城市垃圾焚烧发电

城市垃圾焚烧发电（精选12篇）

城市垃圾焚烧发电 篇1

城市垃圾增加是城市化进程加快的必然结果, 如果处理不当, 就会给环境带来严重的负面影响, 比如污染空气环境、污染地下水和土壤等, 进而危害人们的生命安全, 降低人们的生活质量, 因此, 做好城市垃圾的处理工作是十分重要的。填埋、堆肥和焚烧发电是当前城市垃圾处理的主要方式, 相对而言, 焚烧垃圾的优势更为明显, 值得被研究和推广。

1 设备组成

1.1 焚烧炉

焚烧炉是垃圾焚烧技术的核心设备, 也是焚烧发电的第一步。目前, 我国常用的焚烧炉主要有2种。

1.1.1 炉排炉

其核心为炉排, 主要包括干燥、燃烧和燃烬3部分。它的工作原理是利用炉排的交错运动, 将投入其中的垃圾逐次推入到下方, 依次通过炉排的各个区域, 然后利用一次风和热量干燥翻动中的垃圾并点燃, 最后利用二次风向炉膛内补充氧气, 同时, 扰动燃烧的烟气, 使垃圾的燃烧更加充分。在此过程中, 一次风和二次风分别来源于垃圾储池的除臭负压装置和厂房顶部的吸风装置。这种方式的优点是不需要预处理垃圾, 垃圾在炉内受热均匀、燃烧充分, 并且整个过程比较容易控制, 操作较为简便, 适用于大多数的焚烧发电厂, 而且最终产生的烟气中灰尘比较少。因为设备需要较大面积的场地, 所以, 需要使用油、气等作为点火和助燃燃料, 投入成本比较高。

1.1.2 循环流化床炉

其基础为循环流化床技术, 是一种具备焚烧、供热和发电多种功能的垃圾处理设备。该设备炉内没有炉排, 可直接在炉床上铺设炉渣或石英砂等床料, 并借助布风板向炉内提供热空气, 对床料起到翻腾和加热的作用, 使其变得炽热。与垃圾结合后, 急速将垃圾干燥并燃烧。其优点在于设备占用的场地较小, 使用煤作为助燃燃料, 整体成本相对比较低。但是, 在此过程中, 需要对垃圾进行预处理, 并且炉温容易出现波动, 会导致垃圾燃烧不完全, 而且产生的烟气中也会含有较多的灰尘, 整个焚烧过程不容易被控制。

1.2 余热锅炉和发电机组

余热锅炉是回收燃烧余热的锅炉, 其工作原理是利用受热面里的水吸收垃圾焚烧产生的热量, 然后形成过热蒸气后进入汽轮发电机中, 通过发电机组的转动得到电力, 这样, 剩余的热蒸气就可以被周边其他用户作为热能使用。

1.3 烟气相关设备

烟气的相关设备反应塔SCR (SNCR) 、除尘器和活性碳喷射等的作用是净化和处理烟气, 以减小其对空气造成的污染。其中, 反应塔的作用是去除烟气中的酸性气体。按照反应材料的不同, 其反应方法可分为湿法、半干法和干法3种。材料及其使用方式为烧碱溶液直接喷入洗涤塔中;氢氧化钙溶液经由旋转喷雾器进入反应塔, 与消石灰直接放入反应塔中。

2 工艺流程

2.1 垃圾的储存和处理

城市垃圾的构成是非常复杂的, 其内会含有大量的有毒有害废弃物, 如果不处理, 会直接进入焚烧过程中, 这样, 就会产生较多的有毒气体, 同时, 还会产生一些不可燃物质, 因此, 必须对城市垃圾进行储存和发酵处理后再焚烧。储存是通过垃圾储池实现的, 并采取搅拌、倒剁等措施处理储存池内的垃圾, 滤出垃圾渗滤液。

2.2 垃圾的炉内焚烧

焚烧的过程是在焚烧炉内完成的, 在此过程中, 需要先利用进料装置将垃圾送到给料平台上, 然后再利用传送装置推送到焚烧炉内, 经炉内燃烧后得到发电所需的热量和垃圾燃烧后的灰渣。

2.3 余热的发电

余热的发电需要借助余热锅炉和汽轮发电机组的共同作用来实现。其中, 余热锅炉是将垃圾焚烧产生的热量变为过热蒸气, 将蒸气的动力作用于汽轮发电机后便可产生电能。

2.4 净化处理烟气

在净化处理烟气的过程中, 至少有7种常用方法, 主要包括除尘、活性碳、scr、sncr和3种脱酸方法。

烟气是垃圾焚烧后产生的主要物质, 由于城市垃圾成分非常复杂, 即使经过处理也无法完全消除全部的有害物质, 所以, 燃烧后的烟气中会含有较多的有害物质和气体, 比如酸性气体、二噁英和重金属等, 这些都会给空气造成严重的污染, 因此, 还需要对燃烧烟气进行净化处理。其中, 酸处理的方式主要有干式、半干式和湿式3种, 而效果最好的是湿式处理法, 但是, 这种方式所需的费用也相对比较高。在二噁英和灰尘控制方面, 可以采取“活性炭吸附+石灰石半干法脱硫+布袋除尘器”的方法。另外, 还可以采取SNCR技术, 利用氨水等还原剂去除焚烧过程产生的NOx, 避免其给大气造成污染。

2.5 处理垃圾渗滤液

垃圾渗滤液是垃圾在储池内反应发酵的产物, 其特点是含有较多的有机污染物、重金属和氨氮, 气味比较臭, 水质会发生较大程度的变化。垃圾渗滤液也是城市垃圾的重要组成部分, 其份量约占垃圾总重的20%~35%, 会对环境造成比较严重的二次污染, 所以, 需要做好垃圾渗滤液的处理工作。在处理过程中, 常采用的方法为膜生物反应器处理, 其基本过程是先通过隔栅和调节池预处理渗滤液, 然后利用膜分离进行超滤和纳滤, 再利用生物反应等处理生物, 从而实现渗滤液的达标排放。

2.6 处理飞灰、炉渣

炉渣、飞灰是垃圾焚烧后的产物, 其总量约占垃圾总重的25%, 而且炉渣经过处理后可以制成砖等重复利用。炉飞灰是危险废物, 不具备应用价值, 但是, 如果其处理不当, 也会对空气造成污染, 因此, 需要进行无害化处理后再填埋。

3 限制因素

城市垃圾焚烧发电技术是实现城市垃圾循环利用的重要措施, 对于建设节约型社会有非常重要的作用。但是, 受我国经济发展现状和技术水平等因素的影响, 城市垃圾焚烧发电技术在我国的运用还不普遍, 其限制因素包括以下几方面。

3.1 城市垃圾的总热值较低

我国城市垃圾的成分非常复杂, 并不是所有的都适合焚烧, 而且城市垃圾大多没有分类收集, 采取的是混合收集的方式;再加上垃圾中餐饮垃圾、厨房预料垃圾比较多, 城市垃圾整体的含水量较高, 这些问题都限制了其总热值。我国城市垃圾的总热值仅有发达国家的40%左右, 其焚烧发电的价值相对比较低、成本比较高。

3.2 焚烧垃圾发电技术落后

我国城市垃圾焚烧发电技术兴起的时间比较晚, 与发达国家相比有一定的差距, 很多设备和技术都是外国厂家生产制造并引入我国的, 不能完全适应我国的实际发展情况。在这种大形势下, 焚烧垃圾发电设备应有的功能并没有完全发挥出来了, 大大降低了城市垃圾焚烧发电的效率。同时, 我国在焚烧垃圾发电技术上较为成熟的还有余热发电技术, 其他的焚烧炉、烟气处理等都是从国外引入的, 设备之间的不配套也在很大程度上限制了焚烧垃圾发电的效率。

3.3 焚烧垃圾发电厂筹资困难

在当前的大环境下, 焚烧垃圾发电厂的建设需要相对比较高的投资成本, 而在运行过程中, 也需要煤、油和气等各种燃料的支持, 虽然可以得到一定的电费收入, 但总体而言, 运行成本依然比较高, 这就限制了我国内部和西部等经济不发达地区焚烧城市垃圾发电的发展。

4 结束语

采用城市垃圾焚烧发电技术能够实现对城市垃圾的减量化、无害化和资源化处理。随着城市垃圾的日益增加, 垃圾焚烧发电技术的推广和应用也势在必行, 因此, 研究城市垃圾焚烧发电技术是十分必要的。目前, 我国城市垃圾焚烧发电技术的应用过程中还有许多限制因素, 无论是技术上, 还是经济上, 都存在不足, 所以, 针对这些问题, 应该采取合理的应对措施来解决, 从而提高城市垃圾焚烧技术的应用水平, 推动社会经济的快速发展。

参考文献

[1]卢红梅.城市垃圾焚烧发电技术简述[J].河南建材, 2013 (03) :140-142.

[2]刘文波.城市垃圾焚烧技术的应用探讨[J].山西化工, 2014, 34 (6) :80-82.

城市垃圾焚烧发电 篇2

一

项目准备

明确国家产业政策和地方政府对该项目的政策意见及支持承诺→明确项目投资模式（BOT/BOO）及政府补贴政策→落实项目选址、工艺路线及处理规模→确定项目投资主体、项目公司工商名称预核→组织机构代码办理→注册资本工商登记→开展垃圾资源调研→分析及预测→签定协议（BOT/BOO）。二

项目报批

发改部门审批流程：依据政府对项目政策承诺及支持性意见，编制项目建议书，向当地发改委提交开展项目申请→发改委在项目所在地公众媒体进行立项公示（5个工作日）→出具项目初步服务联系单→取得项目所在地建设（规划）、环保、国土、电力、水利等项目涉及部门支持性意见→银行项目贷款承诺函→城管部门垃圾保底量承诺函→依据当地各部门支持意见，向当地发改委提交上报省发改委出具《项目服务联系单》的申请→依据省发改委项目服务联系单→取得建设、环保、国土、电力、水利省级部门支持意见→项目公司委托甲级资质单位编制项目可研报告、项目申请报告→通过当地发改委向省发改委提交要求进行项目申请报告核准申请→发改委委托发展规划研究院对项目申请报告进行评审并出具评审意见→发改委在项目所在地公众媒体进行项目批前公示（5个工作日）→当地发改委需向省发改委报告公示情况说明→省发改委出具项目申请报告核准意见。

建设部门审批流程：取得规划部门初步选址意见书及项目红线图→环卫部门垃圾保底量承诺函以及相关各部门支持意见→项目公司委托资质单位编制完成项目选址论证报告 →项目公司向建设局申请，由建设局向省建设厅上报选址申请书及选址情况说明，附上（省发改委项目服务联系单、建设局项目初步选址意见附项目红线图2份、项目总平面布置图、项目在城市总体规划中的位置图及总体规划批复文件、项目在环卫专项规划中的位置图及环卫专项规划批复文件、垃圾运输路线规划图、项目在土地利用规划、基础设施与社会服务设施规划中的位置图、电力路径在电力规划中的位置图及电力路径总图（2份）、国土部门预审意见、地质灾害危险性评估报告备案登记表及无压覆矿证明、环保部门预审意见及环评执行标准、项目无拆迁证明或者政府部门的拆迁承诺书、项目选址范围内无文保区证明及项目选址不在风景旅游区证明、法人单位营业执照副本复印件、法人身份证复印件、申报材料电子文档）→省建设厅窗口受理申报材料，出具受理通知书，并在建设厅网站进行公示（20个工作日）→公示结束后，组织专家对项目选址论证报告进行评审并出具评审意见→依据评审意见，省建设厅出具建设项目选址意见书及审查意见。

环保部门审批流程：取得环保部门对项目初审意见→环评执行标准，污染物总量控制调剂平衡意见，污水排放纳管标准、请有资质单位编制完成环评报告后，向当地环保部门递交审核申请，取得当地环保局初审意见→委托省环境评估中心对项目环评报告进行评估，取得机构评估意见和聘请专家评审并取得评审意见→建设单位及环评单位向省环保厅窗口递交要求许可环评申请，并附以下材料：（省发改委项目服务联系单、建设单位环评文件申请报告及落实环保措施法人承诺书的红头文件、项目总平面布置图、环评报告书及电子版，评估机构评估意见及专家评审意见、当地环保部门初审意见，环评执行标准，污染物总量控制调剂平衡意见（均需原件）、省建设厅建设项目选址意见、审查意见及红线图、国土局建设项目用地预审意见书、省水利厅水保方案批复文件、项目公示材料原件的公示文本，当地环保局和相关团体单位出具的公示证明，公示照片等、当地环境规划及批复文件、涉及卫生防护距离内的居民拆迁，需县级以上人民政府的拆迁承诺书和建设单位出具的拆迁承诺书，无拆迁需要的，当地政府出具无拆迁证明）省环保厅在受理以后→在网上及项目所在地公众媒体上同步进行批前公示10个工作日→环保局对公示情况及处理意见上报省环保厅→依据公示结果省环保厅出具项目环评批复意见。

国土部门审批流程：国土部门依据建设单位提交的土地预审申请书及相关附件：（发改委项目服务联系单、规划选址意见及规划设计条件、标明用地范围的乡级土地利用总体规划局部彩图、勘测定界技术报告及勘测定界图）→出具土地预审意见→当地国土部门向省国土厅上报要求出具项目建设用地预审意见，并附上（省发改委项目服务联系单、当地国土部门对项目建设用地情况说明及预审意见、省建设厅项目选址意见书及规划红线图、当地国土部门对项目建设用地实地踏勘表、当地国土部门对项目建设用地不在地质灾害易发区证明及建设用地范围内无甲类矿压覆证明、当地国土部门对建设用地范围1：10000土地利用现状分幅图、当地国土部门对项目建设用地范围乡级土地利用总体规划局部彩图、当地国土统征所项目建设用地征地补偿协议、当地国土统征所建设用地涉及乡镇村民同意土地征用会议纪要、当地国土测绘所勘测定界报告及勘测定界图）→省国土厅窗口受理并在网上公示20个工作日→出具项目建设用地预审意见→省政府依据省国土厅建设用地预审意见出具建设用地审批意见→根据省政府建设用地审批意见市国土统征所10个工作日内以市政府名义进行征用土地公告→45个工作日内以市国土局名义进行补偿方案公告、→市政府对建设用地征地补偿方案批复、工业用地使用权招拍挂案审批流程：项目公司提交项目用地申请表→市国土测绘所提供实地踏勘表→省建设厅规划选址意见书及红线图→省政府建设用地审批意见书→国土局提供土地方案公告，补偿安置方案公告及市政府批复→市国土统征所提供建设用地征地协议→项目公司提供涉地农民征地安置费用支付凭证，参保凭证→市国土测绘所提供建设用地勘测报告及勘测定界图→市国土评估所提供土地评估报告及备案表→市政府项目征地抄告单→省林业厅项目建设使用林地审核同意书，土地出让供地流程：项目公司提交出让供地竞买申请书→项目公司提交项目建设用地挂牌出让报价→项目公司提交企业工商注册营业执照，→项目公司提交法人证明书，法人代表身份证→项目公司提交参加出让供地报名授权委托书。中标办理出让手续流程：项目公司与市国土局签订建设用地出让合同→项目公司缴付土地出让金→市公证处出具土地出让成交确认书。办理建设用地土地预发证流程：项目公司提交建设用地出让合同→项目公司提交建设用地各级政府审批文件→项目公司提交有关税费凭证（契税，耕占税）→项目公司提交规划许可证及平面布置图→）项目公司提交省发改委对项目申请报告审批文件→发证。

林业部门占用林地审批流程：依据发改委项目服务联系单，当地林业部门出具占用林地初审意见，并提交如下需材料（申请人提出占用或征用林地的申请，填写《使用林地申请表》、发改委项目服务联系单、占用或征用林地的建设单位法人证明）→ 依据占用林地初审意见，项目公司委托资质单位编制项目占用林地可研报告及查验报告→编制完成后，通过当地林业部门上报省林业厅，要求出具使用林地审核意见书，所需材料如下：（省发改委项目服务联系单、当地国土部门预审意见、项目占用林地补偿协议、项目选址意见书、建设用地规划设计条件及要求、林地权属证明、项目占用林地可研报告、林地审核申请、当地发改部门出具项目用地批复意见）→材料齐全并缴纳森林植被恢复费用后，省林业厅出具使用林地审核意见书。

电力部门审批流程：依据发改委项目服务联系单，取得当地电力部门出具原则同意并网意见函→依据电网管理程序，由当地电力部门报市、省电力公司出具同意项目并网意见批复 →根据省电力公司并网批复意见，委托当地电力设计院进行电力接入系统方案设计→设计完成后，报当地电力部门，申请组织会审并出具审查纪要→根据审查纪要，委托电力设计院组织电力接入系统初步设计→设计完成后报当地电力部门审核，取得电力接入系统初步设计审核意见→根据审核意见，委托当地电力承装公司进行电力架空线路施工→在初步设计前与当地电力部门签订《并网原则协议》→在正式并网发电前与当地电力部门签订《并网调度协议》和《购售电合同》。

水利部门水保审批流程：依据发改委项目服务联系单，委托资质单位编制项目水保方案→省水利厅组织专家召开项目水保方案评审会并出具会议纪要→根据会议纪要，水保单位对方案进行修改上报，并同时提交以下材料：（省发改委项目服务联系单、市国土局用地预审意见、建设局项目选址初步意见、水务局取水许可意见、项目总平面布置图、项目可研报告、项目地理位置图及现状地形图、项目水保方案专家评审意见、环保部门污染物排放指标意见函、环卫部门原则同意炉渣，飞灰卫生填埋的函）→省水利厅出具水保方案批复。

水利部门水资源论证审批流程：依据发改委项目服务联系单及当地水务部门项目取水许可意见，委托当地资质单位编制水资源论证报告→省水利厅组织专家召开项目水资源论证报告评审会并出具会议纪要→根据会议纪要，水资源论证单位对报告进行修改上报，并同时提交以下材料：（工商营业执照复印件、流域综合规划报告书及审查意见、流域综合规划同意书、防洪规划同意书、项目建议书、涉及界河的，要有双方协议、水资源论证报告书、第三方的承诺书）→省水利厅出具水资源论证报告批复。三

项目报建

建设用地规划许可证办理→初步设计：依据省发改委项目核准批复办理《建设用地规划许可证》，并需提交下列材料：（建设用地规划许可证申请报告及单位营业执照、建设项目选址意见书、规划设计条件与要求、项目核准批复、建设局出具的建筑设计方案审查批复、以招拍挂等方式取得土地使用权的，建设单位需提供成交确认书及国有土地出让合同、建设（规划局）划定的用地红线图8份（或国土局实测地形图）、建筑总平面图8份及建筑设计方案图一套包括相应的电子文件及规划设计条件中要求的各项技术经济指标计算书并盖公章、规划公示意见表及附图和照片、文保、供电、路政、旅游等相关部门审核意见）→依据省发改委项目核准批复，组织设计单位完成项目初步设计，通过当地发改部门报省发改委，要求组织专家论证，根据论证意见修改初步设计，完善后报省发改委→省发改委受理，在15个工作日内出具初步设计批复意见→完善初步设计。

建设工程规划许可证办理：依据省发改委初步设计批复，办理《建设工程规划许可证》，所需材料如下：（建设工程规划许可证申请报告、建设项目土地权属证原件及复印件、初步设计批复、建设用地规划许可证原件、总平面布置图、蓝图4份及电子文件需要设计单位注册章和设计单位资质章和设计单位出图章、建设项目单体建筑施工图2套（折成四号图幅）及相应电子文、室外综合配套工程包括道路路灯环卫设施给排水等及总平面图及绿化施工图3份包括相应的电子文件、消防、防雷、人防、燃气等相关专业部门审查意见及凭证、由设计单位提供规划设计条件中要求的各项技术经济指标计算书并盖公章、提供有资质的测绘单位编制的房屋建筑面积预测绘报告原件、建筑工程施工图设计文件审查报告、规划公示意见表及附图）→建设部门根据报审材料在N个工作日内出具《建设工程规划许可证》→项目具备开工条件。

四

审批过程的其他问题和建垃圾焚烧发电厂的利与弊

垃圾发电项目一般情况下并没有严格按照如上程序进行，由于行政手续过于烦琐而且需要的时间很长加上项目建设周期也长（2年左右），各方面也都需要打点打点，所以只要和当地政府签定协议并取得当地政府的支持性文件和项目初步设计、环评报告等必须文件和手续就可以向当地政府申请项目的开工建设，然后逐步完善行政手续！还有比如说项目公示、环评报告公示、征地补偿公示、规划公示，周边群众调查等基本都基本是半透明进行，环评报告公示一般在项目地和环保部门网站公示但基本没有群众去看的，即使看了也不懂！征地补偿公示基本也是村干部才知道怎么回事，周边群众调查基本都是冒名填写调查报告，周边的群众和市民哪个愿意把垃圾焚烧厂建在自己的周边？垃圾发电厂如果不注意环保问题那农民种的菜也可能会长的变异！还有，垃圾渗滤液和有毒有害的灰渣也基本是承包给和当地环保部门有一定关系的单位处理，为什么？因为只有他们才能摆平严重的意外环境污染问题，还有，只有他们才可以偷排偷放污染的物质，不过他们也有一定的技术和硬件来承担这个事情的，要处理垃圾产生的渗沥液成本太高，投资商人不可能即使亏本也要保护环境吧？那还投资这个项目干什么？还有，垃圾发电厂的建设和投入成本很高，基本比同等规模的火力发电厂增加一倍成本左右，投资商家也要投资收益啊！但最重要的问题是：中国的现状是垃圾到处露天焚烧，那样污染比垃圾焚烧发电污染大很多倍，起码垃圾焚烧发电投入了大量的资金进行环境保护和治理而且起到了节能减排的作用；中国的土地很有限，垃圾焚烧发电可以节约大量填埋垃圾的土地和减少二次污染；建垃圾焚烧发电厂最关键的问题就是选址问题和工艺问题，选址选对了和工艺选对了和业主的高度负责任的态度对建垃圾焚烧发电厂是利远远大于弊的；加上中国地方政府没有那么多钱去投资垃圾发电厂这样的工程，所以一般就只有招商来进行投资，这也是目前为止解决这一矛盾的最好解决办法！

个人声明：上面是本人对垃圾焚烧发电项目收集的资料进行的归纳总结，仅作为传递信息之目的，内容仅供参考！如有雷同之处纯属意外！关于审批过程的其他问题和建垃圾焚烧发电厂的利与弊的分析仅代表本人个人观点！

垃圾焚烧发电,欧美态度迥异 篇3

这种新型电厂比传统焚化炉清洁得多。电厂内安装有数十道过滤设备，捕获从汞到二噁英等各种污染物。仅仅十年前，老式的焚化炉还任凭这些有害物从烟囱里排出。

近十年，这种新型垃圾电厂已经成为丹麦处理垃圾的主要途径。它们的广泛应用不但降低了丹麦的能源消耗和对石油、天然气等化石能源的依赖，还减少了垃圾填埋和碳排放，对环境也非常有利。

丹麦现在一共有29个垃圾电厂，为这个550万人口、98个自治区的小国服务，还有10个处于规划或建设中。在整个欧洲有大约400个垃圾电厂，其中丹麦、德国、荷兰最为热衷，仍在不断扩大规模，继续建造新的电厂。

与之形成鲜明对比的是，尽管美国联邦政府和24个州政府现在都已经承认经过新型垃圾焚烧电厂处理的垃圾为可再生能源，可以享受政府补贴，但目前在美国还没有一个这种类型的电厂，也没有规划或者建设计划。

马萨诸塞州能源和环境事务秘书长伊恩?鲍尔斯承认：“欧洲在这一新技术领域已经遥遥领先。”不过他表示：由于美国现有的垃圾填埋场容量有限，而且要求降低温室气体排放的压力在增大，新建垃圾发电厂肯定会招来众多反对之声。

美国人：焚化炉简直就是魔鬼

美国环境保护署资源维护与再利用办公室主任马特?黑尔表示：垃圾发电在美国发展不顺利，是因为美国有许多可用于处理垃圾的廉价填埋场地，且州政府担心焚烧发电在公众心中产生不良影响。

美国环境保护署和北卡罗莱纳州立大学科学家2009年联合发布了一份研究报告，对垃圾电厂称赞有加，称其是处理无法回收城市垃圾的最佳途径。使用这种技术不仅可以减少温室气体的排放、缓解污染，还能提供充沛的电力。

不过美国强大的环保机构对这一观点持激烈反对态度。纽约公益研究组织的一名负责人劳拉?海特称：“焚化炉简直就是魔鬼。”该组织积极反对在纽约建设垃圾电厂。

纽约市长办公室发言人杰森?伯斯特认为：“很多人都对垃圾电厂避之不及，不愿意建在他们生活的地方。可能需要多年的听证和讨论才能决定选址。”

丹麦人广为接受

丹麦人对垃圾发电的态度则完全不同。这里的垃圾电厂直接建在社区当中，这样焚烧垃圾产生的热量就可直接用于住宅供暖。

规划者细心地把居民交通出行线路和垃圾运输专线分开，有些新电厂还特意建成各种雕塑的形状。赫斯霍尔姆业主协会会长表示：“购房者对电厂基本没什么意见，较低的取暖费还是一大优势。”垃圾焚烧产生了赫斯霍尔姆所需的80%的暖气和20%的电力。

运输垃圾到填埋场地的费用并不低，纽约市去年花费3.07亿美元运输数百万吨垃圾到其他州的填埋场。

采用最新科技的垃圾填埋场也能收集垃圾分解产生的沼气，并用于发电。但据美国环保署的调查，这种方式单位发电量产生的温室气体是焚烧发电的两倍，填埋场产生的沼气在导致气候变暖方面是二氧化碳的20倍。而且，产生的污染物比最好的填埋场还少，还能生产9倍的电力。

法律促进科技发展

在欧洲，环保法规促进了垃圾发电技术的发展，欧盟对新垃圾填埋場的设立有严格的限制。

现在的垃圾焚化炉与过去那种浓烟滚滚的类型有天壤之别，它们配备了各种过滤、清洗系统，捕捉各种有害的粉尘和化学物质。目前这类垃圾电厂各种废气、废水的排放完全符合欧盟严格的环保标准，它们的排放量甚至只是欧盟规定上限的10%到20%。

焚烧处理完成后，收集到的酸类物质、重金属和石膏可用于生产或建筑，小部分无法分解的有害物质则被压缩，运到挪威峡湾的毒害物质仓库或者废弃的德国盐矿。

在丹麦，地方政府负责垃圾收集工作，并运营焚化设施和回收中心，还通过法律和财政手段来确保可回收物不被焚烧。

赫斯霍尔姆的业主协会也曾指出垃圾焚烧厂带来一些小问题，比如运送垃圾的卡车偶尔发出的噪音。业主协会会长锐斯特先生说：总的来说这座电厂是一个“值得尊敬的安静邻居”，并没有产生任何能注意到的空气污染。

编译自《纽约时报》（有节选）

中国城市垃圾焚烧发电技术与应用 篇4

随着城市规模不断扩大和农村城市化进程加快, 城市垃圾处理问题已成为我国不容忽视的问题。据不完全统计:全国年均生活垃圾清运量1.6亿t, 处理率为52.15%, 历年堆存的垃圾已高达60亿t, 1/3的城市处于垃圾的包围中[1], 这些垃圾不仅占用大量土地, 而且污染环境、传播疾病, 严重威胁着居民健康[2], 我国政府积极探索垃圾处理模式, 垃圾处理要求做到减量化、无害化、资源化, 符合循环经济与可持续发展要求。

目前国内外广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有焚烧、卫生填埋和堆肥三种, 发达国家多采用焚烧处理, 发展中国家多采取填埋处理[3]。根据2006年统计数据[4], 我国现有生活垃圾处理厂419座, 生活垃圾处理厂及处理能力对比见表1。

三种处理方式具体分析如下

(1) 填埋处理

填埋处理是将城市垃圾铺开并压缩, 覆以惰性土壤以防地下水渗漏和大气污染的处理方式, 在我国的处理能力和处理量均领先于焚烧和堆肥, 以北京市为例, 2008年全年产生垃圾672万t, 约90%的垃圾采用卫生填埋方式处理[3]。但填埋在土地资源有限的情况下不具有可持续性, 例如北京现有的16个填埋场预计4年后就将全部填满, 届时垃圾的处理问题将会更加严峻, 而且垃圾填埋的渗滤液容易造成二次污染, 所以发达国家已不使用填埋法处理垃圾。

(2) 堆肥处理

堆肥是利用微生物将垃圾中的有机成分转化为有机肥或土壤改良剂。露天堆肥是我国主要采用的堆肥处理方式, 即依靠自然通风供氧进行有机物高温发酵分解, 其优点是工艺简单、成本低廉, 缺点是减量程度低 (减量40%左右) 、产肥率低、肥料质量低[5]、且对垃圾组分有所限制[6], 垃圾堆肥处理在我国发展受到制约。

(3) 焚烧发电处理

垃圾焚烧通常在800~1000℃的高温下使有毒有害物质充分热解, 产生的大量高温烟气经除尘设施净化后可通过余热锅炉将热量回收, 获得一定温度和压力的热蒸汽, 再通过发电机组使其转化为电能, 实现废物资源的再利用[7]。焚烧处理方式具有减容减重效果好 (焚烧后垃圾体积减少80%~90%, 重量减少70%) 、消毒灭菌彻底、占地面积小、释放热量可转化为电能、灰渣可转化为建筑材料等优点[8], 在能源和土地资源日益减少的条件下, 符合我国循环经济发展要求, 得到国家大力扶持。《国家环境保护“十一五”规划》将生活垃圾焚烧处理系统技术列为重点发展领域, 要求高标准建设城镇生活垃圾处理设施, 提高垃圾无害化利用和处置水平。《全国城市生活垃圾无害化处理设施建设“十一五”规划》提出在经济发达、生活垃圾热值符合条件、土地资源紧张的城市, 大力研究开发和推广利用先进的垃圾焚烧技术, 促进垃圾焚烧技术产业化发展。在良好的政策引导下, 垃圾焚烧结合发电供热正逐渐发展成我国大中型城市处理垃圾的主要发展方向, “十一五”期间我国规划新增垃圾焚烧处理能力6.7万t/d, 新增垃圾焚烧发电厂82座, 垃圾无害化处理率达到70%[4]。

1 垃圾焚烧炉技术分析

按焚烧原理不同, 生活垃圾的焚烧炉主要有炉排炉、热解炉、流化床等几种。

1.1 炉排炉焚烧技术

炉排炉焚烧是我国大城市的主要选择, 这与发达国家焚烧处理的发展完全一致[9], 其技术原理如下:垃圾通过进料斗进入倾斜向下的炉排, 在以燃油为辅助燃料、大量氧气助燃的条件下, 通过炉排的机械运动促进垃圾的搅动和混合, 实现垃圾的干燥、燃烧和燃烬。炉排可分为平推式、斜推式、逆推式和滚筒式, 处理能力可高达1200 t/台·d, 是目前处理能力最大的焚烧炉型[10]。

炉排炉焚烧的主要优点有:技术较为成熟, 设备年运行时间可达8000 h以上, 垃圾处理成本较低 (每吨垃圾处理成本基本上低于100元) , 广泛适用于各类生活垃圾, 飞灰少。缺点是:开车和停炉时炉温经过二口恶英产生的温度区间 (360~820℃) , 在控制不完全的情况下易产生二口恶英, 燃烧效率相对流化床偏低, 造价及维护费用较高。

现阶段, 我国大型炉排炉仍需依赖国外技术, 国际上典型设备包括日本马丁逆推炉排炉 (如图1) [11]、日本SN型炉排 (如图2) [11]、比利时SHA多级炉排炉 (如图3) [11]、德国阶梯式顺推炉排炉和法国倾斜往复式炉排炉。近年来国产炉排炉的研制也取得较快发展, 例如温州伟明集团已成功研制出往复多列式垃圾焚烧炉并应用于多个垃圾发电厂;重庆三峰环境产业有限公司通过引进德国马丁公司垃圾焚烧和烟气净化全套技术, 实现了马丁逆推炉排炉制造的国产化。

1.2 热解炉焚烧技术

热解炉焚烧是在隔绝空气条件下, 垃圾中的有机质分解, 热烟气采用NaOH碱液净化的技术。此方法是三种焚烧法中最新方法, 炉型结构简单, 设备投资比炉排炉低约50%, 但热解炉设备处理能力较小 (一般为150 t/台·d以下) , 烧渣残碳量高, 并不适合大城市大规模处理垃圾需求, 所以应用较少。热解炉的主要的供货厂商有加拿大瑞威环境技术有限公司和深圳汉氏固体废物处理设备有限公司。

1.3 流化床焚烧技术

流化床垃圾焚烧处理技术是我国明确推荐的节能环保技术。流化床工作原理如下:炉膛内铺有大量的砂或炉渣, 将其加热到600℃以上, 并在炉底鼓入200℃以上的热风, 向炉内投入经分类、破碎等预处理的垃圾, 掺入煤粉 (国家规定掺烧燃煤比例应低于20%) 同热砂一起翻腾、燃烧, 由于砂粒处于沸腾状态所以炉内传热传质良好, 垃圾燃烧迅速。燃能力一般为500 t/台·d。

流化床焚烧技术的优点在于:可以更大程度地避免二口恶英产生, 燃烧彻底, 垃圾减量化程度高, 运行稳定可靠, 燃烧热效率较高。缺点在于:需掺煤才能充分燃烧, 年运行时间较短 (6000 h左右) , 设备对垃圾均匀性要求较高, 垃圾处理成本较高 (每吨垃圾处理成本150元左右) , 烟气中灰尘量大 (为炉排炉的3~4倍) , 且石英砂对设备磨损严重, 设备检修相对较多[12]。

我国的流化床焚烧炉主要以国产化技术为主, 以北京中科通用能源环保公司生产的循环流化床和浙江大学热能工程研究所研制的异重流化床应用范围最广, 还有部分焚烧厂采用日本荏原公司制造的回旋流化床。

综上所述, 炉排炉焚烧对垃圾的质量和成分要求较低, 处理量大, 飞灰量少;而流化床焚烧对进料要求高, 处理量稍小, 飞灰量较大, 应用不及炉排炉普遍。但采用循环流化床焚烧处理垃圾可以有效地消除二口恶英, 随着我国垃圾焚烧环保标准的不断提高, 循环流化床的应用数量和处理能力会进一步提高。

2 我国垃圾焚烧发电技术的政策扶持与推广应用

2.1 我国垃圾焚烧发电技术的政策扶持

由于垃圾焚烧发电厂建设投入大, 运营成本高, 政府在垃圾焚烧发电行业中起到了基本保障作用。近年来, 由于二次污染控制技术的不断进步以及填埋处理成本随环保要求日渐提高, 垃圾焚烧发电已成为我国今后垃圾处理的主要方式, 我国政府对垃圾焚烧发电产业进行了积极的政策引导, 具体政策扶持如下。

2.1.1 发电量全额收购

《中华人民共和国可再生能源法》 (中华人民共和国主席令第三十三号) 第十四条规定:电网企业应当与依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议, 全额收购其电网覆盖范围内可再生能源并网发电项目的上网电量, 并为可再生能源发电提供上网服务。

2.1.2 上网售电享受优惠电价

发改委《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》 (发改价格[2006]7号) 第七条规定:2006年及以后建设的垃圾焚烧发电厂, 网电价实行政府定价的, 电价标准由各省 (自治区、直辖市) 2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加补贴电价组成。补贴电价标准为0.25元/k Wh。发电项目自投产之日起, 15年内享受补贴电价。

2.1.3 税费减免

《财政部、国家税务总局关于部分资源综合利用产品增值税政策的补充通知》 (财税[2004]25号文件) 第二条规定:城市生活垃圾用量占发电燃料比例达80%以上者, 实行增值税即征即退的优惠政策;《关于企业所得税若干优惠政策的通知》 (财税[1994]001号) 第一条规定:资源综合利用的电厂自经营之日起免征所得税。

2.1.4 垃圾处置补贴

发改委已明确表态将全面推行垃圾处理收费制度。不仅扩大垃圾处理费收取范围, 提高征收效率, 而且收取标准可补偿垃圾处理企业收集、运输、处理成本, 并合理盈利。

2.2 我国垃圾焚烧发电技术的推广应用

我国早在上世纪80年代就从日本三菱重工引进炉排炉技术建成了深圳垃圾焚烧发电厂, 随后在珠海、顺德、余杭、宁波等地陆续筹建多个焚烧发电厂。近年来在国家的大力扶持下, 焚烧发电产业蓬勃发展, 据统计[13], 51%的焚烧发电厂集中在“长三角”和“珠三角”地区, 例如广州市李坑垃圾焚烧发电 (二期) 项目日处理垃圾可达2000 t, 年发电2亿kWh, 是目前全国最大的垃圾焚烧发电项目[4];中西部地区的垃圾焚烧厂集中在省会城市, 例如成都洛带焚烧发电厂日处理垃圾1200 t, 年发电量1.2亿kWh, 是我国西南地区规模最大、投资最高的生活垃圾处理项目[4];内陆地区如安徽、河南、四川等也建成了垃圾焚烧发电厂;4个直辖市均有垃圾焚烧发电厂, 其中2009年4月北京市政府发布的《关于全面推进生活垃圾处理工作的意见》提出生活垃圾优先采用焚烧处理, 2015年焚烧处理率达到40%, 6年内投资100亿元加快建设六里屯、阿苏卫、南宫等多个垃圾焚烧发电厂。

在技术发展方面, 以往我国垃圾焚烧炉一般采用国外进口, 单位电力的投资额居电力工程投资之首[13] (例如建设日处理能力1000 t的垃圾焚烧发电厂如全部采用进口焚烧炉及配套处理设备需投资5亿元以上) 。而且我国的垃圾与发达国家的垃圾相比含水率高、热值偏低且季节性波动较大[14] (我国垃圾中水分占40%~60%, 平均热值介于3350~5 000 k J/kg, 而美国、日本、德国等发达国家垃圾中水分占20%~40%, 平均热值介于7500~10450 kJ/kg) , 国外焚烧炉不能完全适应我国垃圾特点, 垃圾燃烬率与国外相比较低且具有二口恶英排放危险, 所以研制适合我国垃圾自身特点的焚烧炉具有重要意义。国内经过多年研究, 部分垃圾焚烧炉已经具备国产化的能力, 投资成本对比采用进口设备下降1/2左右, 且随着研究水平的提高有望进一步降低。表2是两个焚烧发电项目采用国产化设备的投资分析 (数据来源于“中科通用能源环保有限责任公司”) 。众多垃圾焚烧发电领域研发实力雄厚的企业中, 具有国家工程设计综合资质的中冶京诚工程技术有限公司多年来致力于节能环保技术的研发和推广应用, 利用余能回收发电和除尘专有技术方面的优势, 于2007年设计并参与建成了天津青光垃圾焚烧厂, 日处理垃圾600 t, 日发电量1.2万kWh, 厂用电率约为20%。

4 建议

目前, 垃圾焚烧发电主要面临两个问题:一是垃圾未有效实行分类收集, 垃圾焚烧热值偏低, 焚烧发电效率低且具有二口恶英排放危险;二是大型焚烧发电厂多依赖国外技术和设备, 投资运营成本较高, 影响了垃圾发电项目的盈利能力和企业积极性。

为更加安全有效地处理垃圾, 现提出如下建议

(1) 加强垃圾分类投放、分类处理

我国城市垃圾组分复杂, 其中厨余垃圾占50%以上, 纸类、塑料和纤维类约占40%[9]。不同组分的垃圾燃烧热值相差较大, 其中废塑料发热量高达32 570 k J/kg, , 而碎玻璃发热量仅为140 kJ/kg[14]。国外发达国家, 如日本、新加坡、德国等均已实行垃圾分类收集, 分类处理, 不仅回收了大量废旧原料, 实现了垃圾减量化, 更提高了焚烧安全性和燃烬率, 降低二口恶英排放风险。例如日本建立了最为完善的垃圾分类处理法规, 于2000年颁布了《促进建立循环社会基本法》和《固体废弃物管理和公共清洁法》, 规定垃圾的处理顺序为:垃圾减量—回用—回收—能量利用—安全处理, 并根据各种产品的性质制定了不同的回收法, 如《容器与包装分类回收法》、《食品回收法》和《家用电器回收法》等[15]。我国应借鉴国外优秀经验, 制定必要的循环经济法规, 提高群众环保意识, 从源头对垃圾减量和分类投放、分类处理进行规范。如对废电池、废日光灯这类有毒有害物质可通过以旧换新的方法促进回收;对金属、废纸、玻璃等直接分拣回收;将热值高的废塑料、废弃织物、草木类垃圾归类收集进行焚烧以提高垃圾焚烧发电的效率;对厨余垃圾和动植物残余物等进行发酵堆肥处理;对以上方法无法处理的垃圾再进行填埋处理。

(2) 发展具有自主知识产权的先进垃圾焚烧技术和设备

目前, 焚烧炉的国产化趋势已明显体现, 但大型千吨级焚烧炉均需依赖进口, 企业投资大, 运营负担重, 应在引进国外先进技术的同时, 仔细研究焚烧炉的工艺和热工参数, 根据我国垃圾成分多变和热值低位波动的特点对焚烧过程进行及时有效的调整, 开发具有自主知识产权的安全高效的垃圾焚烧炉及烟气处理设备, 保证垃圾安全稳定燃烧, 高效发电。

5 结论

垃圾焚烧发电是最有效的垃圾减量化、无害化、资源化处理手段, 对解决“垃圾围城”这一难题具有积极作用, 且符合我国循环经济发展要求, 正逐渐成为大中型城市主要垃圾处理方式。

随着垃圾分类投放、分类处理的规范化和国产化焚烧炉技术水平的提高, 垃圾焚烧安全性将不断提高, 焚烧发电的投资运营成本将进一步降低, 焚烧发电效率也有较大提升空间, 客观上为垃圾焚烧发电产业的发展奠定了坚实基础。加之国家政策的良好引导和大力支持, 我国的垃圾焚烧发电产业将会有更加广阔的发展空间。

摘要：随着我国城市规模不断扩大和农村城市化进程加快, 城市垃圾处理问题已成为我国不容忽视的问题。据不完全统计:我国历年堆存的垃圾已高达60亿t, 且仍以10%的年增长率增加, 这些垃圾不仅占用大量土地, 而且对环境和居民健康产生恶劣影响。本文首先对三种垃圾处理方式 (填埋、堆肥和焚烧) 进行对比, 认为垃圾焚烧发电是最有效的垃圾减量化、无害化、资源化处理方式。其次比较主要焚烧炉技术, 并阐明了我国垃圾焚烧发电产业良好的政策扶持和发展现状。最后针对我国垃圾焚烧安全和效率问题, 以及垃圾焚烧厂投资成本高的问题提出加强垃圾分类投放、分类处理和发展具有自主知识产权的焚烧技术与设备的建议, 进一步得出垃圾焚烧发电产业发展空间广阔的结论。

城市垃圾焚烧发电 篇5

垃圾焚烧发电技术主要问题及其对策

摘要：介绍了我囤城市生活垃圾的主要处理方式;通过对国内外情况的比较与分析,得出我国城市生活垃圾处理的最佳方式是CFB焚烧(垃圾与煤可混烧)发电;介绍了CFB发电技术的`特点、工艺流程、存在的问题及未来的发展前景.作 者：吕玉坤 彭鑫 L(U) Yu-kun PENG Xin 作者单位：华北电力大学能源与动力工程学院,保定,071003期 刊：发电设备 Journal：POWER EQUIPMENT年，卷(期)：,24(2)分类号：X799.3关键词：垃圾焚烧 发电 CFB锅炉 垃圾与煤混烧

城市垃圾焚烧发电 篇6

公司是一家从事综合性环保业务的企业，其业务包括供水、污水处理、垃圾发电、污泥处理等，业务类型多样，公司建立之初从事供水服务，现在不断扩展业务的类型也显示出公司打造综合性环保平台的规划。2014年12月，公司通过定向增发的方式收购了创冠中国100%的股权，创冠中国在国内有10个垃圾发电专案，总处理规模达11350吨。通过此次收购，公司完成了固废业务的全国性布局。

另据了解，公司已经完成了对固废整个产业链的整合，公司的固废业务包括垃圾收集、垃圾处理、渗滤液处理、灰渣处理、餐厨垃圾处理、污泥干化，是国内唯一一家可以提供完整固废处理服务的公司，在完成对创冠中国的收购後，公司的垃圾发电规模扩大到14350吨，已经达到大型垃圾发电企业的处理水准。在国家已经发布了“大气十条”、“水十条”之後，2015年国家可能推出“土十条”，公司平台式的固废处理业务将最大受益于未来的利好政策。

城市垃圾焚烧发电 篇7

循环流化床垃圾焚烧炉以炉内循环灰作为热载体，蓄热量大，燃烧稳定性好，温度均匀。流化床燃烧温度范围为850～950℃，过量空气系数小，氮氧化物生成量少，有害气体的生成易于在炉内得到控制，是新一代“清洁”焚烧炉。

通过采用外置换热器技术，彻底解决了金属管材在高温烟气区的氯化氢腐蚀问题，不仅延长了设备的使用寿命，而且提高了过热蒸汽参数和发电效率，可以实现与我国常规汽轮机组的配套使用。

垃圾焚烧发电厂由垃圾预处理系统、垃圾给料系统、循环流化床垃圾焚烧系统、烟气净化系统、排渣系统、灰渣综合处理系统、汽水系统、仪表控制系统、水处理系统、电气控制系统、汽轮机及发电系统和输配电系统等组成。

二、技术创新性

1.能够适应中国垃圾高水分、低热值的特点。

2.助燃煤掺烧热值比例可控制在20%以下，大城市可实现不掺烧助燃煤，符合国家产业政策。

3.能够有效控制垃圾焚烧过程中有害气体(二噁英)的产生。

4.通过添加石灰石实现炉内脱硫，通过尾气处理后，大大降低了有害气体的排放，其中二噁英类物质含量已低于国家标准，可达到欧盟标准。

5. 通过喷洒活性炭和消石灰可有效脱除烟气中氯化氢、氟化氢、二氧化硫等有害气体。

6. 燃烧彻底，垃圾减量98%以上，减容90%以上。

7. 灰渣无臭味，可直接填埋，也可用于生产建筑材料。

三、主要应用范围

1．余热利用

可用于人口10万～20万、中等发展水平、土地资源紧张、地下水水位较高的小型城市。

2．上网发电

适用于人口100万以上的城市、经济发达城市或旅游城市，如珠江三角洲、长江三角洲等区域。

四、市场前景

1．在环境友好方面

循环流化床优于炉排焚烧技术。循环流化床分级燃烧，温度均匀，NOx生成量少;炉内添加石灰石脱硫，灰渣燃尽率高;渗沥液同时被消纳;烟道中二噁英生成的催化作用被遏制。

2．在建设投资方面

循环流化床低于炉排焚烧炉，循环流化床拥有自主知识产权，全部国产化;燃烧强度高，炉体尺寸小，占地小，耗钢量少;焚烧炉本体无运动部件，制造难度小。

3．在运行费用及收益方面

循环流化床优于炉排焚烧技术。可不用燃油而用煤即可稳定燃烧，且用量低，渗沥液入炉消纳，不必专设污水处理站;无运动炉排，维护费用低，蒸汽过热器不与烟气接触;无HCl腐蚀，蒸汽参数高，发电效率高，售电收益高。

五、合作案例

1．四川彭州垃圾焚烧厂

2×100吨/日垃圾焚烧炉。本项目是中科院循环流化床焚烧技术产业化的第一个项目。2002年初投入运行后, 处理规模、运行与排放指标全部达到了设计目标, 获得良好的社会影响和环保效益。

2.浙江嘉兴垃圾焚烧发电厂

2×250吨/日垃圾焚烧炉+12 MW汽轮发电机组。本项目是中科院循环流化床焚烧发电技术第一个产业化项目。由浙江某民营企业投资, 运用中科院循环流化床焚烧发电技术。项目于2003年5月开始并网发电, 并于同年8月通过了国家环境保护总局国家环境分析测试中心的严格测试, 各项焚烧排放指标均达到并优于国家环保标准限值, 于2004年6月通过了浙江省环境监测中心站的监测并形成“建设项目竣工环境保护验收监测与评价报告”。

3.广东东莞垃圾焚烧发电厂 (BOT)

3×400吨/日垃圾焚烧炉+2×15 MW汽轮发电机组。东莞垃圾焚烧发电厂是中科集团参与投资建设的第一个垃圾焚烧发电项目。东莞项目总投资为3.5亿元人民币、日处理垃圾1200吨, 年发电量可达2.3亿度, 采用中科集团拥有自主知识产权的循环流化床焚烧发电技术。项目于2003年10月开工建设, 于2007年1月正式运营。目前, 该项目运营情况良好, 基本达到了政府和投资者的预期。该项目是中科集团循环流化床焚烧发电技术的又一次成功实践, 标志着该技术产业化进入了一个崭新的阶段。

4.宁波镇海区垃圾焚烧发电厂 (BOO)

城市垃圾发电项目主厂房结构介绍 篇8

国家环境保护“十一五”规划中提到“综合治理大中城市环境, 加强工业污染防治, 加快燃煤电厂二氧化硫治理, 重视控制温室气体排放, 妥善处理生活垃圾和危险废物”等任务目标。因此将城市生活垃圾经过焚烧等科学处理后全部用来发电, 变废为宝, 是利国利民推进持续发展的一个重要手段。

从2002年开始, 中国中元国际工程公司开始承接城市垃圾发电项目的设计工作, 先后完成了太原城市垃圾焚烧发电工程 (以下简称太原厂) 及张家港市生活垃圾焚烧发电工程 (以下简称张家港厂) 。目前太原厂已投入运行;张家港厂正进行土建的施工。下面从结构方面介绍此类项目主厂房的结构特点。

2主厂房结构组成及工艺流程

工业厂房是为满足工艺要求而设置的。垃圾焚烧发电主厂房首先要满足的是焚烧和发电。因此有必要了解其基本工艺流程及相对应的主厂房各部分功能。

与工艺流程相配套的土建工程有:汽车坡道、垃圾转运间 (垃圾卸料平台及垃圾储存间) 、焚烧烟气处理间、汽轮机间、飞灰固化间、烟道及烟囱。

主厂房各部分功能:

汽车坡道———是垃圾进车间的必经通道。垃圾从城市的各个角落由汽车运至厂区, 通过汽车坡道到达二层垃圾卸料平台。

垃圾转运间———垃圾车在卸料平台通过垃圾门将料倒入垃圾坑储存发酵。垃圾中的水分通过垃圾坑底部的溢流槽流入渗滤液坑。发酵产生的废气由顶部风口排出。干料通过起重机抓斗将其倒入给料仓送入给料机与辅料 (主要为煤或油) 混合, 最后进入焚烧炉。

焚烧烟气处理间———垃圾焚烧发电中几乎所有的大型设备均安置在此车间:焚烧炉、余热锅炉、省煤器、半干式反应塔、布袋除尘器、引风机等。

焚烧炉内产生的高温烟气由余热锅炉、省煤器等热能回收装置进行能量回收, 余热锅炉产生的过热蒸汽送入汽轮发电机组进行发电。而焚烧锅炉尾部烟气经半干式反应塔 (含一级旋风分离器) 和布袋除尘器处理, 由引风机经烟道排至烟囱。

汽轮机间———汽轮发电机组工作间。

垃圾焚烧电厂是以垃圾焚烧余热锅炉产生的蒸汽为动力, 将其送入汽轮发电机组完成发电过程的。垃圾焚烧电厂的主要目的是为了焚烧垃圾, 发电是垃圾焚烧过程中的副产品, 汽轮发电机组的选择在满足各方效益原则下, 容量多为8000kW～12000kW。

飞灰固化间———除灰渣系统的终端装置。置有贮渣 (灰) 仓、水泥仓、粉尘加湿搅拌机等设备。而出渣机、除灰机在焚烧烟气处理间地面的灰渣沟里。

垃圾及辅料经焚烧炉燃烬后的炉渣、余热锅炉内烟气沉降后的灰尘、旋风分离器和省煤器灰、半干式反应塔灰以及烟气, 最终经布袋除尘器捕捉后烟尘经固化处理, 由汽车外运填埋。

烟道及烟囱——烟气出口。

垃圾焚烧的烟气成份复杂, 且含有二恶英和重金属等有害物质。经脱硫、除尘等烟气处理达到环保指标后才能排放。为便于环保检测, 尽快分析原因, 通常采用一台锅炉配一个烟囱, 多个烟囱成集束形布置, 外包钢筋混凝土筒壁。

3主厂房结构特点分析

汽车坡道———为钢筋混凝土框架结构。坡道宽8.5m, 二车道。柱距10 m左右, 坡度8%。主次梁结构。主梁均与柱绞接, 以防温度应力。

垃圾转运间———垃圾转运间由垃圾卸料平台及垃圾储存间构成。采用现浇钢筋混凝土框排架结构。但与一般的框排架相比, 结构更复杂。比如垃圾卸料平台为2层, 底层为多跨框架, 顶层却是单跨排架;而垃圾储存间整体为高大单层排架 (一般跨度24m～33m, 下弦标高30m左右) , 但内含大体积钢筋混凝土垃圾坑 (垃圾坑容积依生产规模而定:太原厂31 940m3, 张家港厂30230m3) , 而与垃圾坑紧邻的是单跨4层框架设备层。因卸料平台与储存间刚度相差悬殊, 设计中将卸料平台与储存间相连的梁端用牛腿进行铰接连接, 梁对柱子仅传递轴力, 不传递弯矩。以避免因两者刚度不均在风荷载和地震作用下引起大扭转, 导致四角位移无法满足要求。太原厂垃圾坑平面见图1。

垃圾坑为钢筋混凝土结构, 侧壁高达20多m。四周与部分框 (排) 架柱相连。在进行整体空间计算时, 这部分墙体不好处理。如果作为剪力墙输入, 在平面内它能吸收大部分水平荷载引起的内力分配, 但实际上它只是一个开口的大方盒, 作为剪力墙不够条件。但如果作为自承重的墙体输入, 对框架梁是个不小的负担。特别是在地震区 (太原厂抗震设防8度, 张家港厂抗震设防6度) , 地面以上混凝土侧壁不参加内力分配似乎也不合理。我们判定与柱相连的侧壁实际上参与了内力分配, 因为在外力作用下, 侧壁不是孤立的, 不能独善其身。但分配多少只能人为来定, 应与假定的结构计算模型相配套, 与施工图中的配筋构造相协调。从结构的角度讲, 理想的做法是让垃圾坑完全独立, 与厂房柱脱开, 成为真正的自承重构件。但实际不易做到。因为需要多增设两排柱子, 使厂房排架柱与垃圾坑侧壁间出现一条宽4m～5m的狭长通道, 工艺布置会不紧凑;建筑布置会有鸡肋空间;业主会觉得浪费地皮。几方都不讨好。垃圾坑底板面积大, 施工时要考虑温度应力。一般采用低热混凝土浇筑。而垃圾坑基底反力小, 四周与框排架柱条形基础连在一起有拉扯影响, 中间部分底板可待主体结构封顶后再浇灌 (对于水位高地区会增加施工成本) , 条形基础尽量加大面积减少基底反力, 以减少两者因沉降不均和温度应力所产生的裂缝。太原厂垃圾坑底板剖面见图2。

垃圾坑防水采用自防水和柔性防水二道防线。采用双层钢筋混凝土来提高抗腐和抗冲击性能。垃圾坑底板应有足够的坡度导向溢流槽, 便于渗滤液收集和排放。溢流槽侧的不锈钢篦子应有足够的高度和强度。目前国内的垃圾不分类, 溢流槽很容易堵塞。特别是北方采暖期, 垃圾含土量高, 影响垃圾焚烧质量。太原厂为解决这个问题, 正实施垃圾前分选项目, 预先将垃圾中的土分离出来以满足焚烧要求。

焚烧烟气处理间———为大跨度单层厂房, 有焚烧和烟气处理两个区域。采用装配式空间钢结构。因两个项目的厂房结构有所不同, 现分别进行叙述。

1) 太原厂的焚烧烟气处理间与钢筋混凝土的汽轮机间和飞灰固化间连在了一起, 成为钢混联合厂房。东西两侧分别借用飞灰固化间和汽轮机间的两排柱子作为网架的支座。为应对东西两侧混凝土结构边柱柱顶位移不协调, 网架采用滑动支座。此方案可节省两排钢柱 (约400t钢) , 同时增加车间使用面积10%。

焚烧车间平面尺寸53.25m×57.0m, 网架下弦标高31.85m。烟气处理间平面尺寸24.0m×57.0m, 网架下弦标高20.6m。中间共用一排柱。钢柱采用构格柱, 截面1.8m×0.6m (焚烧车间) 、2.0m×0.6m (中间共用) 、1.2m×0.6m (烟气车间) 。钢梁采用热轧型钢实腹梁, 4m左右设一道。依管道进出标高调整梁顶标高。

下面介绍焚烧车间的网架设计。网架平面尺寸53.25m×57.0m, 沿57m设计成4坡 (坡度5%) , 两侧及中间为天沟。有2个天窗30m×8.5m×3.6m (h) 。网架高度3.5m (最低处) 。车间内工艺管道众多, 与网架有直接关系的管道有:3个一次风管 (2.0m×0.94m) 和二次风管 (2.5m×1.6m) 、3个烟气放散管 (φ1200mm) 、3个蒸汽消音器排放管 (φ1100mm) 、6个余热炉安全阀排汽管 (φ350mm) 、16个屋顶风机 (g=185kg/个) 。其中风管由垃圾转运间从北侧腹杆穿过进入车间, 其余穿过屋顶 (大于1m的管子考虑吊重6t/个) 。为此网架抽掉了部分腹杆和下弦杆。用钢量24kg/m2。

2) 张家港厂焚烧烟气处理间为独立的空间钢结构, 除了焚烧和烟气处理两大区域, 它的南侧还毗邻飞灰固化车间和灰渣库。焚烧和烟气处理平面尺寸66.0m×57.5m, 共用一个带弧度的网架, 下弦标高最高点36.3m, 最低点18.55m。弧度的起点设置了一排钢柱, 作为焚烧与烟气处理空间的分隔。这样一个空间, 工艺布置紧凑, 建筑外形流畅。因西侧紧邻垃圾转运间处安装了焚烧炉, 西侧边柱只能取消。为增加西侧的刚度, 柱顶设计了一个跨度为57.5m的大桁架 (高4.9m) 。由于西侧为室内, 没有墙体, 没有风荷载, 加上此工程抗震设防烈度6度, 对计算影响不大。钢柱采用构格柱, 截面2.0m×0.6m (南北边柱) 、1.8m×0.6m (中间与东侧柱) 。南侧毗邻的飞灰固化车间平面尺寸33.0m×15.0m, 屋面钢梁下弦标高28.8m, 构格柱截面1.6m×0.6m。钢梁设计仍与太原厂一样。

汽轮机间———一般均采用现浇钢筋混凝土框排架结构。

排架部分安装汽轮发电机组, 容量多为8000kW～12000kW。排架跨度15m～18m, 柱距6m。设一台桥式电动起重机 (16t/3t) 。汽轮机基础为框架式基础。根据《动力机器基础设计规范》 (GB50040) , 对工作转速为3000r/min、功率为12.5MW及以下的汽轮发电机, 当基础为由横向框架与纵梁构成的空间框架时, 只需满足一定的刚度要求, 可不进行动力计算。

框架部分通常布置配电、除氧、化水处理。2层～3层, 柱距尽可能与排架部分相协调。但层高很难统一。配电常有2.2m的电缆夹层;除氧间层高要求8m以上, 因此错层不可避免。加上汽机间的操作平台、吊车梁、屋架等约束点, 还有楼梯间, 会形成很多短柱。

框架与排架的平面位置只能依工艺要求布置, 对结构来说也不会太理想。虽然大体上是一个矩形, 但4点刚度不均衡。在地震计算时扭转很明显。太原厂抗震设防烈度8度, 薄弱点的位移不容易满足, 使得排架柱截面做得很大 (0.6m×1.0m) 。

排架的屋盖体系从结构设计上来说, 最好是无檩体系, 可以增加排架刚度。但现在基本上被业主与施工单位否定了, 理由是大型屋面板从制作到安装给施工带来很多麻烦。市场推崇轻钢屋面。但轻钢屋面对整个框排架抗震计算不利。因此张家港厂 (6度设防) 采用了轻钢屋面有檩体系, 太原厂 (8度设防) 采用了整体刚度较好的网架。如果经济条件许可, 网架是一个很好的选择。

飞灰固化间———张家港厂的飞灰固化与焚烧烟气处理间组成一个空间钢结构。太原厂有一个独立的飞灰固化间, 采用了现浇钢筋混凝土框架结构。因为工艺的瓶瓶罐罐高高低低, 使得楼板不能连续;有些设备容许室外, 局部取消了围护墙和屋面板;两个灰库因出灰需要抽掉了几个柱子。整个结构因设备安装运行而支离破碎, 看上去像是一个大构件, 不像是一个建筑物。因此如果没有足够的规模, 厂房没有形成完整的空间, 不主张飞灰固化间成一个独立的结构单元。

烟囱———前面说过, 为了环保, 每台焚烧炉单独采用了一个排烟筒。因此垃圾发电厂烟囱基本为套筒式多管烟囱。内管为钢烟囱, 直接与腐蚀性烟气接触。材料通常采用不锈钢或普通钢材刷防腐涂料。内管分段设置, 每段重量由外筒各层楼板承担。承重外筒选择钢筋混凝土结构, 每10m设一层楼板, 便于内筒安装与承重, 也是以后运行的操作平台。太原厂烟囱高80m, 张家港厂烟囱高60m, 强度计算均为风荷载控制。多管内筒以环形布置最佳。外筒截面以圆形受力最好。但业主为求新颖, 也希望尝试不同的外形。太原厂选择了正三边形, 邻边以圆弧连接。如果业主还想在烟囱上做一些装饰, 使它成为厂区的亮点, 可以采用地面灯光投影效果或在外筒壁上刷各种图案 (在航空标识下方) 。不提倡在外筒增加多余包装使筒体体积增大而吸纳过多风荷载增加土建投资。不提倡的另一原因是多余包装不慎从高空落下会造成人员伤亡。应避免此类安全隐患。

太原厂网架平面图见图3。张家港厂剖面图见图4、图5。

地基基础———两个厂的地基情况不同, 现分别介绍。太原厂地处黄土高原, 海拔约900m。场地为湿陷性黄土 (III～IV) 。整个场地采用满堂红灰土 (局部水泥) 挤密桩进行地基处理。桩径400 mm, 桩距1.2m (梅花形) , 桩长15m。要求处理后的地基承载力特征值不小于250kPa, 剩余湿陷量不大于200mm。整个厂房以柱下独立基础为主。其中垃圾坑四周基础由近至远分别采用条形及独立基础, 使基 (坑) 底反力由小到大逐渐过度, 以减少因柱基沉降对垃圾坑底板的约束作用, 避免应力集中。太原厂基础平面图见图6。

张家港厂位于长江下游南岸, 自然地面标高约为2.4m～3.2m (黄海高程) 。地下水位高, 上层土质软弱, 压缩性高, 强度较低。无法采用天然地基。根据当地现有条件及习惯, 本工程采用当地预应力混凝土管桩, 桩径500mm、400mm, 桩长12m～19m。张家港厂基础平面图见图7。

4结束语

无论是工业建筑还是民用建筑, 结构都是重要的载体。对于结构设计, 安全是第一位的, 否则一切设计理念都将付之东流, 皮之不存, 毛将焉附。随着国民经济不断发展提高, 社会的安全成本也会不断增加, 进一步提高结构的安全系数是今后的趋势。如何在安全的原则下满足工艺要求并做到结构设计的合理性是我们追求的目标。

摘要：城市垃圾发电项目主厂房一般有若干个结构单元组成。通常采用多层钢筋混凝土框排架结构和大跨度钢结构, 以及两者混合的联合厂房, 框排架结构刚度差异大。文章介绍了地震作用时的协调问题及联合厂房不同材质在地震时的不同反应等设计难点。

城市垃圾焚烧发电 篇9

变废为宝合理利用再生循环促进经济

科技领先规划保证机制监督政策支持

一、一般垃圾处理问题

到过奥地利的人们都会感叹其环境的优美、空气的新鲜和水质的洁净, 而这一切皆归功于奥地利人先进的环保意识。

维也纳市垃圾再生能源链条由4个垃圾焚烧厂组成, 均采用世界一流的先进技术, 通过综合技术规划, 实现了保护生态和形成新产业经济效益的目标。单一项目设备达到每小时处理32吨垃圾量, 分别处理日常垃圾、生物质垃圾和特殊有害垃圾。2009年, 维也纳市率先实现了无垃圾堆放, 成为目前世界上经济效益最高的“垃圾再生能源亮点城市”。

这些先进设备在处理垃圾的同时生产能源, 热电转换率高达85%, 垃圾解决了市区30%的热能需求, 通过新技术的应用, 形成了冷暖供应循环系统, 每MWh热电生产减少250公斤二氧化碳排放, 垃圾在焚烧程序中无需再加入助燃材料。垃圾焚烧排出的废气经过4个技术程序的处理, 甚至低于一辆汽车的有害物质排放量, 对二英进行了两个技术环节的阻止和净化, 实现了无公害、焚烧的废渣再回收和废水再使用, 成为真正的无废项目。它们像4个漂亮的姐妹, 携手带给维也纳市民绿色清洁的能源, 带来清新的空气和世界最宜居城市的桂冠。

为了处理和回收这些垃圾, 奥地利成立了专门的独立核算公司。公司的经济来源主要分为:居民和生产商每年缴纳的垃圾处理费、废旧物制成新原料的销售收入和在处理垃圾过程中产生的能源销售收入 (如垃圾焚烧过程中产生的热和电, 堆肥过程中产生的沼气等) 。垃圾发电厂所产生的热能用来供应居民, 其经济效益远高于发电所产生的效益。由于该公司的高效运作, 不仅能够满足自身的费用支出, 还保证了项目投资的回收和可持续地创造盈利。由于该公司的创立并非以营利为目的, 所以它将这些盈利通过降低垃圾处理费的方式, 归还给大众。另外, 由维也纳市政府监察局专属机构对全市废气进行24小时每秒检测, 对垃圾焚烧厂的废气处理和检测起到了重要作用。

根据资料显示, 自2002年开始, 维也纳市的垃圾处理费持续下降。这个公司的成功经验, 吸引了更多的私有资本进入垃圾处理行业, 这反过来又促进了一个良性垃圾回收处理技术的发展, 形成了一个具有自我更新能力的生态保护与经济发展的良性循环。

二、特殊垃圾处理问题

对于特殊垃圾, 如旧家具、旧家电、装修垃圾、有毒垃圾、废弃汽车等, 奥地利设有专门的处理体系。旧家具、家电必须直接送往专门的垃圾堆放站, 在那里由专业人员来回收和处理。建筑垃圾和装修垃圾必须租用垃圾公司的拖车, 由垃圾处理公司送入指定地点分类, 部分垃圾会经专业公司进行无毒化处理, 然后被制成碎石, 用于铺设路面之用。

比如, 维也纳特殊垃圾焚烧厂紧邻维也纳污水处理中心, 在维也纳市的东部。维也纳市90%的特殊垃圾, 例如医用垃圾、废旧油漆桶、废旧汽油桶、含有有毒物质的工业垃圾等, 都被运送到这里进行焚烧, 包括维也纳污水处理中心的污水沉淀物质 (污坭) 。通过焚烧产生的热能和电能, 被统一输送到维也纳热力供给公司。特殊垃圾焚烧厂的废气中含有相当数量的有毒物质, 这里的废气净化设备先进, 排出的气体做到了100%无公害。维也纳特殊垃圾焚烧厂不仅完成了消灭城市特殊垃圾的任务, 也没有给城市留下任何污染土地和水源的有毒物质。另外, 奥地利的垃圾填埋场技术要求很高, 设有各种防泄漏的措施, 保证这些填埋的垃圾能够在填埋年限内不会泄漏, 从而保障地下水和土壤的洁净。当垃圾处理技术提高后, 这些垃圾还可成为可利用的资源。

三、垃圾处理经典案例

1. 施比特劳垃圾焚烧热电厂

施比特劳垃圾焚烧热电厂拥有世界城市环境建设典型的城市中心区无公害再生能源项目。

翻开维也纳的旅游介绍, 你会发现一座名为施比特劳的垃圾焚化厂赫然在上。这里成为旅游景点, 多半是因为它有一身漂亮的外衣。

乘地铁U6两站来到维也纳市区北部, 一出站就能看到高耸的垃圾焚化厂。金黄色圆球环绕的长烟囱冒着烟, 告诉人们工厂正在使用中。作为一座功能性很强的建筑, 按说只要外观不难看就可以了。但是, 极具艺术气息和环保意识的维也纳人, 请来了画家设计垃圾焚化厂。

1988年, 维也纳市政府决定对原有的焚化厂进行改造。为了不破坏市容, 市长请来了他的好友、画家百水先生进行设计。环保主义者百水起初拒绝了这项工程, 但在了解到工厂要配备有效的防辐射设施后, 他接受了这个任务并且分文不取。4年后, 一座百水画风的垃圾焚化厂诞生了。它酷似童话世界, 常常被游客们误认为是游乐中心。

施比特劳是世界上目前唯一一个建在国家首都市中心的垃圾焚烧项目, 每天送到焚烧厂的垃圾首先经过分拣和筛选, 然后进行焚烧发电和生产热能, 再输送到城市的医院、养老院、学校和幼儿园等, 形成新的低碳能源, 实现了废物的再利用, 是维也纳市政供热能的主力军。这个童话城堡般的垃圾焚化厂担负着处理维也纳市1/3垃圾的重任, 它同时是一个发电厂, 垃圾焚烧产生的热能用于发电, 发电量可供应给维也纳19万户人家。与此同时, 通过高新技术, 焚烧厂排出的废气和废水, 经过高等级的过滤和处理, 对城市环境不形成任何污染, 是这个项目的特殊之处和亮点。

2. 维也纳22区垃圾处理中心

维也纳垃圾分拣处理中心位于维也纳城郊, 多瑙河北, 看起来很像一座帐篷。每天, 市清洁公司将绝大部分收集来的垃圾送到这里进行分拣处理, 送进的是垃圾, 而经过这座巨大的“帐篷”加工后出来的, 就是该中心的产品了。垃圾废物在这里变成有用的物品, 垃圾经过“大帐篷”后, 都不是垃圾了, 而且没有剩余残留。

城市垃圾焚烧发电 篇10

1 生活垃圾的处理

我国对城市生活垃圾的处理并不十分先进, 而且并没有系统的对生活垃圾的成分进行研究, 这种研究也特别复杂, 要考虑到当地的环境、天气、时节以及经济发展水平等多个方面。所以, 生活垃圾处理方式的发展十分缓慢, 根据不同国家和时期, 现具体有三种处理方法比较突出。

1.1 燃烧的方法

如果使用这种方法对垃圾进行处理, 必须要先将垃圾进行分类, 将会发生化学反应的垃圾分开, 以防产生爆炸。但是我国并没有采取燃烧法, 因为对技术上的要求很高, 并需要大量资金, 只有一些实力雄厚的国家会使用。

燃烧法的优势在于:能很好的减小垃圾的占地面积和重量、运用燃烧破坏垃圾中的有毒结构, 更有力与之后的处理;通过燃烧, 使最终毒气释放的可能性减小;还能对燃烧产生的热能进行利用;燃烧的缺点有:需要大量资金;要有高技术;会产生污染物;燃烧生成的炉灰的污染性也十分高。

1.2 堆肥的方法

这种方式是存在最久的垃圾处理方法, 主要的原因是价格便宜, 并已被大部分国家使用和推广。堆肥处理的主要方法是将垃圾中的一部分成分, 转化成对土地有利额物质, 进而防止污染环境。而且堆肥的操作简单, 几乎没有投资和技术上的要求, 使其受到了很多家庭的运用和好评。

缺点是无法进行大规模处理, 处理限定较多, 无法变成主要的处理方法进行使用。

1.3 土地填埋的方法

土地填埋是被采用最多的生活垃圾处理方式, 其主要原理是将收集的垃圾直接埋入土壤中, 在进行处理。这种方式在发展中国家被广泛运用, 但由于其处理方式简单, 运用面广, 因此对生态环境有着巨大伤害。所以采用沼气发电的方式对土地填埋法的产生的沼气进行处理显得十分重要。

2 沼气发电的能力和流程

2.1 沼气发电技术原理

沼气一种混合气体, 主要由甲烷和二氧化碳组成, 二氧化碳占成分的三分之一, 甲烷则是他的二倍, 所以甲烷是沼气主要成分, 可以进行燃烧, 然后形成二氧化碳和谁, 并尝试热能。但是如在密闭条件下, 甲烷很容易产生爆炸, 所以在对沼气发电装置进行设置时, 务必选择一个合理的位置, 杜绝危险的发生。

沼气发电主要让燃烧沼气产生的热能作用于转动设备而变成机械能, 在通过发电机将其转化成电能。通常情况下, 标准大气压强下, 每m3的沼气可产生23-27m J的热量, 能让1000瓦的内燃机工作一个半小时, 发电1.25千瓦时, 约等于650克汽油或830克煤的燃烧效果。

沼气技术的进步, 可以使生活垃圾填埋场得到更好的处置, 并日益完善。

2.2 沼气发电的设备和能力

将沼气用于发电机上, 是最有效利用沼气的方式。目前主要有内燃机和汽轮机两种设备, 也有很多科研机构, 为了提高电能的转化率, 对这两种设备进行了很多改进工作。

现以北京某地垃圾填埋场为例 (以下都称之为A地) , 该填埋场的可以为470KM2的面积服务, 用户人数有160万人。这所垃圾填埋场占地约为50KM2, 其中办公区域约为14KM2, 填埋区域为36KM2。

根据A地垃圾填埋场沼气的产生量, 发电厂的设计生产能力为5台装机容量为2000k W的“道依茨”发电机组, 总装机容量为10KW。如果按实际装机容量满负荷运行, 该电厂生产能力为每天发电24万千瓦时, 其中预留5%电厂自用, 还有22.8万千瓦时电量可以并网。这些电由北京市供电局以O.55千瓦时的价格收购。但在填埋场的填埋前期及后期, 沼气气源不足, 实际发电量则可能低于理论计算值。

3 沼气发电的优势

3.1 生态环境效益

沼气是一种无色、无味且易燃的气体, 将其收集、净化并燃烧进行发电, 一方面减少了其扩散对周边生态环境和居民身体健康的影响, 另一方面减少了温室气体的排放, 对北京市的可持续发展做m了重大的贡献。A地垃圾填埋场沼气发电厂每台发电机组年耗气量为8.67×106m3, 预计5台发电机组均正常运行, 则年耗气量为4.38×107m3, 其中CH4的含量为55%, 由此可以计算出利用填埋气体发电后相当于可减少CO2的排放量为3.0×107m3。

3.2 经济效益

城市生活垃圾填埋场沼气发电不仅可以减少温室气体的排放, 保护了生态环境, 同时还会产生可观的经济效益, A地垃圾填埋场沼气发电厂预计每年上网发电量为6480万k Wh, 按0.55∶Vv/k Wh计算, 年可获效益4200万元, 扣除相应费用及税金后可实现净收入为1905万元。

4 沼气发电的问题与解决方法

城市生活垃圾越来越多, 垃圾填埋场的沼气发电以废物利用的方式, 不仅让温室气体的排放量减小, 还带来了巨大的经济效益。但是在这个过程中, 垃圾填埋场的液体较多, 水位较高, 沼气释放受到影响, 发电的效果也会变小。

垃圾的成分会影响沼气产生的数量和速度, 而我国并没有对生活垃圾的成分做出分析, 并且与其他国家的垃圾成分区别加大, 所以完全模拟国外的沼气生产模型可能会有一定误差, 以此, 还需要相关部门能够尽快建立符合我国垃圾特性的沼气生产量估算方法和相关数据。

在发电技术方面, 希望相关部门能够加强垃圾填埋场的沼气产出效率进行优化, 并深入研究和开发, 加快这项应用技术的推广。

5 结束语

我国城市化进程在不断推进, 城市人口的增加带来的是生活垃圾数量的不断加大, 垃圾填埋场发电技术的推广, 不仅使城市增加了电力资源, 还带来了一定的经济效益, 沼气发电技术就显得至关重要。同时, 这种技术也存在着不足, 例如相应条件还不够完善, 流程上照搬国外没有创新, 都限制着沼气发电技术的发展与进步。希望国家和相关部门引起重视, 使城市生活垃圾变废为宝。

摘要：随着城市人口增多, 生活垃圾的数量也逐渐增加, 如何对这些垃圾进行处理成为人们首要面对的问题。在我国, 每日的垃圾生产量已经达到了一个十分危险的数字, 大量的垃圾堆积会减少人们有限的生存空间, 且会对周围的土地造成影响, 危害生态环境。本文就生活垃圾填埋场沼气发电的可行性进行分析, 从沼气发电的条件和技术要求开始, 考虑其所用人力以及能够带来的经济效益和环境效益。调查我国城市生活垃圾的现状, 了解沼气发电的原理与优势, 也提醒相关从业人员要加强技术研究, 处理好垃圾填埋场沼气发电存在的问题。

关键词：生活垃圾,填埋,沼气发电

参考文献

资本盯上垃圾发电 篇11

基于国家对固废处理行业的政策支持，鼓励民资进入，垃圾焚烧发电行业吸引着越来越多的企业进入。其模式包括央企依赖资金优势并购进入、机械设备制造企业的业务延伸、污水处理企业的跨子行业渗入等。

并购卡位战

2014年7月31日盛运股份（300090.SZ）发布公告：公司以自有资金5820万元收购中科通用剩余8.82%的股权，收购后中科通用成为公司全资子公司。

中科通用在垃圾发电领域，拥有完全自主知识产权的技术体系和丰富的项目承建和运营经验。盛运股份自2010年参股中科通用，到2012年10月控股，前后历经四次收购终将中科通用100%的股权纳入旗下。盛运股份通过收购中科通用获得了垃圾发电领域的核心技术、团队及项目资源，实现了从设备制造商向垃圾发电全产业链公司的转型。

与传统的垃圾填埋相比，垃圾发电技术具有很大的优势。垃圾填埋，对于“寸土寸金”的土地资源来说是一种浪费，且容易造成水土的二次污染。

面对日益增长的垃圾数量，2012年5月国务院办公厅下发文件提出垃圾发电规模需要从2010年末8.96万吨/日上升至2015年末约30.7万吨/日，年复合增长率达到28%。垃圾焚烧发电作为环保产业是典型的政策驱动型行业，在一系列规划和政策出台后，垃圾焚烧行业迎来了投资高峰。

近几年国内垃圾处理行业正处于以填埋为主转向焚烧发电为主的转型机遇期，很多公司看好行业前景，快速切入该领域。

垃圾发电属于大型市政项目，对投资方资金要求较高，按照所有制不同目前市场竞争者可粗略分为三类：第一类是央企、国企，如光大国际、中节能、恩菲（中冶集团子公司）、绿色动力（北京国资公司子公司）、上海城投环境、天津泰达、重庆三峰环境、中航新能源（中航重机子公司）等；第二类是民营企业，如桑德环境、盛运股份、温州伟明、杭州新世纪、杭州锦江等；第三类是具有外资背景的企业，如威立雅、中德环保、金州环境、香港创冠集团等。

打通产业链

想在垃圾焚烧发电领域有所作为的企业纷纷补充产业链上的短板。

垃圾发电产业是一个技术与资金密集型的行业。就技术密集型而言，该领域涉及到了焚烧、机械传动、尾气处理、发电等多个学科，其中最核心的是焚烧锅炉，其造价约为整个垃圾发电厂造价的50%。

目前炉排炉和循环流化床为垃圾焚烧锅炉的两种主流应用。从适应性看，炉排炉技术较适合垃圾量大、财政实力雄厚的一、二线城市；流化床技术适合垃圾量中等，对投资收益要求高的三、四线城市。

据业内人士透露，由于国外技术更成熟稳定，目前国内垃圾发电厂中焚烧炉进口占比60%以上，且主要来自于德国、比利时和日本的炉排炉厂商。在国内则主要形成了以中科院、浙大和清华为代表的三大流派的流化床垃圾焚烧技术。国内的焚烧技术主要通过转让或合作的方式进行推广，其中与中科院合作的公司是中科通用，与浙江大学合作的有杭州锦江等。

资金密集型主要指垃圾发电项目前期的固定资产投入较大，一个1000吨日处理量的电厂需投资5亿元左右。因此该领域的投资者一般是大型央企、国企、跨国公司，或者打通了资本市场融资渠道的民营上市公司。

基于上述特点，想在垃圾焚烧发电领域有所作为的企业纷纷补充产业链上的短板。在这方面比较典型的例子是北京国资公司对绿色动力的收购。

绿色动力此前是一家民营企业，1993年开始从事垃圾处理，是国内最早引进国际先进垃圾发电技术进行国产化改造、升级和再开发的企业。2005年绿色动力开始引入北京国资公司，直到2008年被全面收购，成为北京国资的全资子公司。后又通过进一步重组，2014年6月实现香港上市。

最赚钱的环节

垃圾发电产业链主要包括上游的垃圾发电设备提供商、下游的垃圾发电厂建设方和运营方。对于设备商来说，由于技术水平的差异，该领域的企业毛利率存在较大差异，但主流企业的毛利率普遍在30%以上。

垃圾运营一般采取特许经营的方式，主流的是BOT（建设-经营-转让）或 BOO（建设-拥有-运营）模式，特许经营期一般在25-30年。垃圾发电运营具有区域垄断和项目现金流稳定的特点，内部收益率一般在6%-12%，回收期一般5-10年。运营企业的收入来源为上网电费（向电网收取）和垃圾处理费（向政府收取）。

其中上网电价收入约占70%-85%，电价补贴标准为0.25元/度。2012年4月，发改委将全国上网综合电价统一提高到0.65元/度。

垃圾处理补贴收入约占15%-30%。目前全国各地垃圾处理补贴费的高低与采用的焚烧设备类型关系最为密切。其中成本较高的炉排炉，补贴相对较高，一般在70-150元/吨；而流化床成本相对较低，补贴相对便宜，一般在50-90元/吨。

垃圾焚烧发电技术探讨 篇12

随着我国经济持续增长, 城市化进程不断加快, 生活垃圾作为城市代谢的产物大量产生。资金紧缺, 大量垃圾只能作简单处理, 或直接堆放于地表上, 浪费大片土地资源, 使我国城市普遍面临垃圾围城的局面, 已构成城市环境污染的一个重要因素。妥善处理城市生活垃圾对于发展循环经济, 建设资源节约型、环境友好型社会有着十分重要的作用。但如何选择一种处理效果好、投资合理、工艺科学、运行费用低的处理方案, 是值得认真探索和研究的课题。生活垃圾焚烧发电技术是垃圾处理的一个重要方向, 是生活垃圾减量化、资源化、无害化的最有效手段。

我国垃圾焚烧发电技术始于1986年深圳清水河环卫综合处理厂引进日本三菱重工的马丁炉排焚烧技术和设备, 1989年该项目竣工并正式运行, 这是垃圾焚烧第一次在中国出现。20世纪90年代, 国内很多地方开始引进国外垃圾焚烧技术设备, 典型项目有宁波枫林垃圾焚烧厂等;同时, 国内的一些企业也自主研发了一些焚烧炉, 但当时设计的焚烧炉均无发电系统, 烟气净化采用烟气过水除尘方式, 十分简陋。2000年环保部门出台《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》, 对生活垃圾焚烧处理的燃烧条件、热能利用和污染排放进行了要求, 国产简易垃圾焚烧设施相继被拆除。2000年北京市海淀区上庄垃圾转运站日处理100t垃圾的中式焚烧炉通过了科技部和中科院的联合验收, 拉开了我国垃圾焚烧发电的序幕。截至2010年, 全国竣工和在建的垃圾焚烧发电项目约160座。

2 垃圾焚烧发电技术工艺流程

垃圾焚烧发电是把各种垃圾收集后, 对热值较高的部分进行高温焚烧, 在高温焚烧中产生的热能转化为高温蒸汽推动涡轮机转动, 使发电机产生电能。其主要流程见图1。

(1) 减容效果好。垃圾焚烧处理可以使城市垃圾的体积减少80%～90%, 减轻或消除后续处置过程对环境的影响。

(2) 消毒彻底。高温燃烧可以使垃圾中的有害成分得到完全分解, 并彻底杀灭病原菌, 尤其是对可燃性致癌物、病毒性污染物、剧毒性有机物等。

(3) 有利于实现城市垃圾的资源化。垃圾焚烧产生高温烟气, 其热能被废热锅炉吸收转化为蒸汽, 可用来供热或发电。

(4) 处理效率高, 焚烧厂占地面积小, 可节约城市用地。

(5) 经济效益可观。如果处理得当, 利用1t垃圾可发电300～400kW·h, 由于垃圾焚烧发电厂的服务期限一般为25年左右, 这意味着其稳定收益期将长达25年。而且垃圾焚烧发电厂的运营成本低廉并享有一定的税收优惠政策, 能给投资者带来稳定、高额的回报。

3 垃圾焚烧发电存在的环境问题

3.1 二噁英的排放

二噁英全称分别是多氯二苯并二噁英和多氯二苯并呋喃。二噁英的毒性与氯原子取代的位置密切相关, 尤其以2、3、7、8这4个共平面取代的位置上都有氯原子的二噁英同族体具有毒性, 2、4、7、8TCDD被公认为是最毒物。毒性约为氰化钾的1 000倍, 俗称世纪剧毒。

3.2 废水、废气污染

垃圾进入焚烧发电厂后, 在卸料、堆放、加料过程中, 易产生恶臭气体, 主要污染因子为H2S、NH3等。垃圾车在卸料过程中因卸料门开启、垃圾遗撒等原因, 会造成电厂卸料平台存留部分垃圾臭气。垃圾堆放、燃烧过程会产生渗沥液, 应将渗沥液收集并进行处理。

3.3 固体废物的污染

焚烧后的垃圾含有重金属铅、镉、汞等。如果不能妥善处理这些废物, 将会对人的身体健康构成极大威胁。目前在美国, 垃圾发电焚化炉是汞污染的第二大罪魁祸首。

4 合理利用焚烧发电技术

4.1 重新制定垃圾焚烧发电厂的排放标准

我国的垃圾焚烧发电厂排放标准是2001年颁布的《生活垃圾焚烧污染控制标准》, 与欧洲国家标准相差较多。其中二噁英类排放限值我国为1TEQ-ng/m3, 而欧盟为0.1TEQ-ng/m3。由于焚烧过程不透明, 存在厂家偷工减料的现象, 焚烧质量无从保证。根据中科院大连化学物理所和中科院研究生院对国内19家垃圾焚烧厂历时1年调研二噁英排放情况发现, 16%的厂家达不到我国标准, 70%的厂家达不到欧洲标准。检测分析显示, 19个样本焚烧炉的二噁英/呋喃物质的排放量在0.042～2.461, 平均值为0.423TEQ-ng/m3, 远高于欧盟标准。为了垃圾焚烧发电产业的健康发展和人民群众的健康, 有必要重新制定严格的新标准。

4.2 严格要求规模及工艺

垃圾焚烧发电厂必须具有一定的规模, 这样才能实现其可持续生产的目的, 如果规模不够, 不仅不能盈利, 还要财政补贴, 也没有足够的资金来采用更加先进的工艺设备, 其排放的污染物也很难达到国家的排放标准。新建焚烧发电厂应优先选用成熟技术, 审慎采用目前尚未得到实际应用验证的焚烧炉型。其中基本技术要求:生活垃圾在焚烧炉内应得到充分燃烧, 二次燃烧室内的烟气在不低于850℃的条件下滞留时间不小于2s, 焚烧炉渣热灼减率应控制在5%以内。

4.3 规范生活垃圾处理企业环境管理

生活垃圾处理企业要建立污染排放日常监测制度, 定期向环境保护行政主管部门和市容环卫行政主管部门报告运行情况, 监测结果要向社会公开。新建生活垃圾焚烧设施必须安装自动监测系统, 对燃烧温度等主要运行工况和烟尘、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等主要污染物排放情况进行实时监测, 并在企业主要出入口附近等显著位置设立显示屏, 向社会公示监测数据。自动监测系统应当与环境保护行政主管部门和市容环卫行政主管部门联网。

4.4 健全垃圾分类与回收处理机制

垃圾分类与回收处理不仅可以减少可利用资源的浪费, 使得垃圾焚烧的成本降低, 燃烧效率更高, 而且燃烧过程中产生的污染物也会减少。90%的垃圾可以回收并重新利用, 如能将垃圾分类与回收做到极致, 不仅能够提高原料利用率, 减少不必要的浪费, 而且将从根本上减少垃圾焚烧发电厂与填埋场的建设。应将垃圾分类与回收和垃圾焚烧发电更好地结合起来, 垃圾焚烧发电的前提是必须做好垃圾分类与回收工作。

4.5 项目全过程必须公开透明

在项目立项、选址、环境评估等全过程中, 必须做到公开透明。应充分注意公众的广泛性与代表性。在公众知情的情况下开展环评工作, 告知公众该项目的有关信息, 主要的环境影响、影响范围和程度。

5 我国生活垃圾发电技术的发展趋势

循环流化床燃烧技术是20世纪70年代逐渐发展起来的先进燃烧技术, 由于具有对低热值燃料的适应性和优异的环保性能, 在常规及劣质燃料燃烧领域迅速发展、成熟。以中国科学院、清华大学、浙江大学等为代表的中国流化床燃烧技术学派开展了大量循环流化床燃烧技术的应用研究, 为该技术拓展到垃圾焚烧领域奠定了坚实的基础, 是国内自主研发、完全具有自主知识产权且全部设备实现国产化的技术。流化床焚烧项目由于建设成本低、环保性能良好而在国内垃圾焚烧发电行业占据半壁江山。

从世界上垃圾焚烧技术的发展趋势来看, 已经把降低二次污染、提高环保水平作为评价焚烧技术优劣的优先原则。中科院生态环境研究中心在焚烧中对二噁英类物质的控制技术领域处于世界领先地位, 并通过中科集团、北京中科通用能源环保有限责任公司在实际项目中进行了试验。中科通用建设的生活垃圾焚烧设施, 以山东泰安项目为例, 2009年8月投产后, 分别于当年11月和次年1月进行了烟气二噁英类物质浓度监测, 结果分别为平均0.034TEQ-ng/m3和0.009TEQ-ng/m3, 其余各项环保监测指标完全满足国家规定的排放要求, 处于国内领先水平。

污泥和垃圾混烧将是流化床焚烧项目的发展趋势。目前已有不少流化床垃圾焚烧项目掺烧污泥, 掺烧的污泥按水分高低分为两种:一种是湿污泥, 含水率80%左右;另一种是干污泥, 含水率40%左右。根据实际运行经验看, 直接掺烧湿污泥, 掺烧的量不能太大, 20%以下对设备和燃烧状况影响不大, 大于20%运行比较困难;而掺烧干污泥, 掺烧量多少对设备和燃烧状况影响都不大。所以, 干化后的污泥和垃圾一起混烧将是发展趋势。

掺煤量的逐步减少是流化床垃圾焚烧技术的另外一个发展趋势。早期的流化床焚烧项目, 由于设备技术不完善、监管不到位和市场混乱等因素, 流化床垃圾焚烧炉的掺煤量比较大。随着国内原煤价格的不断高涨, 不少企业也积极探索流化床不掺烧煤的垃圾焚烧技术, 目前浙江乔司、嘉兴等地已有不掺烧煤的流化床垃圾焚烧发电厂在运行。所以, 从长远看, 少掺煤甚至不掺煤是流化床垃圾焚烧项目的发展方向。

6 结语

生活垃圾焚烧发电项目作为生活垃圾减量化、资源化、无害化的最有效手段, 是垃圾处理的一个重要发展方向。与填埋、堆肥等传统垃圾处置方式相比, 由于其技术含量高、环保要求严, 可显著减少垃圾的体积和重量, 并能综合利用余热和废渣, 带来的环境改善最长远。同时, 需要政府制定相关政策法规, 及时做好垃圾分类, 监管垃圾焚烧发电厂的排放污染物指数, 使之能够符合我国相关排放要求。

参考文献

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