生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)關(guān)鍵工藝及設(shè)備研究

摘 要：生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)在我國日益成熟，是近年來垃圾處理的主要手段。通過介紹垃圾焚燒發(fā)電的工藝流程，介紹了供料、焚燒、發(fā)電及煙氣、滲濾液、爐渣飛灰處理階段的工藝特點(diǎn)、關(guān)鍵設(shè)備及制造企業(yè)，對剛進(jìn)入該領(lǐng)域的企業(yè)起到指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：生活垃圾焚燒發(fā)電；工藝流程；關(guān)鍵設(shè)備

垃圾焚燒發(fā)電流程主要分為垃圾前端收集處理、焚燒、發(fā)電以及末端煙氣、滲濾液、爐渣飛灰處理等階段，主要包含六個工藝流程，如圖1所示，除進(jìn)料與煙氣處理較為復(fù)雜外，其他部分與燃煤電廠相似[1]。

1 垃圾供料

城市生活垃圾剔除不可燃燒及有毒有害廢棄物后，由專用垃圾運(yùn)輸車輛送進(jìn)垃圾發(fā)電廠區(qū)，駛上地磅進(jìn)行稱重，然后按指定路線駛向垃圾卸料平臺，將垃圾卸入垃圾貯存池，貯存池上方設(shè)有垃圾吊，對池內(nèi)垃圾進(jìn)行搬運(yùn)、攪拌和倒垛，以確保入爐垃圾組分均勻。

抓斗橋式起重機(jī)是垃圾供料系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，主要承擔(dān)垃圾的投料、搬運(yùn)、攪拌、取物和稱量工作。國外垃圾抓斗生產(chǎn)廠家有：德國佩納（PEINER）、德國德馬格（DEMAG）、芬蘭科尼（KONE）、日本三菱等。國內(nèi)廠家有北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所、河南衛(wèi)華集團(tuán)、浙江賽諾起重機(jī)械等。

與抓吊單一物料的通用橋式起重機(jī)相比，垃圾抓斗起重機(jī)除抓吊具有不定型特征的生活垃圾外，還具有各主要機(jī)構(gòu)需頻繁起停、反向切換和變速，作業(yè)強(qiáng)度大；抓取物組分不均勻，抓吊難度大；起升高度和水平移距較大；作業(yè)環(huán)境非常惡劣等特點(diǎn)。一旦垃圾抓斗失靈，可能引起整個電廠停爐、停機(jī)，所以在垃圾焚燒電廠一般配置一用一備或兩個同時使用。在我國近期新建大型垃圾發(fā)電廠中，多數(shù)都是采用國外的垃圾抓斗。

2 垃圾焚燒

垃圾焚燒系統(tǒng)包括從垃圾吊車接到垃圾后送至二次燃燒室進(jìn)行燃燒以及垃圾焚燒爐出渣。垃圾焚燒通常在800～1000℃的高溫下使有毒有害物質(zhì)充分熱解，產(chǎn)生的大量高溫?zé)煔饨?jīng)除塵設(shè)施凈化后可通過余熱鍋爐將熱量回收，獲得一定溫度和壓力的熱蒸汽，再通過發(fā)電機(jī)組使其轉(zhuǎn)化為電能。機(jī)械爐排爐主要由以下幾個部分組成：料斗、爐排片、爐排驅(qū)動裝置、風(fēng)室、主爐膛、渣井。

國外垃圾焚燒爐生產(chǎn)企業(yè)主要有：德國馬丁、德國諾爾—克爾茨公司、法國阿爾斯通公司、比利時西格斯及日本公司等。

國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的垃圾焚燒爐生產(chǎn)企業(yè)：杭州新世紀(jì)：二段往復(fù)式垃圾焚燒爐；綠色動力：三驅(qū)動逆推式爐排技術(shù)；北京機(jī)電院高技術(shù)股份有限公司：翻轉(zhuǎn)爐排焚燒爐技術(shù)。

國外技術(shù)轉(zhuǎn)讓的生產(chǎn)企業(yè)：重慶三峰卡萬塔：2000年10月引進(jìn)德國馬丁SITY2000全套技術(shù)；深圳能源環(huán)保：同西格斯成立合資公司；無錫華光鍋爐：2009年引進(jìn)日本日立造船技術(shù)；杭州新世紀(jì)：與西格斯、三菱重工、日本田熊、德國諾爾有合作。

3 煙氣凈化與處理

生活垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣中含有煙塵、酸性氣體、重金屬及二惡英等污染物。一般廢氣經(jīng)吸收凈化、活性炭吸附、袋式除塵器等設(shè)施處理，運(yùn)用中和、吸附、過濾的原理對廢氣中的有害物質(zhì)進(jìn)行治理，達(dá)標(biāo)后由煙囪排入大氣中。

煙氣凈化技術(shù)在我國比較成熟，國內(nèi)可提供垃圾焚燒煙氣處理的廠家有無錫雪浪、杭州新世紀(jì)、天津泰達(dá)環(huán)保、安徽盛運(yùn)等。其中無錫雪浪在全國已建垃圾焚燒電廠煙氣收塵的30%，是行業(yè)龍頭。

國外有德國巴布科克諾爾（BABCOCK NOELL）、瑞士CTU（Clean Technology Universe AG）、德國FBE、日本荏原等。

4 余熱鍋爐發(fā)電

將垃圾焚燒產(chǎn)生的熱能通過余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，然后用蒸汽供汽輪機(jī)組發(fā)電、上網(wǎng)。垃圾焚燒發(fā)電量小，應(yīng)用的余熱鍋爐和發(fā)電機(jī)組都比較小，國內(nèi)廠家能夠提供小功率發(fā)電機(jī)組的主要有杭汽、杭發(fā)等。余熱鍋爐廠家有無錫華光、川鍋等。

5 滲濾液處理

垃圾滲濾液主要產(chǎn)生于垃圾貯存池，是垃圾在貯存池中發(fā)酵腐爛后，由垃圾內(nèi)的水分排出而造成的。它的特點(diǎn)是臭味重、有機(jī)污染濃度、氨氮含量高，其含量約占垃圾量的10%左右，烏黑濃稠的滲濾液依次經(jīng)過調(diào)節(jié)池、預(yù)處理、厭氧處理、好氧處理，超濾膜處理、納濾反滲透處理等六個系統(tǒng)處理，滲濾液處理采用生物技術(shù)，屬于廢水處理行業(yè)，主要廠家有：江蘇維爾利、北京天地人、北京潔綠等。

6 爐渣爐灰處理

經(jīng)布袋回收下來的飛灰，占垃圾總量的3%左右，屬于危險廢棄物，利用水泥、重金屬螯合劑作為處理輔料，通過輸送、稱量、混合攪拌等工序，使得垃圾焚燒產(chǎn)生的飛灰達(dá)到安全填埋的標(biāo)準(zhǔn)。天津泰達(dá)環(huán)保自主開發(fā)垃圾焚燒飛灰燒結(jié)陶粒生產(chǎn)線，但是應(yīng)用較少。

垃圾焚燒后產(chǎn)生的爐渣占垃圾量10%～15%左右，屬于一般廢棄物。它從爐中落入輸送機(jī)，經(jīng)過降溫后送至爐渣堆放處，然后外運(yùn)到指定地點(diǎn)。國際上爐渣利用的主要途徑有：（1）石油瀝青路面的替代骨料；（2）水泥/混凝土的替代骨料；（3）填埋場覆蓋材料；（4）路堤、路基等的填充材料等。

除上述關(guān)鍵工藝設(shè)備外，垃圾焚燒發(fā)電廠其他配套設(shè)備有：自動擦窗機(jī)、自動卸料門、生物除臭裝置等。

7 所需資質(zhì)

在整個垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目運(yùn)作過程中從設(shè)計(jì)、施工、制造三方面來看，均需要對應(yīng)的資質(zhì)。分別為：

7.1 設(shè)計(jì)資質(zhì)

電力行業(yè)（新能源發(fā)電）專業(yè)乙級及以上資質(zhì)。工程設(shè)計(jì)綜合甲級資質(zhì)或市政行業(yè)（環(huán)境衛(wèi)生工程）專業(yè)甲級及以上資質(zhì)或環(huán)境工程（固體廢物處理處置工程）專項(xiàng)甲級資質(zhì)。

7.2 施工資質(zhì)

電力或市政公用工程施工總承包一級及以上資質(zhì)。

7.3 焚燒爐制造資質(zhì)

a級鍋爐生產(chǎn)制造資質(zhì)；鍋爐壓力容器生產(chǎn)許可證。

7.4 垃圾吊制造資質(zhì)

國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局頒發(fā)的特種設(shè)備制造許可證（起重機(jī)械）。

綜上所述，在生活垃圾焚燒發(fā)電整個流程中，焚燒系統(tǒng)和煙氣處理是重要環(huán)節(jié)，也是最為核心的技術(shù)。如果剛剛進(jìn)入該領(lǐng)域，也應(yīng)從這兩方面著手。煙氣處理技術(shù)國內(nèi)已經(jīng)非常成熟，只有焚燒系統(tǒng)還處于與國外合作階段?，F(xiàn)在焚燒發(fā)電項(xiàng)目總包的技術(shù)廠家一般都與國外廠商合作，如果是聯(lián)合體投標(biāo)，業(yè)主方也要求其中一方掌握垃圾焚燒爐技術(shù)。如果沒有制爐經(jīng)驗(yàn)，除需辦理相關(guān)資質(zhì)外，還要尋求國外焚燒爐廠家合作。

參考文獻(xiàn)

[1]劉軍偉，等.淺議垃圾焚燒發(fā)電的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].中外能源，2012，6：31.