垃圾焚烧发电现状篇(1)

[关键词]垃圾焚烧；现状；焚烧炉选择

[中图分类号]TL941+.32 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-02250-01

从我国垃圾焚烧厂建设初始，对其的建设一直在不断的探索中向前发展，随着对其的不断投资建设，现在已经有了较好的状况。另外，垃圾焚烧过程中，焚烧炉的选择是其十分重要的一个部分，所以了解焚烧炉形式，合理的选择焚烧炉，对垃圾焚烧质量的提高有非常重要的作用，实现其合理焚烧发电的重要途径。

一、垃圾焚烧发电的现状

在1987年，我国的第一作生活垃圾焚烧厂建设成功，并且投入运行。后来经过不断地探索与发展，使我国的垃圾焚烧技术不断的提升，快速的向前发展。在一方面，有些城市利用外国政府的贷款，引进了一些比较先进的设备和技术，着力于建设比较现代化的垃圾焚烧厂，但是这一类的焚烧厂建设的周期比较长，比较耗时；另外，一些国内的厂家，通过对外国的技术以及经验的吸收，向国产的中型设备发展。同时，有些研究机构通过对流化床技术的应用，研究出了科技含量较高的垃圾燃烧设备，并且取得了成功。循环流化床要在垃圾中添加煤来进行混烧，这样可以提高焚烧的效率，可以提高发电量，现在基本都是在使用这种技术。

在我国，建立垃圾处理厂的投资模式主要有两种，一种是政府来进行投资，另外一种是企业来进行投资建设。在上世纪90年代以前的垃圾焚烧厂的建设基本都是政府投资的，但是在之后的垃圾焚烧厂的建设中，一般都是企业投资的模式。在企业的投资模式中，技术一般都比较先进，由于他们要追求利益，就必须要满足需要，这样才能不断的向前发展。只有不断的使用新技术，新设备，才能不断提高垃圾焚烧处理的质量，提高利用率。

二，焚烧炉形式

燃烧炉是垃圾焚烧处理中关键的设备。垃圾的成分比较复杂，热值变化比较大，所以垃圾的燃烧系统以及燃烧炉的结构变化也就比较大。垃圾的主要的特性是，热值较小，含有较多的水分和灰分；其物理成分特别复杂，其中含有一些有害的以及腐蚀性的物质。在进行燃烧炉的设计的时候，必须要考虑到燃烧的温度、垃圾和烟气炉内停留的时间以及紊流，这样才可以保证垃圾可以充分的燃烧，提高燃烧的效率，减少有害物质的影响。根据燃烧方式的不同来进行分类，在实际的使用中的燃烧炉的形式主要有以下的几种：

1 机械炉排式的焚烧烧炉

这种焚烧炉是发展的比较早的一种形式，在不断的发展中，技术已经比较完善，运行相对来说比较可靠。

这种焚烧炉由于炉排的结构以及运行方式不同而样式比较多，但其进行燃烧的原理基本上都是相同的。垃圾在炉排之上进行层状的燃烧，然后经过干燥和燃烧以及燃烬等程序最后将灰渣排除炉外；不同形式的炉排会通过各自的方式使垃圾不断的松动，这样可以加大垃圾与空气的接触面积，提高燃烧的效率，以达到比较理想的效果。为垃圾燃烧所提供的空气是由炉底送入的，根据垃圾的热值以及水分的不同，可以选择送入热风或者是冷风，炉排结构的不同也会使其透风的方式不同。根据炉排的运行方式和结构的相异，其形式主要有滚动式炉排，往复推动式炉排，脉冲抛动式炉排以及多段波动式。主要的滚动式和往复推动式。

第一，滚动式的炉排一般是由5～7个滚筒向下倾斜的排列着而组成的，每一个滚筒都有一个风室来配置，在滚筒的表面有很多的通气孔，在每一个滚筒中的通气量可以根据不同的需要来相应的进行调整，每一个滚筒的滚动速度不一定要保持一致。推料器将垃圾推进炉内，垃圾随着滚筒的转动而下一级运送，垃圾在滚筒内转动的时候以及由这一季向下一级推动的时候，要保证其可以比较良好的混合和翻转，以此来达到较好的燃烧效果。滚筒的转速和进风的多少可以单独的进行调节，这样又可以控制住来及在转筒内部的停留时间。在滚筒转动的时候，滚动可不断冷却，因此，炉排所用的材料一般是灰铸铁。

第二，根据不同的运送方向，可以将往复推动式炉排分为顺推式及逆推式两种。但是它们的工作原理是相同的，都是将炉排布置成倾斜阶梯的形式，其总体的倾斜角是在10～15度。垃圾在推料器的作用下被推进炉内，然后通过运动的炉排的作用将垃圾松动、切断以及翻滚，然后向燃烧区和燃烬区移动。两种方式不同的地方就是顺推式的方式与垃圾所流动的方向是一致的，这样可以使垃圾的流动性较好，有的炉排的内部会安装切刀，这样有利于切断垃圾。逆推式是垃圾的流动方式与炉排的运行方式是相反的，这样可以使垃圾更好的进行翻转。但是无论是使用哪一种方式都要采取适当措施来使垃圾合理燃烧。

2 流化床式的焚烧炉

这种焚烧炉是通过对刘泰华技术的应用来进行垃圾的焚烧，在炉内放置大量的石英砂来作为热载体。在进行垃圾的燃烧之前，要先通过喷油燃烧的方式将在炉内的石英砂加热到600摄氏度之上，将垃圾破碎到5cm以下的大小粒度时候再投进炉内，这样使垃圾与石英砂混合，垃圾的水分就可以很快的蒸发掉，使垃圾变得比较脆而有利于燃烧。

这种形式的焚烧炉因为存在热载体，所以燃烧的比较稳定，燃烧的效率较高。在焚烧的过程中，可以将温度控制在850摄氏度左右，因此可以降低氮氧化物的影响，另外，可以在炉内喷进一些石灰来出去酸性的气体。但是其缺点是，要将垃圾分类进行破碎，消耗的动力比较大，并且对炉墙的损害比较严重。

三，合理选择焚烧炉

机械炉排式的焚烧炉，技术比较完善可靠，对垃圾有较强的适应性，可以用来燃烧热值较低并且水分含量较高的垃圾，采取一定的措施来完善燃烧系统以及炉体的结构，可以燃烧国内的垃圾。但随着科学的发展，现在的垃圾焚烧处理中，流化床形式的焚烧炉也应用的比较广泛，并且技术也比较成熟。

从目前的情况来看，国内的有关垃圾焚烧发电的技术逐渐的走向成熟，但是水平差异较大，不够整齐。在实际中，主要使用的有流化床炉以及炉排炉。炉排炉有的使用国内的设备，有的引进国外的设备。国内的流化床炉在焚烧过程中要加煤，但日本研制的不需要加煤。

引进国外的先进技术和经验，造价比较高。流化床技术与炉排技术相比，投资比较低，另外流化床技术的垃圾燃烧效率比较高，发电较高，但是由于要使用到煤资源，所以在使用中要慎重选择。

结束语

现在的社会的不断发展，对能源和环境的要求越来越高，垃圾无论是在能源利用上，还是在环境保护上都占有十分重要的地位，垃圾的焚烧发电不仅是将能源循环利用，也有利于保护环境，所以提高垃圾焚烧发电的利用率也就十分的重要，要选择比较合适的焚烧炉，合理地进行垃圾的焚烧，使之得到合理的利用。有关的制造厂家，也要不断的探索，制造出更加先进的设备，满足垃圾焚烧的质量要求。

参考文献

[1]许锡元；许麟雄；曹金福；许剑雄；许善良，垃圾焚烧炉巨温炉体[P1，中国专利：CN102777919A，2012-11-14

[2]许善良；许锡元；曹金福；许麟雄；许剑雄，垃圾焚烧炉均衡进料装置[P]，中国专利：CN102767833A，2012-11-07

垃圾焚烧发电现状篇(2)

[关键词]生活垃圾 焚烧发电 经济 污染

中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0222-01

一、引言

由于存在垃圾泛滥的情况，所以很多国家对于垃圾的处理已经不再局限于销毁和填埋，而是采用有效对策对其进行科学处理。我国有大量的垃圾，有很大的回收再利用价值。垃圾焚烧发电技术作为一种无害化的垃圾处理方式，在为人们生产生活提供电力的同时也减少了对环境的污染，具有很好的发展前景。将垃圾焚烧和垃圾填埋进行对比，对垃圾进行焚烧可能更节约地方，没有对地下水以及地表水进行污染，这将会成为大中型城市垃圾处理的最好选择。但是，因人们缺少环保意识，所以垃圾燃烧发电技术还不够成熟，再加上政府政策支持力度欠缺等原因，致使垃圾焚烧发电项目建设过程中还有许多问题存在。

二、焚烧法概述

垃圾焚烧是一种比较传统的垃圾处理方法，也是处理城市垃圾的主要方法之一。建造垃圾焚烧炉，将焚烧炉内温度控制在980℃左右，对垃圾进行分类收集完成后，可以将垃圾放置于焚烧炉内焚烧处理，可以达到垃圾体积缩小的效果，普通垃圾体积可以缩小50%-80%，可燃性垃圾处理后可以缩小90%。目前还有一些国家和地区采用将焚烧处理与高温热分解相结合的处理方式，进一步缩小垃圾体积。

焚烧处理后，垃圾的质量变轻，体积减小，这样就使填埋量大大缩小，节省用地。与此同时，在燃烧过程中垃圾还会产生大量热能，这些热能可用来供热或者发电，燃烧效率可高达85%，热效率可以达到50%以上。因社会对于环境问题越来越重视，所以使用的现代垃圾焚烧炉都会配备烟尘净化装置，从而有效地减轻大气污染。但是，也有一些地方禁止焚烧垃圾。

三、垃圾焚烧发电工程的现状

1、国内垃圾焚烧发电的应用现状

1988我国在深圳建立第一座垃圾发电厂，之后垃圾燃烧发电迅速发展。北京高安屯生活垃圾焚烧厂是目前亚洲单线规模最大的项目。2013年底，我国就已经有城市生活垃圾焚烧厂166座，总处理能力为4633.7万吨，日处理能力158488吨，总装机约为2600MW。以此可见，我国垃圾焚烧发电技术发展迅速，总数多，装机容量较大，还引进国外先进技术，发展日趋完善和成熟。专家预测，到2020年，我国将新增垃圾发电装机容量约3300MW，将有越来越多的城市选择建设生活垃圾焚烧发电厂。

2、生活垃圾焚烧的相关法规政策日益健全

近年来，我国有关部门对于垃圾焚烧发电的问题已经制定出了一些扶持政策，并且垃圾焚烧发电作为一个行业和产业在国内发展很快。垃圾焚烧发电是垃圾处理的基本方式之一，从《中华人民共和国可再生能源法》、《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国循环经济促进法》、《可再生能源产业发展指导目录》等多个文件来看，我国已把垃圾焚烧发电定位于一种资源综合利用方式，垃圾焚烧发电属于可再生能源中的生物质能，属于循环经济的范畴。另外，国家环保总局等部门在2001年的《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》里也指出，如果一些城市缺少卫生填埋场地、有经济资源以及垃圾燃烧满足热值条件等，就可以对垃圾焚烧处理方法进行发展。

3、垃圾焚烧发电发展空间在逐渐增大

依据以前进行规划的有关政策以及技术路线等，我们国家的垃圾进行处理遵循的原则是：对垃圾进行处理的主要办法为卫生填埋，其次才是焚烧。但是伴随着我国城市化速度的加快，可以利用的土地资源越来越少，很多大中型的城市已经没有办法在城市里寻找到比较合适的垃圾填埋场。当然，因为焚烧炉设备以及整个垃圾焚烧发电过程的工艺都得到了快速的发展，这就降低了建设垃圾发电厂的投资，同时也会对垃圾焚烧发电业的发展产生推动作用。

四、生活垃圾焚烧发电工程存在的问题及对策

1、生活垃圾焚烧发电工程存在的问题

（1）“邻避”问题突出，导致垃圾焚烧发电项目很难落地实施

环卫基础设施的“邻避”问题是一个世界性的问题，这在每个国家都存在，都反对在自家后院建垃圾收集设施、垃圾处理设施。在我国，垃圾焚烧发电项目落地实施难的问题较为突出，除了“邻避”现象，原因主要是反对垃圾焚烧的人士对“二f英”的过度负面宣传，使得“二f英”被妖魔化;其次是相关部门监管力度不够;第三是信息公开度不够、公民参与度不够。上述的这些问题就使得垃圾焚烧发电项目难落地。

（2）垃圾成分复杂，水分含量高

政府没有对垃圾分类工作进行长远的规划，并且对垃圾分类的投入少，缺少垃圾处理措施，没有建立一个健全的回收体系。此外，没有彻底解决产业体系不成熟等问题。一般情况下，对垃圾的回收和倾倒都是粗放式的。因此，垃圾里的水分非常高，尤其在夏季这种现象更为明显，由于含水量高，进而导致垃圾的热值较低，给焚烧垃圾带来了诸多困难。

2、生活垃圾焚烧发电工程的具体对策

（1）做好前期工作，进行合理规划

要合理布局好垃圾焚烧发电项目，优先考虑到项目所能覆盖的服务范围，同时结合着城市经济和地理状况，进行科学的规划，提出合理的涉及垃圾焚烧发电项目的土地供应。项目选址要公示宣传，向公众介绍焚烧工艺，如何处理飞灰、烟气、渗滤液等，引导公众参与，让公众有直观认识，化解邻避效应，杜绝发生公众事件，促进项目落地实施。另外，还要明确处理规模、处理工艺、环保标准、设备配套、企业资质等标准。

（2）垃圾要分类回收处理

为了提高公民的环保意识，就要引导他们对垃圾进行分类回收，从而减少了

焚烧垃圾之前分类的麻烦，简化过程，提高效率。还要学习先进的管理经验，解决好垃圾燃烧率不稳定的问题。除了这些对策外，也要求配置的废弃处理系统必须是高质量的，这样才能从根本上减少废弃污染物对环境所造成的污染。

五、结束语

总之，垃圾焚烧发电处理将是我国大中城市的最佳选择，不仅降低了环境污染，也提高了环保效益，带来了经济利益。对于垃圾焚烧发电项目建设的推进要从政策层面、法律层面、经济层面、技术层面及社会层面等多方面进行综合考量，同时也需要政府、企业和公众等多方面的共同努力，找到更好的途径去解决垃圾焚烧中出现的问题，提高处理水平和监管能力，这样才能使生活垃圾焚烧发电项目得以更好的实施。

参考文献

[1] 郭文刚《浅析当前生活垃圾的焚烧及趋势》[J]，《民营科技》2015年03期.

[2] 聂还鹏《国内外生活垃圾焚烧发电项目建设对比及发展研究》[J]，《城市管理与科技》2012年08期.

垃圾焚烧发电现状篇(3)

【关键词】垃圾发电产业现状障碍对策

作为人类影响环境的产物，垃圾既是一种污染源，也是一种社会财富。“垃圾发电”是将垃圾通过特殊工艺处理，实现综合利用，其特点是减量性好，无害化程度高，防污染彻底且有一定的经济回报。研究发现，2吨垃圾燃烧所产生的热量，相当于1吨煤燃烧的能量，可通过发电机组转化为电能。有专家预测，21世纪垃圾发电将成为与太阳能发电、风力发电并驾齐驱的无公害新能源。

一、我国目前垃圾发电现状

我国自1985年在深圳建立垃圾焚烧发电厂以来，先后在珠海、杭州、上海、绍兴等15个城市建成了20座垃圾焚烧发电厂并投入运行，而每天焚烧1000吨垃圾发电规划的城市就有数十座之多，据统计我国目前我国建成、在建和正在报批的垃圾发电厂已有140多座。

1、深圳。深圳市市政环卫综合处理厂是我国第一座现代化垃圾电厂。该厂于1984年开始筹建，1988年投运，一期工程建有两台进口倾斜反推往复式炉排垃圾焚烧锅炉，5OOkW发电机一台，处理垃圾能力2x150t/d。二期工程扩建第三台垃圾焚烧锅炉，新加一台4000kW发电机组，垃圾处理能力增为3x150t/d，年发电量0.227亿kWh。随后又投资0.9亿元建成龙岗区中心城环卫综合处理厂，日处理垃圾600吨，装机1.2万kW。其后深圳又投资4亿元，建设容量更大，工艺更先进的老虎坑垃圾焚烧发电厂，一期工程日处理垃圾600吨。深圳市南山垃圾发电厂日处理生活垃圾800吨，年发电量0.9亿kWh。

2、北京。北京朝阳绿色环保电站是我国目前最大的垃圾发电厂。该厂于2002年底建成，总投资6.8亿元，安装两台进口炉排炉，1台2.5万kW发电机，每天焚烧垃圾1300吨，年发电1.36亿kWh。二期于2005年底建成。增添了300t/d处理能力，安装了2.2万kW发电机，年发电量增至2.25亿kWh，。此外，北京规划建再4座垃圾发电厂，均采用国外设备，约投资20亿元。

3、上海。上海浦东御桥垃圾发电厂是国内第一座日处理千吨以上的大型现代化生活垃圾发电厂，总投资6．7亿元，拥有3套350t焚烧处理炉，选用法国进口倾斜往复阶梯炉排，配两套8500kW发电机，每天可处理120－150万立方城市居民产生的生活垃圾，每年可上网售电1.1亿kWh。根据上海市规划，今后拟建11座垃圾电厂。

二、行业发展面临的障碍

1、垃圾发电成本难越。垃圾发电的收入主要来源于卖电收入和政府返还的垃圾处理费，而垃圾发电的成本主要来自垃圾处理成本和发电运行成本。目前我国许多垃圾焚烧电厂面临收不到垃圾处理费和上网电价偏低的双重压力。而且我国各地的垃圾处理费标准不一致，据了解，上海发电垃圾处理费是240元/吨，江苏在100元/吨以内，济南则是78元/吨，各地垃圾处理费标准的不统一使得垃圾发电市场上出现了鱼龙混杂的情况。不单如此，许多城市居民的垃圾处理费还收不上来。此外，由于我国垃圾没有实现分类收集，大多数生活垃圾热值低，垃圾焚烧时需添加大量燃料助燃，使垃圾处理和发电成本大幅提高，投资积极性受到影响。在上网电价上，相对于发达国家，我国上网电价不但偏低，而且各地标准还不一致，越往北越低，深圳是0.7元/度左右，江苏为0.527元/度，山东仅为0.39元/度。垃圾处理费和上网电价偏低的双重压力，使得国内目前建成的垃圾发电企业，许多都陷入了成本与补贴之困，经济效益普遍不好。

2、垃圾发电急需优惠政策。垃圾发电行业在国外许多发达国家迅猛发展的一个重要原因就是政府不断加大政策扶持和补贴力度。这是因为，垃圾处理和垃圾焚烧发电，所追究的是环境和社会两个效益，属于社会公益事业，是政府政务的一部分。在这样的理念下，这些国家的垃圾发电都有政府在支持，企业的经济风险很小。而在我国不少地方，虽然提倡垃圾发电产业，规定支持环保企业，实际上却没有实施细则，缺乏足够的政策保障，仅有的一些补贴优惠政策，也难以落到实处，税务总局的减免税名录也没收入垃圾发电企业，垃圾发电厂要交纳各种税负，负担较重，这是我国发展垃圾发电产业近20年难以迅猛发展的一个重要原因。

3、垃圾发电技术尚待突破。垃圾焚烧发电会产生一个副产品二恶英，它被世界卫生组织称作“最毒的致癌物质”，对人类健康危害极大。目前国内大部分垃圾焚烧电厂根本无力处理，环保部门的软硬件条件也不够，监测无法到位，有些垃圾发电厂甚至根本就不进行检测。还有设备装备问题，国内装备水平与发达国家相比差距较大，焚烧装置的核心设备需要从国外进口，尤其是大容量设备的国产化率很低，造成了运营成本据高不下，加大了垃圾发电厂的负担。

三、今后发展对策

1、垃圾发电不宜片面追求产业化。垃圾发电的根本目的是综合处理垃圾和防止一次污染。垃圾减容和转换为能源是垃圾焚烧发电的突出优点，但这并不是这项工作的重点。如果垃圾发电片面追求产业化和经济效益，不仅会造成一次污染，还将严重影响垃圾处理产业化的发展。我国垃圾发电目前执行的是1999年出台的城市生活垃圾焚烧污染控制标准，这个标准大约相当于发达国家上世纪70年代的污染控制水平。尽管如此，我国现有的垃圾焚烧厂大多数都达不到这个标准的要求。在这样的背景下，如果没有一定的资金和技术支持，就盲目建设垃圾焚烧发电厂，片面追求高经济效益，必然会造成严重的环境污染问题。因此，各地建设垃圾焚烧发电厂一定要综合考虑各种因素，慎而为之，防止小火电项目借机上马。

2、完善垃圾发电相应法律政策。各发达国家都针对各自的垃圾发电制定了相应的优惠政策，可以说，在世界范围内，没有优惠政策和各种补贴，垃圾发电难以产业化。没有政策来“发酵”，垃圾不可能产生“蝶变”。我国应尽快完善与垃圾电站相关的法律、法规以及与之相关的设计、制造的规程、规范。只有明确了垃圾分类回收的办法并实施，才能为垃圾的无害化处理创造良好的条件。只有明确了相应的设计、制造的规范、标准和各种投资、税收、补贴等政策，垃圾发电才能走上规范化轨道，为国内外资本追逐的“黄金”，而不是赔钱的“包袱”，相关的设备制造业也才能跟进，从而推动整个行业有序、健康发展。

3、中国垃圾处理技术要有全新突破。我国垃圾焚烧发电目前执行的排污标准同国外发达国家污染控制水平相比较低，随着环境要求的日益提高，对清洁焚烧工艺必然会有更高的要求。因此，我国要发展垃圾焚烧发电业，必须加大适合国情的技术设备的研究开发力度，尽快提高垃圾焚烧污染控制水平，使垃圾焚烧真正无害化。目前国内一些高等院校(如北大、清华、浙大)、科研机构(如中科院)、环保企业已经对垃圾焚烧处理技术进行了研究开发，取得了一定成果，有的已转化为现实的生产力。

【参考文献】

垃圾焚烧发电现状篇(4)

关键词：垃圾发电技术及其发展

中图分类号： TM61文献标识码：A 文章编号：

前言

目前, 我国有600 多个大中型城市, 由于人口集中, 经济相对发达, 资源能源消耗量高, 城市的垃圾污染问题都比较严重。据统计, 目前我国大中型城市人均年产垃圾440kg, 城市垃圾的年排放量接近1.5 亿t, 且仍以年均8%～10%的速度增长。大量的垃圾占用土地, 影响生态环境, 污染空气, 其中的有害物质还会危害到人类的健康。中国已成为世界上垃圾包袱最重的国家, 城市垃圾的无害化、减量化和资源化处理已迫在眉睫。

一、我国城市生活垃圾处理现状

城市生活垃圾的处理方法主要有填埋、堆肥、焚烧等。填埋法方便易行, 处理量大, 是现在城市垃圾处理的一种主要方法, 但是易造成二次污染, 特别是垃圾中的一些有毒有害物质填埋腐烂后, 渗透到地下, 引起地下水的污染; 同时产生的一些有害气体, 造成环境的二次污染, 并且需占用大量的土地;堆肥法则由于经济实用化肥的大量普及, 堆肥的市场越来越小, 大量的堆肥厂已陷入困境。而且, 在我国, 目前仅有1 /3 的垃圾实行了卫生处理; 目前焚烧法是最有效的方法, 可以使城市垃圾处理基本上达到了减量化、无害化和资源化的目的。垃圾焚烧后, 一般体积可减少90%以上, 重量减轻80%以上; 高温焚烧后还能消除垃圾中大量有害病菌和有毒物质, 可有效地控制二次污染。垃圾焚烧后产生的热能可用于发电供热, 实现资源的综合利用。

垃圾的燃烧过程，本质上是质量传递、热传递、动量传递、化学反应、结构变化等物理化学反应综合在一起的一个复杂过程。从固体燃料燃烧理论的角度分析，作为定性的燃烧阶段划分，废物的燃烧过程可以分为预热、水分蒸发、升温、挥发份析出、着火和固定碳燃烧燃尽等过程。伴随着这些过程的开始、发展、结束和交替，垃圾先吸取热量，温度上升，失去水分，局部分解析出可燃成分，然后着火燃烧，放出热量，直到燃尽冷却。废物本身的质量也随着这些过程逐步减少，直到残留灰渣。其中，垃圾焚烧余热的利用成为人们普遍关注的问题，其利用方式主要有三种：发电、供热和热电联产，受我国可再生能源的影响，绝大多数垃圾焚烧余热都是用于发电，极少部分开始用于供热或热电联产。

二．垃圾焚烧发电技术

1 垃圾焚烧发电系统工艺流程

垃圾焚烧发电技术是利用垃圾在焚烧锅炉中燃烧放出的热量将水加热获得过热蒸汽, 过热蒸汽推动汽轮机带动发电机发电, 供应电网。垃圾发电主要工艺环节为:

( 1) 垃圾的预处理;

( 2) 垃圾运输送入锅炉;

( 3) 垃圾在锅炉中着火和稳定燃烧;

( 4) 蒸汽推动汽轮机带动发电机发电。

2常见垃圾焚烧炉型

目前, 国内外用于焚烧垃圾的锅炉主要有: 机械式层燃炉排焚烧炉、循环流化床焚烧炉和旋转窑型焚烧炉。其中, 层燃垃圾焚烧, 技术较为成熟, 锅炉具有体积小、操作方便、工作可靠等一系列优点。如英国的康万特垃圾热电厂、美国的新泽西州垃圾电厂都采用德国巴布科克提供的炉排链条炉。

循环流化床燃烧技术一般将垃圾与煤炭或重油掺烧, 其发电消耗热量中煤炭或重油的热量比超过20%。每种炉型各有优缺点, 应综合对垃圾的适应性、设备投资费和运行维护费、垃圾资源化、减量化、无害化的综合指标等各种因素进行全面的评价。我国城市垃圾的特点是无机物含量高于有机物含量, 不可燃成分高于可燃成分。但不同类别城市之间差别较大, 中小城市垃圾有机含量多为20%左右, 一些大城市如北京市的垃圾有机质含量可高达40%以上, 另外我国垃圾的发热值较低。因此根据我国城市垃圾的特点, 大中城市垃圾发电焚烧宜采用流化床燃烧方式, 小规模的旋转式燃烧( 回转窑) 适宜在小城市采用。

流化床燃烧技术是本世纪60 年代迅速发展起来的一种新型清洁燃烧技术。利用炉内燃料的充分流动、混合, 达到高效燃烧。我国在利用流化床燃烧技术燃用低热值燃料方面处于国际领先水平。特别是浙江大学热能工程研究所多年来进行废弃物( 如洗煤泥、煤矸石、城市生活垃圾等) 研究开发和应用, 成功开发出异重流化床城市生活垃圾焚烧技术, 可实现高效清洁燃烧。采用流化燃烧技术焚烧垃圾的优点主要表现在以下几个方面:

( 1) 操作方便, 运行稳定。由于流化床床料为石英沙或炉渣, 蓄热量大, 因而避免了床的急冷急热现象, 燃烧稳定。垃圾的干燥、着火、燃烧几乎同时进行, 无需复杂的调整, 燃烧控制容易, 易于实现自动化和连续燃烧。

( 2) 设备寿命长。炉内没有机械运动部件, 使用寿命长。

( 3) 可采用全面的防二次污染的措施。对焚烧时产生的有害物质进行处理, 在不增加太多投资的前提下, 可将NOX、SO2等气体排放控制在国家标准以下, 炉渣呈干态排出, 便于炉渣的综合利用。

( 4) 流化床焚烧炉由于炉内燃烧强度和传热强度高, 相同垃圾处理量的流化床焚烧炉和炉排炉相比体积要小, 故而投资小, 适应于大型化发展。

( 5) 燃料适应性广, 可燃烧高水分、低热值、高灰分的垃圾, 床内混合均匀, 燃尽度高, 使垃圾容积大大减少, 特别适应于垃圾热值随季节变化很大的特点。

因此, 流化床垃圾焚烧是一种综合性能优越的焚烧方式,尤其适合我国垃圾热值低、成分比较复杂的国情。随着我国人民生活水平的提高, 城市生活垃圾中无机物含量将大幅度下降, 有机物、纸等高热值废弃物成份逐渐上升, 使之具备了能源化利用的可能。当城市生活垃圾热值随着季节变化或影响过低时, 为保证供电或供热, 可将垃圾与辅助燃料( 如原煤、废油等) 在同一炉内混烧。

三、我国垃圾发电的发展前景及方向

目前我国90%以上的城市采取填埋的方式处理垃圾，垃圾填埋场中蕴藏的填埋气资源已被人们认识。为利用垃圾填埋气发电在我国的发展打下了良好的基础。如果所有的垃圾场填埋气都能被收集起来，将有大量的填埋气可用于发电。焚烧处理垃圾利用其余热发电是垃圾处理无害化、减量化和资源化的有效的途径。由于人民生活水平的提高，垃圾的热值也随之升高，这使得垃圾作为新能源变为可能。国内一些城市采用国外技术或国内自行开发技术建设和正在建设一批垃圾焚烧发电厂，已取得一些经济效益和环境效益，随着国家环保政策的实施和城市基础建设的加快，垃圾焚烧发电在我国将会得到迅速发展，必将成为我国主要的垃圾处理方式。垃圾气化发电技术尚处在研发阶段，但是由于其不会造成二次污染，垃圾减容显著，且能源回收效果好，将会替代焚烧技术成为下一代垃圾处理的主流技术。

结束语

随着城市和人口规模的急增, 生活垃圾产量也快速递增, 使原有的垃圾填埋场趋于饱和, 而垃圾焚烧技术可以最大限度地延长垃圾填埋场的寿命, 使垃圾得以减量、无害和资源化的综合利用。人民生活水平的提高, 使生活垃圾中可燃、易燃物含量增加, 垃圾热值提高, 为垃圾焚烧技术应用和发展提供了条件。因此垃圾焚烧处理正逐步成为许多城市解决垃圾出路问题的主要措施。

参考文献

[1] 左漪,王圣,孙雪丽,李亚春.我国垃圾发电清洁发展机制项目开发现状及前景剖析[J]. 华东电力. 2009(04)

[2] 我国垃圾发电的发展前景[J]. 贵州水力发电. 2009(02)

[3] 甘德一,张媛敏,曾鸣.我国垃圾发电存在的问题及对策研究[J]. 改革与战略. 2009(10)

垃圾焚烧发电现状篇(5)

【关键词】 垃圾焚烧 发电炉排 应用

随着今年来我国科学技术的发展、社会经济的不断进步和人们生活水平的提高，城镇化速度加快，城市规模不断扩大，人口密集程度不断增加，生活垃圾也越来越多，传统的填埋法虽然可以暂时处理垃圾的堆放，但随着时间的推移，这种垃圾处理方式的弊端逐渐凸显出来。填埋的垃圾降解速度较慢，且含有大量细菌及微生物、有毒元素，对土地和大气造成了非常严重的污染，垃圾填埋场也占用了大量的土地资源。为了解决污染和占地的这些问题，焚烧处理法应运而生，成为了当前垃圾最主要的处理方式，这种方法不但能够解决对土地的浪费问题，更能满足对环境的保护和资源的利用，对自然环境和资源利用都起到了重要的作用。

1 国内垃圾焚烧发电炉排技术现状

国内垃圾焚烧发电炉排技术的现状，根据技术的研发特点分以下几个方面：（1）引进技术：我国的技术水平在某些方面不如国外的先进技术，因此从国外引进了一些焚烧技术，但由于我国的成本或技术壁垒等限制，无法引进最先进的技术，在引进中，不能引进成套设备，这在焚烧的实际应用中走了很多弯路。（2）模仿国外技术：由于国外技术比较先进，国内难免对其进行模仿，这样会造成纠纷。（3）自主开发：国外在垃圾焚烧方面的经验技术已经有百年的历史，在这百年中，国外已经研究了很多的先进技术并累积了丰富的经验，我国起步较晚，已经很难追上国外的技术，也很难满足市场的发展需要。（4）改进技术：将国外的先进技术引进，并结合我国当代国情和实际情况，将国外的技术加以改进，得到技术性的提升和设备的完善。

2 焚烧炉发电炉排的技术特点

2.1 炉排结构

炉排由干燥炉排、燃尽炉排、推料装置和燃烧炉排等组成，如图1所示。其中燃烧炉排的中部设有剪切刀，如图2。

2.2 垃圾焚烧过程

（1）将垃圾放入焚烧炉中，经过推料装置进入炉排，经过干燥、燃烧和燃尽这三个阶段。在炉排下方通入空气，帮助燃料进行燃烧，垃圾在燃烧过程中，通过炉排的推动和空气的流动，会进行翻滚，在翻滚中，由于不断加热，垃圾中的水分被蒸发并进行燃烧，在达到炉排的末端时，已经燃烧成炉灰渣，并排出焚烧炉，图1中对其进行了描述。

（2）在垃圾焚烧过程中会产生烟气，这些烟气上升，进入焚烧炉的燃烧室，燃烧室内的炉排上方从外部引入空气助燃，空气和烟气进行充分混合搅拌后，燃烧完全就可以形成高温度的烟气，把这些热量传递给锅炉。

2.3 炉排和剪切刀的特点

（1）炉排内部的固定列和活动列是交错设置的，这样设置的原理是，炉排在运行中，会进行前后往返运动，由于其固定列和活动列的交错，那么在运动过程中，上下位之间会产生位移，这样可以在运动时将炉排片之间的积灰清扫掉，避免炉排的堵塞，如图3所示。

（2）我国的垃圾多数都具有杂质多、水分多、热值低的特点，为此，垃圾焚烧发电炉排中设置了剪切刀，这项特殊装置专门针对于我国垃圾的这些特点，主要起到四点作用：打碎团状垃圾；堵住焚烧炉中烧穿的风洞；将焚烧炉内垃圾搅拌均匀；搅拌垃圾，炉内垃圾的厚度均匀。（如图4）。

2.4 如何使垃圾充分燃烧

（1）垃圾焚烧炉内的炉排面积要足够大；

（2）在焚烧炉内将炉拱布置合理，这样可以利用焚烧产生的辐射热及时将炉内的垃圾烘干；

（3）在焚烧炉炉排上设置高度落差，将焚烧炉内的垃圾进行充分的搅拌、翻转、松散；

（4）为炉内均匀提供空气，保证垃圾的燃烧；

（5）在燃烧炉内制造二次风，将进入的二次风和烟气混合，达到垃圾的充分燃烧的目的；

（6）控制焚烧产生的烟气氧气量，抑制氮氧化物的产生。

3 发电炉排的优化设计

3.1 如何确定炉排面积

在对炉排的面积进行确定时，要根据垃圾的多少和焚烧垃圾会产生的热值来进行确定，保证炉排的面积能够充分容下垃圾，并满足其燃烧产生的热量要求。

炉排的需处理垃圾量、面积和机械载荷之间的关系，可通过公式（1）得到：

G= （公式1）

这个公式中，G代表炉排的机械载荷（kg/m2h），B代表炉内需要处理的垃圾量（kg/h），A代表炉排（m2）。

如果需要处理的垃圾量在200～600t/d之间，焚烧炉炉排的机械载荷在200～400kg/（m2h）范围内，垃圾的处理量和炉排的机械载荷为正比，处理量小时，机械载荷取其下限，处理量大时，机械载荷取其上限。机械载荷主要与三个因素有关：燃烧时的空气温度、垃圾热值的大小、烧失量的限定值。

3.2 如何确定炉排结构尺寸

如图5所示，炉排由燃尽段炉排、燃烧段炉排、剪切刀、干燥段炉排、推料装置等组成。L1为干燥段炉排的长度，L2为燃烧段炉排长度，L3为燃尽段炉排长度，上面提到对炉排宽度W与垃圾处理量和机械载荷有关，根据这二者的关系对W进行选择，若要处理350t/d以上的垃圾，就需要把炉排分为左右两部分，并且要保证炉排中间是固定炉排，两边是活动炉排。

3.3 燃烧空气的确定和分配

3.3.1 确定过量空气系数

在垃圾焚烧炉实际燃烧过程中，可燃物质并不会和氧气进行完全的混合，并进行理想化的反应，因此，要想让燃料能够尽最大程度燃烧，就必须往炉内注入尽可能多的空气，提供尽可能多的氧气，这样，才能够保证燃料的燃烧情况。多供入的这些空气，即过量空气量，1kg垃圾进行燃烧，所需要的空气为理论空气量和过量空气量的总和，过量空气系数α=，其中Vk是实际空气量，V0是理论空气量。一般情况下，过量空气系数在1.3到1.5之间，才能让炉内垃圾进行最大限度的燃烧。

3.3.2 分配炉内燃烧空气

为了能使炉内的垃圾最大限度地燃烧，减少氮氧化物的排放，在燃烧时，将空气进行两次送入。第一次从焚烧炉炉排下方的风室推入，第二次从炉拱送入。每一次送入的风量，约为总风量的五分之四，温度大概在100～300℃之间。干燥段炉排占一次风的5%，燃烧段炉排占一次风的70%，燃尽段炉排占一次风的25%，根据垃圾燃烧的实际情况，将炉内的送风情况进行适当程度的调整。炉排一般阻力为一千帕，二次风的温度在20～220℃之间，如果垃圾为高热值产物，可以选用冷风。

4 发电炉选用炉排注意事项

（1）垃圾焚烧发电炉在运行过程中要保证系统的稳定性，尽可能减少变化。一套机械设备设计的处理能力总是有限的，为了达到最好的使用效果，需要给机械设备创造额定功率下的背景值，因此，垃圾“原材料”供给多少要视发电炉排燃尽和热荷载能力进行综合确定。

（2）垃圾焚烧发电炉排上的燃烧并非像煤炭燃烧那样剧烈，而是一个缓慢的氧化过程。特别是发电炉炉排改变工作参数时，不能很快的体现参数的更改，而是要经过12分钟或者半个小时的时间才能出现相应的效果。

（3）垃圾发电焚烧过程是个系统完整连续不可以间断的全自动系统化工程，因此，在垃圾焚烧处理过程中不得强行中断燃烧过程

（4）垃圾焚烧发电炉在关闭给料炉排之前，要加强整个系统的运行状态，应暂时减少焚烧炉的一次风送入量，以免焚烧炉冷却过多。这大多由一次风自动控制系统来控制。

5 结语

为了解决生活垃圾的污染及堆放问题，焚烧处理法应运而生，成为了当前最主要的垃圾处理方式，这种方法不但能够解决对土地的浪费问题，更能满足对环境的保护和资源的利用，对自然环境和资源利用都起到了重要的作用。国外垃圾焚烧技术走在了前面，我们必须看到自身的优点的同时，也必须看到自己的不足和努力的方向。国内多家垃圾焚烧企业、科研单位在对垃圾焚烧炉技术产品自主研发的过程中，不断加大资金和技术支持，自主品牌的产品也将得到进一步的推广应用，这也将逐渐打破国外技术的限制。但是；垃圾焚烧技术如果禁停留在原地，不加以进行改进，势必会创造出新的污染方式，因此，加大垃圾焚烧炉排的选用技术分析研究，不但可以更大程度的降低环境污染，而且可以产生更大的经济效益，是具有十分重要的推广价值和社会意义的。

参考文献：

[1]黄蔚雯，蔡培，俞坤嵛.机械式炉排垃圾焚烧炉的应用[J].热力发电，2009（06）：49-52.

[2]唐国勇，赵兵.垃圾焚烧炉炉排技术现状与应用探讨[J].工业锅炉，2011（04）：11-14.

[3]雷钦平.炉排式生活垃圾焚烧炉技术及应用[J].重庆科技学院学报，2011（16）：71-73.

垃圾焚烧发电现状篇(6)

关键词:生活垃圾；焚烧；发电

贵阳市是贵州省的省会，简称筑。贵阳市位于贵州省中部，2007年末全市总人口（常住一年及以上）为356.77万人，市域总面积8034平方千米，市区面积2403平方千米。全市辖七区一市三县，是全省政治、经济、科技、教育和文化中心。

1 贵阳市生活垃圾现状及预测

1.1贵阳市生活垃圾产生量及预测

2008年末，贵阳全市总人口为393.86万人[1]，比上年增加37.09万人，人口自然增长率4.4‰。近期内,垃圾的日产量每年将保持4%以上的增长速率,在2008年末、2009年初达到1300t/d的垃圾日产量。

1.2贵阳市生活垃圾的成分及预测

城市生活垃圾的成分特性对于垃圾焚烧项目的预处理设备选型和燃烧工艺的组织具有重要的意义。城市生活垃圾中不同物质的种类很多,同时,每天的垃圾成分都在变化,给分析统计带来很大的困难。但从总体上看,其组成还是有规律可循的[2]，主要包括居民生活垃圾、商业垃圾、建筑垃圾和街道清扫垃圾等。居民生活垃圾主要以塑料袋和菜叶、果皮、厨余、煤渣为主,而学校、机关行政单位、医院(不包括医疗废弃物)、旅游点主要以塑料、纸张等为主,而街道清扫垃圾主要以树叶、泥土等为主。居民生活垃圾和农贸市场、沿街商店是城市生活垃圾的主要来源,垃圾呈现有机物较多,可燃成分较多的特点。具调查资料分析， 1998年贵阳市的垃圾主要特征如下：含水23.17%～37.38%；容重0.498～0.608t/m3；含有机物8.95%～19.31%。

影响生活垃圾成分构成的重要因素是居民的生活水平和消费结构, 以及民用燃料组成结构的变化[3]。随着经济的发展，居民燃气化程度的提高，贵阳市所产生的生活垃圾中的性质发生了变化，厨余垃圾、废旧塑料、废旧橡胶、废布、废纸等有机物逐渐增加。目前，贵阳市的垃圾主要特征如下：含水为50%、有机物为30%，其它为20%，垃圾热值约为1500KJ/Kg。预计未来贵阳市城市生活垃圾性质的变化趋势: 1)有机物含量将提高, 无机物含量将相应下降；2)纸、塑料、织物和金属的含量逐步上升；3)总氮、总钾含量随着有机物含量的提高而相应增大；4) 可燃物含量逐年上升, 垃圾的热值也有所提高。

1.3 贵阳市生活垃圾处理现状

目前，贵阳市城区垃圾的日产量已达到了1250余吨。并以每年4%的速度增加。2001年、2003年先后建成高雁、比例坝两座城市生活垃圾卫生填埋场，垃圾无害化处理率达到83.01%。云岩区、南明区、乌当区的生活垃圾都进入高雁填埋场进行无害化处理；而位于白云区的比例坝城市生活垃圾卫生填埋场承担白云区、金阳区和高新区的生活垃圾无害化处理。

高雁城市生活垃圾卫生填埋场位于贵阳市东北郊的乌当区东风镇，距贵阳市16公里，占地约97万m2，库容量1980万m3，设计日处理城市生活垃圾800吨，最大日处理量2595吨，设计使用年限为31年。高雁垃圾场总投资15050万元，于1998年12月动工，2000年10月完成主体工程，2001年12月20日开始试运行。

比例坝城市生活垃圾卫生填埋场位于贵阳市白云区，麦架乡马堰村境内，距贵阳市中心约26公里，金阳新区15公里，白云区10公里。占地面积98.33万m2，有效库容894万m3，日处理垃圾为600吨，设计使用年限27年，总投资13660万元。该场于1999年12月动工，2003年12月完成主体工程。

2 建设垃圾焚烧厂需要具备的条件

2.1 较高的城市生活垃圾热值

垃圾的热值一般需达到4187kJ/kg，才能不加辅助燃料进行焚烧发电。目前,我国城市垃圾热值低，夏天水分含量高，地区差别大，东部地区城市平均为3140kJ/kg，中部地区为2219kJ/kg，西部地区为1507kJ/kg，只有少部分城市生活垃圾低位热值高于4187kJ/kg，如北京朝阳区，上海浦东、浦西区已具备不加辅助燃料焚烧发电的条件。因而，就全国而言，还不具备将所有垃圾进行发电的条件[4]。贵阳城市生活垃圾，水分含量高达50%，热值为1500kJ/kg左右。因此，现阶段贵阳不具备垃圾发电的条件，即建立垃圾焚烧发电厂不可行。

2.2 较强的城市经济实力

焚烧发电技术是处理城市生活垃圾污染并回收利用垃圾能量的有效方法,西方工业发达国家已经应用一个多世纪,国内第一个垃圾焚烧发电厂在1987年投入运行，但国内应用仅20余年。表1分析了城市生活垃圾焚烧发电厂建设费用的典型实例[5]。

表1 　城市生活垃圾焚烧发电厂建设费用

由表1可见,在高额建设费用中,很大比例用于城市生活垃圾焚烧发电设备引进、购置。据估算，筹建国内大型垃圾电厂，采用外国政府贷款，主要设备(焚烧炉、尾气处理设备等)进口建设投资高，为卫生填埋的6倍以上。如上海浦东、浦西垃圾电厂(设计处理垃圾能力1000t/d)，总投资估算为7亿元人民币。垃圾发电运营费用也较高，如深圳宝安垃圾电厂，当地政府每年需补给2300万元。因此，每吨垃圾政府需补贴100～200元，才能有经济效益。据尹爱国等分析茂名市要建成城市垃圾焚烧发电厂将要耗资18703.53 万元人民币,要维持其正常工作,茂名市政府每年必须在财政上补贴486.62 万元,即每处理1 吨垃圾政府必须在财政上补贴33.33 元[6]。

根据上述经济效益分析,假如贵阳市要建成设计处理垃圾能力1000t/d的城市垃圾焚烧发电厂将要耗资7.25亿元人民币,要维持其正常工作,贵阳市政府每年必须在财政上补贴一些资金。目前, 从贵阳市经济实力来看，贵阳市在财政暂时无法承受巨额的建设费用和昂贵的运行费用。

3 结论

通过本文分析可以看出， 根据国家的相关政策和垃圾焚烧发电的技术要求, 结合贵阳市的生活垃圾特点和经济现状, 认为贵阳市现阶段不宜建设垃圾焚烧发电厂。主要有两个方面原因:1）贵阳市城市生活垃圾特性达不到焚烧发电标准；2）投资及运行费用高, 项目的实施对地方财政的压力较大，财政难以承担。

垃圾焚烧发电现状篇(7)

括垃圾焚烧所产生的飞灰污染、烟气中二恶英以及重金属的污染,特别是二恶英污染已引起全世界的关注,这对垃圾焚烧工艺的进一步发展提出了新的挑战。污染给人类的生存环境造成了很大的破坏,严重威胁着人类的安全。因而,二次污染物的排放控制问题成为亟待解决的问题。本文就垃圾焚烧所产生的二次污染物的排放处理进行讨论。

关键词:垃圾焚烧;二次污染;二恶英

中图分类号：TE08文献标识码： A

1 城市垃圾现状

随着人民生活水平的提高,民用煤气和集中供热的不断普及,城市垃圾的成份发生了很大变化,有机物含量大多超过50%,且可燃成份所占比例近2P3(见表1)。

以我国城市人均日产垃圾计,1982-1989年期间为0.5-0.6kg,而1991年达到0.7kg,1992年达0.76kg;目前已经超过0.8kg,一些大城市已接近1kg。与此同时,城市垃圾成份变得更加复杂,其中可回收利用的成份迅速增加。1994年全国城市生活垃圾年产量已超过1.4亿吨。由于尚未建立有效的垃圾消纳设施,目前全国2P3的城市已处在城郊垃圾的包围圈之中,而且城市垃圾仍以每年8%的速度递睁。对于北京、上海之类的特点型城市,垃圾日产量更为可观。1996年,北京环卫部门清运垃圾量达483万t,相当于日清运垃圾1.3万t;上海市每天清运垃圾量约1.4万t,1998年已突破1.5万t。由此可见城市垃圾所造成的严峻形势。

2 城市垃圾现状

城市垃圾的常用处理方法有填埋、堆肥、制沼气、填海、焚烧和流化床制燃气等,以焚烧、流化床制燃气的处理方法为佳,符合/三化0的要求0。流化床制燃气的方法投资较大、工艺设备复杂,目前尚处于起步阶段。用焚烧方式并回收其中能量的垃圾处理技术在近20年得到迅速发展,美国、日本等发达国家已开始大量应用,并产生了良好的环保效益和经济效益。焚烧垃圾、回收能源,以实现城市垃圾的减容化、无害化和资源化,被认为是我国处理城市垃圾的一个重要方向。

2.1 焚烧技术的优缺点

焚烧技术近年来在我国有很大发展。该技术具有很大的优越性:(1)垃圾焚烧后,一般可减容80%-90%,可节约大量填埋场地;(2)经焚烧,垃圾中的病原体被彻底消灭,燃烧过程中产生的有害气体和烟尘经过处理后达到排放要求,无害化程度高。(3)垃圾焚烧产生的热量可用来供热和发电,还可回收铁磁性金属等资源,充分实现垃圾处理的资源化。(4)垃圾焚烧厂占地面积小,可以靠近市区建厂,既节约用地又缩短了运输距离,对于经济发达城市尤为重要。(5)焚烧处理可全天操作,不受天气影响。(6)随着对城市垃圾填埋的环境措施要求提高,焚烧的操作费用可望低于填埋。但是焚烧法也有一定的缺点:(1)投资大,周期长。(2)焚烧对垃圾的热值有一定要求,一般不能低于800kcalPkg,因此限制了它的应用范围。

(3)焚烧过程中可能产生一些污染物,主要有:重金属尘粒、PCDDs(多氯二苯并二恶英)、PCDFs(多氯二苯并呋喃)、PCA(多环芳香族化合物)及有害气体(HCl,HF,SO2,NOx等)。特别是二恶英的危害已引起了人们的极大关注。

2.2 垃圾焚烧带来的二次污染问题

垃圾发电厂在其生产过程中,将产生新的二次污染,由于垃圾成份的复杂性,垃圾焚烧生成的污染物比化石燃料(煤、石油、天然气)燃烧生成的污染物更多、更复杂,毒性更大。目前我国中小城市生活垃圾成份的基本组成见表2。城市生活垃圾的干基部分,基本上是有机物,由碳、氢、氧等元素组成,同时还含有氮、硫、磷和卤素等成份,这些元素在垃圾焚烧过程中与空气中的氧气反应,产生多种污染物,其主要气体污染物有:垃圾焚烧中产生的CO、SOx、NOx、HCl、HF等有害气体,多氯二苯并二恶英(PCDD)、多氯二苯并呋喃(PCDFs)等微量有机化合物。如何控制这些污染物的产生,并使其得到有效治理,是垃圾发电技术的核心之一。我国垃圾焚烧主要气体污染物排放标准见表3。

当垃圾中有含氯塑料或其他有机物及无机物时,不仅会产生HCl等有毒气体,而且会产生有机氯化物特别是二恶英,后者具有强烈致癌、致畸作用。

当垃圾中含有电池、电器元件等废品时,会大大增加焚烧生成物中的重金属含量,重金属能在生物体内富集或形成毒性更强的化合物,通过食物链最终对人体造成很大危害。

3 垃圾焚烧二次污染物的控制

3.1 控制二恶英的形成

3.1.1 二恶英的形成

一般来说,垃圾焚烧中二恶英的形成有下列途径:

(1)垃圾中自身含有的二恶英类物质,在焚烧过程中释放出来;

(2)垃圾在燃烧过程中形成的前驱体,如氯苯、氯酚、聚氯酚类物质(PCBs)转化;

(3)小分子碳氢化合物通过聚合和环化形成多环烃化合物(PAH),这些化合物和氯反应形成

二恶英;

(4)在较低温度下,二恶英前驱体在飞灰催化作用下形成二恶英;

(5)焚烧炉尾部净化温度在200~300e下,HCl和单质氯在飞灰催化作用下与碳氢化合物反应生成二恶英。

3.1.2 二恶英形成的控制方式

为了减少垃圾焚烧过程中二恶英的形成,可以采用的措施如下:

(1)提高炉内燃烧温度,使垃圾中原有的二恶英得以分解,并延长烟气在燃烧高温区的停留时间。当垃圾热值很低时,可采用投助燃油等方法,使炉内燃烧区温度高于900e;烟气在高温区停留至少2s以上。

(2)掺煤燃烧。垃圾焚烧炉掺煤后不但能够提高燃烧的稳定性,而且燃烧产生的SO2对二恶英的形成有抑制作用。

(3)使燃烧烟气尽快排出炉膛。这样可以缩短烟气在低温区(300~400e)的停留时间,避免重新生成二恶英。

(4)焚烧炉应连续稳定运行,不要经常停炉,可大大降低二恶英的排放量。

(5)飞灰中添加抑制剂。研究表明,飞灰中添加一些抑制剂可以降低二恶英的排放,实验中飞灰和抑制剂混合后在300e温度中保持1h。对二恶英的形成具有非常高的抑制效果。

3.1.3 其它有害气体形成的控制方式

(1)协调炉内一、二次风的配风,改善炉内燃烧条件,使垃圾充分燃烧,可降低烟气中CO等有害气体含量。

(2)控制炉内过剩空气量,可减少NOx产生量。

(3)在炉内喷入固硫固氯剂CaCO3或CaO,可

降低氯化物和硫化物对高温受热面的高温腐蚀及对大气的二次污染。

3.2 烟气排放净化处理

可利用尾部净化装置净化烟气,使其达标或优于标准排放。国外垃圾焚烧厂常用的烟气处理设施有三种:(1)利用干式吸附原理的清洗流程(干式系统);(2)半干式吸附处理流程(半干式系统);(3)湿式催化处理流程(湿式系统)。烟气处理系统中的烟气过滤设备一般采用袋式过滤器或电除尘器。

3.2.1 控制HCl、SOx的排放

对燃烧烟气中的HCl、SOx这两种酸性气体,通常利用碱性介质(如消石灰)采用湿法、干法或半干法中和吸收,使酸性气体含量降低后再排入大气,从而减少垃圾焚烧给大气带来的二次污染。一般对HCl的去除率大于99%,对SO2的去除率接近80%,酸性吸收的效果较好。其反应如下:

2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O

SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O

SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O

3.2.2 控制飞灰含量

清除飞灰颗粒物的常用设备有布袋除尘器、电除尘器等。其中电除尘器具有除尘效率高(可

达99.5%以上)、脱除重金属效果好等优点,但对粒径1Lm以下的颗粒物吸收效果不如布袋除尘器好。

3.2.3 控制NOx的排放

常采用氨接触还原法来控制NOx的排放。起还原作用的氨水与烟气中的NOx反应,在充当催化剂的活性炭的作用下,NOx被还原为无害的氮气和水。NOx的排放量可减少90%以上,脱硝效果好。其化学反应如下:

4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O

6NO2+8NH3=7N2+12H2O

3.2.4 控制二恶英的排放

1在低温状态下提高除尘器的效率。降低除尘器入口侧的排气温度,既可以抑制二恶英的再合成,又有除去灰尘的可能性,过滤器能够去除亚细微粒子灰尘及吸附在其上的二恶英。o雾状活性炭粉末吸附法。活性炭在常温时对二恶英等平面构造的芳香族碳氢化合物有吸附性,除尘前喷雾状活性炭粉末,能够去除二恶英。»用催化剂分解二恶英。做为去除二恶英的方法,除吸附处理之外,还有使用氧化催化剂分解二恶英的方法。将含有二恶英的焚烧炉飞灰在低于250e的环境里,与O3、半导体物催化剂拌匀,在紫外线照射下,二恶英被分解掉而不会重新生成。¼用纳米管清除二恶英。多壁碳纳米管清除二恶英效率远高于活性炭。提高去除效率的原因是,围绕管轴的碳原子呈六方晶系排列,使二恶英的苯环与纳米管表面强烈反应,研究已取得PPT水平的结果。所需纳米管可以从甲烷和廉价的铁镍催化剂制备。

3.2.5 飞灰中PCDD和PCDFs的处理除尘器收集的飞灰中附着有残存PCDD和PCDFs,如超标必须处理。可用专门的PCDD和PCDFs分解装置处理,也可采用高温熔化处理,使灰渣中残存的PCDD和PCDFs热分解。飞灰经无害化处理达标后方可用于筑路或填埋。

4 结论

垃圾焚烧尾气净化是目前国内外共同关注的问题,也是垃圾能源化利用的关键所在。

(1)垃圾焚烧发电厂对环境的二次污染有:烟气、灰渣、恶臭、工艺废水及噪声5种,最为重要的是烟气及灰渣。

(2)烟气中污染物有颗粒物、酸性气体、重金属、二恶英等有机类4种,是控制污染的重点。

(3)严格控制焚烧炉的燃烧条件、燃烧状态、燃烧过量空气量、燃烧温度及燃烧烟气在炉内停留时间,使之稳定连续运行,垃圾得以充分燃烧,可大大降低垃圾焚烧过程中有害有毒物质,特别是二恶英及呋喃类有机污染物的产生量。

(4)采用垃圾焚烧烟气尾部净化处理技术,可以对排烟中的飞灰颗粒、酸性气体、二恶英及呋喃类有机污染物的排放量进行有效的控制。可采用布袋除尘器+半干法脱除酸性气体工艺+温度控制的对烟气净化系统。如再采用喷入活性炭技术,二恶英类污染物排放浓度还可下降一个数量级。另外,作为一项全新技术)生物降解技术,在国内外已有研究和应用。微生物转化降解既是自然环境中有机污染物转化的重要途径之一,也是有机污染物污染控制与污染环境修复的有效技术方法.可预见的将来,生物降解技术在污染物排放控制上应该有很广阔的前景。

参考文献

[1] 张洪波.城市生活垃圾焚烧与二恶英的产生及控制[J].连云港化工高等专科学校学报,2001,14(2):17-20.

[2] 郑九龄,王维平.谈谈城市垃圾治理[J].矿冶,1999,8(2):86-91.