垃圾焚烧的优点范文

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【关键词】垃圾焚烧；焚烧炉；炉排炉；流化床

0 引言

城市生活垃圾焚烧技术发展至今已有100多年的历史，最早的垃圾焚烧装置出现在美国和欧洲。经过100多年的发展，垃圾焚烧炉有了较大发展已趋于成熟。我国随着人民生活水平的改善，垃圾热值不断提高，利用垃圾自身热值进行焚烧发电的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。本文对国内外主要的垃圾焚烧炉技术特点进行了讨论，并对适用性做了分析。

1 主要焚烧炉型技术特点分析

目前，世界上焚烧炉的种类较多，主要为四大类型：炉排型垃圾焚烧炉、流化床垃圾炉、回转窑垃圾焚烧炉和垃圾热解气化焚烧炉。下面对这四种炉型的技术特点分别进行了分析。

1.1 炉排炉型焚烧炉

机械炉排炉技术作为世界主流的垃圾焚烧炉技术，技术成熟、可靠，应用前景广阔，发展空间较大。这种焚烧炉因为具有对垃圾的预处理要求不高，对垃圾热值适应范围广，运行及维护简便等优点，是目前在处理城市垃圾中使用最为广泛的焚烧炉。该类型焚烧炉型式很多，主要有固定炉排、链条炉排、滚动炉排、倾斜顺推往复炉排、倾斜逆推往复炉排等。

为使垃圾燃烧过程稳定，炉排型焚烧关键是炉排。炉排分为预热段、燃烧段、燃烬段，段与段之间可以有垂直落差，也可没有落差。垃圾在炉排上着火，热量不仅来自上方的辐射和烟气的对流，还来自垃圾层内部。在炉排上已着火的垃圾在炉排的特殊作用下，使垃圾层强烈地翻动和搅动，引起垃圾底部开始着火，连续的翻动和搅动使垃圾层松动，透气性加强，有助于垃圾的着火和燃烧。

机械炉排炉的技术特点如下：

（1）由于鼓风压力小，风机装机容量小，动力消耗小。

（2）由于烟气粉尘量相对其他型式焚烧炉而言较小，除尘器的负荷和运行成本相对降低。

（3）主要燃料为生活垃圾。点火及辅助燃料为油，不掺烧煤。

（4）进炉垃圾不需预处理。

（5）焚烧炉内垃圾为稳定燃烧，燃烧较为完全，炉渣热酌减率较低。

（6）设备年运行时间可达8000h以上。

（7）垃圾需要连续焚烧，不宜经常起炉和停炉。

由于垃圾焚烧技术较复杂、技术含量高，我国目前的大型机械炉排炉焚烧厂建设主要依靠引进国外先进焚烧炉，北京、上海等大中城市均主要采用引进国外先进炉排炉焚烧技术。部分中等城市开始应用国产机械炉排炉。

1.2 流化床焚烧炉

流化床焚烧炉不设运动炉体和炉排。流化床底设空气分布板，使用石英砂作为热载体。垃圾均匀定量地加入到700℃～750℃的砂子流态化床中，进行热解气化和部分燃烧随后被燃烬，不燃物和焚烧残渣随砂子一起通过炉底的排渣口进入筛分机分离出大颗粒不燃物排出炉外。中等颗粒的渣和石英砂，通过提升机送入炉内循环使用。

流化床垃圾焚烧炉优点：

（1）流化床适用性广，生活垃圾、污水厂污泥、炼油厂的渣油与焦油、低品位煤、林产工业废物、农业废弃物等都可用流化床焚烧技术处理。

（2）从燃烧理论上讲，流化床可使可燃垃圾与空气充分接触，所以不仅燃烧速度快，而且燃烧完全，即灼减率小（

（3）过剩空气系数低，并采用分级送风，减少NOx的生成量。

（4）流化床内无转动的机械设备，故制造简单，造价较低。

流化床垃圾焚烧炉不足之处：

（1）为了保证入炉垃圾的充分流化，对入炉垃圾的尺寸要求较为严格，要求垃圾在入炉前进行一系列筛选及粉碎等处理，使其颗粒尺寸均匀化，一般破碎至15cm以下，易造成恶劣的工作环境。同时较多的辅机故障率高，动力消耗大。

（2）空气鼓入压力高，焚烧炉本体阻力大，动力消耗相对较高。

（3）流态化焚烧导致烟气粉尘含量高，烟气净化系统负荷增大，除尘的费用随之提高。

（4）需要掺加燃煤辅助燃烧。但根据国家有关政策，对掺煤部分的发电量不享受电价优惠。在目前煤价较高的情况下，掺煤影响企业的经济效益。同时，国家要求关停小火电的现行政策对流化床焚烧炉不支持。

（5）由于砂体不断翻动，对耐火内衬磨损大；同时，烟气流速高，对焚烧炉的冲刷和磨损严重。因此，焚烧炉运行可靠性相对较低，厂家保证年运行小时数7200小时，实际运行小时数一般低于7000h。

1.3 回转窑焚烧炉

回转窑焚烧炉技术的燃烧设备主要是一个缓慢旋转的回转窑。它是通过炉本体滚筒连续、缓慢转动，利用内壁耐高温抄板将垃圾由筒体下部在筒体滚动时带到筒体上部，然后靠垃圾自重落下。回转窑式垃圾燃烧装置设备费用低，厂用电耗与其他燃烧方式相比也较少，但焚烧低热值、高水分的垃圾时有一定的难度。

回转窑焚烧炉对垃圾成份适应性强，广泛应用于销毁工业废物和焚烧复杂的干、湿混合垃圾，如污泥等。回转式焚烧炉既有炉排炉直接处理垃圾（不需预处理）和流化床焚烧炉物料与空气充分接触完全燃烧的优点，又避免了炉排炉的炉排需经常更换造成维护费用较高的缺点，但回转炉处理量小。

1.4 垃圾热解气化焚烧炉（CAO）

垃圾热解气化焚烧炉（Controlled Air Oxidation 可控空气氧化技术，简称 CAO 技术），是一种控制空气燃烧技术。CAO系统可分为加热干燥、热解气化、残碳燃烧、可燃气燃烧等4个区域。CAO第1燃烧室中，通入少量空气，在一定温度下，垃圾长时间停留，部分气化，部分分解，部分燃烧。灰渣和不能热分解的物体（如金属、玻璃等）经过自动清灰系统排出炉外。产生的可燃烟气进入上部的第2燃烧室，再配以空气，在超过1000℃的高温下经过2s 的充分燃烧后排出。这些高温气体可以引入余热锅炉回收热量，之后采用NaOH碱液净化，达标排放。

该炉型主要优点：设备结构简单，维护较容易，动力消耗低；厂房高度低；热解法烟气中NOx含量相对较低。

该法不足之处主要为：CAO燃烧系统在一定程度上解决了城市垃圾的处理问题，垃圾不用分选就可以充分地分解和燃烧，但对于水分超过40%的垃圾，在不投油助燃时则不能稳定燃烧。设备处理能力较小，单台处理能力一般为150t/d以下；厂房占地面积大；热量回收率低，焚烧后炉渣灼减率较高。热解炉不能适应高水份、低热值垃圾的处置，因此在我国广泛应用垃圾热解气化焚烧炉技术还有一定困难。

2 结论

回转窑焚烧炉技术和热解气化焚烧炉技术处理规模小、不适用于焚烧高水份、低热值垃圾，生产供应商有限等缺点；而炉排型焚烧炉技术和流化床焚烧炉技术在国内外均有成熟的应用经验，较多的供应厂商。其中，循环流化床由于故障相对较多，工艺相对落后，操作环境相对恶劣。考虑到目前国家对垃圾焚烧发电掺烧其他燃料的限制正日趋严格，流化床炉必须加煤才能保证燃烧；与此同时，环保标准也日益严格，流化床炉飞灰产生量大，处理成本高，导致了流化床垃圾焚烧技术在我国的应用和发展受到一定制约。

根据国家建设部、原国家环保总局、科技部颁布的《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》：“目前垃圾焚烧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”。综上所述，炉排炉型焚烧炉较适合处理我国经济发达地区的生活垃圾。

【参考文献】

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关键词：生活垃圾焚烧发电发展趋势政策支持一、城市生活垃圾焚烧处理技术简述

随着世界经济的快速发展，城市人口的大量增加和城市规模的日益扩大以及人民生活水平的不断提高，城市生活垃圾产生量逐年增长，不可避免地带来了大量的垃圾排放。城市生活垃圾是当前世界各国面临的主要环境问题之一，也是目前我国存在的突出的环境问题。

目前比较普遍的垃圾无害化处理方式有卫生填埋、堆肥、焚烧、热解和综合利用(如生产有机肥料、建筑材料、供热和发电等)。焚烧是一种对城市垃圾进行高温热化学处理的技术，将垃圾作为固体燃料送入炉膛内燃烧，在800～1000℃的高温条件下，垃圾中的可燃组分与空气中的氧进行剧烈的化学反应，释放出热量并转化为高温的燃烧气和少量性质稳定的固定残渣。当垃圾有足够的热值时，垃圾能靠自身的能量维持自燃，而不用提供辅助燃料。垃圾燃烧产生的高温燃烧气可作为热能回收利用，性质稳定的残渣可直接填埋处置。经过焚烧处理，垃圾中的细菌、病毒能被彻底消灭，各种恶臭气体得到高温分解，烟气中的有害气体经处理达标后排放。

焚烧处理与其它城市垃圾处理处置方法相比具有以下独特的优点：

(1)减容效果好。处理后体积、重量明显减少（体积减少80～90%，重量减少至少20%），利于处理。

(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，并能彻底杀灭其中的病原菌，尤其是对于可燃性致癌物、病毒性污染物、剧毒性有机物等几乎是唯一有效的处理方法。

(3)减轻或消除后续处置过程对环境的影响。可以大大降低填埋场浸出液的污染物浓度和释放气体中的可燃及恶臭成分。

(4)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变为蒸汽，可以用来供热或发电。

(5)处理效率高。焚烧厂占地面积小，可以在靠近市区的地方建厂，既可节约用地又可缩短垃圾的运输距离，对于经济发达的城市，尤为重要。

基于以上这些优点，可以说焚烧处理是实现垃圾无害化、减量化和资源化的最有效的手段之一，是未来垃圾处理的发展方向。

二、我国垃圾焚烧应用的现状与案例分析

垃圾焚烧技术在西方发达国家已有很长的发展历史，最先利用垃圾发电的是德国和法国，近来美国和日本在垃圾发电方面的发展也相当迅速。我国在垃圾焚烧技术的研究、开发和应用方面起步较晚，相比之下，我国的垃圾焚烧设备的设计、生产和应用的水平和规模与发达国家的差距还很大。

1. 应用现状。

国内第一个垃圾焚烧发电厂在1987年投入运行，垃圾焚烧发电在九五期间得到一些城市特别是南方大中城市的重视，从2000年到2003年建成有二十多个日处理量在200吨以上的焚烧装置，主要在上海、广州、深圳、杭州、郑州、哈尔滨等大城市以及南方一些中等城市如苏州、宁波等，规模最大的纯垃圾焚烧处理装置（基本不需要利用辅助燃料）的日垃圾处理量为1800吨，装机18兆瓦，此外目前在广东等地还有一些项目在建设之中。虽然近两年发展迅速，但因为起步晚，垃圾处理总量和装机总量都不大，占我国生活垃圾总量的3%左右，发电总装机容量200多兆瓦。

垃圾焚烧发电得到了政府的大力支持，由于其社会效益和经济效益日趋明显，因此经济发达的一些城市在推广垃圾焚烧发电技术方面作了大量的工作。以下是几个城市案例。

案例一：深圳

深圳市市政环卫综合处理厂应用异重循环流化床垃圾焚烧新技术建立了它的第三套垃圾焚烧装置，于1998年8月正式投入商业运行，这是国内首座拥有自主知识产权的大型垃圾焚烧发电工程，这一系统集成了国内开发的垃圾低污染焚烧技术、尾气净化技术、自动点火、冷渣分选和燃烧控制等专利技术，达到国际领先水平的污染控制和排放技术指标。该厂筹建于1985年，建厂初期，从日本进口了两台“三菱--马丁”式垃圾焚烧炉，是我国第一个垃圾焚烧发电项目。但由于生活垃圾存在水分高(水分高于50%)、热值低(当时年平均低位发热值约3300kJ/kg左右)、多变化、未经分选的特点，垃圾进炉后水分蒸发大量吸热，干燥时间长，着火慢，易结块，烧透时间长，炉膛温度易大幅波动，垃圾焚烧不稳定；同时一期工程垃圾焚烧热能利用率低，总体发电能力仅为500kW，每年还需向电网买电。为解决这些问题，深圳在1996年开始第三台垃圾焚烧炉国产化工程和对日本进口垃圾焚烧炉的改造及新建一台3000kW发电机组工程。二期工程有三个特点：(1)低热值城市生活垃圾焚烧工艺。该工艺优于引进工艺，适合我国国情，能够确保垃圾热值不低于3300kJ/kg、水份不高于55%且未经分选的城市生活垃圾在符合目前环保要求的前提下焚烧处理，达到国际领先水平。(2)垃圾资源化利用技术。通过利用该项技术该厂发电能力提高6倍，平均每吨垃圾发电近200kWh，由原来每年买电5.5GWh到现在每年可售出10GWh电以上，降低了垃圾处理成本，垃圾资源化利用水平进入国际先进行列。(3)设备国产化。与工艺相配合，开发研制了十八项城市生活垃圾焚烧处理配套设备并投入使用，填补了国内空白，成套设备的国产化率达到80%以上。

案例二：天津市

天津市垃圾焚烧发电厂已于2011年10月正式投入使用。工程总投资5.7亿元，垃圾焚烧处理系统采用世界先进的日本TAKUMA公司SN型炉排焚烧技术，由3条400吨/天的焚烧线组成，每天可处理生活垃圾1200吨。系统采用连续运行方式，全年可处理垃圾40万吨，项目建成后天津市区生活垃圾逾四分之一被焚烧处理。设计发电装机容量为18兆瓦，日发电量35.1万千瓦时，年上网总电量为1.16亿kWh，相当于每年节约标准煤4.8万吨，真正实现了对垃圾的资源化、无害化处理。

2. 我国垃圾焚烧发电行业发展特点。

(1)投资主体多样。与其它垃圾处理方式相比，垃圾焚烧发电项目的初始投资高，我国在近三年的时间里，垃圾焚烧发电发展较快主要得益于地方城市环保意识的加强，尤其是在经济条件好的城市，地方政府或是采用直接投资、或是采取鼓励拓宽融资渠道的手段来支持垃圾焚烧发电技术的应用。

(2)关键设备进口，配套设备国产化。从焚烧设备的角度来看，工业发达国家已经有了100多年焚烧垃圾的历史，无论技术上还是设备上都已经相当成熟。而我国垃圾焚烧处理专用设备的开发研制生产水平相对薄弱，但许多垃圾焚烧发电厂都借鉴了深圳首家垃圾焚烧厂的做法，采用关键设备进口、配套设备国产化的模式。

三、垃圾焚烧发电技术应用难题和前景展望

1. 焚烧发电应用推广中存在的主要问题。

垃圾焚烧发电项目的推广有以下限制性因素：(1)对垃圾成分有一定的要求：垃圾焚烧要求垃圾应能满足热值要求，一般要求低位热值至少在4000kJ/kg以上，最好高于5000kJ/kg，但对于小城市和经济不太发达的城市，生活垃圾如果不经过分检的话，不适合于做燃烧处理。此外，北方城市生活垃圾在冬季灰份比较高，南方的垃圾在夏季含水率比较高，都会影响垃圾焚烧的效率甚至不能焚烧。

(2)国内装备水平与发达国家相比差距较大，焚烧装置的关键设备需要进口，尤其是大容量设备的国产化率很低。

(3)与其它垃圾处理方式以及其它技术成熟的可再生能源发电相比，项目投资高，如果不考虑垃圾处理的社会效益，单纯考虑发电收益的话，发电成本在1元/kWh左右。

(4)焚烧尾气的二次污染问题：尾气中的二恶英对人体、对环境的危害极大，虽然采取垃圾加油燃烧、加煤粉燃烧等方式可以提高燃烧温度和效率从而大大降低二恶英的排放量，但这一点仍是目前关于大面积推广垃圾焚烧发电的争论的主要原由之一。另外，燃油价高，垃圾加油燃烧加大了运营成本，垃圾发电场一般不愿意采用。而垃圾加煤粉燃烧就需要采用循环流化床的锅炉，技术高投资也高。

垃圾焚烧发电将环境保护和节约能源有机地结合起来，因而将有很好的发展前景。近三年我国垃圾焚烧发电发展迅速的主要驱动力有两点：一是我国目前和今后所面临的城市垃圾处理的压力，二是正在逐步制定和采取的一些政策措施。而它们也将是今后垃圾焚烧发电进一步发展的动力。

2. 垃圾焚烧发电技术的资源潜力。

垃圾的产生量和分布与人口、城市分布等密切相关。2002年，我国共有660个城市，年垃圾清运量为1.365亿吨，考虑垃圾的平均热值4200kJ/kg，则垃圾作为能源资源年总量为573TJ。根据国家环保总局预测，2010年我国城市垃圾年产量将为1.52亿吨，2015年和2020年将达到1.79、2.1亿吨。根据专家估计，2005年大中城市垃圾中有机物含量将达到70%以上，含水率在50%左右，并配合垃圾分类等措施，到2010年大中城市的生活垃圾基本能够达到直接焚烧的要求，届时能够达到这一要求的垃圾如考虑占总量的50%的话，热值按5000kJ/kg计算，则垃圾能源资源总量为760TJ，可利用量380TJ，可利用的垃圾发电装机潜力为2500MW，提供电力约18TWh；2020年如考虑同样的比例，垃圾能源资源总量为1050TJ，可利用量525TJ，可利用的垃圾发电装机潜力为3450MW，提供电力约25TWh。因此垃圾焚烧发电从资源角度来说潜力很大。

3. 当前垃圾焚烧发电技术应用所需的政策支持。

我国中央和地方政府都很支持垃圾焚烧发电产业的发展，目前建设的垃圾焚烧发电装置的投资大都来源于当地财政，都是在经济条件相当好的大中城市。近年来政府相继了一系列鼓励垃圾焚烧产业发展的政策，垃圾焚烧发电产业及装备领域也正面临着较好的发展机遇。

2007年，国家发展和改革委员会《中国应对气候变化国家方案》，其中明确鼓励“在经济发达、土地资源稀缺地区建设垃圾焚烧发电厂”；“大力研究开发和推广利用先进的垃圾焚烧技术，提高国产化水平，有效降低成本，促进垃圾焚烧技术产业化发展。”

根据国家发展和改革委员会、建设部、国家环境保护总局联合颁布实施的《全国城市生活垃圾无害化处理设施建设“十一五”规划》，我国“十一五”期间将建设生活垃圾焚烧厂82座，新增处理能力6.7万吨左右。

2008年3月，国家发展和改革委员会《可再生能源发展“十一五”规划》：到2010年，建成垃圾发电装机容量50万千瓦。重点在经济较发达、土地资源稀缺地区，特别是南方地区的大城市（主要是直辖市、省会城市和沿海及旅游城市）建设垃圾焚烧发电厂。根据国家颁布的可再生能源扶持政策，垃圾焚烧发电全部保证上网，上网电价可在燃煤电价基础上，每度补贴0.25元，同时还将获得市政部门按吨位支付的垃圾处理费。

同时，财政部、国家税务总局下发《关于资源综合利用及其他产品增值税政策的通知》，决定调整和完善部分资源综合利用产品的增值税政策，对符合以垃圾为燃料生产的电力或者热力有关规定的企业，实行增值税即征即退的政策。这一政策非常明确且易于操作。

2009年底，经国务院批准财政部国家税务总局国家发展改革委发出通知，对采用符合国家规定标准的卫生填埋、焚烧、热解、堆肥等工艺的项目企业给予所得税优惠。

4. 垃圾焚烧发电技术的未来应用潜力分析。

根据垃圾焚烧项目初始投资高，对垃圾性质要求高的特点，建议依据以下原则确定垃圾焚烧重点发展的城市和区域：(1)经济基础发达地区，地方政府具备一定的财力，同时城市居民也有经济基础，已经有或有即将出台的垃圾排放收费政策相配套，能够部分解决垃圾焚烧发电项目的高投资；(2)人口密度高，土地资源紧缺，城市化程度和居民生活现代化水平高的地区，如三气使用比例高(95%以上)等地区，垃圾热值容易满足要求；(3)推广垃圾分类处理的地区；(4)环境保护要求高的城市和地区。因此，我国垃圾焚烧发电未来应用的重点区域将是：直辖市、省会城市以及其它经济条件较好的大城市；沿海城市和主要旅游城市；沿长江流域地级城市；各主要湖泊、江河附近地级市；以地下水为饮水源城市等。

如果考虑到2010年垃圾焚烧处理量占总垃圾产量的10%，焚烧热能用于发电和供热，则从现在到2010年需要新建日处理能力为3.2万吨的垃圾焚烧设备。可以考虑在大中型城市建立处置能力在500吨/日以上的大型垃圾焚烧装置30处，新增发电总装机288兆瓦，年发电量可达到2TWh；新建处置能力150-500吨/日的垃圾焚烧装置35处，新增发电总装机105兆瓦，年发电量0.75TWh。

如果考虑到按照目前城市生活垃圾焚烧发电技术的发展趋势，到2020年焚烧发电的垃圾处理量将达到总量的30%，则2010年到2020年我国需要新建日处理能力至少为13.1万吨的垃圾焚烧设备。笔者经参考有关专家的调查和分析[7-8]后建议，可以考虑新建处置能力500吨/日以上的大型垃圾焚烧装置120处，新增发电总装机1152兆瓦，年发电量8.3TWh；新建处置能力150-500吨/日的垃圾焚烧装置140处，新增发电总装机420兆瓦，年发电量3TWh。届时垃圾焚烧发电总装机将达到2000MW以上。

参考文献

[1]钟瑾,朱庚富; 垃圾发电技术综述[J];中国资源综合利用;2006年10期

[2]龚培峰;垃圾焚烧发电技术探讨[J];绿色科技;2012年05期

[3]孙宏,胡斌; 生活垃圾焚烧工程的PM2.5及其控制技术探讨[A];2010固废战略论坛论文集[C];2010年

[4]韩国军;城市生活垃圾焚烧的环境保护可行性研究[D];东北师范大学大学;2006年

[5]宋磊;政府与市场合作：创新我国环保产业运营机制的理性选择[D];湖南大学;2006年

[6]昝文安;生活垃圾焚烧技术现状思考与展望[J];环境卫生工程;2011年04期

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关键词:垃圾焚烧;烟气污染;治理措施

城市生活垃圾常规处理方法有填埋、焚烧和堆肥等。垃圾焚烧因其无害化较彻底、减容量大、处理时间短、可以回收热能、占地面积较小等优点而倍受关注。我国自“十一五”以来已新建生活垃圾焚烧发电厂50多座,珠海、上海、北京、广州等地均积极筹建大型垃圾焚烧厂。

焚烧处理技术的核心是燃烧的合理组织和二次污染的防治。垃圾焚烧对环境的二次污染物主要源于焚烧过程中产生的烟气。焚烧烟气中含有大量酸性气体(HCl、SO2、HF、HBr、NOx等)、有机类污染物(PCDDs、PCDFs等)、颗粒物及重金属等。本文通过对焚烧过程中各种污染物产生及排放过程的介绍,提出了控制垃圾焚烧产生的二次污染应采取的措施。

1垃圾焚烧烟气污染物的形成及危害

1.1酸性气体

焚烧烟气中的酸性气体主要由SOX、NOX、HCl、HF组成,均来源于相应垃圾组分的燃烧。SOX主要由SO2构成,产生于含硫化合物焚烧氧化所致。NOX包括NO、NO2、N2O3等,主要由垃圾中含氮化合物分解转换或由空气中的氮在燃烧过程中高温氧化生成。HCl来源于氯化物,如PVC、像胶、皮革,厨余中的NaCl以及KCl等。焚烧烟气中HCl气体的浓度相对较高,往往在400~1200ppm。SOX与NOx的浓度相对较低[1]。所以HCl是垃圾焚烧烟气中主要的污染气体。

HCl气体对人体有较强的伤害性。据全球污染排放评估组织(GEIA)测算,全世界每年由生活垃圾焚烧向环境排放的HCl气体达218kg之多,相当于每人每年仅通过垃圾焚烧向大气排放了0.42kgHCl[2]。HCl气体会对余热锅炉受热面和监测仪表产生高低温腐蚀,影响余热锅炉安全并限制了过热蒸汽参数的提高;HCl气体的存在升高了烟气露点,导致排烟温度升高,降低锅炉热效率[3];氯源在一定条件下与重金属反应生成低沸点的金属氯化物,从而加剧了重金属的挥发,导致重金属在飞灰上的富集,增加飞灰毒性[4];HCl气体能促进氯酚、氯苯、氯苯并呋喃等“三致”有机物的生成,而且PVC裂解后生成的HCl被认为能促进多环芳烃(PAHs)的生成[5]。因此,有效去除HCl气体直接关系到焚烧系统的安全和环保运行。

1.2有机类污染物

有机类污染物主要是指在环境中浓度虽然很低,但毒性很大,直接危害人类健康的二恶英类化合物,其主要成分为多氯二苯并二恶英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)。通常认为,垃圾的焚烧是环境中此类化合物产生的主要来源[6,7]。垃圾焚烧炉中二恶英有两种成因:一是垃圾自身含有微量的二恶英类物质,二是焚烧炉在垃圾燃烧过程中产生二恶英,其形成机理概括起来有三种[8,9]:(1)高温合成。在垃圾进入焚烧炉的初期干燥阶段,除水分外,含碳氢成分的低沸点有机物挥发后,与空气中的氧反应生成水和二氧化碳,形成暂时缺氧状况,使部分有机物同氯化氢反应,生成二恶英;(2)从头(denovo)合成。通过denovo合成反应形成二恶英。即在低温(250~350℃)条件下,大分子碳(残碳)与飞灰基质中的有机或无机氯在飞灰表面反应,生成二恶英;(3)前驱物合成。不完全燃烧及飞灰表面的不均匀催化反应,可形成多种有机气相前驱物,如多氯苯酚和聚氯乙烯,前驱物分子在燃烧过程中通过重排、自由基缩合、脱氯及其它化学反应生成二恶英。

1.3颗粒物及重金属

垃圾焚烧过程中会产生大量的细小颗粒物。同时,垃圾中原有的颗粒物在炉膛内被气流扬起并随焚烧气排出。垃圾中可燃组分因燃烧不完全会形成黑烟,黑烟中含有大量的碳粒子。

颗粒物的粒径越小越容易进入肺泡,危害也就越大。细小颗粒物中会含有Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Mn、Sb、Cd、Se等重金属,其中对人体危害大的重金属如Cr、Cd、Ni、Pb、Se等主要集中于小于3μm[10]的颗粒物中。因此,在去除颗粒物的同时,也就在一定程度上削减了重金属的危害。

2垃圾焚烧烟气污染控制

垃圾焚烧生成的污染物来源于垃圾组分,其存在形式及数量与焚烧条件和净化系统密切相关。从污染物的产生及其排放过程看,控制垃圾焚烧产生的二次污染可以采取以下措施。

2.1控制烟气污染物的产生

根据烟气污染物的形成机理,控制垃圾焚烧条件,使燃烧处于良好状态,从而减少有害物质的生成。运用合适的炉膛和炉排结构,使垃圾在焚烧炉得以充分燃烧。烟气中CO的浓度是衡量垃圾充分燃烧的指标之一,CO浓度越低说明燃烧越充分,比较理想的CO浓度指标是低于60mg/m3。

焚烧炉内烟气出口温度不低于850℃,烟气在炉膛及二次燃烧室内的停留时间不小于2S,O2的浓度不少于6%,并合理控制助燃空气的风量、温度和注入位置。在炉内喷入固硫固氯剂CaCO3或CaO可降低氯化物和硫化物对高温受热面的高温腐蚀及对大气的二次污染。

燃烧过程中NOX与二恶英的控制条件矛盾,一般在燃烧实际运行中保证在垃圾可燃组分充分燃烧的基础上再兼顾NOX的产生。国外的处理措施是在烟气处理系统中增加脱硝装置。

2.2烟气净化处理

烟气净化系统是城市生活垃圾焚烧污染控制的关键,烟气净化后各种污染物的排放浓度应达到国标GWKB3-2000的规定。

烟气净化一般主要有由脱酸,除尘,活性炭吸附三个部分组成。国内外普遍采用的工艺主要是半干法/干法+布袋除尘器,其中脱酸技术是垃圾焚烧烟气净化系统的核心。

2.2.1脱酸

酸性气体HCl、SOx、HF主要通过湿法、干法或半干法中Ca(OH)2、NaOH等碱性物质中和吸收来去除。其中,湿法技术效率高,可达97%以上,但有大量污水排出,容易造成二次污染。干法技术无污水排放,但脱除效率仅达60%~70%。半干法技术有较高的脱除效率(可达90%左右),药品用量少,且无污水排放,因此为烟气脱酸的主要适用技术。

半干法脱酸装置一般设置在除尘器之前,主要包括给料系统、混合系统和反应系统。脱酸剂CaO在给料系统生成粉状Ca(OH)2,再进入混合系统与烟气及少量的水充分混合,最后以喷雾状进入反应系统。HCl、SOx、HF等酸性成分被吸收,生成中性、干燥的细小固体颗粒,随烟气进入下一步净化系统。主要反应有:

2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O(1)

SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O(2)

2.2.2除尘

除尘器是烟气净化系统的末端设备,国标GB18485-2001中规定生活垃圾焚烧炉除尘装置必须采用袋式除尘器。袋式除尘器不仅收捕一般颗粒物,而且能收捕挥发性重金属或其氯化物、硫酸盐或氧化物所凝结成直径≤0.5μm的气溶胶,还能收捕吸附在灰分或活性炭颗粒上的二恶英等有机类污染物。

袋式除尘系统中的布袋是由不同材料的纤维制成滤布,对尾气进行过滤,达到除尘及吸附二恶英的目的。烟尘颗粒在滤布表面堆积形成致密的薄层,因此布袋式除尘器对粉尘去除率一般都很高。受布袋材料的耐热强度限制,尾气温度一般须控制在250℃左右,低于二恶英的再合成温度。

2.2.3活性炭吸附

目前国内外垃圾焚烧烟气处理中,对二恶英的处理主要采用活性炭吸附。活性炭不仅可以吸附二恶英还能有效去除重金属等物质。由灰的比表面积很大,对二恶英有很强的吸附作用,导致飞灰中二恶英浓度很高,通常占焚烧过程二恶英总排放量的70%左右[11]。而大部分的重金属(>70%)都仍留存于炉渣中,仅Hg和Cd在高温下挥发,进入飞灰随焚烧烟气排放[12]。为提高烟气中二恶英类和重金属污染物的去除率,可以采取以下方法[13]:(1)减少烟气在200~350℃温度域的停留时间,有利于减少二恶英类污染物再次生成,控制除尘器入口烟气温度低于200℃,有利于有机类及重金属污染物的脱除,即在设计和运行中采用“温度控制”;(2)在反应塔和除尘器之间,通过混粉器在烟气中喷入活性炭或多孔性吸附剂,可吸附二恶英类和重金属污染物,再用布袋除尘器捕集。

3结语

垃圾焚烧能够最大限度地实现生活垃圾的减量化、无害化、资源化,具有很好的应用前景,但焚烧不可避免带来二次污染,尤其是由飞灰、酸性气体、二恶英、重金属等组成的焚烧烟气的污染。

垃圾焚烧烟气二次污染的防治是垃圾焚烧系统不可缺少的组成部分。要采用适当的烟气净化处理技术,对污染物的排放进行有效的控制。

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篇4

关键词：我国；垃圾焚烧；分析

Abstract: In this paper, the author analyzes the domestic garbage incineration treatment status and processing technology, combined with the reality of our country , and puts forward the corresponding countermeasures.

Keywords: China; waste incineration; analysis

中图分类号：S210.4文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

1 垃圾焚烧处理面临的问题

a生活垃圾焚烧能实现垃圾处理的无害化、减容化、资源化。目前在垃圾焚烧方面，我国仍处在摸索与研究时期。90年代，在我国沿海城市地区开始重视垃圾焚烧技术的应用，但因为焚烧技术、废气处理技术引进等因素制约，生产成本太高，未有较大发展。通过近几年的不断探索，我国的垃圾焚烧技术已经取得不少进步。

b垃圾焚烧法的弊病突出表现在环境污染严重、处理成本太高、处理工艺复杂、资源浪费较为严重等方面。据了解，每吨垃圾焚烧后会产生大约4500立方米的废气，留下原有体积一半左右的灰渣。垃圾焚烧把部分污染物由固态转化成气态，其重量和总体积不仅未缩小，还会增加。生活焚烧炉尾气中排放的上百种主要污染物，成分很复杂，含有许多有毒物。当今最好的焚烧设备，在运转正常的情况下，也会释放出数十种有害物质，仅通过过滤、水洗和吸附法很难全部净化。尤其是二恶英类污染物，属于世界公认的一级致癌物由于投资成本太高和对资源的浪费，不适合我国国情。投资10亿元人民币建设一座大中型焚烧炉，处理成本为300元/吨，国内一些城市焚烧处置一吨生活垃圾几十元，未按环保程序处理。环保的焚烧处理方法处理成本太高。需要频繁将过滤吸附材料更换。

2 垃圾焚烧在国内的现状

a随着国内经济发展迅速，人民的生活水平不断提高，城市垃圾量的不断增加。城市的垃圾总量，年增长速度为8%。目前，城市生活垃圾90%采用填埋处理。垃圾的无害化处理不到1/3。

b国内垃圾焚烧工程正在蔓延趋势。每个省市都在建设或准备建设垃圾焚烧发电厂。国内垃圾焚烧项目在中国的迅速上马扩展，其原因是多方面的，但主要原因可以归纳如下：第一，城市生活垃圾处理压力日趋严重。第二，国内经济对电力的巨大需求。

c垃圾焚烧处理意义。垃圾焚烧处理在国外应用较为普遍，可以实现垃圾资源化和减量化处理程度高。城市垃圾焚烧技术能使生活垃圾减重78%，减量67%以上。将生活垃圾焚烧厂建立在城市周围区域，可以向城市居民提供电能或热能，产生很好的经济效益，可消灭各种病原体，将有毒有害物质转化为无害物，节省填埋用地。目前，垃圾焚烧发电已成为经济发达国家处理生活垃圾的主要方法，并且成为电力行业的重要组成部分。应用计算机控制技术，可以使生活焚烧炉运行处于良好运行状态，配备的尾气处理设备和排放监测手段，减少焚烧作业对大气造成的二次污染。西方发达国家的垃圾焚烧炉皆配有良好的烟尘净化装置，减轻对大气的污染。如在资源化利用方面，垃圾焚烧处理的资源化效益主要来自其热能回收，通过以电能输出来表现。良好的电能市场前景，再加上其他生活垃圾资源回收技术尚不完善、规范的情况，使垃圾焚烧发电具有很大的现实价值和发展前景。

3 垃圾焚烧处理技术

3.1 焚烧原理

焚烧法处理工艺为将固体废物高温分解，并进行深度氧化的综合处理。其优点：能将大量有害的废料分解，并转化成无害的物质。处理后的固体废弃物占地少、垃圾处理量大。生活垃圾焚烧处理厂配备能量回收系统。通过焚烧垃圾产生的热量，可以供暖，还可以用于维持温室室温等。目前，发达国家将70%以上的垃圾进行焚烧，使能源再生。其缺点较为明显，如生产成本高，垃圾焚烧排烟容易造成二次污染，处理设备锈蚀现象严重等。

3.2 垃圾焚烧系统分析

垃圾焚烧发电厂包括以下几方面系统：垃圾接受及给料系统、垃圾焚烧系统、热能利用系统、烟气处理系统、残渣处理系统。垃圾接收及给料系统。生活垃圾经地磅称重后，自动录入处理计算机系统，生活垃圾输送车通过垃圾接收处、垃圾卸料门后将垃圾卸入垃圾坑存储，生活垃圾抓斗送到料斗送入垃圾炉焚烧。

3.2.1焚烧系统。

生活垃圾送入焚烧炉后，炉内温度为850℃～1100℃，充分燃烧后，操作室通过自动燃烧控制系统来保持 稳定运行状态。热能利用系统。生活垃圾在焚烧系统完全燃烧所产生的热能，通过锅炉转化为蒸汽，再由汽轮机、发电机转化为电能，完成一系列的能量转换。

3.2.2烟气处理系统。

生活垃圾燃烧后产生的烟气，经垃圾焚烧处理烟气处理系统净化后，通过烟囱排入大气。烟气处理系统包括： SNCR脱硝+半干法脱酸+布袋除尘器除尘+活性炭喷射烟气净化装置。

3.2.3残渣处理系统。

炉渣只有原来体积的10%左右，灰渣经传送带上部的磁性分选机分选出含铁金属，精细分选后的灰渣，通过传送带送入灰渣储坑，运出工厂。由于燃烧后的灰渣属于密实的、不腐败的无菌物质，因此，主要用于铺路或填海的材料。将垃圾焚烧炉残渣制成建筑材料。

3.2.4飞灰。

目前，国内外垃圾焚烧发电厂烟气处理系统普遍使用的工艺流程如下：首先，从余热锅炉出来的烟气流经洗涤塔，将喷进洗涤塔里的石灰浆和氯化氢酸性气体进行充分的接触、反映、去除。其次，垃圾焚烧的烟气飘进袋式除尘器，这些烟尘都被收集下来，从除尘器出来的符合环保标准的烟气经烟囱排入大气。再者，工作人员通过向烟气中加活性炭，重点吸附烟气中的二恶英和气态汞等重金属。

4 生活垃圾焚烧对策

4.1 环境保护措施

生活垃圾焚烧处理产生的主要污染物：烟气中的有害物质、臭气、渗出液、反应物、飞灰。我国的烟气排放标准，已经制定和实施。处理垃圾渗出液方法，采用喷入焚烧炉内处理。采用污水处理方法最好。应根据相关标准进行处理排放焚烧垃圾处理产生臭气。

4.2 综合利用

今后，垃圾处理的发展趋势和方向是综合利用处理。只有实现垃圾综合利用，才能做到真正的环保与节能。既可回收利用几千亿价值的各种资源，还可以向出售因不焚烧垃圾而节约的CO2的排放指标给联合国，焚烧垃圾而导致的对大气的毒害污染得以避免。

4.3 政策支持

在政策法规层面，政府有关部门支持，扶持相关企业在垃圾产生的源头小区入手进行分类或分拣处理所需资金，可以取自垃圾焚烧上的资金。建立小区垃圾分类设施，鼓励进行垃圾分类的居民，将垃圾中的资源直接分类进行再回收利用。在推广垃圾分类处理的初期，结合实际，以小区为单位，增设生活垃圾分拣处理站，解决大量社会人员就业问题，通过垃圾分拣工，对小区垃圾进行人工来分类分拣，所有可以利用的资源进行回收利用，不能利用的垃圾送去不渗漏的垃圾填埋场填埋，避免出现垃圾填埋场渗漏污染地下水。在源头上减少垃圾的产生。可以采取限塑令的方式，政府有关部门限制过度包装，限制未经处理的蔬菜进入居民消费的环节等有效措施。

4.4焚烧技术发展的动向及前景

a焚烧烧技术发展的动向：一是垃圾焚烧厂尾气净化技术，如二恶英等污染物的消除越来越受到重视。二是垃圾焚烧余热综合利用技术将进一步完善。三是为满足日益严格的环保要求，焚烧技术向着烟气净化、残渣与废水处理以及废热回收等设备整体化方向发展。

b焚烧技术发展的前景：在“十五”时期，我国将继续全面贯彻经济可持续发展的战略，更加注重协调发展经济、环境、资源，在环境保护和污染治理方面，加大的力度。在加强城市垃圾污染治理方面，对吸收国外的科学管理经验、先进适用技术积极引进、消化，提高生活垃圾污染治理的管理水平，扎实推进实现垃圾污染从末端治理向从源头抓起转变。积极开拓垃圾处理产业多种融资渠道，解决资金短缺问题；通过先进的、多元化的经营方式与经营手段，提高盈利、自身生存能力，在创造良好的社会效益、环境效益、经济效益，达到缩短投资回报周期、提高投资回报率。实现垃圾处理产业向健康的可持续的方向发展。

5 结束语

近年来，随着我国城市的发展，城市垃圾的产生量逐年增加。如何合理的处理垃圾，减少环境的污染成为制约城市发展的关键。目前，垃圾焚烧是固体废弃物处理的有效措施。国内大部分城市对垃圾的处理采用堆放和卫生填埋法，对垃圾焚烧技术的研究、开发和应用方面则起步较晚。熟悉垃圾焚烧炉燃烧技术及设备的发展趋势，和掌握先进的垃圾焚烧炉设计和制造技术尤为重要。

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篇5

垃圾的燃烧主要是以城市生活垃圾较多，大量的垃圾存在着长期污染环境的问题。如何对这些垃圾进行焚烧，和对焚烧炉的调整是有很大难度的，生活垃圾都存在着水分大的问题，这就更需要提高焚烧锅炉的燃烧能力，以保证锅炉的稳定性。

关键词：焚烧炉燃烧调整垃圾发酵

中图分类号：R124.3 文献标识码：A 文章编号：

引言：

中国现在正处于高速发展城市化的阶段，城市的垃圾也在快速的增加。垃圾焚烧可以保证水和土地不受污染，我国现有的设计和焚烧垃圾的能力，已经不能满足目前城市出现的垃圾量，因此如何解决垃圾焚烧锅炉的燃烧能力，是大家关注的问题。

一、垃圾的焚烧

一般情况下，垃圾应当发酵5-8天才能进行焚烧，因为垃圾底部潮湿不易燃烧。在冬季顶部的垃圾也不易燃烧，因为冬季气温低，垃圾有水分蒸发出来，在垃圾表面形成薄冰，垃圾的发酵时间和天气有关。干燥的垃圾发酵的时间较短，潮湿的垃圾发酵的时间较长，垃圾焚烧锅炉的调整控制难度大，是需要充分发酵过的垃圾，这样的垃圾很容易燃烧，控制好炉温一般在850到1120度左右，垃圾燃烧的好可以掺杂一些没有发酵的垃圾，这样可以相对节省时间。垃圾焚烧法已成为城市垃圾处理的主要方法之一，将垃圾用焚烧法处理后，垃圾能减量化节省用地，还可消灭各种病原体，将有毒有害物质转化为无害物。垃圾焚烧炉皆配有良好的烟尘净化装置，减轻对大气的污染。

二、料层厚度的控制

火床上的垃圾偏厚时，垃圾将无法烧透使炉温不高，这样应停止对垃圾焚烧炉的给料。可通过测量炉排上垃圾两端的，压差以及燃烧炉排第一阶段的输入空气量，来计算垃圾层厚度。最好的垃圾厚度应保持在400-500毫米，垃圾层厚度控制着炉排上的燃烧，调节供应装置、调节干燥速度和燃烧速度，由此使垃圾层厚度保持在一定的指标范围内，适当的给料加快炉排的运行和燃烧速度，掌握好垃圾焚烧炉的功能，使其发挥最大的工作效用。

三、垃圾发酵的过程与配料、投料

（1）如果是垃圾的发酵时间不够，甚至是烧当天来不及发酵的垃圾，这会给焚烧锅炉运行带来困难。燃烧的时间不好控制，焚烧锅炉调整难度很大，不好控制料层的厚度，即使焚烧时能够穿透，也非常容易出现风量大而脱火。垃圾发酵时间的不够，这样的垃圾进入焚烧炉后很难烘干，一但把垃圾烘干就会出现，因为风量大而使垃圾大面积燃烧但是并为烧尽的现象，垃圾烘干不及时造成的脱火等，焚烧炉风量小穿不透垃圾深处，所以焚烧炉的料层厚度和焚烧炉适当的风量是这个焚烧垃圾的重要过程。焚烧的火床适当控制，垃圾顺推使垃圾前部燃烧，这样可以保证垃圾进入焚烧炉内，垃圾有足够的烘干时间，和对垃圾烘干用的热量等，这样可以缩短焚烧炉的间隔时间，要快速的翻料，这样是为了使垃圾更好的燃烧，但是不要翻的太勤，这是因为焚烧炉内的上的垃圾翻得太勤反而不利于垃圾料层的燃烧。

（2）焚烧时投料也是很有学问的。垃圾应该投在中间的位置上，投料时应在火势较弱的时候进行投料，把料层分开两边，中间位置要薄一些这样炉排里面的风，就可以比中间的风要小一些，这样焚烧炉内的料就不会压的太实了，有利于调节燃烧过程。

（3）垃圾的发酵方法，是主要将发酵室底部送入空气以供应发酵室内部有足够的氧气使其发酵。并每天或隔天把投入发酵室的垃圾予以翻动，将发酵好的垃圾投掷焚烧炉进行焚烧，发酵好的垃圾会在很短的时间内烧完，垃圾的焚烧是目前垃圾的无害化处理的途径之一。此方法的最大的优点，就是将垃圾焚烧时对大气层造成的污染降到最小。

四、焚烧燃料和温度

（1）垃圾发酵好坏，直接的影响着到整个的焚烧过程，垃圾的发酵程度是垃圾能否燃烧干净的主要过程之一。发酵的垃圾水分较少易干燥、易燃烧，可使垃圾充分燃烧。如果垃圾发酵的不好，垃圾的热值不高，就会发生燃烧困难，同时还会影响焚烧锅炉的负荷加大。如果垃圾的水分太多了干燥起来就会就比较困难，垃圾带有大量的水分进入焚烧炉内，水份可以带走热量使垃圾燃烧困难。因为垃圾的水分多，所以进入焚烧炉的垃圾，会出现抛洒困难、形成团状体给垃圾的燃尽，带来了很大的困难，因此垃圾仓内部的管理也是至关重要的。在焚烧炉的垃圾仓内，保持着适当的垃圾高度与氧份，是对垃圾充分的发酵的必要条件，但是随着季节的变化，垃圾发酵的时间也不一样，想调整好焚烧锅炉的燃烧过程，垃圾仓的管理是关键。（2）焚烧垃圾要有适当的温度，垃圾经过发酵后，与其他的燃料基本类似，含有一定的挥发分与燃烧点。经过炉内的高温达到垃圾的燃烧点，这样垃圾就会很快的着火和燃烧，随着炉内火焰不断的扩展，焚烧炉内的温度就会进一步的提高，可以达到整个垃圾，燃烧所需要的温度后垃圾就会很快燃烧。这是因为焚烧炉内的温度比较高，新进入到焚烧炉内的垃圾也会跟着快速燃烧。为了保证炉内的燃烧持续性，不要从焚烧的层面来看温度很高垃圾就会容易着火。但是，焚烧炉内的温度过高，就会使受热面的金属材料，发生质变影响使用寿命等，如果焚烧炉内的温度过高，还容易导致焚烧锅炉的结焦，影响焚烧炉设备运行和管理，所以在垃圾燃烧和调整的过程中，科学的掌握焚烧炉内部的温度控制，是提高垃圾燃烧速度的有效途径。

（3）气温的波动对锅炉的安全运行也有很大的影响，气温过低会使垃圾焚炉

的气耗和热耗增加，这样就会加重垃圾焚烧的成本。气温过高会使过热器的使用寿命缩短，防止过热可以使用喷水减温器，这样就可以适当的调节气温，是垃圾焚烧炉能正常的工作运行，更快的焚烧垃圾，提高垃圾焚烧炉的工作效率。

五、脱火的防治及处理方法

篇6

关键词:垃圾焚烧;污染;环境保护

随着经济的发展、人口的不断增多以及人民生活水平的日益提高，城市垃圾的产生量也日渐增多。在当今世界，大量的垃圾已成为城市中一个长期存在的污染源。对垃圾的处理不当，可能会造成严重的大气污染、水污染和土壤污染，并将占用大量的土地。垃圾对环境的污染已经成为日益严重的问题。如何经济、有效地进行垃圾处理。垃圾焚烧是目前固体废弃物处理的有效途径之一。在西方发达国家，垃圾焚烧技术的应用已经有将近130年的历史，而且目前仍被认为是最有效、经济的垃圾处理技术之一。我国对垃圾的处理目前基本上仍采用露天堆放和填埋法，而在垃圾焚烧技术的研究、开发和应用方面起步较晚。相比之下，我国垃圾焚烧设备的设计、生产和应用的水平和规模与发达国家的差距还很大。因此对我国来说，了解垃圾焚烧炉燃烧技术及设备的发展趋势，进而学习和掌握先进的垃圾焚烧炉设计和制造技术显得非常迫切和重要。

垃圾焚烧处理是目前国外应用最普遍的垃圾处理方法，此方法的最大优点是垃圾资源化和减量化处理程度高。垃圾焚烧厂建立在城市周围，运送垃圾方便，并且可以向城市提供电能或热能，产生很好的经济效益。垃圾焚烧发电已成为发达国家处理生活垃圾的主要途径和电力行业的重要组成部分。应用计算机控制使焚烧炉运行在最佳运行工况，并且有先进的尾气处理设备和严格的排放监测手段，使得垃圾焚烧对大气造成的二次污染降到最低点。

一、垃圾焚烧在国内的现状

我国属于发展中国家，经济发展迅速、城市化速度加快、居民生活水平不断提高，导致了城市垃圾量的不断增加。我国目前已有600多座城市，城市垃圾量以每年7~8%的速度增长。而垃圾的处理不到1/3，真正达到无害化处理和能源利用的比例更低。随着经济的高速发展，城市化水平的提高，在城市周边很难寻找适宜的垃圾填埋的场地，因此，造成我国城市垃圾处理问题相当严重。目前我城市生活垃圾90%采用填埋处理，但是如不是严格意义上的填埋，产生的高浓度渗出液，会造成地下水以及地表水的严重污染，对水资源造成严重威胁。同时产生大量的有害气体，会污染大气，如若处理不当，其产生的危害会延续几百年甚至上千年。

垃圾的焚烧是使垃圾无害化、减容化、资源化较为有效的方法。我国在垃圾焚烧方面虽然已经取得不少进步，但仍处于摸索与研究的阶段。20世纪90年代在各大城市以及沿海城市地区开始重视垃圾焚烧技术的应用，但由于焚烧技术、烟气处理技术引进的步伐不能跟上，投资控制不下来，一直未能有实质性的进展。有些地方由于难于寻找合适的垃圾填埋厂以及受资金方面的约束，只注重把垃圾烧掉，没有考虑好如何烧好、烧透以及如何作好环境保护与能源利用。尽管如此，由于近几年的不断探索，垃圾焚烧技术已经取得不少进步。

二、垃圾焚烧处理面临的问题

垃圾分类收集是实现垃圾综合处理的一个重要步骤。通过分类收集和相应采取不同的处理方式，既可以保证有用资源的循环再利用，又可以大大减少垃圾的最终处理费用。目前我国各城市还没有普遍实行垃圾分类收集，有的处于试点运行阶段，而这与我们即将采用的垃圾处理方式不相适应。垃圾分类收集后，最终处置的垃圾量及垃圾成分都会发生变化，由于分类使有用的资源得以循环再利用，处置的垃圾量将减少，同时降低了垃圾运输费及处置费。垃圾的分类还可以减轻机械磨损及腐蚀，延长焚烧炉的寿命，减少维护管理费用。同时也降低了有害成分的含量，易于二次污染的控制。垃圾的分类是大势所趋。因此对于采用垃圾焚烧处理方式的城市，应充分考虑垃圾的分类。

三、焚烧炉的除尘

除尘器有旋风除尘器、洗涤器、颗粒层除尘器、电除尘器、袋除尘器等各种方法，现主要以电除尘器和袋除尘器为中心，简要进行介绍。

（一）电除尘器

电除尘器因为捕集率高，压力损失低，维护管理容易，适于大型装置，所以火力发电等方面占据大型除尘装置的中心、重心。在垃圾焚烧工程中，到现在为止，仍较多地被采用，但是在300℃左右运行时，在电除尘器内有产生二恶英的可能，有以下理由，最近采用袋除尘器增加：

a.由于拉圾质量的变化，加上排气中水蒸汽浓度降低，为了抑制二恶英产生，推进收尘温度的低温化，

b.电除尘器作为设定集尘温度的起因，二恶英生成部份误解为电除尘器的特性引起的：

c.袋除尘器的高温耐久性的提高：

d.袋除尘器的集尘性能极高，对控制在灰尘中含有的二恶英排出很有效：

e.在集尘器前，设置水喷雾的冷却塔和进行脱硫剂泥浆的喷雾工作，即使在异常燃烧时，也很少有高温火险到达除尘器的可能。

（二）袋除尘器

将织布、毡等圆筒状的滤布的一端塞住，从外面或里面把含尘的气体过滤，在滤布上形成粉尘层，由于这个层可以高效地捕尘，在滤布上堆积的粉尘层，通过反吹振动或脉动喷吹被适当抖落，据了解，在国内十年前南方城市已把长袋低压脉冲除尘器作为垃圾焚烧排尘的除尘装置，不足之处，是滤袋的寿命问题。

（三）电除尘器和袋除尘器的比较

a.对亚微米粒子的捕集性能，袋除尘器高。

b.袋除尘器出口的灰尘浓度不大受入口浓度的影响，但电除尘器受入口浓度的影响较大，入口浓度超过设计值，出口浓度不能达到要求值.

c.灰尘的比电阻对电除尘器的集尘性能有很大影响，这个比电阻因灰尘的组成的操作温度而异。

d.在上游设置干式洗涤的场合，可与在袋除尘器中的粉尘层内进行吸收反应相对应。在电除尘器捕集板上的粉尘层内不发生吸收反应。因此，在使用电除尘器时，为除去同程度的酸性气体，吸收剂的量增加30%左右，

如上所述，近年来垃圾焚烧设施的排尘处理，采用袋除尘器的增加。

四、环境保护措施

垃圾焚烧处理的主要目的是为了节约土地资源、环境保护及实现可持续发展道路。垃圾的资源发电可以实现垃圾的无害化、减容化、资源化。但由于垃圾的特性，在垃圾焚烧的整个过程中难免出现一些对环境不利的影响物质，因此必须采取相应的环保措施以达到垃圾焚烧的真正目的。垃圾焚烧处理的主要污染物有：臭气、烟气中的有害物质、垃圾渗出液、飞灰及反应物。目前烟气的排放标准已经制定和实施。对于垃圾渗出液的处理方法，国内一般采用喷入焚烧炉内处理，但最好采用污水处理方法。对于垃圾堆放过程中产生的臭气，也应根据相关标准进行处理排放。

五、焚烧技术发展的动向及前景

（一）烧技术发展的动向：

a.垃圾焚烧厂尾气净化技术，特别是二恶英等污染物的消除越来越受到重视。

b.垃圾焚烧余热综合利用技术将进一步完善。

c.为满足日益严格的环保要求，焚烧技术向着烟气净化、残渣与废水处理以及废热回收等设备整体化方向发展。

d.随着我们生活的提高，城市垃圾的排出量也在增加，随着环境保护的加强，垃圾的处理技术是不可缺少的，从环境保护观点，焚烧垃圾的气体的处理是极其重要的，对于除尘技术，不仅要高效的除去粒子，还必须要从系统方面去制约，以使垃圾处理高效化并进一步降低费用。

（二）焚烧技术发展的前景

“十一五”期间，国家将全面贯彻经济可持续发展的战略，更加注重经济、环境、资源的协调发展，加大环境保护和污染治理的力度。在加强城市垃圾污染治理方面积极引进、消化、吸收国外的先进适用技术和科学管理经验，提高城市生活垃圾污染治理的管理水平，努力推进垃圾污染从末端治理向从源头抓起的全过程治理转变。新晨：

参考文献

篇7

关键词：垃圾焚烧 重金属 排放特征 影响因素

中图分类号：X506 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（a）-0114-03

1 研究背景

随着我国城镇化的不断发展，城市中的生活垃圾成为“城市病”中的一员。在2005年当中，全国上下中的县城与城市垃圾产量约为1.86亿吨，到了2010年底，县城与城市垃圾的年清运量达到2.21亿吨[1]，其增长的速度很快。而城市垃圾的处理方式有三种：堆肥、焚烧、填埋。其中处理垃圾中填埋法占77%，焚烧法占20%，其他的方法中占3%[1]。

生活垃圾焚烧法在我国势在必行。我国城市生活垃圾数量急剧增长，传统的填埋法造成“垃圾围城”困境，此时，垃圾焚烧技术凭借高温无害化、减容、减重的优点，在我国经济发达地区得到了迅速推广和应用。根据《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》要求，到2015年，全国城镇生活垃圾焚烧处理设施能力达到无害化处理总能力的35%以上，其中东部地区达到48%以上。然而，国家重点推荐和扶持的垃圾焚烧法，其带来的二次污染问题，特别是二英和重金属污染问题，近年来引起了市民的强烈关注与担忧。

垃圾焚烧带来的重金属污染危害不容小觑。在垃圾焚烧过程中，垃圾中含有的重金属元素会分解释放出来，在大气中长时间停留，不为环境中的微生物所降解。相反，生物体可以富集重金属，并将其转化为毒性更强化合物，通过食物链放大毒性效应。重金属及其化合物即使在浓度很低的情况下，也具有相当大的毒性，对生态环境造成污染，而最严重的是对人体产生直接的伤害，人群可能通过呼吸吸入、经口摄入、皮肤接触等途径暴露于重金属污染中，它常与致癌性、致畸性、生态毒性等联系在一起。“痛痛病、水俣病”等群体性病症均是由于重金属污染事件引起。

垃圾焚烧过程中重金属污染问题在世界范围内引起了广泛的关注。国外从20世纪60、70年代起开始对垃圾焚烧时重金属的迁移转化规律进行研究，而国内在此方面的研究则是从上级90年代才开始起步。

2 国内外研究现状

2.1 国外研究现状

2.1.1 生活垃圾焚烧烟气中重金属的来源

国外多位学者对不同的垃圾成分进行分析，结果表明，垃圾焚烧产生的重金属汞主要来自于电池、电器、温度计、报纸和杂志等；铅主要来自塑料、颜料、橡胶等；镉主要来自于家用电器、塑料、防锈金属、半导体、颜料等；重金属铬主要来源于报纸、彩色胶卷、纺织品、杂草等。

2.1.2 垃圾焚烧过程中重金属的迁移转化规律

在垃圾焚烧处理时，由于重金属的特性（如沸点）、垃圾的组分（氯、硫、碱金属含量等）、炉内运行环境（熔融温度、时间、气氛、添加剂）等因素的作用，重金属在焚烧过程中会发生迁移和转化，主要分布在烟气、飞灰和底灰中。

Cahill等人[2]通过观察飞灰中重金属化合物的存在形式，首先提出了蒸发-凝结的迁移转化机制。他们在研究中发现重金属多以化合物的形式凝结在飞灰颗粒表面。

S.Yousif等人[3]总结出了固体燃料焚烧过程中重金属迁移转化过程：蒸发和冷凝过程，通常又称为蒸发-冷凝机理。根据蒸发-冷凝机理，挥发的重金属在离开焚烧区域后将经历冷凝过程（Hg除外），当温度低于金属或其化合物的冷凝露点时，这一过程将发生金属（或其化合物）的同类核化（即金属冷凝形成新颗粒）和异相吸附（即金属沉降依附在已经存在的灰颗粒上）。

Hasan Belevi等人[4]将烟气中重金属的形态归为三类：（1）夹带和扬析的颗粒基体中含有的金属种类，这些金属在炉内未经历蒸发过程。（2）细小颗粒中富集的重金属种类，这些金属种类在炉内蒸发而后匀质和异相冷凝。（3）气相金属种类，这些金属在炉内经历挥发，但在烟气中仍然处于气态。

Bruner等人[5]研究发现，垃圾焚烧后，重金属Hg因其易挥发，主要以气态出现在烟气中，76%的Cd在飞灰颗粒表面凝结，58%的Pb和51%的Zn存在于底灰中，其余在飞灰颗粒表面凝结。其他金属如Cr、Ni、Cu、Co则主要存在于底灰中。

2.1.3 垃圾焚烧烟气中重金属含量的影响因素

Hasan Belevi等人[4]在研究炉中重金属往烟气中迁移转化规律时将决定因素归类为以下三部分：（1）在垃圾给料中重金属元素的出现方式和分布形式。（2）焚烧炉中物理和化学氛围如温度、氧化还原氛围，含氯量以及除了氧气和氯之外的反应物等。（3）动力学参数如滞留时间、垃圾炉内给料的混合程度等。

其他学者也提出了一些影响烟气中重金属含量因素，归纳起来主要有以下几方面。

（1）不同金属的特性。

Davison等人[6]在分析各种金属的氧化物、氯化物、硫化物以及金属单质的熔融特性后，得出了结论：决定重金属在焚烧过程中的迁移转化的关键因素是金属的沸点。Cahill[2]等人也有同样的研究结论。Klain等人[7]根据金属在飞灰表明的富集程度将焚烧过程中出现的重金属作了如下分类：①沸点很高的金属：Al、Ba、Ca、K、Mg、Si等，在燃烧区域不挥发，构成灰的基体，较多的存在于底灰中，飞灰表面很少存在；②沸点较低的金属：As、Cd、Pb、Zn、Se等，在燃烧过程中挥发，然后经历冷凝过程，根据挥发程度不同停留在飞灰或底灰中。

（2）垃圾中的硫含量。

William P Linak等人研究表明[8]，硫会对Cr3+向Cr6+的转化有一定的抑制作用。 J Krissmann等人[9]研究表明，硫也对Hg向Hg2+的转换产生抑制作用。Dirk Verhulst等人[10]研究表明，在较低温度下（≤800 ℃），硫可导致形成稳定的金属硫酸盐，从而抑制重金属的挥发，但在强氧化环境下，硫酸盐挥发不明显。

（3）垃圾中的氯含量。

氯的影响：由于金属氯化态的蒸发压力都高于氧化态，当垃圾内无机氯或有机氯含量较高时，燃烧过程就有氯的存在，一定条件下与重金属反应产生颗粒小、沸点低的氯化物而加剧了重金属的挥发，使其由底灰向飞灰或由飞灰向烟气的迁移增加。Kuen-Sheng Wang等人[11]研究显示，有机氯和无机氯都将增加重金属的挥发，对挥发性强的重金属（Pb、Cd），有机氯的影响大于无机氯，对于难挥发或难熔的重金属（Zn、Cr、Cu），无机氯的影响大于有机氯。Kuen-Sheng Wang等人的另一项研究分析了垃圾组分中不同的氯与金属的比例（CI/M）下，重金属化合物在飞灰和底灰中的分布特性，研究指出氯的存在使重金属的挥发量增加，在CI/M低时易挥发的重金属的挥发量增加，难挥发的重金属只有在CI/M高时才有所增加。Fedje等[12]的实验表明，垃圾中重金属的挥发量会随垃圾组分中的氯含量增加而增加，尤其是对沸点较低的重金属，如Hg、Cd、Pb等。

（4）垃圾中水份或含钠量。

对于垃圾中含水量对焚烧烟气中重金属含量的影响，目前研究结果不太一致。

Li等[13]指出，在相同温度下，垃圾中水分的变化对重金属Pb蒸发特性影响较小，而对Cd的影响则较为显著。Susan.K.D等人[14]指出增加垃圾中的水份含量或者增加垃圾中含钠成份，都将减少飞灰中含铅量，使铅由氯化态转为氧化态。而另外一种情形下，维持恒定的空气流，提高垃圾给料中水份，将使飞灰中金属含量增加，金属由氧化态转向氯化态。同时他还指出，镉和汞不受垃圾中水份和含钠量多少的影响，镉在到达饱和温度时完全冷凝到飞灰中，而汞则以气态排出烟囱。Leo S Morf等人[15]则认为垃圾中含水量与金属迁移系数之间没有明显的关系。

（5）垃圾焚烧的运行环境。

运行环境通常指焚烧炉型、焚烧温度以及气氛（氧化或还原）、烟气停留时间等。

其中以燃烧区域温度的研究最多，但各项研究结果并不一致。Nowaka等[16]试验表明，随温度升高金属的蒸发量相应增加。William P Linak等人[8]指出，温度的增加，使Pb、Cd挥发量增加，对Ni的影响则很小。Robert G Barton[17]研究表明，温度对重金属迁移的影响很大，Pb、Zn、Cu、Cr的蒸发压随温度增加上升明显。而Leo S Morf[18]和Ming Yen Wey等人[19]则认为温度对重金属的影响不大。

气氛条件的影响：Mazza的实验研究[20]表明，Pd、Cd的挥发在不同气氛下具有相同的趋势，但挥发强度不同（氮气>合成气>合成气+HCl>空气）。该项研究还得出，气体中的HCl成分的存在使Pb、Cd的挥发强度略有降低，但延长了其挥发时间，整体上促进Pd、Cd的挥发释放。

（6）其他因素。

Salati等人研究表明，垃圾中的活性有机质对重金属的转移有影响。

2.2 国内研究现状

目前，关于我国垃圾焚烧重金属释放的研究较少，处于刚刚起步阶段。

陆胜勇等[21]把重金属的整个迁移过程分为6步，蒸发（挥发态的化合物）―― 化学反应―― 颗粒的夹带和扬析―― 金属蒸汽的冷凝，颗粒凝聚蒸汽―― 颗粒的炉壁沉降―― 烟气净化（颗粒捕集等）。但其中夹带、扬析以及净化等过程与重金属本身无关，而和锅炉的运行以及设备性能有关。

孙路石等人[22]研究表明，垃圾焚烧过程中，重金属的挥发性有较大差异，其中Cd和Pb挥发性较强，最大释放率分别为55%和22%，Zn的挥发程度较低，仅为3%左右。该研究还显示，垃圾焚烧过程中，气氛条件对Cd和Pb的挥发性影响较大，在还原条件下Cd和Pb比在氧化气氛下更容易气化，同时，烟气中HCl的存在会促进这两种金属的挥发，Zn在焚烧过程中挥发性基本不受气氛的影响。

陈勇、张衍国等人[23]研究表明，硫化合物对Cd、Pb迁移分布特性有显著影响。对于Cd，硫化合物的加入使其在底渣中的分布较未加入时显著增加，在飞灰中的分布相应减少。对于Pb，S和Na2S的加入使其在底渣中的分布减少，但Na2SO4的加入使其在底渣中的分布增多，在飞灰中的分布于底渣中的分布相应呈相反趋势，烟气中，实验条件下均未检测到重金属Cd、Pb的分布。

陈勇、张衍国等人[24]的另一项研究进一步表明：（1）温度对Pb与其它物质的化学反应及其生成物挥发性有着重要影响，温度的升高使Pb在底渣中分布呈线性下降，逐渐向飞灰和烟气中迁移。（2）初始重金属浓度对Pb在底渣和飞灰中的分布有着重要影响，初始重金属浓度越高，Pb在底渣中分布越多，飞灰中反之。（3）Pb在烟气中的分布主要受温度影响，基本不受初始重金属浓度的影响。（4）垃圾焚烧停留时间的增加使得Pb在底渣中的分布逐渐减少，飞灰中反之。

2.3 国内外现行研究中的盲点

目前关于垃圾焚烧烟气中重金属的研究，主要集中在以下几个方面：（1）焚烧中重金属的迁移转化规律。（2）焚烧中影响重金属分布的主要因素（金属特性、垃圾中其他组分含量、焚烧运行参数）。（3）研究方法上，除了传统的实验研究外，重金属的热力平衡和化学平衡的数值计算法也有很大发展。

然而，目前国内外的研究中，垃圾焚烧重金属的迁移转化机理性研究较多，却有一些盲点值得我们探讨：（1）鲜见某区域范围内垃圾焚烧烟气中重金属的实际排放特征与排放量的统计。（2）少有在实际工程中验证烟气中与垃圾原料中重金属含量的关系的实例。（3）少见焚烧烟气中重金属含量与烟气其他因子的相关性研究。

3 研究意义

在《重金属污染综合防治“十二五”规划》中，我国首次提出了重金属总量控制的目标，江苏省属于被纳入重金属重点治理的省区之一。此次总量控制的重金属主要有5种，即汞、铬、镉、铅和类金属砷。

由于江苏经济发达，地少人多，适合垃圾焚烧技术的推广和应用，近年来全省垃圾焚烧企业发展迅速，企业数目和处理量均居于全国同行业前列。针对目前江苏省垃圾焚烧产生的重金属名录不详、污染水平不明、分布状况不清等特点，以江苏省为典型代表，开展垃圾焚烧重金属风险源调查，弄清生活垃圾焚烧烟气中重金属的排放特征，并分析出影响焚烧烟气中重金属含量的影响因素有着十分重要的意义。

参考文献

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篇8

1几种垃圾处理方式概述

1.1填埋法随着固体废弃物填埋技术的发展,填埋场建设的日趋完善,使垃圾的处理得以向集中化、卫生化的方向不断发展.由于该工艺的运行成本低、对科技要求不高,是我国城镇垃圾的主要处理方式.但是,此种处理方法存在的问题是不容忽视的.垃圾被填埋后会产生大量的填埋气体,气体成分复杂,其中可降解的有机组分被微生物分解后产生大量的气体,主要成分有CH4、CO2、N2、O2、NH3、H2S等,其中以CH4和CO2的浓度最高;而微量气体主要包括一些挥发性有机化合物,如氯代烃类、苯系物等.这些气体如果不加处理任由其排入大气,或处理不当就会造成空气污染,危害人体健康.若要提高填埋气体的应用性,就要对其产气过程与规律进行深入研究,并通过适宜的管理,利用先进技术,使其产生可观的经济效益和社会效益.由于垃圾自身原有的水分,填埋后微生物分解也会产生水,加之自然降雨和径流作用,垃圾在填埋处理中会产生大量渗滤液.其中含有大量有机物、悬浮物、氨氮、重金属离子和致病菌等对垃圾场地的地下水、土壤和地表水都会造成严重污染.此外,垃圾填埋场或堆放场大多已趋于饱和.随着垃圾产量的逐年增加,当填埋场再次达到饱和时必须寻找新的场地来销纳垃圾,而垃圾填埋场址的选择又受到地形、地貌、水文、气象、地质等多种自然因素及城市规划、垃圾产生量等社会因素的综合影响,因此需要进行严格详细的勘察,给环境和社会都带来很大的负担.

1.2堆肥法垃圾堆肥是利用微生物人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生物反应过程.在生物化学反应过程中,垃圾中的有机物与氧气和细菌相互作用,释放出二氧化碳、水和热量,同时生成腐殖质,用作土壤改良剂.该技术以其无害化程度较高、减量化效果较为明显,可最大限度地实现生活垃圾处理资源化的特点作为处理有机垃圾的一种方法,在我国得到了广泛应用.

堆肥按需氧程度可分为厌氧堆肥和好氧堆肥.厌氧堆肥是依靠专性和兼性厌氧菌的作用降解有机物的生化过程,此法对有机物的分解速度慢、发酵周期长、占地面积大;好氧堆肥是依靠专性和兼性好氧菌的作用降解有机物的生化工程,此法对有机物的分解速度快,堆肥所需天数短,臭气发生量少,应用较广泛.

垃圾堆肥处理与卫生填埋处理相比,其成本偏高.堆肥处理节约土地,社会效益明显,但该方法在实际应用中仍有很多问题和局限,且并不是所有的垃圾都适合于堆肥处理,应充分考虑当地生活垃圾的成分和气象条件、经济状况等因素.此外,堆肥品质差、肥效不高则是垃圾资源化进程中的"瓶颈".堆肥腐熟度低,有机质含量一般低于20%,远低于有机质含量>45%的有机肥标准,且堆肥中富含沙子、玻璃、塑料片等杂质,重金属也超标,这些成分会对环境带来潜在的危害和影响,还需进一步通过垃圾分类收集、改进分选设备来解决.

1.3焚烧法垃圾焚烧处理法与上述两种方法相比,具有占地面积小、场地选择容易、处理时间短、减量化显著(减重一般达80%,减容一般达90%)、无害化较彻底和可回收余热等优点.城市生活垃圾焚烧处理技术在我国尚处于起步阶段.截止到2008年9月统计,全国共建设生活垃圾焚烧厂100座,其中建成56座、在建44座.72%的焚烧厂集中在东部地区,广东、浙江和江苏位居前三名,占全国总量的45%.

垃圾燃烧过程是质量传递、热传递、动量传递、化学反应、结构变化等物理化学反应综合在一起的一个复杂过程.从固体燃料燃烧理论的角度分析,作为定性的燃烧阶段划分,废物燃烧过程可分为预热、水分蒸发、升温、挥发份析出、着火和固定碳燃烧、燃尽等过程.伴随着这些过程的开始、发展、结束和交替,垃圾先吸取热量,温度上升,失去水分,局部分解析出可燃成分,然后着火燃烧,放出热量,直到燃尽冷却.废物本身的质量也随着这些过程逐步减少,直到残留灰渣.

其中,垃圾焚烧余热的利用成为人们普遍关注的问题,利用方式主要有发电、供热和热电联产.受我国可再生能源的影响,绝大多数垃圾焚烧余热均用于发电,极少部分用于供热或热电联产.

2垃圾焚烧发电的技术特点

2.1适用工艺条件城市生活垃圾能否采用焚烧处理技术,取决于垃圾中可燃质含量、低位发热值和垃圾含水率.一般要求生活垃圾可燃成分为30%-40%以上,低位发热值在3350kJ/kg以上,垃圾含水率50%以下,垃圾能自燃焚烧,但在此条件下垃圾焚烧无法满足炉膛内烟气850℃/2S的要求.生活垃圾低位发热值在6280kJ/kg以上,可实现稳定燃烧,满足炉膛内烟气850℃/2S的要求和工质发电的需要,有效利用能源,建设垃圾焚烧发电厂.

目前,国内城市生活垃圾人均生成量为(0.8-1.3)kg/人·d,一般取1.1kg/人·d为设计依据(包括所有在本地区生活的人口).目前,国内已建成焚烧设施的城市生活垃圾低位热值大多在5000kJ/kg上下,含水率一般大于50%.与发达国家城市相比,其特征是热值低、含水率高、组成成分变化大,垃圾焚烧有一定难度,焚烧锅炉热效率较低.在蒸汽参数方面,通常垃圾焚烧厂余热锅炉蒸汽参数为中温中压参数(4MPa和400℃).若提高蒸汽参数将有助于提高余热利用效率,提高发电量,增加垃圾厂的收入,但同时也加剧了余热锅炉材料的腐蚀,缩短设备的使用寿命,增加折旧成本.广州李坑垃圾焚烧发电厂"一期"工程的锅炉参数为5.4MPa、490℃,达到次高压参数,采用次高温次高压参数的经济性和对中国国情的适应性目前仍在探索之中.

2.2垃圾焚烧技术类型及特点层燃炉技术:这种焚烧方式不需对入炉垃圾作严格的预处理,活动炉排的机械运动能实现对垃圾的搅动与混合,可防止垃圾进炉后遇到强热产生表面固化,进而影响垃圾内部传热和气体流动,以致延长垃圾的燃烧时间,导致不完全燃烧.垃圾干燥、着火、燃烧及燃烬等一系列过程都在炉排上进行,故处理效率高,垃圾层均匀,燃烧较稳定完全,飞灰量少.

回转炉技术:回转窑焚烧炉通常包括废弃物接纳贮存、进料、炉体、废热回收和二次污染控制等部分.

窑身为一微倾斜布置、低速回转的圆筒,垃圾从高端送入,在筒内翻转燃烧直至燃烬从下端排出,有水冷壁式和耐火砖衬式两种.其中,前者有水冷壁沿回转筒周向排列,以吸收焚烧后放出的热量,降低筒体温度.筒体下部设置风室,空气由水冷管进入,穿过底部料层,混合较均匀.耐火砖衬式的筒内壁用耐火砖衬里,蓄热量大,燃烧温度高,但其空气由筒体一端送入,致使筒中心空气过剩,而筒底部得不到应有的空气,同时因其筒体重、惯量大、转速低,因此垃圾的翻动和搅拌不充分,燃烧速度和效果不如水冷式.

流化床技术:流化床焚烧炉的物料处于悬浮状态,空气与垃圾充分接触,烟气流速高、燃烧效果好,分级燃烧能有效降低氮氧化物的排放,低成本脱硫,灰渣易于综合利用,负荷调节范围大,燃烧稳定.但是,流化床一般难以焚烧大块垃圾,因此对垃圾的前分选和破碎工序要求严格,限制了该技术在工业废弃物和城市垃圾焚烧领域的发展.此外,由于垃圾和砂粒在炉内呈流化状态,加上补充燃煤,所以烟气中的粉尘含量较高,除尘器负担加重,飞灰量增多,处理费用增加.近年来,由于煤价的上涨、飞灰量大、需要预处理等原因,使流化床垃圾焚烧炉在我国的应用和发展受到一定的制约.

3垃圾焚烧发电技术存在的问题及解决对策

3.1二恶英二恶英即多氯代二苯并恶英和多氯代二苯并呋喃的通俗名称,具有强致癌性.主要是由于燃料中本身含有的二恶英在燃烧中未被破坏、燃料不完全燃烧或固体性灰表面发生异相催化反应合成二恶英.垃圾在燃烧温度850℃时会产生二恶英,目前主要解决办法是把炉膛温度控制在1200℃以上,生成物中将不包含二恶英前驱物,大大降低后期的重新合成几率.但当排烟温度冷却到300-500℃时,会重新组合生成二恶英,一般采用急冷技术使烟气急速冷却到200℃以下,从而减少烟气在二恶英合成温度区的停留时间,扼制其再合成.但这种温度控制在技术上要求较高,急冷的方法也不利于焚烧余热的利用,而且高温除尘技术现在还不过关.

目前,在燃烧中通常采用"3T+E"的原则,即提高炉膛温度(Temperature)、提高在高温区的停留时间(Time)、提高炉膛内混合强度(Turbulent)和过量空气系数(Excessair)对垃圾进行充分燃烧,使垃圾中的二恶英及其前驱物充分分解,但显然这样会增加NOx排放浓度,造成另外的污染物负担.此外,燃烧中通过投加硫、钙的化合物及其它碱性化合物等对氯源进行控制,可降低二恶英的排放,但是离完全控制污染还有一定距离.对已经产生的烟气中的二恶英可采用活性炭吸附、催化分解、紫外光分解、微生物降解和综合静电烟气净化等方法进行处理.但二恶英的去除要从源头上控制才是根本所在.一般认为,有氯和金属元素存在条件下的有机物燃烧均会产生二恶英,垃圾中含有大量的有机氯化物(如聚氯乙烯翅料、氯苯等)是焚烧过程中二恶英的主要来源.垃圾在焚烧前的分选,不但可有效控制二恶英氯源,而且可最大限度地回收利用物质资源,但是分选工作量大、工作环境恶劣和自动化程度不高等因素使其可行性大大降低.垃圾分类回收是垃圾资源化的必然要求,也是垃圾收集方式的一种必然趋势,我国应尽快根据国情积极完善垃圾分类回收系统,提高垃圾综合治理技术.首先应加强对公众的环境意识教育,采取道德和法律双管齐下的方针,推动垃圾分类回收;其次,政府应完善分类体系,统一标准,建设方便的垃圾分类收集运输装置,如垃圾分选中心、大件垃圾处理设施、绿化垃圾堆肥设施等,这样才可能做到真正意义上的分类处理;第三,垃圾分类回收应制定相应的产业政策,采取市场化运作的方式.

3.2焚烧飞灰垃圾在焚烧时会产生5%左右(质量分数)的垃圾焚烧飞灰.垃圾焚烧飞灰中除了含有大量二恶英外,还富集了垃圾中的大部分重金属元素(Pb、Cd、Cr等)和易溶盐类.因此,需将垃圾焚烧飞灰作为危险固体废物进行处置,配套建设危险废物处理场.目前对垃圾焚烧飞灰主要采取直接密封填埋、水泥固化后填埋、熔融固化后填埋和化学稳定化后再填埋等处置方式.倪文等提出了"烧制陶粒"、"作为凝石成岩剂的原料"和"作为UASB、EGSB废水处理装置的生化反应促进剂同时回收重金属"三种资源化利用垃圾焚烧飞灰的方案,值得深入研究和进行产业化推广.

3.3垃圾焚烧渗滤液垃圾焚烧渗滤液与垃圾填埋场的水质特征不同,具有COD高(可达70000mg/L)、BOD5/COD高、NH3-N高、金属离子含量高、水质变化大、毒性大、难处理等特点.垃圾焚烧厂渗滤液的排放标准《污水综合排放标准》(GB8978-1996)远高于垃圾填埋场渗滤液的排放标准《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB1688-1997)[13].目前对垃圾焚烧渗滤液尚无成熟完善的系统处理工艺,处理研究主要集中在膜生物反应器、电解、催化湿式氧化(CWAO)、人工湿地处理等方法,但处理费用较高.因此,寻找经济高效的处理工艺就成为解决垃圾焚烧渗滤液二次污染问题的当务之急.

4小结垃圾焚烧厂建立在城市周围,运送垃圾方便,并且可以向城市提供电能或热能,产生一定的经济效益.

篇9

当今世界，环境污染日益加剧，环境保护已成为国民经济可持续发展的重要组成部分。临沂市是鲁西南重要的商贸枢纽，近几年来，随着商贸批发市场规模的发展，城市人口迅速增加。相应的城市生活垃圾的数量也在急剧增加，据统计，现在每天产生城市生活垃圾约600吨左右，并以每年平均10%增长率递增。临沂市政府把垃圾处理列为99年度市政府“为民十大工程”之一，决定投资5000万元，在临沂市城西北36公里处征地1500亩，用于城市生活垃圾的填埋。一期工程先征地500亩，现在正在进行勘探、水文调查、基础处理等前期工作。

城市生活垃圾的处理方法主要有填埋、堆肥、焚烧等。填埋法方便易行，处理量大，是现在城市垃圾处理的一种主要方法，但是易造成二次污染，特别是垃圾中的一些有毒有害物质填埋腐烂后，渗透到地下，引起地下水的污染；同时产生的一些有害气体

造成环境的二次污染，并且需占用大量的土地。焚烧法是最有效的方法，使城市垃圾处理基本上达到了减容化、无害化和能源化的目的。垃圾焚烧后，一般体积可减少90%以上，重量减轻80%以上；高温焚烧后还能消除垃圾中大量有害病菌和有毒物质，可有效地控制二次污染。垃圾焚烧后产生的热能可用于发电供热，实现了能源的综合利用。

2垃圾发电供热技术的可行性分析

城市生活垃圾焚烧发电技术在国外已有四十多年的历史，最先利用垃圾发电的是德国和法国，近几十年来，美国和日本在垃圾发电方面的发展也相当迅速。目前，日本拥有垃圾发电厂一百多座，发电总容量在320MW以上，单台设备最大处理垃圾能力为552吨/日。

我国垃圾焚烧发电供热技术起步较晚，现在还处于研究开发阶段。现已建立的部分垃圾发电站，基本上是引进国外的设备和技术。我国第一座垃圾发电站是在深圳，引进的是日本三菱重工生产的两台炉排式垃圾焚烧炉，日处理垃圾150吨，配置500kW的汽轮发电机组来发电供热。1992年又上了一台杭州锅炉厂(引进日本三菱重工技术)制造的垃圾焚烧炉，日处理垃圾150吨，配置1500kW汽轮发电机组。在上海、天津等城市也相继与法国、澳大利亚等国家合作建设垃圾发电厂。引进的这些垃圾锅炉基本上都是炉排炉，价格昂贵，而且在燃用低热值、高水份的垃圾时，为了保证锅炉的正常燃烧，达到需要的工艺参数，必须添加燃料油，运行成本较高，经济效益差。发展适合我国国情的垃圾焚烧炉，实现设备国产化，达到低污染和高效燃烧是众多科研单位和生产厂家正在研究开发的课题。

流化床燃烧技术是本世纪六十年代迅速发展起来的一种新型清洁燃烧技术。他利用炉内燃料的充分流动、混合，达到高效燃烧。我国在利用流化床燃烧技术燃用低热值燃料方面处于国际领先水平。特别是浙江大学热能工程研究所多年来进行废弃物(如洗煤泥、煤矸石、城市生活垃圾等)的研究开发和应用。成功开发出异重流化床城市生活垃圾焚烧技术，可实现高效清洁燃烧。采用流化燃烧技术焚烧垃圾的优点主要表现在以下几个方面：

a操作方便，运行稳定。由于流化床床料为石英沙或炉渣，蓄热量大，因而避免了床的急冷急热现象，燃烧稳定。垃圾的干燥、着火、燃烧几乎同时进行，无需复杂的调整，燃烧控制容易，易于实现自动化和连续燃烧。

b设备寿命长。炉内没有机械运动部件，使用寿命长。

c可采用全面的防二次污染的措施。对焚烧时产生的有害物质进行处理，在不增加太多投资的前提下，可将NOX、SO2等气体排放控制在国家标准以下，炉渣呈干态排出，便于炉渣的综合利用。

d流化床焚烧炉由于炉内燃烧强度和传热强度高，相同垃圾处理量的流化床焚烧炉和炉排炉相比体积要小，故而投资小，适应于大型化发展。

e燃料适应性广，可燃烧高水分、低热值、高灰分的垃圾，床内混合均匀，燃尽度高，使垃圾容积大大减少，特别适应于垃圾热值随季节变化很大的特点。

因此，流化床垃圾焚烧是一种综合性能优越的焚烧方式，尤其适合我国垃圾热值低、成分比较复杂的国情。随着我国人民生活水平的提高，城市生活垃圾中无机物含量将大幅度下降，有机物、纸、塑料等高热值废弃物成份逐渐上升，使之具备了能源化利用的可能。当城市生活垃圾随着季节变化或影响过低时，为保证供电或供热，可将垃圾与辅助燃料(如原煤、废油等)在同一炉内混烧。

目前，城市生活垃圾流化床焚烧发电新技术已应用到商业化运营的热电项目上。1998年浙江大学热能研究所与杭州锦江集团将联合开发的此项技术应用到余杭热电厂，把余杭热电厂原有的一台35t/h链条锅炉改造为垃圾流化床焚烧炉，燃用杭州市部分地区的城市生活垃圾。锅炉经改造后，单台炉日处理垃圾150～250吨，同时补充部分辅助燃料--原煤，以保证热电厂的正常供热和发电。

余杭热电厂的垃圾焚烧炉至今已运行十个月，运行状况良好。其运行情况如下：垃圾焚烧炉运行稳定，各项技术参数和指标均达到了设计要求，保证了发电机组的正常运行；最长连续运行时间超过一个月；平均每小时焚烧垃圾约7吨，最大量可达到11吨/小时；对垃圾成分、热值随季节性变化和适应性好。

通过以上的分析说明，在我国发展垃圾发电，在技术上已经有了很大的突破，特别是近几年来循环流化床燃烧技术发展迅速，为垃圾焚烧技术的发展创造了有利的条件。目前，我国各地热电厂循环流化床锅炉的数量正在大幅度上升，并向大型化发展，运行操作和管理水平在不断提高，并趋于成熟，对垃圾流化床焚烧炉的推广应用又创造了较好的环境。

3方案的选择

垃圾焚烧发电项目建设方案的确定，应从本地的实际情况出发，结合城市发展水平而定。国外的技术比较成熟，但设备的价格昂贵，投资太大，一般中小城市难以承受。采用国内的技术和设备，投资小，很适合我国的国情。一般来说，在一个城市是新建一座垃圾焚烧发电厂，还是利用现有的热电厂进行改造，应进行可靠的分析和研究。笔者认为，利用现有的小热电厂进行改造将比新建一座更有利，分析如下：

王云翠等：开发垃圾发电技术实现热电持续发展

热电技术2000年第1期(总第65期)

a新建一座垃圾发电厂，在整体布局和结构上可能合理些，但投资较大，如新建一座日处理垃圾300～500吨中型垃圾发电厂，要建3×35t/h锅炉+2×6MW汽轮发电机组，需投资1.4～1.5亿元。投资大，产出低，项目经济效益低下。

b热电厂在现有的基础上进行改造，可以利用原有的生活办公设施及生产厂区和配套设备，节省投资，见效快。同时，进行改造也可以有两个方案；一是在热电厂厂地允许的情况下，建新的垃圾焚烧炉和发电机组，那样机组分布较合理，但在目前电力需求趋于饱和的情况下，新机组发电并网比较困难；原有的锅炉进行改造，配套热电厂现有的机组，比较容易操作，可以节省大量的投资，实施容易，能起到事半功倍的效果。

临沂热电厂位于临沂市西南部的工业区内。现有3×35t/h链条锅炉+1×75t/h循环流化床锅炉和1×C6+1×B6+1×C12中温中压汽轮发电机组。供热主管线长20余公里，主要为50余家工业生产用户和机关宾馆居民采暖供热。现有的两台35t/h链条炉需要燃用优质烟煤，虽经几次改造，但是效果不大。锅炉效率低，经测试锅炉热效率为78%，面临着被淘汰的可能。如果把链条炉改造成流化床垃圾焚烧炉，可以解决临沂市的垃圾处理问题，同时提高锅炉的热效率，适应时代的发展，对我厂经济效益将有很大的改观。因此，我们选择了利用原有锅炉进行改造的方案。

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4锅炉改造方案

4.1锅炉本体改造

锅炉改造维持原炉膛中上部及尾部烟道不变，将炉膛下部炉排及渣斗拆除，使炉下部改为流化床密相燃烧区，密相区内布置倾斜埋管。埋管采用加装鳍片和喷涂方式防止磨损。炉体水冷壁内侧敷有耐火层，防止磨损。锅炉本体外部的汽水管道系统不变。增加了流化风室及布风板、风帽，阻力大大增加，原有风机压头不能满足要求，所以选用高压头送风机。引风机也需改型。在炉膛出口设置分离器和返料器，经分离器分离下的颗粒可实现炉内循环，增加其停留时间，这样大大提高燃烧效率，且尾部受热面的磨损程序大大减轻。

4.2垃圾处理系统

生活垃圾由汽车运至厂内垃圾储存仓，在厂内渣场位置建一座半地下的全密封的垃圾库。

与现在的输煤栈桥并行建一条密封的耐腐蚀的垃圾输送皮带。垃圾储存仓内设有破碎机，单梁吊车。并设有电磁去铁器、污水泵等。垃圾运至库内，经垃圾炉前处理系统送入炉内。预处理系统一方面可打碎特大垃圾及塑料袋、木板、玻璃瓶、砖块石块等杂物，同时也可使垃圾均匀入炉，破碎后的垃圾用吊车抓到输送带上，送到炉前，经往复式给料机送入炉内。

采用吸风管将垃圾坑内散发的臭气吸至炉内，进行燃烧脱臭，不让垃圾臭气弥散。垃圾中的污水收集在坑底废液池内，然后经泵喷射至炉内流化床段上方焚烧，使其充分裂解，减少污染。

4.3焚烧系统

因垃圾焚烧炉是链条炉改造的，用石英砂或炉渣作床料。每小时燃烧垃圾6～9吨。垃圾进入焚烧炉后，与炽热的床料混合焚烧，由于流化床良好的横向混合特性，可确保床内焚烧能保持稳定运行。焚烧炉内设计温度和烟气停留时间分别为850℃和3秒左右，并保持强烈混合，使有害成分在炉膛内充分裂解和破坏。高温烟气从炉膛出口至过热器、省煤器、空气预热器、烟气处理装置和电除尘器，最后经烟囱排入大气。

由于垃圾热值受来源、气候、季节等因素的影响很大，为达到高效低污染焚烧的目的，用煤充当辅助燃料。

点火采用床下自动点火系统，经预燃室进入风室，关入炉膛。

整个除灰系统处于干式密封状态，因此避免了厂区内粉尘污染和污水污染，排出的灰渣可综合利用。

4.4热工控制系统

焚烧炉采集了较全面的运行参数，供垃圾焚烧炉运行调节、操作与检测，主要参数有各主要部分的温度显示与记录，各主要部分的压力显示，主要管路的流量，炉膛含氧量。另外控制系统除含有常规温度、压力、流量、远控、报警等功能外，还配套垃圾预处理及焚烧炉内重要部位的实时工业电视监视。考虑到垃圾的脏臭等特殊性，绝大多数的调节手段均集中于主控室内，使运行人员工作强度降低，提高了工作效率。

4.5锅炉厂用电系统

本期工程厂用电采用380伏电压，利用原有的厂用电系统。本期工程不再增加低压厂用变压器。

4.6环保措施

垃圾流化床锅炉是城市解决环保问题的重要设施，对保护环境、减少污染起到了很大的作用。垃圾处理实现了减量化、资源化、无害化，解决了困扰城市发展的一大难题，保护了人民身心健康，美化了城市环境，提高了人民的生活质量。垃圾流化床锅炉本身亦采取了一系列措施来解决产生的污染问题。

4.6.1建立全密封的垃圾库。将垃圾存放在垃圾库中，并用吸风管将垃圾坑内散发的恶气送入炉内做二次风，运行燃烧脱臭；垃圾底部设有一废液池，收集污水，当达到一定量后，把污水喷射到炉内流化床段上方焚烧，使用充分分解，减少污染。

4.6.2垃圾在垃圾库中经简单破碎后，经一条全密封的皮带送入炉内。炉内设计温度为850℃左右，烟气停留时间为3秒左右，炉内床料并保持充分混合，使有害成分在炉膛内充分裂解、破坏、焚烧。

4.6.3采取较全面的防止二次污染的措施，对焚烧时产生的有害的物质进行了处理，可将NOX、SO2及HCl等气体控制在国家标准之下。为进一步净化尾气，在尾部安装了脱除有害气体的烟气处理装置。炉渣呈干态排出，无渣坑废水，亦不需处理重金属污水的设备。

当处理含硫或含氯高的垃圾时，基于流化床燃烧方式的优点，采用炉内加石灰石可脱除SO2和HCl。

4.6.4由焚烧炉尾部排出的飞灰经过电除尘器，飞灰浓度低于国家标准，排出烟囱。整个系统处于干式密闭状况，因此避免了厂区内的粉尘污染和污水污染，排出的灰渣可综合利用。

5垃圾焚烧发电项目的经济性分析

热电厂现有的三台35t/h链条炉改造为流化床垃圾焚烧炉后，日处理垃圾能达到600吨，配置一台C12MW的汽轮发电机组，原热力系统、汽水系统、输煤系统不变，新建垃圾处理系统。项目经济性分析如下：

整个改造工程需要投资4800万元左右；

销售收入按设备的容量计算，销售电、汽年收入约5360万元；

年运行费用约4100万元；

年销售税金及附加费约350万元；

年获利润约900万元(包括所得税)；

项目投资回收期约5.5年；

总投资利率约18.8%；

总投资利税率约26.2%；

该项目在财务上是可行的。

垃圾焚烧发电供热项目是一项社会公益事业，主要体现了社会效益。同时热电厂通过技术改造，设备更新换代，取得了一定的经济效益，找到了新的经济增长点，实现了热电厂的可持续发展。

6结束语

6.1结论

6.1.1城市生活垃圾焚烧发电供热属一项新兴的产业，它解决了城市垃圾造成的污染。与填埋、堆肥相比节省了大量土地，减少了二次污染，同时充分利用了再生能源，达到了对垃圾处理的减容化、无害化、资源化的目的，社会效益显著。

6.1.2城市生活垃圾焚烧技术已日渐成熟，已实现了垃圾焚烧炉设备全部国产化，并有示范工程，而且已显示出它的可靠性、稳定性。我国的垃圾焚烧发电供热事业已初露端倪，并已纳入产业化轨道，其发展势头迅猛。据有关部门资料介绍，北京、天津、武汉、长沙、南京、温州、汕头、珠海、中山等城市都有发展规划。至2000年，全国将建有大中型垃圾发电厂3～5座，小型工厂10～15座，至2010年，各地将建有各类垃圾能源工厂150～200座。我省已有荷泽、平度、枣庄等市垃圾发电厂已立项及设备订货。

6.1.3热电厂的原有锅炉设备特别是35t/h链条炉效率低，要求煤种好，需要进行更新改造。改为垃圾焚烧锅炉后，技术水平高，是一条优化组合资产，节能降耗，提高经济效益的开拓之路。

6.2建议

城市生活垃圾焚烧发电供热工程是一个社会公益和环保事业，它体现出巨大的社会环保效益，并且又是一个投资高，技术密集型的企业。就其性质来讲，它属于综合利用高新技术产业项目。它的发展需得到各级政府及有关行业的支持配合，国家应加大力度，研究落实扶持政策，促进该项目顺利运行。它应该享受有关的优惠政策。

6.2.1按照国家有关规定，该项目银行应优先安排基本建设贷款，并给予一定比例的财政贴息。

6.2.2垃圾发电的电量应全部上网，电力主管部门不安排该项目机组作调峰运行。

6.2.3垃圾发电供热机组的并网运行电价、供热热价在还款期内应实行“生产成本+本付息+合理利润”的定价原则。

6.2.4该项目企业所得税、增值税要按照资源综合利用企业和高新技术企业的规定执行。

篇10

关键词：垃圾焚烧；焚烧炉；电除尘器；袋除尘器；电袋复合式除尘器

随着目前城市垃圾的大量排放，我们要加强环境保护意识，并且加强一些工厂里除尘处理技术是不可或缺的。近年来，随着环保要求的提高以及对微细粒子需要进行强化控制，对于除尘技术还要不断的改进，垃圾焚烧在国外已获得广泛应用，已成为垃圾处理的主要手段。保护环境，人人有责，为了人类共同的美好环境，垃圾焚烧与除尘技术相结合，可实现环境与经济的共同发展。

1 垃圾焚烧在国内的现状

1.1 随着国内经济发展迅速，人民的生活水平不断提高，城市垃圾量不断增加。城市的垃圾总量，年增长速度为8%。目前，城市生活垃圾90%采用填埋处理，垃圾的无害化处理不到1/3。

1.2 国内垃圾焚烧工程正在迅速发展。每个省市都在建设或准备建设垃圾焚烧发电厂。国内垃圾焚烧项目在中国的迅速上马扩展，其原因是多方面的，但主要原因可以归纳如下：第一，城市生活垃圾处理压力日趋严重。第二，国内经济对电力的巨大需求。

2 垃圾焚烧处理技术存在问题

2.1 国内目前运营的垃圾焚烧处理厂，烟气处理大都采用半干法加布袋除尘的工艺，这种工艺介于干法和湿法之间，工艺处理效果较干法好，投资较湿法低，因而被广泛的采用。但随着我国对环境要求的提高，湿法烟气处理工艺尽管投资较高，也必将会在今后得到较快的发展。随着干法处理工艺的提升和进步（如石灰粒度更小，喷射装置更先进等，干法烟气处理工艺应用也会有所增加。

2.2 城市生活垃圾焚烧产生的烟气中含有剧毒物质-二恶英已众所周知，其危害已备受关注。应用更先进的技术和采用多重方法保证去除和控制其产生，有利于消除社会对垃圾焚烧处理所产生危害的疑虑，为垃圾焚烧处理技术的发展创造良好的外部环境！

3 焚烧炉的除尘

除尘器有旋风除尘器、洗涤器、颗粒层除尘器、电除尘器、袋除尘器、电袋复合式除尘器等各种方法，它的选定，有设备费、运行费、维修、所需动力、除尘效率、大型化的适应性、废水处理的有无等很多要考虑的因素。作为垃圾焚烧炉排气用的除尘器，现主要以袋除尘器和电除尘器为中心。

3.1 袋除尘器

将织布、毡等圆筒状的滤布的一端塞住，从外面或里面把含尘的气体过滤，在滤布上形成粉尘层，由于这个层可以高效地捕尘，在滤布上堆积的粉尘层，通过反吹振动或脉动喷吹被适当抖落。其特点为：（1）排放烟气浓度稳定，≤30mg/Nm3，除尘效率高；（2）除尘效率不受粉尘特性的影响；（3）对微细粉尘（PM10）的收集可以通过滤料技术解决；（4）可捕集一定量的二恶英和SO2等有害气体。

袋式除尘器存在如下不足：（1）运行阻力较大，一般为1500～2000Pa，造成了系统阻力大，除尘器后的引风机功率大，运行费用较高；（2）滤袋寿命有限，更换滤袋费用高，工作量大；（3）化学纤维滤袋不能承受高温烟气通过，对烟气中的水分含量和油性物质含量也有较严格的要求。

3.2 电除尘器

电除尘器因为捕集率高，压力损失低，维护管理容易，适于大型装置，所以在火力发电等方面占据大型除尘装置的重心。在垃圾焚烧工程中，到现在为止，仍较多地被采用。电除尘器利用强电场电晕放电使烟气电离、粉尘荷电，在电场力的作用下将粉尘从烟气中分离出来。其特点为：（1）本体压力损失小，一般

电除尘器的主要缺点：除尘性能受粉尘的物理和化学特性影响较大，对于高比电阻粉尘、细微粉尘及高粘性粉尘等的应用效果不理想。因此，为提高除尘效率，不得不大幅度增大集尘面积，这就造成了投资不经济，甚至在一些特殊工况场合无法正常使用。在300℃左右运行时，在电除尘器内有产生二恶英的可能，最近采用袋除尘器增加有以下理由：（1）由于垃圾质量的变化，加上排气中水蒸汽浓度降低，为了抑制二恶英产生，推进收尘温度的低温化；（2）袋除尘器的高温耐久性的提高；（3）袋除尘器的集尘性能极高，对控制在灰尘中含有的二恶英排出很有效；（4）在集尘器前，设置水喷雾的冷却塔和进行脱硫剂泥浆的喷雾工作，即使在异常燃烧时，也很少有高温火险到达除尘器的可能。

3.3 袋除尘器与电除尘器的特性比较

（1）对亚微米粒子的捕集性能，袋除尘器高。（2）袋除尘器出口的灰尘浓度不大受入口浓度的影响，但电除尘器受入口浓度的影响较大，入口浓度超过设计值，出口浓度不能达到要求值。（3）灰尘的比电阻对电除尘器的集尘性能有很大影响，比电阻因灰尘的组成的操作温度而异。（4）在上游设置干式洗涤的场合，可与在袋除尘器中的粉尘层内进行吸收反应相对应。因此，在使用电除尘器时，为除去同程度的酸性气体，吸收剂的量增加30%左右。如上所述，近年来垃圾焚烧设施的排尘处理，采用袋除尘器的情况有所增加。

3.4 电袋复合式除尘器

电袋复合除尘器是基于静电除尘和布袋除尘2种成熟的除尘理论而提出的一种新型除尘技术。它结合了二者的优点，除尘效率高，既能满足新的环保标准，又能增加运行可靠性。因此，电袋复合除尘器充分发挥静电除尘器和布袋除尘器各自的优势。

3.4.1 机理科学，技术可靠，效率高。常规静电除尘器第一电场通常能除去烟气中80%-90%的粉尘，剩余电场用于除去剩下的10%-20%的粉尘。复合除尘器充分利用了静电除尘器的这一特性，只采用第一电场，余下的细微粉尘由布袋除尘单元过滤掉，充分发挥了布袋除尘器对超细粉尘去除效率高的特点。同时，电袋除尘器利用静电、布袋两种成熟的除尘技术，除尘效率能达99.9%以上，出口粉尘质量浓度低于30mg/m3。

3.4.2 不受粉尘特性的影响，除尘效率高。常规电除尘器受粉尘特性的影响很大，使得除尘效率极不稳定。电袋复合除尘器发挥了布袋除尘器对粉尘特性适应范围广的特点，使粉尘特性不再成为制约除尘效率的因素，在整体上提高了除尘效率。

3.4.3 过滤阻力小，滤袋寿命长，运行、维护费用低。电除尘器作为布袋除尘器的一级除尘系统，可以大幅降低袋式除尘器入口烟气的含尘浓度，与普通布袋除尘器相比，电袋复合除尘器的布袋单元负荷大大降低，因而可以选择较长的清灰周期和较低的喷吹压力，从而延长滤袋的使用寿命。

3.4.4 占地小，投资省。与布袋除尘器相比，静电除尘器已经除去了大部分粉尘，大大降低了滤袋负荷，因而可以选择较高的过滤风速，需要较少的滤袋，结构紧凑，降低占地面积。同时，可以选择较大的滤袋间距，解决了脉冲布袋除尘器因滤袋较密而在清灰时引起的二次扬尘问题。

4 结束语

近年来，随着我国城市的发展，城市垃圾的产生量逐年增加。如何合理的处理垃圾，减少环境的污染成为制约城市发展的关键。目前，垃圾焚烧是固体废弃物处理的有效措施。国内大部分城市对垃圾的处理采用堆放和卫生填埋法，对垃圾焚烧技术的研究、开发和应用方面则起步较晚。熟悉垃圾焚烧炉燃烧技术及设备的发展趋势，和掌握先进的垃圾焚烧炉设计和制造技术尤为重要。

参考文献

[1]徐文龙.城市生活垃圾管理与处理技术[M].中国建筑工业出版社，2006.