摘要：随着不断推进的城市化进程,目前需要迫切解决的问题,就是城市垃圾处理问题。据不安全统计:历年来我国已经有高达60亿t堆存的垃圾,并且每年的增长率达到10%。这些垃圾不单单将大量土地占用,而且还直接影响到居民健康和周围的环境。而在目前几种垃圾处理方式中,垃圾焚烧发电是资源处理化、无害化和垃圾减量化的最为有效的方式。
关键词：焚烧发电技术；城市垃圾；应用；问题；趋势
1 引言
据中国城市环境卫生协会的统计，我国现在每年的产生的垃圾高达10亿吨，其中生活垃圾大概4亿吨，建设产生的垃圾约5亿吨，另外有1000万吨的餐饮垃圾，中国的总垃圾量在全世界范围内也是最多的。每年城市的垃圾量还以约5%-8%速度增加，寻找有效处理垃圾的方法是我们急需解决的问题。目前通用的垃圾处理方式有堆肥、焚烧和卫生填埋。目前大多垃圾都进行卫生填埋，卫生填埋对渗滤液、产生甲烷等问题需要妥善的解决，本文着重介绍垃圾焚烧发电技术。
2 垃圾焚烧发电技术的特点
垃圾焚烧从古就有，古人运用焚烧的方式来处理垃圾，方便省事，又节省空间。随着科技的发展，现代人对于垃圾焚烧有了新的理解，通过建造焚烧炉，将城市垃圾中的有害物质转化为无害物质，消除各种病原体，还可以减轻大气污染等。垃圾焚烧发电则是指利用垃圾焚烧后的余热进行发电与供电。焚烧法通过高温氧化的作用，将垃圾中的可燃物氧化为二氧化碳与水，垃圾在焚烧过程中会释放出大量的热能，并最终变成气体与固体两种形态，最终实现对垃圾的减容化与无害化处理。垃圾焚烧的方式简单易行，处理周期短，选址灵活，且可以有效的分解有害物质。焚烧处理对垃圾的低位热值有一定的要求，因此并非任何的垃圾都可以进焚烧，只有对不能回收却有一定价值的垃圾进行焚烧才是最科学有效的。同理，可再生利用的垃圾进行销毁则是一种资源浪费的表现。此外，焚烧产生的烟气必须进行净化处理，焚烧产生的碎渣也要进行消化，两者都需要消耗大量的成本，尤其可见单独利用焚烧法的形式来处理垃圾仍不是最明智的选择，焚烧后还应当实现对热能的再次利用，实现对资源的最优化利用。
3 垃圾焚烧炉技术的应用
3.1 炉排炉的焚烧技术
我国的大城市垃圾焚烧发电跟很多发达国家垃圾焚烧处理处置方式一样,炉排炉焚烧的技术,是主要采用的技术。技术原理是:首先是料斗内倒入垃圾,在进入炉排,采用燃油作为辅助的燃料,通过大量的氧气助燃。利用机械运动,充分搅拌和混合炉排,以充分燃尽垃圾。炉排炉焚烧技术的优点有:设备每年的运行时间高达8000h,因此这是一项非常成熟的技术。和其他方法相比,垃圾处理成本较低,被广泛的运用到处理各种生活垃圾方面。缺点是具有较高的设备价格和维护价格,同时和流化床的焚烧效率相比,焚烧效率较低。
3.2 流化床的焚烧技术解析
我国的节能环保技术明确的推荐使用流化床垃圾焚烧处理技术。流化床的工作原理是：炉的内部铺设很多炉渣或者砂子，炉内温度升高至60O℃以上，同时炉底吹入高于200°C的热风，生活垃圾经过破碎和分类等步骤后投放到燃烧炉中，混合掺烧比例小于20%的煤粉与炉渣或砂子同时燃烧和翻腾，处于沸腾状态的砂子在炉内的导热效果很好，因此垃圾可以迅速的燃烧。燃烧后的灰烬掉落到炉子底部，砂子和不可燃物拍出后进行分离处理，砂子可循环使用。流化床焚烧炉的处理能力比较适中，单个炉子的处理能力约500t/台•d。流化床的焚烧技术优点是：可以最小限度的减少有害气体二噁英的产生，燃烧比较充分，运行比较稳定，燃烧产生的热效率比较高。缺点是：必须掺煤才可以充分的燃烧，总的有效运行的时间比较短约6000h左右，设备的性质决定了其需要均匀性好的垃圾进行处理，每吨的处理成本费用高达150元，烟气中的灰尘是炉排炉灰尘量的3~4倍，设备被砂子磨损非常严重，后期维护成本很高。
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3.3 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150t/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。
4 国内垃圾焚烧发电发展现状
1）是具有日益健全的政策法规。为了促进垃圾焚烧发电技术的发展,近年来我国相关部门对一系列发电政策措施进行制定和出台。2）是技术发展迅速。虽然起步较晚,但我国生活垃圾焚烧技术却实现了跳跃式发展,并且发展迅速,实现了垃圾焚烧炉设备的国产化,以更好的推动了垃圾焚烧发电技术的推广和应用。目前,我国垃圾焚烧发电技术经过多年的发展和改进,基本达到国际先进水平。3）必须要进口一些关键设备,如自控系统和炉排,设备具有较高的投资。日处理每吨垃圾,大约有40万一70万元之间的垃圾投资,目前,我国绝大多数城市经济还根本不能承受。
5 我国垃圾焚烧发电技术的推广应用
自上世纪80年代起，我国便从日本引进了进炉排炉技术，并在深圳开设了第一座垃圾焚烧发电厂，随后珠海、余杭、宁波等地都陆续的加入到焚烧发电的队伍中。近年来，在国家的政策扶持下，我国的发电产业取得了极大的发展，其中，高达51％的垃圾焚烧发电厂都集中在珠三角地区，而内陆城市安徽、河南、四川等，也相继建成了垃圾焚烧发电厂。技术方面，我国在过去的很长一段时间里都采用国外进口的垃圾焚烧炉，因此该方面的投资也成为了电力工程企业中的“佼佼者”。与发达国家相比，我国垃圾中的含水量更高，热值率受到季节性的变动大，因此国外的焚烧炉无法完全适应我国垃圾的焚烧特征。对此，我国经过多年的努力，最终研制出适合我国本身垃圾特征的焚烧炉设备，随着研究的不断深入，焚烧炉的性能也得到了进一步完善，如今，新兴的垃圾焚烧发电厂的投资成本比从前下降了1/2，而这一数值仍在不断的变化中，由此可见，我国垃圾焚烧企业投资成本有望实现进一步降低。在众多的垃圾焚烧发电企业中，中冶京诚工程技术有限公司在技术方面占据绝对优势，该公司多年来一直致力于节能环保技术的研发与推广，并取得了回收发电等各项专利，为企业未来的发展开辟了一条新道路，应当成为其他企业学习的榜样。
6 结束语
作为一个产业,垃圾处理并非是单纯的市政设施,通过良好的机制体制和政策支持,各个主体都在积极参与,其经营模式也是多种多样的。在最近几年内,我国垃圾焚烧发电技术得到了迅速的发展,这主要得益于人们逐渐加强的地方城市环保意识。尤其是在一些城市具有良好经济条件的,为了支持垃圾焚烧发电技术的应用,地方政府都是采用直接投资的方式。国家应立足于能源再生利用的角度和环境保护角度,对相关政策和技术进行制定,加大力度研究垃圾焚烧热工学,通过开发国产的垃圾焚烧及烟气净化成套设备,使我国的城市垃圾处理水平进一步提升,并努力赶超世界先进国家水平。
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论文作者:褚勇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/10/1
标签：垃圾论文; 垃圾焚烧论文; 技术论文; 我国论文; 城市论文; 砂子论文; 流化床论文; 《基层建设》2018年第24期论文;