淺談國內(nèi)垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)

垃圾焚燒發(fā)電是一種將垃圾處理實現(xiàn)減量化、資源化、無害化的新能源技術(shù)。本文簡要講解了垃圾發(fā)電的工藝流程，簡要介紹了國內(nèi)主流垃圾發(fā)電的技術(shù)原理，并探討了垃圾焚燒發(fā)電的前景。冶金節(jié)能設(shè)備 

1 國內(nèi)城市垃圾概況
 

由于我國城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，各大城市人口總量出現(xiàn)急劇攀升的現(xiàn)象，加之由于生活水平的提高，人均造成的垃圾量也處于持續(xù)增長的趨勢，這直接造成城市垃圾泛濫成災(zāi)。已有的資料表明，我國城鎮(zhèn)居民人均產(chǎn)生垃圾量為500千克，國內(nèi)主要城市每年可產(chǎn)生垃圾達2×108噸，并且正在以逐年100噸的速度增長，目前儲存的城市生活垃圾總量已達6×109噸，占用城市土地面積達5×108平方米，占用了大量寶貴的城市土地面積，并且會使得垃圾填埋場周邊居住環(huán)境急劇惡化。城市垃圾其實是放錯地方的資源，談過垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)，可回收城市垃圾中的能量，并為城市居民供電及供暖。另一方面，焚燒后的垃圾體積可減少為原來的25%，這極大緩解了城市垃圾填埋場的負擔，即增加原有垃圾填埋場的使用年限，緩解城市用地緊張的問題。
 

2 垃圾焚燒發(fā)電的工藝流程
 

城市生活垃圾焚燒發(fā)電，指的是將垃圾放在焚燒爐中進行高溫燃燒，通過燃燒爐釋放出熱能(經(jīng)計算：焚燒2噸的垃圾而產(chǎn)生的熱量可大致相當于1t煤燃燒釋放的熱量)，然后回收利用這部分熱能來進行發(fā)電(如圖1所示)。焚燒產(chǎn)生的煙氣會通過專門設(shè)備進行凈化，監(jiān)測達標后方可排出，焚燒產(chǎn)生的少量或微量殘渣繼而收集、填埋或作其它用途。其主要優(yōu)勢是，可以快速的減容能力以及較為徹底的高溫?zé)o害化，其占地面積很小，對周邊環(huán)境造成負面危害也相對較低，并且可以對垃圾中的熱量進行再利用，所以對生活垃圾實行焚燒處理是一種很有效的處理方式。
 

3 垃圾發(fā)電技術(shù)原理
 

垃圾焚燒發(fā)電與傳統(tǒng)火電站相似，但主要功能不同，垃圾焚燒電站側(cè)重于垃圾的焚燒處理，避免在垃圾處理過程中產(chǎn)生二次污染。因此，垃圾焚燒電站的熱力系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及一般輔助系統(tǒng)與火電站類似，但由于燃料的特殊性，其焚燒爐的結(jié)構(gòu)會更側(cè)重于垃圾的完全處理，其煙氣處理系統(tǒng)也會有所區(qū)別。此外，由于垃圾在儲運的過程中，會產(chǎn)生具有一定環(huán)境危害的滲濾液，垃圾焚燒電站還應(yīng)建設(shè)有專門的污水處理系統(tǒng)。
 

3.1 焚燒系統(tǒng)
 

目前，我國生活垃圾焚燒爐絕大數(shù)采用的是機械式爐排爐，我們以這種爐型作為垃圾焚燒發(fā)電工藝的典型。在機械式爐排中，垃圾從垃圾倉中被抓入料斗入口，然后通過進料斗，再經(jīng)過推料器進入爐排(爐排可以從功能上分為干燥區(qū)、燃燒區(qū)、燃燼區(qū))，由于爐排與爐排之間的會有交錯的往復(fù)運動，在重力的作用下，垃圾會逐漸向下移動，直至燃盡排出爐膛。燃燒所需空氣是從爐排下部進入，并與垃圾充分攪動、混合;燃燒后，產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈺ㄟ^鍋爐的受熱面吸熱，進而使水變成高溫蒸汽，同時煙氣也得到冷卻，Z后煙氣經(jīng)煙氣凈化裝置處理后，排入大氣中。

3.2 煙氣凈化系統(tǒng)
 
為了避免垃圾再焚燒處理過程中對周邊環(huán)境產(chǎn)生再生污染，因此必須采取完善的措施，充分利用煙氣凈化系統(tǒng)處理煙氣，進而控制垃圾焚燒煙氣的排放。來自鍋爐出口的含酸性物質(zhì)的煙氣，經(jīng)過預(yù)除塵器后被引入反應(yīng)塔上部，通過反應(yīng)塔進口的煙氣分配器進入反應(yīng)塔筒桶體內(nèi)。煙氣擴散后與通過旋轉(zhuǎn)噴霧器射入的石灰漿以及冷卻水充分混合，進行中和反應(yīng)之后通過煙道，進入布袋除塵器，在反應(yīng)塔后的煙道與布袋除塵器之間，配備有活性炭噴射裝置，在反應(yīng)塔上部區(qū)域，石灰漿被煙氣稀釋并中和，進入布袋除塵器，進行除塵，達標的煙氣經(jīng)引風(fēng)機，通過煙囪排放到大氣中。
 

3.3 污水處理系統(tǒng)
 

垃圾滲濾液的處理方法包括物理化學(xué)以及和生物法，其中，物理化學(xué)法主要使用的為活性炭吸附→化學(xué)沉淀→密度分離→化學(xué)氧化→化學(xué)還原→離子交換→膜處理，與生物法相比，物理化學(xué)法處理不容易受滲濾液變化的影響，出水平穩(wěn)，但成本較高，當滲濾液產(chǎn)量較大時，存在一定局限性。生物法為好氧生物處理與厭氧生物處理的結(jié)合。由于我國城市垃圾多為餐廚垃圾，因此水分較高，產(chǎn)生的滲濾液較多，因此目前國內(nèi)多采用物理化學(xué)法與生物法相配合的處理方式。
 

4 我國垃圾發(fā)電的前景及其建議
 

有研究表明，到2020年，我國城市生活垃圾總量可達3.23億噸，由于城市擴張，建設(shè)新的垃圾填埋場面臨成本高與處理能力嚴重不足的問題。因此，垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)具有極其廣闊的空間，那時全國的各型垃圾焚燒電廠數(shù)目將會高達400座，這些電廠即可將垃圾中的能量利用起來，也可避免垃圾填埋造成的環(huán)境污染等問題。到時候國家一定會給予配套的支持，這里也建議國家加大對垃圾焚燒發(fā)電的補貼力度，如稅收減免、電價支持、環(huán)保獎金等，并督促地方政府抓好垃圾焚燒過程中的環(huán)保問題，使垃圾焚燒發(fā)電變得更加清潔與高效。