众安环保

燃煤锅炉协同处置固废替代燃料(RDF)烟气排放怎么治理

发布时间:2023-5-06

固废资源化替代是当前及未来固废消纳的主要方式之一,替代与其性能相近的当前原材料或燃料,融入现有的产业链、供应链和价值链中,促进企业内部资源优化配置、区域产业共生、物质资源价值再造。

通过利用现有的工业窑炉生产过程协同处置固废,可提高区域废弃物无害化处理能力,有利于化解区域废弃物处理处置的难题,是循环经济的重要领域,是推进无废城市建设的重要举措之一。工业窑炉协同处置固废可构建企业间、产业间、生产系统和生活系统间的循环经济链条,促进企业减少能源资源消耗和污染排放,提升区域固体废物无害化处置与资源化利用,推动水泥等行业化解产能过剩矛盾,促进水泥、电力、钢铁等传统行业绿色转型,实现企业与城市和谐共存。

工业窑炉协同处置固体废物的关键环节包括替代燃料的预处理,众安环保开发的工业固废处置生产线采用模块化设计,可以将工业固废转化为优质的高热值替代燃料(SRF/RDF),可用于替代不可再生的化石能源作为燃料使用。

工业固废处置生产线通过“破碎、分选、成型”等处理工艺,将工业固废转化为高热值的替代燃料(SRF/RDF),首先针对尺寸大小不一的物料要进行破碎处理,选用粗破碎机和细破碎机,实现物料的均质化。其次选用除铁器,将金属物料磁选出来单独收集,这样就完成了金属物料的筛分。针对轻重物料,选择风选设备,将重物质和轻物质给筛分出来。接着,可燃物进入RDF成型机制备成燃料棒,提高燃料的燃烧性能。

1、适合协同处理的燃煤锅炉有哪些类型,以及我国的潜力?

答:根据燃煤锅炉的燃料燃烧特点,适合协同处理固体废物的燃煤锅炉包括煤粉锅炉和循环流化床锅炉。2020年底,我国电站锅炉约8000台,工业锅炉35.59万台。电站锅炉以煤粉锅炉和循环流化床锅炉为主,其中煤粉炉占80%以上。工业锅炉以不适合协同处理固体废物的层燃锅炉为主,适合协同处理固体废物的循环流化床仅占3-5%左右。适合协同处理固体废物的燃煤锅炉,还与其所在位置相关,所在位置若不满足固体废物处理项目的选址要求,也不能协同处理固体废物。此外,为了引导燃煤锅炉协同处理固体废物行业有序发展,在编的《燃煤锅炉协同处理固体废物污染控制标准》可能还会规定协同处置固体废物的锅炉的最小规模(额定蒸发量)要求。

2、适合协同处理的固废有哪些?

答:简单定性的说,适合锅炉协同处理的固体废物应具有以下两个特点:(1)具有热值;(2)重金属、氯、氟、硫等有害元素含量低。在编的《燃煤锅炉协同处理固体废物污染控制标准》正在研究热值及重金属、氯、氟、硫等有害元素含量的定量要求。

3、按照危险废物焚烧标准要求,烟气需在1100℃以上的高温段停留时间超过2秒,循环流化床锅炉不设置二燃室,温度也达不到,如何解决这个问题?

答:首先,燃煤锅炉不是危险废物焚烧炉,《危险废物焚烧污染控制标准》不适用于燃煤锅炉协同处理固体废物(含危险废物)。其次,我国现行《危险废物焚烧污染控制标准》中关于“烟气需在1100℃以上的高温段停留时间超过2秒”的要求来自于欧盟《工业排放指令》(2010-75-EU),但该指令原文为“废物有机卤含量大于1%时,烟气在1100℃以上的停留时间应不小于2秒;有机卤含量不超过1%时,烟气在850℃的停留时间应不小于2秒”,也即欧盟标准认为,处理有机卤含量不超过1%的废物时,烟气在850℃的停留时间不小于2s也是安全的。再次,传统的危险废物焚烧炉一燃室为回转窑,属于层燃燃烧方式,危险废物在回转窑内燃烧不充分,有机物分解不彻底,产生了大量的不完全燃烧产物,有些焚烧炉为了减少二燃室燃料补给量,还有意使回转窑内形成缺氧热解环境,因此回转窑出口烟气中有机物含量极高,因此,有必要在二燃室内进行1100℃以上停留时间不小于2s的二次焚烧处理。反观燃煤的循环流化床锅炉,炉内燃料燃烧的充分程度以及有机物的分解程度远远高于传统焚烧危险废物的回转窑,锅炉炉膛出口的有机物含量和残碳可降低至极低的含量,不会导致后续烟道二噁英的大量合成。最后,我们开展的实验室模拟实验以及现场工程试验的数据也表明,热稳定极高的对二氯苯(对二氯苯常作为水泥窑和焚烧炉性能测试时焚毁去处率测定的有机标识物)在循环流化床热工环境下的热分解炉可达到99.99%以上,这表明绝大数有机物都可以在循环流化床锅炉内实现较为彻底的分解。

4、协同处理危险废物的燃煤锅炉,是否需要对烟气排放设施进行改造?

答:水泥窑、燃煤锅炉等工业窑炉协同处理固体废物技术与危险废物专业焚烧处置技术的主要区别之一是,前者污染控制的关键在于固体废物入窑炉前的源头控制,不对原有工业窑炉烟气处理设施进行改造(烟气量大,也难以进行改造),也即根据工业窑炉现有的污染控制技术原理和特点去选择可以处理的固体废物;后者污染控制的关键虽然也有源头控制,但更重要的是靠末端烟气控制,也即根据处置的固体废物特点去选择、设计末端烟气控制措施。

5、燃煤锅炉烟气风量较大,混入大风量后,是否有稀释排放问题?

答:首先对稀释排放进行定义:稀释排放指对高浓度的有害物质未进行解毒(去除)处理,而是通过掺入无害物质的方式降低有害物质浓度使其达标排放的行为。煤粉锅炉和循环流化床燃煤锅炉特有的热工条件,可将有机物较为彻底的分解,并有效控制尾部烟道二噁英的合成;重金属、Cl、F、S等不能分解的元素,现有燃煤锅炉的烟气处理系统也可实现有效的去除,其在烟气中的分配比例极低。因此,有机物和有害元素都不满足稀释排放定义中“未经处理”这个特征。其次,我国火电厂燃煤锅炉大气污染物排放限值中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、汞的排放限值远低于固体废物专业焚烧炉,燃煤锅炉协同处理固体废物后,还应执行二噁英、氟化氢、氯化氢、总烃等特征污染物的排放限值,这些排放限值目前我国正在研究制定中,参考美国和欧盟锅炉协同处理固体废物相关标准,可以发现这些限值也远低于我国固体废物专业焚烧炉,也就是说供“稀释”的空间是极小的,对于总烃、二噁英等有机类污染物以及CO,燃煤锅炉可以实现协同处理固体废物与协同处理前相比不增加。最后,我们正在编制的《燃煤锅炉协同处理固体废物污染控制标准》,也会通过控制入炉废物中有害元素含量、制定严格的排放限值等措施,严控所谓的稀释排放倾向和意图。

6、燃煤锅炉协同处理危险废物,产生的炉渣、飞灰需要鉴别吗?应如何管理?

答:按照现有的危险废物管理体系,燃煤锅炉协同处理危险废物产生的炉渣、粉煤灰和脱硫产物应进行危险特性鉴别。但是,由于锅炉炉渣、煤粉灰和脱硫产物的产生量巨大,鉴别采样周期长,鉴别采样期间产生的炉渣、煤粉灰和脱硫产物难以进行贮存。其次,锅炉所用的燃煤来源不固定,协同处理的危险废物来源更是多变,根据一个采样周期(30天)采集的炉渣、煤粉灰和脱硫产物样品所得的危险特性鉴别结论也无法拓展到其他时段。因此,我认为对于协同处理危险废物的锅炉炉渣、粉煤灰和脱硫石膏不能走传统的危险特性鉴别程序。那么如何控制锅炉炉渣、粉煤灰和脱硫石膏的环境风险?我认为应该通过企业自行检测、控制入炉废物、常规燃料以及炉渣、粉煤灰和脱硫石膏中的特征污染物满足相关控制指标,同时再配合政府主管部门抽检的方式进行控制。

7、燃煤锅炉协同处理属于处置还是利用?

答:固体法对利用的定义为“从固体废物中提取物质作为原材料或燃料的活动。”据此定义,燃煤锅炉协同处理固体废物不属于利用。但根据欧盟的废物框架指令(2008-98-EC)及巴塞尔公约, 燃煤锅炉协同处理固体废物属于利用中的第R1类,即作为燃料(不直接焚烧)或以其他方式产生能量。《固体废物再生利用污染防止技术导则》(HJ1091-2020)中对固体废物再生利用的定义为:将固体废物直接作为原料或燃料利用,或者通过分离、纯化等工艺处理后进行物质资源化利用的过程,分为用作原料或替代材料的物质再生利用和用作替代燃料的能量再生利用。据此定义,燃煤锅炉协同处理固体废物属于能量再生利用。发改委等部委发布的文件中,将锅炉协同处理固体废物称为“协同资源化处理”。总之,目前我国对燃煤锅炉协同处理固体废物属于处置还是利用还存在不一致的认定。我个人支持将其归为利用。

8、工业窑炉协同处理危险废物,替代燃料产生的碳,是否计算在总的碳排放量中?

答:目前国内还没有统一的规定。欧盟将危险废物中的生物质碳排除于碳排放计量之外。发改委2013年组织编制的《中国水泥生产企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)》中规定,水泥窑的替代燃料或协同处置的废物中的非生物质碳燃烧产生的CO2计入碳排放总量;但国家标准《温室气体排放核算与报告要求 第8部分:水泥生产企业》(GB/T 32151.8-2015)中规定,水泥窑的替代燃料或协同处置的废物中的非生物质碳燃烧等产生的CO2暂时不计入碳排放总量;2021年,中国建材联合会发布的《建筑材料工业二氧化碳排放核算方法》规定,固体废物碳排放视为零。地方层面,《广东省企业(单位)二氧化碳排放信息报告指南(2021年修订)》规定,火电厂锅炉和水泥窑协同处置固体废物造成的CO2排放不计入碳排放总量;但《重庆市建设项目环境影响评价技术指南-碳排放评价(试行)》中,又将固体废物燃烧产生的CO2计入排放总量。总之,我们呼吁国家相关部门尽快制定统一的固体废物利用处置行业碳排放核算方法。

9、与现有炉窑相比,利用燃煤锅炉协同处理危险废物,有哪些先进性?

答:与专业焚烧炉相比,燃煤锅炉协同处理危险废物,投资和运行成本大幅缩减,可燃废物处理能力大,减少化石燃料消耗和温室气体排放效果显著,但废物预处理要求高、入炉限制多;与水泥窑协同处置相比,燃煤锅炉协同处理危险废物,可燃废物处理能力大,但适合处置的废物类别少,废物预处理要求高、入炉限制多;此外,火电行业集中度高,大型央企为主,安全环保管理能力有保障。

利用工业窑炉协同处置固体废物已成为目前国内外固体废物处置及资源化技术的重要发展方向之一。经过40多年的发展历程,如今国内外都已经实现了部分特定工业窑炉如水泥窑、电厂锅炉及炼铁高炉等协同处置技术,然而每一种炉型协同处置固体废物的可行性、环境安全性以及环境污染控制等问题始终是各界学者及相关产业工作人员共同关心的问题。

众安环保作为固体废物预处理设备厂家,可以为您提供一站式固废破碎、分选、资源循环利用整体装备及技术解决方案。提供30多种单机设备和6大系统解决方案,业务范围覆盖危险废物无害化处置、生活垃圾破碎分选、工业垃圾综合处置、大件及园林垃圾减量化处置、生物质农林废弃物处置、有机垃圾处置、医疗废弃物处置、废旧轮胎再生处置及其他固体废弃物处置。公司将以减污降碳协同增效为重点战略方向,持续推进固体废物资源化利用、规范化处置工作。

如果您对我们的产品报价、详细参数感兴趣,欢迎拨打电话 0371-61360118 ,或者点击"在线咨询",我们的技术经理将为您提供详细的解答。

  • 上一篇:
  • 下一篇:
  • 解决方案
    联系我们
    • 联系方式:15639038682
    • 邮 箱:zhongan_eco@163.com
    • 网 址:www.zhongan-eco.com
    • 地 址:郑州市高新技术产业开发区长椿路
      6号西美大厦B座22层
    扫码加好友
    关注公众号
    扫码关注抖音