? ? 摘要:垃圾焚燒發(fā)電是一種將垃圾處理實現(xiàn)減量化、資源化、無害化的新能源技術(shù)。本文簡要講解了垃圾發(fā)電的工藝流程,簡要介紹了國內(nèi)主流垃圾發(fā)電的技術(shù)原理,并探討了垃圾焚燒發(fā)電的前景。
? ? 關(guān)鍵詞:垃圾焚燒發(fā)電;現(xiàn)狀;
? ? 1 國內(nèi)城市垃圾概況
? ? 由于我國城鎮(zhèn)化水平的不斷提高,各大城市人口總量出現(xiàn)急劇攀升的現(xiàn)象,加之由于生活水平的提高,人均造成的垃圾量也處于持續(xù)增長的趨勢,這直接造成城市垃圾泛濫成災(zāi)。已有的資料表明,我國城鎮(zhèn)居民人均產(chǎn)生垃圾量為500千克,國內(nèi)主要城市每年可產(chǎn)生垃圾達(dá)2×108噸,并且正在以逐年100噸的速度增長,目前儲存的城市生活垃圾總量已達(dá)6×109噸,占用城市土地面積達(dá)5×108平方米,占用了大量寶貴的城市土地面積,并且會使得垃圾填埋場周邊居住環(huán)境急劇惡化。城市垃圾其實是放錯地方的資源,談過垃圾焚燒發(fā)電技術(shù),可回收城市垃圾中的能量,并為城市居民供電及供暖。另一方面,焚燒后的垃圾體積可減少為原來的25%,這極大緩解了城市垃圾填埋場的負(fù)擔(dān),即增加原有垃圾填埋場的使用年限,緩解城市用地緊張的問題。
? ? 2 垃圾焚燒發(fā)電的工藝流程
? ? 城市生活垃圾焚燒發(fā)電,指的是將垃圾放在焚燒爐中進(jìn)行高溫燃燒,通過燃燒爐釋放出熱能(經(jīng)計算:焚燒2噸的垃圾而產(chǎn)生的熱量可大致相當(dāng)于1t煤燃燒釋放的熱量),然后回收利用這部分熱能來進(jìn)行發(fā)電(如圖1所示)。焚燒產(chǎn)生的煙氣會通過專門設(shè)備進(jìn)行凈化,監(jiān)測達(dá)標(biāo)后方可排出,焚燒產(chǎn)生的少量或微量殘渣繼而收集、填埋或作其它用途。其主要優(yōu)勢是,可以快速的減容能力以及較為徹底的高溫?zé)o害化,其占地面積很小,對周邊環(huán)境造成負(fù)面危害也相對較低,并且可以對垃圾中的熱量進(jìn)行再利用,所以對生活垃圾實行焚燒處理是一種很有效的處理方式。
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圖 1
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? ? 3 垃圾發(fā)電技術(shù)原理
? ? 垃圾焚燒發(fā)電與傳統(tǒng)火電站相似,但主要功能不同,垃圾焚燒電站側(cè)重于垃圾的焚燒處理,避免在垃圾處理過程中產(chǎn)生二次污染。因此,垃圾焚燒電站的熱力系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及一般輔助系統(tǒng)與火電站類似,但由于燃料的特殊性,其焚燒爐的結(jié)構(gòu)會更側(cè)重于垃圾的完全處理,其煙氣處理系統(tǒng)也會有所區(qū)別。此外,由于垃圾在儲運的過程中,會產(chǎn)生具有一定環(huán)境危害的滲濾液,垃圾焚燒電站還應(yīng)建設(shè)有專門的污水處理系統(tǒng)。
? ? 3.1 焚燒系統(tǒng)
? ? 目前,我國生活垃圾焚燒爐絕大數(shù)采用的是機械式爐排爐,我們以這種爐型作為垃圾焚燒發(fā)電工藝的典型。在機械式爐排中,垃圾從垃圾倉中被抓入料斗入口,然后通過進(jìn)料斗,再經(jīng)過推料器進(jìn)入爐排(爐排可以從功能上分為干燥區(qū)、燃燒區(qū)、燃燼區(qū)),由于爐排與爐排之間的會有交錯的往復(fù)運動,在重力的作用下,垃圾會逐漸向下移動,直至燃盡排出爐膛。燃燒所需空氣是從爐排下部進(jìn)入,并與垃圾充分?jǐn)噭?、混?燃燒后,產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈺ㄟ^鍋爐的受熱面吸熱,進(jìn)而使水變成高溫蒸汽,同時煙氣也得到冷卻,最后煙氣經(jīng)煙氣凈化裝置處理后,排入大氣中。
? ? 3.2 煙氣凈化系統(tǒng)
? ? 為了避免垃圾再焚燒處理過程中對周邊環(huán)境產(chǎn)生再生污染,因此必須采取完善的措施,充分利用煙氣凈化系統(tǒng)處理煙氣,進(jìn)而控制垃圾焚燒煙氣的排放。來自鍋爐出口的含酸性物質(zhì)的煙氣,經(jīng)過預(yù)除塵器后被引入反應(yīng)塔上部,通過反應(yīng)塔進(jìn)口的煙氣分配器進(jìn)入反應(yīng)塔筒桶體內(nèi)。煙氣擴散后與通過旋轉(zhuǎn)噴霧器射入的石灰漿以及冷卻水充分混合,進(jìn)行中和反應(yīng)之后通過煙道,進(jìn)入布袋除塵器,在反應(yīng)塔后的煙道與布袋除塵器之間,配備有活性炭噴射裝置,在反應(yīng)塔上部區(qū)域,石灰漿被煙氣稀釋并中和,進(jìn)入布袋除塵器,進(jìn)行除塵,達(dá)標(biāo)的煙氣經(jīng)引風(fēng)機,通過煙囪排放到大氣中。
? ? 3.3 污水處理系統(tǒng)
? ? 垃圾滲濾液的處理方法包括物理化學(xué)以及和生物法,其中,物理化學(xué)法主要使用的為活性炭吸附→化學(xué)沉淀→密度分離→化學(xué)氧化→化學(xué)還原→離子交換→膜處理,與生物法相比,物理化學(xué)法處理不容易受滲濾液變化的影響,出水平穩(wěn),但成本較高,當(dāng)滲濾液產(chǎn)量較大時,存在一定局限性。生物法為好氧生物處理與厭氧生物處理的結(jié)合。由于我國城市垃圾多為餐廚垃圾,因此水分較高,產(chǎn)生的滲濾液較多,因此目前國內(nèi)多采用物理化學(xué)法與生物法相配合的處理方式。
? ? 4 我國垃圾發(fā)電的前景及其建議
? ? 有研究表明,到2020年,我國城市生活垃圾總量可達(dá)3.23億噸,由于城市擴張,建設(shè)新的垃圾填埋場面臨成本高與處理能力嚴(yán)重不足的問題。因此,垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)具有極其廣闊的空間,那時全國的各型垃圾焚燒電廠數(shù)目將會高達(dá)400座,這些電廠即可將垃圾中的能量利用起來,也可避免垃圾填埋造成的環(huán)境污染等問題。到時候國家一定會給予配套的支持,這里也建議國家加大對垃圾焚燒發(fā)電的補貼力度,如稅收減免、電價支持、環(huán)保獎金等,并督促地方政府抓好垃圾焚燒過程中的環(huán)保問題,使垃圾焚燒發(fā)電變得更加清潔與高效。