于衛(wèi)東谷靜

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垃圾焚燒發(fā)電的現(xiàn)狀及可行性分析

于衛(wèi)東1谷靜2

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焚燒垃圾發(fā)電是目前使垃圾處理最有效的方式，該方法屬于無害化、減量化、資源化方式。本文主要垃圾焚燒發(fā)電的技術(shù)、垃圾焚燒發(fā)電的現(xiàn)狀以及可行性進行了簡要的分析，以期為相關人員提供參考。

垃圾焚燒；發(fā)電；現(xiàn)狀；可行性

1 引言

經(jīng)濟發(fā)展的步伐不斷加快，人們的生產(chǎn)生活中對于用電需求也在不斷增長，隨之而來的就是嚴重的環(huán)境污染以及自然資源的日益枯竭，因此，為了更好發(fā)展市場經(jīng)濟，對我國垃圾焚燒發(fā)電項目的現(xiàn)狀以及可行性進行研究有著一定的意義。

2 垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)概述

2.1 基本流程

垃圾焚燒發(fā)電是一項高溫熱化學處理過程，其主要是利用垃圾焚燒所產(chǎn)生的熱量，對水進行加熱，并且獲得蒸汽，通過蒸汽推動汽輪機，使其帶動發(fā)電機進行發(fā)電，然后并網(wǎng)傳輸。一般完整的工藝流程主要有四部分組成：垃圾運輸存儲、垃圾焚燒、煙氣尾部處理、汽輪機發(fā)電。

一般垃圾中的可燃燒部分，在高溫下與氧氣進行劇烈的化學反應，產(chǎn)生熱量和固體殘余物。由于城市垃圾存在一定的水分，所以在電路運行之前，需在垃圾中加入噴油，起到助燃的作用。在燃燒的時候，對高溫煙氣進行熱量的回收利用，并且把加熱的蒸汽傳輸?shù)桨l(fā)電機組，從而實現(xiàn)發(fā)電。煙氣通過尾氣處理，達到凈化要求后才能排出到空氣中。最后焚燒留下的殘余物經(jīng)過一定的處理工序后，運到填埋場地進行填埋工作。垃圾焚燒處理均為內(nèi)部密封式處理，不會對外部產(chǎn)生污染。具體工藝流程見圖1。

2.2 常見垃圾焚燒爐

現(xiàn)在大多數(shù)使用的垃圾焚燒爐主要3種，機械式層燃爐排焚燒爐、循環(huán)流化床焚燒爐和旋轉(zhuǎn)窯型焚燒爐。在我國主要使用機械式層燃爐排焚燒爐、循環(huán)流化床焚燒爐。機械式爐排爐焚燒的技術(shù)相對成熟、運行相對穩(wěn)定安全、設備壽命較長，我國大中城市多數(shù)采用此處理方式。該焚燒方式，通常不需要對垃圾進行提前預處理，只要將垃圾導入爐排，通過機械運動將垃圾充分的攪拌均勻，在加上輔助燃油和氧氣的助燃情況下，將垃圾干燥后充分燃燒。機械式爐排爐有平推式、逆推式和滾筒式三種形式。

流化床爐采用的是流態(tài)化技術(shù)，以石英石作為熱載體。對于低熱量垃圾的焚燒，流化床爐相對適合，垃圾在爐內(nèi)充分混合，在相對短的時間內(nèi)完成加熱、干燥和燃燒，產(chǎn)生較大熱量，穩(wěn)定性可靠。

圖1 機械爐排焚燒爐的燃燒概念圖

3 目前的垃圾處理現(xiàn)狀

3.1 不同垃圾處理方法比較

垃圾分類再利用主要有以下幾個方面的用途：①將可回收垃圾分出來，既能減少垃圾總量，又能實現(xiàn)垃圾資源化；②百姓生活中常見的餐廚垃圾是臭味的主要來源，分類收集后，有針對部分性地進行生化處理，可以生產(chǎn)肥料和沼氣等；③經(jīng)過分類之后的各種垃圾均采取針對性的處理方式，以期減少垃圾污染。目前，世界各發(fā)達國家對城市生活垃圾處理的方法主要有生化處理、衛(wèi)生填埋、焚燒3種方法。

表1 3種處理方式綜合比較表

相比較不難看出，在3種城市生活垃圾的處置方式中，高溫堆肥實現(xiàn)垃圾返回大自然，改良土壤；但垃圾焚燒處理更是徹底的減量方式，其減量幅度達90％左右，具有處理時間短、減量化顯著、無害化徹底、可回收垃圾焚燒余熱等顯著優(yōu)勢。最現(xiàn)實的好處是：垃圾焚燒發(fā)電廠占用基本固定，一個日均處理1200t垃圾的發(fā)電廠建成后，場地的需求就基本固定，在對于土地資源日益緊張的大城市和有一定人口規(guī)模的中小城市，例如，人口60萬以上的城市，減少垃圾占地，是最為迫切的，也成為政府部門推動垃圾焚燒發(fā)電的最大動力。

3.2 垃圾焚燒發(fā)電的前景與經(jīng)濟效益

垃圾焚燒發(fā)電，是20世紀80年代中期逐漸發(fā)展起來的新技術(shù)，當時受資源和能源危機的影響，在用地緊張的發(fā)達國家例如日本，率先出現(xiàn)了垃圾處理資源化發(fā)展，技術(shù)成熟后，垃圾焚燒發(fā)電廠迅猛發(fā)展。垃圾焚燒發(fā)電可符合了垃圾處理無害化處理的基本原則，并產(chǎn)生了電力能源，成為目前是公認的垃圾處理最理想方式。

4 垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的可行性分析

4.1 垃圾焚燒發(fā)電具有的優(yōu)勢

目前對于垃圾處理，大多數(shù)采用垃圾焚燒發(fā)電，因為它具有如下的優(yōu)勢：

（1）工藝相對固化穩(wěn)定、所需要的場地面積較小，并且垃圾不需要進行分類和處理，直接可以進行焚燒，可以在相對靠近城市的地方建造場地，能夠節(jié)約土地的同時，也可以降低運輸垃圾的成本。

（2）降低存儲空間。焚燒處理后的垃圾，直接體積能夠明顯的減少85％。

（3）處理過程相對速度快，處理量大，滿足需求量。另外，垃圾焚燒發(fā)電廠在處理垃圾的同時，也進行了發(fā)電供應，創(chuàng)造了一定的價值和效益。

（4）保持環(huán)境清潔，高溫焚燒后能夠把垃圾的有害成分中的病菌消滅，對于保持人馬居住環(huán)境也是一種非常有效的方式。

（5）實現(xiàn)城市垃圾資源化，通過焚燒技術(shù)，產(chǎn)生了新能源，焚燒垃圾在高溫環(huán)境下，產(chǎn)生的熱量被回收進行充分利用來進行蒸汽發(fā)電，產(chǎn)生電能。

4.2 國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展成熟

垃圾焚燒技術(shù)是目前固體廢棄物處理的有效途徑之一，主要目的和效益體現(xiàn)在兩大方面：①無害化處理經(jīng)減少占地和污染；②垃圾處理和能源再生和利用。在一些發(fā)達國家，通過焚燒處理的歷史很長，最近30年，垃圾焚燒發(fā)電成為最有效、最經(jīng)濟的處理方式。以日本為例，因為其國土面積狹小，城市化程度高，焚燒垃圾發(fā)電較早就受到重視，第一座垃圾焚燒發(fā)電廠在20世紀60年代中期就建成。20世紀80年代之后，垃圾焚燒發(fā)電在全日本鋪開，目前已有垃圾焚燒爐3000個以上，一個發(fā)電廠一般包括20～25個焚燒爐，發(fā)電廠總數(shù)超過100個，這些發(fā)電廠的垃圾處理能力多數(shù)在每天1000t以上，個別達到1800t，社會效益和經(jīng)濟效益均很可觀。通過以上簡單的數(shù)據(jù)，不難得出垃圾焚燒發(fā)電廠占地面積小、產(chǎn)生污染量少的結(jié)論。

4.3 建立垃圾焚燒發(fā)電廠的必要性

目前我國的城市化進程大大加快，相應的垃圾量產(chǎn)生量也在急劇增長，增長幅度和GDP增長幅度幾乎一樣。如果還采用過去的垃圾處理方法，通過填埋處理來處理，雖然方法簡單、處理經(jīng)濟成本低但是土地資源消耗極大，造成垃圾包圍城市的后果，實際上這種處理方式已經(jīng)難以為繼。同時，這種處理方式生產(chǎn)生的二次污染的后果日益顯現(xiàn)。截至目前，我國大城市已建立了垃圾焚燒發(fā)電廠，但中小城市垃圾產(chǎn)生量劇增，填埋用地日益減少，建設垃圾焚燒廠已勢在必行。

4.4 發(fā)電廠周邊居民意愿分析

經(jīng)過調(diào)查得知，大多數(shù)群眾知道垃圾如何分類，并且在日常生活中還是有大部分人可以做到垃圾分類丟棄，但是在這方面仍需要大力宣傳及督促。群眾也大體知道利用垃圾焚燒發(fā)電的益處，在群眾日常生活中最可被再利用發(fā)電的垃圾便是餐廚垃圾。部分群眾對垃圾焚燒發(fā)電廠的建設還存在疑慮，群眾希望有關部門政務信息公開，例如，發(fā)電廠的環(huán)評、選址、規(guī)劃等，都需要進行公開聽證會，廣泛聽取群眾意見。群眾認為，若在城市建設垃圾焚燒發(fā)電廠，必須合理規(guī)劃，完全有效地過濾及控制二惡英的污染，減少廢水、廢棄排放，降低噪音，大力研發(fā)創(chuàng)新的垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)，頒布相關政策與法律，消除群眾的后顧之憂。

5 結(jié)語

總而言之，垃圾焚燒發(fā)電項目，能夠改善城市周邊環(huán)境，提高環(huán)境質(zhì)量，避免和減輕垃圾無序化處理和堆積，減少了農(nóng)業(yè)用地占有量，保證資源持續(xù)性發(fā)，具有廣闊的發(fā)展前景。

[1]郭鳳娟，張立杰.肇東市生活垃圾焚燒發(fā)電工程可行性分析[J].黑龍江科技信息，2010（16）：40.

[2]劉洪辰，楊佳薇.中小城市垃圾焚燒發(fā)電的可行性分析[J].科技傳播，2016，8（11）：63.

[3]李美鳳.生活垃圾焚燒發(fā)電的經(jīng)濟可行性探討[J].消費導刊，2015（9）：72.

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A

1004-7344（2016）23-0053-02

2016-7-24

于衛(wèi)東（1985-），男，助理工程師，本科，主要從事電力設計工作。

谷靜（1984-），女，助理工程師，本科，主要從事電力設計工作。