廖幼華

中國市政工程中南設計研究總院，湖北武漢 430010

維也納垃圾焚燒處理與研究

廖幼華

中國市政工程中南設計研究總院，湖北武漢 430010

本文以奧地利維也納的垃圾焚燒處理情況為例，從垃圾焚燒、熱力利用、煙塵處理、排放情況4個方面方面對奧地利維也納城市垃圾焚燒處理情況進行了介紹。

垃圾；焚燒；處理

維也納是世界著名的音樂之都，也是歐洲最重要的旅游城市之一。為了維護這座國際都市的美好形象，維也納市投入了大量精力致力于環(huán)境保護，在垃圾處理方面更是不遺余力。本文詳細介紹該市最大的垃圾焚燒廠的運營過程。以期對我市乃至我國的垃圾焚燒處理提供借鑒。Spittelau區(qū)域供暖廠既是奧地利最大的城市垃圾焚燒廠，又是最大的垃圾熱力發(fā)電廠，具有25年的運營歷史。

1 垃圾焚燒

Spittelau區(qū)域供暖廠有一座堆槽，可接納垃圾7 000m3，保證3天的滿負荷運行。堆槽上裝有兩臺龍門吊（跨度20m，抓斗容積4 m3，提升高度25m），用于焚燒爐進料及堆槽堆料。每天有250車次的垃圾經(jīng)兩臺地磅計量后分8個傾倒點傾倒。

進入堆槽的垃圾成分如下（按體積百分點計）：

廚余 12.28%紙、板 41.53%混合材料 11.51%玻璃 1.84%塑料（片） 13.64%塑料（瓶） 8.23%惰性成分 1.87%金屬 3.61%木料、皮革、橡膠 1.42%紡織物 2.63%有害物質(zhì) 0.59%

在垃圾焚燒室裝有兩臺燃氣爐，每臺功率為900萬瓦，用于點燃焚燒室垃圾。由于垃圾的熱值較高（每千克垃圾約9 200KJ，柵下溫度185℃），鍋爐正常工作時須使用燃氣爐，燃燒室溫度達1150 ℃左右。燃燒室內(nèi)自爐柵以上襯有7m高的耐火材料（Sic90）。還安裝了焚燒控制裝置，與垃圾進料裝置一起根據(jù)給定蒸汽流量及余氧值（濕氧平均值6.8%）共同調(diào)節(jié)初次及二次通風速度。該項措施能保證安全分解有害有機物。

垃圾在寬4.56m、長7.5m的爐柵上被焚燒。每條焚燒線上可焚燒約16～18戶的生活垃圾。焚燒室的受熱面為輻射式。在其下一流程，800 ℃左右的煙道廢氣進入第二鍋爐通道。在此，對流式蒸發(fā)器將煙道廢氣降溫約至550 ℃。接著，給水和初次空氣在第三上升管道加熱至185 ℃。在鍋爐出口，煙道廢氣溫度為250℃～430 ℃，其具體溫度依鍋爐修復周期（約8 000min）而定。

垃圾焚燒爐設計為自然循環(huán)系統(tǒng)，有2 420m2的受熱面、446m3的水。

2 熱力利用

兩臺垃圾焚燒爐每小時可產(chǎn)生90t、32bar的飽和蒸汽，該蒸汽被4.5bar的背壓式渦輪機利用。并行于電網(wǎng)有一臺齒輪驅(qū)動發(fā)電機組，可發(fā)電520萬瓦，常年滿足城市垃圾焚燒廠約350萬瓦的電耗之需，富余電力饋入公共電網(wǎng)。只在兩大熱水鍋爐同時運行或汽輪機翻修時，還須購入所差電力。

蒸汽在下游熱交換機組汽輪機中濃縮，并將該處熱水系統(tǒng)回流水從70℃加熱至154 ℃。

3 煙塵處理

在鍋爐翻修過程中，為使進入靜電除塵器的煙道廢氣進氣溫度保持在180 ℃，在垃圾焚燒鍋爐后安裝了煙道廢氣熱交換器，其受熱面1 716 m2，水容量5 513 m3，以從遠處供暖系統(tǒng)中輸入熱水。

垃圾焚燒爐煙道廢氣通過靜電除塵器預清潔，除去其中灰塵。靜電除塵器由3部分組成，其除塵率為5g/Nm3.dr.11%氧至＜5g/Nm3.dr.11%氧之間。而新建焚燒廠的法定排放上限為15g/Nm3.dr.11%氧。

螺旋輸送器將分離出的煙灰傳送到壓力輸送容器，再投入容積80 m3的中間漏斗，然后通過管鏈式輸送器傳送到容積為125 m3的另一容器中，最后通過螺旋閘排入儲倉式卡車。

經(jīng)過預清潔的煙道廢氣再通過雙線濕式洗滌器。在這里，新鮮水注入冷卻器，清潔廢氣冷卻至飽和溫度60 ℃～65 ℃，然后廢氣流經(jīng)洗滌器1。洗滌器在酸態(tài)下即pH=1狀態(tài)下運行。

通過添加石灰，保持pH值恒定，鹽酸、氫氟酸、灰塵及重金屬在錐形水防護屏里被分離。在水防護屏處，整個氣體截面為過濾器所覆蓋。為了防止洗滌水損失及鈣離子從洗滌器1流失到洗滌器2，在兩座洗滌塔之間裝有逋霧器。與洗滌器1相反，洗滌器2被設計成逆流式，其循環(huán)水流為每小時90t，pH值通過氫氧化鈉穩(wěn)定下來，而來自MR工藝的回流水pH值為7。在該洗滌器里，二氧化硫被分離出來。為了將電動文氏管工藝前的滴液量降至最低程度，在洗滌器2下游的過渡彎頭處安裝了另一逋霧器。為分離電動文氏管中微塵，90 000 N·m3/線的煙道廢氣流經(jīng)16支文氏噴嘴。在此，煙道廢氣在噴嘴中絕熱膨脹，微塵形成可凝結(jié)為微小滴液的核心，滴液被高密度水防護屏分離。

通風機直接裝在干燥器后面，將煙道廢氣通過單線氮氧化物去除裝置送到煙囪。每臺通風機設計能力為110 000 N·m3，其額定功率為100萬瓦。穩(wěn)定運行狀態(tài)下不允許繞過氮氧化物去除工序。

與煙道廢氣清潔裝置（每廠一線）對應，氮氧化物去除裝置按單線設計修建。主要包括以下部分：

加熱管系統(tǒng)，將經(jīng)選擇性催化還原后的煙道廢氣熱量轉(zhuǎn)移至管式燃燒器前，管式燃燒器將其加熱至280℃的催化溫度。

在一小段混合區(qū)（剪式混合器）和回流彎頭后，部分煙道廢氣被吸收，用于蒸發(fā)從加熱管前注入的25%氨水溶液。

然后，經(jīng)擴散加熱的煙道廢氣/氨水溶液依次流經(jīng)3個催化單元。在此，氧化氮、氨水發(fā)生分解反應，變成氨和水蒸氣，而二惡英則被分解。之后，煙道廢氣經(jīng)加熱管系統(tǒng)和下游熱交換器降溫至約115 ℃，從離維也納地面標高+135m，即街道標高126m以上漂離煙囪。催化劑分解二惡英的效果在連續(xù)監(jiān)測系列儀表中可明白無誤地顯示出來。但在理論上（氧化催化反應的）機制尚不清楚。

Spittelau城市垃圾焚燒廠是歐洲第一家在垃圾焚燒裝置后安裝選擇性催化還原裝置且目前為止運行時間最長的工廠，而且0.02～0.06ng的二惡英排放濃度遠低于法律規(guī)定的0.1ng TE/Nm3限值。

4 排放情況

經(jīng)焚燒處理后，每噸固體垃圾產(chǎn)生的殘渣如下：

爐渣 約240kg爐渣殘渣 約26kg爐灰、濾渣 約20kg中和污泥（脫水后） 約1.4kg

固體殘渣量僅為垃圾投入的10%，爐渣經(jīng)熾熱后的平均損耗約為1.5%，爐渣脫水后水含量約18%。

爐渣和爐灰分別被運至垃圾填埋場，再加入水、水泥，調(diào)和成水泥環(huán)狀物予以安全處置。

殘余金屬被原材料公司送至冶金加工廠。

[1]奧地利垃圾處理文集.Album of Austrian waste disposal.

X779.3

A

1674-6708（2010）22-0019-02

廖幼華，副譯審，研究方向：市政行業(yè)翻譯