国内外生活垃圾焚烧发电技术进展

2020-11-26刘庆乐

商品与质量 2020年9期

刘庆乐

光大环保能源（沛县）有限公司江苏徐州 221600

目前，生活垃圾集中焚烧发电，是我国处理生活垃圾的主要方式，也是实现生活垃圾减量化、无害化、资源化的重要手段。相比煤炭、生物质（如秸秆、稻壳等）、沼气等燃料，生活垃圾成分多样（如包含废纸、塑料、玻璃、金属件等），且含水率高，决定了生活垃圾处理设施工艺复杂，环保达标排放要求高，因而对生活垃圾焚烧锅炉项目建设技术管理要求也高。因此，寻求有效的项目建设技术管理方法，提升项目建设技术管理水平，具有重要的现实意义[1]。

我国作为生活垃圾产生量最大的国家，预计2030年，生活垃圾的总产量将会是美国2倍。在这种趋势下，必须加大研发科学技术的力度，确保生态环境不会受到污染。为保证生活垃圾可以得到二次利用，应该积极研发焚烧垃圾发电技术，提高应用技术水平，从而有效处理生活垃圾，降低生态环境压力，促使人与自然和谐共处[2]。

1 现有生活垃圾焚烧发电技术概述

1.1 焚烧炉型

“移动式炉排焚烧技术”位于焚烧技术首位，被认为是可行性较强、具有环保性的焚烧技术。从国内外应用的范围来看，发达国家在选择焚烧技术方面需要选择“移动式炉排焚烧技术”。我国29%生活垃圾采取“流化床焚烧炉技术”，主要原因是这种技术建设成本比较低，但是后续的问题比较多，例如飞灰量较大，需要实行预处理，易出现二恶英。现阶段，我国建设的焚烧厂主要采取“移动式炉排焚烧技术”。

1.2 焚烧技术比较

“移动式炉排焚烧炉技术”适合用于大多数的生活垃圾处理，“流化床焚烧炉技术”仅可应用于均质及预处理的生活垃圾。在正常应用过程中，“移动炉排焚烧技术”与“流化床焚烧技术”的差异性主要表现在以下几方面：（1）“移动炉排焚烧技术”垃圾处理量为每天800～1200t，处理能力比较大，同时每年运行时间可超过8000h，且垃圾焚烧状态比较稳定，主要借助炉排运行，易于掌握炉内垃圾停留的时间，保证垃圾可以充分焚烧。在燃烧中燃料处在烧结状态，飞灰量为焚烧垃圾量的5%，炉排炉产生的飞灰量相较流化床少。炉排炉排烟的温度应该控制在185℃，当焚烧的垃圾相同，炉排炉渣和灰的有毒气体处在浓缩状态，符合处置高危废弃物的条件。（2）“流化床焚烧炉”处理能力为每天600t，运行的时间为6000h/年，燃烧效率可以达到99%。受到流化床焚烧方式的影响，炉温控制在980℃左右，与炉内脱硫温度相符合，会使流化床中的有毒成分得到稀释，但是流化床产生的飞灰量比较大，可达到入炉垃圾总量的15%，且一氧化碳排放量超标的问题是抑制流化床技术推广的主因。

1.3 发电技术

我国垃圾焚烧厂主要蒸汽参数为中压中温，温度为400℃，压力为4．0MPa，能够避免过热器被高温腐蚀。我国政府针对垃圾焚烧补贴较少，垃圾焚烧厂应该积极提升发电效率，从而达到提升利润的目的，而提升焚烧发电效率，便应该提升蒸汽参数。在生产水平显著提升的情况下，垃圾分类趋于完善，2019年我国上海市首先实行垃圾分类计划。垃圾热值的逐年增加，为设计参数提供强有力的保障。在国际上主蒸汽参数主要有2种，一种为中压、中温蒸汽参数，其中温度为400℃，压力为4．0MPa；另一种为中温次高压参数，温度为450℃，压力为6．5MPa。次高温次高压锅炉的温度为485℃，压力为5．3MPa，高参数锅炉的温度为500℃，压力为9．8MPa。通过高镍合金与低合金钢过热器管材提升锅炉的参数，锅炉参数压力高达6．5MPa，温度为450℃，通过高参数发电技术便可以提升发电量[3]。

2 提高焚烧发电技术水平的策略

我国各个城市垃圾的构成比较复杂，大部分为厨余垃圾，剩余垃圾为纸张类、塑料类、纤维类，不同种类的垃圾热值差比较大。在这种情况下，我国应该积极借鉴参考国外发达国家处理垃圾的模式，减少产生垃圾的数量，积极落实垃圾分类工作，从分类的垃圾中选择热量较高的垃圾，落实焚烧发电的工作，剩余垃圾按照其他方法实施。我国已经引进大量的设备和技术，详细分析焚烧设备工艺流程，根据我国垃圾分类的水平，优化调整焚烧垃圾流程，带动国内焚烧垃圾发电事业的快速发展。生活垃圾“焚烧发电技术”是环保产业和新能源产业的结合，既可以实现生活垃圾的减量化，又可以在回收能源方面发挥积极作用。发达国家的焚烧发电技术比较成熟，我国发电技术正在由固废处理向持续发展的方向转变，尽管已经取得较大的进步，但是在今后发展中仍需要改进及完善。

做好城市生活垃圾焚烧发电项目建设环境影响评价，打消市民顾虑、保护环境等具有积极的现实意义。应着重从城市生活垃圾焚烧项目建设的相符性、项目选址的合理性、项目工程的科学性、项目环保措施的可行性等四个方面，做好生活垃圾焚烧发电项目环评工作，切实做好环境保护工作。