城市垃圾焚烧发电技术的应用及发展

宋洪伟

【摘要】随着国民经济的发展，城镇化、工业化进程的逐步提升，高分子合成材料、有毒工业物品的大量应用使得城市生活垃圾所带来的生态环境污染问题日益严重。文章对城市垃圾焚烧发电技术的应用现状进行分析，最后对城市垃圾焚烧发电技术的未来发展趋势进行探究，旨在为我国城市垃圾处理工作的有序开展提供参考。

【关键词】城市垃圾;焚烧;发电技术;应用

1 导言

焚烧发电作为建设部和湖北省在“十三五”期间优先推行的生活垃圾处理技术，可大幅减少原生垃圾填埋量，节约城市用地，对城市发展低碳经济、实现节能降耗和温室气体减排具有积极意义，尤其适用于平原地区、土地资源短缺、人口基数较大的城市。城市垃圾焚烧发电技术主要是利用焚烧锅炉燃耗城市垃圾产生的热量进行发电，可使现阶段的城市垃圾污染问题得到缓解。

2 城市生活垃圾的处置方式

城市生活垃圾的处置是指利用填埋、焚烧、降解等手段，将其快捷、高效、无公害的分类处置，最终实现“减量化、稳定化、卫生化、资源回收化”的目的。我国生活垃圾无害化处置主要包含以下常用方法：（1）卫生填埋，由于其成本低得到了广泛应用;（2）堆肥，主要将有机物较多的垃圾破碎后做堆肥抑或发酵处理;（3）焚烧，利用高温环境进行热分解、燃烧以及熔融等，实现减容，将废弃物转变为残渣或者熔融固体物质。焚烧废弃物还可以用来发电;（4）回收，将生活垃圾中可以循环利用的废纸、无公害塑料、玻璃、金属等进行分类处理回收再利用。

3 城市垃圾焚烧发电技术应用现状

在垃圾焚烧厂投建数量以及建设规模不断扩大的前提下，垃圾焚烧发电技术也越发成熟，国内设备已实现自主生产目标，不仅降低垃圾焚烧厂的焚烧发电成本，同时也大大增加了垃圾焚烧发电厂的运作效率，给我国生态环境保护提出有效保护途径。对城市垃圾进行焚烧发电不仅能够有效控制城市垃圾产生数量，同时还能提升城市垃圾处理效率。垃圾焚烧发电技术的应用可将城市垃圾最终价值充分挖掘，因此在一段时间内国家政府部门极为支持垃圾焚烧发电技术的应用，同时国家也开始出台一系列的政策支持垃圾焚烧发电项目，为垃圾焚烧发电技术在我国城市垃圾处理工作中的应用推广奠定了坚实基础。

4 城市垃圾焚烧发电技术的应用

4.1机械炉排炉焚烧炉

炉排型焚烧炉核心在于机械炉排，其使用历史悠久，经过长期的研发和实际应用使得技术成熟、品种繁多、运行可靠，结构方面功能区较集中，占地小，热效率高。一般炉排炉按照其各部分功能和燃烧程度的不同可分为3个区段：预热段（干燥区）、燃烧区和燃烬区。分类堆放的生活垃圾在入料口推送器的推送下，先进入干燥区，进行预热、干燥和气化，预热之后随着炉排机械动作，垃圾在炉排上往前移动到燃烧区进行充分焚烧，最后到燃烬區，进行多次燃烧直至剩余难燃固体废弃物为止，最终排出难燃废渣。机械炉排按其机械运动方式分为固定炉排、滑动炉排和翻转炉排，通过液压连杆机构驱动进行往复动作，炉排之间的相对运动使生活垃圾能够在在炉体内移动、翻滚、前进，保证其充分燃烧和废弃物的顺利排出。机械炉排型焚烧炉的优点在于不需对进炉垃圾作严格的预处理，在炉排移动过程中对垃圾进行切割、翻转和搅拌，垃圾得以均匀混合，有利于着火和燃烧。生活垃圾焚烧全部活动可以在炉排上进行流水作业，故处理快捷、自动化程度高。

4.2余热回收和利用系统

一台焚烧炉配备一台余热锅炉，用于吸收垃圾及干化污泥焚烧产生的热量，以实现余热的有效利用。余热锅炉为中温次高压锅炉，额定连续蒸发量70.04t/h，额定蒸汽出口温度450℃，额定蒸汽出口压力6.5MPa。经余热锅炉加热的中温次高压蒸汽进入汽轮机的汽缸内部，通过喷嘴膨胀做功，推动汽轮机转子旋转，而汽轮机转子带动发电机转子旋转发电，通过上网线路对外输出电能。汽轮机额定功率30MW，额定进汽量150t/h，进汽压力6.2MPa，进汽温度440℃;发电机额定转速3000r/min，额定功率30MW，额定电压10.5kV。

4.3排焚烧技术

炉排作为炉排炉的基础构件，其作用是将垃圾向下推动，让其能够“游走”至炉排各个位置。垃圾在炉排上运送之间，能够接受来自炉排下方高温辐射热量后产生相应的化学反应。垃圾储存池上方设置的抽气装置能够将焚烧炉内部分高温一次性排出。排出的气体经过蒸汽空气加热处理过程，排入炉膛之中能够达到干燥垃圾的作用。垃圾在炉膛内干燥处理期间能够获得充足的氢气，二次热风进入厂房底部时也能对氧气进行再次补充，对燃烧的烟气进行搅动处理后，能够确保垃圾燃烧更为充分。机械炉排锅炉可焚烧城市垃圾的规模相对较高，其垃圾焚烧处理效果要优于流化床炉，但是炉排锅炉的运营成本相对较高，资金投入水平高。

5 城市垃圾焚烧发电技术发展趋势

焚烧发电技术应用管理资金相对较高，因此我国现阶段生产的焚烧炉的自动化程度相对较低，其设备运行稳定性以及设备处理能力也相对降低，在我国开展大规模城市垃圾焚烧处理并不合适，如果全部使用国外进口的焚烧设备，将会产生极大的运行成本。我国现遵行的烟气排放标准为2001年颁布的《生活垃圾焚烧污染控制标准》，设置的二噁英浓度排放限值为0.5ngTEQ/Nm3，要远远低于发达国家的二噁英浓度排放限值0.1ngTEQ/Nm3控制标准，同时我国现阶段能够满足发达国家二噁英浓度排放限值控制标准的垃圾焚烧厂数量相对较少。为了提升我国垃圾焚烧污染控制水平，需要增加对适合我国国情发展设备的研发力度，通过大力研发经济适用性的国产大型垃圾焚烧设备，提高我国垃圾焚烧发电技术水平，加快垃圾焚烧无害化发展。

6 结束语

综上所述，为解决大中城市“垃圾围城”的困局，发展垃圾焚烧是我国各大城市走上绿色发展道路的不二选择，现如今我国城市垃圾分类以实现细化管理，垃圾焚烧发电技术的广泛应用能够有效解决土地占用问题，满足我国绿色生态保护规定，实现对城市垃圾资源化处理。

参考文献：

[1]林欢，龚蔚成，王旭伟，等.城市生活垃圾焚烧发电技术的研究及应用[J].中国环保产业，2019（1）：50-52.

[2]朱永安.城市生活垃圾处理方法评述及综合处理方法的设想[J].环境工程，1997（1）：52-55.