关键词：垃圾发电;?技术原理;?分析;经济性
0、引言
随着我国城市经济建设的持续发展和市民 生活水平的不断提高,城市生活垃圾已成为污染 环境、影响生活的社会问题。世界各国经过近百年的努力,目前已把垃圾处理发展到综合利用、洁净排放的阶段。常用处理方法有卫生填埋、焚烧、堆肥和再生利用。焚烧发电方法与其他处理方法相比较,更好地达到垃圾处理减量化、资源化、无害化的治理目标,且具有占地面积小、运行稳定、处理速度快、对周围环境影响较小、选址难度低等优点,目前在发达国家及部分发展中国家得到了较多应用。
1、垃圾发电的起源和发展现状
1.1垃圾发电的起源
由于现如今，城市化发展比较快，每年所产生的城市生活垃圾也就越来越多。目前，我国应用焚烧处理技术来帮助城市减少生活垃圾的痛苦。焚烧过程中所出现的高温烟气可以转变成蒸汽应用，作为城市供电来源，这样一来，可以很好的减轻对煤、石油、天然气等不可再生能源的依赖，实现城市可持续发展。
1.2垃圾发电的发展现状
1.1.1国内现状
2007年之后，随着生活垃圾的逐渐增多和人们环境保护意识的增强，越来越多的大型垃圾发电厂开始筹备或者兴建。自从垃圾发电正式在我国兴起之后，垃圾发电厂也如雨后春笋般涌现，但是由于垃圾发电技术的参差不齐、垃圾发电装置容量有限、我国生活垃圾产生速度过快、人们不能自主对垃圾进行分类等各种综合因素的作用，我国的垃圾发电产业还有一段很长的路要走。
截至2017年底，我国（设市城市与县城）已建成垃圾焚烧设施352座，设施占比15.2％，总处理规模331442t/d，占无害化处理设施能力的37.4％；年焚烧垃圾9321.5万吨，占无害化处理总量的34.3％。与“十二五”期末相比，在焚烧设施、焚烧处理能力和焚烧处理量上分别
实现了37.0％、40.9％和41.7％的增长。
1.2.2与欧盟对比
根据欧盟统计局数据 ，欧盟28个成员国生活垃圾处理量从2006年的2.57亿吨降至2017年的2.46亿吨，人均处理量487kg/人·年（2017年），焚烧量从0.51亿吨（2006年）增长至0.68亿吨（2017年），人均焚烧量从2006年的104.kg/人·年提升至2017年的133kg人·年，27.3％的生活垃圾通过焚烧处理，2016年共建成焚烧设施475座。与欧盟相比，我国总体人均焚烧量差距较大，但焚烧工艺所占比例已超出欧盟7个百分点，江苏、浙江、海南、北京、上海、福建６省市人均焚烧量超过欧盟28国整体水平， 江苏、海南、福建、浙江、山东等16个省区市焚烧工艺占比超过欧盟。
2、垃圾焚烧发电的原理与基本流程
2.1垃圾焚烧发电的原理
垃圾焚烧发电是一种化学技术，尤其对于城市中的垃圾进行焚烧，在焚烧过程中将垃圾作为固体燃料并在炉膛内进行燃烧，在1000℃左右的高温下垃圾的可燃成分与空气中的养分能进行非常强烈的化学反应，并将其热量释放出来进而转化为高温的燃烧气和残渣，这种残渣性质较为稳定，且残渣量也相对较少。垃圾的热值足够高的时候会根据自身的能量来自行燃烧，不用其他的辅助燃料。高温下的焚烧会在焚烧的时候将热能转化为高温的蒸汽，并推动起涡轮机将其转动起来，然后将发电机转化为电能。而在焚烧时产生的性质稳定的残渣可以将其直接处理填埋，在经过焚烧的过程中，垃圾中产生的细菌等危害物也会被彻底的消灭掉，并在焚烧过程中将有毒气体进行达标处理后排放出去。
2.2垃圾焚烧发电的基本流程
垃圾由运输车运输到焚烧厂，称重，再将垃圾卸车倒入垃圾坑。垃圾吊车将垃圾传送到给料斗，再依次地送入焚烧炉内，并进行焚烧。垃圾燃烧产生的高温烟气经余热锅炉回收热能产生蒸汽供汽轮发电机组发电。烟气冷却后进入烟气净化系统处理后通过烟囱排放至大气。
送风机的入口位置与垃圾坑的位置相连通就可以把垃圾的臭味在1000 摄氏度高温的焚烧炉内进行分解，将其变成无味气体。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
垃圾渗滤液入渗滤液收集和处理系统，处理达标后回用。
焚烧炉内燃烧后的炉渣可以落入渣池，经过相应的冷却后将其转运到制砖厂做到综合利用。
焚烧时产生的飞灰由预处理电除尘器系统来收集，再将其转运到水泥厂或者转运到搅拌站将其综合利用。飞灰集中到灰库，经离子矿化稳定固化后至填埋场处理。
3、提高垃圾焚烧发电效率的途径
近年来，作为垃圾焚烧发电技术的发源地和世界最大的焚烧市场之一，欧洲已出现以提高焚烧厂发电效率为目的的新技术新工艺。通过采取提高资源的利用率，使经济增长与资源的使用脱钩、制定有利于低碳经济发展的产业政策等措施，刺激了高效发电效率新技术的研发和应用。概括起来有以下几类：
①与火电厂组合运行。采用与燃气轮机的蒸汽—燃气联合循环系统，利用燃气轮机高温排气为焚烧厂提供额外热源。
②再热循环系统。高压汽轮机出口蒸汽返回余热锅炉再次加热到原有温度，然后进入低压汽轮机内膨胀做功。
③先进的焚烧控制技术。优化焚烧过程控制系统，使垃圾焚烧效率最大化。
④提高蒸汽压力和温度。提高蒸汽压力和温度以增加蒸汽焓，汽轮发电机将回收更多热量。
⑤降低锅炉出口温度。增加烟气热量的回收。
4、对我国垃圾焚烧行业发展的借鉴意义
我国目前垃圾焚烧厂的余热锅炉较多采用中温中压(4 MPa/400℃) 蒸汽参数，且发电效率仅21%，与蒸汽参数为6.1 MPa/460℃、发电效率约24.7%的焚烧厂相比，两者相差3.7%，换算成发电量约差17%。按中温中压每吨垃圾发电量330kW·h计算，当发电效率达到24.7%时，每吨垃圾发电量将增加56.1 kW·h，如上网电价以0.65元/kW·h计，则每吨垃圾发电收益增加36.5元，1000t/d规模的焚烧厂每年将多发电1868万kW·h，增加1214万元收入。不仅如此，每年多发电1 868万kW·h，相当于节约7547 t标煤，减少约1.9万t二氧化碳排放。
尽管在该技术发展道路上存在许多问题，但在相关科研人员的不断努力下，垃圾焚烧发电技术发展日益成熟。只有因地制宜、不断创新、紧跟技术前沿，科技才会取得不断进步，产业发展才会长盛不衰，期待我国的垃圾焚烧发电产业不断取得新的发展。
参考文献
[1]杨青.垃圾焚烧发电技术的重要性分析[J].居舍,2018(36):42.
[2]陈春江.垃圾焚烧发电问题的探讨[J].科技经济导刊,2019,27(16):135.
[3]林欢,龚蔚成,王旭伟,朱清.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(01):50-52.
[4] 武晓莉,胡满银.垃圾焚烧新技术及其发展动向[J].电力情报，2000, (02) :15- 19.
[5] 中华人民共和国国家环境保护总局.GB18485-2001 ,生活垃圾焚烧污染控制标准[S].
[6] 张益,赵由才.生活垃圾焚烧技术[M].北京:化学工业出版社，2000.
[7] 林昌梅.生活垃圾焚烧厂垃圾发电量的研究分析[J].环境卫生工程,2010, 18(5):7-8.
论文作者:李昱阳
论文发表刊物:《科学与技术》2019年19期
论文发表时间:2020/4/28
标签：垃圾论文; 垃圾焚烧论文; 蒸汽论文; 技术论文; 生活垃圾论文; 高温论文; 我国论文; 《科学与技术》2019年19期论文;