垃圾发电技术能效管理及服务发展

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1、垃圾发电技术二十世纪以来，全球固体废弃物的排放急剧增加，环境污染问题日趋严重。全世界每年产生4.9亿吨垃圾，中国城市垃圾年产近1.5亿吨。根据国家环保总局数据，2010年我国城市垃圾年产量约为1.52亿吨，2015年和2020年将达到2.1亿吨，目前中国城市生活垃圾累积堆存量约达70亿吨。垃圾焚烧发电作为固废处理和余热利用的典型项目，因其实现了垃圾处理的无害化、减量化、资源化，成为我国政策明确支持的节能减排项目。一、国外垃圾发电发展现状从20世纪70年代开始，德国、法国开始利用焚烧垃圾进行发电，近三十

2、年来，美国和日本垃圾发电的发展也非常迅速。目前，全世界已有各类垃圾发电厂3000多座，最大单机容量超过100MW。国外垃圾焚烧发电技术发展方向主要以下三点：1.减少污染排放总量——富氧燃烧技术配备专门的制氧设备，将纯氧加入一次风，在减少一次风量同时，与部分烟气回流相结合，减少最终烟气排放量，以达到降低污染物排放总量和烟气处理成本的目的。富氧燃烧还可提高炉膛内燃烧温度，保证垃圾的完全燃烧。2.提高热量利用效率——燃气联合循环技术采用燃气联合循环的方式，用天燃气加热锅炉过热器，以高温、高压参数的蒸汽发电，

3、在提高发电效率的同时，避免过热器的快速腐蚀。3.改善垃圾燃烧特性——机械生物处理技术通过对生活垃圾的机械生物处理，使垃圾中的有机物初步降解，降低垃圾含水率，提高垃圾焚烧发电处理效率。二．国内垃圾发电现状中国的垃圾发电事业起步较晚，1988年我国第一座垃圾焚烧厂——深圳市市政环卫综合处理厂建成投产。二十世纪初期，我国东部城市陆续引进、建设了多种焚烧技术和规模的垃圾焚烧电站，完成了中国生活垃圾焚烧发电技术的初步探索。2002年以来，国家和有关部门陆续出台、实施了一系列相关的规范和鼓励政策，垃圾处理领域走向

4、了投资主体和融资渠道多样化的发展道路。随着引进设备的消化吸收、适合国情的技术创新，一批拥有自主知识产权的国产化城市垃圾发电成套技术逐步涌现，生活垃圾焚烧发电成本逐渐降低。“十五”期间，国家在上海、天津、杭州、哈尔滨等大城市建成垃圾焚烧发电厂近三十座，按照“十一五”规划要求，要完成近60座垃圾焚烧发电厂的建设。其中上海市老港垃圾发电厂是拥有国内第一套30MW单机容量的垃圾电站（尚在建设）。三、垃圾焚烧发电技术垃圾焚烧发电主要有常规垃圾发电、RDF发电和MEET综合发电三种方式：常规垃圾发电：以生活垃圾作

5、主要燃料，通过垃圾焚烧锅炉产生的蒸汽发电，锅炉效率不超过70%。RDF发电：RDF(RefuseDerivedFuel)燃料是由制造厂进行垃圾分拣、破碎、干燥、压形、固化，制成无害固体燃料，即RDF燃料。RDF燃料运到电厂进行发电。RDF流化床锅炉效率可达90～91.5%。MEET综合发电：在制造厂设置可处理和提取能源的设备，将生产各阶段的垃圾所具有的热能提取并发电的技术称为MEET(Multi-StagedEnthalphyExtraction)综合发电。由于RDF燃料成本较高，MEET综合发电处于

6、研究开发阶段，均未进入商业推广阶段，后文中垃圾发电均指常规垃圾焚烧发电。1．垃圾焚烧发电的工艺流程生活垃圾由城市环卫部门收集后用垃圾车运至电厂，大件垃圾需经简单粉碎、磁选，用垃圾抓斗将垃圾坑内垃圾抓入输送皮带，经输送皮带进入除氧间垃圾进料斗，给料机将斗内垃圾送入炉膛，与空气混合后燃烧。焚烧炉内设计温度850℃，烟气停留时间2秒以上，垃圾中有害成分（二恶英等）在炉膛内充分裂解焚烧。经过干燥、燃烧、燃烬三个阶段的充分燃烧，燃烬的炉渣排入渣池冷却后，运往厂外填埋。垃圾燃烧后产生的大量高温烟气进入余热锅炉换热

7、，过热蒸气进入汽轮发电机组发电。下图为垃圾焚烧发电的主要工艺流程：2.垃圾焚烧技术2.1.机械炉排焚烧炉1）工作原理：垃圾通过进料斗进入倾斜向下的炉排的干燥区、燃烧区、燃烬区，直至燃烬排出炉膛。燃烧空气从炉排下部进入并与垃圾混合；高温烟气通过锅炉受热面产生热蒸汽，经烟气处理装置处理后排出。2）特点：炉排材质要求和加工精度要求高，要求炉排与炉排之间的接触面光滑、排与排之间的间隙尽量小。机械结构复杂，造价及维护费用较高。2.2.流化床焚烧炉1）工作原理：炉体由多孔分布板组成，在炉膛内将石英砂加热到600℃

8、以上，在炉底鼓入200℃以上热风，垃圾同热砂一起沸腾，垃圾被干燥、着火、燃烧。燃烬的垃圾比重较大，落到炉底经水冷后，用分选设备将粗渣、细渣送到厂外，少量的中等炉渣和石英砂通过提升设备送回到炉中继续使用。2）特点：流化床燃烧充分，炉内燃烧控制较好，但烟气中灰尘量大，操作复杂，运行费用较高，对燃料粒度均匀性要求较高，需大功率的破碎装置，石英砂对设备磨损严重，设备维护量大。2.3.回转式焚烧炉1）工作原理：回转式焚烧炉是用冷却水管或耐火材料沿炉体排列，炉体水平