越来越火的垃圾焚烧发电 你知道多少？

——光大环保有限公司总经理蔡曙光近日对中新网能源频道表示：“解决垃圾围城，减量化是下面要做的工作，但是这个过程需要3-50年才能完成。由于垃圾分类不理想，我国的生活垃圾基本都是混合垃圾，而焚烧是目前处理混合垃圾的最好方式。”

——依照《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》，预计到2015年年底，我国投产和在建的生活垃圾焚烧发电厂将超过300座。

——谈到对未来国内垃圾焚烧发电行业的发展，蔡曙光表示：“未来，垃圾焚烧发电不会衰，只会增。”

那么，你对垃圾发电技术了解多少呢?我们一起来看一看

垃圾焚烧处理法垃圾的燃烧过程，本质上是质量传递、热传递、动量传递、化学反应、结构变化等物理化学反应综合在一起的一个复杂过程。其中，垃圾焚烧余热的利用成为人们普遍关注的问题，其利用方式主要有三种：发电、供热和热电联产，受我国可再生能源的影响，绝大多数垃圾焚烧余热都是用于发电，极少部分开始用于供热或热电联产。

垃圾焚烧发电工艺条件

城市生活垃圾能否采用焚烧处理技术，取决于垃圾中可燃质含量、低位发热值和垃圾含水率。一般要求，生活垃圾可燃成分为30%~40%以上，低位发热值在3350kJ/kg以上，垃圾含水率50%以下，垃圾能够自燃焚烧，但在此条件下垃圾焚烧，无法满足炉膛内烟气850℃/2S的要求。生活垃圾低位发热值在6280kJ/kg以上，可以实现稳定燃烧，不但可以满足炉膛内烟气850℃/2S的要求，而且可以满足工质发电的需要，有效利用能源，建设垃圾焚烧发电厂。

目前，国内城市生活垃圾人均生成量为(0.8~1.3)kg/人˙d，一般取1.1kg/人˙d为设计依据(包括所有在本地区生活的人口)。目前，国内已建成焚烧设施的城市，生活垃圾低位热值大多在5000kJ/kg上下，含水率一般大于50%，与发达国家城市相比，其特征是热值低、含水率高、组分成分变化大，垃圾焚烧有一定难度，垃圾焚烧锅炉热效率较低。在蒸汽参数方面，通常垃圾焚烧厂余热锅炉蒸汽参数为中温中压参数(4MPa和400℃)。

若提高蒸汽参数将有助于提高余热利用效率，提高发电量，增加垃圾厂的收入，但同时也加剧了余热锅炉材料的腐蚀，缩短了设备的使用寿命，增加了折旧成本。广州李坑垃圾焚烧发电厂一期工程锅炉参数为5.4MPa，490℃，达到次高压参数，采用次高温次高压参数的经济性和对中国国情的适应性目前仍在探索中。

垃圾焚烧技术类型及特点

层燃炉技术

这种焚烧方式不需对入炉垃圾作严格的预处理，活动炉排的机械运动能实现对垃圾的搅动与混合，可防止垃圾进炉后遇到强热产生表面固化，进而影响垃圾内部传热和气体流动，以致延长垃圾的燃烧时间，导致不完全燃烧。垃圾的干燥、着火、燃烧及燃烬等一系列过程都在炉排上进行，故处理效率高;垃圾层均匀，燃烧较稳定、完全，飞灰量少。

回转炉技术

回转窑焚烧炉通常包括废弃物接纳贮存、进料、炉体、废热回收和二次污染控制等部分。窑身为一微倾斜布置、低速回转的圆筒，垃圾从高端送入，在筒内翻转燃烧，直至燃烬从下端排出。有水冷壁式和耐火砖衬式两种。其中，前者有水冷壁沿回转筒周向排列，以吸收焚烧后放出的热量，降低筒体温度。

筒体下部设置风室，空气由水冷管进入，穿过底部料层，混合较均匀。耐火砖衬式的筒内壁用耐火砖衬里，蓄热量大，燃烧温度高，但其空气由筒体一端送入，致使筒中心空气过剩，而筒底部得不到应有的空气，同时因其筒体重、惯量大、转速低，因而垃圾的翻动和搅拌不充分，燃烧速度和效果不如水冷式。

流化床技术

流化床焚烧炉物料处于悬浮状态，空气与垃圾充分接触，烟气流速高，燃烧效果好，分级燃烧有效降低氮氧化物的排放、低成本脱硫、灰渣易于综合利用、负荷调节范围大、燃烧稳定。但是，流化床一般难以焚烧大块垃圾，因此对垃圾的前分选和破碎工序要求严格，由此限制了其在工业废弃物和城市垃圾焚烧领域的发展。另外，由于垃圾和砂粒在炉内呈流化状态，加上补充燃煤，所以烟气中的粉尘含量较大，除尘器负担加重，飞灰量增多，处理费用增加。近年来，由于煤价的上涨，飞灰量大、需要预处理等原因，使得流化床垃圾焚烧炉在我国的应用和发展受到一定的制约。

主要问题及解决对策

二噁英

二噁英即多氯代二苯并恶英和多氯代二苯并呋喃的通俗名称，具有强致癌性。主要是由于燃料中本身含有的二噁英在燃烧中未被破坏、燃料不完全燃烧或固体性灰表面发生异相催化反应合成二噁英。垃圾在燃烧温度850℃时会产生二噁英，目前主要的解决办法就是把炉膛温度控制在1200℃以上，生成物中将不包含二噁英前驱物，大大降低后期的重新合成几率，但当排烟温度冷却到300~500℃时，会重新组合生成二噁英，一般采用急冷技术使烟气急速冷却到200℃以下，从而减少烟气在二噁英合成温度区的停留时间，扼制其再合成，但这种温度控制在技术上要求较高，急冷的方法也不利于焚烧余热的利用，而且高温除尘技术现在还不过关。

目前，在燃烧中通常采用“3T+E”的原则，即提高炉膛温度(Temperature)、提高在高温区的停留时间(Time)、提高炉膛内混合强度(Turbulent)和过量空气系数(Excessair)，对垃圾进行充分燃烧，使得垃圾中二噁英及其前驱物充分分解，但显然这样会增加NOx排放浓度，造成另外的污染物负担。此外，燃烧中通过投加硫、钙的化合物及其它碱性化合物等对氯源进行控制，可以降低二噁英的排放，但是离完全控制其污染，还有一定距离。对于已经产生的烟气中的二噁英可以采用活性炭吸附、催化分解、紫外光分解、微生物降解和综合静电烟气净化等方法进行处理。

但二噁英的去除要从源头上控制才是根本所在

一般认为，有氯和金属元素存在条件下的有机物燃烧均会产生二噁英，垃圾中含有的大量有机氯化物(如聚氯乙烯翅料、氯苯等)是焚烧过程中二噁英的主要来源。垃圾在焚烧前的分选，不但可以有效控制二噁英氯源，而且可以最大限度地回收利用物质资源。但是分选工作量大、工作环境恶劣和自动化程度不高等因素使其可行性大大降低。垃圾分类回收，是垃圾资源化的必然要求，也是垃圾收集方式的一种必然趋势，我国应尽快根据国情积极完善垃圾分类回收系统和提高垃圾综合治理技术。首先应加强对公众的环境意识教育，采取道德和法律双管齐下的方针，来推动垃圾分类回收;其次，政府应完善分类体系，统一标准，建设方便的垃圾分类收集运输装置，如垃圾分选中心，大件垃圾处理设施，绿化垃圾堆肥设施等，这样才可能做到真正意义上的分类处理;此外，垃圾分类回收应制定相应产业政策，采取市场化运作的方式。

焚烧飞灰

垃圾在焚烧时会产生5%左右(质量分数)的垃圾焚烧飞灰。垃圾焚烧飞灰中除了含有大量二恶英外，还富集了垃圾中的大部分重金属元素(Pb、Cd、Cr等)和易溶盐类，因此，需将垃圾焚烧飞灰作为危险固体废物进行处置，配套建设危险废物处理场。

目前对垃圾焚烧飞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学稳定化后再填埋等处置方式。倪文等提出了“烧制陶粒”、“作为凝石成岩剂的原料”和“作为UASB和EGSB废水处理装置的生化反应促进剂同时回收重金属”3种资源化利用垃圾焚烧飞灰的方案，值得深入研究和进行产业化推广。

垃圾焚烧渗滤液

垃圾焚烧渗滤液与垃圾填埋场水质特征不同，具有COD高(可达70000mg/L)，BOD5/COD高，NH3-N高;金属离子含量高;水质变化大、毒性大、难处理等特点。垃圾焚烧厂渗滤液的排放标准《污水综合排放标准》(GB8978-1996)远高于垃圾填埋场渗滤液的排放标准《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB1688-1997)。目前对垃圾焚烧渗滤液尚无成熟完善的系统处理工艺，处理研究主要集中在膜生物反应器、电解、催化湿式氧化(CWAO)、人工湿地处理等方法，但处理费用较高，因此，寻找经济、高效的处理工艺就成为解决垃圾焚烧渗滤液二次污染问题的当务之急。

说明：本文技术信息作者为刘亭亭，季鸣童;图文无关