浅谈垃圾焚烧发电技术

浅谈垃圾焚烧发电技术

赵立

赵立

东莞市科伟环保电力有限公司523460

摘要：本文主要介绍了垃圾焚烧发电技术的主要工艺流程及系统组成，提出了垃圾焚烧处理中存在的技术问题和管理问题，以及提高垃圾焚烧水平的建议。

关键词：垃圾焚烧；发电技术；工艺流程

目前世界上存在的4大污染分别为噪声污染、水污染、固体废弃物污染以及大气污染。固体废物污染就是垃圾污染。假如能够采取有效的工业措施，对垃圾实行稳定以及安全的处理，转换成其他可利用的能源，将对可持续发展产生重大意义。

（一）垃圾焚烧发电技术的简介

垃圾焚烧发电是一种对垃圾进行高温热化学处理的技术。这种技术是把在焚烧炉中燃烧垃圾产生的热量用于加热水获得过热蒸汽，过热蒸汽推动汽轮机带动发电机发电，供应电网。垃圾焚烧发电厂的典型工艺流程，主要由垃圾运输贮存、焚烧锅炉燃烧、烟气尾部处理、汽轮机发电等4部分组成。当前国内外使用的垃圾焚烧炉主要有循环流化床焚烧炉、机械式层燃炉排焚烧炉以及回转窑型焚烧炉。在我国主要使用循环流化床焚烧炉以及机械式炉排炉。

（二）垃圾焚烧发电技术工艺流程

垃圾焚烧发电是把各种垃圾收集后，对热值较高的部分进行高温焚烧。在高温焚烧中产生的热能转化为高温蒸汽推动涡轮机转动，使发电机产生电能。

1.垃圾储存对城市生活垃圾应排除有毒有害的废弃物及不可燃烧物。进场过磅后，最先送进垃圾储池，垃圾储池可储存5~7d的垃圾处理数量。在储池内对垃圾进行混合、搅拌以及倒垛等处理，并收集垃圾渗滤液。

2.垃圾焚烧垃圾从下料装置轮到给料装置平台，给料装置把垃圾搬送到焚烧炉进行焚烧，垃圾在焚烧炉燃烧后排出炉渣。垃圾焚烧炉的种类主要分为炉排炉以及循环流化床炉两大类。垃圾焚烧工艺也因炉型的不同而有所区别。

3.余热发电垃圾焚烧炉配套汽轮发电机组以及余热锅炉。垃圾燃烧产生的热量通过余热锅炉产生蒸汽，蒸汽提供给汽轮机组发电。

4.烟气净化与处理生活垃圾焚烧过程中产生大量有害物质以及气体，譬如酸性气体、烟尘、重金属及二恶英等污染物。怎样对这些污染物进行无害化处理，避免对环境造成二次污染，是在垃圾焚烧中尤其需要重视的一个问题。烟气净化与处理工艺通常分为袋式除尘器与干式反应塔、袋式除尘器与半干式反应塔以及袋式除尘器与湿式反应塔三种形式。

（三）垃圾焚烧发电主要设备

1.垃圾焚烧炉垃圾焚烧技术较为复杂以及技术含量高。垃圾焚烧炉是垃圾发电厂的核心设备。当前国内的城市生活垃圾发电厂，采用的焚烧炉主要有两种形式：炉排炉以及循环流化床炉。

（1）炉排炉中，垃圾在炉排的推动下缓慢移动，分别通过干燥段、燃烧段和燃烬段，炉排下方通入热空气，将垃圾烘干，并提供助燃空气，燃尽的垃圾成为灰渣。（2）循环流化床炉工艺原理：垃圾焚烧循环流化床炉是基于循环流化床技术发展起来的集垃圾焚烧、供热以及发电为一体的先进的垃圾处理设备。

2.余热锅炉及汽轮发电机组余热锅炉是经过受热面中的水，吸收垃圾焚烧产生的热量，产生的热蒸汽送到汽轮发电机进行发电。多余的蒸汽可供给周边热用户使用。余热发电在我国已经是比较成熟的技术，这里不再赘述。

3.处理设备与烟气净化处理设备与烟气净化的主要有布袋收尘器以及反应塔等。烟气中酸性气体的去除在反应塔内进行，反应塔通常分为半干法、干法以及湿法三种形式。三种反应塔的工艺原理为：干法反应塔通常采用消石灰以及酸性气体在反应塔内进行反应。半干法反应塔是利用旋转喷雾器将氢氧化钙溶液喷入反应塔中，与酸性气体进行反应。湿法反应塔是把配置好的烧碱溶液喷入湿式洗涤塔，与酸性气体进行反应。

（四）垃圾焚烧发电技术的问题

1.当前要努力提升垃圾焚烧的技术含量。垃圾焚烧发电技术与国外相比，还有着较为显著的差距，当前较多的垃圾焚烧发电装置是从国外引进的，而国外的设备不完全能够与国内垃圾状况相匹配，从而带来一系列运行维护问题。

2.垃圾处理站的建设资本难度较大。垃圾焚烧发电站的前期建设成本较高，这严重制约了经济较为落后的中西部等偏远地区。所以现阶段垃圾焚烧电站大部分都分布在内地、大陆以及沿海等经济发达的区域。

3.当前我国的城市垃圾热值普遍较低，平均只有西方发达国家的百分之四十。最重要的原因是垃圾倾向于混合收集，很少进行垃圾分类；其次因为垃圾中厨余及餐饮等有机物所占份额较高，其含水率也较大。

（五）垃圾焚烧发电存在的问题

垃圾焚烧发电在垃圾无害化、减量化以及热能资源利用方面有较大优势，但在发展中还存在一些问题：

1.垃圾焚烧后尾气中有毒有害物质必须要加以控制。尾气处理不当容易造成二次污染，要按照国家有关规定进行尾气处理，控制排放指标在合格范围内。

2.垃圾管理水平较低，居民环保意识肤浅。当前主要是经过混合收集搬运进行垃圾收集，这导致垃圾成分较为复杂，混杂大量不可燃成分，垃圾热值低，对垃圾焚烧的稳定性产生影响。

3.大型焚烧发电厂多依赖国外进口设备，建设成本较大，运营负担重。当前垃圾焚烧发电厂的建设成本约为40-70万元/t，严重影响垃圾发电项目的盈利能力。

4.垃圾焚烧发电的相关产业政策还不完善，垃圾处理费用的收取仍不能完全到位，所以还要依赖财政补贴和较高电价完成垃圾焚烧发电厂的运作。

（六）焚烧发电技术的建议

1.我们要深入探究焚烧炉相应的流程工艺及设计参数，消化吸收国外的先进科技。依据垃圾成分情况，要改进焚烧处理过程，建立优化的垃圾焚烧处理装置，从而使垃圾焚烧发电事业更进上一层楼。

2.健全我国垃圾分类回收、分类投放以及分类处理的制度。垃圾成分比较复杂，其中一半以上是厨余垃圾，其他的都是塑料、纸类以及纤维类等。要努力研究发达国家的优化处理方式。根据每种垃圾的不同性质确定不同的回收方法，包括容器与包装类、食品类、电器类等等。

结语：

垃圾焚烧发电技术的应用，不但节省了土地资源，而且降低了对周边环境以及对地下水的污染。垃圾焚烧发电技术，不但能给人类社会带来了“额外”的能源，减少了对化石能源消耗的压力，而且也符合节能减排、可持续发展的能源战略。相信在不久的将来，堆积成山的垃圾将成为人们渴望的新时代“煤炭”。

参考文献：

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