探析我國城市垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用及難題
文章導(dǎo)讀：據(jù)中國城市環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，我國現(xiàn)在每年的產(chǎn)生的垃圾高達(dá)10億噸，其中生活垃圾大概4億噸，建設(shè)產(chǎn)生的垃圾約5億噸，另外有1000萬噸的餐飲垃圾。每年城市的垃圾量還以約5%-8%速度增加。目前通用的垃圾處理方式有堆肥、焚燒和衛(wèi)生填埋。
目前大多垃圾都進(jìn)行衛(wèi)生填埋，衛(wèi)生填埋對滲濾液、產(chǎn)生甲烷等問題需要妥善的解決，本文著重介紹垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)。
1垃圾焚燒發(fā)電的原理
垃圾的焚燒是在800°C～1000°C的溫度下充分的熱解垃圾中的有毒有害的物質(zhì)，將產(chǎn)出的高溫氣體運(yùn)用凈化除塵設(shè)備將空氣凈化并且回收部分熱量，產(chǎn)生大量的熱蒸汽，通過熱蒸汽發(fā)電機(jī)將熱能轉(zhuǎn)化為電能的過程。
焚燒后的垃圾體積的減少量高達(dá)80%-90%，減少了70%的重量，因此采用焚燒處理垃圾可以達(dá)到減重減體積的效果，垃圾焚燒的優(yōu)點(diǎn)還有占地面積小、放熱發(fā)電、徹底有效的消滅細(xì)菌、廢渣可以當(dāng)作建筑材料等。
《國家環(huán)境保護(hù)“十三五”規(guī)劃》中介紹把生活垃圾焚燒的處理系統(tǒng)技術(shù)作為以后處理生活垃圾的首要考慮方案，規(guī)劃指出必須采用先進(jìn)的生活垃圾的處理設(shè)備，降低污染物的排放量，提高生活垃圾的處理水平[1]。在國家政策的大力支持下，垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)正趨于成熟，將會(huì)成為我國垃圾處理處置的主要方式。
2垃圾焚燒爐的技術(shù)解析
依據(jù)不同的焚燒原理，生活垃圾的焚燒爐可分為熱解爐、爐排爐、流化床等。
2.1
熱解爐的焚燒技術(shù)解析
熱解爐焚燒的使用條件是隔絕空氣，垃圾內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)得到充分分解，凈化熱蒸汽運(yùn)用NaOH堿液。該方法比其他兩種方法都先進(jìn)，爐的結(jié)構(gòu)也非常簡單，設(shè)備的費(fèi)用比爐排爐的費(fèi)用少將近50%，缺點(diǎn)是熱解爐的處理能力比較小(低于150t/臺˙d)，燃燒后的廢渣含碳量很高，對大城市每天的生活垃圾產(chǎn)量高的城市不適用，所以應(yīng)用不是很廣泛。
2.2
爐排爐的焚燒技術(shù)解析
跟很多發(fā)達(dá)國家垃圾焚燒處理處置方式一樣，我國的大城市垃圾焚燒發(fā)電主要采用爐排爐焚燒的技術(shù)。
技術(shù)原理是：首先垃圾進(jìn)入進(jìn)料斗，進(jìn)料斗傾斜將垃圾排入下方的爐排，通過大量的氧氣助燃，采用燃油作為輔助的燃料，爐排此時(shí)進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)使垃圾進(jìn)行充分的混合和攪拌，最終使垃圾充分燃燒最后燃燼。爐排有斜推式、平推式、滾筒式以及逆推式，爐排爐的焚燒技術(shù)的處理能力可以達(dá)1200t/臺˙d，爐排爐是當(dāng)前日處理能力最大的焚燒爐型。
爐排爐焚燒技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有：此項(xiàng)技術(shù)非常成熟，設(shè)備每年的運(yùn)行時(shí)間高達(dá)8000h，垃圾的處理成本較其他的方法低(每噸垃圾的處理成本少于100元)，在處理各種生活垃圾的方面運(yùn)用的廣泛。
缺點(diǎn)是：開爐和停爐的過程中都經(jīng)過產(chǎn)生二噁英的溫度范圍（360-820°C）。控制不好就會(huì)產(chǎn)生大量的二噁英有害氣體，爐排爐的焚燒效率低于流化床的焚燒效率，設(shè)備的價(jià)格和后期維護(hù)價(jià)格比較高。目前國內(nèi)的大型爐排爐主要以進(jìn)口為主，國際上較好的爐排爐包括日本SN型爐排、日本馬丁逆推爐排爐、比利時(shí)SHA多級爐排爐。
2.3
流化床的焚燒技術(shù)解析
我國的節(jié)能環(huán)保技術(shù)明確的推薦使用流化床垃圾焚燒處理技術(shù)。
流化床的工作原理是：爐的內(nèi)部鋪設(shè)很多爐渣或者砂子，爐內(nèi)溫度升高至60O℃以上，同時(shí)爐底吹入高于200°C的熱風(fēng)，生活垃圾經(jīng)過破碎和分類等步驟后投放到燃燒爐中，混合摻燒比例小于20%的煤粉與爐渣或砂子同時(shí)燃燒和翻騰，處于沸騰狀態(tài)的砂子在爐內(nèi)的導(dǎo)熱效果很好，因此垃圾可以迅速的燃燒。燃燒后的灰燼掉落到爐子底部，砂子和不可燃物拍出后進(jìn)行分離處理，砂子可循環(huán)使用。
流化床焚燒爐的處理能力比較適中，單個(gè)爐子的處理能力約500t/臺˙d。流化床的焚燒技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是：可以最小限度的減少有害氣體二噁英的產(chǎn)生，燃燒比較充分，運(yùn)行比較穩(wěn)定，燃燒產(chǎn)生的熱效率比較高。
缺點(diǎn)是：必須摻煤才可以充分的燃燒，總的有效運(yùn)行的時(shí)間比較短約6000h左右，設(shè)備的性質(zhì)決定了其需要均勻性好的垃圾進(jìn)行處理，每噸的處理成本費(fèi)用高達(dá)150元，煙氣中的灰塵是爐排爐灰塵量的3~4倍，設(shè)備被砂子磨損非常嚴(yán)重，后期維護(hù)成本很高。
3國內(nèi)的城市垃圾發(fā)電廠運(yùn)行中遇到的問題
3.1
來自輿論的壓力
對城市垃圾采取焚燒發(fā)電的方式，不僅可以實(shí)現(xiàn)垃圾的無害化處理，而且可以優(yōu)化資源，進(jìn)行發(fā)電，使資源得到最大限度的利用。但是隨著城市垃圾焚燒項(xiàng)目在國內(nèi)大力推廣，產(chǎn)生了很多棘手的問題，比如焚燒發(fā)電廠的選址問題。
首先垃圾發(fā)電廠的選址不能離城市過遠(yuǎn)，如果過遠(yuǎn)就會(huì)增加垃圾運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用。擬建的垃圾焚燒發(fā)電廠離居民區(qū)太近，產(chǎn)生的有害氣體一旦泄露對周邊居民身體健康的危害將是非常嚴(yán)重的。而且在居民區(qū)周邊選址垃圾焚燒發(fā)電廠居民的身心健康和擔(dān)憂自由的固定資產(chǎn)貶值，就會(huì)產(chǎn)生人民群眾集體反對的不良現(xiàn)象。
3.2
環(huán)境可容量的限制
城市垃圾在焚燒的過程中會(huì)有很多的污染物產(chǎn)生，在我國制定的《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定了有10種污染物，其中包括CO、煙塵、SO2、HCl、NOx、Hg、二噁英等物質(zhì)。
按照最新環(huán)評的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了二噁英的最高極限值是0.6PgTEQ/m，但是在上海、北京、廣州等一線城市中，監(jiān)測中顯示空氣中的二噁英的含量已經(jīng)接近最高極限值，甚至有的超過極限值。
現(xiàn)在的大氣負(fù)荷已經(jīng)達(dá)到其所能承受的極限值了。如果在這些一線城市中新增加城市垃圾焚燒廠會(huì)大大的增加居民將要面對嚴(yán)重的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，國內(nèi)很多大中城市都面臨或者即將面臨大氣容量的問題，雖然在項(xiàng)目實(shí)施之前會(huì)有環(huán)評報(bào)告，但是這個(gè)潛在的危險(xiǎn)源不容忽視，必須引起重視。
3.3
不完善的系統(tǒng)監(jiān)管體制
城市的垃圾焚燒廠在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量的污染物質(zhì)，其中有滲濾液、飛灰、廢氣等污染物質(zhì)。如何處理好這些污染物質(zhì)是解決問題的關(guān)鍵。
國家明文規(guī)定環(huán)保部門要對垃圾焚燒發(fā)電廠的污染物質(zhì)實(shí)行嚴(yán)格的監(jiān)控，但是根據(jù)調(diào)查，國內(nèi)的230家的垃圾焚燒廠只有100家環(huán)保部門對其實(shí)施了嚴(yán)格的監(jiān)測，監(jiān)測比例不到40%。
因此環(huán)保部門必須重視監(jiān)管垃圾焚燒廠的污染物的排放情況，制定應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案，保證在污染物泄露時(shí)，人民的身體健康得到最大限度保證，把災(zāi)害降到最低。
4改善城市垃圾焚燒廠運(yùn)行的建議
城市化程度越來越高，人們的生活水平越來越高，隨著而來的生活垃圾將急劇增加。目前普遍處理生活垃圾的方式是填埋，但是隨著時(shí)間的推移，這并不是有效的解決辦法，可以利用的土地將減少，必須大力推行垃圾焚燒技術(shù)。單從技術(shù)上說，垃圾焚燒發(fā)電處理技術(shù)比填埋更多的優(yōu)勢，同時(shí)垃圾焚燒發(fā)電也存在很多棘手的問題需要政府、相關(guān)企業(yè)、大眾共同努力才能順利的完成。
政府必須響應(yīng)相關(guān)政策，發(fā)揮其監(jiān)督作用，對監(jiān)管不力的環(huán)保部門要進(jìn)行責(zé)任制審核，必須追究責(zé)任，面對民眾的擔(dān)心問題，必須采取適當(dāng)?shù)臏贤ǎ嘁M(jìn)國外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用到我國的實(shí)際國情中去。對于相關(guān)企業(yè)政府應(yīng)取消對焚燒企業(yè)的不合理的資金補(bǔ)貼，主要依據(jù)市場決定垃圾焚燒市場的走向問題，真正的把焚燒產(chǎn)業(yè)推向市場，讓其合理的發(fā)展。
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