垃圾焚烧处置方案(收集5篇)

垃圾焚烧处置方案篇1

关键词：生活垃圾综合处理研究现状发展趋势

随着我国经济实力和技术储备的增强，各种生活垃圾处理处置技术在我国得到了不同程度、不同范围的研究和应用，很多经济发达地区已经建立了现代化填埋场、机械化堆肥厂和焚烧厂等多种处理设施。但对于某一地区来说，不同处理设施往往处理同样的混合生活垃圾。由于每种生活垃圾处理技术均具有各自的优势和局限性，从技术本身、经济性和环境影响角度分析，均只适宜处理生活垃圾中的某些组分，因此这种单一处理模式不仅难以满足数量日益增长、成分日益复杂的生活垃圾无害化、减量化、资源化的处理要求，而且使得生活垃圾处理设施运行效果差，前处理和二次污染控制技术复杂，处理费用高。

为了解决这种单一处理方式的不足，生活垃圾需要采取综合处理方式。所谓综合处理，就是将多种生活垃圾处理处置技术以适当的方式有机地结合在一起，形成完整的处理系统，每种处理技术或设施仅处理适宜的生活垃圾组分，从而改善生活垃圾处理的效果，降低生活垃圾处理的费用，在生活垃圾无害化的基础上，实现生活垃圾的资源化。

1单一处理与综合处理的比较

1.1卫生填埋

卫生填埋法由于技术比较成熟，操作管理简单，处理量大，投资和运行费用低，是当今世界各国主要的垃圾处理方式。但填埋混合垃圾有以下缺点：（1）生活垃圾中的可回收物、可焚烧组分或可堆肥组分等可以实现资源回收的部分被一并填埋，即使考虑填埋气的回收利用，混合垃圾填埋的资源化水平仍很低。（2）我国混合垃圾含水率和有机物含量都很高，因此渗滤液产生量大，处理成本高；沼气产生量大，控制其排放也增加了处理成本。因此限制进入填埋场的有机物含量是填埋法的发展趋势之一。目前欧盟、日本和美国等国家的有关政策，都提出了进一步限制进入填埋场垃圾有机物含量的规定[1]。（3）在场址选择日益困难，填埋费用不断增加的情况下，混合垃圾会大量占用填埋场的空间资源。

1.2堆肥

高温堆肥可以使生活垃圾中的有机成分成为可供施用的农田肥料，同时消除其环境污染，杀灭垃圾中的病菌，具有无害化和资源化特征。但我国的堆肥厂主要处理混合生活垃圾，其局限性主要表现在：（1）由于我国目前还没有开展普遍的生活垃圾分类收集，因此入厂垃圾中含有石块、金属、玻璃、塑料等多种不可降解组分，这些废弃物必须分拣出来，另行处理，分选工艺复杂，费用很高。（2）即使采用了分选工艺，生活垃圾中的不利于堆肥处理的组分也不能完全剔除，许多有毒、有害物质会进入堆肥，如农田长期大量使用堆肥，可能会造成潜在污染，特别是一些重金属在土壤中富集将随食物链进入人体。受到堆肥产品成本和质量的约束，堆肥产品存在销路不畅的问题。

1.3焚烧

焚烧法具有减量化程度高，处理周期短，占地面积小，选址灵活，燃烧的热量可用来发电等优点。近年来焚烧法在我国得到了迅速发展，但焚烧混合垃圾有以下缺陷：（1）我国生活垃圾含水率高，热值低，需要更多的辅助燃料，此外生活垃圾中灰土含量多也会影响焚烧效果，最终导致焚烧成本上升。我国目前除少数经济较发达的城市外，其它城市的混合生活垃圾热值低，含渣量高，不适宜焚烧。（2）另一方面，由于我国混合垃圾中厨余垃圾较多，含盐量较高，对烟气中氯化物贡献较大，HCl会腐蚀焚烧炉，也增加了烟气处理的难度和污染控制成本。

1.4综合处理

综合处理方式可以解决混合处理方式出现的问题。采用综合处理方式后，易腐物和可燃物都得到了利用，故填埋物的量很小，只占总体积的15%～20%，填埋物主要为砖头、瓦砾等无机垃圾，不会带来严重的二次污染，节省了填埋空间；综合处理中仅可燃垃圾进行焚烧，焚烧物易燃，产生的烟气少，二次污染小；采用综合处理方式后，堆肥法只处理易腐有机物，成分单一，容易堆腐，而且处理费用低，产品质量好。

2综合处理的不同概念及研究内容

由于生活垃圾综合处理的诸多优势，国内很多研究者和管理人员对综合处理系统进行了大量研究，但由于对综合处理概念理解的不同，其研究方向存在很大区别。

2.1生活垃圾综合处理系统

在发达国家，生活垃圾综合处理系统（MSWintegratedprocessingsystem）的概念是多种处理设施（收运车辆、转运站、分选中心、回收站、焚烧厂、堆肥厂、填埋场）构成的完善的生活垃圾处理体系。对应于这一概念，研究者希望通过系统分析方法和数学工具的应用，提高综合处理系统运行的效率，减少系统运行的费用，减少系统运行造成的环境和社会影响[2-4]。主要研究内容包括：

处理方式的优化选择。在对不同生活垃圾处理方式适用性分析的基础上，可以针对不同地域的具体情况选取不同的处理方式及其组合。实践中常采用定性分析的方法，从必要性、可行性等方面对多种生活垃圾处理方式及其组合进行分析。生活垃圾处理方式的选择本身也是一个如何进行决策的问题，因此一些研究者在实践中也引入系统决策方法，如层次分析法[5]、模糊数学决策方法[6]、多目标动态模型[7,8]等，其中多目标动态模型选取的目标是综合效益最高，费用最小，通过该模型可以得出每年各种生活垃圾处理方式的处理量和比例。

处理设施的优化设置，包括确定其位置、数量及规模。生活垃圾处理设施的选址一般结合当地自然条件、社会经济发展和现有处理设施等情况综合考虑得到，没有固定的技术路线。处理设施的优化设置与生活垃圾处理方式的优选结合紧密，在确定了可能的选址后，依据确定的生活垃圾处理方式和当地的生活垃圾产生量、组分可以确定各个处理设施的类型和规模，尤其是采用多目标动态模型后可以确定不同处理方式的最佳处理量，从而为结合实际情况优化设置处理设施的数量和规模提供了依据。

垃圾物流的优化分配。垃圾物流优化分配是综合处理系统研究的核心内容，优化手段包括多种规划方法和数学模型[3]。最常用的垃圾物流优化模型为最小费用模型。模型目标为总费用最小，总费用为运输费用、填埋费用、堆肥费用、焚烧费用、回收费用之和减去回收材料收入、堆肥肥料收入、焚烧能量收入。在实践中，陈炳禄等[9]对广州市的生活垃圾物流利用最小费用模型进行了优化分配。

由于我国生活垃圾的特点以及混合收集的影响，目前从国外借鉴的一些模型和规划成果难以在实践中应用。如在选择处理方式及其比例时常用的多目标动态规划模型，由于是在垃圾分类的基础上进行设计，模型仅按生活垃圾中厨余物的数量设计可堆腐参数，按可燃物的数量设计可焚烧参数，但实际中混合垃圾一般不进行分选，或者仅进行简单分选，得出的结果实际意义不大。此外由于模型中存在很多主观参数，对市场等因素缺乏考虑，模型结论也难以在规划中实施。

2.2生活垃圾综合处理工艺

从20世纪90年代起，我国的研究者为解决单一处理方式的不足从生活垃圾综合处理的角度进行了研究，提出了多种生活垃圾综合处理的构想，但是这种构想区别于国外广泛应用的综合处理系统概念，而是指通过分选等预处理技术把不同垃圾组分进行分离，分别进入不同的处理单元，这些处理单元集合在一个厂内甚至一条生产线上，希望通过这种方式实现不同垃圾分别采用适宜的处理方式的目的，为了便于区分，本文称其为综合处理工艺（comprehensivetreatmenttechnology）。根据综合处理工艺采用预处理技术的不同，可以分为预分选合处理工艺、预堆肥综合处理工艺、预消解综合处理工艺等，其中前者一般采用物理分选技术，经过多次分选将垃圾分为几类，其分类类别根据后续处理工艺确定，而后两者虽然也有一些分选步骤，但是其预处理技术核心为堆肥或消解。此外，综合处理工艺的能量回用和自给也是其研究方向之一，为了便于说明，本文称其为能量自给综合处理工艺。

预分选综合处理工艺是指利用物理分选技术把混合垃圾中的不同组分按处理目的进行分离，使不同组分分别进行处理，这也是应用最多的综合处理工艺，研究重点集中在分选系统[10]。它面临的问题有：一是我国生活垃圾实行混合收集，在发达国家由产生者进行的分类工作不得不由厂内的分选系统完成，分选系统的投资和运行费用很大；二是目前的生活垃圾综合处理厂处理规模均较小，焚烧量和填埋量也很少，在这种情况下，相对于单一焚烧或填埋，综合处理如何实现经济上的比较优势也是需要重视的问题。

预堆肥综合处理工艺。堆肥过程可以降低生活垃圾的有机物含量和含水率，因此可以把堆肥过程作为生活垃圾综合处理系统的预处理步骤。对焚烧而言，经堆肥处理后垃圾易于燃烧，热效率高，产生的有害气体量较小；对填埋而言，经堆肥处理后减少了填埋量，降低了渗滤液的产量和处理难度，减少了填埋气的排放[11]。虽然堆肥预处理对于综合处理工艺具有明显的益处，但是尚未有深入研究，更没有投入运行的工程项目，此外，堆肥预处理工艺还存在成本高、堆肥时间长、周边环境差等缺点。预消解综合处理工艺与预堆肥综合处理工艺类似，相对于堆肥预处理，消解预处理的最大优势是可以减少堆肥的时间，其环境影响也较小，但是成本更高。

能量自给综合处理工艺也是一种结合多种生活垃圾处理技术的工艺，它以系统能量的完全自给为目标[12]，因此与垃圾焚烧厂的余热利用系统不同。系统中的能量一般来自焚烧系统产生的热能或电能，也可以利用厌氧发酵产生的沼气产热发电。国内一些研究者已经提出了一些设想，但是缺乏对系统能量流的深入研究和经济性分析，而且由于现有技术能源利用效率较低，尚不能利用垃圾自身的能量解决工艺过程的高能耗问题，实际生产中难以实现。

总的说来，十多年来大多数这类综合处理研究还停留于简单的构想阶段，缺乏系统化的深入研究，对综合处理工艺的组织特性、环境特性、经济特性等内容基本没有涉及，对于分选垃圾区别于混合垃圾进行焚烧、填埋的特性也没有研究。工程实践中，我国目前运行的综合处理厂很少，规模也不大（处理量一般小于300t/d），而且限于分选工艺与填埋、焚烧和堆肥的结合，吨投资一般在20万元/t以下。由于这种综合处理厂整体规模不大，其中的焚烧量、填埋量都很少，焚烧工艺效果较难控制，二次污染控制较差。其次，这些综合处理厂大多以堆肥或其它制肥工艺为核心，但由于我国堆肥质量和市场的原因，堆肥处理在很多地区面临困境，这也影响到综合处理厂的运行效益。另外不同区域在自然条件、经济实力、社会发展水平、生活垃圾特性等方面存在差异，适用的生活垃圾处理处置技术也有所不同，而目前有些地区盲目照搬发达国家和其它地区的经验，使得部分生活垃圾处理处置设施不能正常运行。由于这些原因，这类综合处理技术没有得到广泛的应用。

3综合处理的发展趋势

对于国内提出的综合处理工艺（comprehensivetreatmenttechnology），虽然现有项目的投资成本较低，但其处理规模小，运行费用高，二次污染不能得到有效控制。另一方面，虽然垃圾处理的能量回用是资源化的一个重要方面，但是系统的能量自给从目前的技术水平看来难以实现。从生活垃圾处理的经济性分析，这种“小而全”的综合处理工艺难以获得持久的生命力和广泛的推广。

发达国家生活垃圾处理的历史和经验说明，源头分类（产生者分类）是最经济有效的垃圾分类手段，在此基础上建立生活垃圾综合处理系统，并通过数学模型优化设置各种收运处理设施、分配车辆和垃圾物流，可以实现城市生活垃圾的低成本、高效率管理，并最大限度的实现生活垃圾的资源化。虽然我国目前普遍采用生活垃圾混合收集模式，但分类收集对于垃圾处理、资源回收等的重要意义已经得到了广泛认知，全国很多大中城市开展了分类收集的试点工作，并制定了城市生活垃圾分类收集规划。随着经济实力的增强，生活垃圾收运处理设施的完善，分类收集和综合处理系统将互相促进，得到更为广泛的推广。

在这一前提下，深入分析城市生活垃圾综合处理系统的系统特性、运行规律，提炼总结适应我国现阶段及发展需要的系统模型和优化方法，将大大提高我国城市生活垃圾的管理水平。我国目前采用混合收集方式，基于这一前提，利用数学方法优化不同处理设施的数量和选址，优化生活垃圾物流在不同处理设施之间的分配都具有重要的意义。

参考文献

1张益.国外垃圾处理技术现状及发展.见：张益，陶华主编.垃圾处理处置技术及工程实例.北京：化学工业出版社，2002.106～114

2BarlishenKD,BaetzBW.Developmentofdecisionsupportsystemformunicipalsolidwastemanagementsystemsplanning.WasteManagement&Research，1996，14(1)：71～86

3EverettJW.OptimalregionalschedulingorsolidwastesystemsⅠ：modeldevelopment.JournalofEnvironmentalEngineering，1996，122(9)：785～792

4ModakAR，EverettJW.OptimalregionalschedulingofsolidwastesystemsⅡ：modelsolutions.JournalofEnvironmentalEngineering，ASCE，1996，122(9)：793～799

5郭广寨，陆正明，石峰.城市生活垃圾综合处置系统的选择.上海环境科学，2001，20（1）：37～40

6陈绍伟，郭广寨，陆正明.模糊数学决策法的改进及在生活垃圾处理方式评价中的应用.上海环境科学，2002，21（7）：426～428

7陈炳禄，王志刚，陈新庚.广州市生活垃圾处理方式及物流管理方案优化.上海环境科学，2000，19（11）：511～515

8刘常青，陈健飞.福州市城市生活垃圾处理系统优化设计及规划.资源科学，2003，25（4）：68～72

9陈炳禄，王志刚，陈新庚.广州市生活垃圾处理方式及物流管理方案优化.上海环境科学，2000，19（11）：511～515

10刘克鑫.城市生活垃圾综合处理的实践与探讨.见：张益，陶华主编.垃圾处理处置技术及工程实例.北京：化工出版社，2002.253～258

垃圾焚烧处置方案篇2

当今世界，环境污染日益加剧，环境保护已成为国民经济可持续发展的重要组成部分。临沂市是鲁西南重要的商贸枢纽，近几年来，随着商贸批发市场规模的发展，城市人口迅速增加。相应的城市生活垃圾的数量也在急剧增加，据统计，现在天天产生城市生活垃圾约600吨左右，并以每年平均10%增长率递增。临沂市政府把垃圾处理列为99年度市政府“为民十大工程”之一，决定投资5000万元，在临沂市城西北36公里处征地1500亩，用于城市生活垃圾的填埋。一期工程先征地500亩，现在正在进行勘探、水文调查、基础处理等前期工作。

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，非凡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。焚烧法是最有效的方法，使城市垃圾处理基本上达到了减容化、无害化和能源化的目的。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，实现了能源的综合利用。

2垃圾发电供热技术的可行性分析

城市生活垃圾焚烧发电技术在国外已有四十多年的历史，最先利用垃圾发电的是德国和法国，近几十年来，美国和日本在垃圾发电方面的发展也相当迅速。目前，日本拥有垃圾发电厂一百多座，发电总容量在320MW以上，单台设备最大处理垃圾能力为552吨/日。

我国垃圾焚烧发电供热技术起步较晚，现在还处于探究开发阶段。现已建立的部分垃圾发电站，基本上是引进国外的设备和技术。我国第一座垃圾发电站是在深圳，引进的是日本三菱重工生产的两台炉排式垃圾焚烧炉，日处理垃圾150吨，配置500kW的汽轮发电机组来发电供热。1992年又上了一台杭州锅炉厂(引进日本三菱重工技术)制造的垃圾焚烧炉，日处理垃圾150吨，配置1500kW汽轮发电机组。在上海、天津等城市也相继和法国、澳大利亚等国家合作建设垃圾发电厂。引进的这些垃圾锅炉基本上都是炉排炉，价格昂贵，而且在燃用低热值、高水份的垃圾时，为了保证锅炉的正常燃烧，达到需要的工艺参数，必须添加燃料油，运行成本较高，经济效益差。发展适合我国国情的垃圾焚烧炉，实现设备国产化，达到低污染和高效燃烧是众多科研单位和生产厂家正在探究开发的课题。

流化床燃烧技术是本世纪六十年代迅速发展起来的一种新型清洁燃烧技术。他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。非凡是浙江大学热能工程探究所多年来进行废弃物(如洗煤泥、煤矸石、城市生活垃圾等)的探究开发和应用。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摘要：

a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，燃烧控制轻易，易于实现自动化和连续燃烧。

b设备寿命长。炉内没有机械运动部件，使用寿命长。

c可采用全面的防二次污染的办法。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NOX、SO2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。

d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。

e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，非凡适应于垃圾热值随季节变化很大的特征。

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、塑料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。当城市生活垃圾随着季节变化或影响过低时，为保证供电或供热，可将垃圾和辅助燃料(如原煤、废油等)在同一炉内混烧。

目前，城市生活垃圾流化床焚烧发电新技术已应用到商业化运营的热电项目上。1998年浙江大学热能探究所和杭州锦江集团将联合开发的此项技术应用到余杭热电厂，把余杭热电厂原有的一台35t/h链条锅炉改造为垃圾流化床焚烧炉，燃用杭州市部分地区的城市生活垃圾。锅炉经改造后，单台炉日处理垃圾150～250吨，同时补充部分辅助燃料--原煤，以保证热电厂的正常供热和发电。

余杭热电厂的垃圾焚烧炉至今已运行十个月，运行状况良好。其运行情况如下摘要：垃圾焚烧炉运行稳定，各项技术参数和指标均达到了设计要求，保证了发电机组的正常运行；最长连续运行时间超过一个月；平均每小时焚烧垃圾约7吨，最大量可达到11吨/小时；对垃圾成分、热值随季节性变化和适应性好。

通过以上的分析说明，在我国发展垃圾发电，在技术上已经有了很大的突破，非凡是近几年来循环流化床燃烧技术发展迅速，为垃圾焚烧技术的发展创造了有利的条件。目前，我国各地热电厂循环流化床锅炉的数量正在大幅度上升，并向大型化发展，运行操作和管理水平在不断提高，并趋于成熟，对垃圾流化床焚烧炉的推广应用又创造了较好的环境。

3方案的选择

垃圾焚烧发电项目建设方案的确定，应从本地的实际情况出发，结合城市发展水平而定。国外的技术比较成熟，但设备的价格昂贵，投资太大，一般中小城市难以承受。采用国内的技术和设备，投资小，很适合我国的国情。一般来说，在一个城市是新建一座垃圾焚烧发电厂，还是利用现有的热电厂进行改造，应进行可靠的分析和探究。笔者认为，利用现有的小热电厂进行改造将比新建一座更有利，分析如下摘要：

王云翠等摘要：开发垃圾发电技术实现热电持续发展

热电技术2000年第1期(总第65期)

a新建一座垃圾发电厂，在整体布局和结构上可能合理些，但投资较大，如新建一座日处理垃圾300～500吨中型垃圾发电厂，要建3×35t/h锅炉+2×6MW汽轮发电机组，需投资1.4～1.5亿元。投资大，产出低，项目经济效益低下。

b热电厂在现有的基础上进行改造，可以利用原有的生活办公设施及生产厂区和配套设备，节省投资，见效快。同时，进行改造也可以有两个方案；一是在热电厂厂地答应的情况下，建新的垃圾焚烧炉和发电机组，那样机组分布较合理，但在目前电力需求趋于饱和的情况下，新机组发电并网比较困难；原有的锅炉进行改造，配套热电厂现有的机组，比较轻易操作，可以节省大量的投资，实施轻易，能起到事半功倍的效果。

临沂热电厂位于临沂市西南部的工业区内。现有3×35t/h链条锅炉+1×75t/h循环流化床锅炉和1×C6+1×B6+1×C12中温中压汽轮发电机组。供热主管线长20余公里，主要为50余家工业生产用户和机关宾馆居民采暖供热。现有的两台35t/h链条炉需要燃用优质烟煤，虽经几次改造，但是效果不大。锅炉效率低，经测试锅炉热效率为78%，面临着被淘汰的可能。假如把链条炉改造成流化床垃圾焚烧炉，可以解决临沂市的垃圾处理新问题，同时提高锅炉的热效率，适应时代的发展，对我厂经济效益将有很大的改观。因此，我们选择了利用原有锅炉进行改造的方案。

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4锅炉改造方案

4.1锅炉本体改造

锅炉改造维持原炉膛中上部及尾部烟道不变，将炉膛下部炉排及渣斗拆除，使炉下部改为流化床密相燃烧区，密相区内布置倾斜埋管。埋管采用加装鳍片和喷涂方式防止磨损。炉体水冷壁内侧敷有耐火层，防止磨损。锅炉本体外部的汽水管道系统不变。增加了流化风室及布风板、风帽，阻力大大增加，原有风机压头不能满足要求，所以选用高压头送风机。引风机也需改型。在炉膛出口设置分离器和返料器，经分离器分离下的颗粒可实现炉内循环，增加其停留时间，这样大大提高燃烧效率，且尾部受热面的磨损程序大大减轻。

4.2垃圾处理系统

生活垃圾由汽车运至厂内垃圾储存仓，在厂内渣场位置建一座半地下的全密封的垃圾库。

和现在的输煤栈桥并行建一条密封的耐腐蚀的垃圾输送皮带。垃圾储存仓内设有破碎机，单梁吊车。并设有电磁去铁器、污水泵等。垃圾运至库内，经垃圾炉前处理系统送入炉内。预处理系统一方面可打坏特大垃圾及塑料袋、木板、玻璃瓶、砖块石块等杂物，同时也可使垃圾均匀入炉，破碎后的垃圾用吊车抓到输送带上，送到炉前，经往复式给料机送入炉内。

采用吸风管将垃圾坑内散发的臭气吸至炉内，进行燃烧脱臭，不让垃圾臭气弥散。垃圾中的污水收集在坑底废液池内，然后经泵喷射至炉内流化床段上方焚烧，使其充分裂解，减少污染。

4.3焚烧系统

因垃圾焚烧炉是链条炉改造的，用石英砂或炉渣作床料。每小时燃烧垃圾6～9吨。垃圾进入焚烧炉后，和炽热的床料混合焚烧，由于流化床良好的横向混合特性，可确保床内焚烧能保持稳定运行。焚烧炉内设计温度和烟气停留时间分别为850℃和3秒左右，并保持强烈混合，使有害成分在炉膛内充分裂解和破坏。高温烟气从炉膛出口至过热器、省煤器、空气预热器、烟气处理装置和电除尘器，最后经烟囱排入大气。

由于垃圾热值受来源、气候、季节等因素的影响很大，为达到高效低污染焚烧的目的，用煤充当辅助燃料。

点火采用床下自动点火系统，经预燃室进入风室，关入炉膛。

整个除灰系统处于干式密封状态，因此避免了厂区内粉尘污染和污水污染，排出的灰渣可综合利用。

4.4热工控制系统

焚烧炉采集了较全面的运行参数，供垃圾焚烧炉运行调节、操作和检测，主要参数有各主要部分的温度显示和记录，各主要部分的压力显示，主要管路的流量，炉膛含氧量。另外控制系统除含有常规温度、压力、流量、远控、报警等功能外，还配套垃圾预处理及焚烧炉内重要部位的实时工业电视监视。考虑到垃圾的脏臭等非凡性，绝大多数的调节手段均集中于主控室内，使运行人员工作强度降低，提高了工作效率。

4.5锅炉厂用电系统

本期工程厂用电采用380伏电压，利用原有的厂用电系统。本期工程不再增加低压厂用变压器。

4.6环保办法

垃圾流化床锅炉是城市解决环保新问题的重要设施，对保护环境、减少污染起到了很大的功能。垃圾处理实现了减量化、资源化、无害化，解决了困扰城市发展的一大难题，保护了人民身心健康，美化了城市环境，提高了人民的生活质量。垃圾流化床锅炉本身亦采取了一系列办法来解决产生的污染新问题。

4.6.1建立全密封的垃圾库。将垃圾存放在垃圾库中，并用吸风管将垃圾坑内散发的恶气送入炉内做二次风，运行燃烧脱臭；垃圾底部设有一废液池，收集污水，当达到一定量后，把污水喷射到炉内流化床段上方焚烧，使用充分分解，减少污染。

4.6.2垃圾在垃圾库中经简单破碎后，经一条全密封的皮带送入炉内。炉内设计温度为850℃左右，烟气停留时间为3秒左右，炉内床料并保持充分混合，使有害成分在炉膛内充分裂解、破坏、焚烧。

4.6.3采取较全面的防止二次污染的办法，对焚烧时产生的有害的物质进行了处理，可将NOX、SO2及HCl等气体控制在国家标准之下。为进一步净化尾气，在尾部安装了脱除有害气体的烟气处理装置。炉渣呈干态排出，无渣坑废水，亦不需处理重金属污水的设备。

当处理含硫或含氯高的垃圾时，基于流化床燃烧方式的优点，采用炉内加石灰石可脱除SO2和HCl。

4.6.4由焚烧炉尾部排出的飞灰经过电除尘器，飞灰浓度低于国家标准，排出烟囱。整个系统处于干式密闭状况，因此避免了厂区内的粉尘污染和污水污染，排出的灰渣可综合利用。

5垃圾焚烧发电项目的经济性分析

热电厂现有的三台35t/h链条炉改造为流化床垃圾焚烧炉后，日处理垃圾能达到600吨，配置一台C12MW的汽轮发电机组，原热力系统、汽水系统、输煤系统不变，新建垃圾处理系统。项目经济性分析如下摘要：

整个改造工程需要投资4800万元左右；

销售收入按设备的容量计算，销售电、汽年收入约5360万元；

年运行费用约4100万元；

年销售税金及附加费约350万元；

年获利润约900万元(包括所得税)；

项目投资回收期约5.5年；

总投资利率约18.8%；

总投资利税率约26.2%；

该项目在财务上是可行的。

垃圾焚烧发电供热项目是一项社会公益事业，主要体现了社会效益。同时热电厂通过技术改造，设备更新换代，取得了一定的经济效益，找到了新的经济增长点，实现了热电厂的可持续发展。

6结束语

6.1结论

6.1.1城市生活垃圾焚烧发电供热属一项新兴的产业，它解决了城市垃圾造成的污染。和填埋、堆肥相比节省了大量土地，减少了二次污染，同时充分利用了再生能源，达到了对垃圾处理的减容化、无害化、资源化的目的，社会效益显著。

6.1.2城市生活垃圾焚烧技术已日渐成熟，已实现了垃圾焚烧炉设备全部国产化，并有示范工程，而且已显示出它的可靠性、稳定性。我国的垃圾焚烧发电供热事业已初露端倪，并已纳入产业化轨道，其发展势头迅猛。据有关部门资料介绍，北京、天津、武汉、长沙、南京、温州、汕头、珠海、中山等城市都有发展规划。至2000年，全国将建有大中型垃圾发电厂3～5座，小型工厂10～15座，至2010年，各地将建有各类垃圾能源工厂150～200座。我省已有荷泽、平度、枣庄等市垃圾发电厂已立项及设备订货。

6.1.3热电厂的原有锅炉设备非凡是35t/h链条炉效率低，要求煤种好，需要进行更新改造。改为垃圾焚烧锅炉后，技术水平高，是一条优化组合资产，节能降耗，提高经济效益的开拓之路。

6.2建议

城市生活垃圾焚烧发电供热工程是一个社会公益和环保事业，它体现出巨大的社会环保效益，并且又是一个投资高，技术密集型的企业。就其性质来讲，它属于综合利用高新技术产业项目。它的发展需得到各级政府及有关行业的支持配合，国家应加大力度，探究落实扶持政策，促进该项目顺利运行。它应该享受有关的优惠政策。

6.2.1按照国家有关规定，该项目银行应优先布置基本建设贷款，并给予一定比例的财政贴息。

6.2.2垃圾发电的电量应全部上网，电力主管部门不布置该项目机组作调峰运行。

6.2.3垃圾发电供热机组的并网运行电价、供热热价在还款期内应实行“生产成本+本付息+合理利润”的定价原则。

6.2.4该项目企业所得税、增值税要按照资源综合利用企业和高新技术企业的规定执行。

垃圾焚烧处置方案篇3

2016年3月，北京控股集团有限公司以14.38亿欧元正式收购德国EEWEnergyfromWaste废物能源利用公司100%的股权。这一收购价是去年环保企业海外并购总额的近两倍。EEW是专注于垃圾焚烧发电的德国公司，运营着德国及周边国家的18个垃圾焚烧发电厂，在德国垃圾焚烧发电市场占有率为17%，排名第一。

在这次海外收购中，除了北京控股集团，还有光大国际、首创环境、中国天楹等中国环保公司参与竞标。

与海外收购同步发生的，是中国垃圾焚烧发电厂数量井喷式的增长。芜湖生态中心生活垃圾焚烧信息平台收集的资料显示，截至2016年年初，中国共有434家垃圾焚烧发电厂，运行中的共234座，其余为在建或拟建。这相当于在过去15年间，中国平均每年建造大约20座垃圾焚烧发电厂。

垃圾焚烧是以一个更经济环保的垃圾处理方式出现的。

越是繁华和人口密集的城市，也恰恰是受垃圾围困最严重的城市。中国环保部2014年的数据显示，生活垃圾产生最多的10个城市，都集中在一线城市和新一线城市，排在前三的分别是上海、北京和重庆。

过去对城市生活垃圾的处理通常以填埋为主。以上海为例，始建于1985年，由滩涂经围垦筑堤而成的老港垃圾填埋场，曾经承接了上海90%的生活垃圾。这个城市每年会产生743万吨垃圾―这意味着在上海生活的每一个人，每隔半小时就扔掉了一个易拉罐。仅以填埋处理垃圾的方式已经不能解决“垃圾围城”的窘境。

相比填埋，垃圾焚烧这种方式看上去更为科学―不仅减少填埋用地，焚烧后产生的热能，还能给周围居民供暖供电。如果处理得当，垃圾焚烧后的底渣和飞灰能再次利用，做道路沥青。

中国政府也支持提高垃圾焚烧处理的比重。在2010年，中国有77%的垃圾以填埋方式处理，20%为焚烧处理，而根据政府的“十二五”规划，到2015年，全国垃圾焚烧发电的比例应该达到35%，东南沿海省市以焚烧方式处理垃圾的比例要超过一半―不过目前尚未有确切数据证明这个计划究竟完成了多少。

企业想要参与到垃圾焚烧行业，也能获得政府的多项补贴和优惠。目前中国的垃圾焚烧厂大多为BOT（Build-Opertae-Transfer，特许权）项目，即政府部门与项目公司签订协议，承担项目的企业投资建厂，并拥有30年左右的特许经营权。

根据国家税务总局的规定，垃圾处理企业享有增值税即征即退70%的政策。除此之外，国家发改委还会对参与项目的企业予以补贴。以光大国际投资建设的江苏省常州新北垃圾发电项目一期为例，曾获得发改委1.08亿元人民币的补助。

因垃圾焚烧而产生的电力，企业还能以每度高于火力发电0.25元的价格卖给电力公司。多家上市公司垃圾焚烧发电项目的毛利率为30%至60%，其中以垃圾处理为主营业务的中国天楹，垃圾焚烧发电的毛利率达到56.5%。

基本上，只要一个垃圾焚烧发电厂建成投产，就开始产生正向的利润。这个看起来不太赚钱的行业，因为政府的支持，几乎可以没有风险地赚钱。也因为垃圾焚烧发电项目近乎零的风险值，银行愿意以低于全社会平均水平的利率借贷给企业。

上海环境集团有限公司（下简称“上海环境”）副总裁，负责垃圾焚烧厂运营、管理和技术监管的张益透露，在中国垃圾焚烧行业，排名前15的企业的垃圾处理规模约为中国整个垃圾焚烧行业的一半，另一半则握在其他小公司的手中。

“目前还没有哪家公司一家独大。”上海康恒环境股份有限公司总经理、高级工程师焦学军表示，垃圾焚烧行业最大的两家公司光大国际和杭州锦江大概占到整个市场份额的百分之十几。

但一些城市的垃圾焚烧行业存在被当地公司垄断的现象，外来企业很难进入。比如上海的垃圾焚烧厂由上海环境、浦发集团承包，广州的主要参与者是广环投，在天津则是天津泰达。

不同城市政府对于垃圾焚烧项目的补贴费用也并不一致。在上海、广州这样的一线城市，每吨垃圾的焚烧处理费用可以达到100到200元，成都和青岛等新一线城市，处理费用通常在每吨六七十元。而在一些更小的城市，环保企业为了争取项目，可能会将这一费用压到更低。

2016年2月，重庆三峰以每吨18元的垃圾处理价格，中标绍兴生活垃圾焚烧发电厂，再次刷新了行业最低中标纪录。除了这个极低的处理费，重庆三峰还要承担项目红线外3亿元的周边配套工程投资―这相当于将重庆三峰的实际收入减为负数。

“为了拿项目，有点疯了。”曾在上海环境负责过4个垃圾焚烧发电项目的焦学军说。

上海环境也参与了绍兴项目的投标，它的报价是每吨47元。但这个价格仍没达到张益的心理价位，他觉得每吨60元到80元的价格才是行业健康价。

其实早年间垃圾焚烧厂的处理费中标价格还维持在上述健康水平。比如2007年开始建设、2009年投入运营的青岛小涧西垃圾焚烧项目，就是上海环境以每吨61元的价格中标的。当时参与投标的有天津泰达、重庆三峰和光大国际等企业。“我们价格是中间价，并不是最低。”焦学军说，“技术方案、资金实力、政治背景等都是政府部门考虑的因素。”

低价竞争的方式走到最后，企业只有两个选择，一是报出合理的价格但不中标，另一条是用低价中标。这对于拥有不止一个项目的企业而言短期是可行的，“可以用其他赚钱的项目养这一个项目。”张益说。但低价不是长久之计。另一个办法就是调价。

在垃圾焚烧项目上，企业和政府的关系看起来有些微妙。“和政府部门搞好关系，有些企业可能会以管理标准提高为由，和政府说当初的中标价远低于市场价，这样就有了调价的预期。”张益说。

一个例子是天津泰达。这家公司在2015年的年报中写到，“武清垃圾填埋项目运营获得新突破，垃圾处理费上调方案获武清区政府、武清区市容委批准，预计增加收入153万元/年，增加利润120万元/年。”2015年，天津泰达又以垃圾处理费26.5元/吨的低价拿下江苏高邮的垃圾焚烧发电项目。

低价带来的环保隐患包括企业在投产后，为了节省成本不运转烟气净化装置。陈德珍认为，理论上，脱硫脱酸、除二英、飞尘等烟气净化设备部分的投资应该占到整个建厂成本的1/3左右。“但这么低的价格，环保设备上的投入和运营很难保证，”同济大学热能与环境工程研究所所长陈德珍说，“如果企业要在排放数据上作假，也是有空间的。”

民间环保公益项目“北京零废弃”的发起人毛达认为，政府监管不力让企业对政府的不作为产生预期，“有了这个预期，企业会肆无忌惮地报出很低的价格。”

作为一个国家重点关注的项目，垃圾焚烧厂在建设和运营的过程中，牵扯到许多行政部门。但其中和企业打交道最多的就是当地政府。一般来说，垃圾焚烧厂从环评、立项到建设、投产，大约需要3年时间。其中最难控制的就是建设的前期工作，它涉及到老百姓的环评、征地等。

政府很大程度上承担着保证项目顺利开工的责任。青岛小涧西垃圾焚烧项目做环评时，当地政府把村长、镇长聚集起来开会，做思想工作，让他们完成环评要求的通过率。

但只要投建垃圾焚烧发电厂，企业就不得不面对周边民众的反对―哪怕垃圾焚烧已经是目前最经济、有效、减容、污染最少的垃圾处理方式。瀚蓝环境股份有限公司的财报显示，其收购的创冠中国因为廊坊垃圾焚烧发电项目受到村民阻挠，比原计划推迟一年才投入运营，导致2015年业绩未达预期。

持续不断的“邻避运动”让垃圾焚烧厂的选址越来越困难。国外的垃圾焚烧厂为了节省运输成本一般建在市中心，但为了避免“麻烦”，中国的政府和企业都倾向于在郊区建设大规模的垃圾焚烧发电厂。

过去15年，中国垃圾焚烧厂的总处理能力翻了230多倍，来自芜湖生态中心生活垃圾焚烧信息平台的数据显示，2000年中国运行中的垃圾焚烧厂每天只能焚烧920吨垃圾，到2016年年初，这个数字已经达到了23万吨，如果加上在建与拟建的焚烧发电厂，全国能处理的垃圾规模将是现在的两倍。

垃圾焚烧处置方案篇4

关键词：生活垃圾;焚烧发电;二噁英

收稿日期：20120331

作者简介：龚培峰（1968—），男，江苏邳州人,工程师,主要从事环境管理工作。中图分类号：D63文献标识码：A文章编号：16749944(2012)05021103

1引言

随着我国经济持续增长,城市化进程不断加快,生活垃圾作为城市代谢的产物大量产生。资金紧缺,大量垃圾只能作简单处理,或直接堆放于地表上,浪费大片土地资源,使我国城市普遍面临垃圾围城的局面,已构成城市环境污染的一个重要因素。妥善处理城市生活垃圾对于发展循环经济,建设资源节约型、环境友好型社会有着十分重要的作用。但如何选择一种处理效果好、投资合理、工艺科学、运行费用低的处理方案,是值得认真探索和研究的课题。生活垃圾焚烧发电技术是垃圾处理的一个重要方向,是生活垃圾减量化、资源化、无害化的最有效手段。

我国垃圾焚烧发电技术始于1986年深圳清水河环卫综合处理厂引进日本三菱重工的马丁炉排焚烧技术和设备,1989年该项目竣工并正式运行,这是垃圾焚烧第一次在中国出现。20世纪90年代,国内很多地方开始引进国外垃圾焚烧技术设备,典型项目有宁波枫林垃圾焚烧厂等;同时,国内的一些企业也自主研发了一些焚烧炉,但当时设计的焚烧炉均无发电系统,烟气净化采用烟气过水除尘方式,十分简陋。2000年环保部门出台《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》,对生活垃圾焚烧处理的燃烧条件、热能利用和污染排放进行了要求,国产简易垃圾焚烧设施相继被拆除。2000年北京市海淀区上庄垃圾转运站日处理100t垃圾的中式焚烧炉通过了科技部和中科院的联合验收,拉开了我国垃圾焚烧发电的序幕。截至2010年,全国竣工和在建的垃圾焚烧发电项目约160座。

2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。其主要流程见图1。

(1)减容效果好。垃圾焚烧处理可以使城市垃圾的体积减少80%~90%,减轻或消除后续处置过程对环境的影响。

图1垃圾焚烧发电主要工艺流程

(2)消毒彻底。高温燃烧可以使垃圾中的有害成分得到完全分解,并彻底杀灭病原菌,尤其是对可燃性致癌物、病毒性污染物、剧毒性有机物等。

(3)有利于实现城市垃圾的资源化。垃圾焚烧产生高温烟气,其热能被废热锅炉吸收转化为蒸汽,可用来供热或发电。

(4)处理效率高,焚烧厂占地面积小,可节约城市用地。

(5)经济效益可观。如果处理得当,利用1t垃圾可发电300~400kW·h,由于垃圾焚烧发电厂的服务期限一般为25年左右,这意味着其稳定收益期将长达25年。而且垃圾焚烧发电厂的运营成本低廉并享有一定的税收优惠政策,能给投资者带来稳定、高额的回报。

3垃圾焚烧发电存在的环境问题

3.1二噁英的排放

二噁英全称分别是多氯二苯并二噁英和多氯二苯并呋喃。二噁英的毒性与氯原子取代的位置密切相关,尤其以2、3、7、8这4个共平面取代的位置上都有氯原子的二噁英同族体具有毒性,2、4、7、8TCDD被公认为是最毒物。毒性约为氰化钾的1000倍,俗称世纪剧毒。

3.2废水、废气污染

垃圾进入焚烧发电厂后,在卸料、堆放、加料过程中,易产生恶臭气体,主要污染因子为H2S、NH3等。垃圾车在卸料过程中因卸料门开启、垃圾遗撒等原因,会造成电厂卸料平台存留部分垃圾臭气。垃圾堆放、燃烧过程会产生渗沥液,应将渗沥液收集并进行处理。

3.3固体废物的污染

焚烧后的垃圾含有重金属铅、镉、汞等。如果不能妥善处理这些废物,将会对人的身体健康构成极大威胁。目前在美国,垃圾发电焚化炉是汞污染的第二大罪魁祸首。

4合理利用焚烧发电技术

4.1重新制定垃圾焚烧发电厂的排放标准

我国的垃圾焚烧发电厂排放标准是2001年颁布的《生活垃圾焚烧污染控制标准》,与欧洲国家标准相差较多。其中二噁英类排放限值我国为1TEQ-ng/m3,而欧盟为0.1TEQ-ng/m3。由于焚烧过程不透明,存在厂家偷工减料的现象,焚烧质量无从保证。根据中科院大连化学物理所和中科院研究生院对国内19家垃圾焚烧厂历时1年调研二噁英排放情况发现,16%的厂家达不到我国标准,70%的厂家达不到欧洲标准。检测分析显示,19个样本焚烧炉的二噁英/呋喃物质的排放量在0.042~2.461,平均值为0.423TEQ-ng/m3,远高于欧盟标准。为了垃圾焚烧发电产业的健康发展和人民群众的健康,有必要重新制定严格的新标准。

4.2严格要求规模及工艺

垃圾焚烧发电厂必须具有一定的规模,这样才能实现其可持续生产的目的,如果规模不够,不仅不能盈利,还要财政补贴,也没有足够的资金来采用更加先进的工艺设备,其排放的污染物也很难达到国家的排放标准。新建焚烧发电厂应优先选用成熟技术,审慎采用目前尚未得到实际应用验证的焚烧炉型。其中基本技术要求:生活垃圾在焚烧炉内应得到充分燃烧,二次燃烧室内的烟气在不低于850℃的条件下滞留时间不小于2s,焚烧炉渣热灼减率应控制在5%以内。

4.3规范生活垃圾处理企业环境管理

生活垃圾处理企业要建立污染排放日常监测制度,定期向环境保护行政主管部门和市容环卫行政主管部门报告运行情况,监测结果要向社会公开。新建生活垃圾焚烧设施必须安装自动监测系统,对燃烧温度等主要运行工况和烟尘、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等主要污染物排放情况进行实时监测,并在企业主要出入口附近等显著位置设立显示屏,向社会公示监测数据。自动监测系统应当与环境保护行政主管部门和市容环卫行政主管部门联网。

4.4健全垃圾分类与回收处理机制

垃圾分类与回收处理不仅可以减少可利用资源的浪费,使得垃圾焚烧的成本降低,燃烧效率更高,而且燃烧过程中产生的污染物也会减少。90%的垃圾可以回收并重新利用,如能将垃圾分类与回收做到极致,不仅能够提高原料利用率,减少不必要的浪费,而且将从根本上减少垃圾焚烧发电厂与填埋场的建设。应将垃圾分类与回收和垃圾焚烧发电更好地结合起来,垃圾焚烧发电的前提是必须做好垃圾分类与回收工作。

4.5项目全过程必须公开透明

在项目立项、选址、环境评估等全过程中,必须做到公开透明。应充分注意公众的广泛性与代表性。在公众知情的情况下开展环评工作,告知公众该项目的有关信息,主要的环境影响、影响范围和程度。

5我国生活垃圾发电技术的发展趋势

循环流化床燃烧技术是20世纪70年代逐渐发展起来的先进燃烧技术,由于具有对低热值燃料的适应性和优异的环保性能,在常规及劣质燃料燃烧领域迅速发展、成熟。以中国科学院、清华大学、浙江大学等为代表的中国流化床燃烧技术学派开展了大量循环流化床燃烧技术的应用研究,为该技术拓展到垃圾焚烧领域奠定了坚实的基础,是国内自主研发、完全具有自主知识产权且全部设备实现国产化的技术。流化床焚烧项目由于建设成本低、环保性能良好而在国内垃圾焚烧发电行业占据半壁江山。

从世界上垃圾焚烧技术的发展趋势来看,已经把降低二次污染、提高环保水平作为评价焚烧技术优劣的优先原则。中科院生态环境研究中心在焚烧中对二噁英类物质的控制技术领域处于世界领先地位,并通过中科集团、北京中科整理能源环保有限责任公司在实际项目中进行了试验。中科整理建设的生活垃圾焚烧设施,以山东泰安项目为例,2009年8月投产后,分别于当年11月和次年1月进行了烟气二噁英类物质浓度监测,结果分别为平均0.034TEQ-ng/m3和0.009TEQ-ng/m3,其余各项环保监测指标完全满足国家规定的排放要求,处于国内领先水平。

污泥和垃圾混烧将是流化床焚烧项目的发展趋势。目前已有不少流化床垃圾焚烧项目掺烧污泥,掺烧的污泥按水分高低分为两种:一种是湿污泥,含水率80%左右;另一种是干污泥,含水率40%左右。根据实际运行经验看,直接掺烧湿污泥,掺烧的量不能太大,20%以下对设备和燃烧状况影响不大,大于20%运行比较困难;而掺烧干污泥,掺烧量多少对设备和燃烧状况影响都不大。所以,干化后的污泥和垃圾一起混烧将是发展趋势。

掺煤量的逐步减少是流化床垃圾焚烧技术的另外一个发展趋势。早期的流化床焚烧项目,由于设备技术不完善、监管不到位和市场混乱等因素,流化床垃圾焚烧炉的掺煤量比较大。随着国内原煤价格的不断高涨,不少企业也积极探索流化床不掺烧煤的垃圾焚烧技术,目前浙江乔司、嘉兴等地已有不掺烧煤的流化床垃圾焚烧发电厂在运行。所以,从长远看,少掺煤甚至不掺煤是流化床垃圾焚烧项目的发展方向。

6结语

生活垃圾焚烧发电项目作为生活垃圾减量化、资源化、无害化的最有效手段,是垃圾处理的一个重要发展方向。与填埋、堆肥等传统垃圾处置方式相比,由于其

技术含量高、环保要求严,可显著减少垃圾的体积和重量,并能综合利用余热和废渣,带来的环境改善最长远。同时,需要政府制定相关政策法规,及时做好垃圾分类,监管垃圾焚烧发电厂的排放污染物指数,使之能够符合我国相关排放要求。

参考文献：

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［4］洪雷,王小文,姬艳梅,等.垃圾焚烧发电技术进展与应用探讨［J］.环境卫生工程,2011,19(3):55~57.

垃圾焚烧处置方案篇5

关键词：垃圾焚烧发电厂；循环流化床；炉排炉

Abstract:aimedatthemainstreamway-currentlythecitylifegarbagedisposal,incineration,thispaperintroducestheadvantagesanddisadvantagesofeachcombustionincirculatingfluidizedbedincinerationandgrate,thenaccordingtothedifferentprojectenvironmentandconditions,thepaperproposedincinerationforpowergenerationprojects,livinggarbageincinerationinvestorsreference.

Keywords:garbageincinerationpowerplant;circulatingfluidizedbed;gratefurnace

中图分类号：R124.3文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）

随着国家现代化建设和各地城市化进程，城市人口不断地增长，相应的城市生活垃圾也在急剧增加，每年约有1.5亿吨垃圾产生，目前已堆积70亿吨，而且还在以8%递增。垃圾的增加和随意堆积带来了许多问题：垃圾堆放占用了大量的耕地；露天堆放的垃圾在腐化变质的过程中产生大量的废气，造成周边空气污染；垃圾在雨水冲刷下污染地表水及水源；有害的微生物大量滋生，危害居民健康。

从上个世纪中期开始，世界各国大力研究垃圾的无害化处理，而垃圾焚烧发电被认为是一种高效、环保的处理方式。早在20世纪70年代开始，法国和德国最早采用焚烧垃圾发电，以后日本、美国也迅速发展垃圾焚烧发电。世界上许多著名公司投入了大量精力研发焚烧技术和设备。目前国际上焚烧主要设备和辅机已定型配套，工艺和技术十分成熟，世界各国政府均采用免税、资金补助等优惠政策，鼓励垃圾焚烧发电的无害化处理。

国内的垃圾焚烧技术，以炉排焚烧技术和流化床焚烧技术为代表，二者占据国内垃圾焚烧项目90％以上的份额。国内的炉排焚烧技术最早从国外引进，而后开始国产化生产，目前已经比较成熟；而流化床焚烧技术是国内自主研发，完全具有自主知识产权且全部设备实现国产化的技术，以中科院和浙江大学技术为代表，经过近十年的发展，该技术目前已比较成熟，且在全国各地建有50座以上的垃圾焚烧发电厂。

目前国内外垃圾焚烧技术市场上可见的炉型主要有炉排焚烧炉、鼓泡流化床焚烧炉、循环流化床焚烧炉、回转窑焚烧炉和热解气化炉等多种。回转窑和热解气化炉单炉处理量较小，难以满足大中城市现代化大型垃圾焚烧厂的建设需要。国内外目前应用最多的炉型是炉排焚烧炉和循环流化床焚烧炉，本文主要对这两种技术做比较分析及选择建议。

一、炉排焚烧炉

炉排焚烧炉的主要特征是被处理的垃圾堆放在炉排上，焚烧火焰从垃圾堆料层的着火面向未着火的料堆及内层传播，形成一层一层燃烧（层燃）的过程。

1、炉排型焚烧炉的优势

（1）技术成熟，设备的整体性较好，配套设备已定型、工作性能可靠。国内外已有较多的应用案例。

（2）垃圾一般不需要预分拣直接进入炉内焚烧，垃圾进料系统比较简单，操作人员易于掌握操作的基本要素。

（3）烟气中固体颗粒含量低，烟气中飞灰量少，飞灰处理成本较低。

（4）出渣设备为炉下水冷出渣，设备结构简单，故障率低。

（5）运行人员少。

（6）由于鼓风机压头小，风机所需功率小，故动力消耗少，厂用电量少。

2、炉排型焚烧炉存在的缺陷

由于经济发展水平、居民生活习惯和垃圾管理方式的差异，我国一般需要处理的垃圾与发达国家的垃圾焚烧炉所处理的垃圾有很大不同。在引进了国外发展的焚烧炉后，供应给它们的都是混合收集的原生垃圾，热值低、含水率和不可燃组分含量高，致使在运行效果上与在原产国的应用有很大差别。主要问题包括：

（1）由于垃圾燃料是堆放在炉排上以层燃方式燃烧，无论是滚动式、往复式和逆推式炉排炉，都不能保证垃圾内层与燃烧空气的充分接触和受热。特别是应用到焚烧我国混合收集的高水分、低发热量垃圾时，常常导致垃圾燃烧不充分，排出的底渣甚至仍有恶臭，热灼减率一般偏高，容易造成二次污染；

（2）混合收集的原生垃圾，不仅水分高、热值低，而且所有有关组成和燃烧特性随时间和地段变化都很大、很频繁。针对这样的入炉垃圾，炉膛设计实际上无所适从，炉排上垃圾堆层的燃烧进程也总是偏离设计情况，炉排和它上方炉膛温度的分布和燃烧条件都更不稳定和不均匀。局部低温将造成炉排以上烟气空间形成低温区，二噁英未能完全分解、氧化，导致二噁英的排放值偏高；局部高温区将造成NOx生成量过多，这些在炉排炉应用中也已经得到普遍证实；

（3）在炉排炉技术原产国，垃圾热值一般按8000kJ/kg左右设计，而我国生活垃圾热值低，采用炉排型焚烧炉时一般的作法是需将生活垃圾堆酵5～7d，将垃圾中大部分水分沥出，以提高进炉垃圾热值。堆酵过程中产生大量垃圾渗沥液，形成二次污染隐患。再一个必要的补充措施就是向焚烧炉膛大量喷入辅助燃料油，产生了“洋设备烧土垃圾，燃油消耗量大”的问题，造成运行成本大幅度提高；

（4）炉排焚烧炉关键是炉排，为了促进垃圾堆层的燃尽，各主要发展厂商都研发了有复杂运动机构的特殊炉排，对材料品质、加工条件、安装精度和日常维护都有更高的要求。目前炉排型焚烧炉的相关技术专利主要由三菱、西格斯、斯坦米勒、阿尔斯通等国外厂家掌握，引进国外的先进炉排型焚烧炉必须负担高额的专利使用费，即使是引进技术国内生产成本也比较高，造成投资和运行成本居高不下，阻碍了这类技术的应用和发展。

（5）过量空气系数高，一般达到1.8～2.0，因此烟气量大，尾气处理设备较大，且锅炉热效率低，一般为75%～80%。

（6）受氯化氢高温腐蚀影响，蒸汽温度低，一般不高于400℃，因此余热发电效率低。

二、循环流化床焚烧炉

流化床焚烧是完全不同于炉排炉那样以层燃方式实现燃烧的一大类新的燃烧技术，其主要特征是炉膛内始终存有大量的粒度适宜的高温惰性床料，因此炉膛具有很高的热容量。垃圾和惰性床料在由炉膛底部的布风板送入的流化空气的作用下呈均匀流化状态，垃圾送入炉膛后在处于流化状态的床料裹挟下，迅速分散、快速升温，很快地完成燃烧前的准备阶段，在流化料层内和料层上方实现持续的稳定燃烧。

1、循环流化床垃圾焚烧炉的优势

针对我国混合收集的生活垃圾发展的循环流化床垃圾焚烧技术，已经达到了商业化应用的阶段，并日趋成熟，形成了不同处理能力的系列化产品。给料、排渣、燃烧控制、尾气处理设备已有较好配套，入炉垃圾不需要复杂的前处理，产汽与常规汽轮发电设备参数配套，具有显著的环境和经济效益。

（1）适于焚烧处理我国低热值、高水分的垃圾，燃烧后残渣中的未燃份（即炉渣热灼减率）＜3%；

（2）可以同时处理多种废弃物：不仅可以焚烧处置生活垃圾，同时也可燃烧处置热值悬殊的工业废弃物，特别是可以焚烧处理污泥；

（3）为避免不同季节、不同街区收集的垃圾品质差异对焚烧状态和效果的影响，确保焚烧炉在任何时刻都处于良好的工作状态，在焚烧过程中添加适量的辅助燃料是必要的。对循环流化床焚烧炉而言，可以掺烧燃料煤而不一定用燃料油，并且添加量较少就可以达到良好的效果；

（4）由于炉内没有复杂的运动机构，设备故障率低。国内开发的一些新型循环流化床焚烧系统，包括了垃圾给料和底渣排出设备的配套研发，使循环流化床垃圾焚烧炉对垃圾的分选和预处理要求大为降低，甚至不需要特别复杂的预处理工艺就可以达到稳定运行的效果；

（5）单炉处理量较大。目前已形成单炉处理能力从100～800t/d的产品系列，能够适应大、中、小型垃圾焚烧厂的建设要求；

（6）环保性能良好。循环流化床焚烧炉因实现了均匀的燃烧温度，炉膛的温度也能长期稳定保持在850℃及以上，该温度能彻底分解有毒有害物质，有效控制NOx、SOx等各类污染物的生成；尤其对二噁英的控制，国外研究发现，流化床掺烧的煤对二噁英的生成具有抑制作用。实际运行结果也证明，流化床对二噁英的控制比炉排炉更有优势；

（7）过量空气系数低，为1.3～1.5，因此烟气量少，尾气处理设备较小，投资较省；且锅炉热效率较高，可达80%～83%。

（8）蒸汽温度可达到450℃以上，发电效率较高。

2、循环流化床垃圾焚烧技术的缺陷

（1）与机械炉排炉相比，发展历史不长，系统配套，特别是与原生垃圾不作分选处理相关的给料、排渣设备仍是系统中的较弱项，还需进一步完善；

（2）与引进（包括技术引进）的机械炉排炉相比，循环流化床焚烧炉的设备研发、加工制造和安装调试，多注重于系统的基本功能和工作可靠性，而对工作环境、厂区清洁、设备和厂房的外观造型等方面关注不够，投入不多。另外对加工工艺等经验积累和完善仍需付出持之以恒的努力；

（3）由于炉膛高速流化烟气的夹带作用，飞灰比例较高，灰量较大。按照我国目前有关法规，焚烧炉飞灰应一律视作危险废弃物，需按危险废弃物作专门处置；

（4）为保证流态化焚烧，一、二次风机压头较大，自耗电较高；

（5）进料及出渣设备复杂，运行维护要求高；

三、焚烧方式的选择建议

根据上述的分析比较可知，两种焚烧方式各有技术上的优缺点，策划一个项目的焚烧方式时，建议考虑以下几种情况：

1、如一个项目除了处理生活垃圾外，还有污泥需要处理，建议选择循环流化床焚烧方式；一般污泥干化后成粉末状，而炉排焚烧炉的炉排片间有间隙，不适合焚烧污泥；

2、如当地的经济条件比较差或者生活垃圾热值比较低（主要在北方地区），可能会导致炉排炉焚烧温度上不去而需采取喷油助燃的模式，带来运行成本的增加；建议采用循环流化床焚烧方式；