垃圾焚烧与热电联的发展前景

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　　摘要：城市垃圾现在是每个国家都非常关注的事情，采用垃圾焚烧方法 是实现垃圾无害化、减量化、安定化、资源化的重要手段之一。本文对我国城市生活垃圾焚 烧与热电联产提出3种方案，并建议采取措施发展我国垃圾焚烧炉技术和应用市场，促进我 国垃圾焚烧设备制造业的发展和垃圾焚烧工程的业绩不断增加，以改善环境，造福人类。

　　关键词：生活垃圾焚烧系统热电联产

　　一、概述

　　垃圾是伴随着人类的生活而产生的。随着社会经济建设的发展，居民生活水平的提高，食品和能源结构的变化，垃圾的产量和质量也将发生相应的变化。根据近几年我国各 城市的统计资料，目前我国城市垃圾人均年产量达到440kg，年垃圾清运量达1×108t以上 ，每年的增长速率达8%～10%，预计到2000年，我国城市生活垃圾的年产生量将达1.5×108t。

　　随着城市生活垃圾的日益增加，如何合理解决垃圾问题，使垃圾处理达到无害化、减量化、 安定化、资源化，垃圾的综合利用已引起社会各界的高度重视，各大中城市纷纷对垃圾的综合利用进行技术、经济论证。由于垃圾焚烧发电处理的无害化、安定化、资源化效果最好，减量化最彻底，有些城市(尤其是沿海开放城市)已开始进行垃圾焚烧发电处理的前期筹建工作。

　　二、目前我国城市生活垃圾现状

　　根据各城市生活垃圾的分析统计资料，目前我国部分城市生活垃圾的现状如下：

　　垃圾平均含水率50%～55%

　　垃圾平均容量0.24～0.4t/m3

　　   收到基垃圾平均低位发热值： 31740～4187KJ/kg(750～1000kcal/kg)

　　与发达国家的生活垃圾相比较，我国城市生活垃圾的特点是：高水份、低热值。

　　三、目前我国部分城市垃圾焚烧发电系统简介

　　1.焚烧发电系统方案一

　　主燃料：生活垃圾

　　 辅助燃料(助燃、点火)：柴油或液化石油气

　　主机设备：国产化垃圾焚烧炉配国产汽轮发电机组；国外进口垃圾焚烧炉配国产汽轮发电机组

　　系统简介：生活垃圾由垃圾运输车送至焚烧厂主厂房卸车后，经空气帘密封门、密封式垃圾倾斜门后，卸入焚烧炉前的贮存坑，垃圾贮存坑的设计容量一般为3～5天，贮存坑内配有2- 3台带垃圾抓斗的桥式起重机，其操作室设于一密闭式玻璃室内，进行全程遥控操作。垃圾坑为全密封运行。垃圾由抓斗送至炉前受料斗，经受料斗内给料机送入炉内，经干燥、燃烧 、燃烬后落入出渣机，排出炉外。

　　垃圾炉燃烧所需空气来自垃圾贮存坑上部，由鼓风机加压后，送入炉内，作燃烧所需一次风及二次风。同时保持垃圾坑内微负压运行，以免垃圾坑内的臭气外逸，影响环境。

　　垃圾炉燃烧所产生的高温烟气经炉膛(四周布置有膜式水冷壁)、省煤器、空气预热器进行热交换，释放显热后，经烟气处理装置(多为半干法、干法)、袋式除尘器或静电除尘器、引风机、烟囱，最后排入大气。

　　同时产生的部分不可燃的残余物，被排入出渣机。由出渣机摊出的渣，被送到主传送带上， 经磁选机分离出金属后，再送入渣坑内，经带抓斗桥式起重机送上汽车，运往综合利用厂作建筑材料(如路肩、筑路)或填埋场填埋处理。

　　垃圾焚烧炉产生的过热蒸汽被送至汽轮发电机组发电。

　　拟采用这一模式的垃圾焚烧厂详见表1-1。

表1-1部分纯烧垃圾拟建项目概况

焚烧厂	处理厂规模	焚烧炉技术	配发电机组	计划投资(人民币)
上海浦东	1000t/d	法国进口炉排炉	17MW	～6.7亿
上海浦西	1000t/d	进口炉排炉	17MW	～6.5亿
广州市	1000t/d	进口炉排炉	15MW	～6.2亿
北京朝阳区	1000t/d	进口炉排炉	15MW	～7.5亿
广东惠州	500t/d	引进加拿大瑞威CAO技术	12MW	～1.8亿
宁波市(方案)	1000t/d	杭州锅炉厂引进德国诺尔公司技术	12MW	～3.6亿
杭州市	450t/d	杭州锅炉厂引进日本三菱马丁炉技术	6MW	～1.8
沈阳市	950t/d	引进加拿大瑞威CAO技术	15MW	～2.9亿

　　采用这一焚烧系统的垃圾处理厂，存在的共同问题是：一次性投资大，光靠售电收入( 按本地同一上网电价优先上网)很难回收投资；垃圾处理厂需靠政府补贴垃圾处理费(是垃圾填埋处理补贴费的二倍以上)或大幅度提高上网电价，才能维持生存，从而加重地方财政负担。本焚烧系统在取得较好的社会效益的同时，其经济效益普遍较差，从而影响项目的实施进度。

　　2. 焚烧发电系统方案二

　　主燃料：生活垃圾与煤掺烧

　　辅助燃料(点火)：柴油

　　主机设备：浙江大学研制开发的异比重循环流化床焚烧锅炉配汽轮发电机组

　　系统简介：生活垃圾由汽车送至垃圾处理厂，倒入垃圾坑内，用抓斗抓至磁选机，分离出金 属后，再进入破碎系统，将垃圾破碎至50mm左右，进入垃圾成品坑内，用带式输送机按给料 量直接送至炉前受料斗，送入炉内。 

　　燃煤经二级破碎系统处理后，由输煤皮带送至炉前煤斗，由螺旋给煤机将燃煤送入炉内。

　　垃圾与煤进入焚烧炉后，与灼热的床料混合焚烧，产生850℃～950℃左右的烟气，烟气进入 过热器、省煤器、空气预热器后将排烟温度降至200℃左右，再进入除尘及烟气净化系统， 经引风机、烟囱后排入大气。

　　同时产生的部分不可燃物—渣，由炉底排渣管排入冷渣机，经冷却、分离出床料后送至填埋 场进行填埋处理或用作筑路材料。

　　燃烧所需的空气来自垃圾坑及垃圾成品坑的上方，抽吸并经鼓风机加压后，作燃烧所需一次 风及二次风。同时保持垃圾坑及垃圾成品坑内微负压运行，以免坑内的臭气外逸，影响环境 。

　　流化床锅炉产生的过热蒸汽被送至汽轮发电机组发电。

　　垃圾与煤的掺和重量比为：3：1，1台蒸发量为35t/h的此型CFB炉，日垃圾处理量可达150～ 200t左右；若全厂处理垃圾450～600t/d，其配套发电机组发电量可达18MW；经初步估算， 该焚烧厂总投资约1.5亿元，若对地方小热电进行改造，可利用热电厂已有的汽轮发电机组 及公用设施等，可大大降低投资额。

　　对此型焚烧系统政府只要在上网电价上采取一定的优惠政策(按本地同一上网电价优先上网) ，同时给予与垃圾填埋处理补贴费一致的垃圾处理补贴费，本系统在取得良好的社会效益的 同时，企业自身又有一定的经济效益。

　　由浙江大学和锦江集团公司合作，利用浙大研制的异比重(垃圾掺煤)流化床焚烧技术，在余杭锦江热电厂对1号炉(35t/h链条炉排锅炉)进行的技术改造已基本完成，于1998年10月投入试运行，计划于近期内报请国家有关部门进行预验收。如改造一旦成功，必将为我国大量的 中小热电厂带来新的活力；也将为我国垃圾焚烧设备的制造闯出一条适合中国国情的国产化 道路。此系统存在的缺点是：垃圾需进行预处理；CFB焚烧炉各项性能指标尚未取得国家 级鉴定；CFB焚烧炉由于掺加了部分煤，使得焚烧炉尾气处理负担加重；同时此系统能否很 好地解决CFB焚烧炉的高温腐蚀问题，还有待时间的检验。

　　3. 焚烧发电系统方案三

　　主燃料：生活垃圾、煤，垃圾与煤的重量比：3：1

　　辅助燃料(点火)：柴油

　　主机设备：通过国家级鉴定的杭州锅炉厂马丁式垃圾焚烧炉和国产CFB燃煤锅炉配汽轮发电机

　　系统简介：垃圾炉焚烧系统与纯烧垃圾的系统一致

　　CFB炉燃烧系统与普通燃煤CFB炉一致。

　　其不同之处在于蒸汽系统的不同。由于垃圾燃料的特殊性。为了避免垃圾炉本体过热器高温腐蚀，垃圾炉过热蒸汽参数宜〈400℃。而目前国内现有的热电厂，蒸汽参数均为中温中压 及以上参数。为了能与现有热电厂的汽水系统相一致，充分发挥已有热电厂的优势，利用热 电厂进行扩建和改建，以消纳城市的生活垃圾，为此特设垃圾焚烧炉与燃煤循环流化床锅炉 联合运行。利用CFB锅炉负荷调节性能高、燃烧效率高的特点，将垃圾焚烧锅炉产生的饱和 蒸汽引入CFB炉进行过热，然后用于发电。CFB锅炉设置一饱和蒸汽混合集箱，将来自垃圾炉 的蒸汽与流化床锅炉锅筒产生的饱和蒸汽混合后，再进入CFB炉过热器进行过热；二级过热 器之间设置一喷水减温器，以控制过热器出口蒸汽的温度。

　　本系统与系统一相比，其优点是：在同一垃圾处理规模下，由于利用了原热电厂的汽水系统 ，只需增加焚烧系统的投资，可减少总投资的20%～30%；同时由于CFB炉燃煤产生～50%的蒸 汽，使发电量相应的增加了一倍，其本身的经济效益明显的好于方案一；只要政府给予此部 分电量优先上网，并给予与垃圾填埋处理补贴费一致的垃圾处理补贴费的优惠政策，此型热电厂将会有一定的经济效益，可有效减轻地方财政负担。

　　本系统与系统二相比，其优点是：垃圾焚烧炉、CFB炉的燃烧系统互相独立，不会加重焚烧炉尾气处理系统的负担，同时此二类燃烧系统在国内都有成熟的运行经验。

　　四.结论

　　我国目前垃圾焚烧处理技术正属起步阶段，针对国内垃圾的特性以及地方财政的短缺，应选择适合我国国情的垃圾焚烧系统，在高起点的基础上，尽量加大国产化的力度，以 加快国内工业的发展。

　　根据上述三种垃圾焚烧发电系统的论述，对现有的小热电厂进行改造，用垃圾焚烧方法来盘活小热电的资产，不但能解决城市生活垃圾的出路问题，而且还可以通过对小热电的资产进行优化组合，来减轻政府的负担，还可解决小热电的生存问题。该类系统是符合我国国情的，也为国内垃圾焚烧技术的发展指明了方向。

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