维也纳垃圾焚烧处理与研究

廖幼华

中国市政工程中南设计研究总院，湖北武汉 430010

维也纳垃圾焚烧处理与研究

廖幼华

中国市政工程中南设计研究总院，湖北武汉 430010

本文以奥地利维也纳的垃圾焚烧处理情况为例，从垃圾焚烧、热力利用、烟尘处理、排放情况4个方面方面对奥地利维也纳城市垃圾焚烧处理情况进行了介绍。

垃圾；焚烧；处理

维也纳是世界著名的音乐之都，也是欧洲最重要的旅游城市之一。为了维护这座国际都市的美好形象，维也纳市投入了大量精力致力于环境保护，在垃圾处理方面更是不遗余力。本文详细介绍该市最大的垃圾焚烧厂的运营过程。以期对我市乃至我国的垃圾焚烧处理提供借鉴。Spittelau区域供暖厂既是奥地利最大的城市垃圾焚烧厂，又是最大的垃圾热力发电厂，具有25年的运营历史。

1 垃圾焚烧

Spittelau区域供暖厂有一座堆槽，可接纳垃圾7 000m3，保证3天的满负荷运行。堆槽上装有两台龙门吊（跨度20m，抓斗容积4 m3，提升高度25m），用于焚烧炉进料及堆槽堆料。每天有250车次的垃圾经两台地磅计量后分8个倾倒点倾倒。

进入堆槽的垃圾成分如下（按体积百分点计）：

厨余 12.28%纸、板 41.53%混合材料 11.51%玻璃 1.84%塑料（片） 13.64%塑料（瓶） 8.23%惰性成分 1.87%金属 3.61%木料、皮革、橡胶 1.42%纺织物 2.63%有害物质 0.59%

在垃圾焚烧室装有两台燃气炉，每台功率为900万瓦，用于点燃焚烧室垃圾。由于垃圾的热值较高（每千克垃圾约9 200KJ，栅下温度185℃），锅炉正常工作时须使用燃气炉，燃烧室温度达1150 ℃左右。燃烧室内自炉栅以上衬有7m高的耐火材料（Sic90）。还安装了焚烧控制装置，与垃圾进料装置一起根据给定蒸汽流量及余氧值（湿氧平均值6.8%）共同调节初次及二次通风速度。该项措施能保证安全分解有害有机物。

垃圾在宽4.56m、长7.5m的炉栅上被焚烧。每条焚烧线上可焚烧约16～18户的生活垃圾。焚烧室的受热面为辐射式。在其下一流程，800 ℃左右的烟道废气进入第二锅炉通道。在此，对流式蒸发器将烟道废气降温约至550 ℃。接着，给水和初次空气在第三上升管道加热至185 ℃。在锅炉出口，烟道废气温度为250℃～430 ℃，其具体温度依锅炉修复周期（约8 000min）而定。

垃圾焚烧炉设计为自然循环系统，有2 420m2的受热面、446m3的水。

2 热力利用

两台垃圾焚烧炉每小时可产生90t、32bar的饱和蒸汽，该蒸汽被4.5bar的背压式涡轮机利用。并行于电网有一台齿轮驱动发电机组，可发电520万瓦，常年满足城市垃圾焚烧厂约350万瓦的电耗之需，富余电力馈入公共电网。只在两大热水锅炉同时运行或汽轮机翻修时，还须购入所差电力。

蒸汽在下游热交换机组汽轮机中浓缩，并将该处热水系统回流水从70℃加热至154 ℃。

3 烟尘处理

在锅炉翻修过程中，为使进入静电除尘器的烟道废气进气温度保持在180 ℃，在垃圾焚烧锅炉后安装了烟道废气热交换器，其受热面1 716 m2，水容量5 513 m3，以从远处供暖系统中输入热水。

垃圾焚烧炉烟道废气通过静电除尘器预清洁，除去其中灰尘。静电除尘器由3部分组成，其除尘率为5g/Nm3.dr.11%氧至＜5g/Nm3.dr.11%氧之间。而新建焚烧厂的法定排放上限为15g/Nm3.dr.11%氧。

螺旋输送器将分离出的烟灰传送到压力输送容器，再投入容积80 m3的中间漏斗，然后通过管链式输送器传送到容积为125 m3的另一容器中，最后通过螺旋闸排入储仓式卡车。

经过预清洁的烟道废气再通过双线湿式洗涤器。在这里，新鲜水注入冷却器，清洁废气冷却至饱和温度60 ℃～65 ℃，然后废气流经洗涤器1。洗涤器在酸态下即pH=1状态下运行。

通过添加石灰，保持pH值恒定，盐酸、氢氟酸、灰尘及重金属在锥形水防护屏里被分离。在水防护屏处，整个气体截面为过滤器所覆盖。为了防止洗涤水损失及钙离子从洗涤器1流失到洗涤器2，在两座洗涤塔之间装有逋雾器。与洗涤器1相反，洗涤器2被设计成逆流式，其循环水流为每小时90t，pH值通过氢氧化钠稳定下来，而来自MR工艺的回流水pH值为7。在该洗涤器里，二氧化硫被分离出来。为了将电动文氏管工艺前的滴液量降至最低程度，在洗涤器2下游的过渡弯头处安装了另一逋雾器。为分离电动文氏管中微尘，90 000 N·m3/线的烟道废气流经16支文氏喷嘴。在此，烟道废气在喷嘴中绝热膨胀，微尘形成可凝结为微小滴液的核心，滴液被高密度水防护屏分离。

通风机直接装在干燥器后面，将烟道废气通过单线氮氧化物去除装置送到烟囱。每台通风机设计能力为110 000 N·m3，其额定功率为100万瓦。稳定运行状态下不允许绕过氮氧化物去除工序。

与烟道废气清洁装置（每厂一线）对应，氮氧化物去除装置按单线设计修建。主要包括以下部分：

加热管系统，将经选择性催化还原后的烟道废气热量转移至管式燃烧器前，管式燃烧器将其加热至280℃的催化温度。

在一小段混合区（剪式混合器）和回流弯头后，部分烟道废气被吸收，用于蒸发从加热管前注入的25%氨水溶液。

然后，经扩散加热的烟道废气/氨水溶液依次流经3个催化单元。在此，氧化氮、氨水发生分解反应，变成氨和水蒸气，而二恶英则被分解。之后，烟道废气经加热管系统和下游热交换器降温至约115 ℃，从离维也纳地面标高+135m，即街道标高126m以上漂离烟囱。催化剂分解二恶英的效果在连续监测系列仪表中可明白无误地显示出来。但在理论上（氧化催化反应的）机制尚不清楚。

Spittelau城市垃圾焚烧厂是欧洲第一家在垃圾焚烧装置后安装选择性催化还原装置且目前为止运行时间最长的工厂，而且0.02～0.06ng的二恶英排放浓度远低于法律规定的0.1ng TE/Nm3限值。

4 排放情况

经焚烧处理后，每吨固体垃圾产生的残渣如下：

炉渣 约240kg炉渣残渣 约26kg炉灰、滤渣 约20kg中和污泥（脱水后） 约1.4kg

固体残渣量仅为垃圾投入的10%，炉渣经炽热后的平均损耗约为1.5%，炉渣脱水后水含量约18%。

炉渣和炉灰分别被运至垃圾填埋场，再加入水、水泥，调和成水泥环状物予以安全处置。

残余金属被原材料公司送至冶金加工厂。

[1]奥地利垃圾处理文集.Album of Austrian waste disposal.

X779.3

A

1674-6708（2010）22-0019-02

廖幼华，副译审，研究方向：市政行业翻译