瑞典哥德堡Renova垃圾焚烧发电厂介绍
Renova是瑞典西部第一位的固体废物与再利用公司。
Renova的顾客主要是全部瑞典西部的市政当局与商业企业，该公司提供全程式服务，包括咨询、培训、收集、运输、分类、处理和管理。Renova’s通过质量管理ISO9001与环境管理14001认证。
目前负责11个市级行政区的服务。包括ale、Gote-borg、Harryda、Kungsbacka、Kungalv、Lerum、Partille、Tjom、Stenugsund和Ockroo。
本文主要介绍在哥德堡的垃圾焚烧发电厂，在这里，服务区域的家庭垃圾和工业垃圾一起进行焚烧处理，余热用来发电和集中供热。
一、固体废物转化成电力和热水
Renova的垃圾焚烧发电厂主要处理市政当局易燃垃圾，每年产生的全部能源相当于130,000吨石油。
该厂有三条焚烧处理线。每条处理线包括一台焚烧炉、一台蒸汽锅炉、一台静电除尘器、一台烟气冷凝清洁系统和袋式除尘器。每年可焚烧垃圾460，000吨。每天进厂车辆超过300辆，称重后卸到卸料间，然后直接焚烧或进行预处理。抓斗定量向焚烧炉供料，垃圾池中水分蒸发减量约4-5％。
如果垃圾是可以直接燃烧的（如生活垃圾、轻质工业垃圾以及在源头或者其他场所中经过分选的垃圾），则这些垃圾将被直接倾倒到焚烧料池中。
粗大的垃圾首先通过预处理厂，经过预处理后，垃圾的可燃部分通过传送带运送到焚烧料仓中。目前，Renova共有三套分选设备。通过这些分选设备，那些可以通过其他方式循环利用，或者不适合燃烧的垃圾将被分离出来，而其余垃圾将被粉碎处理，以便提高焚烧效率。
通过焚烧形成的能源将通过电和热的形式被回收。在每年产生的大约220,000MWh电力中，大约由3/4被输入到公共电网，而其余1/4自用。
每年除去自用，大约1.000.000MWh的热将被输送到哥德堡的集中供热网中。该厂主要通过蒸汽涡轮发电机发电，80%的热能是在涡轮冷凝器中回收的，而其余的20%热能通过烟气省煤器和连接在吸热泵中的冷凝器回收。
二、粗大的垃圾变成优等燃料
在预处理场中要清除不可燃烧的垃圾，以便得到尽可能清洁的燃料，同时粗大的可燃烧垃圾将被粉碎。燃料越清洁，其燃烧效率就越高，并且尾气排放指标就越低。该厂的年预处理能力为4万吨。
卸载后的垃圾将首先通过一个粗分选，该过程利用带抓斗的轮式装载机将不可燃烧的分选出来。诸如电冰箱和气瓶之类不可以，也无法进入破碎机或者焚烧炉。
分选：用抓斗将仓内的垃圾抓起，放置到带有平板条的传送皮带上，并被送到观察用传送带上。然后经过进一步的手工分选，垃圾被分为不可燃物质和不可利用物质。对于必须被剪断处理的垃圾被抓起后送到粗切机进行处理。
粗大垃圾处理：在这里，粗大垃圾和物品被切割成小的部分，然后通过传送带被输送回垃圾池。经过这一步处理后，可以更轻松地完成以后的自动分选作业。
磁滚筒：经过初步分选的垃圾通过一个磁滚筒后，其中的废钢铁可以被分选出来。此后，垃圾将离开工厂中的手动控制部分，并进入到通过视频监视器控制的全封闭、自动部分中。其中的所有作业都是通过中央控制室进行监控和运行的。
锤式粉碎机：在锤式粉碎机中，利用转速高到每分钟700转、带有26个破碎装置的转子将垃圾粉碎。该转子重达12吨，可以以非常巨大的力量将垃圾粉碎。如果进入到粉碎机中的某些垃圾材料是不可粉碎的，则将这些材料盛装到一个特制容器中。
滚筒筛：此时，小体积的垃圾将通过一个不停旋转的滚筒筛，该滚筒筛的筛孔尺寸为1厘米。诸如砾石和玻璃之类的重质颗粒通过该滚筒筛被筛分出来后，被盛装到特制的容器中，并运送到填埋场进行填埋。滚筒筛的这个处理步骤可以被越过。
磁选皮带机：通过这些连续的处理，经过分选的垃圾变成了燃料，并最终通过一道磁选工艺来去除其中的废铁和钢板。原有垃圾的大约80%将通过分选，成为优等燃料。这些垃圾通过传送带被送回焚烧厂的垃圾料池。
三、焚烧过程
垃圾的焚烧温度超过850℃
当垃圾被填入焚烧炉，并供应空气后就会发生燃烧。注入的空气来自于不同的源头：一次风来自垃圾料仓，而二次风来自出渣池和回流的烟气。烟气的再循环不但可以降低氮氧化物的生成，还能减少总的烟气产量。炉中的温度大约为1000℃。
储存进料垃圾的料仓容积为22,000m3，容纳的垃圾可维持所有三个焚烧炉一个星期的运转。利用一个抓斗将垃圾运送到进料竖井中。该抓斗一次就可以抓取一卡车（3-4吨，8m3）的垃圾。利用一个推动装置可以将垃圾送入炉膛中。炉瞳中的炉排可以推动垃圾前进，并不断地搅拌，以便达到完全燃烧的目的。燃烧每吨垃圾需要5000m3的空气。大部分空气（一次风）都是取自于垃圾料仓。垃圾中所有具有恶臭的成分都会在850℃以上的温度中被焚烧。为了干燥垃圾并提高燃烧程度，需要利用低压(7bar)蒸汽将一次风的温度从20℃预热到130℃。
整个焚烧厂的运行是在控制室中进行控制的，由于同时也是天车司机的工作间，所以控制室总是有人员值守。工厂的焚烧作业全年24小时不间断进行。通过工艺计算机对焚烧进行控制。为了在不同的条件下都可以得到最高效的燃烧，垃圾的进料、不同区域中的空气量和温度等因素都受到控制。
如果垃圾焚烧完全，则炉渣就将是唯一的残余物质。炉渣将掉落至灌满水的槽中进行冷却，然后充填到炉渣仓中。炉渣的体积应该为进炉垃圾量的5%（或者重量的20%），其中主要包含灰份和不可燃的材料，如废铁、金属和玻璃等。
未来保证烟气的完全燃烧，需要将二次风和回流的烟气吹送到火焰上方。回流的烟气占烟气总体积的20%。与此同时，排放烟气中的氮氧化物（NOx）含量将减少30%。另外，还可以通过向锅炉中喷洒氨水的方式（选择性非催化还原法（SNCR））降低氮氧化物的浓度，在这一过程中，氮氧化物将转化为氮气和水。
在作业开始时，一般要用燃油器加热炉膛。为了保证蒸汽锅炉的压力和循环，在燃烧过程中还要偶尔使用燃油器。在正常的燃烧过程中，只向炉膛中添加由75-85％的生物质燃料组成的，分选后可燃垃圾。
垃圾中的水会在焚烧过程中蒸发，水蒸汽在烟气中的含量占18-22％。在烟气净化的冷凝阶段中，这些水蒸汽会变成热水，其能量通过热吸收泵进行回收。然后这些热水将被引入社区供暖网络中。
四、蒸汽与电力
产生的蒸汽被用于驱动一台汽轮机和一台发电机。发电机产生的电力除了供工厂运行外，还向公共电网送电。一旦离开汽轮机，蒸汽将被引入到汽轮冷凝器中，在这里，蒸汽的热量将被用于集中供热。冷凝后的水将通过给水罐返回到蒸汽锅炉。有些蒸汽还被用于厂区的供暖以及生产工艺过程。
给水的高压条件下被泵送到蒸汽锅炉的气包，而与此同时，其温度也被从140℃预热到200℃。从蒸汽锅炉的气包离开的水将通过管道系统被输送到锅炉中。燃烧生成的高温烟气将水变成蒸汽，而生成的蒸汽将被重新导入锅炉的蒸汽包中。经过过热器的加热后，蒸汽的温度达到400℃，压力达到40巴。
蒸汽通过高压蒸汽室后进入涡轮机。部分蒸汽流在经过蒸汽室后会分别被减压到7巴和3.5巴。另外也可以从涡轮机直接得到被降低到7巴和3.5巴的蒸汽。这部分蒸汽将供厂内使用（如加热泵的操作、一次风的预热、SNCR喷射等）。残余的蒸汽将被导入涡轮机冷凝器用于生热。如果不用于发电，则直接将蒸汽导入冷凝器用于集中供热。
如果生产作业中断，或者涡轮机需要维护，则可以将蒸汽直接引入到备用冷凝器中，而蒸汽中的能量将被用于区域供暖。
在冷凝器中，通过与集中供热来水的热交换可以将蒸汽凝结成水（冷凝物）。通过冷凝室的预热和收集后，冷凝物被泵送回给水罐，然后进入蒸汽锅炉。给水罐通过利用压力为7巴的蒸汽在给水罐中形成大约2.4巴的过压。根据需要可以加入更多的水，但在使用前，这些水必须经过处理，以便保证其不含任何盐分。
垃圾焚烧厂的最大发电量为36.5MW，其中6－8MW可以被用于满足焚烧厂的内部需求。其余的电力将被输送到公共电网中。产生的总电力可以满足10万户住宅的用电需求。
五、烟气净化
烟气中大约99%的颗粒会在静电除尘器中被分离出来。而烟气净化的下一个步骤是将污染物从水中清洗出来。与时同时，烟气中的能量被回收、并被用于集中供热。通过烟气净化可以将热回收量提高20%以上。对排放的烟气进行重新加热可以保证烟气中的水分不会在最终清洁阶段—布袋过滤器中发生冷凝和形成液滴。
静电除尘器：静电除尘器是烟气净化工艺中的第一步。通过静电除尘器，大约99.5％的颗粒（飞灰）将从烟气中被分离出来。这些飞灰将与水净化设备中的污泥相混合，并形成非常稳定的残留产物。
省煤器：烟气通过省煤器向集中供热网络输送热量。而在同时，省煤器可以降低烟气的温度。烟气温度的降低对于随后步骤中对污染物的清理具有举足轻重的作用。
洗涤反应器：对烟气的主要清洗过程就发生在这个反应器中。首先，用喷水的方式将气体的温度降低到60℃。在洗涤反应器中有一层填料材料，通过这些材料烟气可以和循环吸附污染物的工艺水发生最大面积的接触。小颗粒的灰尘、盐酸、氢氟酸、水银和其他重金属会溶于水中，而水会呈极强的酸性。在反应器的顶部是一个液滴分离器。
冷凝反应器：烟气中60%以上的水分是在这个反应器中被冷凝的。可以通过循环水的方式对其进行冷凝。水含量从大约20％降低到7－10%。经过冷凝，污染物和水分会凝结成一种流体，这种流体将通过清洗反应器被泵送到水处理系统中。另外在冷凝反应器中还可以进行热量的回收。在回收过程中，蒸汽中的能量通过冷凝作用被释放到一个中间性的冷却系统中，并通过加热泵输送到区域供暖网络中。冷凝反应器也有填料层和一个可以分离小水珠（气溶胶）的液滴分离器。
包含有各种污染物的冷凝水最后都会被导入水处理系统中。
再加热器：为了避免腐蚀，经过冷凝反应器工序的烟气会被重新加热（从40－45℃到90℃）。
布袋除尘器：烟气的最终净化过程发生在布袋除尘器中。在每个除尘器中有大约一千个由织物材料制成的7.5米长、可以耐受高温的袋子。这些布袋与家用吸尘器中的灰袋很相似。在烟气进入到除尘器之前，需要向其中加入颗粒细微的熟石灰和活性炭。主要成分为含硫酸的酸性气体通过与熟石灰反应而被吸附。二恶英和重金属会被吸附到活性炭中。石灰、炭以及其他游.离颗粒将附着在袋子的外侧，并形成一个单独的层。当气体通过这个颗粒层和布袋后，化学反应和净化过程就宣告完成。在经过硫化稳定处理后，袋式除尘器中的颗粒与静电除尘器中的颗粒（飞灰）以及水净化系统中的污泥混合，形成稳定的残余产物。该产物会被送往填埋场进行处理。烟气引风机可以在炉膛内形成负压，并最终将烟气导入烟囱。
六、水处理
通过絮凝工艺可以将水中的污染物分离出来。通过烟气净化工艺的水可以达到普通水的净度。
污染物溶解在湿烟气处理系统的酸性工艺水中。通过调整pH值，污染物会与沉淀剂结合。此时，絮凝剂将聚集沉淀下来的污染物，并形成大的颗粒后沉降到沉淀罐的底部。最后，残留的颗粒将通过沙滤层被分离、中和的沉降：可以通过两个步骤调节受到污染的工艺水的pH值。首先，在第一个步骤中，通过加入细粒的石灰将 pH值从0.5提高到1.5。在石灰与酸性水发生反应的过程中产生的二氧化碳（CO2）将被吸走。在第二个步骤中要加入熟石灰溶液，以便将pH值提高到 10.5和11.0。作为熟石灰的替代品，还可以使用25%的苛性钠。
絮凝：通过添加一种聚合物絮凝剂可以将沉淀的污染物结合并形成大的凝块。这种凝块会沉淀到沉降罐的底部，然后泵送到淤泥储罐中。静电除尘器中的飞灰、布袋除尘中的残渣与这种淤泥混合后形成稳定的产物，最后送到垃圾填埋场进行填埋处理。烟气净化工艺中的残余产物的量约为总垃圾焚烧量的2%（或者重量的 4%）。其中的大部分为用于中和反应而添加的石灰。
沙滤装置：工艺水在到达沙滤装置以前，已经在热交换器中从大约55℃到30℃。这种温水会被引导到吸热泵中继续降温，降温过程中释放的热被用于局部供暖（1.5MW冷却能：4MW加热能）。吸热泵的动力来自于烟气省煤器中的热水。最后，水会通过沙滤装置，这也是净化工艺中的最后一个步骤，在沙滤工艺中，所有的残余大凝块都会被过滤出来。定期利用反冲洗（在吹入空气的时候，水流会被反向泵送）的方法对沙滤装置进行清洗。清洗后，沙滤装置中的污染物会通过缓冲罐进入到第二个中和阶段，以便清洁。在反冲洗的过程中，过滤器是分段关闭的，这样可以保证清洗作业的连续进行。
通过沙滤装置的水满足官方的要求，但其含盐量为0.8%。该水通过5公里长的管道输送到Gotga Alv河。在此期间要连续地采样并监控排水的质量。
七、集中供热
垃圾焚烧发电厂的坐落非常适于向连接到歌德堡区域供暖网络的民宅和工业建筑供暖。Renova承担整个城市25％的集中供热任务，也就是说，Renova为10万户居民供暖并提供热水。
八、设备工艺参数及烟气排放指标
哥德堡的区域供暖网络是由总长度为550公里的管道组成的封闭网络组成的。返回到垃圾焚烧厂的水温在45℃至60℃之间，经过重新加热，水温将上升到 80℃至120℃。每小时通过焚烧厂的最大水流量可以达到4,300立方米。这样，在产生大约30MW电力的同时，焚烧厂可以将146MW的热量输送到区域供热网络中。
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