垃圾混燃发电过程污染物排放优化控制研究

摘要

我国垃圾成分复杂、随时间与空间多变,在焚烧处理过程中会产生各种形态的二次污染物。因此,对于各种污染物的生成量,尤其是有剧毒的二嗯英,是评价垃圾焚烧发电厂污染物排放量是否达标的重要依据。
　　 本文对国内外垃圾焚烧发电过程中二次污染物排放、控制及混燃特性有关文献资料研究结果等做了深入地分析,大量研究及试验表明垃圾与煤、秸秆混合作为燃料燃烧,在最佳的燃烧温度和掺混比下可有效降低混燃过程中污染物的生成[1-2]。由于混燃锅炉侧出口污染物含量是整个烟气中污染物的源头,其将会对最终排放烟气中污染物含量产生直接影响。所以本文重点对混燃锅炉侧出口污染物产生机理特性、排放量优化作了深入地研究,目的旨在探讨一种能够有效降低和减少垃圾混燃过程中污染物生成量的适宜工程应用方法。
　　 本文依据山西某垃圾混燃电厂现场运行数据,建立了垃圾与煤、秸秆混燃锅炉污染物排放过程模型,验证表明模型能够较好的模拟混燃锅炉污染物排放过程。在此之上,拟合了混燃过程烟气污染物排放多目标优化函数,优化计算得到Pareto最优解集。依据混燃温度在850℃～900℃范围时二嗯英可被有效分解的工程条件,进一步从Pareto最优解集中选取了污染物排放值能够满足工程标准要求的锅炉混燃运行工况有效解子集,该子集表明当温度大于850℃时,随煤掺混量适当增加及温度升高,锅炉侧出口二噁英生成量显著降低,其值远小于烟气最终允许排放国家标准值及现场烟气经净化处理后的监测值,且其他污染物含量也远低于现场锅炉侧出口实际测试值[3]。若将混燃工况优化后的混合烟气再经净化处理后,二噁英及主要污染物排放值将远远优于工程排放标准要求。