在公司台湾籍同事李总的邀请下,我随公司总经理吴浩仑先生于9月第一次踏上祖国的第一大岛—台湾。此次赴台主要是参观和学习台湾地区的生活垃圾、危险废弃物焚烧的烟气净化工艺及台湾当地的精密制造企业和先进制造技术。我们从无锡起飞,在台湾的南部城市高雄着陆,开始了台湾由南到北的参观学习之旅。
图为高雄地标建筑85大楼
一、设备制造
我们的参观路线由台湾的机械加工企业开始,在参观的过程中,我们陆续走访了一些专业精密加工制造企业,每个企业都专注和擅长于某一个环节。由这些企业所组成的一条精密设备制造产业链在整个台湾、东南亚乃至全球的制造业中都扮演着重要的角色,这些企业规模都不大,按加工工序分工合作。所用的加工设备技术先进、操作工人技能水准高,和国内的个体加工企业有点类似,都是国家工业不可或缺的基础组成部分。
这些企业所用的加工设备多为业内一流设备,能最大程度的保证加工精度。给我留下深刻印象的是研磨加工和齿轮加工,这些加工技术在我们烟气系统的很多工艺上都用得到。其中,研磨加工能把直径1米,长数米的圆滚研磨得跟镜子一样,和我以前接触过的德国塑料机上的圆滚一样,光滑且精度非常高,据说可以达到0.1微米级。
看过齿轮加工的现场,使我对齿轮加工工艺有了充分理性的认识,以前只是停留在书本上抽象感性的认识,这家公司的斜齿轮加工采用的是展成法滚齿加工技术,可以加工直齿、斜齿和带退刀槽的人字齿(不是整体的人字齿,正反旋向的斜齿组合),齿轮加工完成后再委外进行齿面热处理,处理后返厂进行精加工,这些加工工艺在我们烟气系统中部分设备的减速机及传动设备上有大量的应用,加工图如下:
上图为斜齿加工
上图为齿面精加工
参观中也偶遇两件行业外的高科技半成品,一是海底地震仪的外壳,据说是钛合金做的,原材料由国内企业提供;据工作人员描述说是将多个此设备放入海底,能测出海底地震,起到检测及预警的作用。
上图为海底地震仪
二是海水发电的变速箱,据说安装在海底利用海底的洋流能发电,个人理解应该是星形增速齿轮箱,输入轴装叶轮一样的驱动装置,输出轴外接发电机组(只是猜测)。
上图为海水发电机
二、生活垃圾焚烧焚化厂
接下来参观了台湾的生活垃圾焚化厂(焚烧发电厂)、危险废物焚化厂,由于时间仓促,仅参观了嘉义县鹿草垃圾焚化厂和桃园区观音危废焚化厂。
嘉义县鹿草垃圾焚化厂位于台湾中部,由日本田雄和台湾中钢集团于2000年建造,规模为2x450t/d,现由达和环保服务公司负责运营管理。
作为烟气治理从业人员,在此仅描述一些烟气配置、运行、排放情况及所见所闻。
系统配置和国内的工艺路线一样,但台湾2000年就有这样的高配置,还是比国内超前不少。炉排焚烧炉+SNCR+SDA+消石灰粉喷射+活性炭吸附+布袋除尘器+飞灰稳定化处理,炉排采用日本田雄顺推炉排,SNCR还原剂采用尿素颗粒制作溶液,SDA的雾化器采用NIRO产品(据说台湾只有NIRO和KS两种品牌),干粉和活性炭给料采用日本进口盘式给料机(都不计量),活性炭采用煤质活性炭,比表面积900m2/g,布袋除尘器的过滤单元采用韩国奇艺产品(台湾的垃圾烧电厂的多数使用奇艺和戈尔品牌)。稳定化工艺用水泥+螯合剂(硫基),石灰浆采用消石灰,纯度为90%,浓度为12%(没有达到NIRO要求的>20%)。
上图为焚化厂处理流程
鉴于国内石灰浆泵磨损问题,特地提了一下,得到的回复是他们同样有这个问题,但是他们维修工人动手能力很强,不像国内部分厂家,设备损坏了就更换配件甚至更新成套设备,他们是自已用高铬焊接材料去堆焊叶轮然后重新按原尺寸打磨,在参观时也正遇上了正在维修叶轮的浆泵。
上图为叶轮维修
对于雾化轮磨损,他们同样采取维修的办法。一台雾化轮修修补补用了十八年(注:我们在日本环境局中工场的整套系统都用了二十五年,依然完好如初,不得不佩服他们)。相比国内整套系统用了几年就破旧不堪,有的雾化器刚用几个月就坏得不成样子,原因在于平时的使用及维护。参观期间正好遇到电厂与雾化轮外壳供应商交货、验货,此雾化轮仅换了主体外壳,电厂连雾化轮上的上端盖都舍不得丢,非常节约,值得我们同行学习、借鉴。
上图为用了18年的雾化轮
上图为更换外壳的雾化轮
上图为用了18年的雾化器
对于烟气排放台湾地区的生活垃圾焚烧排放标准数值略高于国内,具体见下图:
上图为参观通道里的在线数据
从上图中看出台湾地区的污染物排放标准为HCL:40ppm(64mg/Nm3)、SO2:80ppm(229mg/Nm3)、NOx 180ppm(370mg/Nm3),相比国标,SO2、NOx的排放要求远低于国内,HCl相差无几。对于烟气颗粒物台湾地区采用不透光率百分比来衡量,但是他们有排放重量指标,限值是220mg/Nm3,即满足不透光率的同时,不能超过220mg,对此不是太习惯,没有国标的重量单位来的直观。从烟气的排放值来看,这套烟气处理装置效果非常好,远低于台湾地区标准,也达到了欧盟标准。相对应这样的排放数据,脱硫剂的耗量为每吨垃圾12-14kg,据说还相对稳定,这也取决于台湾地区的垃圾分类做的好(但没有韩国和日本分的细)。
上图为饭店及厂区内的垃圾箱
在参观过程中我们还看到了该焚化厂还配有家具生产车间,当垃圾中有可用的木材及可以维修翻新家具时,他们会分检出来运到生产车间,工人师傅因材而异制作家具出售,增加营业收入。在他们的参观通道里陈列着有70-80多年历史的陪嫁家具,按时间推算应是上世纪30-40年代的家具,从中可以反映当时台湾地区的民风民俗(中式家具),这些“当代文物”均出自家具生产车间各能工巧匠之手。
上图为电厂内的家具生产车间
上图为有历史感的 “奶奶的嫁妆”
为了消除当地居民对建在家门口的垃圾电厂的反感,台湾地区的垃圾发电厂在建的同时要设有回馈设施,作为当地居民的环保补偿,有公园、游泳池、活动中心等形式,对当地居民实行免费开放或半价开放。台湾地区的垃圾电厂大多数面向社会开放,作为公众参观及青少年环保教育的基地,电厂内有代表性的地方是参观通道上的教育宣传图片及烟囱上小朋友的绘画,体现了电厂与当地民众互动、互利的和睦关系。
上图为回馈设施温水游泳池
上图为回馈设施蜕变驿园(小学生放学暂寄处)
上图为烟囱上小学生绘画
上图为与鹿草厂同仁合影留念
三、危险废物焚化厂
我们所参观的水美工程观音危险废物焚化厂,位于桃园市观音区,1992年建厂,占地2.8公顷,一家私营企业,级别为甲级处理机构,该公司处理能力为88吨/天(实际平均焚化量为70吨/天),处理危险固体+液体废弃物,烟气量约30,000Nm3/h,采用GSA脱酸工艺,具体配置为焚烧炉+半干式脱酸+活性炭吸附+袋式除尘器。
上图为烟气处理流程图
上图为厂区设施全景照片
该项目的焚烧方式为一次燃烧炉(回转窑)+二次燃烧炉+余热锅炉,焚烧炉没有配脱硝装置(因为是早期建设的缘故),但采用了带触媒的布袋分解二噁英及NOx,同时在旋风分离器出口设置了活性炭吸附,吸附二噁英及重金属。脱酸剂采用纯度为98%的氢氧化钙粉制浆,浆液密度为1170kg/m3,喷枪采用三流体喷枪,喷嘴原来采用炭化硅一直裂,后来改用不锈钢。他们的喷枪伸入到塔中心垂直往上喷,很容易磨损(以上两条问题我们在项目上也遇到过),关于此工艺的湿壁问题,回复是返料一直开着,会好些,是因为分离器分离下来的颗粒较大,把粘在塔壁上的湿灰给击打掉了,对于除尘器后的飞灰,容易复燃及结在除尘器灰斗内,他们每周都要清灰,原来的飞灰机械输送设备一直堵,后面都拆掉了,直接在灰斗下做双层翻板阀,下接吨袋装灰运出厂区。该烟气处理厂整体感觉是工艺简单,国内早期的垃圾烟气处理工艺也采用过此工艺,运行不是太理想,目前国内大多数是半干法/干法+湿法串联脱酸配置,观音厂能达标平稳运行这么多年,这跟他们的运营水平、经常维护及脱酸剂纯度有关。他们每周都停炉维护,我们到访时也正值他们停炉检修。至于此工厂固废的烟气排放值仅记了HCL为40ppm,SO2为80ppm,NOx为150ppm,不透光率为10%,但此值貌似是台湾地方排放标准。
观音危废厂也是我们此次参观路线的最后一站,总的来说收获良多,了解了台湾地区机械加工、垃圾及危废处理的现状及运行情况。以上是本人时隔一个月后,根据照片及现场所见所闻整理出的点滴分享,希望大家多多关注我们的宝岛台湾,不仅工业技术先进,风光秀丽,还有著名的台湾本土小吃定会让你留恋忘返。(完)