摘要：垃圾作為人類工業(yè)生產(chǎn)和日常生活的必然產(chǎn)物,一方面已經(jīng)對城市環(huán)境和人類健康構(gòu)成了嚴重威脅,且正以每年10%的速度增長,另一方面,垃圾又是一種不斷增長的資源。經(jīng)研究,燃燒2t垃圾產(chǎn)生的熱量相當(dāng)于1t煤(即燃燒1t垃圾大約可獲400MW電)。將垃圾充分有效地利用于發(fā)電,其“資源效益”極為可觀,同時垃圾發(fā)電是一種潛力巨大的“綠色”產(chǎn)業(yè)。是一個日益引人注目和值得深入研究的課題。

關(guān)鍵詞:垃圾發(fā)電；焚燒；填埋

一、城市垃圾問題

到目前為止，中國城市垃圾年增長已達到近2億噸，這些垃圾對城市造成了嚴重污染。生活垃圾含有大量漂浮在空氣中危害健康的病毒和細菌，人們隨意焚燒垃圾產(chǎn)生的大量對人體健康構(gòu)成極大危害的煙霧，傾倒進河流的城市垃圾隨水流動污染了水質(zhì)。約50萬人口的城市要建造3～4個大型垃圾場，大量垃圾占用土地，造成很大的經(jīng)濟損失。

垃圾通過焚燒可減少90%的占地面積。但是，垃圾應(yīng)該在環(huán)保爐中燃燒并科學(xué)地利用其熱量。建立垃圾焚燒鍋爐，并利用其燃燒熱量進行發(fā)電是緩解城市垃圾危害和保護環(huán)境的有效途徑。

二、我國垃圾發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀

我國自1985年開始引進垃圾焚燒熱電技術(shù)，近年來發(fā)展迅速。1985年，深圳市環(huán)境衛(wèi)生綜合處理廠利用飽和蒸汽發(fā)電的1、2號垃圾焚燒爐，每臺鍋爐的垃圾處理能力為150t/d，采用日本三菱重工進口的500kW發(fā)電機組發(fā)電、供熱，但它的最大發(fā)電量僅能滿足發(fā)電廠的需要。日本三菱公司的垃圾焚燒爐制造技術(shù)公司設(shè)計制造的采用過熱蒸汽發(fā)電的3號焚燒爐垃圾處理能力150t/d，配3000千瓦發(fā)電機組，1995年6月投入運營。目前，作為一種資源化、減量化、無害化的垃圾處理設(shè)備，在社會效益和經(jīng)濟效益方面都非?？捎^的垃圾焚燒爐通過技術(shù)引進，基本實現(xiàn)了垃圾焚燒鍋爐國產(chǎn)化，其設(shè)備安裝、備件和培訓(xùn)的成本遠低于進口。

繼深圳垃圾焚燒發(fā)電廠之后，先后建設(shè)了引進美國Temporlla爐體設(shè)計技術(shù)、發(fā)電廠工程規(guī)模為3×200t/d的廣東珠海垃圾發(fā)電廠，于2001投入運行，配備兩臺6000千瓦發(fā)電機組，處理能力為1000t/d。目前，屬中國最大的垃圾發(fā)電站的浙江寧波垃圾發(fā)電廠等一批垃圾焚燒發(fā)電廠，浙江省寧波污水發(fā)電廠燃煤電站鍋爐運行狀況良好，發(fā)電機組運行正常。為解決寧波市垃圾處理問題，并防止煙氣產(chǎn)生的環(huán)境污染，補充垃圾燃料熱量不足，取得良好的環(huán)保效益和經(jīng)濟效益，寧波市垃圾焚燒發(fā)電廠進行了升級改造，爐膛內(nèi)裝有柴油噴嘴，將柴油噴入鍋爐爐膛內(nèi)，爐子上部溫度升至850℃以上，開始時可提高爐溫，方便垃圾燃燒。已建成投產(chǎn)調(diào)試后運行良好的上海浦東100t/d垃圾焚燒發(fā)電廠、即將投產(chǎn)的上海浦西1000t/d垃圾焚燒發(fā)電廠。

北京、蘇州、無錫、常州等多個城市已完成擬建垃圾發(fā)電站的初步設(shè)計。位于北京市朝陽區(qū)高安的垃圾場，處理能力為1300t/d，年發(fā)電量為136GWh，將很快成為中國最大的垃圾焚燒發(fā)電廠之一的北京市垃圾焚燒發(fā)電項目已獲國家計委正式批準(zhǔn)。于2003年7月初開工建設(shè)、占地5.98公頃、總投資5.7億元、每天無害化處理生活垃圾1200t的天津市第一座垃圾焚燒發(fā)電廠建成。

三、垃圾焚燒關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備情況

借助垃圾焚燒鍋爐關(guān)鍵設(shè)備處理垃圾，將垃圾轉(zhuǎn)化為熱電是最根本的目的。目前的垃圾焚燒鍋爐有兩種:機械爐排鍋爐和分為旋轉(zhuǎn)流化床鍋爐及循環(huán)流化床鍋爐的流化床鍋爐。機械爐排鍋爐焚燒生活垃圾的規(guī)模大，垃圾處理效果優(yōu)于流化床鍋爐，但投資大，運營成本高。流化床鍋爐和機械爐排鍋爐處理垃圾雖在國內(nèi)被允許使用，但專家對循環(huán)流化床鍋爐垃圾處理的排放指標(biāo)和環(huán)保效果(主要是二惡英)存有爭議。采用油作為機械爐排鍋爐的燃燒支持劑和煤作為循環(huán)流化床代替燃料油的助燃劑，并采用特殊的外部換熱技術(shù)，使主蒸汽參數(shù)達到亞高壓，可以降低運行成本，保證循環(huán)流化床的熱效率，經(jīng)濟效益好。

四、制約我國垃圾焚燒發(fā)電的因素

處于起步階段的中國垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)有許多方面需要改進:第一，隨季節(jié)的變化和地區(qū)的差異，可燃垃圾的質(zhì)量和數(shù)量變化很大，加上低熱值和高水分含量，導(dǎo)致發(fā)電波動大，穩(wěn)定性差。垃圾焚燒發(fā)電廠向電力公司供應(yīng)剩余電力時，價格低廉。第二，需要國家政策支持，垃圾處理、焚燒以及鍋爐和發(fā)電設(shè)備的運營成本高，需要一次性投資，自我收入低，有待進一步研究和改進垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)。第三，市民在投入垃圾前未按要求對含有金屬、磚、煤灰、廢電池等大量可燃燒材料垃圾進行分類傾倒。有必要加大宣傳力度，加強源頭的分類和收集工作。第四，致癌二惡英和能破壞大氣環(huán)境的NOX產(chǎn)生在燃燒后的垃圾煙氣中，為防止垃圾焚燒過程中對環(huán)境的二次污染，有必要加大對去除煙氣中二惡英和NOX的研究。

五、我國垃圾焚燒發(fā)電的發(fā)展前景

5.1垃圾處理由填埋向焚燒過渡

目前，我國對城市垃圾的處理主要以垃圾填埋為主。根據(jù)國家規(guī)定的垃圾處理標(biāo)準(zhǔn)，城市垃圾無害化處理率達到90%，綜合利用率達到50%，這種垃圾填埋處理方法達不到環(huán)保要求。在缺乏更好的處理方法的情況下，垃圾焚燒發(fā)電處理方法在中國被越來越多地采用。國內(nèi)一些專家呼吁逐步提高焚燒比例，國家也出臺了一系列鼓勵建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電項目的政策和措施。目前，已建成近20座垃圾焚燒發(fā)電廠，促進了這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

5.2垃圾焚燒技術(shù)設(shè)備國產(chǎn)化是發(fā)展趨勢

我國城市生活垃圾熱值較低，要采用適合國情、需要補充燃料支持燃燒的技術(shù)和設(shè)備。在引進日本三菱重工的基礎(chǔ)上，國內(nèi)部分高校(如北京大學(xué)、清華大學(xué)、浙江大學(xué))、科研院所(如中科院)、環(huán)保企業(yè)對垃圾焚燒處理技術(shù)進行了研究和開發(fā)，并取得了一定的成果:錦江集團與浙江大學(xué)聯(lián)合開發(fā)了對二惡英等污染物有顯著抑制作用的“多相循環(huán)流化床垃圾發(fā)電”、成功應(yīng)用在深圳、溫州、杭州，鍋爐累計日處理能力3650t，發(fā)電量78兆瓦，煙氣污染物排放濃度達到國家標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境要求的煙氣凈化技術(shù)和設(shè)備已在6家企業(yè)推廣應(yīng)用，已經(jīng)轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)力。

5.3生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)設(shè)備符合環(huán)保要求

目前，我國已出臺了煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)。我國垃圾焚燒發(fā)電執(zhí)行2001年頒布的《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》我國二惡英濃度排放限值為0.1ng/Nm3的標(biāo)準(zhǔn)，低于發(fā)達國家和歐盟排放限值為0.1ng/Nm3的污染控制水平。但是，中國也只有少數(shù)垃圾焚燒廠符合這一標(biāo)準(zhǔn)。為提高垃圾焚燒污染控制水平，有必要加強對適合國情技術(shù)設(shè)備的研發(fā)，促進我國垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，盡快使垃圾焚燒無害化。

5.4垃圾焚燒發(fā)電必須走市場化發(fā)展道路

垃圾經(jīng)營管理費用為100～150元/噸，垃圾發(fā)電及運行管理成本較高，在我國財政收入有限的情況下，有必要綜合利用提高電價等經(jīng)濟手段和推廣包括廢物發(fā)電在內(nèi)的新技術(shù)等行政和法律手段，實現(xiàn)能源工業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。

六、結(jié)束語

我國垃圾熱值比較低、焚燒工藝和焚燒設(shè)備還比較落后、經(jīng)濟實力也比較弱等國情決定了中西部以發(fā)展填埋法為主,只有在經(jīng)濟發(fā)達而土地短缺的東部才適度發(fā)展垃圾焚燒項目。待經(jīng)濟實力增強后,再全部實行焚燒綜合處理才是最徹底的無害化、減量化、資源化。同時,我們必須設(shè)計適合國情的垃圾焚燒爐。

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