垃圾焚烧发电技术探讨-北极星固废网

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阐述了我国垃圾焚烧发电技术的研究进展,分析了垃圾焚烧发电技术的优势和存在的环境问题,从排放标准、规模工艺、企业管理等方面提出了一些建议及对策。

1引言

随着我国经济持续增长,城市化进程不断加快,生活垃圾作为城市代谢的产物大量产生。资金紧缺,大量垃圾只能作简单处理,或直接堆放于地表上,浪费大片土地资源,使我国城市普遍面临垃圾围城的局面,已构成城市环境污染的一个重要因素。妥善处理城市生活垃圾对于发展循环经济,建设资源节约型、环境友好型社会有着十分重要的作用。但如何选择一种处理效果好、投资合理、工艺科学、运行费用低的处理方案,是值得认真探索和研究的课题。生活垃圾焚烧发电技术是垃圾处理的一个重要方向,是生活垃圾减量化、资源化、无害化的最有效手段。

我国垃圾焚烧发电技术始于1986年深圳清水河环卫综合处理厂引进日本三菱重工的马丁炉排焚烧技术和设备,1989年该项目竣工并正式运行,这是垃圾焚烧第一次在中国出现。20世纪90年代,国内很多地方开始引进国外垃圾焚烧技术设备,典型项目有宁波枫林垃圾焚烧厂等;同时,国内的一些企业也自主研发了一些焚烧炉,但当时设计的焚烧炉均无发电系统,烟气净化采用烟气过水除尘方式,十分简陋。2000年环保部门出台《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》,对生活垃圾焚烧处理的燃烧条件、热能利用和污染排放进行了要求,国产简易垃圾焚烧设施相继被拆除。2000年北京市海淀区上庄垃圾转运站日处理100t垃圾的中式焚烧炉通过了科技部和中科院的联合验收,拉开了我国垃圾焚烧发电的序幕。截至2010年,全国竣工和在建的垃圾焚烧发电项目约160座。

2垃圾焚烧发电技术工艺流程

垃圾焚烧发电是把各种垃圾收集后,对热值较高的部分进行高温焚烧,在高温焚烧中产生的热能转化为高温蒸汽推动涡轮机转动,使发电机产生电能。其主要流程见图1。

(1)减容效果好。垃圾焚烧处理可以使城市垃圾的体积减少80%~90%,减轻或消除后续处置过程对环境的影响。

图1垃圾焚烧发电主要工艺流程

(2)消毒彻底。高温燃烧可以使垃圾中的有害成分得到完全分解,并彻底杀灭病原菌,尤其是对可燃性致癌物、病毒性污染物、剧毒性有机物等。

(3)有利于实现城市垃圾的资源化。垃圾焚烧产生高温烟气,其热能被废热锅炉吸收转化为蒸汽,可用来供热或发电。

(4)处理效率高,焚烧厂占地面积小,可节约城市用地。

(5)经济效益可观。如果处理得当,利用1t垃圾可发电300~400kW˙h,由于垃圾焚烧发电厂的服务期限一般为25年左右,这意味着其稳定收益期将长达25年。而且垃圾焚烧发电厂的运营成本低廉并享有一定的税收优惠政策,能给投资者带来稳定、高额的回报。

3垃圾焚烧发电存在的环境问题

3.1二恶英的排放

二恶英全称分别是多氯二苯并二恶英和多氯二苯并呋喃。二恶英的毒性与氯原子取代的位置密切相关,尤其以2、3、7、8这4个共平面取代的位置上都有氯原子的二恶英同族体具有毒性,2、4、7、8TCDD被公认为是最毒物。毒性约为氰化钾的1 000倍,俗称世纪剧毒。

3.2废水、废气污染

垃圾进入焚烧发电厂后,在卸料、堆放、加料过程中,易产生恶臭气体,主要污染因子为H2S、NH3等。垃圾车在卸料过程中因卸料门开启、垃圾遗撒等原因,会造成电厂卸料平台存留部分垃圾臭气。垃圾堆放、燃烧过程会产生渗沥液,应将渗沥液收集并进行处理。

3.3固体废物的污染

焚烧后的垃圾含有重金属铅、镉、汞等。如果不能妥善处理这些废物,将会对人的身体健康构成极大威胁。目前在美国,垃圾发电焚化炉是汞污染的第二大罪魁祸首。

4合理利用焚烧发电技术

4.1重新制定垃圾焚烧发电厂的排放标准

我国的垃圾焚烧发电厂排放标准是2001年颁布的《生活垃圾焚烧污染控制标准》,与欧洲国家标准相差较多。其中二恶英类排放限值我国为1TEQ-ng/m3,而欧盟为0.1TEQ-ng/m3。由于焚烧过程不透明,存在厂家偷工减料的现象,焚烧质量无从保证。根据中科院大连化学物理所和中科院研究生院对国内19家垃圾焚烧厂历时1年调研二恶英排放情况发现,16%的厂家达不到我国标准,70%的厂家达不到欧洲标准。检测分析显示,19个样本焚烧炉的二恶英/呋喃物质的排放量在0.042~2.461,平均值为0.423TEQ-ng/m3,远高于欧盟标准。为了垃圾焚烧发电产业的健康发展和人民群众的健康,有必要重新制定严格的新标准。

4.2严格要求规模及工艺

垃圾焚烧发电厂必须具有一定的规模,这样才能实现其可持续生产的目的,如果规模不够,不仅不能盈利,还要财政补贴,也没有足够的资金来采用更加先进的工艺设备,其排放的污染物也很难达到国家的排放标准。新建焚烧发电厂应优先选用成熟技术,审慎采用目前尚未得到实际应用验证的焚烧炉型。其中基本技术要求:生活垃圾在焚烧炉内应得到充分燃烧,二次燃烧室内的烟气在不低于850℃的条件下滞留时间不小于2s,焚烧炉渣热灼减率应控制在5%以内。

原标题：垃圾焚烧发电技术探讨

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