垃圾焚烧作用模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇垃圾焚烧作用，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

随着我国城市人口数量的增加，生活垃圾也在不断增加。但是我国垃圾焚烧工程的发展现状，存在有部分不合理的设计，极大的影响着我国生活垃圾焚烧工程的发展，也不利于我国对于城市生活垃圾的处理。虽然生活垃圾的处理方式较为多样，但是垃圾焚烧为主要发展途径。而基于市场中对于垃圾焚烧工程的要求，急需要对焚烧工程中的烟囱设计进行改进研究。

1 对我国垃圾焚烧工程发展现状简要阐释

1.1 垃圾焚烧工程概念界定。对于城市生活垃圾的处理，有着较多的处理方式，但是发展最为时间长久并且传统的方式为垃圾焚烧法。而垃圾焚烧工程的建设，则是垃圾焚烧法的进一步发展，要求在进行生活垃圾焚烧处理的过程中，建设相关的焚烧厂以及相关焚烧设备，以此来将生活中的垃圾进行焚烧处理，促进城市环境优化建设，避免城市建设用地的浪费，最终还能够消灭部分垃圾中生存的病原体。在近几年，我国根据建设部要求，出台了有关于生活垃圾焚烧处理工程技术的法律法规，以此来规范垃圾焚烧工程发展，其中就包括有烟气净化系统的设定，要求烟囱设计中关注于二f英类以及重金属的去除、排烟系统设计等。

1.2 我国垃圾焚烧工程发展状况。我国垃圾焚烧工程发展到现阶段，处于一个高速发展的时代。在飞速发展的阶段，相对于西方发达国家来说，我国的垃圾焚烧工程还不算太成熟，因此在建设垃圾焚烧工程中，我国的垃圾焚烧设备大多数从发达国家引进的，在先进设备引进的基础上，我国自身对此类设备进行了自我消化和了解，以此来发明更为符合我国垃圾焚烧工程发展现状的设备。但是事实证明，依托于引进先进设备并不能够促使我国的垃圾焚烧工程不断发展，仅仅能带给我国阶段性的进步，因此如何创新垃圾焚烧设备，已经成为了我国现阶段的主要任务。此外，我国还需要不断深化垃圾焚烧工程理论，在理论和设备的全面进步的前提下，才能够最终实现我国垃圾焚烧工程整体的国产化，实现环境效益和经济效益的相统一。

2 现阶段中我国垃圾焚烧工程存在的较大问题研究

2.1 对于垃圾焚烧工程的不重视。对于城市生活垃圾处理来说，主要有物质利用、填埋法以及能力转换法三种方式。对于我国来说，更多的城市建设采用的为填埋法，即是将城市生活垃圾直接进行填埋，不进行二次处理或者是回收利用，一般来说，填埋法更加的快捷、成本低，因此我国整体上更加偏向于填埋法进行垃圾处理，一定程度上就会忽视于垃圾焚烧工程建设。但是，这样的填埋法对于城市长期发展来说，不利于垃圾的回收利用，以及能力转换资源等。

2.2 垃圾焚烧工程中烟囱设计的不合理现象。我国垃圾焚烧工程中存在的问题，除去国家的不重视外，在垃圾焚烧工程设计中也存在有部分缺陷，其中烟囱设计的不合理现象较为突出。在垃圾焚烧工程的烟囱设计中，我国较多的垃圾焚烧工程采用了结构简单的烟囱设计模式，在此基础上，这类型的烟囱的成本更低，施工也较为便捷，因此越来越多的垃圾焚烧厂倾向于此类烟囱。而这类型的烟囱其耐久性较差，在投入到垃圾焚烧的应用中，都会在较短时间内出现裂缝等问题，内部也会因此而产生腐蚀。众所周知的，烟囱建设高度越高，垃圾焚烧产生的尾气扩散效果也会越好，与此同时也会带来更多的建设费用。部分垃圾焚烧厂为了节约建设成本，会将烟囱高度一度降低，最终致使垃圾焚烧产生的尾气等有害气体聚集，消散较慢，最终造成更大的环境损害。

2.3 垃圾焚烧过程中二恶英的产生。在上述中获知，垃圾焚烧工程中烟囱设计的不合理，会致使垃圾焚烧过程中产生尾气得不到较为快速的排放和稀释，因此就会致使垃圾焚烧中产生的尾气危害气体更为严重。在尾气中，包括有二f英。二f英是一种无味无色，并且具备有毒性的气体，其稳定性较强，熔点较高，能够溶于绝大部分的有机溶剂中，因此很容易促使体内二f英的累积，最终致使中毒现象，危害着人类的身体健康状况。

3 对于垃圾焚烧工程中烟囱设计的改进措施

3.1 垃圾焚烧烟囱工艺设计。为了促使我国垃圾焚烧工程中的烟囱设计更加的科学和合理化，就需要对烟囱设计进行较大的改进。首先，需要从垃圾焚烧烟囱的工艺设计出发，以此来确保垃圾焚烧烟囱符合整个工程的要求，减少有害气体危害人类身体健康状况。而烟囱的主要作用就是将垃圾焚烧过程中产生的有害气体等，进行最大限度地排放和稀释，其工艺设计主要包括有：烟囱的高度、烟囱的排气筒管道、烟气温度以及排气管的组合形式等。在对烟囱高度的设计中，最为主要的是要求烟囱高度符合国家对其制度的标准，不能够为了节约投资资本就一味的降低烟囱高度，表1为烟囱设计的最低标准。而对于烟囱的排气筒管道直径设计则需要符合垃圾焚烧工程中尾气的排放量，这样才能够较大程度上进行尾气的扩散和稀释。在已知排放速度的情况下，利用以下公式就那些排气筒管径。

3.2 垃圾焚烧烟囱结构设计。除去对垃圾焚烧烟囱进行工艺设计的改进外，还需要从烟囱的结构设计进行优化措施的采取。我国的垃圾焚烧工程中，一般采用的结构方式为组合式烟囱结构，大致分为：混合式烟囱。而混合式的烟囱结构不一定都适用于垃圾焚烧工程，部分垃圾焚烧厂在使用混合式烟囱中，会由于混合式的结构出现部分构件不受力的情况，而在此状况中，会由于承受风力作用下产生涡流，不利于尾气排放和稀释，并且还会出现烟囱受损的现状，最终致使烟囱使用年限较短。因此在结构设计中，要求符合垃圾焚烧厂的整体发展，采取适用于自身垃圾焚烧设计的结构形式，集中式烟囱、组合式烟囱以及独立式烟囱交替使用。

3.3 垃圾焚烧烟囱防护设计。对于垃圾焚烧工程来说，烟囱的使用年限直接影响着整个垃圾焚烧厂的投入成本，只有在做好垃圾焚烧烟囱防护设计的情况下，才能够促使垃圾焚烧使用的烟囱受到更好的防护，这样才能够促使烟囱的使用年限得以增加。在烟囱防护设计中，需要考虑到诸多的影响因素：自然因素，包括有大自然中的风霜雨雪等自然物质对于烟囱的拍击而造成的外部受损；尾气因素，包括有垃圾焚烧中产生的腐蚀性气体等对烟囱内部的腐蚀和侵害。在烟囱内部较可能的采用钢化玻璃技术，避免腐蚀性气体的侵害，外部则可以采用混凝土设计，增强其稳定性和坚固性。基于此，才能够做好垃圾焚烧烟囱的防护工作。

4 结语

综上所述，垃圾焚烧的过程中，烟囱的设计是至关重要的。只有在做好垃圾焚烧烟囱防护设计的情况下，才能够促使垃圾焚烧使用的烟囱受到更好的防护，这样才能够促使烟囱的使用年限得以增加。同时也能更加环保。

篇2

一、引 言

21世纪是一个环境与能源的时代，资源利用，环境保护，实现可持续发展早已成为各国共识。近年来我国人口增长和消费扩张造成垃圾量剧增，成为人们和谐生活的一大阻碍，合理的处理和利用城市垃圾日趋成为一个急待解决的重大问题。针对这一现状，垃圾焚烧处理产业逐渐在我国兴起。诚然，垃圾焚烧发电对垃圾减量和循环经济有明显的效果，但就其市场和技术层面的考量，其能否成为我国主流的垃圾处理方式，依然有待考证。

二、实地调研分析

我国垃圾焚烧产业的兴起较晚，且垃圾焚烧厂多密集于东部地区，是一个极具发展潜力和发展空间的产业。而杭州作为拥有三家大型垃圾焚烧发电企业--杭州绿色能源有限公司、余杭锦江环保能源有限公司及富春江环保热电股份有限公司的人居城市，在我国垃圾焚烧发电产业的发展上走在了前沿，既从中暴露出许多问题同时也给我们提供了宝贵的发展经验。因而，我们对上述三家企业进行了实地走访和调查，从中探索垃圾焚烧产业的一般问题和普遍经验。

通过实地调研和资料分析，我们将三家企业的重要指标汇总成表2-1，表格如下：

表2-1

调研发现，杭州市目前存在的三家大型的垃圾焚烧发电厂具有各自的区位优势，锦江环保、绿色能源和富春江环保分别位于余杭、滨江和富阳，从杭州市的东北角延伸到西南角，分别负责就近的城市垃圾的处理。但从处理的而垃圾数量来说，垃圾焚烧发电厂消耗的垃圾远远赶不上当前垃圾增长的速度，垃圾焚烧产业仍有较大的发展空间。

从垃圾焚烧设备而言，被访企业较对流化床垃圾焚烧炉的认可度较高，一方面，流化床焚烧炉能减少煤燃烧的使用；另一方面，该方法可以减少锅炉结渣、降低二恶英的排放。调研发现，余杭锦江环保能源有限公司于2009年完成将1#炉到流化床焚烧炉的改造并投入使用后，该年该公司的垃圾焚烧量由上年的13.24万吨增长到了23.99万吨，发电量由上年的3853万千瓦时增长到了4961万千瓦时，效果十分明显。但同时，流化床焚烧炉由于其复杂的操作、高昂的运行费用和大量的灰尘而有待进一步改良。

在调研走访时了解到，垃圾焚烧厂附近的部分居民对垃圾焚烧持有不乐观的态度，其中以杭州绿色能源有限公司滨江垃圾焚烧厂为最，而富春江环保热电股份有限公司的不满意程度最低。很多居民对垃圾焚烧厂产生的"二英"和粉尘污染抱有担忧的态度，努力解决垃圾焚烧发电厂的"二次污染"已经势在必行。

对三家企业的补贴额进行调研计算得出，余杭锦江环保和杭州绿色能源公司在近年度内的电价补贴和垃圾处理量补贴额分别在3670万元和6652万元左右，对富春江环保2012年度的年报进行分析发现，其前三季度除去政府补助也得到了约493万的补贴额，可见政府在绿色可持续发展行业的扶持力度巨大。

三、产业分析

据《中国城市建设统计报告》，我国城市的生活垃圾清运量以每年7%-9%的速度递增，垃圾的产生量远远的超过无害化、资源化的处理量。而目前国际上，尤其是西方发达国家，利用垃圾发电已经进入审慎阶段，值得我们借鉴。

（一）国内垃圾处理产业现状

资料显示，我国的垃圾仅城市垃圾部分得到安置处理，其中填埋处理占82.7%，焚烧仅占15%；其余将近70%未得到妥善处置。目前我国城市生活垃圾积累堆存量已达70亿吨，"垃圾围城"日趋严峻。

目前我国垃圾处理方式主要有卫生填埋、堆肥和焚烧。传统填埋技术要求低，投资少，但需占用大量土地资源，且造成巨大的资源浪费和二次污染，其粗放型的垃圾处理理念已经逐渐被淘汰。堆肥对垃圾中有机质含量要求较高，对厨余垃圾和生物制品垃圾较为适用。在当下城市固废泛滥的情况下，不能作为主要的垃圾处理方式。近年来出于节约资源和可持续发展的考虑，垃圾焚烧发电产业得到了较大的政策支持和较快的发展。垃圾焚烧发电占地面积小；减量化效果明显，还具有显著的资源循环利用的优势，迎合了当代可持续发展的战略。

1、我国垃圾焚烧发电的发展

我国在生活垃圾焚烧发电技术的研究、开发和应用等方面起步较晚，第一个垃圾焚烧发电厂在1987年投入运行，生活垃圾焚烧量仅为3.72%，远低于发达国家平均水平。近5年来基于垃圾总量剧增的现实和可持续发展理念的深化，垃圾焚烧发电项目发展迅猛，在政府的大力支持下，全国各地都在大干快上垃圾焚烧发电项目。截止2010年9月，我国共建有生活垃圾焚烧厂100座，总处理能力达到9.2万吨/天，约占总垃圾处理的21.0%。2011年始，垃圾焚烧项目的大气污染逐渐问题逐渐凸显，垃圾焚烧发电项目的"大干快上"的热情逐渐消减，人们开始客观审视垃圾焚烧发电的可行性和科学性。

2、国家政策导向及相关措施

2000年以来，垃圾焚烧发电项目逐渐吸引了政府和民众的眼球。

《全国城市生活垃圾无害化处理设施建设"十一五"规划》、《全国城镇环境卫生"十一五"规划》乃至2008年国家发改委的《可再生能源发展"十一五"规划》都鼓励选用先进的焚烧处理技术，建设垃圾焚烧发电厂，并指出到2010年，建成垃圾发电装机容量50万千瓦。

此外，垃圾焚烧发电厂享有税收优惠：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；2009年底起，我国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。

不仅如此，垃圾焚烧产业还享受优厚的政府补贴：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，从每吨50元到200多元不等。

2012年我国又密集出台了两项扶持政策，规定垃圾焚烧发电执行全国统一垃圾发电标杆电价每千瓦时0.65元。"十二五"期间，我国城市生活垃圾无害化处理设施建设投资总量将达2636亿元。相关资料表明，垃圾处理费补贴和上网电价收入已经成为目前我国垃圾焚烧厂的主要利润来源，政府以多种方式培植和推动垃圾焚烧发电项目，包括为厂商提供优惠贷款、保证利润、奖励投资、甚至承担兴建费等。

（二）国外垃圾焚烧产业发展状况

近50年来，发达国家的发展水平引致对垃圾处理更高的要求，垃圾焚烧发电项目逐渐代替了纯粹的垃圾焚烧项目。垃圾焚烧发电最早起源于德国和法国，迅速发展于美国和日本，目前，日本、瑞士、德国、美国的圾焚烧发电水平都处在产业的前沿。

日本是目前世界上拥有最多垃圾焚烧发电厂的国家，其最早的垃圾发电站建于1965年，70年代日本在全国大力推广垃圾焚烧，焚烧厂的数量一度占到全球的70%。由于垃圾焚烧产生严重气体污染，日本从90年代末开始颁布一系列法律以严格环境控制标准，使得大量垃圾焚烧发电厂被迫关闭，陆续从原来的6000多座减少到了现在的 131 座，总装机容量达650MW 。由于日本目前实行了严密的垃圾分类措施，焚烧效率大大提升。

美国垃圾焚烧产业发展迅速，至1990年，美国已建垃圾焚烧厂400座，焚烧率达18%，到2000年提高到40%，垃圾发电达2000MW。1990、2000和2005年，美国生活垃圾焚烧发电的比例分别为14.5%、14.1%、14.6%，由此可见，自1990年以来，垃圾焚烧一直在全美范围内发挥重要的作用并仍有巨大发展空间。

德国曾因为环境污染问题颁布了"焚烧炉禁令"，但是德国走出了其特有的技术发展之路。在德国所有的66个生活垃圾焚烧厂中，由于按照法规要求配置了袋式除尘器，二英年排放量由400g下降到不足0.5g，下降幅度接近1000倍，污染减排效果十分显著。

经过100多年的发展，垃圾焚烧发电技术已逐渐成熟可靠，成为了当前国际上广泛运用的生活垃圾终处理技术。国外对生活垃圾焚烧厂实施了大规模的结构调整，通过更高的环保标准来改造旧的焚烧厂，关小厂、建大厂，使焚烧发电厂向规模化、大型化发展。

（三）综合分析和发展方向探索

从发达国家的发展经验来看，发展初期，焚烧发电厂的数目会有一个较大的增长，之后随着市场的日趋成熟，垃圾焚烧发电厂数目将趋于稳定，事实上由于"二次污染"等原因，绝大部分国家都会限制垃圾焚烧发电厂的数目并关闭超过实际需求的厂。垃圾焚烧发电并不是最优的垃圾处理模式，在该模式的探究下，发达国家已经逐渐由单纯的垃圾焚烧发电过渡至集垃圾分类、垃圾回收、垃圾处置、垃圾循环为一体的商业运作形态。

相较于国外的发展经验，我国正处于垃圾焚烧产业的成长阶段，具有企业数目迅速增加，技术大量引进的阶段，应该尽量在发展过程中做好长足的应对准备，避免重蹈发达国家先污染后治理的覆辙，于此同时，我国应结合国情探索合适的、可循环的、绿色环保资源节约的垃圾焚烧产业模式。

四、生态循环联动圈模型的建立

（一）生态经济循环联动圈模式模型介绍

1、模型总体介绍

结合综合实地调查获取资料、对垃圾焚烧产业前景的分析以及杭州盈利垃圾焚烧企业的成功发展模式，我们提出了"生态经济循环联动圈发展模式"的构想：在联动链前端设有垃圾分类回收再输送至各个企业的小循环圈；在联动链中端，通过在垃圾焚烧企业周围布局以热能、电能为能量需求或者以垃圾焚烧产生的灰渣为物质需求的企业来达到资源的互相供给和循环利用，这些企业可以利用垃圾焚烧企业的产品及服务来进行生产，并且这些企业产生的垃圾废物可以给垃圾焚烧企业提供充足的原料；在联动链的终端，我们在附近布局以填埋场和苗木林地以减少污染。上述构建出一个如图4-1所示生态循环经济的产业链。

图4-1

2、垃圾回收分类环节

城市垃圾中的厨房垃圾经过脱水发酵后课堆肥利用，可回收物鼓励通过市场途径回收利用，有毒有害垃圾实行专业无害化处理，只有其它垃圾才是真正适合用于垃圾焚烧发电的材料。因此在垃圾焚烧之前，回收分类工作至关重要。

近两年来，杭州市一直开展垃圾分类试点和"清洁直运"工作，取消了所有的垃圾中转站，直接将城市垃圾运送到远在市郊的垃圾处理中心。我们设想在"清洁直运"之前基于各个社区和地段的垃圾特点实现对垃圾的粗糙分类，并根据分类特点将垃圾运输至相应的填埋场或焚烧厂进行二次处理。我们拟在垃圾填埋或焚烧之前增加细分类和回收环节，对可回收的物质进行归类并运输至相关的企业，如回收到的金属可以转售给机器制造企业，以构造小型可回收物循环圈。

3、相关企业与循环联动圈

在一个循环圈内，企业间可以建立起互助发展的联盟关系。以化工企业为例，化工产业有一个特点，从原料、中间体、副产品到"三废"，没有真正的废物，只有放错了地方的资源。产品和企业容易形成上下游关系，适合集聚发展。

我们拟建立各有特色的生态园区，每个生态园区以相应的主题展开，找寻相互契合的能够进行循环联动的上下游企业进行组建，如养殖-苗木-化工等达成一个生态园区，每个园区内构造相应特点的垃圾处理厂。一整个生态园区内实现资源共享和互补，努力实现"零排放"。

（二）模式发展实证分析与改良

我们以走访的其中一家企业--富春江环保热电股份有限公司企为着手点，分析循环联动圈模式的实际可能性。

1、发展优势分析

公司所在地浙江省富阳市，造纸业是富阳市第一支柱产业，据规划，富阳市政府将引导和鼓励工业园区外造纸企业不断向园区集聚，而公司所在的灵桥工业区将作为富阳造纸业未来的主要发展区域。随着园区规模的不断扩大，园区内企业的不断增多，三大造纸园区外的造纸企业将逐步直至完全向造纸园区内集聚，公司未来的供热供电需求也将不断增加，集中供热发展潜力很大。

2、循环经济可行性

由于造纸生产工艺的特殊性，其生产过程中会消耗大量的蒸汽，同时还会产生大量的废纸渣和造纸污泥。将适当处理后的废弃物进行焚烧处理，一方面可以最大限度的对该部分废弃物实现"减量化、稳定化、无害化"处理，另一方面，通过综合回收利用其焚烧过程中所释放出来的热量，并将所回收的热量用于发电及供应造纸企业生产用热需要，从而实现对该部分废弃物的"资源化、减量化、再利用、无害化"目的，实现循环经济发展目标，如下图4-2所示。

图4-2

3、发展的阻碍

虽然富春江环保热电股份有限公司与周边造纸厂形成了小规模的园区循环经济，在一定程度上达到自产自销自给自足的状态，但由于其园区内产业结构单一，焚烧发电厂能够利用的也只是造纸厂废弃物中很小一部分，大部分废弃污染物仍旧被排放到自然环境中去，并不能形成良好的生态经济循环，其发展模式仍需要得到进一步的改变，以谋求更大的经济效益和社会效益。

4、改进后的富春江灵桥工业区的生态经济循环联动圈模式

近年来富阳市为进一步提高垃圾处理质量，充分发挥环保热电厂的生态效益、节约土地资源，先后规定城区街道和各个乡镇为生活垃圾集中焚烧处理收集范围。在中转站进行垃圾分类分拣，提拣燃烧充分、热量较高的垃圾，通过密封式垃圾运输设备运送至富春环保。在此基础上，我们构想在三大造纸园区与富春环保热电企业之间构建直达运输系统，将造纸厂废纸渣和造纸污泥转移到焚烧厂，与生活垃圾一同进行初步处理，以达到焚烧要求，进行焚烧发电。

对于园区企业单一，造纸工业污染尤其是水污染严重问题，造纸厂本身应该严格控制生产过程中的污染，将黑液、打浆机污水和造纸机污水等废水经过合理的物理化学方法对污水进行回收利用，但其中有些技术对于小型造纸厂来说，投资回报率过低。我们构想在富春江沿岸开启污水处理厂，将一定区域范围内的造纸厂废水进行集中处理，提高运作效率，同时对废水中的部分化学元素加以提炼分拣，循环利用。此外，污水处理厂若选用亚铵法、石灰法等工艺对煮废液乃至全部废水进行厌氧化处理，可与农业相结合，借由沼气池进入生态系统。

该循环的丰富使得生态经济循环联动圈模式得到进一步的完善，更大程度实现园区生态循环经济的目标。

五、商业模式的推广

（一）生态经济循环联动圈的BOT模式推广

基于生态循环联动圈巨大的正外部性，我们设想以政府特许经营权市场化招标-建设-运营-转让（BOT）为主流的商业模式来推广生态经济循环联动圈模式。

下图是BOT模式运作的一般模式：

图5-1

政府部门通过特许权协议，将垃圾处理项目的特许权授予私人参与者，私人参与者在特许期内负责循环联动圈的设计、融资、建设、运营和维护，并回收成本、偿还债务和赚取利润，特许期结束后将项目所有权无偿移交签约方的政府部门。该模式一方面减轻财政压力，另一方面从国际、国内乃至民间多渠道融资，引入市场了竞争机制，能显著提高项目管理水平增强市场竞争力。

（二）BOT模式生态经济循环联动圈可行性分析

生态经济联动圈模型布局以垃圾焚烧企业和周边一些以热能、电能为能量需求或者以垃圾焚烧产生的灰渣为物质需求的企业，单靠政府筹措运营很难带动联动圈的整体发展，当通过BOT模式的应用，政府采取超投标的方式成立项目专设公司达成项目特许协议，通过项目公司与垃圾焚烧企业及周边企业进行协商运作整个联动圈，一方面，能够保持市场机制发挥作用。另一方面，也为政府干预提供了有效的途径。。尽管BOT协议的执行全部由项目公司负责，但政府自始至终都拥有对该项目的控制权。在立项、招标、谈判三个阶段，政府的意愿起着决定性的作用。在履约阶段，政府又具有监督检查的权力，项目经营中价格的制订也受到政府的约束，政府还可以通过通用的BOT法来约束BOT项目公司的行为。政府主导，私人投资的模式将给垃圾焚烧产业带来竞争力的大幅提升。

六、总结

（一）学术价值

垃圾焚烧产业的"生态经济循环联动圈模式"的提议，通过前期的垃圾分类回收建立起多个小循环圈，又通过垃圾焚烧与相关的能源工厂耦合形成大的循环联动圈，通过循环圈的嵌套实现垃圾焚烧产生的热能、废料的二次运用以节约资源、减少污染并减少相应的成本。此外，我们巧妙变通BOT模式对循环联动圈进行商业推广，将民间资本吸收进入垃圾焚烧这种具有巨大正外部性的产业，以提升产业运作效率、充分运用资本。

（二）经济效益

在企业层次，主要通过企业内部的清洁生产、资源高效利用和废弃物的循环利用等手段实现循环经济的发展；在园区层次，主要是通过企业之间的物质、能量和信息集成，实现资源共享、副产品交换和废弃物资源化；在区域层次通过建立整个区域的循环经济网络，实现人与自然的和谐发展。我们的生态经济循环联动圈模式，通过政府的合理补助以及企业转型，垃圾焚烧企业的投入产出比将得到有效的提高，提升了企业的业务盈利，扭转以往亏损的局面，为其增加投资，扩大企业规模奠定一定的基础。同时，将焚烧产生的热能进一步转化，残留物质进行化学加工，带动了发电、化工产业的发展，为经济的良性循环发展提供了可能。

（三）社会效益

循环联动圈模型所催生的生态工业园区本着是尽量减少废物，充分利用资源的宗旨将园区内的一个工厂或企业产生的副产品用作另一个工厂的投人或原材料，通过废物交换、循环利用、清洁生产等手段，最终实现园区的"零排放"。生态经济循环联动圈模式使得能量、物质在社会普通民众和焚烧发电以及相关企业中循环，减少垃圾废弃物的荒置，提高能量的利用效率，从定义上符合了全面、协调、可持续，是一种科学的经济模型，能有效推动社会的科学发展。此外，生态经济循环联动圈通过产业链整合促进产业间的延伸触合，使增长内生就业的机会增加，为建设和谐社会注入了强劲的动力。

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篇3

中图分类号：C35文献标识码： A

前言：目前，垃圾焚烧仍存在较多争议，民众反对现象时有发生。要想更好控制生活垃圾焚烧污染，要接受公众监督，做到信息公开，更要从源头上做好垃圾分类，结束焚烧混合垃圾，尤其是焚烧含氯塑料、含重金属电子产品以及其他有毒有害垃圾，禁止一切工业垃圾进入生活垃圾焚烧厂。相比发达国家，我国垃圾成分复杂、含水率高、热值低、分类不到位，引进的国外先进技术并不实用，因此，开发适合我国垃圾自身特点的焚烧技术及设备、确保垃圾焚烧的安全性、降低投资及运营成本，将是发展的主要方向。

一、城市垃圾焚烧处理现状

随着我国城市化加速，城市垃圾问题日趋突出，全国城市垃圾堆存累计侵占土地已超过5亿m3，所致经济损失每年达300亿元人民币，且此趋势会随城市化进程加强。当前，垃圾处理方式主要有填埋、堆肥及焚烧，其中填埋约占50%，堆肥约占10%，焚烧约占12%，城市垃圾仍有近30%未进行处理。从三种垃圾处理方式应用效果看，焚烧在投入成本、环境保护、能源转化等方面存在显著优势；且焚烧处理所表现的特点，如最大限度降低垃圾重量、减小垃圾体积、直接进行处理、分解垃圾中有毒物质等，适应了城市垃圾排放构成的处理需求。从垃圾焚烧处理应用现状来看，焚烧处理法虽未在我国城市范围内广泛应用，但有所推广。20世纪80年代深圳垃圾焚烧发电厂的建立与成功运行，为垃圾焚烧发电提供经验；我国自行研究的乐山市凌云垃圾焚烧炉可实现日处理垃圾30t，且能在不使用辅助燃料的情况下连续燃烧；FDLIF-50B生活垃圾焚烧炉，生活垃圾处理能力为50t/d；哈尔滨垃圾焚烧发电厂应用日本流化床焚烧技术，适时电脑网络监控，实现日处理垃圾200t以上，排烟标准达到我国环保标准；上海浦东御桥工业园所建千吨生活垃圾焚烧发电厂，可实现年处理垃圾36.5万t，且能实现向城市供电。此外，杭州进行垃圾焚烧“西部规划”，选取九峰区域进行建厂，并设计日处理量为3000吨，所排烟气符合欧盟标准；成都在龙泉驿区建立垃圾焚烧厂，实现日处理量 800t；山东、福建、河南、安徽等省纷纷建立垃圾焚烧处理厂等；同时，国家已确定在不同区域建立百家垃圾焚烧处理厂，这为我国城市垃圾焚烧发电提供了支持。但从我国垃圾处理厂建设来看，主要靠引进国外技术与设备，自行研发项目较少，所需设备及运行费用较高，要实现焚烧垃圾处理厂综合效益，还应加强焚烧设备及技术的研发及外在设备与技术的合理运用。

二、垃圾焚烧处理技术及工艺

城市垃圾含有水分、灰土较多，在进行焚烧焚烧处理时必须选择对应的焚烧设备、焚烧技术及烟气处理工艺，以保证垃圾焚烧效果。当前，主要焚烧技术有：流化床焚烧技术，其主要优点有：1） 操作方便，运行稳定。垃圾破碎混合后，质地较为均匀，流化床以石英砂为热载体，避免了床急冷急热，燃料稳定燃烧；垃圾干燥、着火、燃烧及后燃烧几乎同步进行，无需进行复杂调整，易于实现自动化，且能在短时间内启动与停止，可连续燃烧。2） 有效避免二次污染。焚烧时对有害物质进行处理，仅采用流化床，便能够将NOx含量降至100ppm以下。同时，减少了废水产生，避免了金属污水。3） 寿命长、投资省，适于大型化发展。但此设备消耗动力较大，磨损较为严重，须加强设备维护与保养。回转窑焚烧优点有：1） 回转窑燃烧适应范围较广，能焚烧不同性能的废弃物。2） 机械零件较少，故障较少，可长时间连续运行。但其热效率较低，所需辅助燃料消耗较多时，会产生有臭味、温度低的气体；窑身长，占地面积达；炉排结构较为严格，成本较高。炉排型焚烧时不需要对垃圾进行严格预先处理，炉排运动可实现垃圾处理的机械化。但在使用此设备时，需考虑垃圾的停留时间、搅动及翻转。由此可见，流化床焚烧技术综合性能较好，尤其适应我国垃圾热值相对偏低的实际，故其发展前景最好。随着标准的提升，现有的垃圾焚烧厂可能要进行技术改造才能达标。更严格的排放标准，有利于公众接受垃圾焚烧这一处理方式，同时也将促进尾气处理系统、烟气在线监测等技术的创新与发展。

三、垃圾焚烧处理技术的发展及前景展望

随着科学技术的发展及对外开放的加强，一些新技术被运用到垃圾焚烧处理中，如垃圾燃料（RDF） 处理技术、气化等，且表现出独特的优势，这为垃圾焚烧处理提供了支持。RDF技术一般采用循环流化床及内循环流化床技术，可大规模处理生活垃圾，如我国较为发达的城市广州、上海、深圳等，垃圾排放量大、热值高、能源较为紧张，可使用此技术；但由于此技术起步较晚，其制造工艺、燃烧方式、炉内脱氯机理、排灰处理等尚未探明，此技术应用受限；因此，要推进此技术发展，必须结合我国城市实际状况、技术条件选择炉型，加强焚烧技术、净化技术、废水处理技术等研究。气化技术是根据空气流体力学原理，使炉体内生物质在空气及一定温度作用下，充分裂解后产生可燃性气体，或是燃料经制气室，在封闭、缺氧环境下，利用干流热解及氧化反应后产生可燃气体，进而实现生物质原料造气、燃气净化、自动分离等功能。这不但使垃圾再利用，提升了资源利用率，且通过燃烧垃圾实现热能、电能等转化，适应了我国城市能源紧张、生态城市建设的要求，具有良好的发展前景。

四、推进城市生活垃圾焚烧处理发展的途径

一方面，强化政府与垃圾焚烧行业的规范化行为，解除民众疑虑。一些民众抵触垃圾焚烧的原因在于，垃圾随处焚烧、焚烧后产生有害气体等。对于此，政府应加强对垃圾焚烧的规范化管理，制定相关法律制度、政策规定垃圾焚烧行为；设置专门监督部门，监督垃圾焚烧；强调环保部门、垃圾管理部门、监督检查部门的职责，改变多头管理、多头分权、多头管理效率低的局面，进而保证垃圾焚烧规范进行。垃圾焚烧厂应端正自身行为，严格按照环卫行业许可、国家环保标准等选择合理地垃圾焚烧设备、技术等，以保证垃圾焚烧实现最大化效益。另一方面，加强宣传教育。以社区、电台、媒体等路径，向民众介绍宣传垃圾焚烧、填埋、堆肥等垃圾处理方式，使民众了解垃圾焚烧的综合效应；以社区活动、环保竞赛、垃圾焚烧知识问答等方式，促使民众参与到垃圾焚烧处理活动中，并以此刺激民众形成垃圾分类放置、减少垃圾排放等日常行为习惯，进而减少垃圾污染与治理。

五、结语

焚烧法适应了城市垃圾构成特点，且具有环保、经济、社会效益，而要进一步推广此方法，必须结合我国城市垃圾特性进行焚烧技术、系统设备、工艺研究，尤其要加强国内化技术研究，同时，发挥政府、焚烧厂、公众等多方面力量，以推动焚烧法推广，最终推动城市和谐、持续发展。

[参考文献]

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随着我国城市化进程的不断发展与人们生活水平的不断提高，所产生的生活垃圾也不断增加，垃圾处理问题逐渐成为了制约城市与环境发展的关键因素。实现垃圾处理的无害化与资源化已经成为了垃圾处理的共识。在垃圾的回收利用中难免会产生废弃物，当前针对废弃物的处理主要包括填埋、生物化学处置、热处置三种方法，其中热处置――焚烧法在我国的应用较为广泛。

一、我国垃圾焚烧的现状

当前，垃圾焚烧是我国垃圾处理的主要方式，具有无害化、减量化、资源化等特点。垃圾焚烧过程中要想最大限度地实现无害化与资源化，垃圾焚烧设备的安全、高效、连续运行是其中的关键。我国的生活垃圾具有品味低、组分复杂等特点，在焚烧的过程中存在着很多影响设备运行的问题，积灰问题就是其中比较重要的问题之一。生活垃圾的品位较低、成分复杂，在焚烧的过程中很容易产生积灰、磨损、腐蚀等问题，对焚烧炉的安全、稳定运行造成影响。其中积灰沾污不仅仅会造成能量转化效率的降低，又常常是引起其它运行事故的诱因。

所有的燃烧设备中都存在着积灰问题，垃圾焚烧设备也同样如此，轻微的积灰并不会焚烧设备产生较大的影响，只有在过度积灰的情况下才会对焚烧设备产生危害。一方面，严重的积灰问题会导致焚烧炉受热面传热效率大幅度下降，造成垃圾处理能力与能量利用效率的降低；另一方面积灰可能会导致烟气流通面堵塞，出现烟气偏流的情况，导致焚烧设备运行形成运行故障隐患。在焚烧炉设计与运行的过程中，一方面采用设备防积灰措施降低焚烧设备积灰情况；另一方面采用吹灰手段来缓解受热面的积灰问题。但是这些方式的清灰效果并不理想，最终导致积灰烧结情况的出现，形成恶性循环。

二、垃圾焚烧炉受热面积灰的生长特性

在垃圾焚烧炉的尾部烟道中，各个受热面都会出现积灰的现象，而粘结性积灰主要出现在过热器与省煤器之间。粘结性积灰对受热面的影响要比松散性积灰更大，而且其生长速度更快、清理更加困难。影响粘结形结合的因素包括多个方面，其中最为关键的就是烧结、多相反应。

在垃圾焚烧炉尾部受热面积上，在低于灰熔点的温度之下会出现积灰烧结的情况，在气固与多相反应的作用之下形成Ca-S性粘结积灰。积灰的烧结过程属于化学反应过程。在对垃圾焚烧炉烧结积灰进行分析的过程中，烧结积灰断面结构从过热器到省煤器随着烟气温度的降低而逐渐稀疏，在积灰中包含了少量钙的硅酸盐，这可能是形成烧结积灰熔融相的原因。在不同受热面的烧结积灰中，Ca、S的含量存在一定的差异，对流受热面的烟温在600℃左右，其积灰中包含最大量的Ca、S。

按照生成顺序进行划分，垃圾焚烧炉高温受热面烧结积灰包括根部、生长段两个方面，其中根部又划分为内层、过渡层与外层三个部分。沿着受热面烧结积灰的生长方向，Ca、S的变化趋势大体上是一致的，根部与生长段相比，钙、氯含量较高，而硅、铝含量较低，硫含量基本相同。在根部，与过渡层与外层相比，内层的碱金属钠、钾的含量较高。

三、垃圾焚烧积灰硫酸盐化分析

通过对垃圾焚烧炉受热面积灰特性的分析发现，致密积灰的形成的过程中往往包含着高度的硫酸盐化。焚烧炉内的飞灰可以直接参与脱硫，但是积灰形成并不相同，其硫酸盐化并不是在气固充分混合的条件下形成的，而是在烟气冲刷掠过积灰表面的过程中进行的，其脱硫的速度比炉内飞灰要慢很多。虽然这种积灰硫酸盐化对积灰脱硫的贡献比较小，但是对积灰烧结致密化过程却具有较大的影响。因此，对积灰硫酸盐化进行研究，明确硫酸盐化的影响因素具有非常重要的意义。

在400℃到750℃的温度区间中，垃圾焚烧积灰的硫酸盐化反应受到扩散过程的控制，温度并不是硫酸盐化反应最主要的决定因素；600℃是硫酸盐化反应进行的最适宜温度段。如果温度较高，积灰硫酸盐化反应的产物分解较快，将会导致硫酸盐化的转化率不高；但是较高的温度利于硫酸盐化反应持续反应能力的提高。

在垃圾焚烧积灰的硫酸盐化反应中，SO2的浓度越大，反应的速度越快。除SO2之外，烟气中还包含HCl成分，该成分对硫酸盐化反应的影响比较复杂，当SO2的浓度较低时，HCl对硫酸盐化反应有着阻碍作用；当SO2浓度较高时，HCl在低温情况下对硫酸盐化产生促进作用，在高温下对硫酸盐化的影响并不明显。

积灰中CaO含量越高，硫酸盐化的反应过程增重量就越大，积灰更加容易实现团聚，但是积灰中可反映物质的转化率增长速度要高于CaO含量较低的积灰，主要的原因是积灰中所包含的惰性物质能够对反应产物进行淡化，但是也能够增加积灰的松散度，从而发挥间接促进反应作用。

四、垃圾焚烧炉对流受热面的积灰腐蚀机理

垃圾焚烧炉在运行的过程中，对其运行经济性与安全性产生影响的主要因素之一就是受热面高温腐蚀。受热面绝大部分都会被积灰所覆盖，这就导致受热面腐蚀是在气体、液体与固体多相作用下的复杂过程。深入了解垃圾焚烧炉对流受热面的积灰腐蚀机理，有利于对腐蚀行为的发生与发展进行预测，同时能够为受热面的设计及防护措施提供数据与指导。

焚烧炉受热面积灰高温腐蚀情况普遍存在，高温烟气中包含有酸性气体、盐类蒸汽、飞灰颗粒等，这些可能是造成受热面积灰高温腐蚀的原因。虽然这种高温腐蚀的情况并不明显，但是一般都是在没有察觉中进行的，一旦出现穿管等事故将导致设备停运，检修的过程中也不易找到事故点，只能够将整个受热面全部更换，对焚烧炉运行的经济性与安全性都存在威胁。

垃圾焚烧过程中，受热面在烧结积灰条件下出现的腐蚀行为属于应力开裂腐蚀，是致密烧结积灰的应力破坏作用与积灰中的氯离子扩散腐蚀共同作用的结果。在腐蚀积灰的外层上，其烧结强度非常高，导致积灰在温度波动的过程中对受热面产生非常强烈的应力冲击，对受热面金属造成损害。扩散过程实际上就是腐蚀反应的控制步骤之一，在浓度梯度与高温梯度的影响之下，积灰中的Cl- 向金属氧化层内不断扩散，造成金属表面缺陷的加重，对反应有促进作用。减少高强度烧结积灰的形成和高氯垃圾的大量集中入炉焚烧对预防垃圾焚烧炉受热面的积灰腐蚀非常重要，对金属表面进行有效的处理以及采用科学合理的吹灰手段都可能有效抑制积灰腐蚀的速度。

总结：

随着我国城市化进程的不断发展与人们生活水平的不断提高，所产生的生活垃圾也不断增加。在垃圾焚烧的过程中，焚烧炉受热面的积灰一方面会影响热效率，另一方面会影响烟气流动，导致磨损与腐蚀加剧，导致焚烧炉工况降低、污染物排放量增加。因此，在对垃圾焚烧进行优化研究的过程中，积灰问题已经成为了重点内容。在积灰缓解的过程中主要采用的是吹灰装置，但是吹灰一旦出现烧结情况，吹灰的效率将降低，同时会造成积灰生产速度与破坏能力的不断增加，对垃圾焚烧的经济、安全等造成威胁。垃圾焚烧过程中积灰的烧结是一个受到多方面因素影响的复杂过程，本文从垃圾焚烧炉受热面烧结积灰的特性研究和形成机理、烧结积灰的硫酸盐化反应、烧结积灰条件下的腐蚀机理等方面进行了系统的研究，为垃圾焚烧炉的积灰优化提供基础资料和指导。

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【分类号】X51

引言

城市垃圾作为污染城市生活环境的主要方式，严重影响到了城市生活环境的质量，而城市生活垃圾焚烧虽然能够减少这些垃圾的不断堆积，但是一些不合理的焚烧方式不但不能降低污染程度，反而还会产生一些更加严重的有害气体污染，这些有害气体借助风力往往会迅速扩散到城市的每一个角落，对人们日常生活的质量带来严重的负面影响。例如近些年来随着城市垃圾焚烧中的气体污染，使的越来越多的城市老人都因空气质量问题而患上一些呼吸道疾病，严重危害到整个城市人们的身体健康。目前随着“可持续化绿色健康发展”发展理念的提出，人们对城市垃圾焚烧也有了新的认识，“到底如何来焚烧垃圾，如何减少焚烧中的气体污染”已成为环保研究者关注的焦点。另一方面，国家也在逐渐加大对市垃圾焚烧中的气体污染防治的管理力度，一些新型环保有效的城市垃圾焚烧技术也在不断地开发和运用，这对城市环境保护是百利而无一害的。

一、我国城市垃圾焚烧中的气体污染与防治的发展现状

目前我国城市垃圾主要的来源是生产垃圾和生活垃圾，包括一些塑料废品和其它材料。由于这些垃圾材料有助于燃烧，因此城市垃圾焚烧已经成为一种常见的垃圾处理方式，而这种处理方式往往也会给人们的日常生活和身体健康带来诸多的不便。近几年由于人们对环境保护意识的提高，国家高度重视环境保护事业，因此在珠海、上海、北京等其它城市垃圾较多的大型城市建立了许多的垃圾焚烧处理厂，据中商情报网数据显示每年可以减少二氧化硫排放量高达1000多万吨。另一方面，国家也正在不断地完善焚烧气体污染排放标准，并大力开发一些新型的垃圾焚烧废气防治处理技术，大大提高了整个防治的实际效果和质量。但是这些好的处理政策和技术只是在那些发达城市得到了很好的落实和运用，而那些二线及以下城市却还没有得到足够的重视，呈现出发展不均匀的现状。显然由于气体污染的特殊性，很难从根本上对气体污染进行有效地防治。总体说来城市垃圾焚烧中的气体污染与防治工作的发展速度较快，但是发展不均匀也是一个制约其发展的主要因素之一，在今后的发展过程中，需要全面进行控制和防治。

二、城市垃圾焚烧中的气体污染的主要危害

众所周知在整个垃圾焚烧过程中，常常会产生大量的粉尘、二氧化硫（SO2 ）、一氧化碳（CO）、氯化氢（HCL）、氮的氧化物（NO x）等其它污染气体。这些气体的来源及危害如下表所示，显然这些垃圾焚烧所产生的气体是具有较大危害性的，如果不加以管理和防止，就会给城市生活环境和人体健康带来不必要的麻烦。

三、城市垃圾焚烧中的气体污染的防治措施

要想有一个健康环保的城市生活环境，就需要对城市垃圾焚烧中的气体污染进行科学有效的防治，其主要的防治措施有：（一）进行防臭处理。城市垃圾由于长时间的堆积腐烂，使其产生高温，促使腐烂臭气四处飘扬。故而需要利用密闭式燃烧处理设备来将垃圾集中处理，同时还利用通风设备减少臭气外溢。（二）减少垃圾焚烧中气体的产生。首先对垃圾进行分类处理，以避免燃烧时气体间相互反应，形成二次污染。接着对垃圾燃烧炉进行通氧处理，是整个燃烧化学反应能够完全进行，以减少一氧化碳、氮的氧化物气体产生。接着控制垃圾燃烧炉中过量的氧气，以减少氮的氧化物气体产生。最后对炉内的尾气进行处理，主要是利用化学反应原理来进行有效处理，适量使用固硫固氯剂，来使二氧化硫气体等气体变成固体物质，以减少其扩散污染。（三）对垃圾燃烧炉中产生尾气进行分离处理，采用气体分离技术把各种不同的气体单独分离出来，进行二次利用，这样不仅能够减少有害气体的排放，而且还能够提高能源的利用效率，符合可持续发展的要求。这也是目前最为提倡的城市垃圾焚烧中的气体污染的防治处理措施，应该得到广泛的推广和使用。（四）使用绿色环保的用品，以减少城市垃圾焚烧的发生率，从产生污染气体根本原因的角度出发来实施防治。这样既可以减少气体污染的来源，而且还能节约资源，完全有利于现代社会环保发展的需求。（五）采用其它城市垃圾处理技术，例如利用高压压缩进行填埋、填海处理，或是进行回收二次利用。这样也能够减少污染气体的产生，从侧面起到了城市垃圾焚烧中的气体污染的防治的目的。

四、对未来城市垃圾焚烧处理技术的建议

城市生活垃圾焚烧污染对整个城市建设和发展都会带来严重的影响，这就需要对我国未来城市垃圾焚烧处理技术有一个更好的发展目标和方向。一是要对城市垃圾的产生来源进行严格的控制，号召广大人们群众使用节能环保的生活用品，以便能够从根本上防治垃圾焚烧过程的发生。完成这一目标的关键就是提高人们的环保意识和新材料开发技术的不断开发，从而有效减少了城市垃圾的产生。而是要对城市垃圾焚烧处理技术进行提高和完善，目前大多数城市垃圾焚烧处理都是采用直接燃烧处理，不能很好起到防止二次污染的作用，造成处理失效。在这一块除了通过自己研究还开发新技术外，还可以适量的引用一些国外先进的城市垃圾焚烧处理技术，尽可能的使我国的城市垃圾焚烧处理系统变得更加完善和合理。另外还需要扩大国内的城市垃圾焚烧处理范围，全面实施无污染、绿色安全的城市垃圾焚烧处理措施。

结束语

现阶段普遍提倡节能环保，而城市生活垃圾则是背道而驰，故而需要对其进行合理的处理，否则还会加大其危害程度。城市生活垃圾焚烧是一项既复杂又伟大的环保建设工程，如果处理不得当，就会造成二次污染，失去了环保的实际意义。在今后的城市垃圾焚烧中的气体污染与防治过程中，需要小心谨慎实施垃圾焚烧处理措施，切记不要以“环保节能”名义随意来对城市垃圾进行焚烧处理，应该遵循循环利用、生态无害、可持续发展为宗旨，以资源化、无害化、减量化为原则来对焚烧中的气体污染进行有效的防治。

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2013年8月中旬，国务院印发了《关于加快发展节能环保产业的意见》（以下简称“《意见》”），全面肯定了垃圾焚烧发电，提出到2015年中国城镇生活垃圾无害化处理能力要达到每日87万吨以上，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。

受国家政策春风的激励，垃圾焚烧发电项目在全国各地密集上马。业界测算，这意味着“十二五”期间垃圾焚烧发电项目的投资总额将超过1 000亿元。

“旱涝保收”争补贴

目前，中国各地垃圾焚烧项目的上马速度正明显加快。但与过去不同，这一轮密集上马垃圾焚烧项目的地区已不仅限于北上广等大都市，许多二三线城市也在加大垃圾焚烧项目的审批和建设。

南宁市投资10.8亿余元建设生活垃圾焚烧发电厂项目公开招标工作顺利完成；总投资8.13亿元的北京南宫生活垃圾焚烧厂项目在大兴区开建；广东四大垃圾焚烧电厂的环评、建设工作也在积极推进。

出现垃圾焚烧项目集中上马主要有两方面原因，一是城市垃圾数量快速增长，从长远看，垃圾处理的市场空间较大；另一个原因则是垃圾焚烧属于环保产业的一部分，地方政府想以此来拉动经济增长。一方面，大小城镇面临“垃圾围城”困境；另一方面，新型城镇化建设也对城市垃圾处理等基础设施项目投资提出了新的要求。业内有关专家还指出，垃圾焚烧项目上马快，是因为可以从国家拿到补贴，而且企业投资垃圾焚烧项目的利润稳定。

2012年4月，国家发展与改革委员会颁布《关于完善垃圾焚烧发电价格政策的通知》，规定：“以生活垃圾为原料的垃圾焚烧发电项目，每吨生活垃圾折算上网电量暂定为280千瓦时，执行全国统一的每千瓦时0.65元上网电价。”

除了享受电价补贴之外，垃圾焚烧发电厂还能享受到垃圾处理费、优惠信贷等多重政策。据悉，大多数垃圾焚烧厂难以达到满负荷运作，但是，政策补贴还是会按合同发放到位。可以说，垃圾焚烧厂的盈利模式就是靠这些补贴，实现“旱涝保收”的。

然而，在巨大的投资冲动面前，垃圾焚烧产业的突破口关键还在于技术提升。

《意见》指出，在垃圾处理方面，要大力推广先进的技术和装备，重点发展大型垃圾焚烧设施炉排及其传动系统、循环流化床预处理工艺技术、焚烧烟气净化技术和垃圾渗滤液处理技术等，重点推广每日300吨以上的生活垃圾焚烧炉及烟气净化成套装备。

配套法规有局限

由于一系列政策的激励作用，中国的垃圾焚烧工程正提速扩展。

广州是一座被“垃圾围城”困扰的城市，番禺垃圾焚烧厂却曾遭遇争议。2009年，由附近居民发起的反垃圾焚烧运动持续了近3个月之久，项目因此一度搁置。

不过，广州并没有放弃对垃圾焚烧的研究。争议渐渐归于平静后，垃圾焚烧发电项目再次被提上议事日程。日前，广州市城管委组织专家、媒体赴台湾考察垃圾焚烧项目。在考察报告中，广州市城建委认为：广州建7座焚烧厂不会过量。报告还分析认为，以台北市为例，全市12个区456里9 545邻，人口约262万，建有3个垃圾焚化厂，日处理能力4 200吨；推行垃圾分类10多年，成效显著，但每天仍有约1 800吨垃圾需无害化焚化处理，也就是说每天人均约有0.7公斤垃圾需要焚化处理。报告根据广州目前约1 800万人口进行推算，认为广州在若干年后若和台北一样，能实现人均每天只产生0.7公斤的生活垃圾，至少需要建设日处理能力为12 600吨的焚烧发电处理设施。广州规划至2015年建设7座资源热力电厂，日处理能力为15 000吨，完全符合城市发展和城乡生活垃圾无害化处理的需要。

台北市实施的是垃圾费按袋计量政策，为使政策能执行，设立了多项重罚措施，比如：伪造专用袋可判7年以下徒刑，往街头行人专用垃圾桶排放家庭垃圾罚款6 000元新台币，等等。

目前，广州虽然制定了《广州市城市生活垃圾分类管理暂行办法》等一系列政府规章和规范性文件，但因各区基础设施建设不平衡，人口结构不相同等客观原因，以及区、街的推广力度、措施方法等主观原因，虽然98%的人支持垃圾分类，但自觉参与垃圾分类、且相对投放准确的不到30%。各区、街在推行过程中，特别是在法规制定、推行方法、保障措施等方面，广州相对于台北还有很大差距。创新精神不够强，没有很好地探索适应本街道、本社区的垃圾分类模式。

自主技术待推广

生活垃圾、餐饮垃圾及各种金属垃圾等互相混杂，给垃圾处理带来了难题。

日本在垃圾分类方面的经验值得学习。在日本，聚居区每一个门栋前，都摆放着多个垃圾桶，分别贴着可燃、不可燃、可回收、不可回收等标识，周一和周四是倒“可燃垃圾”的日子，周二倒“不可燃垃圾”，周五则倒旧报纸、瓶瓶罐罐等“可回收垃圾”。

做好垃圾分类工作，既可以提高垃圾处理效率，也可以更好地实现资源循环利用。然而，全球各个城市的垃圾量都与日俱增，仅仅依靠企业来完成垃圾分类的难度明显加大。

一位企业家呼吁，政府要加大对垃圾处理企业的补贴，吸引更多有资质的企业投身其中。他认为，做垃圾处理需要有门槛，一定要做到无害化。

无害化、资源化和减容化是垃圾处理的三大目标。垃圾焚烧要做到无害化，才能全面推广。

我国处理垃圾最先进的是大功率等离子体火炬装置，通过电弧产生高达5 500℃的等离子体，能迅速使垃圾中的有机成分裂解气化，经过急冷、提纯等环节后，气体中的二噁英等有害成分会被彻底脱除，最终成为洁净的富含一氧化碳和氢气的合成气。

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随着我国经济水平的提高，城市建设的脚步已经有了巨大的成果，然而正是因为城市建设和城市人口的剧增，城市垃圾的处理问题已经成为社会各界关注的焦点。本文就城市垃圾焚烧发电技术展开分析，就其技术要点进行探讨。

【关键词】

城市垃圾；垃圾焚烧发电技术；设备； 焚烧工艺

众所周知，随着城市化的脚步逐渐加快，城市垃圾处理一直以来都是亟待解决的问题。而垃圾焚烧处理的措施一提出就引起了巨大的反响。就目前的情况来看， 我国很多城市都面临着垃圾围城的情况，而最主要的处理方式就是填埋、焚烧发电、堆肥，而最有效的方法就是进行垃圾焚烧发电，这种方式不仅能够有效减少垃圾的容量，节约土地，更能进行供热和发电，为城市生活提供一定的资源。下文就垃圾焚烧发电技术工艺流程展开分析，就城市垃圾焚烧发电设备进行研究，分析了垃圾焚烧的作用和技术。

1 垃圾焚烧发电技术工艺流程

1.1 垃圾的储存和焚烧

因城市人口和城市建设的不断扩大， 城市垃圾的产生速度相当快，因此怎样储存垃圾是进行垃圾焚烧发电措施的首要问题。进行垃圾存储焚烧时首先要做的就是要提出垃圾中有毒有害的物质和一些不可燃烧的物质。垃圾进厂过磅后，首先就应送入垃圾储池中，在垃圾存储池中进行搅拌、混合以及倒垛等操作，将垃圾渗滤液收集起来进行集中处理。其次，垃圾要沿下料装置放置到给料装置平台中，才能将其运送至焚烧炉中进行焚烧，经过焚烧后将炉渣排出焚烧炉。事实上，垃圾焚烧炉的种类主要由循环流化床炉、炉排炉两种，选择怎样的焚烧炉主要由垃圾焚烧工艺来决定。

1.2 余热发电

垃圾焚烧工艺中，对于垃圾焚烧炉还要配套一定的余热锅炉和汽轮发电机组来进行发电操作。其原理主要是通过垃圾燃烧产生的热量，经余热锅炉产生蒸汽， 蒸汽提供给汽轮发电机组，由发电机进行发电。余热发电不仅能够节能，更是保护环境，节约资源的重要措施。余热发电主要利用焚烧中产生的废气和余热进行蒸汽发电，其回收利用的途径非常多，具有综合利用余热性能好、可以直接利用等优势，是目前垃圾焚烧发电技术中非常值得推广的技术之一。

1.3 烟气净化与渗滤液处理

我们都知道，城市垃圾本身具有一定的有毒物质，在焚烧的过程中必定会产生许多有害气体和有害物质，最常见的就是烟尘、酸性气体以及重金属污染物。而对污染物进行无害化的处理是整个城市垃圾焚烧发电技术的关键之处，所以，我们一般采用半干式反应塔、袋式除尘器；干式反应塔、袋式除尘器等设备来对垃圾焚烧产生的烟气进行净化和处理。当垃圾存储池中的垃圾腐烂发酵后，就可以排除来及渗滤液。而对于垃圾渗滤液的处理更是垃圾处理中的关键环节，因垃圾渗滤液有非常大的臭味、氨氮含量及重金属含量都非常高，且有机物污染浓度高。所以，在进行垃圾发电的过程中，处理后的渗滤液一定要达到(GB16889-2008) 的处理保准来实施，使用MBR 等装置的生化和超滤系统，采用膜生物反应器的工艺来处理以实现达标标准。

1.4 炉渣、炉灰的处理

最后，垃圾焚烧后会在垃圾焚烧炉中产生大量的炉渣，且这些炉渣占到垃圾总重量的15% 以上，但这些炉渣有很大一部分是可以进行再利用的。我们可以讲垃圾焚烧后炉渣用于制砖、铺路等，而经过袋式除尘器留下的飞灰则没有任何利用价值，因此我们可以对其进行无害化处理后填埋。

2 城市垃圾焚烧发电的设备分析

2.1 焚烧炉焚烧工艺

事实上，垃圾焚烧发电是一个复杂、技术含量高的工艺，而作为焚烧过程的关键设备，焚烧炉是发电厂的核心。前面说到，目前我们用于城市垃圾焚烧发电的焚烧炉主要由循环流化床炉和炉排炉两种形式，循环流化床炉的工艺原理主要是基于循环流化床技术进行焚烧、供热和发电一体化的处理设备。而炉排炉的焚烧工艺主要是干燥、燃烧和燃烬等流程，当垃圾在路排上进行翻动时，垃圾受到来自炉排下部的高温着火燃烧，抽出高温一次风经过蒸汽空气加热器和烟气空气加热器进入炉膛，对垃圾进行干燥，二次风从顶部吹入炉膛，对燃烧补充一定的氧气，促进垃圾的充分燃烧。

2.2 余热锅炉与汽轮发电机组

垃圾燃烧产生的热烟气会经过余热锅炉进行换热，在余热锅炉中冷却后经过反应塔、活性炭喷射吸附、袋式除尘器等净化处理后就能进行排放。余热锅炉的工作原理就是通过受热面的水来吸收垃圾焚烧产生的热量，由此产生的蒸汽被运送到汽轮发电机组中进行发电。而此时产生的多余的热蒸汽则可以用于周边用户的使用，这样一来就可以提高其利用率，为保护环境和资源助力。

2.3 净化处理烟气设备

对于垃圾焚烧最后产生的烟气，我们知道会含有很多的有害物质，所以对烟气进行必要的净化和处理是保护环境的必要措施。烟气净化与处理设备主要包括反应塔、袋式飞灰收集器等部件，当烟气中的酸性气体进入反应塔后，由反应塔中的干法、半干法以及湿法等多种方法进行去除。其中干法的工作原理一般是通过使用消石灰与酸性气体进行反应来中和气体；而半干法主要是通过旋转喷雾器将氢氧化钙溶液喷入反应塔中进行中和反应；湿法反应则是要实现配置好烧碱溶液对酸性气体进行洗涤。

3 结语

综上所述，城市垃圾焚烧技术作为一项无公害、减量化和资源化的环境保护措施，不仅能够很好的解决城市垃圾围城问题，更能促进城市的可持续发展。在垃圾焚烧发电的实际运行过程中，我们要坚持“不分拣到位不焚烧、不财政全额不焚烧、不公开透明不焚烧、不公平补偿不焚烧” 的原则。相信在未来，我们将进一步发展城市垃圾焚烧功能，不断拓宽城市垃圾焚烧发电产业的更大空间，为人类的生存和生活创造更大的利益。

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中图分类号：TK09 文献标识码：A

城市生活垃圾的妥善处理是当今世界各国的重要环保课题。随着我国经济的发展、城镇人口的增长和居民生活水平的不断提高，城镇生活垃圾产生量迅速增加，生活垃圾的处理已成为影响我国经济发展和环境治理的重要因素，也是我国城镇化进程中必须面对的问题。

垃圾焚烧处理是目前城市生活垃圾进行无害化、减量化和资源化处理最彻底最有效的技术方法。循环流化床垃圾焚烧技术具有燃烧剧烈、分解彻底、对垃圾种类适应性好及燃烧污染物排放低等优势，比较适合我国城市生活垃圾高水分低热值的特性。

1 技术背景

城市生活垃圾焚烧处理技术，国内外广泛应用的技术主要有二种：层状燃烧技术和流化床燃烧技术。

层状燃烧技术主要采用炉排形式实现焚烧，是应用较早、较为成熟的焚烧技术，主要包括固定炉排、链条炉排、往复炉排等。其中往复炉排炉焚烧技术在垃圾分类收集系统完善的欧美等发达国家得到广泛使用。采用层燃技术的炉排焚烧炉适合焚烧低水份高热值的垃圾，具有烟气含尘量低、动力消耗相对少等优点。但炉排炉因层状燃烧的特性所致，床层中下部温度较低整体燃烧速度缓慢，容易产生热解不彻底现象，炉渣中常夹带有未燃烬有机物，不适合燃烧高水份、高灰分、低热值的生活垃圾，更难以实现单独焚烧或掺烧市政污泥。

自上世纪八十年代以来循环流化床燃烧技术迅速发展成熟，由于其具有热强度均匀稳定、燃料适应广泛、环境排放特性优良等优点，在燃煤发电行业中正在全面取代其它燃烧技术。上世纪末国内垃圾焚烧开始起步，垃圾分类收集又尚未实施，中国科学院、浙江大学、清华大学等科研机构根据国内当时的垃圾特性相继开发出循环流化床垃圾焚烧技术，通过掺烧一定量燃煤来保证垃圾安全稳定焚烧。随着经济社会发展，我国对环境保护和节约土地资源逐步重视，本世纪以来国家资源综合利用和环境保护政策逐步完善，各地政府强化了垃圾源头管理，进行垃圾分类收集运输，进焚烧厂的垃圾水分得到了控制热值有较大提高。特别是东部经济发达的城市环卫收集运输的生活垃圾进厂的平均热值从650kcal/kg（2721 kJ/kg）左右提升至750kcal/kg（3140 kJ/kg）以上，为我们进行循环流化床纯烧城市生活垃圾的技术研究提供了基础。

2 建模与分析

2008年，杭州市共处置213.90万吨，日均清运生活垃圾5844.19吨，全年生活垃圾热值在3238.9kJ/kg左右，全年平均含水率57.4%，杭州主城区垃圾热值已达3952kJ/kg。我们就低位热值3238.9kJ/kg的原生生活垃圾，进行建模计算与理论分析。

根据杭州一垃圾焚烧处理厂提供的垃圾燃料数据分析表（见表1），采用伯勒（Bole）锅炉性能设计计算软件V1.03，先进行炉膛完全绝热焚烧时建立计算模型，来获得焚烧的有关理论数据。

计算模型以1t/h垃圾在完全绝热炉膛焚烧为基础，入炉垃圾低位热值3238.9kJ/kg，过剩空气系数取1.5，入炉垃圾及进口空气的温度均取25℃。

样本垃圾绝热燃烧工况模拟的数据见图1，图中三个画面依次为烟气侧（炉膛输出烟气参数）、燃料侧（入炉垃圾元素、热值参数）、空气侧（炉膛输入空气参数）。

从模拟计算中看出，燃烧1t/h的样本城市生活垃圾，助燃空气1439Nm3/h，燃烧产生约2263Nm3/h烟气量，绝热炉膛出口烟温879℃。烟气温度已高于城市生活垃圾安全焚烧的国家规范要求温度850℃，具备设计纯烧方案的基础条件。

假定纯烧此类垃圾，按800t/d规模设计循环流化床焚烧炉方案：炉膛烟气流速控制在4m/s左右，燃烧温度≮900℃，烟气有效停留时间≮4.5s，确定焚烧炉膜式水冷壁炉膛结构主要尺寸。炉膛截面5070mm×4630mm，炉膛有效高度24m，炉膛内侧衬30mm厚硅酸铝耐火纤维板加80mm厚耐火耐磨可塑料，炉膛有效截面约4.8m×4.4m，炉墙面积F=461.2m2，炉膛容积V=440.2m3，炉内有效辐射层厚度为：s=3.6V/F=3.436m=3436mm。硅酸铝耐火纤维板导热系数约为0.156W/（m・k），耐火耐磨可塑料（Al2O3/Fe2O3），导热系数约为3.7W/（m・k），炉膛水冷壁内壁温及炉膛内烟温分别以256℃和900℃计，则1小时内炉膛水冷壁吸收能量约为1384kWh（合4982400kJ）。根据炉膛水冷壁吸收的功率，计算出炉膛水冷壁在通常火焰高度系数0.45时的壁面热有效系数为0.0112。

将数据输入计算模型：样本垃圾在800t/d焚烧炉方案中常温空气（25℃）助燃工况数据见图2，图中三个画面依次为烟气侧（炉膛输出烟气参数）、燃料侧（入炉垃圾元素、热值参数）、空气侧（炉膛输入空气参数）。

从模拟计算中看出，样本垃圾在800t/d焚烧炉方案中燃烧，垃圾焚烧量33.34t/h，助燃空气47974Nm3/h，燃烧产生约76218Nm3/h烟气量，绝热炉膛出口烟温843℃，炉膛烟气流速4.1m/s，炉膛烟气停留时间5.09s。烟气流速与停留时间满足设计参数，但关键参数燃烧温度不满足规范要求，须对设计方案进行优化。

经分析，确定不作其它结构参数修改，通过提高助燃空气温度来保证安全燃烧温度。拟将空气温度预热至180℃。将数据输入计算模型：样本垃圾在800t/d焚烧炉方案中预热空气（180℃）助燃工况数据见图3，图中三个画面依次为烟气侧（炉膛输出烟气参数）、燃料侧（入炉垃圾元素、热值参数）、空气侧（炉膛输入空气参数）。

从模拟计算中看出，样本垃圾在800t/d焚烧炉方案中以180℃预热空气助燃，垃圾焚烧量33.34t/h，助燃空气47974Nm3/h，燃烧产生约76218Nm3/h烟气量，炉膛出口烟温906℃，炉膛烟气流速4.33m/s，炉膛烟气停留时间4.8s。燃烧温度、烟气流速、停留时间均满足规范或设计参数。具备开发纯烧炉型的技术条件。

若热风温度提高至180℃，则炉膛出口烟温可达906℃，见图3所示。入炉焚烧的垃圾进行短暂堆酵以适当降低水分，如果城市生活垃圾经中转站压缩转运，且在入炉焚烧时再进行短暂堆酵，则入炉焚烧处理的垃圾水分可降低5%以上，炉膛出口温度还将提高。当然，如果当地的生活垃圾热值明显较高，采用循环流化床垃圾焚烧炉来焚烧处理垃圾时，则不再建议在垃圾库内堆酵，甚至在进行锅炉热力计算时适当降低锅炉炉膛的绝热程度，否则容易导致炉膛出口烟温超温。在保证垃圾焚烧炉炉膛出口温度的前提下，再对垃圾进行“均质化”破碎处理，使得入炉垃圾燃烧更加连续，并充分发挥循环流化床焚烧特性，则能实现循环流化床纯烧生活垃圾的工程应用。

3 纯烧垃圾的技术工艺

我们通过对天津、山东、浙江、福建等省份的一二线城市生活垃圾取样分析、建模计算提出当入炉垃圾水分不高于50%时，低位热值达到800kcal/kg（3349kJ/kg），水分不高于60%时低位热值达到950kcal/kg（3977kJ/kg），可实现循环流化床纯烧垃圾。

3.1 湍沸复合循环流化床垃圾焚烧技术

湍沸复合循环流化床垃圾焚烧技术是实现纯烧城市生活垃圾的新型流化床技术，其基本原理是入炉高水分垃圾在湍流床内部分水分气化，进入沸腾床时热量负贡献大幅降低，使沸腾床面、密相区、燃烧室中上部的温度能保持稳定均衡，在高温循环灰作用下经高温一二次热风助燃气固可燃成分充分燃烧。

湍沸复合循环流化床垃圾焚烧炉结构示意图见图4，该技术先后获得国家知识产权局的发明专利证书和实用新型专利证书，并在杭州乔司和嘉兴步云垃圾焚烧炉技术改造项目中获得成功。

3.2 绝热炉膛结构

循环流化床垃圾焚烧锅炉的主要目标是焚烧处理垃圾，在保证“3T+E”的燃烧原则中，Time是高温烟气的停留时间，Turbulance是进料垃圾与空气的充分混合，还有的Temperature就是要求保证炉膛的燃烧温度应在850℃以上。

我们认为常规燃煤循环流化床锅炉炉膛沸腾床及密相区为了防止磨损，一般敷设100mm左右的耐火耐磨浇注料，而在密相区上部直到炉膛出口下部约1米处的水冷壁部分，则基本不打浇注料以吸收炉内辐射热，控制炉膛上部温度，循环灰除了达到充分燃烧的目的外起到将密相区的可燃物与燃烧热向炉膛上部输送的作用，使整个炉膛温度稳定均衡。而循环流化床垃圾焚烧炉的循环灰热能输送作用恰恰相反。

通过分析我们提出，针对国内多数城市的生活垃圾设计循环流化床焚烧炉纯烧生活垃圾时炉膛应采用基本绝热炉膛。筑炉工艺大致为在炉膛内侧，在水冷壁管内先衬一30mm厚绝热层，可采用硅酸铝耐火纤维板，再浇注一层厚80mm耐火耐磨浇注料，以维持炉膛合理的燃烧温度确保垃圾在炉内稳定燃烧。要考虑到绝热层长期运行逐渐失效的因素，在热力计算时炉膛壁面热有效系数取较高值0.08。生活垃圾平均低位热值较高的地区，通过可靠的计算可在炉膛上部适当降低绝热程度甚至部分水冷壁完露。

3.3 提高一二次热风温度

从本文前述的垃圾绝热焚烧的锅炉软件模拟与理论分析可知，如其他条件不变，当进炉风温为25℃时其理论燃烧绝热炉膛温度达879℃，当炉膛采用膜式水冷壁并存在一定传热系数的状况下，炉膛温度下降为843℃。此时将入炉热风温度提高至180℃时，炉膛温度上升至906℃。考虑到装备材料造价工程项目设计中推荐入炉热风温度控制在200―250℃。

4 工程应用

杭州锦江绿色能源有限公司（杭州乔司垃圾焚烧电厂）于2008年底启动整体升级技改工程，垃圾焚烧炉采用杭州能达华威公司的湍沸复合流化床垃圾焚烧专利技术，因垃圾平均低位热值接近980kcal/kg（4100kJ/kg），设计前充分计算分析，保留了部分水冷壁，焚烧原生垃圾时无需堆酵、无需掺烧辅助燃料，平均日焚烧处理垃圾达到800吨。2009年10月经浙江省经信委组织专家认证，垃圾焚烧发电机组已达到可再生能源发电标准。

2009年5月，嘉兴市绿色有源有限公司2#垃圾焚烧炉进行技术改造，因当地垃圾热值稍低，设计时炉膛全敷设耐火绝热层，日焚烧处理800吨，运行中不掺烧燃煤。

5 运行管理

循环流化床纯烧城市生活垃圾的技术成功应用于杭州、嘉兴二个垃圾焚烧电厂，并专门针对垃圾给料系统与底渣排出系统进行了技术改进。技改后焚烧电厂注重日常生产管理，保证焚烧炉密封均匀进料，炉膛温度压力稳定，排渣均匀顺畅烧蚀率低于1%。

6 技术展望

针对循环流化床焚烧炉存在电能消耗和飞灰比例偏高的不足尚有进一步研究提高的空间：

①采用机械挤压脱水、堆酵脱水、物理干化等手段减少水分气化与排烟热损失。

②减少沸腾床水气化负荷以缩减布风板面积，减小一次风量与循环倍率，降低电耗。

③通过自动分选、机械破碎等方式减小物料几何尺寸，使入炉物料均质化以减小流化风量、小孔风速与空板阻力，减小一次风量、风压，降低电耗。

④采用高温二次分离减小飞灰比例，减少危险废弃物产生量。

结语

循环流化床作为一种新兴的洁净燃烧技术通过短短的十几年发展，已实现纯烧原生生活垃圾，这是行业政策与市场引导的结果，也是负责任的科技工作者与企业经营者努力的结果。城市生活垃圾的无害化、减量化、资源化处理的全面实现，需要政府、企业、大众的参与支持，自源头至末端共同控制，才能使我们有一个可持续发展的环境。

参考文献

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收稿日期：20120331

作者简介：龚培峰（1968—），男，江苏邳州人,工程师,主要从事环境管理工作。中图分类号：D63文献标识码：A文章编号：16749944(2012)05021103

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

3.1二噁英的排放

二噁英全称分别是多氯二苯并二噁英和多氯二苯并呋喃。二噁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噁英同族体具有毒性,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。其中二噁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年调研二噁英排放情况发现,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个样本焚烧炉的二噁英/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。

4.3规范生活垃圾处理企业环境管理

生活垃圾处理企业要建立污染排放日常监测制度,定期向环境保护行政主管部门和市容环卫行政主管部门报告运行情况,监测结果要向社会公开。新建生活垃圾焚烧设施必须安装自动监测系统,对燃烧温度等主要运行工况和烟尘、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等主要污染物排放情况进行实时监测,并在企业主要出入口附近等显著位置设立显示屏,向社会公示监测数据。自动监测系统应当与环境保护行政主管部门和市容环卫行政主管部门联网。

4.4健全垃圾分类与回收处理机制

垃圾分类与回收处理不仅可以减少可利用资源的浪费,使得垃圾焚烧的成本降低,燃烧效率更高,而且燃烧过程中产生的污染物也会减少。90%的垃圾可以回收并重新利用,如能将垃圾分类与回收做到极致,不仅能够提高原料利用率,减少不必要的浪费,而且将从根本上减少垃圾焚烧发电厂与填埋场的建设。应将垃圾分类与回收和垃圾焚烧发电更好地结合起来,垃圾焚烧发电的前提是必须做好垃圾分类与回收工作。

4.5项目全过程必须公开透明

在项目立项、选址、环境评估等全过程中,必须做到公开透明。应充分注意公众的广泛性与代表性。在公众知情的情况下开展环评工作,告知公众该项目的有关信息,主要的环境影响、影响范围和程度。

5我国生活垃圾发电技术的发展趋势

循环流化床燃烧技术是20世纪70年代逐渐发展起来的先进燃烧技术,由于具有对低热值燃料的适应性和优异的环保性能,在常规及劣质燃料燃烧领域迅速发展、成熟。以中国科学院、清华大学、浙江大学等为代表的中国流化床燃烧技术学派开展了大量循环流化床燃烧技术的应用研究,为该技术拓展到垃圾焚烧领域奠定了坚实的基础,是国内自主研发、完全具有自主知识产权且全部设备实现国产化的技术。流化床焚烧项目由于建设成本低、环保性能良好而在国内垃圾焚烧发电行业占据半壁江山。

从世界上垃圾焚烧技术的发展趋势来看,已经把降低二次污染、提高环保水平作为评价焚烧技术优劣的优先原则。中科院生态环境研究中心在焚烧中对二噁英类物质的控制技术领域处于世界领先地位,并通过中科集团、北京中科通用能源环保有限责任公司在实际项目中进行了试验。中科通用建设的生活垃圾焚烧设施,以山东泰安项目为例,2009年8月投产后,分别于当年11月和次年1月进行了烟气二噁英类物质浓度监测,结果分别为平均0.034 TEQ-ng/m3和0.009TEQ-ng/m3,其余各项环保监测指标完全满足国家规定的排放要求,处于国内领先水平。

污泥和垃圾混烧将是流化床焚烧项目的发展趋势。目前已有不少流化床垃圾焚烧项目掺烧污泥,掺烧的污泥按水分高低分为两种:一种是湿污泥,含水率80%左右;另一种是干污泥,含水率40%左右。根据实际运行经验看,直接掺烧湿污泥,掺烧的量不能太大,20%以下对设备和燃烧状况影响不大,大于20%运行比较困难;而掺烧干污泥,掺烧量多少对设备和燃烧状况影响都不大。所以,干化后的污泥和垃圾一起混烧将是发展趋势。

掺煤量的逐步减少是流化床垃圾焚烧技术的另外一个发展趋势。早期的流化床焚烧项目,由于设备技术不完善、监管不到位和市场混乱等因素,流化床垃圾焚烧炉的掺煤量比较大。随着国内原煤价格的不断高涨,不少企业也积极探索流化床不掺烧煤的垃圾焚烧技术,目前浙江乔司、嘉兴等地已有不掺烧煤的流化床垃圾焚烧发电厂在运行。所以,从长远看,少掺煤甚至不掺煤是流化床垃圾焚烧项目的发展方向。

6结语

生活垃圾焚烧发电项目作为生活垃圾减量化、资源化、无害化的最有效手段,是垃圾处理的一个重要发展方向。与填埋、堆肥等传统垃圾处置方式相比,由于其

技术含量高、环保要求严,可显著减少垃圾的体积和重量,并能综合利用余热和废渣,带来的环境改善最长远。同时,需要政府制定相关政策法规,及时做好垃圾分类,监管垃圾焚烧发电厂的排放污染物指数,使之能够符合我国相关排放要求。

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【P键词】电价补贴 ；垃圾处理；垃圾焚烧发电

【Keywords】 feed-in tariff； garbage disposal； waste incineration power generation

【中图分类号】F426.61；X705 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）06-0159-02

1 引言

垃圾焚烧发电是一种典型的生物质发电技术，虽然我国的垃圾焚烧发电起步的较晚，但是垃圾焚烧发电的技术水平也逐渐由不完善走向成熟，电价补贴政策的范围也更加广泛，在城市的发展中有着不可替代的作用，可以有效地改善人们的生活质量，保障民生，也在一定程度上促进了垃圾焚烧发电产业的发展，因此，对于中小垃圾处理企业来说，要切实加强电价补贴方法在垃圾焚烧发电中的方法研究，提高中小企业的生命力，为改善城市环境做出贡献。

2 电价补贴方法在中小垃圾焚烧发电厂的注意事项

①垃圾焚烧发电是为了能够更好地处理城市垃圾。因此，它的收益主要来自于垃圾的处理费，在一定程度上电价补贴只是对利用可再生资源的鼓励，而不能高于其他生物质发电的补贴。因此，电价补贴方法在垃圾焚烧发电的探讨中，就需要全面分析电价补贴政策，进而保证垃圾焚烧发电的电价补贴方法的合理性，使其能够最大限度地满足电价补贴政策的标准规范。

②因为垃圾焚烧发电需要一定的技术支持，因此垃圾焚烧发电的方法主要集中于经济、科技较发达的地区。如果对于这些地区的垃圾焚烧发电的补贴过高，就会出现西部补贴东部的现象。因此，必须要兼顾东西部中小企业的共同发展。

③在垃圾焚烧发电过程中，要保证垃圾焚烧的发电量在总的发电量中占有一定的比例，进而能够保证得到垃圾焚烧发电的电价补贴的发电量在总的发电量中占有一定的比例，这样在一定程度上能够避免出现燃煤发电的现象[1]。

3 电价补贴方法在垃圾焚烧发电厂中的现状

3.1 监督管理制度不健全

监督管理制度不健全主要表现为三个方面：监督管理意识淡薄、监督管理力度不够、监督管理体系不完善。具体来说，这主要是政府和垃圾焚烧发电企业两个方面的原因。对于政府来说，监督管理体系不完善，垃圾焚烧发电的法律条文的规范性不够，监督管理的力度不够，缺乏有效的监督管理检查方式；对于中小企业来说，监督管理意识淡薄，过分压榨劳动人员，责任归咎制度不明确等等，严重影响到整个工作的规范性。因此，电价补贴方法在垃圾焚烧发电的探讨过程中，必须要建立起一套完整的监督管理制度，从政府和中小企业两方面着手[2]。

3.2 工作人员的素质欠缺

目前，中小企业的垃圾焚烧发电中普遍存在工作人员素质欠缺的问题。例如，工作经验不足，专业技能不合格，缺乏专业知识培训，责任心不强，对垃圾焚烧发电电价补贴方法的重视程度不够等问题，严重影响了垃圾焚烧发电的质量。如果工作人员没有具备足够的专业技能，没有充分的了解相应的电价补贴方法，就不能在垃圾焚烧发电过程中，提高自身的工作效率，为中小企业创造出有效的价值。同时，管理人员自身的资质能力有限，在实际操作的过程中，难以抓住管理的重点，无法承担起自己的职责，致使垃圾焚烧发电的质量难以得到有效的控制。

3.3 资金的支持不足