1、城市生活垃圾焚燒發(fā)電技術調研報告1城市生活垃圾的特點城市生活垃圾是人們日常生活中產(chǎn)生的固體廢物，主要由廚余、塑料、紙張、灰土、玻璃等組成，其成分復雜，受自然環(huán)境、氣候條件、城市發(fā)展規(guī)模、居 民生活習慣以及經(jīng)濟發(fā)展水平等多種因素的影響，故各國、各城市的垃圾組成均不 同。工業(yè)發(fā)達國家垃圾較發(fā)展中國家的有機物含量多、無機物少、水分少。垃圾的 熱值受居民生活水平、能源結構、城市特性以及季節(jié)變化等因素的影響具有很大的 差異性。我國大城市的生活垃圾的熱值和發(fā)達國家的比仍較低，一般在4000 5000kJ/kg,而燃煤區(qū)垃圾的熱值更低，僅為20003000kJ/kgo我國城市垃圾的特點是：總體上無機物含量高

2、于有機物含量，不可燃成分高 于可燃成分，含水率比較高，危險垃圾與生活垃圾混合，沒有健全的分揀制度，有 機物中廚余所占的比重大，紙張、塑料、橡膠比重較小。圖1為燃氣區(qū)不同城市的垃圾組分，圖2為燃煤區(qū)不同城市的垃圾組分。(I.炙法.£01.5 JO -godSE 004000000Cities圖1燃氣區(qū)不同城市垃圾組分中有機物含量80 60Nanning Xanjing Sharhai Choncqins Taiyuan Tianjing Shcncyang HaerbinsCities40圖2燃煤區(qū)不同城市垃圾組分中有機物含量山圖1、圖2可以看出，對于同一城市，燃氣區(qū)垃圾中有機組分含量

3、相對較 高，無極組分含量相對較低，而燃煤區(qū)則相反。燃料結構的變化，不僅會影響城市垃圾的產(chǎn)量，而且是影響垃圾成分的重要 因素，隨著我國城市居民家庭電氣化和煤氣的普及，以及北方城市采用集中供熱、 區(qū)域采暖，城市垃圾中有機物和無機物的相對比例發(fā)生了很大變化，垃圾中可燃的 有機物不斷增加，垃圾的熱值越來越高。垃圾中有機質含量越高，就越有利于采用 能源回收工藝進行處理。2城市生活垃圾處理技術現(xiàn)狀城市生活垃圾處理的H標是：減量化、無害化、資源化。生活垃圾處理不當 不僅直接影響居民健康、生活質量，而且將間接對人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境造成破 會。LI前國內其至國際上對生活垃圾的處理通常是經(jīng)過分選（手選或技術設備

4、分 選），回收部分資源后，以填埋、堆肥和焚燒3種方式為主。不同國家和地區(qū)由于 經(jīng)濟發(fā)展水平及生活習慣、自然地理條件的不同，在處理方式上有較大的差異：美 國、意大利、英國等國家以填埋為主，日本、丹麥、瑞士等國家以焚燒為主，而我 國超過70%的處理設施為填埋廠，絕大部分生活垃圾以填埋甚至簡易填埋處理為 主。2. 1城市生活垃圾主要處理技術及其評價填埋處理：垃圾填埋處理是應用最早最廣泛的一項技術，目前仍是大多數(shù)國 家處理垃圾的主要方式。填埋處理具有處理量大、投資省、施工簡便等特點，其缺 點是需占用大片土地，并且垃圾中能源和可回收物沒有得到有效利用，運輸、填 埋、管理過程中費用較高，填埋廠產(chǎn)生的滲濾液

5、和氣體對環(huán)境易造成污染等。堆肥處理：垃圾的堆肥化是利用微生物有控制的促進垃圾中可降解有機物轉 化為穩(wěn)定的腐殖質的生物化學過程。堆肥法有良好的農(nóng)業(yè)效用，可改良土質，增產(chǎn) 農(nóng)作物，同時獲得農(nóng)業(yè)肥料，并且處理過程中形成的二次污染低，投資少、方法簡 便，但處理量小，肥效低，堆肥成品經(jīng)濟效益差，垃圾的減量化效果不高，不利于 回收垃圾中可利用的能量和資源。堆肥法對于有機物含量較高的垃圾有一定的技術 處理優(yōu)勢，在城市垃圾處理過程中尤其局限性，將來的發(fā)展趨勢是在農(nóng)村有一定的 應用前景。焚燒處理：焚燒法是指垃圾中的可燃部分在焚燒爐中燃燒并放出熱量，產(chǎn)生 高溫煙氣最終轉化為熱能或電能加以利用。與傳統(tǒng)的填埋法和堆肥

6、法相比，焚燒法 具有的優(yōu)點是垃圾處理量大，減容減量效果好，可減容90%,減量75%左右，徹底 消滅垃圾中的病原菌，可安全處理有毒有害廢棄物，能有效地將垃圾潛在的能量轉 化為熱能或電能加以回收利用。但焚燒法也存在一定的缺點：焚燒設備尤其是進口 關鍵設備價格昂貴，初投資大，對垃圾的熱值有一定的要求，焚燒過程中會產(chǎn)生二 次污染物，尤其是近年來垃圾焚燒產(chǎn)生二惡英的污染問題日益尖銳。填埋、堆肥和焚燒三種處理方式的主要優(yōu)缺點對比及其適用性見表1。表1三種垃圾處理方式的對比處理方式主要優(yōu)點主要缺點適用性填埋操作簡單；運營費用低。占地面積大；惡臭污染較重；人少地多的地區(qū)，比如我國 中西部城市。需要處理填埋氣和

7、滲濾液；對地下水和土壤有威 脅。焚燒發(fā)電占地面積?。粶p量化效果顯著（體積減小95%,審暈減少75%）；無害化較徹底；垃圾資源化利用（回收電能和熱能）。投資大；產(chǎn)生二惡英；對垃圾熱值要求較高。人多地少的地區(qū)，比如我國 東部發(fā)達城市。堆肥資源化效果顯著。對垃圾中有機質含量要求較高；肥料中重金屬含量不好 控制，可能污染農(nóng)田土 如肥料銷售半徑和競爭力 有限。用的比較少，適用于肥料運 輸半徑適中、銷路有保障的 地區(qū)。2. 2國外城市生活垃圾處理技術現(xiàn)狀U前部分發(fā)達國家生活垃圾處理處置惜況見表2。表2部分發(fā)達國家生活垃圾處置情況（%）國別衛(wèi)生填埋焚燒堆肥處理率美國70255100日本28661.495.4

8、德國7125197英國8910<1100法國60102090荷蘭612316100瑞士15701499意大利86131100瑞典65332100丹麥32662100比利時6227998新西蘭64306100澳大利亞652411100從表中可以看出，山于受填埋場地的制約，部分發(fā)達國家主要采用焚燒方式 處理生活垃圾（如表中的瑞士、日本和丹麥的生活垃圾焚燒比例均高于60%） o按 生活垃圾年焚燒處理能力分析，歐盟居首，19國家占38%,日本占24%居其次，美 國占19%居第三，東亞部分地區(qū)（中國、中國臺灣、韓國、新加坡、泰國等）占 15%,其它地區(qū)（俄羅斯、烏克蘭、加拿大、巴西、摩納哥等）占4

9、%。據(jù)歐洲垃圾 發(fā)電企業(yè)聯(lián)盟（CEWEP） 2006年統(tǒng)訃，全世界生活垃圾焚燒廠共有約2100座，其 中生活垃圾焚燒發(fā)電廠約1000座；總焚燒處理能力約為62.1萬噸/日，年焚燒生 活垃圾量約為1. 65億噸，相當于中國城市生活垃圾年清運量。2.3國內城市生活垃圾處理技術現(xiàn)狀我國城市垃圾產(chǎn)生量占全世界城市垃圾年產(chǎn)量的30%,每年產(chǎn)生將近2億噸 的城市垃圾，城市生活垃圾堆存量已達70億噸。隨著垃圾資源化處理的要求，我 國的城市垃圾處理將逐漸轉變?yōu)橐苑贌全@得能量以及資源綜合利用獲得再生資源為主要方法，但填埋和堆肥法將在一定期和范圍內存在。我國城市生活垃圾不同處 理方式無害化處理量見圖3。12.0

10、0010.0008.0006.0004.000衛(wèi)生填壇哭焜覽肥002圖3我國城市生活垃圾不同處理方式無害化處理量2014年中國城市生活垃圾處理主要運營指標見表3o表3 2014年中國城市生活垃圾處理主要運營指標運營指標數(shù)值同比變化生活垃圾清運量（萬噸）178603. 60%生活垃圾無害化處理量（萬噸）16393. 76. 49%生活垃圾無害化處理設施（座）7926. 17%生活垃圾無害化處理能力（萬噸/天）53. 34558. 36%其中：填埋占比65. 54%下降2. 62個百分比焚燒占比32. 51%上升2. 41個百分點堆肥及其他占比1.95%上升0. 21個百分點生活垃圾無害化處理率9

11、1. 79%上升2. 49個百分比來源：國家統(tǒng)計局中國城市生活垃圾處理構成中，焚燒處理占比逐年提高，從2004年的5. 55% 上升到2014年的32. 51%o截至2014年底，城市垃圾焚燒廠188座，比2013年增 加22座；處理能力18. 6萬噸/天，同比增加17. 33%o我國生活垃圾焚燒處理情況 見圖4。無書化處萬噸）無書化處理胞力（沁萬噸?日圖4我國生活垃圾焚燒處理情況3垃圾焚燒發(fā)電技術焚燒法與填埋和堆肥相比，具有較大的優(yōu)勢。主要體現(xiàn)在：可有效減少垃圾 容量75%以上，節(jié)約土地，不會對土壤和地下水造成污染，垃圾焚燒產(chǎn)生的熱量可 以用來供熱和發(fā)電。III于垃圾焚燒發(fā)電具有“無害化、減

12、量化和資源化”的優(yōu)勢， 有望逐漸成為未來垃圾處理的主要方式。3. 1工藝流程垃圾發(fā)電流程主要分為垃圾收集處理、焚燒、余熱發(fā)電、煙氣凈化與處理、 爐渣、飛灰處理以及滲濾液處理等階段。垃圾焚燒處理工藝流程見圖3。Tue館 Greece圖5垃圾焚燒處理丄藝流程圖（1）垃圾收集處理城市生活垃圾剔除不可燃燒及有毒有害廢棄物后，山專用垃圾運輸車輛送進 垃圾發(fā)電廠區(qū)，經(jīng)地磅進行稱重，然后經(jīng)垃圾卸料平臺送進垃圾儲存池，垃圾儲存 池可儲存57d的垃圾處理量。儲存池上方設有垃圾吊，對池內垃圾進行搬運、攪 拌和倒垛，以確保入爐垃圾組分均勻，同時收集垃圾滲濾液。垃圾收集處理系統(tǒng)示 意圖見圖6。圖6 垃圾收集處理系統(tǒng)示

13、意圖（2）垃圾焚燒垃圾沿下料裝置落到給料裝置平臺，給料裝置將垃圾推送至焚燒爐進行焚燒，垃圾在焚燒爐燃燒后排出爐渣。垃圾焚燒爐的爐型主要分為爐排爐和流化床爐 兩大類。垃圾焚燒工藝也因爐型的不同而有所區(qū)別。爐排爐模型、爐排結構、流化床爐焚燒系統(tǒng)分別見圖7、圖8、圖9。圖7機械爐排爐模型耒瑞爐外片圖8爐排結構圖9流化床爐焚燒系統(tǒng)（3）余熱發(fā)電垃圾焚燒爐配套余熱鍋爐和汽輪發(fā)電機組。垃圾焚燒通常在800-1000°C的高 溫下使有毒有害物質充分熱解，產(chǎn)生的大量高溫煙氣經(jīng)除塵設施凈化后可通過余熱 鍋爐將熱量回收，獲得一定溫度和壓力的熱蒸汽，再通過發(fā)電機組使其轉化為電 能。（4）煙氣凈化與處理生活

14、垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的煙氣中含有煙塵、酸性氣體、重金屬及二惡英等 污染物。如何對這些污染物進行無害化處理，以免對環(huán)境造成二次污染，是在垃圾 焚燒過程中應該特別引起重視的一個問題。煙氣凈化與處理工藝一般經(jīng)吸收凈化、 活性炭吸附、袋式除塵器等設施處理，運用中和、吸附、過濾的原理對廢氣中的有 害物質進行治理，達標后III煙囪排入大氣中。（5）爐渣、飛灰處理垃圾焚燒后產(chǎn)生的爐渣約占垃圾總重量的10%-15%左右，屬于一般廢奔物。 它經(jīng)過加工處理作鋪路、制磚的輔料，進行再利用。另外經(jīng)過布袋除塵器回收下來 的飛灰，約占垃圾總量的3%左右，屬于危險廢棄物，通常對其進行無害化處理， 再送填埋場進行填埋。（6）滲

15、濾液處理垃圾滲濾液主要產(chǎn)生于垃圾貯存池，是垃圾在貯存池中發(fā)酵腐爛后，由垃圾 內的水分排出而造成的。它的特點是臭味重，有機污染濃度、氨氮以及重金屬含量 高，水質變化大。垃圾滲濾液一般占垃圾總重量的10%左右，滲濾液處理方式主要 有兒種，一是在垃圾發(fā)電的廠區(qū)內建污水處理站，通過對滲濾液處理之一級排放標 準后排放或處理至三級排放標準后送污水處理廠處理，二是直接送污水處理廠處 理，三是回噴到焚燒爐。垃圾滲濾液處理方式根據(jù)項口的具體情況確定。（7）惡臭控制垃圾焚燒廠的惡臭味主要來源于垃圾貯存池，一般采用加強密封來控制和防 治：一是對可能發(fā)生臭氣外泄的部位都采用密封材料進行封堵；二是在卸料平臺進 門處設有風幕，防止垃圾車進廠時帶來的臭味外泄；三是將垃圾池的臭味抽到燃燒 爐膛，用燃燒的辦法把臭味成分燒掉，達到脫臭效果。3.2主要技術設備（1）垃圾供料設備城市生活垃圾