城市生活垃圾焚烧发电技术探讨与展望徐跃刚

城市生活垃圾焚烧发电技术探讨与展望徐跃刚

徐跃刚1章彬2

（1.杭州正晖建设工程有限公司浙江杭州310005；2.杭州能达华威设备有限公司浙江杭州310018）

摘要：随着经济和科技水平的快速发展，我国城市生活垃圾产量急剧增加，实现对生活垃圾的无害化处理这一需求十分迫切。现对城市生活垃圾的处理方式进行对比分析，得出垃圾焚烧发电技术是垃圾处理“减量化、资源化和无害化”最有效的方法。基于此，对垃圾焚烧发电工艺系统、焚烧技术的选择及垃圾焚烧烟气处理工艺进行了论述。

关键词：生活垃圾；垃圾焚烧；技术；展望

引言

城市生活垃圾是指人类在日常生产、生活活动中产生的固体废弃物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废弃物。随着我国城市化发展进程的不断推进，人民的生活质量不断提高，同时也带来了垃圾产生总量不断增加的问题。

1城市生活垃圾的特点

就目前来说，城市生活垃圾的处理方式主要有填埋、焚烧和堆肥这三种方式。相对于其他两种方式来说，焚烧发电是最具有优势的，它能够再次为人们提供电能，使资源得到第二次的利用。同时焚烧发电还能够减少生活垃圾的容量，节约土地，也不会对生活用水和土壤产生危害。由于焚烧发电没有危害，还能产生可利用的资源，所以利用焚烧来处理生活垃圾成为了主要的方式。城市生活垃圾还具有许多的特点。城市生活垃圾主要是人们生活中产生的固体物质，这些物质主要由许多的塑料、灰土、玻璃等组成，成分比较复杂，同时还会受到许多因素的影响，例如：自然环境、城市规模、居民的习惯等等，所以各个城市的生活垃圾的组成成分都不相同。工业发达国家的城市生活垃圾与发展中国家的城市生活垃圾相比，发达国家的生活垃圾中含有较多的有机物，水分的含量较少。人们的生活水平、能源构成以及季节的不同都会影响垃圾的热值，我国大部分城市的生活垃圾的热值都比发达国家低。燃料结构的不同会使得城市生活垃圾的产量有所不同，它也是影响生活垃圾成分的主要因素。随着电气和煤气的广泛使用，城市生活垃圾中的有机物和无机物的含量都发生了较大的变化，生活垃圾中能够燃烧的垃圾不断增多，使得垃圾的热值也在逐渐地升高。垃圾中有机物越来越多就会更有利于垃圾进行回收处理。

2垃圾处理现状

我国城镇化进程速度受到世界瞩目。2011年的城镇化水平是1978年的2．8倍。随着市规模扩大、外来务工人员增多、自由市场开放、消费结构改变，城市垃圾的产量飞速增加，种类也呈现多样化趋势。据统计，20l1年我国城市生活垃圾总产量超过2．9亿吨，并仍以8％～15％的速度逐年递增。我国垃圾处理设施却非常匮乏，大量的生活垃圾得不到妥善处置，不仅占用土地、严重威胁着居民健康，所造成的环境污染也是不可估量的。目前，发达国家多采用焚烧发电处理，发展中国家一般采用简易填埋处理。我国垃圾处理方法主要有：简易填埋、堆肥处理、焚烧发电处理等。垃圾环保再生煤发电是将热值较高的垃圾放在1200℃～1500℃的高温锅炉下充分燃烧，再经锅炉装置将热量吸收，获得一定温度和压力的饱和热蒸汽再通过汽轮机和发电机使其转化为电能。

3城市生活垃圾处理技术

3.1热解气化焚烧炉

垃圾热解气化焚烧炉是一种控制空气燃烧技术，系统可分为加热干燥、热解气化、残碳燃烧、可燃气燃烧等4个区域。热解气化焚烧炉的优点是设备结构简单，维护较容易，烟气中氮氧化物含量较低。缺点是设备处理能力较小（＜150t/日），不能适应高水分、低热值垃圾；厂房占地较大，热量回收率低。目前热解气化焚烧技术的广泛应用尚有困难。综合以上几种炉型的特点，机械炉排炉一般适用于各种规模的垃圾焚烧厂，尤其是大中型的垃圾焚烧厂；流化床炉投资较少，一般处理规模较小，适用于中小型城市、垃圾质量较不稳定的焚烧厂；回转窑焚烧炉一般用于小规模特种垃圾，如医疗垃圾、工业垃圾等的处理；热解气化焚烧炉单台处理能力小、对垃圾含水率要求高，不能满足大型垃圾焚烧厂的要求。

3.2循环流化床技术

气体从布风板快速向上流出，并带动床层床料，随着速度的增加，床层的物料堆积状态发生变化，直至形成流化状态，垃圾在这种状态下进入锅炉进行燃烧。循环流化床技术需要使用合适粒径的石英砂作为床料，在进行垃圾焚烧时还需要掺煤。该燃烧技术的燃料适应性广，可以混合多种废物，但是要保证进料的均匀性。炉内已燃燃料（垃圾和煤）与床料充分混合处于悬浮流化状态，新入炉燃料为瞬时燃烧，因此燃烧不完全，飞灰量大，飞灰热灼减率高，二英产量相对较大。循环流化床飞灰量大，使得飞灰中的二英浓度得到稀释。由于高流速烟气的冲刷，磨损严重，设备使用年限较短；年运行时间也较短，通常只有6000小时，但由于流化床的床料蓄热性能，使其具有适应频繁起停的特性。

3.3回转窑技术

回转窑窑体相对于水平空间具有一定的倾斜角度，一般为4度左右，在运行过程中一边进行缓慢旋转，一边使得物料从上部向下部滑落，以达到物料充分翻转混合以及前进的效果，供其燃烧的空气一般从两端供给。水泥窑协同处理垃圾可以利用水泥烧成系统处理垃圾或垃圾焚烧过程中产生的臭气和其他有毒物质；垃圾焚烧产生的灰渣可以作为水泥原料，垃圾中的有毒气体能够在窑内高温气氛中得到分解；水泥窑系统产生的部分高温废气可作为垃圾焚烧的补充热源或全部热源，增加垃圾焚烧系统的入热量，使垃圾得到助燃，焚烧过程更加充分，进而降低甚至消除二英的排放。但含水率高，热值低于5000kJ/kg的生活垃圾不适用于此类技术。利用水泥窑协同处置生活垃圾的主要工艺有：1）水泥窑改造使之与垃圾处理工艺相互融合，如：铜陵海螺水泥厂的新型干法水泥窑和气化炉相融合的处置技术（简称CKK系统）；2）对生活垃圾进行提质、原料化，在进入水泥窑炉焚烧之前将生活垃圾制备成下游原料，以供水泥工业使用，如华新水泥厂的垃圾衍生燃料技术（RDF：RefuseDerivedFuel）。

4垃圾环保再生煤发电前景

我国垃圾处理过程中的分类问题始终没有解决，在上海、北京、杭州等城市推行的垃圾分类试点效果也不尽如人意。垃圾分类作为垃圾处理的源头，是垃圾处理效果的关键，有效的垃圾分类能够实现垃圾资源化、利用最大化，同时也能有效提高后续垃圾处理的效率。近些年国家及有关部委发布了多项关于垃圾焚烧技术发展的指导意见，强调建设高标准垃圾焚烧厂的要求，进一步降低垃圾焚烧对环境的影响，避免“邻避效应”。以上指导意见阐述的正是我国垃圾焚烧发电发展的主要着手点，在做好垃圾焚烧宣传教育工作的同时，还需努力提高垃圾焚烧发电技术的资源化，积极推进垃圾焚烧超低排放技术，实现垃圾焚烧真正意义上的无害化、资源化、产业化。

5结语

随着城市居民的增多，城市生活垃圾的数量也在逐渐增多。如果不能合理地处理垃圾，那么将会对人们的生活造成巨大的影响。为了减少生活垃圾对人们生活的危害，要采用焚烧的处理方式，垃圾焚烧后能够产生热量进而转化成电能，供人们使用，这就使得资源得以再次利用。垃圾焚烧有很多的好处，将会成为以后垃圾处理的主流方式。

参考文献：

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