城市垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展

宋洪偉

【摘要】隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進(jìn)程的逐步提升，高分子合成材料、有毒工業(yè)物品的大量應(yīng)用使得城市生活垃圾所帶來的生態(tài)環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重。文章對(duì)城市垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，最后對(duì)城市垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探究，旨在為我國城市垃圾處理工作的有序開展提供參考。

【關(guān)鍵詞】城市垃圾;焚燒;發(fā)電技術(shù);應(yīng)用

1 導(dǎo)言

焚燒發(fā)電作為建設(shè)部和湖北省在“十三五”期間優(yōu)先推行的生活垃圾處理技術(shù)，可大幅減少原生垃圾填埋量，節(jié)約城市用地，對(duì)城市發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和溫室氣體減排具有積極意義，尤其適用于平原地區(qū)、土地資源短缺、人口基數(shù)較大的城市。城市垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)主要是利用焚燒鍋爐燃耗城市垃圾產(chǎn)生的熱量進(jìn)行發(fā)電，可使現(xiàn)階段的城市垃圾污染問題得到緩解。

2 城市生活垃圾的處置方式

城市生活垃圾的處置是指利用填埋、焚燒、降解等手段，將其快捷、高效、無公害的分類處置，最終實(shí)現(xiàn)“減量化、穩(wěn)定化、衛(wèi)生化、資源回收化”的目的。我國生活垃圾無害化處置主要包含以下常用方法：（1）衛(wèi)生填埋，由于其成本低得到了廣泛應(yīng)用;（2）堆肥，主要將有機(jī)物較多的垃圾破碎后做堆肥抑或發(fā)酵處理;（3）焚燒，利用高溫環(huán)境進(jìn)行熱分解、燃燒以及熔融等，實(shí)現(xiàn)減容，將廢棄物轉(zhuǎn)變?yōu)闅堅(jiān)蛘呷廴诠腆w物質(zhì)。焚燒廢棄物還可以用來發(fā)電;（4）回收，將生活垃圾中可以循環(huán)利用的廢紙、無公害塑料、玻璃、金屬等進(jìn)行分類處理回收再利用。

3 城市垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

在垃圾焚燒廠投建數(shù)量以及建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大的前提下，垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)也越發(fā)成熟，國內(nèi)設(shè)備已實(shí)現(xiàn)自主生產(chǎn)目標(biāo)，不僅降低垃圾焚燒廠的焚燒發(fā)電成本，同時(shí)也大大增加了垃圾焚燒發(fā)電廠的運(yùn)作效率，給我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)提出有效保護(hù)途徑。對(duì)城市垃圾進(jìn)行焚燒發(fā)電不僅能夠有效控制城市垃圾產(chǎn)生數(shù)量，同時(shí)還能提升城市垃圾處理效率。垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用可將城市垃圾最終價(jià)值充分挖掘，因此在一段時(shí)間內(nèi)國家政府部門極為支持垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用，同時(shí)國家也開始出臺(tái)一系列的政策支持垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目，為垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)在我國城市垃圾處理工作中的應(yīng)用推廣奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4 城市垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用

4.1機(jī)械爐排爐焚燒爐

爐排型焚燒爐核心在于機(jī)械爐排，其使用歷史悠久，經(jīng)過長期的研發(fā)和實(shí)際應(yīng)用使得技術(shù)成熟、品種繁多、運(yùn)行可靠，結(jié)構(gòu)方面功能區(qū)較集中，占地小，熱效率高。一般爐排爐按照其各部分功能和燃燒程度的不同可分為3個(gè)區(qū)段：預(yù)熱段（干燥區(qū)）、燃燒區(qū)和燃燼區(qū)。分類堆放的生活垃圾在入料口推送器的推送下，先進(jìn)入干燥區(qū)，進(jìn)行預(yù)熱、干燥和氣化，預(yù)熱之后隨著爐排機(jī)械動(dòng)作，垃圾在爐排上往前移動(dòng)到燃燒區(qū)進(jìn)行充分焚燒，最后到燃燼區(qū)，進(jìn)行多次燃燒直至剩余難燃固體廢棄物為止，最終排出難燃廢渣。機(jī)械爐排按其機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式分為固定爐排、滑動(dòng)爐排和翻轉(zhuǎn)爐排，通過液壓連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行往復(fù)動(dòng)作，爐排之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使生活垃圾能夠在在爐體內(nèi)移動(dòng)、翻滾、前進(jìn)，保證其充分燃燒和廢棄物的順利排出。機(jī)械爐排型焚燒爐的優(yōu)點(diǎn)在于不需對(duì)進(jìn)爐垃圾作嚴(yán)格的預(yù)處理，在爐排移動(dòng)過程中對(duì)垃圾進(jìn)行切割、翻轉(zhuǎn)和攪拌，垃圾得以均勻混合，有利于著火和燃燒。生活垃圾焚燒全部活動(dòng)可以在爐排上進(jìn)行流水作業(yè)，故處理快捷、自動(dòng)化程度高。

4.2余熱回收和利用系統(tǒng)

一臺(tái)焚燒爐配備一臺(tái)余熱鍋爐，用于吸收垃圾及干化污泥焚燒產(chǎn)生的熱量，以實(shí)現(xiàn)余熱的有效利用。余熱鍋爐為中溫次高壓鍋爐，額定連續(xù)蒸發(fā)量70.04t/h，額定蒸汽出口溫度450℃，額定蒸汽出口壓力6.5MPa。經(jīng)余熱鍋爐加熱的中溫次高壓蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)的汽缸內(nèi)部，通過噴嘴膨脹做功，推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，而汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)發(fā)電，通過上網(wǎng)線路對(duì)外輸出電能。汽輪機(jī)額定功率30MW，額定進(jìn)汽量150t/h，進(jìn)汽壓力6.2MPa，進(jìn)汽溫度440℃;發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速3000r/min，額定功率30MW，額定電壓10.5kV。

4.3排焚燒技術(shù)

爐排作為爐排爐的基礎(chǔ)構(gòu)件，其作用是將垃圾向下推動(dòng)，讓其能夠“游走”至爐排各個(gè)位置。垃圾在爐排上運(yùn)送之間，能夠接受來自爐排下方高溫輻射熱量后產(chǎn)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)。垃圾儲(chǔ)存池上方設(shè)置的抽氣裝置能夠?qū)⒎贌隣t內(nèi)部分高溫一次性排出。排出的氣體經(jīng)過蒸汽空氣加熱處理過程，排入爐膛之中能夠達(dá)到干燥垃圾的作用。垃圾在爐膛內(nèi)干燥處理期間能夠獲得充足的氫氣，二次熱風(fēng)進(jìn)入廠房底部時(shí)也能對(duì)氧氣進(jìn)行再次補(bǔ)充，對(duì)燃燒的煙氣進(jìn)行攪動(dòng)處理后，能夠確保垃圾燃燒更為充分。機(jī)械爐排鍋爐可焚燒城市垃圾的規(guī)模相對(duì)較高，其垃圾焚燒處理效果要優(yōu)于流化床爐，但是爐排鍋爐的運(yùn)營成本相對(duì)較高，資金投入水平高。

5 城市垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

焚燒發(fā)電技術(shù)應(yīng)用管理資金相對(duì)較高，因此我國現(xiàn)階段生產(chǎn)的焚燒爐的自動(dòng)化程度相對(duì)較低，其設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性以及設(shè)備處理能力也相對(duì)降低，在我國開展大規(guī)模城市垃圾焚燒處理并不合適，如果全部使用國外進(jìn)口的焚燒設(shè)備，將會(huì)產(chǎn)生極大的運(yùn)行成本。我國現(xiàn)遵行的煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)為2001年頒布的《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》，設(shè)置的二噁英濃度排放限值為0.5ngTEQ/Nm3，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家的二噁英濃度排放限值0.1ngTEQ/Nm3控制標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)我國現(xiàn)階段能夠滿足發(fā)達(dá)國家二噁英濃度排放限值控制標(biāo)準(zhǔn)的垃圾焚燒廠數(shù)量相對(duì)較少。為了提升我國垃圾焚燒污染控制水平，需要增加對(duì)適合我國國情發(fā)展設(shè)備的研發(fā)力度，通過大力研發(fā)經(jīng)濟(jì)適用性的國產(chǎn)大型垃圾焚燒設(shè)備，提高我國垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)水平，加快垃圾焚燒無害化發(fā)展。

6 結(jié)束語

綜上所述，為解決大中城市“垃圾圍城”的困局，發(fā)展垃圾焚燒是我國各大城市走上綠色發(fā)展道路的不二選擇，現(xiàn)如今我國城市垃圾分類以實(shí)現(xiàn)細(xì)化管理，垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的廣泛應(yīng)用能夠有效解決土地占用問題，滿足我國綠色生態(tài)保護(hù)規(guī)定，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市垃圾資源化處理。

參考文獻(xiàn)：

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