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(duì)城市環(huán)境和人類健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅,且正以每年10%的速度增長(zhǎng),另一方面,垃圾又是一種不斷增長(zhǎng)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(shí)垃圾發(fā)電是一種潛力巨大的“綠色”產(chǎn)業(yè)。是一個(gè)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(wèn)題

到目前為止，中國(guó)城市垃圾年增長(zhǎng)已達(dá)到近2億噸，這些垃圾對(duì)城市造成了嚴(yán)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(xì)菌，人們隨意焚燒垃圾產(chǎn)生的大量對(duì)人體健康構(gòu)成極大危害的煙霧，傾倒進(jìn)河流的城市垃圾隨水流動(dòng)污染了水質(zhì)。約50萬(wàn)人口的城市要建造3～4個(gè)大型垃圾場(chǎng)，大量垃圾占用土地，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。

垃圾通過(guò)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(jìn)行發(fā)電是緩解城市垃圾危害和保護(hù)環(huán)境的有效途徑。

二、我國(guó)垃圾發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀

我國(guó)自1985年開(kāi)始引進(jìn)垃圾焚燒熱電技術(shù)，近年來(lái)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(hào)垃圾焚燒爐，每臺(tái)鍋爐的垃圾處理能力為150t/d，采用日本三菱重工進(jìn)口的500kW發(fā)電機(jī)組發(fā)電、供熱，但它的最大發(fā)電量?jī)H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(jì)制造的采用過(guò)熱蒸汽發(fā)電的3號(hào)焚燒爐垃圾處理能力150t/d，配3000千瓦發(fā)電機(jī)組，1995年6月投入運(yùn)營(yíng)。目前，作為一種資源化、減量化、無(wú)害化的垃圾處理設(shè)備，在社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益方面都非?？捎^的垃圾焚燒爐通過(guò)技術(shù)引進(jìn)，基本實(shí)現(xiàn)了垃圾焚燒鍋爐國(guó)產(chǎn)化，其設(shè)備安裝、備件和培訓(xùn)的成本遠(yuǎn)低于進(jìn)口。

繼深圳垃圾焚燒發(fā)電廠之后，先后建設(shè)了引進(jìn)美國(guó)Temporlla爐體設(shè)計(jì)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(yùn)行，配備兩臺(tái)6000千瓦發(fā)電機(jī)組，處理能力為1000t/d。目前，屬中國(guó)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(yùn)行狀況良好，發(fā)電機(jī)組運(yùn)行正常。為解決寧波市垃圾處理問(wèn)題，并防止煙氣產(chǎn)生的環(huán)境污染，補(bǔ)充垃圾燃料熱量不足，取得良好的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益，寧波市垃圾焚燒發(fā)電廠進(jìn)行了升級(jí)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(kāi)始時(shí)可提高爐溫，方便垃圾燃燒。已建成投產(chǎn)調(diào)試后運(yùn)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(wú)錫、常州等多個(gè)城市已完成擬建垃圾發(fā)電站的初步設(shè)計(jì)。位于北京市朝陽(yáng)區(qū)高安的垃圾場(chǎng)，處理能力為1300t/d，年發(fā)電量為136GWh，將很快成為中國(guó)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(xiàng)目已獲國(guó)家計(jì)委正式批準(zhǔn)。于2003年7月初開(kāi)工建設(shè)、占地5.98公頃、總投資5.7億元、每天無(wú)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(jī)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(jī)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(yùn)營(yíng)成本高。流化床鍋爐和機(jī)械爐排鍋爐處理垃圾雖在國(guó)內(nèi)被允許使用，但專家對(duì)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(zhēng)議。采用油作為機(jī)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(dá)到亞高壓，可以降低運(yùn)行成本，保證循環(huán)流化床的熱效率，經(jīng)濟(jì)效益好。

四、制約我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電的因素

處于起步階段的中國(guó)垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)有許多方面需要改進(jìn):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(dòng)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(shí)，價(jià)格低廉。第二，需要國(guó)家政策支持，垃圾處理、焚燒以及鍋爐和發(fā)電設(shè)備的運(yùn)營(yíng)成本高，需要一次性投資，自我收入低，有待進(jìn)一步研究和改進(jìn)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(duì)含有金屬、磚、煤灰、廢電池等大量可燃燒材料垃圾進(jìn)行分類傾倒。有必要加大宣傳力度，加強(qiáng)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(guò)程中對(duì)環(huán)境的二次污染，有必要加大對(duì)去除煙氣中二惡英和NOX的研究。

五、我國(guó)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(guò)渡

目前，我國(guó)對(duì)城市垃圾的處理主要以垃圾填埋為主。根據(jù)國(guó)家規(guī)定的垃圾處理標(biāo)準(zhǔn)，城市垃圾無(wú)害化處理率達(dá)到90%，綜合利用率達(dá)到50%，這種垃圾填埋處理方法達(dá)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(guó)被越來(lái)越多地采用。國(guó)內(nèi)一些專家呼吁逐步提高焚燒比例，國(guó)家也出臺(tái)了一系列鼓勵(lì)建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)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(jìn)了這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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

我國(guó)城市生活垃圾熱值較低，要采用適合國(guó)情、需要補(bǔ)充燃料支持燃燒的技術(shù)和設(shè)備。在引進(jìn)日本三菱重工的基礎(chǔ)上，國(guó)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(duì)垃圾焚燒處理技術(shù)進(jìn)行了研究和開(kāi)發(fā)，并取得了一定的成果:錦江集團(tuán)與浙江大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)了對(duì)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(jì)日處理能力3650t，發(fā)電量78兆瓦，煙氣污染物排放濃度達(dá)到國(guó)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(shí)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(guó)已出臺(tái)了煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)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(guó)二惡英濃度排放限值為0.1ng/Nm3的標(biāo)準(zhǔn)，低于發(fā)達(dá)國(guó)家和歐盟排放限值為0.1ng/Nm3的污染控制水平。但是，中國(guó)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(qiáng)對(duì)適合國(guó)情技術(shù)設(shè)備的研發(fā)，促進(jìn)我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，盡快使垃圾焚燒無(wú)害化。

5.4垃圾焚燒發(fā)電必須走市場(chǎng)化發(fā)展道路

垃圾經(jīng)營(yíng)管理費(fèi)用為100～150元/噸，垃圾發(fā)電及運(yùn)行管理成本較高，在我國(guó)財(cái)政收入有限的情況下，有必要綜合利用提高電價(jià)等經(jīng)濟(jì)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(shí)現(xiàn)能源工業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。

六、結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)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(jì)實(shí)力也比較弱等國(guó)情決定了中西部以發(fā)展填埋法為主,只有在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)而土地短缺的東部才適度發(fā)展垃圾焚燒項(xiàng)目。待經(jīng)濟(jì)實(shí)力增強(qiáng)后,再全部實(shí)行焚燒綜合處理才是最徹底的無(wú)害化、減量化、資源化。同時(shí),我們必須設(shè)計(jì)適合國(guó)情的垃圾焚燒爐。

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