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垃圾焚烧变电能环境保护现蓝天(上)

带您全面了解垃圾焚烧的那些事儿

“垃圾围城”是绝大多数国内城市所面临的现实困境,而且越是大城市,这个问题也就越严重。而垃圾围城造成的后果,诸如污染环境、孳生蚊虫、破坏空气质量等等,也引起了公众越来越多的担忧。面对越填越满、越堆越高的垃圾填埋场,难道我们就没有更好的处理办法了吗?答案其实是否定的。垃圾焚烧就是一种比垃圾填埋占地更少、成本更低,同时也更为环保的处理方式。如果能够把垃圾焚烧和发电结合起来,则更是能够实现垃圾换电能的双赢。

垃圾发电必备知识15问

1什么是垃圾焚烧处理?

焚烧就是烧掉、烧毁;在燃烧过程中,把可燃的物质都烧完了,化成灰烬。焚烧处理是利用高温氧化作用处理生活垃圾——将生活垃圾在高温下燃烧,使生活垃圾中的可燃废物转变为二氧化碳和水等,焚烧后的灰、渣仅为生活垃圾原体积的20%以下,从而大大减少了固体废物量,还可以消灭各种病原体。

2国外垃圾焚烧处理的情况如何?

(1)欧州焚烧处理现状。目前欧洲各国普遍加强垃圾焚烧处理,欧盟的废物管理最高法令也明确支持和鼓励对垃圾进行能源回收(以焚烧为主)。1996-2007年,欧盟成员国垃圾填埋量不断减少,而焚烧量却呈上升趋势。据统计,2006年欧洲主要国家总人口为5.78亿人,生活垃圾产生总量约为2.97亿吨,生活垃圾焚烧发电(供热)厂达到425座,垃圾焚烧处理量约6362万吨,比2001年增加了20%。

(2)美国焚烧处理现状。在美国,垃圾焚烧在垃圾处理系统中一直占有一席之地,美国全国垃圾焚烧处理率一直在14%左右。美国的焚烧处理能力是中国的2倍,集中在东北部经济发达地区。

(3)日本焚烧处理现状。在日本,垃圾焚烧处理量一直是居高不下,东京的中央焚烧厂距离日本皇宫仅3.5公里;日本皇宫周边7公里范围内有7座垃圾焚烧发电厂。

(4)新加坡焚烧处理现状。新加坡实行的是全量焚烧、灰渣填埋的垃圾处理方式。新加坡现有4座垃圾焚烧发电厂、1座垃圾填埋场及1座与之配套的海上转运站,除最早建设的乌鲁班丹焚烧发电厂距居民区2公里外,其它处理厂(场)均距居民区10公里外。

3我国垃圾焚烧发电的现状如何?

我国垃圾焚烧发电虽起步较晚,但发展迅速。1988年深圳建立我国第一座引进日本三菱马丁进口设备和技术的垃圾发电厂——深圳市政环卫综合处理厂(日处理垃圾3×150吨,装机容量4MW)。随后珠海、上海、宁波、杭州、天津、北京等多个城市的垃圾焚烧发电厂相继建成投产,2010年全国已建和在建的垃圾焚烧发电(供热)厂已经超过170座。

4生活垃圾能燃烧吗?能焚烧彻底吗?

首先要说明什么是热值:单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量,即1千克(或1立方米)某种固体(气体)燃料完全燃烧放出的热量称为该燃料的热值。

随着我国国民经济的不断发展,人民生活水平的不断提高,日常生活垃圾的热值不断提高。目前的热值水平相当于普通煤炭的1/4,具体数据热值在4200千焦/公斤左右,稳定燃烧过程中完全可以不需要添加煤、油或天然气等辅助燃料而熊熊燃烧,现在国内的机械炉排炉,都比较成熟,均能彻底焚烧生活垃圾,焚烧后的残渣是一种密实的、不腐败的无菌物质。

5焚烧处理有什么好处?一吨生活垃圾能发多少电?能减少多少二氧化碳的排放?

垃圾焚烧处理具有“减量化、资源化、无害化”的优点,而且焚烧处理设施占地较省,垃圾稳定化迅速,减量效果明显,生活垃圾臭味控制相对容易,焚烧余热可以利用,在安全无害高效处理生活垃圾的同时,还能利用其焚烧所产生的余热进行发电(供热)利用,符合循环经济的要求,是目前国际和国内普遍推崇的生活垃圾处理技术。

利用生活垃圾焚烧产生的余热发电,每年可向电网供电,实现废物资源化,并节省不可再生资源——煤、天然气或燃油,减少了二氧化碳的排放。据估算,国内炉排炉生活垃圾焚烧发电厂上网电量约为250-350kw.h/t,每吨生活垃圾焚烧发电可节约标煤81-114kg、减排202-283kg二氧化碳。

6什么样的城市适合选择垃圾焚烧处理方式?

随着我国城市化进程的加快和人民生活水平的提高,城市规模越来越大、城市人口越来越多,从而使得城市生活垃圾产量不断增加,城市垃圾围城危机日益严重。填埋、堆肥处理已经不能完全满足需求,堆肥对土壤的负影响也较大,大部分垃圾填埋场也已处在即将填满而要重新选择填埋场地的情况,由于土地紧缺和环境的要求,在不同的城市根据实际情况发展垃圾焚烧发电(供热)技术,对垃圾进行无害化处理就显得更加迫切。

根据经济发展的需要和实际情况,GDP不高的地区偏向于继续采用填埋的方式,但前提是要有足够的土地作为填埋垃圾用。在比较发达地区和城市,随着城市人口的不断增加,适合采用焚烧处理方式,因为可以节省土地资源,进行无害化处理。

7焚烧处理技术主要有哪些?

目前主流的垃圾焚烧处理技术主要有两种:一种是机械炉排炉技术、一种是循环流化床技术。

根据我国的相关技术政策“垃圾焚烧目前宜采用以炉排炉为基础的成熟技术,审慎采用其它炉型的焚烧炉。禁止使用不能达到控制标准的焚烧炉”,机械炉排炉技术应是生活垃圾焚烧处理的主流技术。机械炉排炉技术的特点:应用历史长久,技术成熟。垃圾不需要预处理,故障率低,年运行时间长,处理能力较大。稳定燃烧过程中不需要添加辅助燃料,飞灰产生量较少,在国外和国内都有广泛的业绩,全球垃圾焚烧处理行业绝大多数均采用该技术。

循环流化床技术:在垃圾焚烧处理领域的应用时间较短,目前还处于技术探索期。目前国内的循环流化床运行时需要消耗不可再生的煤,并且对煤块的颗粒大小有一定要求,必须先将煤块加工破碎后才能由给煤设备送入炉膛。同时由于其技术特点,循环流化床在垃圾焚烧处理前需要对垃圾进行分选、破碎等预处理,在预处理和厂内的输送过程中容易造成污水以及臭味的外泄,对环境造成二次污染。该技术在垃圾衍生燃料(RDF)和污泥等焚烧处理方面更具有适应性,加煤不能超过30%。

8焚烧处理产生哪些废气?如何控制?

生活垃圾焚烧的烟气控制系统标准远比燃煤锅炉、燃油锅炉、焦化炉严格。

生活垃圾焚烧发电(供热)厂排放的废气主要来自于焚烧炉所产生的烟气,所含的主要污染物为粉尘、氯化氢(HCl)、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)、一氧化碳(CO)、氟化氢(HF)、有机污染物、二恶英及重金属等。通过计算机控制系统实现垃圾焚烧、热能利用、烟气处理等过程的高度自动化,使焚烧系统在额定工况下运行,从而使原始排放物浓度降到最低。烟气经过烟气净化系统处理后通过烟囱排入大气前,使用烟气在线监测仪——以连续监测每条焚烧线的烟气排放指标,确保垃圾焚烧发电(供热)厂烟气达标排放。