Question

生活垃圾焚烧技术的处理难点

Answer 1

最常见的生活垃圾处理方式有：填埋、堆肥和焚烧三种形式。与其它处理方法相比，生活垃圾焚烧发电具有占地少、无害化彻底、资源化利用程度高等优点。但是，在本项目开展之初，我国在采用焚烧法处理生活垃圾方面还面临诸多难点，主要表现在：
(1) 引进的技术价格昂贵，难以适应我国的国情。国外运用较多、比较成熟的生活垃圾焚烧处理技术主要是炉排炉。它们对于国外热值较高、含水率较低的生活垃圾而言，焚烧处理效果较好。但根据实际运行经验，直接引进的国外炉排炉在焚烧处理没有经过预先分拣、成分复杂、热值较低、含水率较高且变化范围较大的中国生活垃圾时，焚烧处理效果却并不理想。由于焚烧炉设计热值较高，生活垃圾入炉前需要堆放3-7天，必须对堆放过程产生的垃圾渗滤液进行额外处理。同时，从投资经济性的角度来看，国内典型的引进日处理量1000吨的垃圾焚烧电厂总投资将达5－7亿元人民币，这对于目前经济实力还不够强的大多数中国城镇来说是难以接受的。此外，国外的炉排炉焚烧技术通常采用油助燃，运行成本较高，需要高额的政府补贴。
(2) 对中国生活垃圾特性的认识有待深入，垃圾焚烧技术的选择，其基础是对垃圾特性进行深入的分析和了解。生活垃圾的组成、各单组分和混合组分的燃烧特性和热解特性，对于生活垃圾在炉膛内的燃烧具有重要影响。中国的生活垃圾大多数没有经过分拣，含有大量的厨余等高水份成分。在不同的地方，由于经济发展和人民生活水平的不同，生活垃圾的组成和特性也呈现很大的差异。从其焚烧特性上来讲，中国生活垃圾具有多组分、多颗粒尺度、多污染源、高水分、多着火点、多热值和受热面存在高温腐蚀等特点。正是由于中国生活垃圾特性的复杂性，因此必须对其进行深入的研究和认识，才能开发出针对中国生活垃圾的焚烧技术。
(3) 缺乏对生活垃圾焚烧过程中二次污染生成机理和控制技术的研究。生活垃圾焚烧排放的烟气中含有SO2、HCl、HF、Hg、Pb、Cd、NOx、二恶英和重金属等多种有害有毒物质，如果采用简单的焚烧方法，则会造成严重的二次污染。必须对燃烧方式、燃烧优化和烟气净化等方面进行深入的研究，并采用针对性的技术手段，才能实现对生活垃圾的“清洁”焚烧。
(4) 生活垃圾焚烧发电效率有待提高。国际上生活垃圾焚烧发电厂的发电效率比现代化火电厂低很多。影响发电效率的主要原因是：生活垃圾焚烧锅炉燃烧气体中含有的氯化物盐类会引起过热器的高温腐蚀，因此生活垃圾焚烧炉的蒸汽参数偏低，如日本通常将生活垃圾焚烧炉的参数设计为2.94MPa、300℃以下；欧洲和美国蒸汽参数一般在4.5MPa、450℃以下。因此，提高蒸汽参数成为提高生活垃圾焚烧经济性的发展方向。
(5) 生活垃圾焚烧技术特别是集成技术有待提高。生活垃圾焚烧系统应该是包括垃圾预处理及给料、焚烧炉、余热利用及发电、烟气净化、灰渣处理和控制系统在内的各系统集成。由于生活垃圾焚烧技术在我国的发展时间尚短，因此，生活垃圾焚烧系统的集成和优化有待进一步提高。 针对上述难点问题，面向国家重大环保需求，课题组基于循环流化床生活垃圾焚烧技术，通过对垃圾焚烧炉及其焚烧发电配套系统的优化设计和综合集成，成功开发了适合中国生活垃圾特点的焚烧发电集成技术。