Atık yakma enerji üretimi

Atık yakma enerji üretimi

Atık yakma enerji üretimi, atık yakma tesisleri ve ekipmanlarının tanıtılması, sindirilmesi ve yenilenmesi işidir. Son yıllarda belediye katı atıklarının (MSW) yakılmasından kaynaklanan baca gazındaki dioksinler dünyada yaygın bir endişe kaynağıdır. Dioksin gibi oldukça zehirli maddeler çevreye büyük zararlar verir. Dioksin benzeri maddelerin üretiminin ve yayılmasının etkin kontrolü, atık yakma ve atık enerji üretim teknolojisinin teşvik edilmesi ve uygulanmasıyla doğrudan ilgilidir. Dioksinin moleküler yapısı, bir veya iki oksijen atomunun, klor ile ikame edilmiş iki benzen halkasını birbirine bağlamasıdır. PCDD (polikloro dibenzo-p-dioksin) iki oksijen atomuyla bağlanır ve PCDD (polikloro dibenzo-p-dioksin) bir oksijen atomuyla bağlanır. 2,3,7,8-pcdd'nin toksisitesi potasyum siyanürünkinden 160 kat daha yüksekti.

Atık yakma enerji üretiminin çalışma prensibi:

Yakma fırınlarındaki dioksin kaynakları, dioksin öncüsü olan petrol ürünleri ve klorlu plastiklerdir. Oluşumun ana yolu yanmadır. Evsel atıklar çok fazla NaCl, KCl vb. içerirken, yakma işlemi çoğunlukla s elementini içerir ve bu da kirliliğe neden olur. Oksijen varlığında Cl içeren tuzla reaksiyona girerek HCl oluşturur. HCl, Cu'nun oksidasyonu ile oluşan CuO ile reaksiyona girer. Dioksin üretimi için en önemli katalizörün C elementi (standart olarak CO ile) olduğu bulunmuştur.

Atık yakma enerji üretiminin başlıca avantajları şunlardır:

Gaz kontrollü piroliz yakma fırını, yakma işlemini iki yanma odasına böler. İlk yanma odasının sıcaklığı 700 ° C'de kontrol edilir, böylece oksijen eksikliği durumunda çöpler düşük sıcaklıkta ayrıştırılabilir. Bu sırada Cu, Fe ve Al gibi metal elementler oksitlenmeyeceğinden bazıları üretilmeyecek ve bu da dioksin miktarını büyük ölçüde azaltacaktır; Aynı zamanda, HCl üretimi artık oksijen konsantrasyonundan etkilendiğinden, HCl üretimi anoksik yanma nedeniyle azalacaktır; Üstelik kendi kendine indirgenme atmosferinde çok sayıda bileşiğin oluşturulması zordur. Gaz kontrollü yakma fırını katı bir yatak olduğundan, ikincil yanma odasında duman olmayacak ve yanmamış artık karbon kalmayacaktır. Çöpteki yanıcı bileşenler yanıcı gazlara ayrıştırılır ve bunlar, yanma için yeterli oksijenle birlikte ikinci yanma odasına verilir. İkinci yanma odasının sıcaklığı yaklaşık 1000 °C'dir ve baca uzunluğu baca gazının 2S'den fazla kalmasını sağlar, bu da dioksin ve diğer toksik organik gazların yüksek sıcaklıkta tamamen ayrışmasını ve yanmasını sağlar. Ayrıca torba filtre kullanılarak Cu, Ni ve Fe parçacıklarının dioksin oluşumu üzerindeki katalitik etkisi önlenebilir.

Yakma ekipmanı

Bir MSW yakma enerji santralinin MSW yakma fırını, Kanada'da üretilen, ileri itmeli, çok aşamalı bir mekanik ızgaralı yakma fırınıdır. Yakma fırını, yakma sonucu oluşan zehirli gazları etkili bir şekilde azaltabilen dünyanın üçüncü nesil kapak teknolojisine uygulanmıştır.

1. Çöp kutusu yapısı

Çöpler araçla arıtma tesisine taşınıyor ve daha sonra çöp kutusuna dökülüyor. Yeni depolanan çöpler 3 gün sonra yakılmak üzere fırına konulabilir. Çöp bidonuna yerleştirildiğinde, fermentasyon ve sızıntı suyunun drenajı sonrasında çöpün kalorifik değeri artırılabilir ve çöp kolayca tutuşabilir. Çöp kutusunda, çöpün fırının önündeki hazneye gönderilmesi için vinç kepçesi kullanılır.

2. Izgara yapısı

Atık yakma fırını ileri geri hareket eden, ileri itmeli, çok kademeli mekanik ızgaralı bir yakma fırınıdır. Yakma fırını, bir besleyici ve kurutma bölümünde iki aşamalı ızgara, gazlaştırma yanma bölümünde dört aşamalı ızgara ve yakma bölümünde iki aşamalı ızgara dahil olmak üzere sekiz yanma ızgarası ünitesinden oluşur. Yakma fırınındaki sıcaklık 700 ° C'de kontrol edilmelidir. Yanmış çöp, yakma fırınını son ızgaradan terk eder ve kül kutusuna düşer.

Besleyici ve yangın kapısı

Besleyici, hazneye düşen çöpleri, yükleme şahmerdanı aracılığıyla yangın kapısının ön kısmından yanma odasına iter. Besleyici yalnızca beslemeden sorumludur, yanma havası sağlamaz ve yangın kapısı aracılığıyla yanma alanından izole edilir. Besleyici geri çekildiğinde yangın kapısı kapalı kalır. Yangın kapısının kapatılması fırını dışarıdan ayırabilir ve fırın içindeki negatif basıncı koruyabilir. Aynı zamanda yanma odası girişinde sıcaklık ölçüm noktaları bulunmaktadır. Yanma odası girişindeki çöp sıcaklığı çok yüksek olduğunda elektromanyetik valf, yangın kapısı açıldığında besleme kanalından çıkan çöplerin haznedeki çöpleri tutuşturmasını önlemek için yangın kapısı sonrasında püskürtülen püskürtücüyü kontrol edecektir.

Yanma ızgarası

Sekiz aşamalı yanma ızgarası, iki aşamalı kurutma ızgarası, dört aşamalı gazlaştırma ızgarası ve iki aşamalı yanma ızgarasına bölünmüştür. Her ızgaranın altında hidrolik impuls tahrik cihazı bulunmaktadır. 8 kademeli itme aparatı (itme yatağı) çöpleri belli bir sıraya göre iter, böylece yakma fırınına giren çöpler her ızgaraya uygun itme yatağı sayesinde bir sonraki ızgaraya itilir. Yanma için birincil havayı püskürtmek için kullanılan ızgara üzerinde eşit şekilde dağıtılmış delikler vardır. Yanma için birincil hava, ızgaranın altındaki birincil hava borusundan sağlanır. Izgaranın itilmesi sırasında çöp, brülör ve fırından gelen ısı radyasyonunun yanı sıra birincil hava tarafından ısıtılır. Nem hızla buharlaşır ve tutuşur.

Brülör düzeni

Birinci yanma odasında Şekil 2, 17 ve 18'de gösterildiği gibi iki ana brülör bulunmaktadır. Yakma fırınındaki yanma ızgarasının üzerinde sıcaklık ölçüm noktası bulunmaktadır. Yakma fırını çalıştırıldığında ve yanma sıcaklığı gerekliliklerden düşük olduğunda, brülöre (17) yanmayı desteklemek için yağ beslenir. Brülör (18) fırının çıkışında bulunur ve yanmamış çöpleri desteklemek için kullanılır. Brülör için gerekli hava, dört yakma fırınının ortak yanma fanı tarafından sağlanmakta olup, brülör yanması için gerekli hava, atmosferden çekilen temiz havadır. Yanma fanı arızalandığında veya hava beslemesi yetersiz olduğunda, cebri çekiş fanından gelen hava beslemesinin bir kısmı, brülörü beslemek için bypass (Şekil 26'da gösterildiği gibi) tarafından alınır.

3. İkinci oda bacası

İkinci yanma odasının ana kısmı silindirik baca olup, borulardan kaynaklanan baca gazı ölü açısı yoktur. İkinci yanma odasını ayarlamanın amacı, fırındaki zararlı gazı ayrıştırmak için baca gazının teorik hava hacminin %120 ~ 130'u ve yaklaşık 1000 °C'lik koşullar altında 2S'den fazla kalmasını sağlamaktır. İkinci yanma odasının girişinde yardımcı yakıcı bulunmaktadır. Sistem, ikinci yanma odası çıkışındaki baca gazı sıcaklığının belirli bir değerin altında olduğunu tespit ettiğinde ilave yanma için ateşlenecektir. İkincil hava, ikincil yanma odasının girişinden ikincil yanma odasına girer. İkinci yanma odasında atık ısı kazanına giden iki adet üst ve alt çıkış bulunmaktadır ve iki çıkışın önünde baca gazı girişini kontrol etmek için hidrolik olarak çalıştırılan bir saptırma plakası bulunmaktadır.

4. Havalandırma sistemi

Her yakma fırını bir cebri çekiş fanı ile donatılmıştır. Fan, çöp havuzundaki havayı soluduğu gibi, birinci yanma odasının itici yatağının alt kısmından sızan gazı da yakma fırınının dışına doğru solumaktadır. Hava besleme kaynağının bu düzenlemesi, çöp kutusunun mikro negatif basınç durumunda olmasını sağlamak ve çöp kutusundan gaz sızıntısını önlemek içindir. Besleme havası atık ısı kazanına girer, atık ısı kazanının iki kademeli hava ön ısıtıcısından geçer ve ardından büyük bir karıştırma başlığına (Şekil 21'de gösterildiği gibi) girer ve ardından birinci yanma odasına girer ve yakma fırınının ikinci yanma odası sırasıyla birincil ve ikincil hava olarak kullanılır. Kollektör aynı zamanda atık ısı kazanının bypassından gelen dönüş havasını da kabul edebilir. Kollektörden çıkan birincil hava ayrıca iki boruya bölünür: 1. boru, 1 ~ 3 ızgaraya hava sağlamak için üç hava borusuna bağlanır; Başka bir boru 2, 4 ~ 8 ızgaraya hava sağlamak için beş hava borusuna bağlanır. Izgaraya verilen birincil hava, çöpü kurutabilir, ızgarayı soğutabilir ve yanma için hava sağlayabilir. Boru hattı 1'deki hava hacmi düzenleme vanası, yakma fırını girişinin sıcaklığına göre ayarlanmalıdır. Boru hattı 2'deki hava hacmi düzenleme vanası, yakma fırınının sıcaklığına ve oksijen içeriğine göre ayarlanmalıdır. Fırının hava hacmi teorik hava hacminin %70 ~ 80'i kadar olmalıdır. İkincil hava, boru hattı yoluyla ikincil yanma odasına girer. İkincil hava beslemesi teorik hava beslemesinin %120 ~ 130'udur.

5. Kül boşaltma sistemi

Yakma fırınından çıkan kül, kül tankına düşer. İki paralel kül tankının yerleşim yönü yakma fırınının yönüne diktir ve dört yakma fırınının kül tankları yatay olarak bağlanmıştır. Hidrolik basınçla çalıştırılan kül ayırıcı (Şekil 223'te gösterildiği gibi), külü bir kül tankına bırakmayı seçer. Dört yakma fırınından boşaltılan külün kül tankına taşınması için kül tankının alt kısmına bir kül taşıma bandı yerleştirilmiştir. Külü batırmak için kül tankında belirli bir su seviyesine ihtiyaç vardır.

6. Baca gazı arıtma ekipmanı

Baca gazı, atık ısı kazanı tarafından tahliye edildikten sonra ilk olarak yarı kuru yıkayıcıya girer; burada atomizer, pişmiş taş harcını kulenin tepesinden kuleye püskürtmek ve içindeki asit gazı ile nötralize etmek için kullanılır. HCl, HF ve diğer gazları etkili bir şekilde giderebilen baca gazı. Yıkayıcının çıkış borusu üzerinde aktif karbon nozulu mevcut olup, aktif karbon, baca gazındaki dioksin/furanların adsorbe edilmesi için kullanılır. Baca gazı torba filtreye girdikten sonra baca gazı içindeki partiküller ve ağır metaller adsorbe edilerek uzaklaştırılır. Son olarak baca gazı bacadan atmosfere boşaltılır.