我国城市垃圾焚烧发电技术的应用及发展趋势

摘 要：随着不断推进的城市化进程，目前需要迫切解决的问题，就是城市垃圾处理问题。据不安全统计：历年来我国已经有高达60亿t堆存的垃圾，并且每年的增长率达到10%。这些垃圾不单单将大量土地占用，而且还直接影响到居民健康和周围的环境。而在目前几种垃圾处理方式中，垃圾焚烧发电是资源处理化、无害化和垃圾减量化的最为有效的方式。

关键词：焚烧发电技术；城市垃圾；应用；问题；趋势

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.054

0 引言

本文首先对城市垃圾焚烧发电技术的应用进行了介绍，针对目前焚烧发电技术在运行过程中存在的问题，提出了相应的改进措施，并对我国城市垃圾焚烧发电技术的发展趋势进行了展望。旨在使垃圾难题从根本上得到解决，对我国垃圾焚烧发电技术更好的推广和运用。

1 垃圾焚烧发电的原理

垃圾的焚烧是指垃圾中的有毒有害的物质在800°C ～1000°C 的温度下充分的热解，通过净化除尘设备的运用，净化产出的高温气体，并将部分热量回收，通过热蒸汽发电机将热能，将产生大量的热蒸汽转化为电能的过程。焚烧后的垃圾重量减少了70%，体积减少量高达80%-90%。所以，为了实现减重减体积的效果，可采用焚烧处理垃圾的方式，将细菌彻底的消灭。发热发电、具有较小的占地面积，将废渣当做建筑材料利用，是垃圾焚烧的优点。

2 垃圾焚烧炉技术的应用

依据不同的焚烧原理，我国城市垃圾焚烧发电技术的应用主要包括以下几个方面：

（1）热解炉的焚烧技术。通过隔绝空气，充分分解垃圾内的有机物质，运用 Na OH 碱液净化热蒸汽是热解炉焚烧的使用条件。目前，这是一种比较先进的方法。炉有非常简单的结构，和炉排炉的费用相比，设备的费用比少将近50%，具有比较小的处理能力，燃烧后的废渣具有极高的含碳量，是热解炉的缺点。因为不适用每天具有极高生活垃圾产量的城市，因此不能得到广泛的应用。

（2）炉排炉的焚烧技术。我国的大城市垃圾焚烧发电跟很多发达国家垃圾焚烧处理处置方式一样，炉排炉焚烧的技术，是主要采用的技术。技术原理是：首先是料斗内倒入垃圾，在进入炉排，采用燃油作为辅助的燃料，通过大量的氧气助燃。利用机械运动，充分搅拌和混合炉排，以充分燃尽垃圾。炉排炉焚烧技术的优点有：设备每年的运行时间高达8000 h，因此这是一项非常成熟的技术。和其他方法相比，垃圾处理成本较低，被广泛的运用到处理各种生活垃圾方面。缺点是具有较高的设备价格和维护价格，同时和流化床的焚烧效率相比，焚烧效率较低。

（3）流化床的焚烧技术。该项技术，是我国的节能环保技术明确推荐使用的。流化床的焚烧技术的使用原理为：将很多炉渣或者砂子在工作炉的内部铺设，炉内温度升高至60O℃以上。经过破碎后的生活垃圾通过分类等步骤后，在燃烧炉中投放，同时燃烧和翻腾混合掺烧比例小于20%的煤粉与炉渣，在炉内处于沸腾状态的砂子具有极好的导热效果，能迅速燃烧掉垃圾，砂子可循环使用。

3 国内垃圾焚烧发电发展现状和存在的问题

（1）国内垃圾焚烧发电发展现状。因为垃圾焚烧技術具有显著的减量化和较高的处理效率，比较容易选择场地，同时可回收余热，能彻底做到无害化。近年来国内垃圾焚烧技术得到了迅速的发展，投资运行管理更加规范，通过对我国垃圾焚烧发电产业的发展历程的概括，具有以下特点：1）是具有日益健全的政策法规。为了促进垃圾焚烧发电技术的发展，近年来我国相关部门对一系列发电政策措施进行制定和出台。2）是技术发展迅速。虽然起步较晚，但我国生活垃圾焚烧技术却实现了跳跃式发展，并且发展迅速，实现了垃圾焚烧炉设备的国产化，以更好的推动了垃圾焚烧发电技术的推广和应用。目前，我国垃圾焚烧发电技术经过多年的发展和改进，基本达到国际先进水平。3）必须要进口一些关键设备，如自控系统和炉排，设备具有较高的投资。日处理每吨垃圾，大约有40万一70万元之间的垃圾投资，目前，我国绝大多数城市经济还根本不能承受。

4 改善城市垃圾焚烧发电技术的建议

（1）社会各界共同努力，推动焚烧产业的市场化发展。随着城市化进程的加快，人们也普遍提升了生活水平，同时也急剧增加了生活垃圾。填埋是目前城市垃圾所普遍采用的处理方式。而实践证实，这种方法并不是有效的。最大的弊端，使逐渐减少了土地的利用率。由此，大力推行垃圾焚烧技术势在必行。单从技术上分析，相比于填埋，垃圾焚烧发电处理技术具有更多的优势，但在垃圾焚烧发电过程中，也面临着诸多困境，需要社会大众、相关企业和政府共同努力，才能保障其顺利实施。为此，政府必须制定相关政策，严格监管，发挥其监督作用。

（2）努力研制和开发经济实用、适合我国垃圾特性的国产大型垃圾焚烧装置。但焚烧法就有较高的投资，我国目前能够生产的焚烧炉通常都具有较低的自动化程度、较差的运行稳定性和相对较弱的处理能力，对于大规模集中焚烧城市垃圾并不适合。如果全部进口国外的设备和技术，又会产生较高的运行成本，增加了地方政府的建设投资。基于此，研制和开发经济适用的，与国外垃圾特性相符的国产大型垃圾焚烧装置，对发展环保产业、改善垃圾污染现状意义非常重大。

5 总结

作为一个产业，垃圾处理并非是单纯的市政设施，通过良好的机制体制和政策支持，各个主体都在积极参与，其经营模式也是多种多样的。在最近几年内，我国垃圾焚烧发电技术得到了迅速的发展，这主要得益于人们逐渐加强的地方城市环保意识。尤其是在一些城市具有良好经济条件的，为了支持垃圾焚烧发电技术的应用，地方政府都是采用直接投资的方式。国家应立足于能源再生利用的角度和环境保护角度，对相关政策和技术进行制定，加大力度研究垃圾焚烧热工学，通过开发国产的垃圾焚烧及烟气净化成套设备，使我国的城市垃圾处理水平进一步提升，并努力赶超世界先进国家水平。

参考文献：

[1]姚张峰，许叶林，龚是滔.关于PPP垃圾焚烧发电项目特许定价研究——基于系统动力学理论分析[J].价格理论与实践，2017（04）.

[2]杨征.城市垃圾焚烧发电发展现状与展望[J].中国资源综合利用， 2016（12）.

[3]刘方生.试论我国垃圾焚烧发电的现状及发展趋势[J].低碳世界， 2016（30）

[4]垃圾焚烧发电的得失困境[J].世界环境，2013（01）.

作者简介：高岩，男，山西阳泉人，本科，高级工程师，研究方向：电力工程。endprint