李晶/牡丹江市郭家溝生活垃圾處理場(chǎng)

關(guān)于城市垃圾焚燒發(fā)電與環(huán)保節(jié)能問(wèn)題的探討

李晶/牡丹江市郭家溝生活垃圾處理場(chǎng)

我國(guó)環(huán)境污染日益嚴(yán)重，已成為影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要因素。泛濫成災(zāi)的生活垃圾，迫使人們積極采取措施，科學(xué)合理的加以處理和利用。焚燒垃圾可以使垃圾的容積減少90%，重量減輕75%以上，而且不會(huì)形成二次污染，焚燒垃圾發(fā)電是使之資源化、無(wú)害化、減量化的有效方法。資源化：垃圾焚燒后，熱量用于發(fā)電，做到廢物綜合利用。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示，我國(guó)目前城市垃圾若按平均低位熱值2900kj/kg估算，相當(dāng)于1400萬(wàn)噸標(biāo)煤。如其中的1/4用于焚燒發(fā)電，年發(fā)電量可達(dá)60億千瓦時(shí)，相當(dāng)于安裝了1200MW火電機(jī)組的發(fā)電量。無(wú)害化：垃圾在高溫下焚燒，可進(jìn)行無(wú)菌和分解有害物質(zhì)，且尾氣經(jīng)凈化處理達(dá)標(biāo)后排放，較徹底地?zé)o害化。減量化：垃圾焚燒后的殘?jiān)挥性瓉?lái)容積的10%-20%，從而延長(zhǎng)了填埋場(chǎng)的使用壽命，緩解了土地資源緊張。

因此，興建垃圾焚燒發(fā)電廠有利于城市的環(huán)境保護(hù)，尤其是對(duì)土地資源和水資源的保護(hù)，同時(shí)資源可以綜合利用，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

一、垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)分析

垃圾焚燒發(fā)電是把各種垃圾收集后進(jìn)行分理，對(duì)燃燒值較高的進(jìn)行高溫焚燒（也徹底消滅了病源性生物和腐蝕性有機(jī)物），在高溫焚燒（產(chǎn)生的煙霧經(jīng)過(guò)處理）中產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為高溫蒸汽，推動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。1噸垃圾可發(fā)電300千瓦時(shí)，廈門(mén)垃圾焚燒發(fā)電廠每天燃燒400噸垃圾，日發(fā)電量可達(dá)12萬(wàn)千瓦時(shí)；讓400噸垃圾經(jīng)過(guò)焚燒發(fā)電后變成80噸左右可作為制造道路用地磚的渣滓，不可回收成分減少到1%-3%；真正做到了在垃圾焚燒發(fā)電過(guò)程中的渣、氣、水均不再產(chǎn)生二次污染。

二、垃圾焚燒發(fā)電供熱原理

城市需要處理的垃圾由運(yùn)輸車運(yùn)至發(fā)電廠，經(jīng)地磅稱重后，開(kāi)到卸料平臺(tái)，卸入垃圾池。垃圾池容積較大，可堆放3天以上的焚燒量，垃圾在池內(nèi)發(fā)酵脫水后，由垃圾吊抓斗機(jī)將垃圾抓入給料斗，經(jīng)推料器推入焚燒爐排，在焚燒爐本體內(nèi)燃燒。在開(kāi)始點(diǎn)爐時(shí)，需助燃裝置噴油助燃，一旦起動(dòng)完畢，送風(fēng)機(jī)經(jīng)過(guò)蒸汽式空氣預(yù)熱器送入爐排下部成為熱風(fēng)，即可使垃圾充分燃燒，助燃裝置隨即停用。送風(fēng)機(jī)的入口與垃圾池連通，這樣可將垃圾池的異味送入燃燒溫度約800-900℃的焚燒爐內(nèi)進(jìn)行熱分解，變?yōu)闊o(wú)臭氣體。燃燒完的灰渣落入出渣裝置，由輸渣機(jī)送入渣池。在輸渣機(jī)上部配有調(diào)濕機(jī)，使分離出來(lái)的灰渣在廠內(nèi)自動(dòng)加入適量的水分，使之成為濕灰渣運(yùn)出，不致向四周飛揚(yáng)。燃燒的火焰及高溫?zé)煔?，?jīng)過(guò)單爐膛雙汽包

自然循環(huán)鍋爐，從而產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽，并為汽輪發(fā)電機(jī)組提供汽源。煙氣經(jīng)過(guò)鍋爐后再通過(guò)脫硝裝置、脫硫裝置、機(jī)械式集塵器及布袋除塵器后，由引風(fēng)機(jī)將煙氣引入煙囪排向大氣。此時(shí)排入大氣的含塵量可控制在0.1g/Nm3以下。工廠的排水在進(jìn)入市政排水管網(wǎng)之前，還應(yīng)設(shè)置排水處理裝置進(jìn)行預(yù)處理。運(yùn)載垃圾的汽車一般還需有自動(dòng)洗車裝置，沖洗干凈之后再出廠。鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，由中央控制室進(jìn)行集中控制與監(jiān)視。汽輪機(jī)排出的蒸汽進(jìn)入冷凝器，通過(guò)凝結(jié)水泵進(jìn)入除氧器，再通過(guò)給水泵進(jìn)入鍋爐。冷凝器還需要大量冷卻水通過(guò)循環(huán)水泵送入，這樣汽輪機(jī)的排汽通過(guò)冷凝器就凝結(jié)成水，同時(shí)形成真空，其它常規(guī)系統(tǒng)同熱電廠。

三、垃圾焚燒發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性分析

同常規(guī)燃煤發(fā)電相比，垃圾焚燒發(fā)電廠的裝機(jī)容量都較小，而且由于腐蝕問(wèn)題，目前垃圾焚燒發(fā)電的效率一般不超過(guò)15%，遠(yuǎn)低于燃煤發(fā)電的水平。如果垃圾熱值為5000kj/kg，按15%的發(fā)電效率計(jì)算，那么100噸/日垃圾處理量配套的裝機(jī)容量不超過(guò)1000kw，1000噸/日處理量的垃圾發(fā)電廠實(shí)際發(fā)電功率不超過(guò)9000kw，與燃煤電廠相比這個(gè)規(guī)模實(shí)在是太小

了，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行成本的大幅度提高。由于電價(jià)無(wú)法同火電競(jìng)爭(zhēng)，如果不依靠政府的財(cái)政補(bǔ)貼，垃圾電廠將不能維持運(yùn)行，當(dāng)然也就談不上產(chǎn)生多少經(jīng)濟(jì)效益了。簡(jiǎn)單計(jì)算可知，采用焚燒發(fā)電方式處理垃圾，其成本在100元/噸以上。利用生活垃圾直接燃燒發(fā)電供熱，技術(shù)成熟，工藝流程簡(jiǎn)單、合理，特別是選擇150t/d焚燒爐及以下設(shè)備，從投資情況看更具有承受性。垃圾通過(guò)焚燒處理以后，容積減少90%，重量減輕75%以上，達(dá)到減容減量目的，同時(shí)少占用土地，且解決了地下水源、空氣污染等問(wèn)題，有效地改善了環(huán)境。經(jīng)科學(xué)家計(jì)算，垃圾中的二次能源物質(zhì)---有機(jī)可燃物所含熱量多、熱值高，每燃燒2噸垃圾可獲得相當(dāng)于燃燒1噸煤的熱量，而且垃圾焚燒處理后的灰渣呈中性，無(wú)氣味，不會(huì)引發(fā)二次污染，明顯減容減量。如果措施得當(dāng)，利用1噸垃圾，可獲得約300-400千瓦時(shí)的電能。我國(guó)年產(chǎn)垃圾近1.4億噸，如將其1/3有效地用于發(fā)電，相當(dāng)于每年節(jié)省煤炭2100萬(wàn)噸。

四、我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電應(yīng)用前景

中國(guó)是當(dāng)今世界第二大能源消費(fèi)國(guó)，到2025年，中國(guó)預(yù)計(jì)將成為世界上最大的能源消費(fèi)和溫室氣體排放國(guó)家。中國(guó)的常規(guī)能源（煤炭、石油、天然氣）存在枯竭的危機(jī)，而且由此而來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題也急需得到控制。垃圾焚燒發(fā)電廠采用國(guó)際先進(jìn)技術(shù)，將垃圾在高溫下焚燒和熔融，可燃?xì)怏w和余熱被有效地利用來(lái)發(fā)電。而且，紙張、塑料和其他有機(jī)廢物經(jīng)焚燒后會(huì)被完全去除，對(duì)金屬和玻璃的回收也比較容易?？傊?，垃圾焚燒發(fā)電既較好地解決了環(huán)境污染問(wèn)題，又補(bǔ)充了電能的不足，具有明顯的節(jié)能效益，符合垃圾處理產(chǎn)業(yè)化的國(guó)際潮流。

然而，作為一項(xiàng)社會(huì)公益性環(huán)保事業(yè)，目前垃圾發(fā)電廠的推廣在我國(guó)仍然存在多種因素的制約。首先是資金的壓力。垃圾發(fā)電廠投資巨大，每千瓦投資額基本相當(dāng)于火力發(fā)電廠的5-6倍。如此巨額的投入，如果完全讓政府來(lái)負(fù)擔(dān)，壓力太大。因此，應(yīng)該容許民營(yíng)資本、外資等多種形式的投資進(jìn)入。其次，政府有關(guān)部門(mén)、電力、環(huán)保及社會(huì)各方都應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念，積極協(xié)調(diào)配合。此外，政府垃圾補(bǔ)償費(fèi)缺乏固定來(lái)源，有可能影響垃圾發(fā)電企業(yè)良性發(fā)展。

垃圾焚燒處理是目前國(guó)際上最普遍的垃圾處理方法，應(yīng)用DCS控制整個(gè)垃圾焚燒過(guò)程、發(fā)電過(guò)程、尾氣處理及控制過(guò)程，保證尾氣處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。而我國(guó)的垃圾焚燒處理量?jī)H占垃圾總量的1% -2%，應(yīng)全面吸收國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)出適合我國(guó)國(guó)情的垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)，投資可以大大降低，僅為完全引進(jìn)的1/5左右。單純依靠垃圾焚燒來(lái)解決問(wèn)題的費(fèi)用也還是相當(dāng)巨大的，國(guó)家應(yīng)在政策上給予扶持。

五、結(jié)論

1.城市生活垃圾焚燒發(fā)電供熱是一項(xiàng)新興的產(chǎn)業(yè)，它解決了城市垃圾造成的污染。與填埋、堆肥相比節(jié)省了大量土地，減少了二次污染，同時(shí)充分利用了可再生能源，發(fā)電供熱，達(dá)到了對(duì)垃圾處理的減量化、無(wú)害化、資源化的目的，社會(huì)效益顯著。

2.城市生活垃圾焚燒技術(shù)日漸成熟，已實(shí)現(xiàn)了垃圾焚燒爐設(shè)備全部國(guó)產(chǎn)化，并在重慶有示范工程。采用DCS控制可為垃圾焚燒發(fā)電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠保證。我國(guó)的垃圾焚燒發(fā)電供熱事業(yè)已初露端倪，并已納入產(chǎn)業(yè)化軌道，其發(fā)展勢(shì)頭迅猛。