垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀與未來發(fā)展

諶廷彬

（四川能投節(jié)能環(huán)保投資有限公司 四川成都 610000）

在城市經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展過程中，生活垃圾對(duì)于城市建設(shè)和世界發(fā)展具有很大的影響。目前，我國借助相關(guān)管理規(guī)劃要求，對(duì)于生活垃圾分類和處理設(shè)施提出了明確的要求，注重減量化和無害化目標(biāo)的實(shí)效，并注重提高生活垃圾資源的利用效率。對(duì)生活垃圾采用焚燒發(fā)電處理的方法，不但空間需求較低，而且處理周期也不長，可以為減量化和無害化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定良好的基礎(chǔ)，而且在技術(shù)升級(jí)的帶動(dòng)下，可以使焚燒所致的污染問題得到有效控制，實(shí)現(xiàn)熱能向電能的順利轉(zhuǎn)化，由此實(shí)現(xiàn)供熱發(fā)電的雙運(yùn)行系統(tǒng)的順利構(gòu)建，為未來生活垃圾的處理助益。

1 垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的相關(guān)概述分析

1.1 常見垃圾焚燒爐型

針對(duì)于垃圾焚燒發(fā)電，作為高溫化學(xué)處理過程之一，其過程主要是指借助垃圾焚燒產(chǎn)生的熱量，為水的加熱創(chuàng)造有利條件，并借助蒸汽形成對(duì)汽輪機(jī)的有效促進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電?，F(xiàn)分析廣泛使用的垃圾焚燒爐類型，具體如下。

首先，機(jī)械式爐排爐焚燒技術(shù)的成熟度較高，在使用運(yùn)行方面，其穩(wěn)定性、安全性較強(qiáng)，且設(shè)備壽命可以保證，廣泛應(yīng)用于大中城市之中。借助該焚燒方式的應(yīng)用，可免去對(duì)垃圾提前預(yù)處理這一環(huán)節(jié)，借助垃圾導(dǎo)入爐排，在機(jī)械運(yùn)動(dòng)的作用下，充分?jǐn)嚢枥?，進(jìn)一步提高垃圾的燃燒效率。其次，流化床爐借助流態(tài)化技術(shù)的應(yīng)用，其熱載體主要選擇石英石。對(duì)于焚燒低熱量的垃圾，流化床爐的應(yīng)用價(jià)值較強(qiáng)，可以大大縮短加熱和燃燒的時(shí)間。

1.2 垃圾焚燒發(fā)電的作用

對(duì)于垃圾焚燒發(fā)電，在垃圾處理中的應(yīng)用尤為頻繁，分析其作用，主要體現(xiàn)在以下方面。首先，工藝固化，穩(wěn)定性較強(qiáng)，所需的場(chǎng)地面積并不大，且對(duì)于分類和處理的要求比較低，直接焚燒是可以實(shí)現(xiàn)的，建造的場(chǎng)地可以與城市保持適當(dāng)?shù)木嚯x，踐行土地的節(jié)約化需求，并將運(yùn)輸垃圾的成本控制在合理范圍內(nèi)。其次，不斷提高存儲(chǔ)空間的利用水平。對(duì)于焚燒處理后的垃圾，直接體積減小90%左右［1］。再次，處理過程速度可以保證，由于處理量較大，可以與需求量要求相符。同時(shí)，垃圾焚燒發(fā)電廠也有助于發(fā)電供應(yīng)的實(shí)現(xiàn)，推動(dòng)其價(jià)值和效益的提升。最后，防止環(huán)境污染現(xiàn)象。在高溫焚燒后，可以迅速消滅垃圾的有害成分，切實(shí)保護(hù)環(huán)境。此外，有利于城市垃圾資源化水平的提升，在焚燒技術(shù)的作用下，有助于新能源的發(fā)展，在高溫環(huán)境下，焚燒垃圾產(chǎn)生的熱量在被回收利用后，可以為蒸汽發(fā)電提供極大的便捷，從而推動(dòng)電能的產(chǎn)生。

2 垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀

2.1 缺少完善的相關(guān)法律法規(guī)

對(duì)我國垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其缺少完善的相關(guān)法律法規(guī)。目前，我國環(huán)境管理部門對(duì)于垃圾焚燒發(fā)電政策提出了明確的要求，但實(shí)際來看，制度的細(xì)節(jié)尚未完善，如果城市缺少充足的衛(wèi)生填埋場(chǎng)地資源，再加上生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)相關(guān)政策較不完善，很難發(fā)揮出良好的制度性扶持作用。

2.2 技術(shù)發(fā)展速度并不快

現(xiàn)階段，我國生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)起步較晚，特別在發(fā)展的初期階段，其技術(shù)水平并不高，而且缺少完善的管理經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)，在垃圾發(fā)電廠新建和擴(kuò)建的影響下，對(duì)于廠房選址問題具有全新的挑戰(zhàn)。換言之，在垃圾發(fā)電廠選址方面，因?yàn)橹T多周圍居民對(duì)于發(fā)電所致的環(huán)境污染問題比較擔(dān)心，所以群眾反響較大，在一定程度上很難迅速推進(jìn)垃圾焚燒發(fā)電廠的建設(shè)速度。

2.3 已投產(chǎn)項(xiàng)目的穩(wěn)定性難以保證

在城市垃圾焚燒方面，二噁英、氮氧化物等污染物的形成難以避免。根據(jù)我國最新環(huán)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)可知，二噁英的最高警戒值為0.62pg TEQ/m3，但是對(duì)于某些一線城市的二噁英的監(jiān)測(cè)數(shù)值與上述極限值非常接近，這些城市的環(huán)境容量問題亟待解決，極易威脅到區(qū)域的公眾環(huán)境。目前，污染問題對(duì)于生活垃圾焚燒項(xiàng)目建設(shè)的影響力較深，但是就現(xiàn)實(shí)來看，垃圾焚燒發(fā)電的趨勢(shì)不可阻擋。對(duì)此，應(yīng)不斷改進(jìn)技術(shù)處理階段，最大限度地防止環(huán)境污染問題的出現(xiàn)；同時(shí)，針對(duì)于已經(jīng)投產(chǎn)的垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目，其運(yùn)行的穩(wěn)定性有待提升。

2.4 焚燒發(fā)電空間有待擴(kuò)展

對(duì)我國當(dāng)前的垃圾焚燒發(fā)電現(xiàn)狀進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其發(fā)展空間有待完善，基于規(guī)劃技術(shù)視角，在我國的垃圾處理方面，過于注重衛(wèi)生填埋，而焚燒技術(shù)僅僅處于輔助性作用。同時(shí)，在城市一體化不斷推進(jìn)過程中，土地資源的稀缺狀態(tài)顯著，市區(qū)選擇的垃圾填埋場(chǎng)的合理性不足，應(yīng)不斷建設(shè)和發(fā)展垃圾焚燒和焚燒爐主體設(shè)備。

3 垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)問題的解決措施

3.1 注重大型化焚燒發(fā)電

首先，在垃圾焚燒發(fā)電的技術(shù)特點(diǎn)中，垃圾烘干功能比較強(qiáng)化。分析其原因，主要是在垃圾焚燒爐內(nèi)的燃料中，垃圾占據(jù)著主導(dǎo)，而垃圾的含水量較高，所以引起垃圾焚燒爐篦的特點(diǎn)。

其次，對(duì)于垃圾電廠來說，在垃圾焚燒后煙氣產(chǎn)生的影響下，由于涵蓋的腐蝕性有害成分較多，應(yīng)對(duì)焚燒后產(chǎn)生蒸汽的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行深入分析，如壓力、溫度等，所以，垃圾焚燒電廠應(yīng)加強(qiáng)汽輪發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用，如壓力應(yīng)保持在4.6MPa 左右，而進(jìn)氣溫度應(yīng)控制在420℃左右［2］，同時(shí)，其效率控制最低為79%，最高為82%。為了不斷提高污染控制水平，應(yīng)嚴(yán)格控制惡臭氣體。在垃圾的存儲(chǔ)方面，應(yīng)加強(qiáng)復(fù)壓環(huán)境的應(yīng)用，為污染氣體預(yù)熱后的助燃創(chuàng)造有利條件，同時(shí)，在高溫焚燒過程中，使惡臭物質(zhì)得到合理化分解。在尾氣的凈化處理方面，應(yīng)密切融合布袋除塵和半干法煙氣脫酸的工藝方法。

最后，針對(duì)垃圾焚燒技術(shù)，其不但投資比較高，而且復(fù)雜性特點(diǎn)也比較強(qiáng)，所以，加強(qiáng)規(guī)模效應(yīng)發(fā)展非常重要，有助于垃圾焚燒發(fā)電收益水平的提升，而且也可以確保良好的運(yùn)營效果。

3.2 國產(chǎn)化焚燒發(fā)電

目前，我國垃圾發(fā)電關(guān)鍵設(shè)備對(duì)于進(jìn)口具有極大的依賴性，通過諸多設(shè)備制造企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的密切協(xié)作，為垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的創(chuàng)新提供了全新的契機(jī)，而且在國產(chǎn)化進(jìn)程不斷推進(jìn)的影響下，因?yàn)橄嚓P(guān)工程單位的投資熱情降低，所以難免會(huì)對(duì)垃圾發(fā)電的產(chǎn)業(yè)發(fā)展造成影響。

針對(duì)于設(shè)備國產(chǎn)化，首先，本國生產(chǎn)的相關(guān)設(shè)備和產(chǎn)品等，具有較強(qiáng)的國產(chǎn)化特點(diǎn)，同時(shí)，外商合資或獨(dú)資企業(yè)的發(fā)展速度也比較快。其次，國產(chǎn)化是本國企業(yè)在國內(nèi)生產(chǎn)的重要標(biāo)志之一。目前，復(fù)式爐排技術(shù)等在我國國產(chǎn)化的焚燒爐中得到了廣泛應(yīng)用［3］。焚燒爐國產(chǎn)化有助于民族工業(yè)發(fā)展速度的提升，防止項(xiàng)目運(yùn)行費(fèi)用出現(xiàn)浪費(fèi)現(xiàn)象，同時(shí)也有助于降低對(duì)于國外技術(shù)的依賴程度?；趪a(chǎn)化設(shè)備運(yùn)行角度，其技術(shù)設(shè)備的成熟度越來越高，與進(jìn)口設(shè)備的需求比較相符。此外，國產(chǎn)化焚燒發(fā)電技術(shù)應(yīng)加強(qiáng)自動(dòng)化、一體化控制的滲透。

3.3 流化床和爐排爐同步發(fā)展

目前，國外的生活垃圾焚燒爐的技術(shù)成熟度較高，在運(yùn)行層面，其穩(wěn)定性也比較強(qiáng)，機(jī)械爐排爐方式得到了廣泛應(yīng)用。在我國，由于大型城市具有雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，在對(duì)城市環(huán)境要求較高的影響下，其平均每天的垃圾產(chǎn)量也較大，所以，在垃圾焚燒處理方面，進(jìn)口的爐排爐技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值更為顯著。但是，我國國產(chǎn)的流化床焚爐價(jià)格優(yōu)勢(shì)更為凸顯，同時(shí)，在摻燒煤方面，對(duì)垃圾電廠具有較強(qiáng)的吸引力，所以流化床和爐排爐同步發(fā)展至關(guān)重要。

現(xiàn)如今，循環(huán)流化床焚燒爐的應(yīng)用價(jià)值越來越高，這主要得益于內(nèi)外物料循環(huán)和異重流化模式的開發(fā)，而且單爐日處理規(guī)模最高可達(dá)780t［4］。對(duì)流化床的技術(shù)原理進(jìn)行分析，主要是指借助流態(tài)化技術(shù)的應(yīng)用，并通過砂的安全處置，確保良好的均勻傳熱效果，同時(shí)，在垃圾焚燒方面，空氣會(huì)噴入到流化床底部，從而不斷增強(qiáng)砂介質(zhì)的攪動(dòng)效率，促使垃圾流態(tài)的形成。在流化床焚燒爐工作效率較高時(shí)，未燃燒物的排除率僅為1.2%左右。此外，流化床焚燒爐的工作方式對(duì)于空氣的依賴程度較高，以此來確保垃圾的燃燒，且在流化床焚燒垃圾中，應(yīng)將垃圾的破碎處理落實(shí)下去，為垃圾顆粒狀態(tài)的形成創(chuàng)造有利條件。借助垃圾流化床焚燒爐技術(shù)，可以有效保證爐膛下部的耐高溫優(yōu)勢(shì)。

3.4 加大專業(yè)化運(yùn)行管理力度

現(xiàn)如今，分析垃圾焚燒發(fā)電，雖然以往的發(fā)展速度比較滯緩，但是當(dāng)前的發(fā)展速度已得到迅速提升，其原因在于人們的環(huán)保意識(shí)得到了明顯的進(jìn)步，尤其如果城市經(jīng)濟(jì)效益顯著，地方政府也會(huì)給予一定政策上的傾斜，融資渠道拓展的模式得到了廣泛應(yīng)用，垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)不斷強(qiáng)化。在該多元化運(yùn)行管理模式的帶動(dòng)下，大大增強(qiáng)了垃圾發(fā)電技術(shù)的成熟度，相較于傳統(tǒng)層面的火電，垃圾發(fā)電運(yùn)行對(duì)于工作經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)的要求較高［5］。在不斷發(fā)展過程中，我國再生能源發(fā)展企業(yè)和人才團(tuán)隊(duì)的專業(yè)性大大增強(qiáng)，所積累的工作經(jīng)驗(yàn)也具有較高的豐富性，在選址和規(guī)劃等方面，有助于全面化服務(wù)水平的發(fā)揮。此外，市政管理部門應(yīng)積極配合相關(guān)管理工作的開展，并給予相應(yīng)的政策制度扶持。

針對(duì)于垃圾的主要焚燒流程，先要剔除生活垃圾中的有害有毒物質(zhì)，然后加強(qiáng)專用垃圾運(yùn)輸車的使用，將垃圾的去污和攪拌工作予以落實(shí)。同時(shí)，焚燒后的垃圾作為常見廢棄物，通過其加工處理，在制磚輔料方面發(fā)揮著重要的作用。對(duì)于布袋除塵回收的飛灰，作為廢棄物之一，其危險(xiǎn)性較強(qiáng)，所以再次填埋處理非常有必要。垃圾循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)如表1所示。

表1 垃圾循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)

4 垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的未來發(fā)展要點(diǎn)

第一，加強(qiáng)先進(jìn)技術(shù)的裝備的應(yīng)用。在對(duì)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備引進(jìn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)對(duì)焚燒工藝和設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)加大研究的力度，再從我國垃圾的特點(diǎn)出發(fā)，在垃圾焚燒處理方面，應(yīng)對(duì)工藝過程參數(shù)進(jìn)行及時(shí)優(yōu)化，加強(qiáng)自主產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)裝備系統(tǒng)的開發(fā)，不斷踐行生產(chǎn)安全性、可靠性的需求，并使高效率發(fā)電等現(xiàn)狀需求得到滿足。

第二，加強(qiáng)垃圾分類管理。目前，我國大中城市涉及較多的垃圾種類，不同成分的垃圾燃燒熱值有著明顯的區(qū)別，且差值顯著，所以，在垃圾管理方面，其經(jīng)驗(yàn)仍然有待提升，在后期應(yīng)高度重視垃圾分類的源頭，加強(qiáng)垃圾的分類規(guī)范處理，同時(shí)，每個(gè)公民都應(yīng)樹立高度的環(huán)保意識(shí)，合理收集和分類金屬和塑料等。

第三，注重政府的支持?，F(xiàn)階段，我國在可再生能源發(fā)展方面的政策扶持較多，而且也積極吸收國外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，注重體系政策的不斷改善。此外，對(duì)于長效的售電價(jià)格，應(yīng)加強(qiáng)補(bǔ)貼機(jī)制的實(shí)施，將垃圾焚燒發(fā)電的技術(shù)含量提升上來，不斷拉近垃圾焚燒發(fā)電與產(chǎn)業(yè)化之間的距離［6］。

第四，注重有害物質(zhì)排放控制。對(duì)于有害氣體，如果控制力度不足，一旦排放于空氣中，極易加劇二次污染問題的出現(xiàn)。所以，在垃圾焚燒發(fā)電方面，應(yīng)提高對(duì)預(yù)防二次污染的高度重視，基于垃圾源頭合理分類垃圾，并基于技術(shù)角度，對(duì)燃燒過程中有害氣體的產(chǎn)生加以控制。此外，國家和當(dāng)?shù)卣畱?yīng)對(duì)焚燒垃圾氣體排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行不斷優(yōu)化，并加大監(jiān)督管理力度，對(duì)國外先進(jìn)工藝過程進(jìn)行吸收與學(xué)習(xí)，旨在降低對(duì)于周圍環(huán)境的影響。

5 結(jié)語

綜上所述，目前城市垃圾越來越多，形勢(shì)不容樂觀，所以，必須要積極應(yīng)用垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)，將其發(fā)展前景拓展開來，并確保較高的成熟度。借助該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，可以滿足資源節(jié)約化需求，有效踐行環(huán)境保護(hù)原則，不斷提高垃圾集中處理水平，并將經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)充分展現(xiàn)出來。此外，在技術(shù)和政策不斷完善過程中，國家應(yīng)將投資力度提升上來，借助充足的資金投入，不斷增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)化水平，給予環(huán)境保護(hù)和資源利用以有力的扶持，從而不斷拉近社會(huì)經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展理念之間的距離，使其保持高度的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。