西北电力建设第三工程有限公司 陕西咸阳 712021
摘要：在我国人均占地面积较小的背景下，垃圾焚烧发电是实现垃圾“减量化、资源化、无害化”的一种处理方式，这种处理方式不仅能够生活中的垃圾变废为宝，赋予其多元化功能，实现在不同环境条件下的二次应用，是改善生态环境的重要手段，同时也是实现企业运行利益最大化的重要途径。尽管如此，我垃圾焚烧发电的道路并非坦途，本文主要从生态环境角度出发，分析了影响垃圾焚烧发电厂能源利用的主要因素，旨在提高垃圾焚烧发电厂能源利用效率
关键词：生活垃圾焚烧发电厂；能源利用率；方法；措施
1焚烧处理垃圾的优点
随着经济的发展和物质消费的日趋现代化，城市生活垃圾逐年增多，影响城市的环境质量和可持续发展，如何处理城市生活垃圾，成为社会普遍关注的问题。城市生活垃圾焚烧发电技术始于上世纪八十年代，在提高生活垃圾焚烧发电厂能源利用率方面具有较大的优势，集中表现在以下几点：①减容效果好。垃圾焚烧处理方式在减容效果方面，比其他处理方式更有优势，将垃圾燃烧发电之后不仅将垃圾转为电能，且城市垃圾体积减少90%左右，重量可减少80%~85%，增加了城市用地面积；②消毒彻底。城市生活垃圾焚烧是一种以燃烧为主的处理方式，燃烧即意味着可产生高温，而高温能够将垃圾中的病菌、细菌及霉腐物质有效清除，杜绝细菌在空气中的传播；③处理速度快。焚烧处理只要垃圾的熔点低于850℃，可以将垃圾在两小时之内快速处理完毕；④能源利用率高。每吨垃圾可焚烧发电300多度，大约每五个人产生的生活垃圾，通过焚烧发电可满足1个人的日常用电需求。
2能源利用率的主要影响因素和提高的方法及措施
2.1入炉垃圾
2.1.1入炉垃圾品质的影响因素
我国在垃圾回收及处理等方面具有明确的分类，如可回收垃圾、有害垃圾及其他垃圾等，但垃圾分类在实际中无显著效果。垃圾入炉焚烧之前并未对垃圾进行分类，垃圾种类混杂，高热值、高水分的垃圾与低热值低水分的垃圾共同入炉，由于缺乏充足的发酵时间，低水分垃圾受高水分垃圾影响，熔点增高，且焚烧所产生的热量作用范围仅局限于焚烧炉底部，上部垃圾受热面积较小水分难以蒸发，导致焚烧不彻底，影响了生活垃圾焚烧处理效果以及能源利用率
2.1.2提高入炉垃圾品质的方法
第一，在设计垃圾储坑的容量时，应根据垃圾的发酵存放时间，以及发酵所需时间之内的垃圾量，确定增加还是减少垃圾储存容积。第二，通常情况下，垃圾回收后，按照垃圾的回收时间分区域进行堆料与倒料，在储坑内存放3~5天，以便于脱出垃圾内的渗沥液。并且需要对存放垃圾进行搅拌，使部分无机材料沉入储坑底部，将部分水分含量较大或者熔点较低的垃圾进行搅拌，充分的沥干水分，经高温发酵之后储坑内垃圾整体含水率明显降低，在重量等方面也有所减轻，可有效避免入炉焚烧后，炉内上部垃圾由于高水分、低热值等原因所导致的无法彻底处理。第三，焚烧炉在焚烧是所产生的热量，通常是中间大两侧小，根据燃烧送风的特点，在投料时尽量将垃圾投送至炉排的两侧，为底部炉排的送风提供充足的空间，增加炉内热量，有助于生活垃圾的彻底燃烧。第四，加大空气预热器的进气量，提高一次风的出口温度，垃圾在辐射热与一次风的双重作用下有利于垃圾水分流失，燃烧效果更好。
2.2焚烧炉内燃烧的影响
生活垃圾焚烧流程：垃圾在炉排上的燃烧过程可分为干燥段、燃烧段以及燃尽段。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆干燥段，炉排下方的高温一次风与焚烧炉内部的辐射直接作用于垃圾，能够使垃圾在最短时间内变得干燥；燃烧段，利用一次风与辐射二者，持续加热、持续干燥，直至垃圾充分燃烧；燃尽段，二次风可以为垃圾燃烧增加氧气，从垃圾燃烧炉上方吸取一定量的氧气，然后送至炉膛内，可使垃圾燃烧殆尽。
2.2.1料层厚度的控制
为确保垃圾燃烧的稳定性及彻底性，在焚烧过程中可以通过减少或者增加垃圾料下层厚度的方式，对其焚烧效果进行有效的控制。垃圾料层对焚烧效果的影响主要集中在两方面：一方面，料层厚度过大。干燥介质难以穿过垃圾料，垃圾水分不易挥发，最终可导致垃圾料燃烧不完全或者燃烧不稳定等现象；另一方面，料层厚度过小。厚度太小会在一定程度上减少焚烧炉的处理量，并且影响焚烧炉的负荷。
方法及措施：①严格控制材料的厚度。根据对垃圾燃料的燃烧条件的探索，表明一二区炉排上的料层厚度一般可控制在0.8~1米之间，第三、四区炉排料层厚度尽可能控制在0.6~08米之间较为合适。②适当调整风量。若料层过厚，热量难以穿透，不容易将材料层烘干，此时应适当将一次风量加大，但注意不能放太大，所以料层的厚度和适当的风量最为重要。
2.2.2一、二次风风温
垃圾焚烧所需的一、二次风是经过暖风器加热后才进入锅炉的，一次风还经过了烟气空气预热器，一次风风温越高，垃圾干燥越快，燃烧越好。因此，要保持一次风风温稳定和尽可能提高一次风风温就必须保证暖风器和空预器正常运行及炉膛温度稳定。此外，在燃烧激烈、炉膛温度过高超过技术要求时，应及时关小甚至关闭一次风暖风器的进汽，并可通过调整二次暖风器进汽调整二次风闻来控制炉膛温度。
2.3锅炉热效率的影响
垃圾进行高温处理之后产生大量烟气，烟气中大量腐蚀性气体排放，余热锅炉长期受腐蚀性气体的影响，进而产生高温腐蚀以及低温腐蚀等现象。余热锅炉设计难以选择较高蒸汽参数，为了能够有效避免低温腐蚀现象对锅炉的影响，且由于焚烧炉在排烟温度等方面需达到一定的温度，不能过高或者过低，通常将其控制在210℃左右即可。
为进一步提高锅炉热效率，降低散热损失，可从以下几个方面入手：首先，发电厂的焚烧炉在炉型的选择上，应根据当地生活垃圾的分类特点以及垃圾产生量上进行选择，确保垃圾料进入焚烧炉内可实现彻底燃烧，确保垃圾入炉之后经历干燥、燃烧、燃尽三个阶段。其次，充分利用锅炉排污水热量，降低排污热损失，常规锅炉在排污水方面，其排污效率可达到3%左右，大部分锅炉在排污系统方面为非定期排污，尚未形成定期的排污系统，因此，在选择锅炉类型时，尽可能的选择一些在连排和定排中设置排污扩容热能的锅炉类型，充分利用次热能。
2.4汽机系统热效率的影响
与常规发电厂不同，垃圾焚烧发电厂要求“停机不停炉”，即当汽轮发电机组因故障或检修挺及时，焚烧炉能够保持正常连续运行，因此，在设计时应考虑设置汽机旁路系统，设置汽机旁路系统的主要目的是为了改善机组启动性能，缩短启动时间，减少汽轮机热应力，提高机组符合适应性等。旁路系统有两种：一种是将锅炉产生的蒸汽直接引入冷凝器，即大旁路；另一种是由高、低压两级旁路系统组成。
3总结
综上所述，在城市生活垃圾容量日益严峻的形势下，垃圾焚烧发电技术作为“减量化、无害化、资源化”处理生活垃圾的最佳方式，不仅适应当代的绿色发展之路，且能够将焚烧过程中产生的热能转换成电能，为缓解城市用电总量做出巨大的贡献，应该广泛推广使用。
参考文献：
[1]李军.生活垃圾焚烧发电厂汽轮机旁路系统形式比较[J]．发电设备，2011，25(06)：447~449．
论文作者:王俊峰
论文发表刊物:《建筑科技》2017年9期
论文发表时间:2017/10/20
标签：垃圾论文; 垃圾焚烧论文; 锅炉论文; 发电厂论文; 水分论文; 旁路论文; 厚度论文; 《建筑科技》2017年9期论文;