【正文】 于采用何種焚燒爐。選用不同的爐構(gòu)成不同的燃燒系統(tǒng)。西方一些發(fā)達(dá)的國(guó)家目前通用的垃圾焚燒系統(tǒng)主要有以下幾類： （1）垃圾層燃焚燒系統(tǒng)，如采用滾動(dòng)爐排、水平往復(fù)推飼爐排和傾斜往復(fù)爐排(包括順推和逆推傾斜往復(fù)爐排)等。層燃焚燒方式的主要特點(diǎn)是垃圾無(wú)需嚴(yán)格的預(yù)處理。滾動(dòng)爐排和往復(fù)爐排的撥火作用強(qiáng)，比較適用于低熱值、高灰分的城市垃圾的焚燒； （2）流化床式焚燒系統(tǒng)，垃圾的懸浮燃燒，空氣與垃圾充分接觸，燃燒效果好。但是流化床燃燒需要顆粒大小較均勻的燃料，同時(shí)也要求燃料給料均勻，故一般難以焚燒大塊垃圾，因此流化床式焚燒系統(tǒng)對(duì)垃圾的預(yù)處理要求嚴(yán)格，由此限制了其在工業(yè)廢棄物和城市垃圾焚燒領(lǐng)域的發(fā)展。其特點(diǎn)是：流化床燃燒充分，爐內(nèi)燃燒控制較好，但煙氣中灰塵量大，操作復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用較高，對(duì)燃料粒度均勻性要求較高，需大功率的破碎裝置，石英砂對(duì)設(shè)備磨損嚴(yán)重，設(shè)備維護(hù)量大。　　該工藝比較適合我國(guó)的國(guó)情，燃燒比較復(fù)雜、水分比較多的垃圾也能夠把垃圾燃燒徹底，溫度也比較高，投資也比較低，是適合中國(guó)國(guó)情的工藝流程。（3） 旋轉(zhuǎn)筒式焚燒爐系統(tǒng)其工作原理是將垃圾投入連續(xù)、緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的筒體內(nèi)焚燒，爐體水平放置并略為傾斜。通過(guò)爐身的不停運(yùn)轉(zhuǎn)，使?fàn)t體內(nèi)的垃圾充分燃燒，同時(shí)向爐體傾斜的方向移動(dòng)，直至燃盡并排出爐體。故能夠?qū)崿F(xiàn)垃圾與空氣的良好接觸和均勻充分的燃燒。西方國(guó)家多將該類焚燒爐用于有毒、有害工業(yè)垃圾的處理。特點(diǎn)是設(shè)備利用率高，灰渣中含碳量低，過(guò)?？諝饬康?，有害氣體排放量低。但燃燒不易控制，垃圾熱值低時(shí)燃燒困難?！　≡摴に噷?duì)于垃圾量比較少的地區(qū)可以采用該工藝。（4） 脈沖拋式爐排焚燒爐系統(tǒng)其工作原理：垃圾經(jīng)自動(dòng)給料單元送入焚燒爐的干燥床干燥，然后送入第一級(jí)爐排，在爐排上經(jīng)高溫?fù)]發(fā)、裂解，爐排在脈沖空氣動(dòng)力裝置的推動(dòng)下拋動(dòng)，將垃圾逐級(jí)拋入下一級(jí)爐排，此時(shí)高分子物質(zhì)進(jìn)行裂解、其它物質(zhì)進(jìn)行燃燒。如此下去，直至最后燃盡后進(jìn)入灰渣坑，由自動(dòng)除渣裝置排出。助燃空氣由爐排上的氣孔噴入并與垃圾混合燃燒，同時(shí)使垃圾懸浮在空中。揮發(fā)和裂解出來(lái)的物質(zhì)進(jìn)入第二級(jí)燃燒室，進(jìn)行進(jìn)一步的裂解和燃燒，未燃盡的煙氣進(jìn)入第三級(jí)燃燒室進(jìn)行完全燃燒；高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)鍋爐受熱面加熱蒸汽，同時(shí)煙氣經(jīng)冷卻后排出。 　　其優(yōu)點(diǎn)是：1）處理垃圾范圍廣泛 能夠處理工業(yè)垃圾、生活垃圾、醫(yī)院垃圾廢棄物、廢棄橡膠輪胎等。2）燃燒熱效率高 正常燃燒熱效率80%以上，即使水分含量較高的生活垃圾，燃燒熱效率也可以達(dá)到70%以上。3）運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低 由于采用了許多特殊的設(shè)計(jì)以及較高的自動(dòng)化控制水平，因此所需的運(yùn)行人員較少（包括除灰渣人員在內(nèi)一臺(tái)爐僅需兩人），維護(hù)工作量也較少。4）其可靠性高 經(jīng)過(guò)近國(guó)內(nèi)部分垃圾發(fā)電廠多年運(yùn)行表明，此焚燒爐故障率非常低，年運(yùn)行8000小時(shí)以上，一般利用率可達(dá)95%以上。5）排放物控制水平高 由于采用二級(jí)煙氣再燃燒和先進(jìn)的煙氣處理設(shè)備，使煙氣得到了充分的處理。經(jīng)長(zhǎng)期測(cè)試，煙氣排放物中CO含量1—10 PPM，HC含量2—3 PPM，NOx含量35 PPM，完全符合歐美排放標(biāo)準(zhǔn)。煙氣在二、三級(jí)燃燒室燃燒時(shí)溫度達(dá)1000℃，并且停留時(shí)間達(dá)2秒以上，可使二惡英基本分解， ng/m3， ng/m3?！　?）爐排在壓縮空氣的吹掃下，有自清潔功能。在西方經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家，其城市垃圾推積的密度較小，分類收集，熱值高而且灰分與水分較低。我國(guó)的垃圾在垃圾分類收集這方面做得還不夠好，許多各類的垃圾都推積在一起，而且垃圾的熱值較低，水分含量又相對(duì)較高。結(jié)合我國(guó)的國(guó)情借鑒國(guó)外的技術(shù)，經(jīng)過(guò)引進(jìn)與改造，我國(guó)某些城市也設(shè)計(jì)出一些適合我國(guó)國(guó)情的垃圾焚燒系統(tǒng)。 垃圾焚燒發(fā)電廠主要由垃圾傳送、垃圾焚燒、余熱利用、煙氣處理排放、污水處理、灰渣處置和電氣及儀表自控等系統(tǒng)組成。垃圾池內(nèi)的垃圾由設(shè)在垃圾池上方的抓斗吊車送入垃圾料斗， 再經(jīng)喂料器送入焚燒爐的爐排進(jìn)行燃燒。垃圾與爐排片上的均勻氣孔噴出的助燃空氣混合燃燒， 燃燒產(chǎn)生的熱量進(jìn)入余熱鍋爐， ， 溫度390℃左右的蒸汽， 再推動(dòng)汽機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。由主燃燒室揮發(fā)和裂解出來(lái)的煙氣經(jīng)煙氣處理設(shè)備和靜電除塵器處理合格后排入大氣， 主要工藝流程如圖21所示。 圖21 垃圾焚燒發(fā)電工藝流程圖圖22 垃圾焚燒發(fā)電流程圖首先垃圾經(jīng)過(guò)收集，經(jīng)破碎、滾動(dòng)篩與手揀等初處理后，由垃圾車運(yùn)送倒到垃圾存儲(chǔ)坑。再由垃圾坑上方的移動(dòng)吊車把垃圾放入垃圾分配裝置輸送到焚燒爐燃燒。與此同時(shí)，有鼓風(fēng)機(jī)把空氣送入焚燒爐中以提供燃燒所需的氧氣。燃燒產(chǎn)生的熱量加熱鍋爐使水變成水蒸汽，水蒸氣經(jīng)管道輸送到汽輪發(fā)電機(jī)組帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能經(jīng)處理后輸送到電網(wǎng)。燃燒生成的煙氣由管道輸送經(jīng)過(guò)熱交換器給一次空氣進(jìn)行預(yù)熱，再經(jīng)過(guò)一定的降溫處理，然后送入半干式中和反應(yīng)塔進(jìn)行脫硫處理。再經(jīng)過(guò)袋式除塵器進(jìn)行飛灰處理，經(jīng)檢驗(yàn)輸送出符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的氣體后，再由風(fēng)機(jī)送到煙囪，有煙囪排放到空氣中。焚燒后產(chǎn)生的廢渣與不燃物下排后由轉(zhuǎn)送帶送出，再經(jīng)過(guò)磁選器選出可以回收利用的鐵金屬進(jìn)行回收利用如賣給鋼鐵廠。廢渣與飛灰可以進(jìn)行合理利用，如果不能再利用的或有毒的可以進(jìn)行固化后在進(jìn)行填埋，這樣就大大減少造成污染的可能性。第三章 垃圾發(fā)電的主要技術(shù) 垃圾發(fā)電涉及的技術(shù)有很多，也是多方面的。如垃圾的分揀、設(shè)備的選擇、二次污染的控制還有尾氣的處理等等。在此主要介紹垃圾發(fā)電中的部分關(guān)鍵技術(shù)。即垃圾的分揀與回收技術(shù)、垃圾焚燒中二次污染的防治技術(shù)與其垃圾焚燒煙氣的處理技術(shù)。 垃圾分揀與回收 由于西方一些發(fā)達(dá)的國(guó)家，在垃圾的收集存放方面都有比較完善的規(guī)定。德國(guó)在這方面做得比較好。德國(guó)不僅十分重視環(huán)境保護(hù)，在垃圾分類處理方面也有許多獨(dú)到之處。例如，人們倒垃圾時(shí)須將各種垃圾裝入不同顏色的垃圾桶，白色和大型垃圾須在規(guī)定的日子堆放到規(guī)定的地點(diǎn)統(tǒng)一處理……目前，許多國(guó)家正在效仿德國(guó)的這種做法，以求找到一條垃圾處理的規(guī)范出路。采用垃圾分類收集，因此在垃圾分揀方面也就容易得多了。 而我國(guó)在這方面還做得不夠好，城市垃圾一般都是集中收集。想把一些資源回收利用也就相對(duì)困難了。況且我們知道，日常垃圾中有很多可利用的資源，如不加處理進(jìn)行焚燒，不但會(huì)給環(huán)境帶來(lái)危害，而且又浪費(fèi)掉了寶貴的資源。為解決這一問(wèn)題，目前所有垃圾在焚燒前均以手工方式從垃圾堆里分揀出有用物質(zhì)，如各種金屬罐頭盒、塑料瓶等。長(zhǎng)期以來(lái)，這項(xiàng)工作完全靠工人手工完成的。大多數(shù)都是由人工分揀。因而在一些大城市也就出現(xiàn)了這么一群人構(gòu)成的垃圾回收網(wǎng)絡(luò)，主要是靠人們手工揀然后賣給回收站，再由回收站集中賣給加工廠進(jìn)行資源回收利用。但是這個(gè)群體主要收集的對(duì)象是一些價(jià)值比較大形狀不是很大的也不是很臟的東西，這就具有了一定的局限性。因?yàn)檫@樣一來(lái)，那些比較重的體積的，價(jià)值不是很大的又比較臟的，但是又還有利用價(jià)值的資源就有可能被丟棄或遺漏。這樣就會(huì)使得原本可以回收利用的資源浪費(fèi)掉。使資源得不到充分利用。而用機(jī)器分揀不僅速度快，而且分揀徹底，它們既不嫌工作臟累，可以長(zhǎng)時(shí)間的工作效率又高。目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有比較一種完善的垃圾自動(dòng)破碎分揀系統(tǒng)，他應(yīng)該可以在雜亂的垃圾中分揀出各種金屬、玻璃、塑料等，如鐵、鋁、銅、玻璃、塑料、有機(jī)物等分開收集。因?yàn)槔谐３?huì)遇到這一種情況，各種垃圾纏繞在一起，塑料中包著金屬，瓶罐中還有水之類的。 德國(guó)在這方面走在世界的前列，據(jù)了解：最近，德國(guó)埃森市RWE環(huán)保公司（德國(guó)最大的垃圾處理公司）正在試驗(yàn)一套價(jià)值450萬(wàn)歐元的垃圾分揀系統(tǒng)，工人將垃圾傾倒在垃圾傳送帶上后，設(shè)備會(huì)將各種有用物質(zhì)，如罐頭盒、包裝紙盒、各種塑料制品等自動(dòng)分揀干凈，完全滿足法律制定者們的要求。據(jù)生產(chǎn)這套設(shè)備的公司負(fù)責(zé)人稱，實(shí)驗(yàn)結(jié)果甚至超出人們的預(yù)料。目前，在德國(guó)東部城市萊比錫有一套處理“黃口袋” 垃圾的先進(jìn)系統(tǒng)已經(jīng)投入使用，其巨大的渦輪桿像絞肉機(jī)那樣吃進(jìn)一個(gè)個(gè)黃口袋，振動(dòng)篩將垃圾振動(dòng)開，一根吸管首先將垃圾中的塑料薄膜吸掉，然后磁鐵將垃圾中的金屬吸走。設(shè)備在工作時(shí)人們還可以聽(tīng)到如給汽車輪胎打氣的嘶嘶聲，這種聲音是設(shè)備控制系統(tǒng)為設(shè)備引路，將其導(dǎo)向主要的工作點(diǎn)。這種近紅外控制技術(shù)是最近兩年剛開發(fā)出來(lái)的新技術(shù)?！　「呒夹g(shù)分揀系統(tǒng)分揀垃圾時(shí)采用了光學(xué)技術(shù)。用光源照射垃圾，由傳感器記錄下垃圾的反射光譜，計(jì)算機(jī)根據(jù)光譜來(lái)確定以哪種方式處理這種垃圾，由計(jì)算機(jī)控制安裝在傳送帶上的噴嘴，靠高壓氣體將傳送帶上的各種有用物質(zhì)吹到傳送帶旁安放的收集容器內(nèi)。這一過(guò)程十分迅速。不過(guò)，有時(shí)如果許多垃圾纏在一起或飲料瓶?jī)?nèi)的飲料沒(méi)有喝完，計(jì)算機(jī)也會(huì)感到迷茫，不能及時(shí)控制噴嘴，從而出現(xiàn)噴嘴噴氣遲緩現(xiàn)象。盡管有這樣或那樣的小問(wèn)題，該系統(tǒng)還是能夠區(qū)分出各種物質(zhì)，如PET、硬泡沫塑料聚苯乙烯等材料。分揀后的剩余垃圾再送往垃圾焚燒廠焚燒。自動(dòng)化分揀設(shè)備的分揀速度明顯高于人工，每套系統(tǒng)每小時(shí)可以分揀14噸垃圾，人工每小時(shí)最多只能分揀3噸。此外，自動(dòng)化分揀設(shè)備分揀出的各種材料純度高，很受那些負(fù)責(zé)處理這些可再生材料的企業(yè)的歡迎。當(dāng)然，德國(guó)要想馬上用自動(dòng)化垃圾分揀系統(tǒng)取代現(xiàn)有系統(tǒng)還無(wú)法實(shí)現(xiàn)，目前也只能作為現(xiàn)有垃圾處理設(shè)備的補(bǔ)充，因?yàn)榈聡?guó)還有許多地方的設(shè)備還不能滿足日益增多的生活垃圾的分類和處理。根據(jù)德國(guó)市政管理部門計(jì)算，德國(guó)至少還缺少100套垃圾分揀設(shè)備，預(yù)計(jì)需投資10億歐元。目前，德國(guó)高技術(shù)垃圾分揀設(shè)備生產(chǎn)公司的目標(biāo)是，從垃圾中分揀出所有可再利用的材料。此外，通過(guò)干凈的分揀，德國(guó)無(wú)需建造新的焚燒設(shè)施，可使處理垃圾的價(jià)格保持穩(wěn)定。 垃圾焚燒過(guò)程中如何防止二惡英產(chǎn)生的控制技術(shù)二惡英(Dioxin)，又稱二氧雜芑，是一種無(wú)色無(wú)味、毒性嚴(yán)重的脂溶性物質(zhì)，二惡英實(shí)際上是二惡英類（Dioxins）一個(gè)簡(jiǎn)稱，它指的并不是一種單一物質(zhì)，而是結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都很相似的包含眾多同類物或異構(gòu)體的兩大類有機(jī)化合物。這類物質(zhì)非常穩(wěn)定，熔點(diǎn)較高，極難溶于水，可以溶于大部分有機(jī)溶劑，是無(wú)色無(wú)味的脂溶性物質(zhì)，所以非常容易在生物體內(nèi)積累。自然界的微生物和水解作用對(duì)二惡英的分子結(jié)構(gòu)影響較小，因此，環(huán)境中的二惡英很難自然降解消除。它包括210種化合物。它的毒性十分大，是氰化物的130倍、砒霜的900倍，有“世紀(jì)之毒”之稱。國(guó)際癌癥研究中心已將其列為人類一級(jí)致癌物。環(huán)保專家稱，“二惡英”，常以微小的顆粒存在于大氣、土壤和水中，主要的污染源是化工冶金工業(yè)、垃圾焚燒、造紙以及生產(chǎn)殺蟲劑等產(chǎn)業(yè)。日常生活所用的膠袋，PVC（聚氯乙烯）軟膠等物都含有氯，燃燒這些物品時(shí)便會(huì)釋放出二惡英，懸浮于空氣中。 城市工業(yè)垃圾焚燒過(guò)程中二惡英的形成機(jī)制仍在研究之中。目前認(rèn)為主要有三種途徑：，焚燒溫度低于800℃，含氯垃圾不完全燃燒，極易生成二惡英。燃燒后形成氯苯，后者成為二惡英合成的前體；、含碳物質(zhì)如紙張、木制品、食物殘?jiān)冉?jīng)過(guò)銅、鈷等金屬離子的催化作用不經(jīng)氯苯生成二惡英。，尤其是氯系化學(xué)物質(zhì)，像殺蟲劑、除草劑、木材防腐劑、落葉劑（美軍用于越戰(zhàn)）、多氯聯(lián)苯等產(chǎn)品的過(guò)程中派生。 我們采用垃圾焚燒發(fā)電的一個(gè)目的就是為了解決垃圾給環(huán)境帶來(lái)的污染問(wèn)題，為此我們要防止垃圾在焚燒過(guò)程中二惡英的產(chǎn)生。主要解決辦法如下：（1）采用“三T”控制法 即焚燒爐應(yīng)具有二燃室，提高焚燒爐內(nèi)的燃燒溫度使其(850176。C)；在二燃室送入二次空氣，充分?jǐn)嚢杈徍驮鰪?qiáng)湍流度；延長(zhǎng)煙氣在二燃室的停留時(shí)間，煙氣在爐膛及二燃室內(nèi)停留的時(shí)間不少于2秒；再者就是選用合適的爐膛和爐排結(jié)構(gòu)改善燃燒狀況使垃圾在焚燒爐中完全燃燒?？s短煙氣在處理和排放過(guò)程中處于300500176。C溫域的時(shí)間，控制余熱鍋爐的排煙溫度不超過(guò)250176。C左右。（2）選用新型袋式除塵器，控制除塵器入口處的煙氣溫度低于200℃，并在進(jìn)入袋式除塵器的煙道上設(shè)置活性炭等反應(yīng)劑的噴射裝置，進(jìn)一步吸附二惡英。（3）在生活垃圾焚燒廠中設(shè)置先進(jìn)、完善和可靠的全套自動(dòng)控制系統(tǒng)，使焚燒和凈化工藝得以良好執(zhí)行。（4）通過(guò)分類收集或預(yù)分揀，控制生活垃圾中氯和重金屬含量高的物質(zhì)進(jìn)入垃圾焚燒廠。（5）由于二惡英可以在飛灰上被吸附或生成，所以對(duì)飛灰應(yīng)用專門容器收集后作為有毒有害物質(zhì)送安全填埋場(chǎng)進(jìn)行無(wú)害化處置，有條件時(shí)可以對(duì)飛灰進(jìn)行低溫（300—400℃）加熱脫氯處理，或熔融固化處理后再送安全填埋場(chǎng)處置，以有效地減少飛灰中二惡英的排放。（6）采用“二惡英”實(shí)時(shí)在線檢測(cè)系統(tǒng)，“二惡英”實(shí)時(shí)在線檢測(cè)系統(tǒng)是世界上首次推出的利用極微量實(shí)時(shí)檢測(cè)技術(shù)來(lái)檢測(cè)垃圾焚燒設(shè)備中二惡英的含量的儀器，它可以連續(xù)檢測(cè)垃圾焚燒系統(tǒng)所排出煙氣中含有的生成二惡英類物質(zhì)的重要中間體—氯苯酚的含量，從而可以判斷出煙氣中的二惡英類物質(zhì)的含量。 利用它可以實(shí)時(shí)連續(xù)地檢測(cè)排放的煙氣，能夠把握每一時(shí)刻的垃圾焚燒系統(tǒng)和煙氣處理系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。綜上所述，二惡英是很可怕的，垃圾焚燒發(fā)電煙氣中的二惡英也是是客觀存在的，但對(duì)此產(chǎn)生盲目的恐慌，是完全沒(méi)必要的。我們應(yīng)該科學(xué)的看待并用先進(jìn)的科學(xué)手段去處理防止其產(chǎn)生。我國(guó)生活垃圾中含氯化合物和重金屬含量相對(duì)較少，只要嚴(yán)格采取上述相關(guān)控制措施，垃圾焚燒發(fā)電排放的二惡英濃度是可以有效控制的，一般是不會(huì)超過(guò)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。 垃圾焚燒煙氣凈化理技術(shù)垃圾焚燒煙氣凈化處理的方法主要有干法尾氣凈化處理和半干法尾氣凈化處理。（1）干法工藝，即“綜合反應(yīng)器+布袋除塵”煙氣治理工藝。此法是在垃圾焚燒鍋爐的出口設(shè)置急冷反應(yīng)塔，使尾氣溫度迅速降至170℃左右，抑制二惡英的再生成，然后將Ca(OH)2干粉和特殊反應(yīng)助劑經(jīng)定量供給裝置，由鼓風(fēng)機(jī)噴射進(jìn)急冷反應(yīng)塔和布袋反應(yīng)器之間的煙道內(nèi)，Ca(OH)2粉體和特殊反應(yīng)助劑與尾氣中的酸性氣體發(fā)生如下中和反應(yīng)：Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O 式（31） Ca(OH)2+SO2→CaSO3+H2O 式（32）2CaSO3+1O2→2CaSO4 式（33）同時(shí)特殊反應(yīng)助劑與尾氣中的重金屬及二