摘要：按照全面建設(shè)小康社會(huì)和社會(huì)主義和諧社會(huì)的要求，妥善處理城市垃圾和農(nóng)林廢棄秸稈是目前政府管理的重要內(nèi)容之一，對(duì)創(chuàng)建良好的城市環(huán)境、實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展意義重大。實(shí)踐證明，垃圾和秸稈協(xié)同處理、焚燒發(fā)電是地縣級(jí)城市最好的處理方式之一，其中，選對(duì)焚燒爐型是項(xiàng)目成功的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：垃圾焚燒；協(xié)同處理；爐型比選

近十年來，垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目如雨后春筍般在國內(nèi)大中城市遍地布局，不少電力設(shè)計(jì)院因國家政策宏觀調(diào)控，燃煤項(xiàng)目銳減，轉(zhuǎn)而開發(fā)生物質(zhì)發(fā)電、垃圾發(fā)電設(shè)計(jì)市場，筆者所在的設(shè)計(jì)院就是其中之一。近年來陸續(xù)參與設(shè)計(jì)了多個(gè)垃圾發(fā)電項(xiàng)目、生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目以及城鄉(xiāng)一體化項(xiàng)目，對(duì)這類項(xiàng)目的設(shè)計(jì)積累了許多經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也看到了不同爐型對(duì)運(yùn)營維護(hù)、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益的影響巨大。本文結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)談?wù)劰P者的體會(huì)。

一、垃圾焚燒爐型

垃圾焚燒處理系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備是焚燒爐，焚燒爐經(jīng)過100多年歷史的發(fā)展，借助新技術(shù)手段，焚燒技術(shù)得到不斷完善。但由于垃圾成份復(fù)雜以及熱值變化較大，垃圾的燃燒系統(tǒng)及垃圾焚燒爐的爐體結(jié)構(gòu)也有很大的變化。國內(nèi)垃圾是未經(jīng)分選的混合垃圾，主要特性是水份高、灰份高、熱值低，物理成份復(fù)雜，含有腐敗性有機(jī)物及有害物質(zhì)。焚燒爐的選取必須充分考慮到垃圾在爐內(nèi)停留時(shí)間、燃燒溫度、完全燃燒、灰渣處理、控制惡臭及抑制二噁英的產(chǎn)生。目前垃圾焚燒主要以機(jī)械爐排、流化床焚燒爐為主處理生活垃圾，少量有一些旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐以處理工業(yè)垃圾為主。

（一）機(jī)械爐排焚燒爐

機(jī)械爐排焚燒爐是較早發(fā)展的垃圾焚燒爐型式。機(jī)械爐排焚燒爐根據(jù)爐排的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方式不同而形式多樣，但燃燒的基本原理大致相同，垃圾在爐排上進(jìn)行層狀燃燒，經(jīng)過干燥、燃燒、燃燼后灰渣排出爐外，各種爐排都會(huì)采取不同的方式使垃圾料層不斷得到松動(dòng)以及使垃圾與空氣充分接觸，從而達(dá)到較理想的燃燒效果。垃圾的燃燒空氣由爐排底部送入，根據(jù)垃圾熱值與水份不同，送入爐排風(fēng)可以是熱風(fēng)或是冷風(fēng)，不同的爐排結(jié)構(gòu)其爐排透風(fēng)方式各異。

（二）流化床焚燒爐

流化床焚燒爐是利用流態(tài)化技術(shù)進(jìn)行焚燒垃圾，在爐內(nèi)有大量的床料作為熱載體。流化床在焚燒垃圾前，通過噴油燃燒將爐內(nèi)的床料加熱至600℃以上，垃圾經(jīng)破碎后投入爐內(nèi)，流態(tài)化的垃圾與床料強(qiáng)烈混合，垃圾水份很快蒸發(fā)，使垃圾變脆而燃燒。流化床焚燒爐由于有熱載體的存在，燃燒穩(wěn)定、對(duì)入爐垃圾變化適應(yīng)性好、燃燒熱效率高，爐膛溫度能夠穩(wěn)定在850℃左右。但要使垃圾及熱載體處于流化狀態(tài)必須消耗很大的動(dòng)力，電耗較高，且流態(tài)化固體顆粒對(duì)爐墻的磨損嚴(yán)重。

二、垃圾和秸稈協(xié)同處理

大中城市生活垃圾產(chǎn)生量大、熱值高，地縣級(jí)城市生活垃圾量少、熱值低，垃圾收運(yùn)體系不完善，處理率低。大中城市垃圾焚燒項(xiàng)目體量大、示范效應(yīng)強(qiáng)而競爭激烈；地縣級(jí)城市焚燒項(xiàng)目體量小，焚燒成本高，尚未找到更好的垃圾處理途徑。隨著國家對(duì)環(huán)保的重視程度越來越高，垃圾和秸稈協(xié)同處理是較適合地縣級(jí)城市的創(chuàng)新模式。目前常見的垃圾和秸稈協(xié)同處理主要有兩種方式：一種是把垃圾和秸稈在垃圾儲(chǔ)坑混合后，進(jìn)入流化床鍋爐燃燒，同爐焚燒同機(jī)發(fā)電；另一種是在同一個(gè)廠區(qū)內(nèi)整合垃圾焚燒發(fā)電機(jī)組和生物質(zhì)直燃發(fā)電機(jī)組，機(jī)爐均獨(dú)立布置，電力分別上網(wǎng)，輔助系統(tǒng)公用，從而降低生產(chǎn)成本。

三、焚燒爐型比選

這兩種方式處理垃圾的爐型不同，對(duì)后期運(yùn)行的影響相當(dāng)大。從已投運(yùn)的項(xiàng)目來看，雖然流化床項(xiàng)目初期投資省、熱效率高、無需投油助燃，但從長期運(yùn)行的綜合效益來說，流化床處理垃圾有明顯的劣勢，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）流化床焚燒爐對(duì)入爐垃圾尺寸有一定要求，因此在入爐之前，垃圾需經(jīng)過分揀、破碎。一方面，垃圾分揀間的環(huán)境惡劣，人員直接接觸垃圾，身體健康受影響。雖然在很多設(shè)計(jì)中通過采用人員隔離、通新風(fēng)系統(tǒng)為分揀人員創(chuàng)造適宜的工作環(huán)境，但效果不佳；另一方面，破碎系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，設(shè)備故障率較高，難以長期連續(xù)運(yùn)行。（2）流化床鍋爐出渣口易堵塞。流化床出渣采用的是冷渣機(jī)，一般采用除鹽水冷卻，以回收熱量。在設(shè)計(jì)初期，已經(jīng)要求鍋爐廠將每個(gè)出渣口增大，但由于破碎系統(tǒng)運(yùn)行不好、分揀不到位、受熱面結(jié)焦等，出渣口經(jīng)常被垃圾中的不可燃物如建筑垃圾、鐵絲等堵塞，需要工作人員經(jīng)常捅渣，造成頻繁壓火、甚至停爐。（3）垃圾焚燒后的飛灰是危險(xiǎn)廢棄物，必須鰲合固化穩(wěn)定達(dá)標(biāo)后方能送至填埋場安全填埋。煙塵的多少與垃圾灰分和焚燒爐特性相關(guān)，流化床遠(yuǎn)高于爐排。流化床灰多渣少、爐排爐渣多灰少。一般情況下，流化床飛灰量是垃圾量的8～12%，爐排爐的飛灰量僅為垃圾量的2～5%，流化床處理的灰量是爐排爐的34倍，危險(xiǎn)廢棄物處理量增大，處理成本較高，有較大的環(huán)境污染隱患。（4）流化床鍋爐連續(xù)運(yùn)行時(shí)間短。由于出渣口堵塞、水冷壁磨損、積灰等原因，鍋爐的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間只能12個(gè)月，一般一個(gè)多月就要停爐進(jìn)行水冷壁清灰、打焦、爐底清渣，檢修維護(hù)工作量較大。而爐排爐年連續(xù)運(yùn)行時(shí)間可達(dá)到8000h以上，由此造成的經(jīng)濟(jì)效益增加是顯而易見的。同時(shí)，鍋爐在啟停期間，煙氣中污染物含量明顯升高，特別是二噁因含量明顯增加，因此，對(duì)鍋爐連續(xù)運(yùn)行時(shí)間的考量是環(huán)境保護(hù)的基本要求。

四、結(jié)論

在垃圾焚燒的發(fā)展過程中，正因?yàn)榱骰驳囊恍┲饕軣o法很好解決，不少原來使用流化床爐型的垃圾焚燒廠進(jìn)行了改造，改造成爐排爐，以提高機(jī)組可利用率和燃燒適應(yīng)性。按照國家的規(guī)范要求，結(jié)合多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，我認(rèn)為，解決地縣級(jí)城市生活垃圾少、熱值低、農(nóng)林垃圾協(xié)同處理這個(gè)思路是非常好的，但在技術(shù)路線選擇時(shí)還是應(yīng)該考慮采用爐排爐，審慎采用流化床鍋爐。

作者簡介：楊春琳（1977），女，漢族，江蘇南通人，本科，高級(jí)工程師。