【正文】 只有焚燒處理后，重量減少到 25%，體積減少到 5～10%。目前，最差的垃圾復(fù)合肥僅用有機物垃圾的百分之幾，（不到 10%），其余送去填埋。如果一個垃圾焚燒廠污染排放物超過國家 標準的規(guī)定，造成二次污染，那它就是失敗的。我國中央和地方政府都很支持垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，中央在 2020年 11 月出臺了對垃圾焚燒發(fā)電項目實行增殖稅即征即退的優(yōu)惠政策，這一政策非常明確且易于操作。 iii. 減免稅費 減免稅費也是促進生物質(zhì)能源發(fā)展的重要措施。如：德國從 1991年～ 2020 年，聯(lián) 17 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 邦政府在生物質(zhì)能領(lǐng)域的投資補貼總計為 。因此我國也應(yīng)考慮逐步制定合理和優(yōu)惠的政策促進垃圾焚燒發(fā)電的發(fā)展。在滿足污染排放物達到國家標準的前提下，設(shè)備越簡單，運行費用越低，投資越省越好。垃圾焚燒設(shè)備廠必須和設(shè)計院、焚燒廠三方合作，全面跟蹤焚燒設(shè)備工程設(shè)計、安裝調(diào)試運行中的優(yōu)缺點，然后全面分析經(jīng)驗和教訓(xùn)及具體技術(shù)問題，尋找新的解決辦法、途徑，再設(shè)計更加先進、更加完善、更符合實際的焚燒設(shè)備來，才成為可能。玻璃、金屬回收利用，有害物資再分選利用后填埋，石、磚、爐渣送填埋，其余送垃圾發(fā)電廠。設(shè)計發(fā)電裝機容量為 18兆瓦，日發(fā)電量 ，年上網(wǎng)的總電量為 億 kWh，相當于每年節(jié)約標準煤 ，真正實現(xiàn)了對垃圾的資源化、無害化處理。 15 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 天津市首座垃圾焚燒發(fā)電廠正在建設(shè)之中，總投資 億元，垃圾焚燒處理系統(tǒng)采用世界先進的日本 TAKUMA公司 SN 型爐排焚燒技術(shù)，由 3條 400噸 /天的焚燒線組成， 每天可處理生活垃圾 1200 噸。自 2020 年 7 月 1 日至 2020 年 6 月 30 日，累計處理垃圾 萬噸， 2020 年 7月，電廠的垃圾焚燒量達到了 5萬噸。為此， 2020 年，上海建成了其首家垃圾焚燒發(fā)電廠，處理來自浦東全區(qū)的生活垃圾，在一定程度上緩解了這種壓力。 2020年前上海的垃圾處理都是直接填埋，不僅對環(huán)境造成很大的污染，而且占用大量土地。 (3)設(shè)備國產(chǎn)化。 (2)垃圾資源化利用技術(shù)。二期工程有三個特點： (1)低熱值城市生活垃圾焚燒工藝。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(fā)熱值約3300kJ/kg左右 )、多變化、未經(jīng)分選的特點，垃圾進爐后水分蒸發(fā)大量吸熱，干燥時間長，著火慢，易結(jié)塊，燒透時間長，爐膛溫度易大幅波動，垃圾焚燒不穩(wěn)定；同時一期工程垃圾焚燒熱能利用率低，總體發(fā)電能力僅為 500kW，每年還需向電網(wǎng)買電。 14 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 4我國應(yīng)用垃圾焚燒發(fā)電實例 深圳市市政環(huán)衛(wèi)綜合處理廠應(yīng)的用異重循環(huán)流化床垃圾焚燒新技術(shù)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(yè)運行，這是國內(nèi)首座擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型垃圾焚燒發(fā)電工程，這一系統(tǒng)集成了國內(nèi)開發(fā)的垃圾低污染焚燒技術(shù)、尾氣凈化技術(shù)、自動點火、冷渣分選和燃燒控制等專利技術(shù)，達到國際領(lǐng)先水平的污染控制和排放技術(shù) 指標。 其特征是：反應(yīng)塔在文丘里管擴散段上還設(shè)有水和漿液以及霧化空氣的噴口、在布袋除塵器之前設(shè)有活性炭混合器，及熱電偶和酸性氣體檢測儀。 生活垃圾焚燒爐的煙氣凈化裝置是一種分別設(shè)有石灰干粉與水噴射、石灰漿噴射及活性炭噴射的系統(tǒng)，從而可自動啟用和調(diào)整以石灰干粉與水噴射和／或石灰漿的噴射去除煙氣中的酸性氣體、有毒氣體和粉塵的煙氣凈化裝置。有些研究指出 ,主要的生成機制為銅或鐵的化合物在懸浮微粒的表面催化了二噁英的前驅(qū)物質(zhì) 。 3個要素控制好 ,可使二噁英 99 . 99%在爐內(nèi)分解 ,避免產(chǎn)生氯苯及氯酚等物質(zhì) ,煙氣中的二噁英經(jīng)過活性炭吸附和除塵處理可降至 0 . 04ng TEQm3 以下。垃圾焚燒過程要求控制適當?shù)倪^?？諝饬? (含氧量最好在 6%～ 12%之間 ) ,只有當燃燒室處于少量過?？諝鈼l件下 ,焚燒熱效率才能較高。焚燒垃圾要求垃圾在焚燒爐內(nèi)有適當?shù)耐Ａ魰r間 (大于 2 s) ,以便使其與空氣保持充分接觸 ,使垃圾完全燃燒。 城市生活垃圾的焚燒是二噁英的主要來源 ,因此 ,在垃圾焚燒工藝中 ,控制二噁英的形 13 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 成源、 切斷二噁英的形成途徑以及避免爐外低溫區(qū)再合成是最為關(guān)鍵的 3 個核心問題 ,可以從以下 3個方面著手 : i. 通過分類收集 ,加強資源回收 ,避免含二噁英類物質(zhì)及含氯成分高的物質(zhì) (如 PVC 塑料等 )進入垃圾中。食物吃入占 35%以上 ,是最主要的進入人體的途徑。尤其是吸入空氣中帶有二噁英的粒子和攝入被二噁英污染的各種食物 ,就永遠積聚在人體體內(nèi) ,無法排出。由于二噁英化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 ,親脂性高 ,又不能生物降解 ,因而具有很高環(huán)境滯留性。在焚燒過程和化學(xué)反應(yīng)中二噁英是由苯環(huán)與 O、 Cl 等組成的芳香族化合物 。 v. 煙塵粒徑細、粘度高。 iv. 由于燃燒中還可能產(chǎn)生二惡英和呋喃等致癌物質(zhì)，對人體極其有害。 iii. 煙氣成分復(fù)雜，它不但含有 O2 、 CO2 等外，還有 HF 等酸性氣體，水蒸汽。 ii. 因垃圾成分復(fù)雜，燃燒后產(chǎn)生的煙塵中有毒、有害成分也復(fù)雜，其中包括一些微量的金屬，如汞、鎘、鉛、鉻、鎳、銅。這是因為生活垃圾中原本的含水量就大，而且在燃燒中一些碳氫化合物也生成水汽。脈沖拋式爐排焚燒爐、熱分解爐自動化水平高，利用空間廣，但技術(shù)仍有待研究。循環(huán)流化床焚燒爐比較適合我國的國情，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，是適合中國國情的工藝流程。它的產(chǎn)品以美國和加拿大公司為代表。燃氣進入余熱鍋爐換熱后，過熱蒸汽進入汽輪發(fā)電機發(fā)電。 ii. 特點：處理垃圾范圍廣泛；燃燒熱效率高，即使水份很大的生活垃圾，燃燒熱效率也在 70%以上；由于采用 了許多特殊的設(shè)計以及較高的自動化控制水平，運行維護費用低；可靠性高；有自清潔功能。助燃空氣由爐排上的氣孔噴入并與垃圾混合燃燒，同時使垃圾懸浮在空中 。 i. 工作原理：垃圾經(jīng)自動給料單元送入焚燒爐的干燥床干燥，然后送入第一級爐排，在爐排上經(jīng)高溫揮發(fā)、裂解，爐排在脈沖空氣動力裝置的推動下拋動，將垃圾逐級拋入下一級爐排，此時高分子物質(zhì)進行裂解、其它物質(zhì)進行燃燒。 iii. 應(yīng)用實例： CAO 是加拿大瑞威環(huán)保公司根據(jù)國際上處于領(lǐng)先地位的比較成熟的空氣控制理論研制生產(chǎn)的。煙氣經(jīng)處理后由煙囪排至大氣，金屬玻璃在第一燃燒室內(nèi)不會氧化或融化，可在灰渣中分選回收。經(jīng)篩選，未能粉化的廢棄物進入焚燒爐的先進入第一燃燒室（溫度為 600℃ ），產(chǎn)生可燃氣體再進入第二燃燒室，不可燃和不可熱解的組份呈灰渣狀在第一燃燒室中排出。但燃燒不易控制，垃圾熱值低時燃燒困難。通過爐身的不停運轉(zhuǎn)，使爐體內(nèi)的垃圾充分燃燒，同時向爐體傾斜的方向移動，直至燃盡并排出爐體。作為燃燒技術(shù)本身，循環(huán)流化床技術(shù)無疑是一種非常先進的焚燒技術(shù)，在應(yīng)用到垃圾焚燒領(lǐng)域，還需要解決很多問題，如垃圾的預(yù)處理、一二次風的選擇、進料和出渣等問題。 iii. 應(yīng)用實例：典型代表是日本任原公司，目前單臺日處理量已達 390t/d。未燃盡的垃圾比重較輕，繼續(xù)沸騰燃燒，燃盡的垃圾比重較大，落到爐底，經(jīng)過水冷后，用分選設(shè)備將粗渣、細渣送到廠外，少量的中等爐渣和石英砂通過提升設(shè)備送回到爐中繼續(xù)使用。 循環(huán)流化床焚燒爐 i. 工作原理：爐體是由多孔分布板組成，在爐膛內(nèi)加入大量的石英砂，將石英砂加熱到 600℃ 以上，并在爐底鼓入 200℃ 以上的熱風，使熱砂沸騰起來，再投入垃圾。二是對爐排爐的運行操作。但是，從整體運 行的效果來看，國產(chǎn)的爐排爐焚燒裝置主要存在兩個問題：一是機械運動問題。另外機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，損壞率高，維護量大。燃燒空氣從爐排下部進入并與垃圾混合；高溫煙氣通過鍋爐的受熱面產(chǎn)生熱蒸汽，同時煙氣也得到冷卻，最后煙氣經(jīng)煙氣處理裝置處理后排出。 3垃圾焚燒發(fā)電相關(guān)技術(shù)分析 按焚燒原理不同，全世界又主要分為爐排爐焚燒、流化床焚燒、 CAO 氣化焚燒爐技術(shù)、熱解法。目前，廣州、上海、杭州、蘇州、濟南等都已經(jīng)建成運行了填埋氣發(fā)電設(shè)施，目前運行狀況良好。 國內(nèi)多個填埋場在近年來也開展了填埋氣發(fā)電利用項目的實施。英國能源部擬將在 10年內(nèi)再投資 英鎊興建一批填埋氣發(fā)電廠。 英國將填埋氣收集利用納入可再生能源范疇加以支持，并已成為英國可再生能源發(fā)電的重要組成部分，同時也是可再生能 源發(fā)電中成本最低的技術(shù)之一。荷蘭北部威達斯特垃圾氣田，儲有 1500 萬噸生活垃圾，每小時可產(chǎn)生填埋氣體 5000m3，可轉(zhuǎn)化為 。其中伊利諾斯州的垃圾填 埋氣發(fā)電廠，占地 61 公頃，填埋 180 萬噸垃圾，其發(fā)電能力相當于每年用 萬桶石油的發(fā)電量。小型垃圾填埋場收集的氣體主要采用直接燃燒的方式進行處理，法律規(guī)定年收集 10 萬噸以上垃圾的填埋場就有義務(wù)將填埋氣體進 8 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 行回收轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉?。這種做法一方面規(guī)范了填