目

     另外,瞿兆舟还介绍了公司在近期中标且颇受关注的杭州临江环境能源工程项目,该项目位于杭州大江东循环经济(静脉)产业园,建设设计能力为日处理生活垃圾 5200 吨,六台日处理870 吨垃圾的炉排焚烧炉,六台次高压余热锅炉,三台 45MW 次高压凝汽式汽轮机及三台 45MW 的发电机。

    瞿兆舟表示,该项目单体体量巨大,建设标准也很高:每条生活垃圾焚烧线配备完整的上料--焚烧--余热回收锅炉—烟气处理和控制设备,垃圾经焚烧后余热发电、能源回收、残渣综合利用且达到国家或行业规定的排放标准,并产生较好的社会经济效益。

    杭州临江生活垃圾焚烧发电项目

    2. 重庆三峰sity2000机械炉排炉技术

    瞿兆舟表示,第二种是重庆sity2000的机械炉排炉技术。它是一段式、逆推式、行动式,无落差,垃圾的搅拌通过逆推实现,这种技术国内应用比较多,代表项目包括重庆百果园生活垃圾焚烧发电项目、成都九江生活垃圾焚烧发电项目等。

    3. 西格斯、深能源机械炉排炉技术

    西格斯深能源机械炉排炉技术采用台阶式、多级炉排、顺推式结构,代表业绩有老虎坑生活垃圾焚烧发电二期工程等。

    4. 伟伦、广环投机械炉排炉技术

    伟伦广环投机械炉排炉技术采用种四段式、顺推式、落差段、列动式结构,采用这种炉排技术的代表项目有广州市第一资源热力电厂等。

    5. 光大机械炉排炉技术

    光大机械炉排炉技术是顺推式、行动式、翻转式结构,代表项目有苏州垃圾焚烧项目、杭州九峰垃圾焚烧发电项目等。

    6. 杭州新世纪、温州伟明机械炉排炉技术

    杭州新世纪、温州伟明的机械炉排炉是二段式、行动式、逆推+顺推的炉排,杭州绿能环保发电项目、临安绿能环保发电项目等采用这种炉排炉。 

    三、焚烧炉技术的发展

    近年来,焚烧炉技术的发展趋势总体来看呈现两点:一是垃圾性质的变化,具体而言即垃圾的热值的变化显著;二是能源利用效率的变化,近年国内外对垃圾焚烧过程中能源利用效率的追求越来越高。

    瞿兆舟列举了日本以及我国部分城市近年来垃圾热值的变化数据,结果显示,垃圾热值稳步提升已经是大势所趋。

    同时,他表示,从欧洲的情况来看,最近几年,欧洲对能源利用效率日趋重视,其颁布的《废弃物框架指令》、《可再生能源利用促进指令》等一系列文件均指出,要实现垃圾热量高效利用。日本也如出一辙,近年来的能源利用效率也在稳步提升。而能源利用效率的提升与蒸汽温度的提升密不可分。从中日两国废弃物发电的变迁可以看出,日本人花了五、六十年实现的蒸汽参数跨越,中国仅用了一二十年的时间实现了超越。

    基于以上背景,康恒环境开发了一系列的技术与设备。会上,瞿兆舟对近年来康恒所取得的技术突破进行了介绍。

    1. 低空气比/烟气再循环技术

    低空气比/烟气再循环技术是一种把布袋除尘器出口的烟气再供应到焚烧炉内、经还原燃烧、抑制氮氧化物产生的方法。瞿兆舟介绍,该技术在国外的某些案例可使得发电量增加25%、上网电量增加43%。

    2. 自动燃烧控制技术

    目前,该技术已经历三次迭代,具体情况如下:

    3. 炉排技术的发展

    近几年,炉排技术本身也在发展。

    一是炉排结构多样化。瞿兆舟对比了较低热值型炉排结构 (1,000-3,000 kcal/kg )和较高热值型炉排结构 (1,500-3,500 kcal/kg),他表示,前者为列动式结构,适合热值相对比较低的垃圾;后者通风、冷却效果更好,它能够焚烧热值更高一些的垃圾。

    二是水冷炉排技术。瞿兆舟表示,水冷炉排可以将炉排片温度降到200℃以下,这样能够大大提升炉排片的使用寿命。

    三是大型炉排技术。另外,近年来,炉排大型化的趋势也很明显。该技术主要有以下四大优势:


    目前大型炉排技术的部分应用概况如下:

    4. 水冷炉墙技术

    5. 渗滤液浓缩液回喷

    渗滤液浓缩液回喷技术是将垃圾渗滤液经过收集、过滤后,由螺杆泵升压输送,经带雾化头的喷枪送入焚烧炉内进行高温氧化处理。

    6. 沼气入炉技术

    沼气入炉技术是将渗滤液站产生的沼气通过管道引入到气水分离器,经过气水分离的沼气接入罗茨风机增压设备,增压后的沼气即可输送至锅炉本体前回炉掺烧。其优点是利用充分、改善燃烧,且系统稳定、安全度高,但是相比火炬装置,投资成本高。

    四、余热锅炉技术的发展

    瞿兆舟强调,对于垃圾焚烧发电厂而言,除了炉排炉外,余热锅炉也很重要,无论是吨位、体积、造价等,它所占的比例也不小。

    余热锅炉可笼统的分为两种,立式和卧式。瞿兆舟提出,目前,余热锅炉存在两个重要问题需要探讨:一是垃圾焚烧锅炉的设计和运行,为什么要控制温度?第二,温度设计应该遵循什么原则?

    同时,瞿兆舟还分析了余热锅炉在运行汇总可能存在的几种腐蚀情况,具体如下:

    针对余热锅炉应用的上述问题,康恒环境进行了研发和创新,成效显著。会上,瞿兆舟对此还进行了相关案例分享,并介绍了最近在新的垃圾焚烧锅炉上有应用的炉顶吹灰器清灰技术。



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