【正文】 城市垃圾在 1000噸以上，就可以保證穩(wěn)定發(fā)電。 3．開發(fā)適合我日垃圾的國產(chǎn)焚燒鍋爐 國外目前比較成熟的垃圾焚燒設備多為馬丁爐排鏈條爐。對于熱值較高的城市垃圾而言，這種選擇無疑具有其科學性，但在處理熱值較低且變化范圍較大的我國城市垃圾時，必然帶來一定程度上的困難，甚至影響整個垃圾焚燒廠運行。深圳衛(wèi)主處理廠引進的日本焚燒爐就已經(jīng)遇到了這一情況，從投資的角度來看，引進一套（兩臺）日處理量600 噸垃圾（發(fā)電功率為 2x3Mwe）的焚燒發(fā)電處理廠需要投資約 億人民幣，對于處于發(fā)展時期的我國來說是難以接受的。若能開發(fā)研制符合中國國情的國產(chǎn)化垃圾焚燒爐，將具有廣闊和應用前景。在固體廢棄物的焚燒處理方面 ，我國科研工作者做過大量的工作，主要采用鼓泡流化床或循環(huán)流化床燃燒方式。對于熱值及成分多變的垃圾，流化床燃燒是具有其獨特的優(yōu)勢的，這己為國外學者所公認。尤其是在污染物控制方面，流化床同時解決了燃燒與脫污染物過程，有效地降低了設備的初投資，減小系統(tǒng)的復雜性，因此采用流化床焚燒方式，開發(fā)研制符合中國國情的國產(chǎn)化垃圾焚燒爐將是一條合理的技術(shù)路線。從工藝角度看。垃圾焚燒技術(shù)的核心是燃燒問題，只有保證鍋爐能穩(wěn)定、充分清潔地燃燒，才可能實現(xiàn)垃圾的無害化和降容化。為了組織好燃燒；需要開發(fā)一套成熟的能把成分復雜、大小不一的 原始垃圾順利送入燃燒裝置，并把灰渣及不可燃物質(zhì)（如石磚等）從燃燒設備順利排出的技術(shù)和裝置，焚燒后垃圾減量程度可達 90％。為了保證垃圾焚燒后不對環(huán)境造成二次污染，需要發(fā)展相關(guān)的污染控制技術(shù)，一方面要靠合理、有效地組織燃燒過程以控制 Nox 和二惡英、吹哺類的污染物產(chǎn)生量，另一方面要有效地去除或防止 HCI、 Sox和重金屬的污染，為了減少投資和提高效率，需要有效地回收燃燒產(chǎn)物：煙氣中的熱能。燒掉垃圾，只是滿足環(huán)保的需要，實現(xiàn)了垃圾的無害化、降容化。垃圾焚燒爐的熱利用，亦即進一步運用余熱鍋爐，充分利用焚燒熱，實現(xiàn)蒸汽發(fā) 電、供熱，是垃圾的資源化。此外，還可對焚燒后的灰渣進行制磚等綜合利用。概括他說，垃圾焚燒綜合利用技術(shù)需要解決燃燒、污染控制和進料、排渣等一系列問題。這些問題在通常的燃燒組成穩(wěn)定的燃料時是可以解決的，但由于作為燃料的垃圾的復雜成分需要進行深入詳細的研究。 四、垃圾焚燒發(fā)電綜合利用技術(shù) 1．垃圾進料裝置 國內(nèi)的城市生活垃圾沒有分類，而分選、破碎的設備不僅十分復雜，而且可靠性差，因此不能走國外的流化床焚燒爐把垃圾破碎到一定粒度（如 1~10mm）的路線，必須開發(fā)出能原始垃圾（盡管其中可能含有木頭、金屬和磚石等不規(guī)則 物體）順利送入爐膛的進料裝置，清吩學根據(jù)幾十年煤燃燒技術(shù)科研與工程的經(jīng)驗和對國內(nèi)外有關(guān)裝置的比較、研究，選用爐排進料、流化床燃燒的方式，順利解決了這個問題。 2．流化床垃圾焚燒技術(shù)流化床燃燒技術(shù)是專門針對低熱值燃料而開發(fā)的，流化床焚燒低熱值的垃圾有較高的效率，燃燒效率可高達 95％以上，而且對燃料成分變化不敏感：熱值不足以維持熱平衡時投入輔助燃料（煤）助燃。通過實驗運行，己解決了焚燒的充分性、可靠性，而且由于流化床獨特的燃燒方式，其氣體有害物的排放量少于其它焚燒方式。清華大學對垃圾焚燒機理的理論與實驗研究己為 垃圾焚燒爐的設計提供了必需的設計依據(jù)。 3．流化床床上排渣技術(shù) 由于垃圾成分及形狀復雜，灰渣的顆粒大濘、形狀也不盡一致，不同子一般流化床的排料條件，需采用特殊的排渣技術(shù)。清華大學通過研究、采用床上定向排渣技術(shù)可以解決排渣問題。 受熱面防腐技術(shù)垃圾焚燒時由于其原始組成中含有大量的塑料，會生成具有很強腐蝕能力的 HC1：為降低氮的氧化物生成，需要分級燃燒，爐膛內(nèi)形成還原氣氛。應研究還原區(qū)的高溫腐蝕。此項技術(shù)正在研究中。 5．污染物脫除技術(shù) 一般地，利用流化床可實現(xiàn)爐內(nèi)脫硫、除 HCI 等，并有效地降低氮的氧化物 Nox 的生成。為經(jīng)濟、有效地控制污染物的排放，應研究污染物的生成機理，開發(fā)可靠的脫除污染物技術(shù)。目前清華大學已具有實用的爐內(nèi)脫硫、除 HCI 技術(shù)，其它污染物的脫除技術(shù)正在研究中。根據(jù)清華大學已有日處理 10 噸垃圾的熱態(tài)實驗裝置上試驗的結(jié)果， HCL＜ 50ppm， NOX＜ 500ppm,S0X＜ 1500ppm,均低于國家排放標準。由于采用流化床焚燒技術(shù)，有機物充分燃盡，幾乎不存在二惡英、呋喃排放問題。 6．灰渣綜合利用技術(shù) 對流化床排出的灰渣經(jīng)磁選除去金屬（回收）后，進行簡單破碎，即可成為水泥、磚等的原料之一，需要時焚 燒后的灰渣成分、特性及其它原料的配比進行研究。 五、產(chǎn)業(yè)化條件 城市垃圾焚燒發(fā)電綜合利用可逐步產(chǎn)業(yè)化，不僅可將以后產(chǎn)生的城市生活垃圾全部焚燒發(fā)電降容處理。而且可能部分的消化以前多年遺留下未處理的垃圾。除發(fā)電外，還可以為垃圾焚饒?zhí)幚韽S附近的企事業(yè)單位或居民提供熱源如冬委供暖、工業(yè)用汽，焚燒后的灰渣可以制成建筑材料或作為筑路材料。焚燒后垃圾體積下降 90％，焚燒降容后填埋占用土地面積大大下降。其效益是多方面的。一臺蒸發(fā)量為 20t/h的焚燒鍋爐每天可處理垃圾約 300 噸左右，按每年運行 300 天計，一年可處理城市垃圾計 9萬噸，這相當于 30 萬城市居民一年的垃圾排放量。焚燒爐的各項排放指標均可以達到國家環(huán)保要求。垃圾焚燒產(chǎn)生的熱量可用于發(fā)電或供熱、制冷，發(fā)電功率為 3000kWe，可保證垃圾焚燒廠在經(jīng)濟上不僅可自我維持，節(jié)省了垃圾處理費用，甚至還略有盈余。 一我國近五百個大中小城市，每年垃圾產(chǎn)量可達七千多萬噸，市場是極為廣闊的。據(jù)統(tǒng)計分析，我國大中城市垃圾中無機物平均含量較大，有機可燃物含量較小。除局部地區(qū)熱值可達 6500kJ/kg 外、大部分垃圾的熱值不足 4000kJ/Kg，而國外的垃圾焚燒設備主要適用于處理較高熱值的垃圾（一 般熱值應大于 6500kJ/kg），此外 ,我國垃圾沒有分揀，成分遠比國外的生活垃圾復雜。由于不同熱值、不同成分燃料的燃燒特性差異很大，因此，從技術(shù)上說，照搬國外的技術(shù)、設備是不能很好地解決我國的垃圾焚燒問題的。 二從經(jīng)濟上說，國外的 12Mwe垃圾發(fā)電機組的初投資可達 ，是其常規(guī)火力電站投資的二倍以上，而比國內(nèi)同等規(guī)模的常規(guī)火力電站的初投資（約 1 億人民幣）大四倍多。運行費用高 30~50%以上。因此，大規(guī)模引進國外機組建設垃圾焚燒廠是不可能的，在中國是沒有經(jīng)濟可行性的。 六、科研開發(fā)條件 清華大學工業(yè)鍋爐及民用煤清潔燃燒國家工程研究中心在流化床燃燒技術(shù)研究方面一直處于國內(nèi)領先水平。先后研制出 4~220t／ h 蒸發(fā)量多種類型的燃煤國產(chǎn)化循環(huán)流化床鍋爐，現(xiàn)正在主持國家九五攻關(guān)項目“ 125Mwe循環(huán)流化床鍋爐的研制”工作。 1993 年，向臺灣出售一臺 75t／ h（ 12Mwe）以工業(yè)固體廢棄物為燃料的焚燒爐整套技術(shù)圖紙。在垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)研究方面，清華大學己作了大量工作，利用自籌資金建設了熱態(tài)實驗臺和冷態(tài)實驗臺，開展一些基礎研究和技術(shù)開發(fā)工作，并取得了階段性成果，已申請兩項國家專利，其一是“燃用多成分低 熱值的流化床鍋爐及其運行方法”，是主要針對大中城市研制的大型流化床焚燒爐，單爐處理量 150 一 500t／ d，其二是“燃用固體廢棄物的快裝流化床焚燒爐”，是針對小區(qū)、車站、機場、碼頭的設計的快裝型流化床焚燒爐，單爐處理量 50 一 150t／ d。前面所述的進料技術(shù)、流化床焚燒技術(shù)、排渣技術(shù)和污染物脫除技術(shù)包含在這兩個專利之中。此外，還有多項技術(shù)，有害物經(jīng)濟脫除技術(shù)等正在研究中，擬研究成功后申請相應的國家專利。 七、商業(yè)化垃圾電站投資及效益分析 根據(jù)清華大學目前研究和熱態(tài)實驗的基本數(shù)據(jù)，參照國內(nèi)常規(guī)小型熱電站投資、收費 標準，以每天處理 900 噸垃圾的焚燒發(fā)電廠為例，說明完全國產(chǎn)化的垃圾電站的投資運行費用概算。 垃圾處理量 900t／ d，占地面積 2500m2，建筑面積 18000m2，全廠包括垃圾收集上料系統(tǒng)、垃圾焚饒鍋爐、汽輪發(fā)電機系統(tǒng)、三廢處理系統(tǒng)及輔助工程系統(tǒng)等。擬采用三機四爐，即三套汽輪發(fā)電機，四臺垃圾焚燒鍋爐（三開一備）。 （ 1）單爐垃圾處理量 300t/d （ 2）焚燒鍋爐臺數(shù) 4臺 （ 3）年運行時間＞ 7000小時 （ 4）垃圾低位發(fā)熱量 5000kJ/kg（ 4180~6500kJ/kg） （ 5）垃圾水分 20~45％ （ 6）垃圾焚燒溫度 800~950’ C （ 7）過量空氣系數(shù) ~ （ 8）汽輪發(fā)電機出力 3000kw／臺 （ 9)輪發(fā)電機臺數(shù) 3臺 （ 10）有害物排放濃度煙塵＜ 30mg／ m3， HCI＜ 50mg／ m3， N0x＜ 500mg／ m3， SOx＜ 200mg／ m3， CO＜ 60mg／ m33． 三臺汽輪發(fā)電機總發(fā)電功率為 9000kw，自用電為 2021kw，外供 7000kw，全年運行 7000 小時，共外供 7000x7000=，每度電售價按 元考慮，則年售電收入 1470 萬元，如果鍋爐產(chǎn)生蒸汽不僅發(fā)電，而且進行供熱，效益會更好?；厥盏膹U金屬可外售，焚燒后的灰渣可作建筑原料，也可有少量收入。此外，工程建成后，每年減少垃圾填埋量約 26 萬噸，每噸填埋費按 25 元計，每年可節(jié)省填埋費 650 萬元，同時可減少用于填埋的占地約 30 畝，又可節(jié)省一筆土地征用費，并節(jié)約了土地資源。 桑榆選自 中國節(jié)能 產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 2021111