城市垃圾焚烧发电技术现状与发展

1、.：.；第2卷第2期2004年10月武汉电力职业技术学院学报JoumalofWuhanEleetriePowerTeehniealCollegeVol.ZNo.2oet.2004城市渣滓熄灭发电技术现状与开展周菊华(武汉电力职业技术学院动力工程系，湖北武汉430079)摘要:本文总结了城市垃极熄灭处置的优点.分析了当前垃级熄灭发电技术在我国运用中存在的主要问题及开展前景。关妞询:渣滓发电优点;现状;前景中困分类号汀M61文狱标识码:A文t摘号刃沉洲一2076(2(X)泥一叨58一以生活渣滓是人类生活的必然产物，随着人类的渣滓熄灭厂，开展中国家建立的渣滓熄灭厂也文明的提高和人口的增长，生活渣滓的

2、产量不断不在少数。添加，渣滓的成分随着物质、生活的丰富而日趋复渣滓熄灭处置与其它城市渣滓处置方法相比杂，有害成分也日渐增多，渣滓问题已成为社会公较，具有以下独特的优点:害。从世界范围看，目前比较成熟的城市生活渣滓(l)可以使渣滓的无害化处置更为彻底。经处置方法主要有:卫生填埋、堆肥和熄灭。过850一floo的高温熄灭过程，渣滓中除重金卫生填埋作为城市渣滓的最终处置手段，其属以外的有害成分充分分解，大量细菌、病原体能操作管理简单，投资和运转费用相对较低，但这种被彻底消灭，各种恶臭气体大部分得到高温分解，处置方式渣滓减容效果差，需占用大量的珍贵土尤其是对于可燃性致癌物、病毒性污染物、剧毒有地资源，

3、同时会呵斥地下水和土质污染。另一方机物几乎是独一有效的处置方法，对改善城市卫面，渣滓填埋场产生的沼气搜集和处置难度也较生环境有着积极意义。大，除了对环境产生污染外，还存在爆炸的隐患。(2)渣滓减量化效果显著。熄灭处置可以使渣滓堆肥是利用自然界的细菌、放线菌和真菌等渣滓体积减少90%左右，分量减轻80%一85%。微生物，有控制地促进渣滓中可降解的有机物转熄灭产生的灰渣可以作为水泥的原资料或者用于化为稳定腐殖质的生化过程。目前较好的堆肥方制砖、筑路，还能从中回收少t的金属，有效遏制式为动态高温堆肥。但在现代堆肥技术的开展过了渣滓堆存量的迅速增长。程中，由于工业化的高速开展将大量有毒化学物(3)可实

4、现渣滓的资源化利用。城市渣滓中质和高分子塑料带人城市渣滓中，严重影响了堆含有大量的可燃物质，渣滓熄灭产生的热里可以肥产品的质t，导致我国渣滓堆肥处置技术的应回收利用，用于供热和发电，使渣滓中化学能向高用途于相对萎缩形状，曾经建立的机械化城市垃档次电能转换，变废为宝，具有可观的经济效益。圾堆肥厂有相当一部分因技术和市场等缘由而相(4)渣滓熄灭工艺简单、运转可靠，处置渣滓继封锁。速度快，处置t大。余热锅炉、蒸汽动力循环、热电渣滓熄灭技术来源于19世纪末，进人20世纪联产等技术成熟可靠。70年代后，由于渣滓中可燃物的添加，工业技术(5)对环境的影响较小。现代渣滓熄灭技术程度不断提高，使得渣滓熄灭技术

5、迅速开展，熄灭强化了对熄灭产生的有害气体的处置，经过采用处置技术日趋成熟。在近三十年内，几乎一切兴隆先进的熄灭技术和严厉的烟气处置工艺，可以大国家、中等兴隆国家都建立了不同规模、不同数量大减少渣滓熄灭产生的有害气体的排放，渣滓渗O收稿日期:20(抖一9一1作者简介:周菊华(1959一)，女，湖北人，大学，工学学士，刹教授，主要研讨方向为锅炉动力设备的教学、运转、管理和维修。周菊华:城市渣滓熄灭发电技术现状与开展滤液可以喷人炉内进展高温分解，不会出现污染地下水的情况。渣滓渗滤液主要产生于渣滓贮坑，是渣滓在贮坑中发酵腐烂后，渣滓内在水分释放呵斥的。渣滓渗滤液经过喷人熄灭炉内熄灭，废水中的有机物由熄

6、灭过程分解，可以去除有机废水。(6)可以节约大量的土地。熄灭厂占地面积小，建立一座日处置1XX)吨生活渣滓的熄灭厂，只需占地100亩，按运转25年计算，共可处置渣滓832万吨。而且可以在接近市区的地方建厂，缩短了渣滓的运输间隔 。鉴于上述缘由，渣滓熄灭处置及综合利用是实现渣滓处置的无害化、资源化、减量化最为有效的手段，具有良好的环境效益和社会效益。渣滓熄灭发电作为先进的渣滓处置技术，充分表达了渣滓处置的无害化、资源化、减量化原那么，并在国外获得了最广泛的运用。普通以为，当渣滓的发热值大于3349k/kg时，可直接熄灭。我国大城市生活渣滓的可燃质含量和热值根本到达可直接熄灭的程度，具备建立渣滓熄

7、灭发电厂的根本条件。我国城市渣滓产生量极大，深人研讨垃圾发电技术，实现渣滓的综合利用，对于促进我国渣滓发电的产业化过程，提高人民群众的生活环境质量，具有非常重要的意义。渣滓发电就是将生活渣滓在渣滓贮坑中经过2一3天的储存后送人熄灭炉中熄灭，利用渣滓焚烧放出的余热加热给水，产生一定温度和压力的过热蒸汽送往汽轮发电机发电，其工艺流程如图1所示。生活渣滓的熄灭本质上与其它燃料是相同的，都是有机物在高温下的氧化放热反响，但由于渣滓作为燃料在成分上的特殊性，使得燃料人炉前、熄灭后的处置较为复杂，这也就是渣滓熄灭系统与通常的煤熄灭系统有较大差别的缘由。水水处坦坦系系咬咬峨峨峨峨峨峨峨峨的的处班班班气气不不

8、坟坟坟坟图1渣滓熄灭发电系统我国的渣滓从外表上看是没有分类的，现实上在渣滓搜集、储运过程中曾经被人工多次分拣，其中可回收的部分根本上在渣滓运送至处置厂前已被拣出回收。因此进厂生活渣滓首先储存在垃圾贮坑中，设置渣滓贮坑的主要目的有两个，其一是储存进厂渣滓，起到对渣滓数量的调理作用;其二是对渣滓进展搅拌、混合、脱水等处置，起到对渣滓性质调理的作用。另外，进厂渣滓在贮坑内停留一定时间，经过自然紧缩及部分发酵作用，可以降低渣滓的含水t，以提高进炉渣滓的热值，改普渣滓的熄灭效果。生活渣滓熄灭后会产生有害污染物。烟气中的污染物可分为颗粒物(粉尘)、酸性气体(HcL、HF、SOX、刃口孑等)、重金属(掩、P

9、b、cr等)和有机剧毒性污染物(二嗯英、峡喃等)四大类。为了防止渣滓熄灭处置过程中对环境的二次污染，必须采取严厉的措施，利用烟气净化系统控制渣滓熄灭烟气的排放。国外经济兴隆国家的研讨和实践阐明，“低温控制和“高效颗粒物捕集是烟气净化系统胜利运转的关键要素。所以，在渣滓焚烧烟气净化过程中，必需将温度控制得尽能够低(露点以上)，同时采用高效除尘器。熄灭灰渣，特别是飞灰中含有重金属等有害物质，假设未经处置直接排放，将会污染土壤和地下水水源，对环境造成危害。普通采用固化处置，废物固化是用物理-化学方法将有害废物掺和并包容在密实的惰性基材中，使其稳定化的一种过程。固化方法有:水泥固化、沥青固化、烧结固化

10、、塑料固化、玻璃固化和石灰石固化等。从图1可看出，就整个熄灭系统而言，输人系统的有渣滓、空气以及热回收介质(水)、尾气净化所需的脱污剂，输出系统的有渣、灰、烟气以及吸热后的介质(蒸汽)。此外，渣滓坑中的渗滤液，如全部喷人炉内熄灭，那么没有污水排放(当然汽水系统中有排污)，如不喷人炉内，那么应进展必要的污水处置，达标后排放或排入市政污水管网。渣滓熄灭炉的操作比起燃煤、燃油或燃气锅炉的操作复杂得多，主要缘由有:(1)虽然在渣滓贮坑中用吊车对渣滓进展混合，但不能够获得一个均匀的渣滓成分。在炉排上，潮湿渣滓和枯燥渣滓、高热值渣滓和低热值垃圾都紧紧相挨。由于燃料不均匀导致熄灭过程、烟气成分、烟气量及烟气

11、温度不稳定，为了获得比较稳定的熄灭条件，需求对不同的渣滓粒度、密度、周菊华:城市渣滓熄灭发电技术现状与开展水分、热值和熄灭性能进展延续的调整操作。(2)渣滓烟气含尘量大，导致锅炉受热面严重污染，同时使熄灭炉及过热器区遭到剧烈腐蚀，呵斥整个传热发生变化，因此对主要的输人/输出参数如烟气流量、锅炉排烟温度、烟气压降、主蒸汽温度等，均提出了较高的控制要求。(3)渣滓熄灭会产生有害成分如二嗯英、峡喃等，因此要求烟气及固体废物一飞灰和残渣尽能够完全地燃尽，也就是在任何情况下都应保证当烟气温度大于850时，烟气在炉膛的停留时间至少为2秒，这就要求对变化的渣滓成分能尽快地作出反响，同时应保证其平安性。我国第

12、一座工业化渣滓熄灭厂1988年建于深圳市，日处置城市生活渣滓3的吨，即2台巧O叮h熄灭炉，发电机装机容量30(刃k平，其技术和设备引自日本三菱重工，后又扩建新增一台15)/h熄灭炉。但是由于投资大、运转本钱高，经济效益欠佳。近几年来，由于国家产业政策的支持及熄灭技术的开展，我国渣滓熄灭厂的建立数量添加很快。1998年珠海建成了日处置渣滓6的:的渣滓焚烧厂。深圳目前曾经拥有了三座渣滓熄灭发电厂，方案还要建立五座，以使深圳的城市生活渣滓全部实现熄灭处置。北京首座渣滓熄灭供热厂于2001年建成，日处置渣滓才干为300:。上海目前已建立了两座渣滓熄灭发电厂，日处置才干分别为l仪旧和1200t。此外，广

13、州、杭州、郑州、东莞、温州、宁波、武汉、芜湖等地均在建立大型渣滓熄灭厂。同时，还有更多城市的渣滓熄灭厂正在建立或筹建中。渣滓熄灭发电在我国呈现出迅猛增长的势头。但是，我国大部分建成的渣滓熄灭发电厂的熄灭设备由国外引进，从其建立和运转情况看，存在如下问题:(l)设备昂贵，初期投资过高。利用国外关键技术和设备建立的渣滓电厂，每处置1“h渣滓其投资约为60一70万元，如上海浦东渣滓熄灭发电厂利用法国阿尔斯通公司的设备和技术，工程的总投资为6.98亿元，上海江桥渣滓熄灭发电厂利用西格斯公司的设备，投资也近7亿元。这对于中国绝大部分城市是难以接受的。(2)渣滓处置效果欠佳。国外兴隆国家的焚烧技术和熄灭设

14、备都比较成熟，但是，国外的熄灭炉是根据国外的生活渣滓质量及燃料特性进展设计的，而我国渣滓质量和燃料特性与国外渣滓存在着很大差别。由于我国目前没有实行渣滓分类制度，城市生活渣滓的质量很低，因此引进熄灭设备尚不能很好地顺应中国渣滓的特性，还存在垃圾熄灭不完全、运转不稳定、排放不易全部达标等问题。(3)运转本钱高，缺乏经济性。目前引进的国外熄灭设备采用轻柴油为助燃燃料，由于中国垃圾的热值较低(33科一SO16kj/kg)，且变化范围较大，必需加人较多的助燃燃料。同时，也存在关键高温部件(如过热器等)运用寿命短、维修费用高等间题。因此，利用国外设备熄灭处置生活渣滓的本钱较高，普通为120一150元八。

15、(4)发电效率低。和常规火力发电厂相比，影响渣滓发电厂的另一个主要问题是，渣滓熄灭伴生气体抓化氢(Ha)等在受热面金属管壁温度超过350时，对金属管壁的腐蚀将严重加剧。我国深圳渣滓发电厂之所以用1.6MPa、203参数的蒸汽发电，就是由于过热器在投产100天时就遭遭到了严重腐蚀。所以，早期建立的渣滓发电厂为了防止这种腐蚀，消费的蒸汽温度根本都控制在300以下，发电效率在14%以下，这使得渣滓发电厂的经济效率低下。目前，我国正在对城市生活渣滓的管理和处理体制进展改革，倡导渣滓处置进展产业化、市场化运营，努力拓宽渣滓处置产业的投融资渠道，垃圾处置设备的投资主体将由政府转变到民营企业，渣滓发电厂将由

16、公用事业转变为独立核算的经济单位，鼓励国内外资金，包括私营企业资金投人到渣滓处置设备的建立和运转中来。渣滓发电厂的经济性和稳定性将成为投资者首要关怀的问题。目前国内渣滓熄灭技术尚在起步和开展阶段，有自主研发和引进消化两个大方向，其技术和工艺程度要到达充分成熟，还需求一个不短的历程，但由于顺应国情、本钱较低等优势，最终会成为主流的。初投资低、性能可靠、熄灭效率高、运转本钱低、处置效果好的国产技术和设备越来越遭到政府管理部门的关注和市场的认同。现阶段以清华大学、浙江大学等单位研讨、开发的循环流化床垃圾熄灭炉发电技术具有较好的社会效益和经济效益。(T转第67页)陈洁:如何提高教学质量时，教师经常碰到

17、的为难是:回答以下问题，参与讨论的寥寥无几，大部分学生无动于衷，最终教师只能又回到“满堂灌。教学方法照旧，就必然导致那些信息加工才干较差的学生因教学内容过多、过难，吸收不了而疲惫，而厌学。而信息加工才干较强的那些学生又会因教学内容过少、过易而留意力分散，进而漫不经心。课堂教学效果当然好不了。可见要想提高教学质量，教师必需在课堂上尽量少用以教师为中心的，注人式的教学法，而代之以学生为主体的，具有启发式的教学法。要使得教师在课堂中的作用不再是给学生通俗易懂地讲解教科书上的知识，并让他们牢牢记住，而是激发他们内在的学习动机，指点他们，让他们学会学习的方法及掌握必需的才干。鉴于目前学生的情况，还需求采

18、取一些措施吸引学生积极参与到学习活动中来。我们可以借鉴他人的阅历，采用一些如:“快速应对/选择过，的战略，即让一组学生一个接一个快速回答问题，不会的或没有预备好的学生可答“尸as:来经过。又如“略讲/组队战略，即简单解释一下学习资料然后让学生组队，相互协助 学习这些资料等等。让学生在课堂上有事可做，有事能做，这样才干使学生坚持旺盛的学习热情，也才干获得较好的学习效果。应该说上面所说的几个问题是在提高教学质量中教师能起到作用的几个方面。这些方面可以做好，无疑能起到提高教学质量的作用。但另外还有一些对提高教学质盆有很重要影响的方面，比如:考试的方式方法，计分方式等等，在这些方面教师的作用就有限了。所以说要提高教学质量不仅仅是教师的问题，而且是整个教学部门的问题。只需大家都积极行