焚烧城市垃圾发电技术分析

尚龙

摘 要：随着城市化进程的加快，如何对城市生活垃圾进行处理成为亟待解决的问题。由于垃圾焚烧发电具有“无害化，减量化和资源化”的优势，有望逐渐成为未来垃圾处理的主要方式。对城市生活垃圾焚烧发电技术、我国目前城芾垃圾发电的状况以及制约因素进行了简要介绍。

关键词：城市垃圾;焚烧;发电技术

1 垃圾焚烧发电工艺流程

1.1 垃圾储存

城市垃圾中存在各种各样的物质，有些垃圾甚至含有有害物质.所以处理的时候要将这些有害的、不能燃烧的垃圾挑出来余下的能够被利用的垃圾，在过称之后将其放入垃圾储池中常见的垃圾储池一般能够储存将近一周的垃圾处理量对储池中的垃圾.要进行搅拌、榄碎，还要把过程中产生的垃圾渗滤液收集起来。

1.2 垃圾焚烧

经过上一环节处理的垃圾.可以通过机器设备将它送进焚烧炉入，垃圾焚烧开始。垃圾焚烧之后，会产生炉渣，要将炉渣清理干净..焚烧炉有循环流化床炉、炉排炉之分。因为焚烧炉不同.相应的焚烧方法也会有不同.

1.3 余热发电

焚烧垃圾发电技术，除了用到焚烧炉，还有余热锅炉和汽轮发电机组这两种设备..垃圾在焚烧炉焚烧之后，所产生的热量经过余热锅炉转化之后会变成蒸汽，蒸汽可以被汽轮发电机组用来发电。

1.4 烟气净化与处理

焚烧垃圾会产生许多有害物质，这些有害物质如果不能得到很好处理，会对环境造成二次污染。比如焚烧垃圾产生的烟尘、重金属等有害物质。烟气净化处理根据搭配方式的不同，有三种处理方式。分别是半干式反应塔搭配袋式除尘器，干式反应塔搭配袋式除尘器.湿式反应塔搭配袋式除尘器。

1.5 垃圾渗滤液的处理

放置在垃圾储池中的垃圾.经过发酵之后会产生垃圾渗滤液。这种液体散发着比较臭的气味，含有较多氨氮、重金属。垃圾渗滤液能够占垃圾重量的1/10这些渗滤液经过污水处理之后才能排放，不然会造成环境污染。

1.6 炉渣、炉灰的处理

焚烧炉在焚烧过垃圾之后.会产生炉渣..炉渣是垃圾的一部分。炉渣也可以通过先进技术处理，为日常生产所利用。处理后的炉渣。可以充当制作砖块的材料.也可以在铺设道路时加以利用。布袋除尘器中收集到的飞尘.在实际生活中没有利用价值，要经过特殊处理方式进行无害处理后再将它填埋。

2 垃圾焚烧发电主要设备

2.1 垃圾焚烧炉

目前国内的城市生活垃圾发电厂，采用的焚烧炉主要有两种形式：

（1）循环流化床炉工艺原理：垃圾焚烧循环流化床炉是基于循环流化床技术发展起来的集垃圾焚烧、供热、发电为一体的先进的垃圾处理设备。这种炉型不设炉排.在炉内铺设一定厚度和粒径的石英砂或炉渣作为床料.通过底部的布风板鼓人一定压力的热空气，床料被吹起、翻腾、加热，被吹出炉膛的灰料经在炉膛出口的旋风分离器分离后再通过返料装置送至炉膛的下部进行循环、燃烧。流化床内气固混合非常强烈.垃圾入炉后与炽热的床料迅速混合在一起，垃圾被加热干燥后开始燃烧直至燃尽。

（2）炉排炉工艺原理：炉排是炉排炉最核心的部件，炉排一般分为干燥段、燃烧段、燃烬段。由于炉排的交错运动，将垃圾向下方推动，垃圾依次通过炉排上的各个区域。垃圾在炉排上翻动的过程中，受到来自炉排下部的高温一次风及炉内的辐射热量，对炉排上的垃圾进行干燥后垃圾着火燃烧。高温一次风来自于垃圾储池上部的抽气装置。抽出的气体经过蒸汽空气加热器和烟气空气加热器加热后经炉排穿过垃圾进入了炉膛，对垃圾进行干燥，并提供了垃圾燃烧所需要的氧气。二次风从垃圾焚烧炉厂房的顶部吸风，然后送人炉膛，作用是补充氧气，并对燃烧烟气进行扰动，促使垃圾更充分地燃烧。

（3）垃圾燃烧产生的热烟气经过余热锅炉换热。冷却后的烟气经过反应塔、活性炭喷射吸附、布袋除尘器等烟气净化处理系统后才能排放。

（4）两种炉型在应用中的特点比较：

①机械炉排焚烧炉是往复运动炉排，炉排面积和炉膛体积均较大：不需要对垃圾进行预处理：设备占地面积大;垃圾在炉内停留时间比流化床炉长：可通过炉排的往复运动时垃圾翻转，使垃圾受热和燃烧均匀;烟气中灰尘含量较低;助燃燃料为油、气。成本较高;燃烧工况易控制，对工程的适应面广等。炉排炉的投资费用比流化床焚烧炉高。

②流化床焚烧炉炉膛体积比炉排炉小：垃圾进入炉膛前要进行预处理;设备占地面积较炉排炉小：垃圾在炉内停留的时间较炉排炉短;炉温受垃圾含余热锅炉是通过受热面中的水.吸收垃圾焚烧产生的热量，产生的热蒸汽送到汽轮发电机进行发电。多余的热蒸汽可用于周边用户的使用。余热发电在我国已经是比较成熟的技术，这里不再赘述。

2.2 烟气净化与处理设备

烟气净化与处理的主要设备有反应塔、布袋收尘器等。烟气中酸性气体的去除在反应塔内进行。反应塔一般分为干法、半干法、湿法三种形式。三种反应塔的工艺原理为：干法反应塔一般采用消石灰和酸性气体在反应塔内进行反应：半干法反应塔是利用旋转喷雾器将氢氧化钙溶液喷人反应塔中，与酸性气体进行反应;湿法反应塔是将配置好的烧碱溶液喷入湿式洗涤塔，与骸性气体进行反应。

3 我国垃圾焚烧技术的应用现状和制约因素

3.1 垃圾焚烧技术的应用现状

中国垃圾焚烧技术的开发和应用主要分为两种形式：一类是国产化焚烧技术设备。另一类是综合型焚烧技术设备。是将引进技术设备与国产技术设备有机结合的生活垃圾焚烧技术系统，已采用或拟采用这种模式的已有几个城市，但目前只有深圳建成并维持连续生产。

我国目前自行发展的焚烧技术主要分为两类，一类为流化床技术，另一类为固定床焚烧炉和链条排式焚烧炉。固定床焚烧炉和链条炉排式焚烧炉投资较低，但由于垃圾与燃烧空气混合不充分，燃烧不均匀而且温度较低，不能有效破坏垃圾中的有害物质，也无法控制SOx、、NOx等有害物质排放，性能与国际水平相差较大。

流化床焚烧炉具有燃烧彻底，燃烧效率高，投资相对较低等特点，得到许多单位的重视和开发研究。流态化燃烧技术一直是燃烧科学研究的热点，流化床焚烧炉燃烧效率高、环保性能好已成为垃圾焚烧设备开发的新方向。目前用于垃圾焚烧的流化床焚烧炉主要是循环流化床，在物料分离装置、返料机构、耐磨材料、基础工艺参数选取方面各著名公司都有独特的技术。我国目前研究的通常是采用焚烧混合垃圾或堆肥筛上物并需要加煤补燃，因此，还需要在工程实践中对其可靠性，寿命等方面进行检验。

3.2 垃圾焚烧技术应用的制约因素

目前大部分城市的生活垃圾的发热值较低，不能达到自燃的要求。城市生活垃圾中灰渣含量较高，制约了焚烧减量化效益的发挥;现代化垃圾焚烧属高成本技术，建设的筹资难度较大。

（1）垃圾属于低熱值燃料，热值远较石油煤炭低，在焚烧过程中供热量的变化会使蒸汽压波动，从而导致发电电压的波动，在技术上应采取一系列反馈措施，或与煤炭或油混烧等补救措施，但无疑增加了成本。

（2）如果在焚烧炉内设置余热锅炉，则余热锅炉在吸热的同时势必会降低炉内温度水平，从而影响垃圾的焚烧速度。同时，因为水冷管附近是低温区，二恶英的分解温度为750℃，则必然导致二恶英未能充分分解，则这部分二恶英将沿低温区溢出管道，若处理不当，造成严重的空气污染。此外，由于大量水冷管的存在，势必使炉内高温区的温度大幅下降，从而对热值偏低的垃圾更易造成难于燃烬的现象。

4 结束语

城市和生活垃圾焚烧处理.要根据城市发展做详细规划。焚烧垃圾发电，能够将废弃物有效利用起来。焚烧垃圾发电技术作为一种节能、绿色、环保的处理手段，应该广泛推广使用。

参考文献

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