垃圾焚烧发电存在的问题及应对措施

2012-04-02 水电与新能源 作者:李家坤 何保定 A+  A-

(6)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,焚烧发电处理的操作费可望低于填埋,对于经济发达的城市,尤为重要。
基于以上这些优点,说明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。
1.4不同焚烧发电技术的比较
按焚烧原理不同,全世界主要分为炉排炉焚烧、流化床焚烧、热解法等三种。
(1)炉排炉焚烧。炉排炉焚烧的基本原理是将城市垃圾运到焚烧厂的垃圾池,经抓吊入料斗,慢慢进入炉膛,经过干燥、燃烧、燃烬三个阶段,在大量氧气的助燃条件下,垃圾在炉排中用不同方法搅动,充分燃烧,烧烬的炉渣入渣池冷却后,运往厂外填埋。垃圾燃烧后产生的大量高温烟气进入余热锅炉换热,过热蒸气再进入汽轮发电机组发电。炉排炉根据结构的不同又分为炉排炉、滚筒炉等多种炉型。
(2)流化床焚烧。流化床焚烧的基本原理是将城市垃圾运到焚烧厂倒入垃圾池后,经抓吊入料斗,垃圾从焚烧炉的顶端投放进炉内后,落在活动床的中央,然后慢慢通过热砂床(600℃~700℃),垃圾被热砂焙烧而失去其水分变脆,然后分散到活动床两侧的流化床。
在流化床内,脆而易碎的垃圾被剧烈运动的砂粒挤成碎片而很快燃烧掉。另一方面,垃圾中的不燃物则与砂粒一起移动到焚烧炉两侧,通过不燃物排出孔,与砂粒一起自动排出炉外。这种新型流化床焚烧炉能够在不经事先处理(破碎)的情况下直接将垃圾进行焚化,是1981年研制成功的。
循环流化床垃圾焚烧处理技术与设备是一种基于循环流化床燃烧技术而发展起来的新型的集垃圾焚烧、供热、发电为一体的先进的垃圾处理技术和设备,循环流化床是国家相关行业政策明确推荐的节能环保燃烧炉型,该炉型特别适用于燃用劣质燃料,对生活垃圾的高灰分、高水分、低热值具有较好的适应性。例如,武汉市绿色环保能源有限公司、武汉汉口绿色环保有限公司分别在武汉市江夏区和黄陂区建成投产的2座垃圾发电厂就是采用了循环流化床技术。
(3)热解法。热解法的基本原理是:在隔绝空气条件下,垃圾在热解装置中受热而使有机质分解,转化成燃气。燃气进入余热锅炉换热,过热蒸气进入汽轮发电机发电。此种方法是近10-20年研制出来的,是这3种焚烧法中最新的焚烧方法。由于此种炉型结构简单,设备技术投资比前2种便宜约50%,很有发展前途。它的产品以美国和加拿大公司为代表。
2中国垃圾焚烧发电存在的问题
垃圾焚烧发电在垃圾减量化(减重约80%,减容约80%~90%)和热能利用方面有较大优势,但在发展中还存在一些问题。
(1)焚烧设备投资成本较高,目前垃圾发电厂的建设成本约为每t垃圾40~70万元人民币。
(2)由于垃圾热值受季节变化影响较大,使得垃圾焚烧运行不很稳定,因此,需要引进新的管理经验,研究开发新技术,以提高垃圾热值,稳定运行。我国垃圾管理和处理水平较低,全民环境保护意识不高,目前仍用混合收集清运的方法收集垃圾,垃圾成分复杂,垃圾中搀杂了大量不可燃成分,造成垃圾热值偏低。
(3)垃圾焚烧后产生的尾气中含有超量的有毒有害物质,包括严重致癌物质二恶英(PCDD),若处理不善,将造成二次污染,破坏周边环境,危及群众人身安全。因此,尾气处理一定要按照国家相关规定将排放指标严格控制在合格范围内。
(4)目前垃圾发电的产业政策还不十分完善,垃圾处理费用的收取仍然不能完全到位,因此,垃圾发电厂的运作还依赖于较高的电价和财政补贴。
3应对措施
3.1降低建设成本
垃圾发电厂的建设成本高,主要是焚烧设备采用昂贵的进口设备。为了降低建设成本,可采用焚烧设备国产化或主要设备进口、其他设备国产化的办法。这方面中国已有先例,例如珠海市某垃圾发电厂就是采用主要设备炉排从美国进口,其他设备国产化的方法,将投资成本降至每吨垃圾34万元人民币。该厂自2000年投产后一直运行良好,这说明,采用焚烧设备国产化的方法是降低成本的一条可行之路。但国产焚烧设备和进口设备相比还有一定的差距,这也对中国焚烧设备生产厂家提出了更高的要求。
3.2提高垃圾的热值
垃圾焚烧运行不稳定,主要是由于中国垃圾热值低,而垃圾混合收集清运是导致垃圾热值偏低的主要原因,要提高垃圾的热值可从以下几个方面着手。
(1)混合收集清运是由中国国情所决定的,主要由管理水平及全民环境保护意识的强弱所决定,虽然近年来大力提倡垃圾分类收集,但收效甚微。从长远来看,分类收集是提高垃圾热值的最好办法,也是提高废物利用效率的最好办法,建议继续加大宣传力度,倡导公民将垃圾分类放置。同时严格源头管理,出台一些针对减量化的产业政策并贯彻实施,如:限制过度包装,减少并限制一次性用品的使用,等等,将垃圾“减量化、无害化、资源化”的目标推进到更高的阶段。
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