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【關鍵詞】垃圾焚燒；焚燒爐；爐排爐；流化床

0 引言

城市生活垃圾焚燒技術發展至今已有100多年的歷史，最早的垃圾焚燒裝置出現在美國和歐洲。經過100多年的發展，垃圾焚燒爐有了較大發展已趨于成熟。我國隨著人民生活水平的改善，垃圾熱值不斷提高，利用垃圾自身熱值進行焚燒發電的資源化焚燒技術在我國悄然興起，特別在經濟較發達、土地資源寶貴的地區，焚燒法成為垃圾處置的首選方法。本文對國內外主要的垃圾焚燒爐技術特點進行了討論，并對適用性做了分析。

1 主要焚燒爐型技術特點分析

目前，世界上焚燒爐的種類較多，主要為四大類型：爐排型垃圾焚燒爐、流化床垃圾爐、回轉窯垃圾焚燒爐和垃圾熱解氣化焚燒爐。下面對這四種爐型的技術特點分別進行了分析。

1.1 爐排爐型焚燒爐

機械爐排爐技術作為世界主流的垃圾焚燒爐技術，技術成熟、可靠，應用前景廣闊，發展空間較大。這種焚燒爐因為具有對垃圾的預處理要求不高，對垃圾熱值適應范圍廣，運行及維護簡便等優點，是目前在處理城市垃圾中使用最為廣泛的焚燒爐。該類型焚燒爐型式很多，主要有固定爐排、鏈條爐排、滾動爐排、傾斜順推往復爐排、傾斜逆推往復爐排等。

為使垃圾燃燒過程穩定，爐排型焚燒關鍵是爐排。爐排分為預熱段、燃燒段、燃燼段，段與段之間可以有垂直落差，也可沒有落差。垃圾在爐排上著火，熱量不僅來自上方的輻射和煙氣的對流，還來自垃圾層內部。在爐排上已著火的垃圾在爐排的特殊作用下，使垃圾層強烈地翻動和攪動，引起垃圾底部開始著火，連續的翻動和攪動使垃圾層松動，透氣性加強，有助于垃圾的著火和燃燒。

機械爐排爐的技術特點如下：

（1）由于鼓風壓力小，風機裝機容量小，動力消耗小。

（2）由于煙氣粉塵量相對其他型式焚燒爐而言較小，除塵器的負荷和運行成本相對降低。

（3）主要燃料為生活垃圾。點火及輔助燃料為油，不摻燒煤。

（4）進爐垃圾不需預處理。

（5）焚燒爐內垃圾為穩定燃燒，燃燒較為完全，爐渣熱酌減率較低。

（6）設備年運行時間可達8000h以上。

（7）垃圾需要連續焚燒，不宜經常起爐和停爐。

由于垃圾焚燒技術較復雜、技術含量高，我國目前的大型機械爐排爐焚燒廠建設主要依靠引進國外先進焚燒爐，北京、上海等大中城市均主要采用引進國外先進爐排爐焚燒技術。部分中等城市開始應用國產機械爐排爐。

1.2 流化床焚燒爐

流化床焚燒爐不設運動爐體和爐排。流化床底設空氣分布板，使用石英砂作為熱載體。垃圾均勻定量地加入到700℃～750℃的砂子流態化床中，進行熱解氣化和部分燃燒隨后被燃燼，不燃物和焚燒殘渣隨砂子一起通過爐底的排渣口進入篩分機分離出大顆粒不燃物排出爐外。中等顆粒的渣和石英砂，通過提升機送入爐內循環使用。

流化床垃圾焚燒爐優點：

（1）流化床適用性廣，生活垃圾、污水廠污泥、煉油廠的渣油與焦油、低品位煤、林產工業廢物、農業廢棄物等都可用流化床焚燒技術處理。

（2）從燃燒理論上講，流化床可使可燃垃圾與空氣充分接觸，所以不僅燃燒速度快，而且燃燒完全，即灼減率小（

（3）過?？諝庀禂档停⒉捎梅旨壦惋L，減少NOx的生成量。

（4）流化床內無轉動的機械設備，故制造簡單，造價較低。

流化床垃圾焚燒爐不足之處：

（1）為了保證入爐垃圾的充分流化，對入爐垃圾的尺寸要求較為嚴格，要求垃圾在入爐前進行一系列篩選及粉碎等處理，使其顆粒尺寸均勻化，一般破碎至15cm以下，易造成惡劣的工作環境。同時較多的輔機故障率高，動力消耗大。

（2）空氣鼓入壓力高，焚燒爐本體阻力大，動力消耗相對較高。

（3）流態化焚燒導致煙氣粉塵含量高，煙氣凈化系統負荷增大，除塵的費用隨之提高。

（4）需要摻加燃煤輔助燃燒。但根據國家有關政策，對摻煤部分的發電量不享受電價優惠。在目前煤價較高的情況下，摻煤影響企業的經濟效益。同時，國家要求關停小火電的現行政策對流化床焚燒爐不支持。

（5）由于砂體不斷翻動，對耐火內襯磨損大；同時，煙氣流速高，對焚燒爐的沖刷和磨損嚴重。因此，焚燒爐運行可靠性相對較低，廠家保證年運行小時數7200小時，實際運行小時數一般低于7000h。

1.3 回轉窯焚燒爐

回轉窯焚燒爐技術的燃燒設備主要是一個緩慢旋轉的回轉窯。它是通過爐本體滾筒連續、緩慢轉動，利用內壁耐高溫抄板將垃圾由筒體下部在筒體滾動時帶到筒體上部，然后靠垃圾自重落下?；剞D窯式垃圾燃燒裝置設備費用低，廠用電耗與其他燃燒方式相比也較少，但焚燒低熱值、高水分的垃圾時有一定的難度。

回轉窯焚燒爐對垃圾成份適應性強，廣泛應用于銷毀工業廢物和焚燒復雜的干、濕混合垃圾，如污泥等。回轉式焚燒爐既有爐排爐直接處理垃圾（不需預處理）和流化床焚燒爐物料與空氣充分接觸完全燃燒的優點，又避免了爐排爐的爐排需經常更換造成維護費用較高的缺點，但回轉爐處理量小。

1.4 垃圾熱解氣化焚燒爐（CAO）

垃圾熱解氣化焚燒爐（Controlled Air Oxidation 可控空氣氧化技術，簡稱 CAO 技術），是一種控制空氣燃燒技術。CAO系統可分為加熱干燥、熱解氣化、殘碳燃燒、可燃氣燃燒等4個區域。CAO第1燃燒室中，通入少量空氣，在一定溫度下，垃圾長時間停留，部分氣化，部分分解，部分燃燒。灰渣和不能熱分解的物體（如金屬、玻璃等）經過自動清灰系統排出爐外。產生的可燃煙氣進入上部的第2燃燒室，再配以空氣，在超過1000℃的高溫下經過2s 的充分燃燒后排出。這些高溫氣體可以引入余熱鍋爐回收熱量，之后采用NaOH堿液凈化，達標排放。

該爐型主要優點：設備結構簡單，維護較容易，動力消耗低；廠房高度低；熱解法煙氣中NOx含量相對較低。

該法不足之處主要為：CAO燃燒系統在一定程度上解決了城市垃圾的處理問題，垃圾不用分選就可以充分地分解和燃燒，但對于水分超過40%的垃圾，在不投油助燃時則不能穩定燃燒。設備處理能力較小，單臺處理能力一般為150t/d以下；廠房占地面積大；熱量回收率低，焚燒后爐渣灼減率較高。熱解爐不能適應高水份、低熱值垃圾的處置，因此在我國廣泛應用垃圾熱解氣化焚燒爐技術還有一定困難。

2 結論

回轉窯焚燒爐技術和熱解氣化焚燒爐技術處理規模小、不適用于焚燒高水份、低熱值垃圾，生產供應商有限等缺點；而爐排型焚燒爐技術和流化床焚燒爐技術在國內外均有成熟的應用經驗，較多的供應廠商。其中，循環流化床由于故障相對較多，工藝相對落后，操作環境相對惡劣?？紤]到目前國家對垃圾焚燒發電摻燒其他燃料的限制正日趨嚴格，流化床爐必須加煤才能保證燃燒；與此同時，環保標準也日益嚴格，流化床爐飛灰產生量大，處理成本高，導致了流化床垃圾焚燒技術在我國的應用和發展受到一定制約。

根據國家建設部、原國家環?？偩?、科技部頒布的《城市生活垃圾處理及污染防治技術政策》：“目前垃圾焚燒宜采用以爐排爐為基礎的成熟技術，審慎采用其它爐型的焚燒爐”。綜上所述，爐排爐型焚燒爐較適合處理我國經濟發達地區的生活垃圾。

【參考文獻】

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關鍵詞：生活垃圾焚燒發電發展趨勢政策支持一、城市生活垃圾焚燒處理技術簡述

隨著世界經濟的快速發展，城市人口的大量增加和城市規模的日益擴大以及人民生活水平的不斷提高，城市生活垃圾產生量逐年增長，不可避免地帶來了大量的垃圾排放。城市生活垃圾是當前世界各國面臨的主要環境問題之一，也是目前我國存在的突出的環境問題。

目前比較普遍的垃圾無害化處理方式有衛生填埋、堆肥、焚燒、熱解和綜合利用(如生產有機肥料、建筑材料、供熱和發電等)。焚燒是一種對城市垃圾進行高溫熱化學處理的技術，將垃圾作為固體燃料送入爐膛內燃燒，在800～1000℃的高溫條件下，垃圾中的可燃組分與空氣中的氧進行劇烈的化學反應，釋放出熱量并轉化為高溫的燃燒氣和少量性質穩定的固定殘渣。當垃圾有足夠的熱值時，垃圾能靠自身的能量維持自燃，而不用提供輔助燃料。垃圾燃燒產生的高溫燃燒氣可作為熱能回收利用，性質穩定的殘渣可直接填埋處置。經過焚燒處理，垃圾中的細菌、病毒能被徹底消滅，各種惡臭氣體得到高溫分解，煙氣中的有害氣體經處理達標后排放。

焚燒處理與其它城市垃圾處理處置方法相比具有以下獨特的優點：

(1)減容效果好。處理后體積、重量明顯減少（體積減少80～90%，重量減少至少20%），利于處理。

(2)消毒徹底。高溫燃燒可以使垃圾中的有害成分得到完全分解，并能徹底殺滅其中的病原菌，尤其是對于可燃性致癌物、病毒性污染物、劇毒性有機物等幾乎是唯一有效的處理方法。

(3)減輕或消除后續處置過程對環境的影響。可以大大降低填埋場浸出液的污染物濃度和釋放氣體中的可燃及惡臭成分。

(4)有利于實現城市垃圾的資源化。垃圾焚燒產生高溫煙氣，其熱能被廢熱鍋爐吸收轉變為蒸汽，可以用來供熱或發電。

(5)處理效率高。焚燒廠占地面積小，可以在靠近市區的地方建廠，既可節約用地又可縮短垃圾的運輸距離，對于經濟發達的城市，尤為重要。

基于以上這些優點，可以說焚燒處理是實現垃圾無害化、減量化和資源化的最有效的手段之一，是未來垃圾處理的發展方向。

二、我國垃圾焚燒應用的現狀與案例分析

垃圾焚燒技術在西方發達國家已有很長的發展歷史，最先利用垃圾發電的是德國和法國，近來美國和日本在垃圾發電方面的發展也相當迅速。我國在垃圾焚燒技術的研究、開發和應用方面起步較晚，相比之下，我國的垃圾焚燒設備的設計、生產和應用的水平和規模與發達國家的差距還很大。

1. 應用現狀。

國內第一個垃圾焚燒發電廠在1987年投入運行，垃圾焚燒發電在九五期間得到一些城市特別是南方大中城市的重視，從2000年到2003年建成有二十多個日處理量在200噸以上的焚燒裝置，主要在上海、廣州、深圳、杭州、鄭州、哈爾濱等大城市以及南方一些中等城市如蘇州、寧波等，規模最大的純垃圾焚燒處理裝置（基本不需要利用輔助燃料）的日垃圾處理量為1800噸，裝機18兆瓦，此外目前在廣東等地還有一些項目在建設之中。雖然近兩年發展迅速，但因為起步晚，垃圾處理總量和裝機總量都不大，占我國生活垃圾總量的3%左右，發電總裝機容量200多兆瓦。

垃圾焚燒發電得到了政府的大力支持，由于其社會效益和經濟效益日趨明顯，因此經濟發達的一些城市在推廣垃圾焚燒發電技術方面作了大量的工作。以下是幾個城市案例。

案例一：深圳

深圳市市政環衛綜合處理廠應用異重循環流化床垃圾焚燒新技術建立了它的第三套垃圾焚燒裝置，于1998年8月正式投入商業運行，這是國內首座擁有自主知識產權的大型垃圾焚燒發電工程，這一系統集成了國內開發的垃圾低污染焚燒技術、尾氣凈化技術、自動點火、冷渣分選和燃燒控制等專利技術，達到國際領先水平的污染控制和排放技術指標。該廠籌建于1985年，建廠初期，從日本進口了兩臺“三菱--馬丁”式垃圾焚燒爐，是我國第一個垃圾焚燒發電項目。但由于生活垃圾存在水分高(水分高于50%)、熱值低(當時年平均低位發熱值約3300kJ/kg左右)、多變化、未經分選的特點，垃圾進爐后水分蒸發大量吸熱，干燥時間長，著火慢，易結塊，燒透時間長，爐膛溫度易大幅波動，垃圾焚燒不穩定；同時一期工程垃圾焚燒熱能利用率低，總體發電能力僅為500kW，每年還需向電網買電。為解決這些問題，深圳在1996年開始第三臺垃圾焚燒爐國產化工程和對日本進口垃圾焚燒爐的改造及新建一臺3000kW發電機組工程。二期工程有三個特點：(1)低熱值城市生活垃圾焚燒工藝。該工藝優于引進工藝，適合我國國情，能夠確保垃圾熱值不低于3300kJ/kg、水份不高于55%且未經分選的城市生活垃圾在符合目前環保要求的前提下焚燒處理，達到國際領先水平。(2)垃圾資源化利用技術。通過利用該項技術該廠發電能力提高6倍，平均每噸垃圾發電近200kWh，由原來每年買電5.5GWh到現在每年可售出10GWh電以上，降低了垃圾處理成本，垃圾資源化利用水平進入國際先進行列。(3)設備國產化。與工藝相配合，開發研制了十八項城市生活垃圾焚燒處理配套設備并投入使用，填補了國內空白，成套設備的國產化率達到80%以上。

案例二：天津市

天津市垃圾焚燒發電廠已于2011年10月正式投入使用。工程總投資5.7億元，垃圾焚燒處理系統采用世界先進的日本TAKUMA公司SN型爐排焚燒技術，由3條400噸/天的焚燒線組成，每天可處理生活垃圾1200噸。系統采用連續運行方式，全年可處理垃圾40萬噸，項目建成后天津市區生活垃圾逾四分之一被焚燒處理。設計發電裝機容量為18兆瓦，日發電量35.1萬千瓦時，年上網總電量為1.16億kWh，相當于每年節約標準煤4.8萬噸，真正實現了對垃圾的資源化、無害化處理。

2. 我國垃圾焚燒發電行業發展特點。

(1)投資主體多樣。與其它垃圾處理方式相比，垃圾焚燒發電項目的初始投資高，我國在近三年的時間里，垃圾焚燒發電發展較快主要得益于地方城市環保意識的加強，尤其是在經濟條件好的城市，地方政府或是采用直接投資、或是采取鼓勵拓寬融資渠道的手段來支持垃圾焚燒發電技術的應用。

(2)關鍵設備進口，配套設備國產化。從焚燒設備的角度來看，工業發達國家已經有了100多年焚燒垃圾的歷史，無論技術上還是設備上都已經相當成熟。而我國垃圾焚燒處理專用設備的開發研制生產水平相對薄弱，但許多垃圾焚燒發電廠都借鑒了深圳首家垃圾焚燒廠的做法，采用關鍵設備進口、配套設備國產化的模式。

三、垃圾焚燒發電技術應用難題和前景展望

1. 焚燒發電應用推廣中存在的主要問題。

垃圾焚燒發電項目的推廣有以下限制性因素：(1)對垃圾成分有一定的要求：垃圾焚燒要求垃圾應能滿足熱值要求，一般要求低位熱值至少在4000kJ/kg以上，最好高于5000kJ/kg，但對于小城市和經濟不太發達的城市，生活垃圾如果不經過分檢的話，不適合于做燃燒處理。此外，北方城市生活垃圾在冬季灰份比較高，南方的垃圾在夏季含水率比較高，都會影響垃圾焚燒的效率甚至不能焚燒。

(2)國內裝備水平與發達國家相比差距較大，焚燒裝置的關鍵設備需要進口，尤其是大容量設備的國產化率很低。

(3)與其它垃圾處理方式以及其它技術成熟的可再生能源發電相比，項目投資高，如果不考慮垃圾處理的社會效益，單純考慮發電收益的話，發電成本在1元/kWh左右。

(4)焚燒尾氣的二次污染問題：尾氣中的二惡英對人體、對環境的危害極大，雖然采取垃圾加油燃燒、加煤粉燃燒等方式可以提高燃燒溫度和效率從而大大降低二惡英的排放量，但這一點仍是目前關于大面積推廣垃圾焚燒發電的爭論的主要原由之一。另外，燃油價高，垃圾加油燃燒加大了運營成本，垃圾發電場一般不愿意采用。而垃圾加煤粉燃燒就需要采用循環流化床的鍋爐，技術高投資也高。

垃圾焚燒發電將環境保護和節約能源有機地結合起來，因而將有很好的發展前景。近三年我國垃圾焚燒發電發展迅速的主要驅動力有兩點：一是我國目前和今后所面臨的城市垃圾處理的壓力，二是正在逐步制定和采取的一些政策措施。而它們也將是今后垃圾焚燒發電進一步發展的動力。

2. 垃圾焚燒發電技術的資源潛力。

垃圾的產生量和分布與人口、城市分布等密切相關。2002年，我國共有660個城市，年垃圾清運量為1.365億噸，考慮垃圾的平均熱值4200kJ/kg，則垃圾作為能源資源年總量為573TJ。根據國家環?？偩诸A測，2010年我國城市垃圾年產量將為1.52億噸，2015年和2020年將達到1.79、2.1億噸。根據專家估計，2005年大中城市垃圾中有機物含量將達到70%以上，含水率在50%左右，并配合垃圾分類等措施，到2010年大中城市的生活垃圾基本能夠達到直接焚燒的要求，屆時能夠達到這一要求的垃圾如考慮占總量的50%的話，熱值按5000kJ/kg計算，則垃圾能源資源總量為760TJ，可利用量380TJ，可利用的垃圾發電裝機潛力為2500MW，提供電力約18TWh；2020年如考慮同樣的比例，垃圾能源資源總量為1050TJ，可利用量525TJ，可利用的垃圾發電裝機潛力為3450MW，提供電力約25TWh。因此垃圾焚燒發電從資源角度來說潛力很大。

3. 當前垃圾焚燒發電技術應用所需的政策支持。

我國中央和地方政府都很支持垃圾焚燒發電產業的發展，目前建設的垃圾焚燒發電裝置的投資大都來源于當地財政，都是在經濟條件相當好的大中城市。近年來政府相繼了一系列鼓勵垃圾焚燒產業發展的政策，垃圾焚燒發電產業及裝備領域也正面臨著較好的發展機遇。

2007年，國家發展和改革委員會《中國應對氣候變化國家方案》，其中明確鼓勵“在經濟發達、土地資源稀缺地區建設垃圾焚燒發電廠”；“大力研究開發和推廣利用先進的垃圾焚燒技術，提高國產化水平，有效降低成本，促進垃圾焚燒技術產業化發展?！?/p>

根據國家發展和改革委員會、建設部、國家環境保護總局聯合頒布實施的《全國城市生活垃圾無害化處理設施建設“十一五”規劃》，我國“十一五”期間將建設生活垃圾焚燒廠82座，新增處理能力6.7萬噸左右。

2008年3月，國家發展和改革委員會《可再生能源發展“十一五”規劃》：到2010年，建成垃圾發電裝機容量50萬千瓦。重點在經濟較發達、土地資源稀缺地區，特別是南方地區的大城市（主要是直轄市、省會城市和沿海及旅游城市）建設垃圾焚燒發電廠。根據國家頒布的可再生能源扶持政策，垃圾焚燒發電全部保證上網，上網電價可在燃煤電價基礎上，每度補貼0.25元，同時還將獲得市政部門按噸位支付的垃圾處理費。

同時，財政部、國家稅務總局下發《關于資源綜合利用及其他產品增值稅政策的通知》，決定調整和完善部分資源綜合利用產品的增值稅政策，對符合以垃圾為燃料生產的電力或者熱力有關規定的企業，實行增值稅即征即退的政策。這一政策非常明確且易于操作。

2009年底，經國務院批準財政部國家稅務總局國家發展改革委發出通知，對采用符合國家規定標準的衛生填埋、焚燒、熱解、堆肥等工藝的項目企業給予所得稅優惠。

4. 垃圾焚燒發電技術的未來應用潛力分析。

根據垃圾焚燒項目初始投資高，對垃圾性質要求高的特點，建議依據以下原則確定垃圾焚燒重點發展的城市和區域：(1)經濟基礎發達地區，地方政府具備一定的財力，同時城市居民也有經濟基礎，已經有或有即將出臺的垃圾排放收費政策相配套，能夠部分解決垃圾焚燒發電項目的高投資；(2)人口密度高，土地資源緊缺，城市化程度和居民生活現代化水平高的地區，如三氣使用比例高(95%以上)等地區，垃圾熱值容易滿足要求；(3)推廣垃圾分類處理的地區；(4)環境保護要求高的城市和地區。因此，我國垃圾焚燒發電未來應用的重點區域將是：直轄市、省會城市以及其它經濟條件較好的大城市；沿海城市和主要旅游城市；沿長江流域地級城市；各主要湖泊、江河附近地級市；以地下水為飲水源城市等。

如果考慮到2010年垃圾焚燒處理量占總垃圾產量的10%，焚燒熱能用于發電和供熱，則從現在到2010年需要新建日處理能力為3.2萬噸的垃圾焚燒設備。可以考慮在大中型城市建立處置能力在500噸/日以上的大型垃圾焚燒裝置30處，新增發電總裝機288兆瓦，年發電量可達到2TWh；新建處置能力150-500噸/日的垃圾焚燒裝置35處，新增發電總裝機105兆瓦，年發電量0.75TWh。

如果考慮到按照目前城市生活垃圾焚燒發電技術的發展趨勢，到2020年焚燒發電的垃圾處理量將達到總量的30%，則2010年到2020年我國需要新建日處理能力至少為13.1萬噸的垃圾焚燒設備。筆者經參考有關專家的調查和分析[7-8]后建議，可以考慮新建處置能力500噸/日以上的大型垃圾焚燒裝置120處，新增發電總裝機1152兆瓦，年發電量8.3TWh；新建處置能力150-500噸/日的垃圾焚燒裝置140處，新增發電總裝機420兆瓦，年發電量3TWh。屆時垃圾焚燒發電總裝機將達到2000MW以上。

參考文獻

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[6]昝文安;生活垃圾焚燒技術現狀思考與展望[J];環境衛生工程;2011年04期

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關鍵詞:垃圾焚燒;煙氣污染;治理措施

城市生活垃圾常規處理方法有填埋、焚燒和堆肥等。垃圾焚燒因其無害化較徹底、減容量大、處理時間短、可以回收熱能、占地面積較小等優點而倍受關注。我國自“十一五”以來已新建生活垃圾焚燒發電廠50多座,珠海、上海、北京、廣州等地均積極籌建大型垃圾焚燒廠。

焚燒處理技術的核心是燃燒的合理組織和二次污染的防治。垃圾焚燒對環境的二次污染物主要源于焚燒過程中產生的煙氣。焚燒煙氣中含有大量酸性氣體(HCl、SO2、HF、HBr、NOx等)、有機類污染物(PCDDs、PCDFs等)、顆粒物及重金屬等。本文通過對焚燒過程中各種污染物產生及排放過程的介紹,提出了控制垃圾焚燒產生的二次污染應采取的措施。

1垃圾焚燒煙氣污染物的形成及危害

1.1酸性氣體

焚燒煙氣中的酸性氣體主要由SOX、NOX、HCl、HF組成,均來源于相應垃圾組分的燃燒。SOX主要由SO2構成,產生于含硫化合物焚燒氧化所致。NOX包括NO、NO2、N2O3等,主要由垃圾中含氮化合物分解轉換或由空氣中的氮在燃燒過程中高溫氧化生成。HCl來源于氯化物,如PVC、像膠、皮革,廚余中的NaCl以及KCl等。焚燒煙氣中HCl氣體的濃度相對較高,往往在400~1200ppm。SOX與NOx的濃度相對較低[1]。所以HCl是垃圾焚燒煙氣中主要的污染氣體。

HCl氣體對人體有較強的傷害性。據全球污染排放評估組織(GEIA)測算,全世界每年由生活垃圾焚燒向環境排放的HCl氣體達218kg之多,相當于每人每年僅通過垃圾焚燒向大氣排放了0.42kgHCl[2]。HCl氣體會對余熱鍋爐受熱面和監測儀表產生高低溫腐蝕,影響余熱鍋爐安全并限制了過熱蒸汽參數的提高;HCl氣體的存在升高了煙氣露點,導致排煙溫度升高,降低鍋爐熱效率[3];氯源在一定條件下與重金屬反應生成低沸點的金屬氯化物,從而加劇了重金屬的揮發,導致重金屬在飛灰上的富集,增加飛灰毒性[4];HCl氣體能促進氯酚、氯苯、氯苯并呋喃等“三致”有機物的生成,而且PVC裂解后生成的HCl被認為能促進多環芳烴(PAHs)的生成[5]。因此,有效去除HCl氣體直接關系到焚燒系統的安全和環保運行。

1.2有機類污染物

有機類污染物主要是指在環境中濃度雖然很低,但毒性很大,直接危害人類健康的二惡英類化合物,其主要成分為多氯二苯并二惡英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)。通常認為,垃圾的焚燒是環境中此類化合物產生的主要來源[6,7]。垃圾焚燒爐中二惡英有兩種成因:一是垃圾自身含有微量的二惡英類物質,二是焚燒爐在垃圾燃燒過程中產生二惡英,其形成機理概括起來有三種[8,9]:(1)高溫合成。在垃圾進入焚燒爐的初期干燥階段,除水分外,含碳氫成分的低沸點有機物揮發后,與空氣中的氧反應生成水和二氧化碳,形成暫時缺氧狀況,使部分有機物同氯化氫反應,生成二惡英;(2)從頭(denovo)合成。通過denovo合成反應形成二惡英。即在低溫(250~350℃)條件下,大分子碳(殘碳)與飛灰基質中的有機或無機氯在飛灰表面反應,生成二惡英;(3)前驅物合成。不完全燃燒及飛灰表面的不均勻催化反應,可形成多種有機氣相前驅物,如多氯苯酚和聚氯乙烯,前驅物分子在燃燒過程中通過重排、自由基縮合、脫氯及其它化學反應生成二惡英。

1.3顆粒物及重金屬

垃圾焚燒過程中會產生大量的細小顆粒物。同時,垃圾中原有的顆粒物在爐膛內被氣流揚起并隨焚燒氣排出。垃圾中可燃組分因燃燒不完全會形成黑煙,黑煙中含有大量的碳粒子。

顆粒物的粒徑越小越容易進入肺泡,危害也就越大。細小顆粒物中會含有Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Mn、Sb、Cd、Se等重金屬,其中對人體危害大的重金屬如Cr、Cd、Ni、Pb、Se等主要集中于小于3μm[10]的顆粒物中。因此,在去除顆粒物的同時,也就在一定程度上削減了重金屬的危害。

2垃圾焚燒煙氣污染控制

垃圾焚燒生成的污染物來源于垃圾組分,其存在形式及數量與焚燒條件和凈化系統密切相關。從污染物的產生及其排放過程看,控制垃圾焚燒產生的二次污染可以采取以下措施。

2.1控制煙氣污染物的產生

根據煙氣污染物的形成機理,控制垃圾焚燒條件,使燃燒處于良好狀態,從而減少有害物質的生成。運用合適的爐膛和爐排結構,使垃圾在焚燒爐得以充分燃燒。煙氣中CO的濃度是衡量垃圾充分燃燒的指標之一,CO濃度越低說明燃燒越充分,比較理想的CO濃度指標是低于60mg/m3。

焚燒爐內煙氣出口溫度不低于850℃,煙氣在爐膛及二次燃燒室內的停留時間不小于2S,O2的濃度不少于6%,并合理控制助燃空氣的風量、溫度和注入位置。在爐內噴入固硫固氯劑CaCO3或CaO可降低氯化物和硫化物對高溫受熱面的高溫腐蝕及對大氣的二次污染。

燃燒過程中NOX與二惡英的控制條件矛盾,一般在燃燒實際運行中保證在垃圾可燃組分充分燃燒的基礎上再兼顧NOX的產生。國外的處理措施是在煙氣處理系統中增加脫硝裝置。

2.2煙氣凈化處理

煙氣凈化系統是城市生活垃圾焚燒污染控制的關鍵,煙氣凈化后各種污染物的排放濃度應達到國標GWKB3-2000的規定。

煙氣凈化一般主要有由脫酸,除塵,活性炭吸附三個部分組成。國內外普遍采用的工藝主要是半干法/干法+布袋除塵器,其中脫酸技術是垃圾焚燒煙氣凈化系統的核心。

2.2.1脫酸

酸性氣體HCl、SOx、HF主要通過濕法、干法或半干法中Ca(OH)2、NaOH等堿性物質中和吸收來去除。其中,濕法技術效率高,可達97%以上,但有大量污水排出,容易造成二次污染。干法技術無污水排放,但脫除效率僅達60%~70%。半干法技術有較高的脫除效率(可達90%左右),藥品用量少,且無污水排放,因此為煙氣脫酸的主要適用技術。

半干法脫酸裝置一般設置在除塵器之前,主要包括給料系統、混合系統和反應系統。脫酸劑CaO在給料系統生成粉狀Ca(OH)2,再進入混合系統與煙氣及少量的水充分混合,最后以噴霧狀進入反應系統。HCl、SOx、HF等酸性成分被吸收,生成中性、干燥的細小固體顆粒,隨煙氣進入下一步凈化系統。主要反應有:

2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O(1)

SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O(2)

2.2.2除塵

除塵器是煙氣凈化系統的末端設備,國標GB18485-2001中規定生活垃圾焚燒爐除塵裝置必須采用袋式除塵器。袋式除塵器不僅收捕一般顆粒物,而且能收捕揮發性重金屬或其氯化物、硫酸鹽或氧化物所凝結成直徑≤0.5μm的氣溶膠,還能收捕吸附在灰分或活性炭顆粒上的二惡英等有機類污染物。

袋式除塵系統中的布袋是由不同材料的纖維制成濾布,對尾氣進行過濾,達到除塵及吸附二惡英的目的。煙塵顆粒在濾布表面堆積形成致密的薄層,因此布袋式除塵器對粉塵去除率一般都很高。受布袋材料的耐熱強度限制,尾氣溫度一般須控制在250℃左右,低于二惡英的再合成溫度。

2.2.3活性炭吸附

目前國內外垃圾焚燒煙氣處理中,對二惡英的處理主要采用活性炭吸附?；钚蕴坎粌H可以吸附二惡英還能有效去除重金屬等物質。由灰的比表面積很大,對二惡英有很強的吸附作用,導致飛灰中二惡英濃度很高,通常占焚燒過程二惡英總排放量的70%左右[11]。而大部分的重金屬(>70%)都仍留存于爐渣中,僅Hg和Cd在高溫下揮發,進入飛灰隨焚燒煙氣排放[12]。為提高煙氣中二惡英類和重金屬污染物的去除率,可以采取以下方法[13]:(1)減少煙氣在200~350℃溫度域的停留時間,有利于減少二惡英類污染物再次生成,控制除塵器入口煙氣溫度低于200℃,有利于有機類及重金屬污染物的脫除,即在設計和運行中采用“溫度控制”;(2)在反應塔和除塵器之間,通過混粉器在煙氣中噴入活性炭或多孔性吸附劑,可吸附二惡英類和重金屬污染物,再用布袋除塵器捕集。

3結語

垃圾焚燒能夠最大限度地實現生活垃圾的減量化、無害化、資源化,具有很好的應用前景,但焚燒不可避免帶來二次污染,尤其是由飛灰、酸性氣體、二惡英、重金屬等組成的焚燒煙氣的污染。

垃圾焚燒煙氣二次污染的防治是垃圾焚燒系統不可缺少的組成部分。要采用適當的煙氣凈化處理技術,對污染物的排放進行有效的控制。

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篇4

關鍵詞：我國；垃圾焚燒；分析

Abstract: In this paper, the author analyzes the domestic garbage incineration treatment status and processing technology, combined with the reality of our country , and puts forward the corresponding countermeasures.

Keywords: China; waste incineration; analysis

中圖分類號：S210.4文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

1 垃圾焚燒處理面臨的問題

a生活垃圾焚燒能實現垃圾處理的無害化、減容化、資源化。目前在垃圾焚燒方面，我國仍處在摸索與研究時期。90年代，在我國沿海城市地區開始重視垃圾焚燒技術的應用，但因為焚燒技術、廢氣處理技術引進等因素制約，生產成本太高，未有較大發展。通過近幾年的不斷探索，我國的垃圾焚燒技術已經取得不少進步。

b垃圾焚燒法的弊病突出表現在環境污染嚴重、處理成本太高、處理工藝復雜、資源浪費較為嚴重等方面。據了解，每噸垃圾焚燒后會產生大約4500立方米的廢氣，留下原有體積一半左右的灰渣。垃圾焚燒把部分污染物由固態轉化成氣態，其重量和總體積不僅未縮小，還會增加。生活焚燒爐尾氣中排放的上百種主要污染物，成分很復雜，含有許多有毒物。當今最好的焚燒設備，在運轉正常的情況下，也會釋放出數十種有害物質，僅通過過濾、水洗和吸附法很難全部凈化。尤其是二惡英類污染物，屬于世界公認的一級致癌物由于投資成本太高和對資源的浪費，不適合我國國情。投資10億元人民幣建設一座大中型焚燒爐，處理成本為300元/噸，國內一些城市焚燒處置一噸生活垃圾幾十元，未按環保程序處理。環保的焚燒處理方法處理成本太高。需要頻繁將過濾吸附材料更換。

2 垃圾焚燒在國內的現狀

a隨著國內經濟發展迅速，人民的生活水平不斷提高，城市垃圾量的不斷增加。城市的垃圾總量，年增長速度為8%。目前，城市生活垃圾90%采用填埋處理。垃圾的無害化處理不到1/3。

b國內垃圾焚燒工程正在蔓延趨勢。每個省市都在建設或準備建設垃圾焚燒發電廠。國內垃圾焚燒項目在中國的迅速上馬擴展，其原因是多方面的，但主要原因可以歸納如下：第一，城市生活垃圾處理壓力日趨嚴重。第二，國內經濟對電力的巨大需求。

c垃圾焚燒處理意義。垃圾焚燒處理在國外應用較為普遍，可以實現垃圾資源化和減量化處理程度高。城市垃圾焚燒技術能使生活垃圾減重78%，減量67%以上。將生活垃圾焚燒廠建立在城市周圍區域，可以向城市居民提供電能或熱能，產生很好的經濟效益，可消滅各種病原體，將有毒有害物質轉化為無害物，節省填埋用地。目前，垃圾焚燒發電已成為經濟發達國家處理生活垃圾的主要方法，并且成為電力行業的重要組成部分。應用計算機控制技術，可以使生活焚燒爐運行處于良好運行狀態，配備的尾氣處理設備和排放監測手段，減少焚燒作業對大氣造成的二次污染。西方發達國家的垃圾焚燒爐皆配有良好的煙塵凈化裝置，減輕對大氣的污染。如在資源化利用方面，垃圾焚燒處理的資源化效益主要來自其熱能回收，通過以電能輸出來表現。良好的電能市場前景，再加上其他生活垃圾資源回收技術尚不完善、規范的情況，使垃圾焚燒發電具有很大的現實價值和發展前景。

3 垃圾焚燒處理技術

3.1 焚燒原理

焚燒法處理工藝為將固體廢物高溫分解，并進行深度氧化的綜合處理。其優點：能將大量有害的廢料分解，并轉化成無害的物質。處理后的固體廢棄物占地少、垃圾處理量大。生活垃圾焚燒處理廠配備能量回收系統。通過焚燒垃圾產生的熱量，可以供暖，還可以用于維持溫室室溫等。目前，發達國家將70%以上的垃圾進行焚燒，使能源再生。其缺點較為明顯，如生產成本高，垃圾焚燒排煙容易造成二次污染，處理設備銹蝕現象嚴重等。

3.2 垃圾焚燒系統分析

垃圾焚燒發電廠包括以下幾方面系統：垃圾接受及給料系統、垃圾焚燒系統、熱能利用系統、煙氣處理系統、殘渣處理系統。垃圾接收及給料系統。生活垃圾經地磅稱重后，自動錄入處理計算機系統，生活垃圾輸送車通過垃圾接收處、垃圾卸料門后將垃圾卸入垃圾坑存儲，生活垃圾抓斗送到料斗送入垃圾爐焚燒。

3.2.1焚燒系統。

生活垃圾送入焚燒爐后，爐內溫度為850℃～1100℃，充分燃燒后，操作室通過自動燃燒控制系統來保持 穩定運行狀態。熱能利用系統。生活垃圾在焚燒系統完全燃燒所產生的熱能，通過鍋爐轉化為蒸汽，再由汽輪機、發電機轉化為電能，完成一系列的能量轉換。

3.2.2煙氣處理系統。

生活垃圾燃燒后產生的煙氣，經垃圾焚燒處理煙氣處理系統凈化后，通過煙囪排入大氣。煙氣處理系統包括： SNCR脫硝+半干法脫酸+布袋除塵器除塵+活性炭噴射煙氣凈化裝置。

3.2.3殘渣處理系統。

爐渣只有原來體積的10%左右，灰渣經傳送帶上部的磁性分選機分選出含鐵金屬，精細分選后的灰渣，通過傳送帶送入灰渣儲坑，運出工廠。由于燃燒后的灰渣屬于密實的、不腐敗的無菌物質，因此，主要用于鋪路或填海的材料。將垃圾焚燒爐殘渣制成建筑材料。

3.2.4飛灰。

目前，國內外垃圾焚燒發電廠煙氣處理系統普遍使用的工藝流程如下：首先，從余熱鍋爐出來的煙氣流經洗滌塔，將噴進洗滌塔里的石灰漿和氯化氫酸性氣體進行充分的接觸、反映、去除。其次，垃圾焚燒的煙氣飄進袋式除塵器，這些煙塵都被收集下來，從除塵器出來的符合環保標準的煙氣經煙囪排入大氣。再者，工作人員通過向煙氣中加活性炭，重點吸附煙氣中的二惡英和氣態汞等重金屬。

4 生活垃圾焚燒對策

4.1 環境保護措施

生活垃圾焚燒處理產生的主要污染物：煙氣中的有害物質、臭氣、滲出液、反應物、飛灰。我國的煙氣排放標準，已經制定和實施。處理垃圾滲出液方法，采用噴入焚燒爐內處理。采用污水處理方法最好。應根據相關標準進行處理排放焚燒垃圾處理產生臭氣。

4.2 綜合利用

今后，垃圾處理的發展趨勢和方向是綜合利用處理。只有實現垃圾綜合利用，才能做到真正的環保與節能。既可回收利用幾千億價值的各種資源，還可以向出售因不焚燒垃圾而節約的CO2的排放指標給聯合國，焚燒垃圾而導致的對大氣的毒害污染得以避免。

4.3 政策支持

在政策法規層面，政府有關部門支持，扶持相關企業在垃圾產生的源頭小區入手進行分類或分揀處理所需資金，可以取自垃圾焚燒上的資金。建立小區垃圾分類設施，鼓勵進行垃圾分類的居民，將垃圾中的資源直接分類進行再回收利用。在推廣垃圾分類處理的初期，結合實際，以小區為單位，增設生活垃圾分揀處理站，解決大量社會人員就業問題，通過垃圾分揀工，對小區垃圾進行人工來分類分揀，所有可以利用的資源進行回收利用，不能利用的垃圾送去不滲漏的垃圾填埋場填埋，避免出現垃圾填埋場滲漏污染地下水。在源頭上減少垃圾的產生?？梢圆扇∠匏芰畹姆绞?，政府有關部門限制過度包裝，限制未經處理的蔬菜進入居民消費的環節等有效措施。

4.4焚燒技術發展的動向及前景

a焚燒燒技術發展的動向：一是垃圾焚燒廠尾氣凈化技術，如二惡英等污染物的消除越來越受到重視。二是垃圾焚燒余熱綜合利用技術將進一步完善。三是為滿足日益嚴格的環保要求，焚燒技術向著煙氣凈化、殘渣與廢水處理以及廢熱回收等設備整體化方向發展。

b焚燒技術發展的前景：在“十五”時期，我國將繼續全面貫徹經濟可持續發展的戰略，更加注重協調發展經濟、環境、資源，在環境保護和污染治理方面，加大的力度。在加強城市垃圾污染治理方面，對吸收國外的科學管理經驗、先進適用技術積極引進、消化，提高生活垃圾污染治理的管理水平，扎實推進實現垃圾污染從末端治理向從源頭抓起轉變。積極開拓垃圾處理產業多種融資渠道，解決資金短缺問題；通過先進的、多元化的經營方式與經營手段，提高盈利、自身生存能力，在創造良好的社會效益、環境效益、經濟效益，達到縮短投資回報周期、提高投資回報率。實現垃圾處理產業向健康的可持續的方向發展。

5 結束語

近年來，隨著我國城市的發展，城市垃圾的產生量逐年增加。如何合理的處理垃圾，減少環境的污染成為制約城市發展的關鍵。目前，垃圾焚燒是固體廢棄物處理的有效措施。國內大部分城市對垃圾的處理采用堆放和衛生填埋法，對垃圾焚燒技術的研究、開發和應用方面則起步較晚。熟悉垃圾焚燒爐燃燒技術及設備的發展趨勢，和掌握先進的垃圾焚燒爐設計和制造技術尤為重要。

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篇5

垃圾的燃燒主要是以城市生活垃圾較多，大量的垃圾存在著長期污染環境的問題。如何對這些垃圾進行焚燒，和對焚燒爐的調整是有很大難度的，生活垃圾都存在著水分大的問題，這就更需要提高焚燒鍋爐的燃燒能力，以保證鍋爐的穩定性。

關鍵詞：焚燒爐燃燒調整垃圾發酵

中圖分類號：R124.3 文獻標識碼：A 文章編號：

引言：

中國現在正處于高速發展城市化的階段，城市的垃圾也在快速的增加。垃圾焚燒可以保證水和土地不受污染，我國現有的設計和焚燒垃圾的能力，已經不能滿足目前城市出現的垃圾量，因此如何解決垃圾焚燒鍋爐的燃燒能力，是大家關注的問題。

一、垃圾的焚燒

一般情況下，垃圾應當發酵5-8天才能進行焚燒，因為垃圾底部潮濕不易燃燒。在冬季頂部的垃圾也不易燃燒，因為冬季氣溫低，垃圾有水分蒸發出來，在垃圾表面形成薄冰，垃圾的發酵時間和天氣有關。干燥的垃圾發酵的時間較短，潮濕的垃圾發酵的時間較長，垃圾焚燒鍋爐的調整控制難度大，是需要充分發酵過的垃圾，這樣的垃圾很容易燃燒，控制好爐溫一般在850到1120度左右，垃圾燃燒的好可以摻雜一些沒有發酵的垃圾，這樣可以相對節省時間。垃圾焚燒法已成為城市垃圾處理的主要方法之一，將垃圾用焚燒法處理后，垃圾能減量化節省用地，還可消滅各種病原體，將有毒有害物質轉化為無害物。垃圾焚燒爐皆配有良好的煙塵凈化裝置，減輕對大氣的污染。

二、料層厚度的控制

火床上的垃圾偏厚時，垃圾將無法燒透使爐溫不高，這樣應停止對垃圾焚燒爐的給料?？赏ㄟ^測量爐排上垃圾兩端的，壓差以及燃燒爐排第一階段的輸入空氣量，來計算垃圾層厚度。最好的垃圾厚度應保持在400-500毫米，垃圾層厚度控制著爐排上的燃燒，調節供應裝置、調節干燥速度和燃燒速度，由此使垃圾層厚度保持在一定的指標范圍內，適當的給料加快爐排的運行和燃燒速度，掌握好垃圾焚燒爐的功能，使其發揮最大的工作效用。

三、垃圾發酵的過程與配料、投料

（1）如果是垃圾的發酵時間不夠，甚至是燒當天來不及發酵的垃圾，這會給焚燒鍋爐運行帶來困難。燃燒的時間不好控制，焚燒鍋爐調整難度很大，不好控制料層的厚度，即使焚燒時能夠穿透，也非常容易出現風量大而脫火。垃圾發酵時間的不夠，這樣的垃圾進入焚燒爐后很難烘干，一但把垃圾烘干就會出現，因為風量大而使垃圾大面積燃燒但是并為燒盡的現象，垃圾烘干不及時造成的脫火等，焚燒爐風量小穿不透垃圾深處，所以焚燒爐的料層厚度和焚燒爐適當的風量是這個焚燒垃圾的重要過程。焚燒的火床適當控制，垃圾順推使垃圾前部燃燒，這樣可以保證垃圾進入焚燒爐內，垃圾有足夠的烘干時間，和對垃圾烘干用的熱量等，這樣可以縮短焚燒爐的間隔時間，要快速的翻料，這樣是為了使垃圾更好的燃燒，但是不要翻的太勤，這是因為焚燒爐內的上的垃圾翻得太勤反而不利于垃圾料層的燃燒。

（2）焚燒時投料也是很有學問的。垃圾應該投在中間的位置上，投料時應在火勢較弱的時候進行投料，把料層分開兩邊，中間位置要薄一些這樣爐排里面的風，就可以比中間的風要小一些，這樣焚燒爐內的料就不會壓的太實了，有利于調節燃燒過程。

（3）垃圾的發酵方法，是主要將發酵室底部送入空氣以供應發酵室內部有足夠的氧氣使其發酵。并每天或隔天把投入發酵室的垃圾予以翻動，將發酵好的垃圾投擲焚燒爐進行焚燒，發酵好的垃圾會在很短的時間內燒完，垃圾的焚燒是目前垃圾的無害化處理的途徑之一。此方法的最大的優點，就是將垃圾焚燒時對大氣層造成的污染降到最小。

四、焚燒燃料和溫度

（1）垃圾發酵好壞，直接的影響著到整個的焚燒過程，垃圾的發酵程度是垃圾能否燃燒干凈的主要過程之一。發酵的垃圾水分較少易干燥、易燃燒，可使垃圾充分燃燒。如果垃圾發酵的不好，垃圾的熱值不高，就會發生燃燒困難，同時還會影響焚燒鍋爐的負荷加大。如果垃圾的水分太多了干燥起來就會就比較困難，垃圾帶有大量的水分進入焚燒爐內，水份可以帶走熱量使垃圾燃燒困難。因為垃圾的水分多，所以進入焚燒爐的垃圾，會出現拋灑困難、形成團狀體給垃圾的燃盡，帶來了很大的困難，因此垃圾倉內部的管理也是至關重要的。在焚燒爐的垃圾倉內，保持著適當的垃圾高度與氧份，是對垃圾充分的發酵的必要條件，但是隨著季節的變化，垃圾發酵的時間也不一樣，想調整好焚燒鍋爐的燃燒過程，垃圾倉的管理是關鍵。（2）焚燒垃圾要有適當的溫度，垃圾經過發酵后，與其他的燃料基本類似，含有一定的揮發分與燃燒點。經過爐內的高溫達到垃圾的燃燒點，這樣垃圾就會很快的著火和燃燒，隨著爐內火焰不斷的擴展，焚燒爐內的溫度就會進一步的提高，可以達到整個垃圾，燃燒所需要的溫度后垃圾就會很快燃燒。這是因為焚燒爐內的溫度比較高，新進入到焚燒爐內的垃圾也會跟著快速燃燒。為了保證爐內的燃燒持續性，不要從焚燒的層面來看溫度很高垃圾就會容易著火。但是，焚燒爐內的溫度過高，就會使受熱面的金屬材料，發生質變影響使用壽命等，如果焚燒爐內的溫度過高，還容易導致焚燒鍋爐的結焦，影響焚燒爐設備運行和管理，所以在垃圾燃燒和調整的過程中，科學的掌握焚燒爐內部的溫度控制，是提高垃圾燃燒速度的有效途徑。

（3）氣溫的波動對鍋爐的安全運行也有很大的影響，氣溫過低會使垃圾焚爐

的氣耗和熱耗增加，這樣就會加重垃圾焚燒的成本。氣溫過高會使過熱器的使用壽命縮短，防止過熱可以使用噴水減溫器，這樣就可以適當的調節氣溫，是垃圾焚燒爐能正常的工作運行，更快的焚燒垃圾，提高垃圾焚燒爐的工作效率。

五、脫火的防治及處理方法

篇6

關鍵詞:垃圾焚燒;污染;環境保護

隨著經濟的發展、人口的不斷增多以及人民生活水平的日益提高，城市垃圾的產生量也日漸增多。在當今世界，大量的垃圾已成為城市中一個長期存在的污染源。對垃圾的處理不當，可能會造成嚴重的大氣污染、水污染和土壤污染，并將占用大量的土地。垃圾對環境的污染已經成為日益嚴重的問題。如何經濟、有效地進行垃圾處理。垃圾焚燒是目前固體廢棄物處理的有效途徑之一。在西方發達國家，垃圾焚燒技術的應用已經有將近130年的歷史，而且目前仍被認為是最有效、經濟的垃圾處理技術之一。我國對垃圾的處理目前基本上仍采用露天堆放和填埋法，而在垃圾焚燒技術的研究、開發和應用方面起步較晚。相比之下，我國垃圾焚燒設備的設計、生產和應用的水平和規模與發達國家的差距還很大。因此對我國來說，了解垃圾焚燒爐燃燒技術及設備的發展趨勢，進而學習和掌握先進的垃圾焚燒爐設計和制造技術顯得非常迫切和重要。

垃圾焚燒處理是目前國外應用最普遍的垃圾處理方法，此方法的最大優點是垃圾資源化和減量化處理程度高。垃圾焚燒廠建立在城市周圍，運送垃圾方便，并且可以向城市提供電能或熱能，產生很好的經濟效益。垃圾焚燒發電已成為發達國家處理生活垃圾的主要途徑和電力行業的重要組成部分。應用計算機控制使焚燒爐運行在最佳運行工況，并且有先進的尾氣處理設備和嚴格的排放監測手段，使得垃圾焚燒對大氣造成的二次污染降到最低點。

一、垃圾焚燒在國內的現狀

我國屬于發展中國家，經濟發展迅速、城市化速度加快、居民生活水平不斷提高，導致了城市垃圾量的不斷增加。我國目前已有600多座城市，城市垃圾量以每年7~8%的速度增長。而垃圾的處理不到1/3，真正達到無害化處理和能源利用的比例更低。隨著經濟的高速發展，城市化水平的提高，在城市周邊很難尋找適宜的垃圾填埋的場地，因此，造成我國城市垃圾處理問題相當嚴重。目前我城市生活垃圾90%采用填埋處理，但是如不是嚴格意義上的填埋，產生的高濃度滲出液，會造成地下水以及地表水的嚴重污染，對水資源造成嚴重威脅。同時產生大量的有害氣體，會污染大氣，如若處理不當，其產生的危害會延續幾百年甚至上千年。

垃圾的焚燒是使垃圾無害化、減容化、資源化較為有效的方法。我國在垃圾焚燒方面雖然已經取得不少進步，但仍處于摸索與研究的階段。20世紀90年代在各大城市以及沿海城市地區開始重視垃圾焚燒技術的應用，但由于焚燒技術、煙氣處理技術引進的步伐不能跟上，投資控制不下來，一直未能有實質性的進展。有些地方由于難于尋找合適的垃圾填埋廠以及受資金方面的約束，只注重把垃圾燒掉，沒有考慮好如何燒好、燒透以及如何作好環境保護與能源利用。盡管如此，由于近幾年的不斷探索，垃圾焚燒技術已經取得不少進步。

二、垃圾焚燒處理面臨的問題

垃圾分類收集是實現垃圾綜合處理的一個重要步驟。通過分類收集和相應采取不同的處理方式，既可以保證有用資源的循環再利用，又可以大大減少垃圾的最終處理費用。目前我國各城市還沒有普遍實行垃圾分類收集，有的處于試點運行階段，而這與我們即將采用的垃圾處理方式不相適應。垃圾分類收集后，最終處置的垃圾量及垃圾成分都會發生變化，由于分類使有用的資源得以循環再利用，處置的垃圾量將減少，同時降低了垃圾運輸費及處置費。垃圾的分類還可以減輕機械磨損及腐蝕，延長焚燒爐的壽命，減少維護管理費用。同時也降低了有害成分的含量，易于二次污染的控制。垃圾的分類是大勢所趨。因此對于采用垃圾焚燒處理方式的城市，應充分考慮垃圾的分類。

三、焚燒爐的除塵

除塵器有旋風除塵器、洗滌器、顆粒層除塵器、電除塵器、袋除塵器等各種方法，現主要以電除塵器和袋除塵器為中心，簡要進行介紹。

（一）電除塵器

電除塵器因為捕集率高，壓力損失低，維護管理容易，適于大型裝置，所以火力發電等方面占據大型除塵裝置的中心、重心。在垃圾焚燒工程中，到現在為止，仍較多地被采用，但是在300℃左右運行時，在電除塵器內有產生二惡英的可能，有以下理由，最近采用袋除塵器增加：

a.由于拉圾質量的變化，加上排氣中水蒸汽濃度降低，為了抑制二惡英產生，推進收塵溫度的低溫化，

b.電除塵器作為設定集塵溫度的起因，二惡英生成部份誤解為電除塵器的特性引起的：

c.袋除塵器的高溫耐久性的提高：

d.袋除塵器的集塵性能極高，對控制在灰塵中含有的二惡英排出很有效：

e.在集塵器前，設置水噴霧的冷卻塔和進行脫硫劑泥漿的噴霧工作，即使在異常燃燒時，也很少有高溫火險到達除塵器的可能。

（二）袋除塵器

將織布、氈等圓筒狀的濾布的一端塞住，從外面或里面把含塵的氣體過濾，在濾布上形成粉塵層，由于這個層可以高效地捕塵，在濾布上堆積的粉塵層，通過反吹振動或脈動噴吹被適當抖落，據了解，在國內十年前南方城市已把長袋低壓脈沖除塵器作為垃圾焚燒排塵的除塵裝置，不足之處，是濾袋的壽命問題。

（三）電除塵器和袋除塵器的比較

a.對亞微米粒子的捕集性能，袋除塵器高。

b.袋除塵器出口的灰塵濃度不大受入口濃度的影響，但電除塵器受入口濃度的影響較大，入口濃度超過設計值，出口濃度不能達到要求值.

c.灰塵的比電阻對電除塵器的集塵性能有很大影響，這個比電阻因灰塵的組成的操作溫度而異。

d.在上游設置干式洗滌的場合，可與在袋除塵器中的粉塵層內進行吸收反應相對應。在電除塵器捕集板上的粉塵層內不發生吸收反應。因此，在使用電除塵器時，為除去同程度的酸性氣體，吸收劑的量增加30%左右，

如上所述，近年來垃圾焚燒設施的排塵處理，采用袋除塵器的增加。

四、環境保護措施

垃圾焚燒處理的主要目的是為了節約土地資源、環境保護及實現可持續發展道路。垃圾的資源發電可以實現垃圾的無害化、減容化、資源化。但由于垃圾的特性，在垃圾焚燒的整個過程中難免出現一些對環境不利的影響物質，因此必須采取相應的環保措施以達到垃圾焚燒的真正目的。垃圾焚燒處理的主要污染物有：臭氣、煙氣中的有害物質、垃圾滲出液、飛灰及反應物。目前煙氣的排放標準已經制定和實施。對于垃圾滲出液的處理方法，國內一般采用噴入焚燒爐內處理，但最好采用污水處理方法。對于垃圾堆放過程中產生的臭氣，也應根據相關標準進行處理排放。

五、焚燒技術發展的動向及前景

（一）燒技術發展的動向：

a.垃圾焚燒廠尾氣凈化技術，特別是二惡英等污染物的消除越來越受到重視。

b.垃圾焚燒余熱綜合利用技術將進一步完善。

c.為滿足日益嚴格的環保要求，焚燒技術向著煙氣凈化、殘渣與廢水處理以及廢熱回收等設備整體化方向發展。

d.隨著我們生活的提高，城市垃圾的排出量也在增加，隨著環境保護的加強，垃圾的處理技術是不可缺少的，從環境保護觀點，焚燒垃圾的氣體的處理是極其重要的，對于除塵技術，不僅要高效的除去粒子，還必須要從系統方面去制約，以使垃圾處理高效化并進一步降低費用。

（二）焚燒技術發展的前景

“十一五”期間，國家將全面貫徹經濟可持續發展的戰略，更加注重經濟、環境、資源的協調發展，加大環境保護和污染治理的力度。在加強城市垃圾污染治理方面積極引進、消化、吸收國外的先進適用技術和科學管理經驗，提高城市生活垃圾污染治理的管理水平，努力推進垃圾污染從末端治理向從源頭抓起的全過程治理轉變。新晨：

參考文獻

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關鍵詞：垃圾焚燒 重金屬 排放特征 影響因素

中圖分類號：X506 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（a）-0114-03

1 研究背景

隨著我國城鎮化的不斷發展，城市中的生活垃圾成為“城市病”中的一員。在2005年當中，全國上下中的縣城與城市垃圾產量約為1.86億噸，到了2010年底，縣城與城市垃圾的年清運量達到2.21億噸[1]，其增長的速度很快。而城市垃圾的處理方式有三種：堆肥、焚燒、填埋。其中處理垃圾中填埋法占77%，焚燒法占20%，其他的方法中占3%[1]。

生活垃圾焚燒法在我國勢在必行。我國城市生活垃圾數量急劇增長，傳統的填埋法造成“垃圾圍城”困境，此時，垃圾焚燒技術憑借高溫無害化、減容、減重的優點，在我國經濟發達地區得到了迅速推廣和應用。根據《“十二五”全國城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃》要求，到2015年，全國城鎮生活垃圾焚燒處理設施能力達到無害化處理總能力的35%以上，其中東部地區達到48%以上。然而，國家重點推薦和扶持的垃圾焚燒法，其帶來的二次污染問題，特別是二英和重金屬污染問題，近年來引起了市民的強烈關注與擔憂。

垃圾焚燒帶來的重金屬污染危害不容小覷。在垃圾焚燒過程中，垃圾中含有的重金屬元素會分解釋放出來，在大氣中長時間停留，不為環境中的微生物所降解。相反，生物體可以富集重金屬，并將其轉化為毒性更強化合物，通過食物鏈放大毒性效應。重金屬及其化合物即使在濃度很低的情況下，也具有相當大的毒性，對生態環境造成污染，而最嚴重的是對人體產生直接的傷害，人群可能通過呼吸吸入、經口攝入、皮膚接觸等途徑暴露于重金屬污染中，它常與致癌性、致畸性、生態毒性等聯系在一起?！巴赐床　⑺畟R病”等群體性病癥均是由于重金屬污染事件引起。

垃圾焚燒過程中重金屬污染問題在世界范圍內引起了廣泛的關注。國外從20世紀60、70年代起開始對垃圾焚燒時重金屬的遷移轉化規律進行研究，而國內在此方面的研究則是從上級90年代才開始起步。

2 國內外研究現狀

2.1 國外研究現狀

2.1.1 生活垃圾焚燒煙氣中重金屬的來源

國外多位學者對不同的垃圾成分進行分析，結果表明，垃圾焚燒產生的重金屬汞主要來自于電池、電器、溫度計、報紙和雜志等；鉛主要來自塑料、顏料、橡膠等；鎘主要來自于家用電器、塑料、防銹金屬、半導體、顏料等；重金屬鉻主要來源于報紙、彩色膠卷、紡織品、雜草等。

2.1.2 垃圾焚燒過程中重金屬的遷移轉化規律

在垃圾焚燒處理時，由于重金屬的特性（如沸點）、垃圾的組分（氯、硫、堿金屬含量等）、爐內運行環境（熔融溫度、時間、氣氛、添加劑）等因素的作用，重金屬在焚燒過程中會發生遷移和轉化，主要分布在煙氣、飛灰和底灰中。

Cahill等人[2]通過觀察飛灰中重金屬化合物的存在形式，首先提出了蒸發-凝結的遷移轉化機制。他們在研究中發現重金屬多以化合物的形式凝結在飛灰顆粒表面。

S.Yousif等人[3]總結出了固體燃料焚燒過程中重金屬遷移轉化過程：蒸發和冷凝過程，通常又稱為蒸發-冷凝機理。根據蒸發-冷凝機理，揮發的重金屬在離開焚燒區域后將經歷冷凝過程（Hg除外），當溫度低于金屬或其化合物的冷凝露點時，這一過程將發生金屬（或其化合物）的同類核化（即金屬冷凝形成新顆粒）和異相吸附（即金屬沉降依附在已經存在的灰顆粒上）。

Hasan Belevi等人[4]將煙氣中重金屬的形態歸為三類：（1）夾帶和揚析的顆?；w中含有的金屬種類，這些金屬在爐內未經歷蒸發過程。（2）細小顆粒中富集的重金屬種類，這些金屬種類在爐內蒸發而后勻質和異相冷凝。（3）氣相金屬種類，這些金屬在爐內經歷揮發，但在煙氣中仍然處于氣態。

Bruner等人[5]研究發現，垃圾焚燒后，重金屬Hg因其易揮發，主要以氣態出現在煙氣中，76%的Cd在飛灰顆粒表面凝結，58%的Pb和51%的Zn存在于底灰中，其余在飛灰顆粒表面凝結。其他金屬如Cr、Ni、Cu、Co則主要存在于底灰中。

2.1.3 垃圾焚燒煙氣中重金屬含量的影響因素

Hasan Belevi等人[4]在研究爐中重金屬往煙氣中遷移轉化規律時將決定因素歸類為以下三部分：（1）在垃圾給料中重金屬元素的出現方式和分布形式。（2）焚燒爐中物理和化學氛圍如溫度、氧化還原氛圍，含氯量以及除了氧氣和氯之外的反應物等。（3）動力學參數如滯留時間、垃圾爐內給料的混合程度等。

其他學者也提出了一些影響煙氣中重金屬含量因素，歸納起來主要有以下幾方面。

（1）不同金屬的特性。

Davison等人[6]在分析各種金屬的氧化物、氯化物、硫化物以及金屬單質的熔融特性后，得出了結論：決定重金屬在焚燒過程中的遷移轉化的關鍵因素是金屬的沸點。Cahill[2]等人也有同樣的研究結論。Klain等人[7]根據金屬在飛灰表明的富集程度將焚燒過程中出現的重金屬作了如下分類：①沸點很高的金屬：Al、Ba、Ca、K、Mg、Si等，在燃燒區域不揮發，構成灰的基體，較多的存在于底灰中，飛灰表面很少存在；②沸點較低的金屬：As、Cd、Pb、Zn、Se等，在燃燒過程中揮發，然后經歷冷凝過程，根據揮發程度不同停留在飛灰或底灰中。

（2）垃圾中的硫含量。

William P Linak等人研究表明[8]，硫會對Cr3+向Cr6+的轉化有一定的抑制作用。 J Krissmann等人[9]研究表明，硫也對Hg向Hg2+的轉換產生抑制作用。Dirk Verhulst等人[10]研究表明，在較低溫度下（≤800 ℃），硫可導致形成穩定的金屬硫酸鹽，從而抑制重金屬的揮發，但在強氧化環境下，硫酸鹽揮發不明顯。

（3）垃圾中的氯含量。

氯的影響：由于金屬氯化態的蒸發壓力都高于氧化態，當垃圾內無機氯或有機氯含量較高時，燃燒過程就有氯的存在，一定條件下與重金屬反應產生顆粒小、沸點低的氯化物而加劇了重金屬的揮發，使其由底灰向飛灰或由飛灰向煙氣的遷移增加。Kuen-Sheng Wang等人[11]研究顯示，有機氯和無機氯都將增加重金屬的揮發，對揮發性強的重金屬（Pb、Cd），有機氯的影響大于無機氯，對于難揮發或難熔的重金屬（Zn、Cr、Cu），無機氯的影響大于有機氯。Kuen-Sheng Wang等人的另一項研究分析了垃圾組分中不同的氯與金屬的比例（CI/M）下，重金屬化合物在飛灰和底灰中的分布特性，研究指出氯的存在使重金屬的揮發量增加，在CI/M低時易揮發的重金屬的揮發量增加，難揮發的重金屬只有在CI/M高時才有所增加。Fedje等[12]的實驗表明，垃圾中重金屬的揮發量會隨垃圾組分中的氯含量增加而增加，尤其是對沸點較低的重金屬，如Hg、Cd、Pb等。

（4）垃圾中水份或含鈉量。

對于垃圾中含水量對焚燒煙氣中重金屬含量的影響，目前研究結果不太一致。

Li等[13]指出，在相同溫度下，垃圾中水分的變化對重金屬Pb蒸發特性影響較小，而對Cd的影響則較為顯著。Susan.K.D等人[14]指出增加垃圾中的水份含量或者增加垃圾中含鈉成份，都將減少飛灰中含鉛量，使鉛由氯化態轉為氧化態。而另外一種情形下，維持恒定的空氣流，提高垃圾給料中水份，將使飛灰中金屬含量增加，金屬由氧化態轉向氯化態。同時他還指出，鎘和汞不受垃圾中水份和含鈉量多少的影響，鎘在到達飽和溫度時完全冷凝到飛灰中，而汞則以氣態排出煙囪。Leo S Morf等人[15]則認為垃圾中含水量與金屬遷移系數之間沒有明顯的關系。

（5）垃圾焚燒的運行環境。

運行環境通常指焚燒爐型、焚燒溫度以及氣氛（氧化或還原）、煙氣停留時間等。

其中以燃燒區域溫度的研究最多，但各項研究結果并不一致。Nowaka等[16]試驗表明，隨溫度升高金屬的蒸發量相應增加。William P Linak等人[8]指出，溫度的增加，使Pb、Cd揮發量增加，對Ni的影響則很小。Robert G Barton[17]研究表明，溫度對重金屬遷移的影響很大，Pb、Zn、Cu、Cr的蒸發壓隨溫度增加上升明顯。而Leo S Morf[18]和Ming Yen Wey等人[19]則認為溫度對重金屬的影響不大。

氣氛條件的影響：Mazza的實驗研究[20]表明，Pd、Cd的揮發在不同氣氛下具有相同的趨勢，但揮發強度不同（氮氣>合成氣>合成氣+HCl>空氣）。該項研究還得出，氣體中的HCl成分的存在使Pb、Cd的揮發強度略有降低，但延長了其揮發時間，整體上促進Pd、Cd的揮發釋放。

（6）其他因素。

Salati等人研究表明，垃圾中的活性有機質對重金屬的轉移有影響。

2.2 國內研究現狀

目前，關于我國垃圾焚燒重金屬釋放的研究較少，處于剛剛起步階段。

陸勝勇等[21]把重金屬的整個遷移過程分為6步，蒸發（揮發態的化合物）―― 化學反應―― 顆粒的夾帶和揚析―― 金屬蒸汽的冷凝，顆粒凝聚蒸汽―― 顆粒的爐壁沉降―― 煙氣凈化（顆粒捕集等）。但其中夾帶、揚析以及凈化等過程與重金屬本身無關，而和鍋爐的運行以及設備性能有關。

孫路石等人[22]研究表明，垃圾焚燒過程中，重金屬的揮發性有較大差異，其中Cd和Pb揮發性較強，最大釋放率分別為55%和22%，Zn的揮發程度較低，僅為3%左右。該研究還顯示，垃圾焚燒過程中，氣氛條件對Cd和Pb的揮發性影響較大，在還原條件下Cd和Pb比在氧化氣氛下更容易氣化，同時，煙氣中HCl的存在會促進這兩種金屬的揮發，Zn在焚燒過程中揮發性基本不受氣氛的影響。

陳勇、張衍國等人[23]研究表明，硫化合物對Cd、Pb遷移分布特性有顯著影響。對于Cd，硫化合物的加入使其在底渣中的分布較未加入時顯著增加，在飛灰中的分布相應減少。對于Pb，S和Na2S的加入使其在底渣中的分布減少，但Na2SO4的加入使其在底渣中的分布增多，在飛灰中的分布于底渣中的分布相應呈相反趨勢，煙氣中，實驗條件下均未檢測到重金屬Cd、Pb的分布。

陳勇、張衍國等人[24]的另一項研究進一步表明：（1）溫度對Pb與其它物質的化學反應及其生成物揮發性有著重要影響，溫度的升高使Pb在底渣中分布呈線性下降，逐漸向飛灰和煙氣中遷移。（2）初始重金屬濃度對Pb在底渣和飛灰中的分布有著重要影響，初始重金屬濃度越高，Pb在底渣中分布越多，飛灰中反之。（3）Pb在煙氣中的分布主要受溫度影響，基本不受初始重金屬濃度的影響。（4）垃圾焚燒停留時間的增加使得Pb在底渣中的分布逐漸減少，飛灰中反之。

2.3 國內外現行研究中的盲點

目前關于垃圾焚燒煙氣中重金屬的研究，主要集中在以下幾個方面：（1）焚燒中重金屬的遷移轉化規律。（2）焚燒中影響重金屬分布的主要因素（金屬特性、垃圾中其他組分含量、焚燒運行參數）。（3）研究方法上，除了傳統的實驗研究外，重金屬的熱力平衡和化學平衡的數值計算法也有很大發展。

然而，目前國內外的研究中，垃圾焚燒重金屬的遷移轉化機理性研究較多，卻有一些盲點值得我們探討：（1）鮮見某區域范圍內垃圾焚燒煙氣中重金屬的實際排放特征與排放量的統計。（2）少有在實際工程中驗證煙氣中與垃圾原料中重金屬含量的關系的實例。（3）少見焚燒煙氣中重金屬含量與煙氣其他因子的相關性研究。

3 研究意義

在《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》中，我國首次提出了重金屬總量控制的目標，江蘇省屬于被納入重金屬重點治理的省區之一。此次總量控制的重金屬主要有5種，即汞、鉻、鎘、鉛和類金屬砷。

由于江蘇經濟發達，地少人多，適合垃圾焚燒技術的推廣和應用，近年來全省垃圾焚燒企業發展迅速，企業數目和處理量均居于全國同行業前列。針對目前江蘇省垃圾焚燒產生的重金屬名錄不詳、污染水平不明、分布狀況不清等特點，以江蘇省為典型代表，開展垃圾焚燒重金屬風險源調查，弄清生活垃圾焚燒煙氣中重金屬的排放特征，并分析出影響焚燒煙氣中重金屬含量的影響因素有著十分重要的意義。

參考文獻

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篇8

1幾種垃圾處理方式概述

1.1填埋法隨著固體廢棄物填埋技術的發展,填埋場建設的日趨完善,使垃圾的處理得以向集中化、衛生化的方向不斷發展.由于該工藝的運行成本低、對科技要求不高,是我國城鎮垃圾的主要處理方式.但是,此種處理方法存在的問題是不容忽視的.垃圾被填埋后會產生大量的填埋氣體,氣體成分復雜,其中可降解的有機組分被微生物分解后產生大量的氣體,主要成分有CH4、CO2、N2、O2、NH3、H2S等,其中以CH4和CO2的濃度最高;而微量氣體主要包括一些揮發性有機化合物,如氯代烴類、苯系物等.這些氣體如果不加處理任由其排入大氣,或處理不當就會造成空氣污染,危害人體健康.若要提高填埋氣體的應用性,就要對其產氣過程與規律進行深入研究,并通過適宜的管理,利用先進技術,使其產生可觀的經濟效益和社會效益.由于垃圾自身原有的水分,填埋后微生物分解也會產生水,加之自然降雨和徑流作用,垃圾在填埋處理中會產生大量滲濾液.其中含有大量有機物、懸浮物、氨氮、重金屬離子和致病菌等對垃圾場地的地下水、土壤和地表水都會造成嚴重污染.此外,垃圾填埋場或堆放場大多已趨于飽和.隨著垃圾產量的逐年增加,當填埋場再次達到飽和時必須尋找新的場地來銷納垃圾,而垃圾填埋場址的選擇又受到地形、地貌、水文、氣象、地質等多種自然因素及城市規劃、垃圾產生量等社會因素的綜合影響,因此需要進行嚴格詳細的勘察,給環境和社會都帶來很大的負擔.

1.2堆肥法垃圾堆肥是利用微生物人為地促進可生物降解的有機物向穩定的腐殖質轉化的微生物反應過程.在生物化學反應過程中,垃圾中的有機物與氧氣和細菌相互作用,釋放出二氧化碳、水和熱量,同時生成腐殖質,用作土壤改良劑.該技術以其無害化程度較高、減量化效果較為明顯,可最大限度地實現生活垃圾處理資源化的特點作為處理有機垃圾的一種方法,在我國得到了廣泛應用.

堆肥按需氧程度可分為厭氧堆肥和好氧堆肥.厭氧堆肥是依靠專性和兼性厭氧菌的作用降解有機物的生化過程,此法對有機物的分解速度慢、發酵周期長、占地面積大;好氧堆肥是依靠專性和兼性好氧菌的作用降解有機物的生化工程,此法對有機物的分解速度快,堆肥所需天數短,臭氣發生量少,應用較廣泛.

垃圾堆肥處理與衛生填埋處理相比,其成本偏高.堆肥處理節約土地,社會效益明顯,但該方法在實際應用中仍有很多問題和局限,且并不是所有的垃圾都適合于堆肥處理,應充分考慮當地生活垃圾的成分和氣象條件、經濟狀況等因素.此外,堆肥品質差、肥效不高則是垃圾資源化進程中的"瓶頸".堆肥腐熟度低,有機質含量一般低于20%,遠低于有機質含量>45%的有機肥標準,且堆肥中富含沙子、玻璃、塑料片等雜質,重金屬也超標,這些成分會對環境帶來潛在的危害和影響,還需進一步通過垃圾分類收集、改進分選設備來解決.

1.3焚燒法垃圾焚燒處理法與上述兩種方法相比,具有占地面積小、場地選擇容易、處理時間短、減量化顯著(減重一般達80%,減容一般達90%)、無害化較徹底和可回收余熱等優點.城市生活垃圾焚燒處理技術在我國尚處于起步階段.截止到2008年9月統計,全國共建設生活垃圾焚燒廠100座,其中建成56座、在建44座.72%的焚燒廠集中在東部地區,廣東、浙江和江蘇位居前三名,占全國總量的45%.

垃圾燃燒過程是質量傳遞、熱傳遞、動量傳遞、化學反應、結構變化等物理化學反應綜合在一起的一個復雜過程.從固體燃料燃燒理論的角度分析,作為定性的燃燒階段劃分,廢物燃燒過程可分為預熱、水分蒸發、升溫、揮發份析出、著火和固定碳燃燒、燃盡等過程.伴隨著這些過程的開始、發展、結束和交替,垃圾先吸取熱量,溫度上升,失去水分,局部分解析出可燃成分,然后著火燃燒,放出熱量,直到燃盡冷卻.廢物本身的質量也隨著這些過程逐步減少,直到殘留灰渣.

其中,垃圾焚燒余熱的利用成為人們普遍關注的問題,利用方式主要有發電、供熱和熱電聯產.受我國可再生能源的影響,絕大多數垃圾焚燒余熱均用于發電,極少部分用于供熱或熱電聯產.

2垃圾焚燒發電的技術特點

2.1適用工藝條件城市生活垃圾能否采用焚燒處理技術,取決于垃圾中可燃質含量、低位發熱值和垃圾含水率.一般要求生活垃圾可燃成分為30%-40%以上,低位發熱值在3350kJ/kg以上,垃圾含水率50%以下,垃圾能自燃焚燒,但在此條件下垃圾焚燒無法滿足爐膛內煙氣850℃/2S的要求.生活垃圾低位發熱值在6280kJ/kg以上,可實現穩定燃燒,滿足爐膛內煙氣850℃/2S的要求和工質發電的需要,有效利用能源,建設垃圾焚燒發電廠.

目前,國內城市生活垃圾人均生成量為(0.8-1.3)kg/人·d,一般取1.1kg/人·d為設計依據(包括所有在本地區生活的人口).目前,國內已建成焚燒設施的城市生活垃圾低位熱值大多在5000kJ/kg上下,含水率一般大于50%.與發達國家城市相比,其特征是熱值低、含水率高、組成成分變化大,垃圾焚燒有一定難度,焚燒鍋爐熱效率較低.在蒸汽參數方面,通常垃圾焚燒廠余熱鍋爐蒸汽參數為中溫中壓參數(4MPa和400℃).若提高蒸汽參數將有助于提高余熱利用效率,提高發電量,增加垃圾廠的收入,但同時也加劇了余熱鍋爐材料的腐蝕,縮短設備的使用壽命,增加折舊成本.廣州李坑垃圾焚燒發電廠"一期"工程的鍋爐參數為5.4MPa、490℃,達到次高壓參數,采用次高溫次高壓參數的經濟性和對中國國情的適應性目前仍在探索之中.

2.2垃圾焚燒技術類型及特點層燃爐技術:這種焚燒方式不需對入爐垃圾作嚴格的預處理,活動爐排的機械運動能實現對垃圾的攪動與混合,可防止垃圾進爐后遇到強熱產生表面固化,進而影響垃圾內部傳熱和氣體流動,以致延長垃圾的燃燒時間,導致不完全燃燒.垃圾干燥、著火、燃燒及燃燼等一系列過程都在爐排上進行,故處理效率高,垃圾層均勻,燃燒較穩定完全,飛灰量少.

回轉爐技術:回轉窯焚燒爐通常包括廢棄物接納貯存、進料、爐體、廢熱回收和二次污染控制等部分.

窯身為一微傾斜布置、低速回轉的圓筒,垃圾從高端送入,在筒內翻轉燃燒直至燃燼從下端排出,有水冷壁式和耐火磚襯式兩種.其中,前者有水冷壁沿回轉筒周向排列,以吸收焚燒后放出的熱量,降低筒體溫度.筒體下部設置風室,空氣由水冷管進入,穿過底部料層,混合較均勻.耐火磚襯式的筒內壁用耐火磚襯里,蓄熱量大,燃燒溫度高,但其空氣由筒體一端送入,致使筒中心空氣過剩,而筒底部得不到應有的空氣,同時因其筒體重、慣量大、轉速低,因此垃圾的翻動和攪拌不充分,燃燒速度和效果不如水冷式.

流化床技術:流化床焚燒爐的物料處于懸浮狀態,空氣與垃圾充分接觸,煙氣流速高、燃燒效果好,分級燃燒能有效降低氮氧化物的排放,低成本脫硫,灰渣易于綜合利用,負荷調節范圍大,燃燒穩定.但是,流化床一般難以焚燒大塊垃圾,因此對垃圾的前分選和破碎工序要求嚴格,限制了該技術在工業廢棄物和城市垃圾焚燒領域的發展.此外,由于垃圾和砂粒在爐內呈流化狀態,加上補充燃煤,所以煙氣中的粉塵含量較高,除塵器負擔加重,飛灰量增多,處理費用增加.近年來,由于煤價的上漲、飛灰量大、需要預處理等原因,使流化床垃圾焚燒爐在我國的應用和發展受到一定的制約.

3垃圾焚燒發電技術存在的問題及解決對策

3.1二惡英二惡英即多氯代二苯并惡英和多氯代二苯并呋喃的通俗名稱,具有強致癌性.主要是由于燃料中本身含有的二惡英在燃燒中未被破壞、燃料不完全燃燒或固體性灰表面發生異相催化反應合成二惡英.垃圾在燃燒溫度850℃時會產生二惡英,目前主要解決辦法是把爐膛溫度控制在1200℃以上,生成物中將不包含二惡英前驅物,大大降低后期的重新合成幾率.但當排煙溫度冷卻到300-500℃時,會重新組合生成二惡英,一般采用急冷技術使煙氣急速冷卻到200℃以下,從而減少煙氣在二惡英合成溫度區的停留時間,扼制其再合成.但這種溫度控制在技術上要求較高,急冷的方法也不利于焚燒余熱的利用,而且高溫除塵技術現在還不過關.

目前,在燃燒中通常采用"3T+E"的原則,即提高爐膛溫度(Temperature)、提高在高溫區的停留時間(Time)、提高爐膛內混合強度(Turbulent)和過量空氣系數(Excessair)對垃圾進行充分燃燒,使垃圾中的二惡英及其前驅物充分分解,但顯然這樣會增加NOx排放濃度,造成另外的污染物負擔.此外,燃燒中通過投加硫、鈣的化合物及其它堿性化合物等對氯源進行控制,可降低二惡英的排放,但是離完全控制污染還有一定距離.對已經產生的煙氣中的二惡英可采用活性炭吸附、催化分解、紫外光分解、微生物降解和綜合靜電煙氣凈化等方法進行處理.但二惡英的去除要從源頭上控制才是根本所在.一般認為,有氯和金屬元素存在條件下的有機物燃燒均會產生二惡英,垃圾中含有大量的有機氯化物(如聚氯乙烯翅料、氯苯等)是焚燒過程中二惡英的主要來源.垃圾在焚燒前的分選,不但可有效控制二惡英氯源,而且可最大限度地回收利用物質資源,但是分選工作量大、工作環境惡劣和自動化程度不高等因素使其可行性大大降低.垃圾分類回收是垃圾資源化的必然要求,也是垃圾收集方式的一種必然趨勢,我國應盡快根據國情積極完善垃圾分類回收系統,提高垃圾綜合治理技術.首先應加強對公眾的環境意識教育,采取道德和法律雙管齊下的方針,推動垃圾分類回收;其次,政府應完善分類體系,統一標準,建設方便的垃圾分類收集運輸裝置,如垃圾分選中心、大件垃圾處理設施、綠化垃圾堆肥設施等,這樣才可能做到真正意義上的分類處理;第三,垃圾分類回收應制定相應的產業政策,采取市場化運作的方式.

3.2焚燒飛灰垃圾在焚燒時會產生5%左右(質量分數)的垃圾焚燒飛灰.垃圾焚燒飛灰中除了含有大量二惡英外,還富集了垃圾中的大部分重金屬元素(Pb、Cd、Cr等)和易溶鹽類.因此,需將垃圾焚燒飛灰作為危險固體廢物進行處置,配套建設危險廢物處理場.目前對垃圾焚燒飛灰主要采取直接密封填埋、水泥固化后填埋、熔融固化后填埋和化學穩定化后再填埋等處置方式.倪文等提出了"燒制陶粒"、"作為凝石成巖劑的原料"和"作為UASB、EGSB廢水處理裝置的生化反應促進劑同時回收重金屬"三種資源化利用垃圾焚燒飛灰的方案,值得深入研究和進行產業化推廣.

3.3垃圾焚燒滲濾液垃圾焚燒滲濾液與垃圾填埋場的水質特征不同,具有COD高(可達70000mg/L)、BOD5/COD高、NH3-N高、金屬離子含量高、水質變化大、毒性大、難處理等特點.垃圾焚燒廠滲濾液的排放標準《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)遠高于垃圾填埋場滲濾液的排放標準《生活垃圾填埋污染控制標準》(GB1688-1997)[13].目前對垃圾焚燒滲濾液尚無成熟完善的系統處理工藝,處理研究主要集中在膜生物反應器、電解、催化濕式氧化(CWAO)、人工濕地處理等方法,但處理費用較高.因此,尋找經濟高效的處理工藝就成為解決垃圾焚燒滲濾液二次污染問題的當務之急.

4小結垃圾焚燒廠建立在城市周圍,運送垃圾方便,并且可以向城市提供電能或熱能,產生一定的經濟效益.

篇9

當今世界，環境污染日益加劇，環境保護已成為國民經濟可持續發展的重要組成部分。臨沂市是魯西南重要的商貿樞紐，近幾年來，隨著商貿批發市場規模的發展，城市人口迅速增加。相應的城市生活垃圾的數量也在急劇增加，據統計，現在每天產生城市生活垃圾約600噸左右，并以每年平均10%增長率遞增。臨沂市政府把垃圾處理列為99年度市政府“為民十大工程”之一，決定投資5000萬元，在臨沂市城西北36公里處征地1500畝，用于城市生活垃圾的填埋。一期工程先征地500畝，現在正在進行勘探、水文調查、基礎處理等前期工作。

城市生活垃圾的處理方法主要有填埋、堆肥、焚燒等。填埋法方便易行，處理量大，是現在城市垃圾處理的一種主要方法，但是易造成二次污染，特別是垃圾中的一些有毒有害物質填埋腐爛后，滲透到地下，引起地下水的污染；同時產生的一些有害氣體

造成環境的二次污染，并且需占用大量的土地。焚燒法是最有效的方法，使城市垃圾處理基本上達到了減容化、無害化和能源化的目的。垃圾焚燒后，一般體積可減少90%以上，重量減輕80%以上；高溫焚燒后還能消除垃圾中大量有害病菌和有毒物質，可有效地控制二次污染。垃圾焚燒后產生的熱能可用于發電供熱，實現了能源的綜合利用。

2垃圾發電供熱技術的可行性分析

城市生活垃圾焚燒發電技術在國外已有四十多年的歷史，最先利用垃圾發電的是德國和法國，近幾十年來，美國和日本在垃圾發電方面的發展也相當迅速。目前，日本擁有垃圾發電廠一百多座，發電總容量在320MW以上，單臺設備最大處理垃圾能力為552噸/日。

我國垃圾焚燒發電供熱技術起步較晚，現在還處于研究開發階段?，F已建立的部分垃圾發電站，基本上是引進國外的設備和技術。我國第一座垃圾發電站是在深圳，引進的是日本三菱重工生產的兩臺爐排式垃圾焚燒爐，日處理垃圾150噸，配置500kW的汽輪發電機組來發電供熱。1992年又上了一臺杭州鍋爐廠(引進日本三菱重工技術)制造的垃圾焚燒爐，日處理垃圾150噸，配置1500kW汽輪發電機組。在上海、天津等城市也相繼與法國、澳大利亞等國家合作建設垃圾發電廠。引進的這些垃圾鍋爐基本上都是爐排爐，價格昂貴，而且在燃用低熱值、高水份的垃圾時，為了保證鍋爐的正常燃燒，達到需要的工藝參數，必須添加燃料油，運行成本較高，經濟效益差。發展適合我國國情的垃圾焚燒爐，實現設備國產化，達到低污染和高效燃燒是眾多科研單位和生產廠家正在研究開發的課題。

流化床燃燒技術是本世紀六十年代迅速發展起來的一種新型清潔燃燒技術。他利用爐內燃料的充分流動、混合，達到高效燃燒。我國在利用流化床燃燒技術燃用低熱值燃料方面處于國際領先水平。特別是浙江大學熱能工程研究所多年來進行廢棄物(如洗煤泥、煤矸石、城市生活垃圾等)的研究開發和應用。成功開發出異重流化床城市生活垃圾焚燒技術，可實現高效清潔燃燒。采用流化燃燒技術焚燒垃圾的優點主要表現在以下幾個方面：

a操作方便，運行穩定。由于流化床床料為石英沙或爐渣，蓄熱量大，因而避免了床的急冷急熱現象，燃燒穩定。垃圾的干燥、著火、燃燒幾乎同時進行，無需復雜的調整，燃燒控制容易，易于實現自動化和連續燃燒。

b設備壽命長。爐內沒有機械運動部件，使用壽命長。

c可采用全面的防二次污染的措施。對焚燒時產生的有害物質進行處理，在不增加太多投資的前提下，可將NOX、SO2等氣體排放控制在國家標準以下，爐渣呈干態排出，便于爐渣的綜合利用。

d流化床焚燒爐由于爐內燃燒強度和傳熱強度高，相同垃圾處理量的流化床焚燒爐和爐排爐相比體積要小，故而投資小，適應于大型化發展。

e燃料適應性廣，可燃燒高水分、低熱值、高灰分的垃圾，床內混合均勻，燃盡度高，使垃圾容積大大減少，特別適應于垃圾熱值隨季節變化很大的特點。

因此，流化床垃圾焚燒是一種綜合性能優越的焚燒方式，尤其適合我國垃圾熱值低、成分比較復雜的國情。隨著我國人民生活水平的提高，城市生活垃圾中無機物含量將大幅度下降，有機物、紙、塑料等高熱值廢棄物成份逐漸上升，使之具備了能源化利用的可能。當城市生活垃圾隨著季節變化或影響過低時，為保證供電或供熱，可將垃圾與輔助燃料(如原煤、廢油等)在同一爐內混燒。

目前，城市生活垃圾流化床焚燒發電新技術已應用到商業化運營的熱電項目上。1998年浙江大學熱能研究所與杭州錦江集團將聯合開發的此項技術應用到余杭熱電廠，把余杭熱電廠原有的一臺35t/h鏈條鍋爐改造為垃圾流化床焚燒爐，燃用杭州市部分地區的城市生活垃圾。鍋爐經改造后，單臺爐日處理垃圾150～250噸，同時補充部分輔助燃料--原煤，以保證熱電廠的正常供熱和發電。

余杭熱電廠的垃圾焚燒爐至今已運行十個月，運行狀況良好。其運行情況如下：垃圾焚燒爐運行穩定，各項技術參數和指標均達到了設計要求，保證了發電機組的正常運行；最長連續運行時間超過一個月；平均每小時焚燒垃圾約7噸，最大量可達到11噸/小時；對垃圾成分、熱值隨季節性變化和適應性好。

通過以上的分析說明，在我國發展垃圾發電，在技術上已經有了很大的突破，特別是近幾年來循環流化床燃燒技術發展迅速，為垃圾焚燒技術的發展創造了有利的條件。目前，我國各地熱電廠循環流化床鍋爐的數量正在大幅度上升，并向大型化發展，運行操作和管理水平在不斷提高，并趨于成熟，對垃圾流化床焚燒爐的推廣應用又創造了較好的環境。

3方案的選擇

垃圾焚燒發電項目建設方案的確定，應從本地的實際情況出發，結合城市發展水平而定。國外的技術比較成熟，但設備的價格昂貴，投資太大，一般中小城市難以承受。采用國內的技術和設備，投資小，很適合我國的國情。一般來說，在一個城市是新建一座垃圾焚燒發電廠，還是利用現有的熱電廠進行改造，應進行可靠的分析和研究。筆者認為，利用現有的小熱電廠進行改造將比新建一座更有利，分析如下：

王云翠等：開發垃圾發電技術實現熱電持續發展

熱電技術2000年第1期(總第65期)

a新建一座垃圾發電廠，在整體布局和結構上可能合理些，但投資較大，如新建一座日處理垃圾300～500噸中型垃圾發電廠，要建3×35t/h鍋爐+2×6MW汽輪發電機組，需投資1.4～1.5億元。投資大，產出低，項目經濟效益低下。

b熱電廠在現有的基礎上進行改造，可以利用原有的生活辦公設施及生產廠區和配套設備，節省投資，見效快。同時，進行改造也可以有兩個方案；一是在熱電廠廠地允許的情況下，建新的垃圾焚燒爐和發電機組，那樣機組分布較合理，但在目前電力需求趨于飽和的情況下，新機組發電并網比較困難；原有的鍋爐進行改造，配套熱電廠現有的機組，比較容易操作，可以節省大量的投資，實施容易，能起到事半功倍的效果。

臨沂熱電廠位于臨沂市西南部的工業區內。現有3×35t/h鏈條鍋爐+1×75t/h循環流化床鍋爐和1×C6+1×B6+1×C12中溫中壓汽輪發電機組。供熱主管線長20余公里，主要為50余家工業生產用戶和機關賓館居民采暖供熱?，F有的兩臺35t/h鏈條爐需要燃用優質煙煤，雖經幾次改造，但是效果不大。鍋爐效率低，經測試鍋爐熱效率為78%，面臨著被淘汰的可能。如果把鏈條爐改造成流化床垃圾焚燒爐，可以解決臨沂市的垃圾處理問題，同時提高鍋爐的熱效率，適應時代的發展，對我廠經濟效益將有很大的改觀。因此，我們選擇了利用原有鍋爐進行改造的方案。

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4鍋爐改造方案

4.1鍋爐本體改造

鍋爐改造維持原爐膛中上部及尾部煙道不變，將爐膛下部爐排及渣斗拆除，使爐下部改為流化床密相燃燒區，密相區內布置傾斜埋管。埋管采用加裝鰭片和噴涂方式防止磨損。爐體水冷壁內側敷有耐火層，防止磨損。鍋爐本體外部的汽水管道系統不變。增加了流化風室及布風板、風帽，阻力大大增加，原有風機壓頭不能滿足要求，所以選用高壓頭送風機。引風機也需改型。在爐膛出口設置分離器和返料器，經分離器分離下的顆?？蓪崿F爐內循環，增加其停留時間，這樣大大提高燃燒效率，且尾部受熱面的磨損程序大大減輕。

4.2垃圾處理系統

生活垃圾由汽車運至廠內垃圾儲存倉，在廠內渣場位置建一座半地下的全密封的垃圾庫。

與現在的輸煤棧橋并行建一條密封的耐腐蝕的垃圾輸送皮帶。垃圾儲存倉內設有破碎機，單梁吊車。并設有電磁去鐵器、污水泵等。垃圾運至庫內，經垃圾爐前處理系統送入爐內。預處理系統一方面可打碎特大垃圾及塑料袋、木板、玻璃瓶、磚塊石塊等雜物，同時也可使垃圾均勻入爐，破碎后的垃圾用吊車抓到輸送帶上，送到爐前，經往復式給料機送入爐內。

采用吸風管將垃圾坑內散發的臭氣吸至爐內，進行燃燒脫臭，不讓垃圾臭氣彌散。垃圾中的污水收集在坑底廢液池內，然后經泵噴射至爐內流化床段上方焚燒，使其充分裂解，減少污染。

4.3焚燒系統

因垃圾焚燒爐是鏈條爐改造的，用石英砂或爐渣作床料。每小時燃燒垃圾6～9噸。垃圾進入焚燒爐后，與熾熱的床料混合焚燒，由于流化床良好的橫向混合特性，可確保床內焚燒能保持穩定運行。焚燒爐內設計溫度和煙氣停留時間分別為850℃和3秒左右，并保持強烈混合，使有害成分在爐膛內充分裂解和破壞。高溫煙氣從爐膛出口至過熱器、省煤器、空氣預熱器、煙氣處理裝置和電除塵器，最后經煙囪排入大氣。

由于垃圾熱值受來源、氣候、季節等因素的影響很大，為達到高效低污染焚燒的目的，用煤充當輔助燃料。

點火采用床下自動點火系統，經預燃室進入風室，關入爐膛。

整個除灰系統處于干式密封狀態，因此避免了廠區內粉塵污染和污水污染，排出的灰渣可綜合利用。

4.4熱工控制系統

焚燒爐采集了較全面的運行參數，供垃圾焚燒爐運行調節、操作與檢測，主要參數有各主要部分的溫度顯示與記錄，各主要部分的壓力顯示，主要管路的流量，爐膛含氧量。另外控制系統除含有常規溫度、壓力、流量、遠控、報警等功能外，還配套垃圾預處理及焚燒爐內重要部位的實時工業電視監視?？紤]到垃圾的臟臭等特殊性，絕大多數的調節手段均集中于主控室內，使運行人員工作強度降低，提高了工作效率。

4.5鍋爐廠用電系統

本期工程廠用電采用380伏電壓，利用原有的廠用電系統。本期工程不再增加低壓廠用變壓器。

4.6環保措施

垃圾流化床鍋爐是城市解決環保問題的重要設施，對保護環境、減少污染起到了很大的作用。垃圾處理實現了減量化、資源化、無害化，解決了困擾城市發展的一大難題，保護了人民身心健康，美化了城市環境，提高了人民的生活質量。垃圾流化床鍋爐本身亦采取了一系列措施來解決產生的污染問題。

4.6.1建立全密封的垃圾庫。將垃圾存放在垃圾庫中，并用吸風管將垃圾坑內散發的惡氣送入爐內做二次風，運行燃燒脫臭；垃圾底部設有一廢液池，收集污水，當達到一定量后，把污水噴射到爐內流化床段上方焚燒，使用充分分解，減少污染。

4.6.2垃圾在垃圾庫中經簡單破碎后，經一條全密封的皮帶送入爐內。爐內設計溫度為850℃左右，煙氣停留時間為3秒左右，爐內床料并保持充分混合，使有害成分在爐膛內充分裂解、破壞、焚燒。

4.6.3采取較全面的防止二次污染的措施，對焚燒時產生的有害的物質進行了處理，可將NOX、SO2及HCl等氣體控制在國家標準之下。為進一步凈化尾氣，在尾部安裝了脫除有害氣體的煙氣處理裝置。爐渣呈干態排出，無渣坑廢水，亦不需處理重金屬污水的設備。

當處理含硫或含氯高的垃圾時，基于流化床燃燒方式的優點，采用爐內加石灰石可脫除SO2和HCl。

4.6.4由焚燒爐尾部排出的飛灰經過電除塵器，飛灰濃度低于國家標準，排出煙囪。整個系統處于干式密閉狀況，因此避免了廠區內的粉塵污染和污水污染，排出的灰渣可綜合利用。

5垃圾焚燒發電項目的經濟性分析

熱電廠現有的三臺35t/h鏈條爐改造為流化床垃圾焚燒爐后，日處理垃圾能達到600噸，配置一臺C12MW的汽輪發電機組，原熱力系統、汽水系統、輸煤系統不變，新建垃圾處理系統。項目經濟性分析如下：

整個改造工程需要投資4800萬元左右；

銷售收入按設備的容量計算，銷售電、汽年收入約5360萬元；

年運行費用約4100萬元；

年銷售稅金及附加費約350萬元；

年獲利潤約900萬元(包括所得稅)；

項目投資回收期約5.5年；

總投資利率約18.8%；

總投資利稅率約26.2%；

該項目在財務上是可行的。

垃圾焚燒發電供熱項目是一項社會公益事業，主要體現了社會效益。同時熱電廠通過技術改造，設備更新換代，取得了一定的經濟效益，找到了新的經濟增長點，實現了熱電廠的可持續發展。

6結束語

6.1結論

6.1.1城市生活垃圾焚燒發電供熱屬一項新興的產業，它解決了城市垃圾造成的污染。與填埋、堆肥相比節省了大量土地，減少了二次污染，同時充分利用了再生能源，達到了對垃圾處理的減容化、無害化、資源化的目的，社會效益顯著。

6.1.2城市生活垃圾焚燒技術已日漸成熟，已實現了垃圾焚燒爐設備全部國產化，并有示范工程，而且已顯示出它的可靠性、穩定性。我國的垃圾焚燒發電供熱事業已初露端倪，并已納入產業化軌道，其發展勢頭迅猛。據有關部門資料介紹，北京、天津、武漢、長沙、南京、溫州、汕頭、珠海、中山等城市都有發展規劃。至2000年，全國將建有大中型垃圾發電廠3～5座，小型工廠10～15座，至2010年，各地將建有各類垃圾能源工廠150～200座。我省已有荷澤、平度、棗莊等市垃圾發電廠已立項及設備訂貨。

6.1.3熱電廠的原有鍋爐設備特別是35t/h鏈條爐效率低，要求煤種好，需要進行更新改造。改為垃圾焚燒鍋爐后，技術水平高，是一條優化組合資產，節能降耗，提高經濟效益的開拓之路。

6.2建議

城市生活垃圾焚燒發電供熱工程是一個社會公益和環保事業，它體現出巨大的社會環保效益，并且又是一個投資高，技術密集型的企業。就其性質來講，它屬于綜合利用高新技術產業項目。它的發展需得到各級政府及有關行業的支持配合，國家應加大力度，研究落實扶持政策，促進該項目順利運行。它應該享受有關的優惠政策。

6.2.1按照國家有關規定，該項目銀行應優先安排基本建設貸款，并給予一定比例的財政貼息。

6.2.2垃圾發電的電量應全部上網，電力主管部門不安排該項目機組作調峰運行。

6.2.3垃圾發電供熱機組的并網運行電價、供熱熱價在還款期內應實行“生產成本+本付息+合理利潤”的定價原則。

6.2.4該項目企業所得稅、增值稅要按照資源綜合利用企業和高新技術企業的規定執行。

篇10

關鍵詞：垃圾焚燒；焚燒爐；電除塵器；袋除塵器；電袋復合式除塵器

隨著目前城市垃圾的大量排放，我們要加強環境保護意識，并且加強一些工廠里除塵處理技術是不可或缺的。近年來，隨著環保要求的提高以及對微細粒子需要進行強化控制，對于除塵技術還要不斷的改進，垃圾焚燒在國外已獲得廣泛應用，已成為垃圾處理的主要手段。保護環境，人人有責，為了人類共同的美好環境，垃圾焚燒與除塵技術相結合，可實現環境與經濟的共同發展。

1 垃圾焚燒在國內的現狀

1.1 隨著國內經濟發展迅速，人民的生活水平不斷提高，城市垃圾量不斷增加。城市的垃圾總量，年增長速度為8%。目前，城市生活垃圾90%采用填埋處理，垃圾的無害化處理不到1/3。

1.2 國內垃圾焚燒工程正在迅速發展。每個省市都在建設或準備建設垃圾焚燒發電廠。國內垃圾焚燒項目在中國的迅速上馬擴展，其原因是多方面的，但主要原因可以歸納如下：第一，城市生活垃圾處理壓力日趨嚴重。第二，國內經濟對電力的巨大需求。

2 垃圾焚燒處理技術存在問題

2.1 國內目前運營的垃圾焚燒處理廠，煙氣處理大都采用半干法加布袋除塵的工藝，這種工藝介于干法和濕法之間，工藝處理效果較干法好，投資較濕法低，因而被廣泛的采用。但隨著我國對環境要求的提高，濕法煙氣處理工藝盡管投資較高，也必將會在今后得到較快的發展。隨著干法處理工藝的提升和進步（如石灰粒度更小，噴射裝置更先進等，干法煙氣處理工藝應用也會有所增加。

2.2 城市生活垃圾焚燒產生的煙氣中含有劇毒物質-二惡英已眾所周知，其危害已備受關注。應用更先進的技術和采用多重方法保證去除和控制其產生，有利于消除社會對垃圾焚燒處理所產生危害的疑慮，為垃圾焚燒處理技術的發展創造良好的外部環境！

3 焚燒爐的除塵

除塵器有旋風除塵器、洗滌器、顆粒層除塵器、電除塵器、袋除塵器、電袋復合式除塵器等各種方法，它的選定，有設備費、運行費、維修、所需動力、除塵效率、大型化的適應性、廢水處理的有無等很多要考慮的因素。作為垃圾焚燒爐排氣用的除塵器，現主要以袋除塵器和電除塵器為中心。

3.1 袋除塵器

將織布、氈等圓筒狀的濾布的一端塞住，從外面或里面把含塵的氣體過濾，在濾布上形成粉塵層，由于這個層可以高效地捕塵，在濾布上堆積的粉塵層，通過反吹振動或脈動噴吹被適當抖落。其特點為：（1）排放煙氣濃度穩定，≤30mg/Nm3，除塵效率高；（2）除塵效率不受粉塵特性的影響；（3）對微細粉塵（PM10）的收集可以通過濾料技術解決；（4）可捕集一定量的二惡英和SO2等有害氣體。

袋式除塵器存在如下不足：（1）運行阻力較大，一般為1500～2000Pa，造成了系統阻力大，除塵器后的引風機功率大，運行費用較高；（2）濾袋壽命有限，更換濾袋費用高，工作量大；（3）化學纖維濾袋不能承受高溫煙氣通過，對煙氣中的水分含量和油性物質含量也有較嚴格的要求。

3.2 電除塵器

電除塵器因為捕集率高，壓力損失低，維護管理容易，適于大型裝置，所以在火力發電等方面占據大型除塵裝置的重心。在垃圾焚燒工程中，到現在為止，仍較多地被采用。電除塵器利用強電場電暈放電使煙氣電離、粉塵荷電，在電場力的作用下將粉塵從煙氣中分離出來。其特點為：（1）本體壓力損失小，一般

電除塵器的主要缺點：除塵性能受粉塵的物理和化學特性影響較大，對于高比電阻粉塵、細微粉塵及高粘性粉塵等的應用效果不理想。因此，為提高除塵效率，不得不大幅度增大集塵面積，這就造成了投資不經濟，甚至在一些特殊工況場合無法正常使用。在300℃左右運行時，在電除塵器內有產生二惡英的可能，最近采用袋除塵器增加有以下理由：（1）由于垃圾質量的變化，加上排氣中水蒸汽濃度降低，為了抑制二惡英產生，推進收塵溫度的低溫化；（2）袋除塵器的高溫耐久性的提高；（3）袋除塵器的集塵性能極高，對控制在灰塵中含有的二惡英排出很有效；（4）在集塵器前，設置水噴霧的冷卻塔和進行脫硫劑泥漿的噴霧工作，即使在異常燃燒時，也很少有高溫火險到達除塵器的可能。

3.3 袋除塵器與電除塵器的特性比較

（1）對亞微米粒子的捕集性能，袋除塵器高。（2）袋除塵器出口的灰塵濃度不大受入口濃度的影響，但電除塵器受入口濃度的影響較大，入口濃度超過設計值，出口濃度不能達到要求值。（3）灰塵的比電阻對電除塵器的集塵性能有很大影響，比電阻因灰塵的組成的操作溫度而異。（4）在上游設置干式洗滌的場合，可與在袋除塵器中的粉塵層內進行吸收反應相對應。因此，在使用電除塵器時，為除去同程度的酸性氣體，吸收劑的量增加30%左右。如上所述，近年來垃圾焚燒設施的排塵處理，采用袋除塵器的情況有所增加。

3.4 電袋復合式除塵器

電袋復合除塵器是基于靜電除塵和布袋除塵2種成熟的除塵理論而提出的一種新型除塵技術。它結合了二者的優點，除塵效率高，既能滿足新的環保標準，又能增加運行可靠性。因此，電袋復合除塵器充分發揮靜電除塵器和布袋除塵器各自的優勢。

3.4.1 機理科學，技術可靠，效率高。常規靜電除塵器第一電場通常能除去煙氣中80%-90%的粉塵，剩余電場用于除去剩下的10%-20%的粉塵。復合除塵器充分利用了靜電除塵器的這一特性，只采用第一電場，余下的細微粉塵由布袋除塵單元過濾掉，充分發揮了布袋除塵器對超細粉塵去除效率高的特點。同時，電袋除塵器利用靜電、布袋兩種成熟的除塵技術，除塵效率能達99.9%以上，出口粉塵質量濃度低于30mg/m3。

3.4.2 不受粉塵特性的影響，除塵效率高。常規電除塵器受粉塵特性的影響很大，使得除塵效率極不穩定。電袋復合除塵器發揮了布袋除塵器對粉塵特性適應范圍廣的特點，使粉塵特性不再成為制約除塵效率的因素，在整體上提高了除塵效率。

3.4.3 過濾阻力小，濾袋壽命長，運行、維護費用低。電除塵器作為布袋除塵器的一級除塵系統，可以大幅降低袋式除塵器入口煙氣的含塵濃度，與普通布袋除塵器相比，電袋復合除塵器的布袋單元負荷大大降低，因而可以選擇較長的清灰周期和較低的噴吹壓力，從而延長濾袋的使用壽命。

3.4.4 占地小，投資省。與布袋除塵器相比，靜電除塵器已經除去了大部分粉塵，大大降低了濾袋負荷，因而可以選擇較高的過濾風速，需要較少的濾袋，結構緊湊，降低占地面積。同時，可以選擇較大的濾袋間距，解決了脈沖布袋除塵器因濾袋較密而在清灰時引起的二次揚塵問題。

4 結束語

近年來，隨著我國城市的發展，城市垃圾的產生量逐年增加。如何合理的處理垃圾，減少環境的污染成為制約城市發展的關鍵。目前，垃圾焚燒是固體廢棄物處理的有效措施。國內大部分城市對垃圾的處理采用堆放和衛生填埋法，對垃圾焚燒技術的研究、開發和應用方面則起步較晚。熟悉垃圾焚燒爐燃燒技術及設備的發展趨勢，和掌握先進的垃圾焚燒爐設計和制造技術尤為重要。

參考文獻

[1]徐文龍.城市生活垃圾管理與處理技術[M].中國建筑工業出版社，2006.