探讨:城市生活垃圾焚烧厂焚烧炉选型建设模式

1引言

环境与发展成为当今世界永恒的主题。随着经济建设的发展,城市化进程的加快,城市垃圾的处理与处置已成为制约经济、社会可持续发展的重要因素。长期以来,我国城市垃圾处置主要以填埋为主,未经减量处理,不仅长期占用大量的土地,也带来了地下水和大气的污染,有的垃圾填埋厂封存以后安全隐患依然存在。

目前我国城市垃圾采用填埋处理方式仍达90%以上,焚烧不到5%。我国生活垃圾中可堆腐有机物含量较高,城市生活垃圾堆肥一直被认为是实现我国城市生活垃圾减量化、资源化的一条重要途径。然而,由于生活垃圾成分复杂,堆肥产生的有机肥不仅肥效低,且重金属含量多数超标,污染土壤进入食物链,堆肥产品销路不畅,堆肥处置呈现萎缩趋势。

随着人民生活水平的不断提高,垃圾热值不断提高,利用垃圾自身热值进行焚烧发电的垃圾资源化焚烧技术在我国悄然兴起,特别在经济较发达、土地资源宝贵的地区,焚烧法成为垃圾处置的首选方法。

继1988年深圳采用引进技术建成我国第一座中型现代化垃圾焚烧厂以来,宁波、上海等城市率先建设的一批规模1000t/d的大型现代化垃圾焚烧厂已相继投入运营。北京、苏州、广州、天津、大连等城市也正在建设大型垃圾焚烧厂。温州、绍兴、郑州等城市以国产设备为主建设的垃圾焚烧厂也已投入运营还有一些城市正在准备建设垃圾焚烧厂。

焚烧方式在我国城市垃圾处理中所占比重呈逐步上升的趋势。焚烧法优点:①高温焚烧使垃圾中的各种病原体被彻底消灭,垃圾焚烧后减容达到90%,减量达到75%以上,实现了垃圾无害化、减量化、资源化。

②焚烧厂占地面积小、可靠近城市建设、缩短垃圾运距、节约运输费用。③焚烧作业自动化水平高,实现焚烧过程的现代化。④当今先进的焚烧技术和烟气净化技术完全可以解决“二恶英”问题。当前我国主要大中城市民用燃料已基本实现燃气化,提高了城市生活垃圾的热值,满足了垃圾焚烧的要求。随着焚烧技术国产化进程的加快和管理水平的提高,焚烧方式必将在我国得到快速发展

2我国现阶段新建垃圾焚烧厂的几种模式

我国生活垃圾焚烧技术始于20世纪80年代,从深圳首座垃圾焚烧厂建成投产以来,已有部分城市先后建成大中型生活垃圾焚烧厂投入运行。对已建成的垃圾焚烧厂可以归纳为有代表性的几种建设模式:

①关键成套设备引进国外先进技术的炉排炉

②关键设备的核心部件引进国外先进技术的炉排炉

③消化吸收国外先进技术自行开发的炉排炉

④以国产化技术为主的循环流化床焚烧炉

3.⑴大型千吨级垃圾焚烧厂建设模式大、中型城市(指人口过百万以上)建设的1000t/d及以上处理规模的垃圾焚烧厂,首选炉型宜为机械炉排炉。采用核心部件(或关键技术)从国外引进,其余完全国内配套的建设模式,建设投资控制在吨垃圾投资40万元左右,在上网电价0.5～0.6元/kWh的情况下,吨垃圾收费在100元左右,即长丰县皖能焚烧发电的建设模式。

⑵中型垃圾焚烧厂建设模式建设规模不超过600t/d的垃圾焚烧厂,首选炉型也应为机械炉排炉,可采用国产设备和技术的建设模式,吨垃圾投资30万元左右,在上网电价0.5～0.6元/kWh的情况下,吨垃圾收费在80元左右,即温州垃圾焚烧厂的建设模式。对于经济实力很强的中等人口规模城市的焚烧厂建设项目,也可选择宁波焚烧厂的建设模式,建设投资在吨垃圾投资40万元左右。

⑶流化床炉焚烧的建设模式近年来一些城市采用掺煤混烧的流化床焚烧炉建设生活垃圾焚烧厂已经引起人们的关注,对于建设垃圾焚烧厂究竟应采用炉排炉还是流化床炉一时成为焦点问题。流化床焚烧炉利用国内煤油差价较大,以煤作为辅助燃料,投资较炉排炉低,运行成本也低,吨垃圾收费也低于炉排炉。

但流化床炉的飞灰(危险废物)量较大,自动化程度也相对低一些。因此从目前中国一些城市的经济承受能力、垃圾热值不是很高的现状和从建成后的垃圾焚烧厂经济运营角度看,循环流化床垃圾焚烧炉是当前我国的国情与部分城市发展状况的现实选择,但不是国家技术政策所推荐的炉型。

⑷小型垃圾焚烧厂的建设模式垃圾处理规模在100t/d以下的垃圾焚烧厂往往与小城市的综合处理厂配套,以满足焚烧筛上物的需要。

小型普通焚烧炉技术含量较低,为了消除二次污染,建议采用热解焚烧方式,可使有毒有害物在二燃室中完全烧掉,简化烟气净化投资。

4结束语:

城市生活垃圾焚烧技术已开始在国内推广应用,机械炉排焚烧炉是国家技术政策中明确推荐采用的技术,是相当长时间内国内外主流炉型。对于现阶段炉排炉季节性喷入辅助燃料油的问题,应该从我国垃圾本身的水分入手进行解决,对垃圾转运、贮存设施中如何更好挤压出垃圾的水分进行研究。

流化床掺煤混烧焚烧技术,根据我国的国情及国内城市建设与发展状况在较长的时间内仍会有市场需求,当前对国产化流化床技术应正确引导,并控制好锅炉的蒸发量,进而控制掺煤量,解决好飞灰的处理问题。当前制约我国城市垃圾焚烧的主要因素是建设投资和运行费用,现阶段紧迫任务是加快具有自主知识产权、单台日处理300t以上的大型机械炉排炉核心技术的开发。