劉方生（中國(guó)電力建設(shè)工程咨詢有限公司，100120）

試論我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

劉方生（中國(guó)電力建設(shè)工程咨詢有限公司，100120）

經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，對(duì)于電能的需求不斷增加，各種新型的發(fā)電技術(shù)也層出不窮。垃圾焚燒發(fā)電是社會(huì)發(fā)展的一大重要產(chǎn)物，利用垃圾焚燒進(jìn)行發(fā)電能夠有效的防止垃圾泛濫，實(shí)現(xiàn)垃圾資源的循環(huán)無(wú)害的利用。但在實(shí)際利用垃圾焚燒發(fā)電過程中還存在著一定的問題，因此本文主要對(duì)我國(guó)垃圾焚燒行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀以及垃圾焚燒發(fā)電使用的技術(shù)進(jìn)行了分析，并提出了垃圾焚燒發(fā)電的主要趨勢(shì)以及提高發(fā)電率的主要措施，以供相關(guān)人員參考。

垃圾焚燒；發(fā)電；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

1 引言

現(xiàn)階段，人們生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的垃圾越來(lái)越多，若未能夠正確的處理這些垃圾，則會(huì)污染到水資源、空氣以及土壤，甚至傳播一些疾病，對(duì)人類的健康以及居住環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，因此，合理的處理生活垃圾，做好垃圾焚燒發(fā)電有著十分重要的意義。

2 我國(guó)垃圾焚燒行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著焚燒技術(shù)的不斷發(fā)展和改進(jìn)，我國(guó)焚燒垃圾行業(yè)得到了一定的發(fā)展。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，我國(guó)生活垃圾焚燒處理設(shè)施在逐年增加，處理能力也在不斷增加，年焚燒處理量逐年增長(zhǎng)，從一定程度上減少了土地資源的占用率。例如：中國(guó)電力建設(shè)工程咨詢有限公司總承包的安徽阜陽(yáng)垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目、合肥長(zhǎng)豐垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目、安徽定遠(yuǎn)垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目、安徽臨泉垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目等一批項(xiàng)目，采用將部分鍋爐主鋼架放在灰渣庫(kù)結(jié)構(gòu)頂部，有效壓縮了空間，減少了土地資源的占用率。在垃圾焚燒廠房設(shè)計(jì)中，往往會(huì)遇到管道龐大且復(fù)雜設(shè)備布置要求相對(duì)集中等困難，若沿用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，很有可能造成工程重復(fù)返工、資源浪費(fèi)等，與綠色減排宗旨相背。上海老港再生能源利用中心建設(shè)項(xiàng)目運(yùn)用了BIM技術(shù)進(jìn)行施工設(shè)計(jì)，采用MagiCAD進(jìn)行BIM三維建模，不僅解決管線碰撞、管線綜合排布等BIM常規(guī)問題，還進(jìn)行專業(yè)的水力計(jì)算，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行模擬校核，在完成BIM模型的前提下出具施工圖，節(jié)約成本數(shù)百萬(wàn)，實(shí)現(xiàn)了綠色施工和節(jié)能減排。其中垃圾焚燒發(fā)電的主要工藝流程見圖1。

3 我國(guó)垃圾焚燒主要幾種技術(shù)

3.1 機(jī)械式爐排爐式焚燒爐

垃圾通過進(jìn)料斗進(jìn)入傾斜向下的爐排（爐排分為干燥區(qū)、燃燒區(qū)、燃盡區(qū)），由于爐排之間的交錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，將垃圾向下方推動(dòng)，使垃圾依次通過爐排上的各個(gè)區(qū)域（垃圾由一個(gè)區(qū)進(jìn)入到另一區(qū)時(shí)，起到一個(gè)大翻身的作用），直至燃盡排出爐膛。燃燒空氣從爐排下部進(jìn)入并與垃圾混合；高溫?zé)煔馔ㄟ^鍋爐的受熱面產(chǎn)生熱蒸汽，同時(shí)煙氣也得到冷卻，最后煙氣經(jīng)煙氣處理裝置處理后排出。該爐最大特點(diǎn)是單爐日處理垃圾容量大，入爐垃圾不需分揀，適應(yīng)我國(guó)目前高水分、低熱值城市生活垃圾的焚燒。其中，爐排上垃圾燃燒的進(jìn)程和煙氣溫度分布具體見圖2。

圖1 垃圾焚燒發(fā)電的主要工藝流程圖

3.2 流化床式焚燒爐

在垃圾燃燒處理過程中，將生活垃圾和流化載體按照一定的比例，輸入到流化床，由其上部進(jìn)入到焚燒爐體內(nèi)，在流化載體的作用下，垃圾在爐體內(nèi)不停地翻騰，并且循環(huán)往復(fù)地進(jìn)行流動(dòng)，將懸浮燃燒物進(jìn)行很好地處理。這種垃圾處理方式地垃圾的預(yù)處理要求較高，對(duì)于有一定粘度的垃圾、半流體狀態(tài)的垃圾很難進(jìn)行技術(shù)上的處理，所以，這種垃圾處理技術(shù)在推廣上受到了一定的限制。

圖2 爐排上垃圾燃燒的進(jìn)程和煙氣溫度分布

3.3 回轉(zhuǎn)窯式焚燒爐

回轉(zhuǎn)窯式焚燒爐由幾部分組成，窯爐主體、進(jìn)料口、垃圾接收貯存、余熱回收、焚燒爐、二次污染控制，窯爐上有一個(gè)傾斜裝置，在焚燒生活垃圾時(shí)，垃圾要從此處進(jìn)入，達(dá)到回轉(zhuǎn)窯，和空氣混合，再翻轉(zhuǎn)燃燒，燃燒后的灰燼會(huì)從下端排出。這種焚燒的方式對(duì)于垃圾的適應(yīng)性較強(qiáng)，進(jìn)料也較方便，而且它能夠長(zhǎng)時(shí)間不停地運(yùn)轉(zhuǎn)。但是，如果垃圾的發(fā)熱量不高，含水率較高，那么燃燒就會(huì)不完全，窯體有較高的封閉性，所以處理量小，制造和運(yùn)行的成本非常高，所以，普及和推廣有些難度。

4 垃圾焚燒發(fā)電問題的應(yīng)對(duì)措施

4.1 提高垃圾的熱值

垃圾焚燒運(yùn)行不穩(wěn)定的重要因素是我國(guó)垃圾熱值低，垃圾熱值偏低的根本原因是垃圾含水量高。提高垃圾熱值的重中之重是降低垃圾中的含水率。降低垃圾含水率、提高熱值的最快速、有效辦法就是大力推行干燥穩(wěn)定技術(shù)，具體措施就是對(duì)混合垃圾進(jìn)行為期5～7d的生物堆肥處理，由于重力的作用，多余的水分在堆放的過程中就會(huì)被濾走，另外一方面，垃圾的溫度會(huì)因?yàn)槲⑸锏幕顒?dòng)最高可達(dá)到70℃。垃圾在經(jīng)過幾個(gè)星期的堆放后，含水率就會(huì)大大降低，與此相對(duì)的就是，垃圾的熱量值大大增加，目前這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被廣泛推廣，像深圳、上海、廣州等地的垃圾發(fā)電廠早已經(jīng)運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)。在垃圾的焚燒過程中摻雜一些劣質(zhì)煤，進(jìn)而提高垃圾在焚燒過程中產(chǎn)生的熱量值，這種方法成本比較高，所以并不值得被大力推廣，因此，實(shí)際上只有很少一部分的發(fā)電廠采用這個(gè)辦法。

4.2 降低建設(shè)成本

垃圾發(fā)電廠的建設(shè)成本高的根本原因在于焚燒設(shè)備都是采用價(jià)格異常昂貴的進(jìn)口設(shè)備。如果所有的垃圾焚燒發(fā)電設(shè)備都從國(guó)外進(jìn)口，這無(wú)疑給垃圾發(fā)電廠帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)壓力。針對(duì)這個(gè)弊端，則提出了主要的設(shè)備從國(guó)外引進(jìn)，輔之以其他設(shè)備從國(guó)內(nèi)購(gòu)買的方法，甚至采用全國(guó)產(chǎn)主設(shè)備。近些年國(guó)內(nèi)焚燒設(shè)備廠家如雨后春筍一般發(fā)展勢(shì)頭迅速，設(shè)備基本能夠?qū)崿F(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。因此，焚燒設(shè)備國(guó)產(chǎn)化不失為一條降低成本的有效方法。與此同時(shí)，設(shè)備之間的差異對(duì)焚燒設(shè)備生產(chǎn)廠家要求更高。焚燒設(shè)備生產(chǎn)廠家要積極研討，爭(zhēng)取制造出成本低但是功能相對(duì)較高的垃圾焚燒設(shè)備，進(jìn)而創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)效益。

4.3 減少有害物質(zhì)的排放

在垃圾焚燒后產(chǎn)生的尾氣中，一般會(huì)產(chǎn)生許多有害物質(zhì)。消除有害物質(zhì)的方法有很多種，減少塑料焚燒，采用垃圾分揀技術(shù)，還有許多其他的方法。由于垃圾的成分十分復(fù)雜，從經(jīng)濟(jì)適用的角度出發(fā)，多流體堿霧發(fā)生器煙氣脫硫方法不失為一種有效方法，其進(jìn)一步提高了脫硫吸收劑的反應(yīng)活性，高效的減少垃圾焚燒爐尾部排出的煙氣。采用SNCR脫硝及爐外煙氣凈化裝置+活性炭吸附+袋式除塵器綜合治理的方法，有效可靠減少有害物質(zhì)的排放。

4.4 尋求垃圾焚燒發(fā)電的政策支持

對(duì)垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我國(guó)中央和地方政府給予了大力支持，在很多經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高的城市，地區(qū)財(cái)政一直很重視垃圾焚燒發(fā)電裝置建設(shè)的投資。近幾年，我國(guó)前前后后出臺(tái)了許多具體政策，鼓勵(lì)建立、完善垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)的一些機(jī)構(gòu)正在為可再生能源發(fā)展的研究工作以及其他相關(guān)的準(zhǔn)備工作做充分的準(zhǔn)備，垃圾焚燒發(fā)電也是其中極力被支持的一項(xiàng)措施。

當(dāng)前，我國(guó)應(yīng)逐步采取競(jìng)標(biāo)的方式，進(jìn)一步來(lái)明確垃圾處理價(jià)格，進(jìn)而給垃圾處理企業(yè)支付所應(yīng)當(dāng)?shù)男劫Y；同時(shí)對(duì)垃圾焚燒標(biāo)準(zhǔn)制定了非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，并且大力實(shí)施；針對(duì)垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目的進(jìn)一步發(fā)展與建設(shè)，我國(guó)也提出了許多優(yōu)惠政策，對(duì)電價(jià)實(shí)行補(bǔ)貼政策或者開展綠色電價(jià)活動(dòng)。

5 我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)人口較多、生活垃圾量較大，人均占地面積和能源不都不夠充足，在這種情況下，生活垃圾還在逐漸不斷增加，然而，在距離居民住宅附近用來(lái)掩埋垃圾的場(chǎng)地越來(lái)越少，如果把大量的垃圾運(yùn)送到距離居民區(qū)較遠(yuǎn)的地方進(jìn)行掩埋，那么就要增加運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用。另外，還要防止在填埋過程中出現(xiàn)滲漏的問題，一旦衛(wèi)生滲漏發(fā)生，如果需要進(jìn)行補(bǔ)救，那需要花費(fèi)的費(fèi)用是非常高昂的。在垃圾處理上，堆肥化的處理存在著很大阻礙，如產(chǎn)品質(zhì)量、價(jià)格、市場(chǎng)，都阻礙著垃圾堆肥化的發(fā)展。利用焚燒法處理垃圾的優(yōu)勢(shì)是，處理的量較大，減少垃圾在土地資源上的利用率，能夠節(jié)省土地占用面積。焚燒垃圾能夠產(chǎn)生余熱，余熱的再次利用能夠進(jìn)行發(fā)電，能源的節(jié)約也很有利。目前，我國(guó)在生產(chǎn)焚燒爐的能力上還不是很大，其運(yùn)行也不夠穩(wěn)定，自動(dòng)程度也不是很高，雖然設(shè)備基本實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，但是技術(shù)還得使用國(guó)外的技術(shù)。如果想把城市生活中產(chǎn)生的大量垃圾進(jìn)行統(tǒng)一大規(guī)模的焚燒處理，目前的焚燒技術(shù)還達(dá)不到這種處理要求。如果將設(shè)備全部采用進(jìn)口的，又將加大地方政府的資金投入量，其投入的成本也比較高。所以，要想實(shí)現(xiàn)生活垃圾大規(guī)模一次性處理，就要根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況，開發(fā)出適合我國(guó)垃圾特點(diǎn)的處理設(shè)備和技術(shù)，在經(jīng)濟(jì)上，既能節(jié)省成本的投入，在焚燒的裝置上，又能夠大量地進(jìn)行投料，對(duì)大量的垃圾進(jìn)行有效的處理，這不僅對(duì)于改善環(huán)境污染狀況非常有利，對(duì)于發(fā)展我國(guó)的環(huán)保產(chǎn)業(yè)也具有促進(jìn)的意義。

6 結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著我國(guó)相關(guān)技術(shù)以及相關(guān)政策的不斷完善，垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展越來(lái)越快，但其在實(shí)際應(yīng)用中還存在著許多不足，因此，要做好反思，加強(qiáng)技術(shù)改進(jìn)，降低項(xiàng)目建設(shè)成本，令垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)能夠走上可持續(xù)發(fā)展的道路。

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2095-2066（2016）30-0041-02

2016-10-13