摘要:     隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的不斷增多以及人民生活水平的日益提高，城市垃圾的產(chǎn)生量也日漸增多。在當(dāng)今世界，大量的垃圾已成為城市中一個長期存在的污染源。對垃圾的處理不當(dāng)，可能會造成嚴(yán)重的大氣污染、水污染和土壤污染，并將占用大量的土地。垃圾對環(huán)境的污染已經(jīng)成為日益嚴(yán)重的問題。如何經(jīng)濟(jì)、有效地進(jìn)行垃圾處理。垃圾焚燒是目前固體廢棄物處理的有效途徑之一。在西方發(fā)達(dá)國家，垃圾焚燒技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有將近130年的歷史，而且目前仍被認(rèn)為是最有效、經(jīng)濟(jì)的垃圾處理技術(shù)之一。
        關(guān)鍵詞: 城市垃圾,焚燒技術(shù)

一.什么是城市垃圾焚燒處理：

        焚燒處理是將垃圾放在焚燒爐中進(jìn)行燃燒，釋放出熱能，余熱回收可供熱或發(fā)電。煙氣凈化后排出，少量剩余殘渣排出填埋或作其他用途。

二.城市垃圾焚燒處理概述：

        隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的不斷增多以及人民生活水平的日益提高，城市垃圾的產(chǎn)生量也日漸增多。在當(dāng)今世界，大量的垃圾已成為城市中一個長期存在的污染源。對垃圾的處理不當(dāng)，可能會造成嚴(yán)重的大氣污染、水污染和土壤污染，并將占用大量的土地。垃圾對環(huán)境的污染已經(jīng)成為日益嚴(yán)重的問題。如何經(jīng)濟(jì)、有效地進(jìn)行垃圾處理。垃圾焚燒是目前固體廢棄物處理的有效途徑之一。在西方發(fā)達(dá)國家，垃圾焚燒技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有將近130年的歷史，而且目前仍被認(rèn)為是最有效、經(jīng)濟(jì)的垃圾處理技術(shù)之一。我國對垃圾的處理目前基本上仍采用露天堆放和填埋法，而在垃圾焚燒技術(shù)的研究、開發(fā)和應(yīng)用方面起步較晚。相比之下，我國垃圾焚燒設(shè)備的設(shè)計、生產(chǎn)和應(yīng)用的水平和規(guī)模與發(fā)達(dá)國家的差距還很大。因此對我國來說，了解垃圾焚燒爐燃燒技術(shù)及設(shè)備的發(fā)展趨勢，進(jìn)而學(xué)習(xí)和掌握先進(jìn)的垃圾焚燒爐設(shè)計和制造技術(shù)顯得非常迫切和重要。

三.城市垃圾焚燒處理的現(xiàn)狀:

        我國屬于發(fā)展中國家，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速、城市化速度加快、居民生活水平不斷提高，導(dǎo)致了城市垃圾量的不斷增加。我國目前已有600多座城市，城市垃圾量以每年7~8%的速度增長。而垃圾的處理不到1/3，真正達(dá)到無害化處理和能源利用的比例更低。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市化水平的提高，在城市周邊很難尋找適宜的垃圾填埋的場地，因此，造成我國城市垃圾處理問題相當(dāng)嚴(yán)重。目前我城市生活垃圾90%采用填埋處理，但是如不是嚴(yán)格意義上的填埋產(chǎn)生的高濃度滲出液，會造成地下水以及地表水的嚴(yán)重污染，對水資源造成嚴(yán)重威脅。同時產(chǎn)生大量的有害氣體，會污染大氣，如若處理不當(dāng)，其產(chǎn)生的危害會延續(xù)幾百年甚至上千年。

        垃圾的焚燒是使垃圾無害化、減容化、資源化較為有效的方法。我國在垃圾焚燒方面雖然已經(jīng)取得不少進(jìn)步，但仍處于摸索與研究的階段。九十年代在各大城市以及沿海城市地區(qū)開始重視垃圾焚燒技術(shù)的應(yīng)用，但由于焚燒技術(shù)、煙氣處理技術(shù)引進(jìn)的步伐不能跟上，投資控制不下來，一直未能有實質(zhì)性的進(jìn)展。有些地方由于難于尋找合適的垃圾填埋廠以及受資金方面的約束，只注重把垃圾燒掉，沒有考慮好如何燒好、燒透以及如何作好環(huán)境保護(hù)與能源利用。盡管如此，由于近幾年的不斷探索，垃圾焚燒技術(shù)已經(jīng)取得不少進(jìn)步。

四.城市垃圾焚燒處理的特點：

        焚燒處理技術(shù)特點是處理量大、無害化，減量化，資源化且有熱能回收作用。世界各國普遍采用這種垃圾處理技術(shù)。

五.城市垃圾焚燒處理技術(shù)：

（1） 垃圾層燃焚燒技術(shù)，如采用滾動爐排、水平往復(fù)推飼爐排和傾斜往復(fù)爐排(包括順推和逆推傾斜 往復(fù)爐排)等。層燃焚燒方式的主要特點是垃圾無需嚴(yán)格的預(yù)處理。滾動爐排和往復(fù)爐排的撥火 作用強，比較適用于低熱值、高灰分的城市垃圾的焚燒；

（2）流化床式焚燒技術(shù)，其特點是垃圾的懸浮燃燒，空氣與垃圾充分接觸，燃燒效果好。但是流化 床燃燒需要顆粒大小較均勻的燃料，同時也要求燃料給料均勻，故一般難以焚燒大塊垃圾，因此流化床式焚燒系統(tǒng)對垃圾的預(yù)處理要求嚴(yán)格，由此限制了其在工業(yè)廢棄物和城市垃圾焚燒領(lǐng)域的發(fā)展；

（3）旋轉(zhuǎn)筒式焚燒爐，其特點是將垃圾在筒內(nèi)連續(xù)、緩慢翻滾，直到燃燼，故能夠?qū)崿F(xiàn)垃圾與空氣的良好接觸和均勻充分的燃燒。垃圾由滾筒一端送入，熱煙氣對其進(jìn)行干燥，在達(dá)到著火溫度后燃燒，隨著筒體滾動，垃圾得到翻滾并下滑，一直到筒體出口排出灰渣。歐美國家多將該類焚燒爐用于有毒、有害工業(yè)垃圾的處理。

 (4) 熱解法,熱解法是在隔絕空氣的條件下，垃圾在熱解裝置中受熱而使有機(jī)質(zhì)分解，轉(zhuǎn)化成燃?xì)�。燃�(xì)膺M(jìn)入余熱鍋爐換熱后，過熱蒸氣進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。

        此種方法是近10～20年研制出來的，是這三種焚燒法中最新焚燒理論。由于此種爐型結(jié)構(gòu)簡單，無運動件，設(shè)備技術(shù)投資比較前二種便宜約50%，很有發(fā)展前途。它的產(chǎn)品以美國和加拿大公司為代表。

六.城市垃圾焚燒處理的流程：
 

1.垃圾流程
        將收集的垃圾計量后，先存放在垃圾池內(nèi)，再用吊車抓起投入各爐內(nèi)料斗。投入料斗的垃圾，經(jīng)過溜槽，到達(dá)給料機(jī)，再推入焚燒爐內(nèi)。

2.空氣流程 
        燃燒用的一、二次風(fēng)，在垃圾池上部由鼓風(fēng)機(jī)抽入，經(jīng)空氣預(yù)熱器加熱后，被送進(jìn)焚燒爐。

3.煙氣流程
        高溫燃燒產(chǎn)生煙氣，經(jīng)鍋爐吸熱后進(jìn)入中和反應(yīng)塔降溫，同時煙氣中的HCI、SO2等酸性氣體被去除。隨后，煙氣在布袋除塵器內(nèi)進(jìn)一步反應(yīng)，去除有害物質(zhì)并濾去煙塵。

4.灰渣流程
        由爐排落入的灰渣，在出渣機(jī)的水槽中熄滅�；以沙鲈鼨C(jī)經(jīng)輸送帶送至渣坑，再裝運出場作綜合利用或填埋。
 

 
                                                                                                         垃圾焚燒爐

七.垃圾焚燒系統(tǒng)中二惡英類形成機(jī)理及影響因素 

        城市生活垃圾焚燒處理已有一定的歷史，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家獲得廣泛應(yīng)用。在日本、瑞士、丹麥以及荷蘭有50％～80％的垃圾進(jìn)行焚燒處理。但是自1977年首次在垃圾焚燒爐的排氣和飛灰中發(fā)現(xiàn)二惡英類后，焚燒排放的二惡英類污染越來越受到人們的重視。國外特別是工業(yè)化國家已經(jīng)對垃圾焚燒處理設(shè)施的二惡英類排放和控制進(jìn)行了較為系統(tǒng)地研究，不少國家已經(jīng)制定了相關(guān)法律或標(biāo)準(zhǔn)。1999年發(fā)生的比利時二惡英類污染雞事件，使得國內(nèi)有關(guān)部門開始關(guān)注環(huán)境二惡英類的排放和污染問題，在2000年頒布的《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定了二惡英類的排放標(biāo)準(zhǔn)。但是到目前為止，還沒建立詳細(xì)的控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。本文將針對焚燒系統(tǒng)中二惡英類形成的機(jī)理及影響因素，做系統(tǒng)的研究，以實現(xiàn)針對我國垃圾的特性，進(jìn)行形成機(jī)理和影響因素的研究。

l 形成機(jī)理

　　雖然垃圾焚燒過程中二惡英類的形成機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜，到目前為止尚未完全了解二惡英類在垃圾焚燒過程中形成的詳細(xì)化學(xué)反應(yīng)，但學(xué)術(shù)界比較認(rèn)同二惡類是在焚燒爐低溫區(qū)域煙氣和飛灰的環(huán)境中，通過一些多相反應(yīng)產(chǎn)生的說法。普遍認(rèn)為垃圾焚燒時排放的二惡英類來源于三條途徑：原始存在、從頭合成和前體物形成。

1.1 原始存在

　　垃圾中存在二惡英類。它們或者在燃燒過程中未經(jīng)歷任何變化，或者經(jīng)過了不完全的分解破壞后，繼續(xù)在固體殘渣和煙氣中存在。

1.2 從頭合成

　　二惡英類的從頭合成過程是在低溫(250～3500C)條件下大分子碳(殘?zhí)?與氧、氯、氫，通過基元反應(yīng)，在催化作用下形成二惡英類�？梢源址譃樗牟剑�

1.2.1 首先，在大分子的碳結(jié)構(gòu)邊緣，以并排的方式進(jìn)行氯化反應(yīng)，產(chǎn)生鄰位氯取代基的碳結(jié)構(gòu)物；
1.2.2 氧化破壞碳結(jié)構(gòu)，進(jìn)行重組生成二惡英類；
1.2.3 氧經(jīng)反應(yīng)產(chǎn)生氫氧自由基，氯氣經(jīng)如下Deacon反應(yīng)產(chǎn)生；
2HCL+1/2O1 → H20+Cl2
1.2.4 在碳表面進(jìn)行氧化降解作用(銅離子為主要催化劑)，產(chǎn)生芳香烴氯化物(二惡英類的中間產(chǎn)物)。氯在反應(yīng)中擔(dān)當(dāng)配合體的傳遞作用，銅離子為中心原子，經(jīng)氯還原，再經(jīng)氧氣氧化。

1.3 前體物形成

        二惡英類的前體物形成是從前體物分子(氯酚、氯苯或者氯代聯(lián)苯等)形成。前體物主要是焚燒過程中不完全燃燒的產(chǎn)物，在高溫(大于4000C，最有效的范圍是7500C)區(qū)域產(chǎn)生。后來在低溫區(qū)域進(jìn)一步反應(yīng)形成二惡英類。這個過程在國外許多實驗室已經(jīng)被廣泛的研究，許多作者甚至提出這是二惡英類在焚燒系統(tǒng)中形成的主要路線。前體物形成的路徑通�？纱址譃樗牟剑�

1.3.1 生成灰、不完全燃燒產(chǎn)物、CO、揮發(fā)份和有機(jī)基團(tuán)；
1.3.2 通過吸附二惡英類前體物、過渡金屬及其鹽和氧化物生成表面活性化合物；
1.3.3 發(fā)生多種復(fù)雜的有機(jī)反應(yīng)生成二惡英類；
1.3.4 從吸附表面部分解吸出二惡英類。

        總之，有研究認(rèn)為從頭合成和前體物形成，哪一種路徑相對重要取決于運行條件，特別是焚燒氣體的溫度。在更高的運行溫度條件下，前體物形成的反應(yīng)將比從頭合成占主導(dǎo)地位。另外一方面，在低溫下，從頭合成反應(yīng)變得比前體物形成更快。
2 影響參數(shù)

        影響參數(shù)主要包括反應(yīng)物、反應(yīng)表面、催化劑、溫度、煙氣環(huán)境、氯源、水分等。

2.1 反應(yīng)物

        反應(yīng)物主要分為兩大類：針對從頭合成反應(yīng)的大分子有機(jī)碳結(jié)構(gòu)和針對前體物形成反應(yīng)的小的有機(jī)分子。有機(jī)碳的分子結(jié)構(gòu)中含有各種芳香族鏈環(huán)，這種有序排列中含有許多氧原子，為形成二惡英類提供了條件。并且通過氯化、氧化分解及重新排列，形成不同類型的二惡英類。前體物合成過程則主要是由不完全燃燒產(chǎn)物作為起始，在飛灰催化作用下經(jīng)過一系列復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)生成二惡英類。

        Dickson等利用13C標(biāo)記的五氯酚為前體物，進(jìn)行前體物的異相催化反應(yīng)；另外使用活性焦炭、空氣和氯化銅進(jìn)行從頭合成反應(yīng)，以區(qū)別二惡英類的兩種生成機(jī)制。實驗結(jié)果并無13C與12C混合的二惡英類，證實兩種機(jī)制有不同的反應(yīng)途徑。另外，比較以13C標(biāo)記的五氯酚為前體物的異相催化反應(yīng)和以活性焦炭的從頭合成反應(yīng)的反應(yīng)速率，前者反應(yīng)快51O～46000倍，亦即反應(yīng)的活化能較低。Altwicker等也證實多氯酚(主要為四氯酚，2，3，4，6一T4CP)會與從頭合成反應(yīng)競爭；即在高氣體濃度(38～370ng／ml)，經(jīng)氯酚的反應(yīng)途徑為從頭合成途徑的100倍，而在較短的反應(yīng)時間(<5min)，二惡英類不經(jīng)由氯酚的反應(yīng)途徑產(chǎn)生。

2.2 反應(yīng)表面

　　無論是從頭合成反應(yīng)或是前驅(qū)物的異相催化反應(yīng)，飛灰是生成二惡英類主要的反應(yīng)表面，但是飛灰表面的物化性質(zhì)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且多樣化，故有多位學(xué)者利用合成的飛灰表面模型，仿真飛灰表面的物化性質(zhì)與結(jié)構(gòu)，提供反應(yīng)物生成二惡英類的表面，以期能更有效的控制實驗，進(jìn)行二惡英類生成因子的探討。
　　
　　研究涉及的表面材料有：Al2O3、Al2O3+Si02、碳、耐火磚、玻璃纖維、SiO2、SiO2+NaOH等。曾有學(xué)者利用不同的的載體，比較二惡英類氯化作用的比反應(yīng)速率，發(fā)現(xiàn)如果載體中不加入觸媒，則二惡英類氯化作用的反應(yīng)速率較飛灰表面慢，也即飛灰表面可能含有催化二惡英類氯化作用的物質(zhì)。

2.3 催化劑

　　煙氣中飛灰在二惡英類形成過程中起著非常重要的作用，它不僅提供了反應(yīng)場所和沒有完全燃盡的碳，同時含有各種金屬元素，提供了形成二惡英類的催化劑。

　　文獻(xiàn)中利用不同的催化劑和反應(yīng)物，例如：氯化銅、氯化鐵／碳(催化劑／反應(yīng)物)；氯化亞鐵／氧化銅／硫酸銅／酚；氧化鎳／硝酸鋅／氯酚；氯化鐵／苯；飛灰／五氯酚；氧化鋁／OCDDs、OCDFs；SiO2+NaOH／OCDDs、OCDFs，探討不同催化劑的種類和濃度對二惡英類生成的影響。Naikwadi等以五氯酚為前驅(qū)物，在3000C時，當(dāng)飛灰中含2%的鐵、二氧化錳、鋅、銅(飛灰中最常發(fā)現(xiàn)的物質(zhì))，生成的二惡英類較多，亦即飛灰上的金屬、金屬氧化物或金屬氯化物(例如：氯化銅)，會促進(jìn)二惡英類生成。另外在飛灰(含金屬、金屬氯化物或金屬氧化物)表面鍍上2%有機(jī)和無機(jī)的抑制劑，在3000C進(jìn)行反應(yīng)，二惡英類的生成量減少86％ ，綜合以上，可以歸納出金屬、金屬氯化物或金屬氧化物會催化二惡英類生成。

2.4 溫度

　　溫度是影響二惡英類生成的重要因子，在同一溫度，二惡英類的生成與分解是同時進(jìn)行，而二惡英類凈生成速率最大時的溫度稱為二惡英類最佳生成溫度。國外的研究表明，二惡英類的最佳生成溫度多在300～4000C，但當(dāng)大于5000C時，仍有二惡英類的生成；因此，二惡英類的生成反應(yīng)，不僅只限于熱回收設(shè)備和空氣污染防治設(shè)備，也可能在二燃室后面或是煙道壁附著的飛灰上發(fā)生。

　　另外二惡英類從飛灰上脫附的溫度介于2800C～4500C時。因此，在焚燒爐空氣污染控制的操作上，操作溫度低于此溫度范圍，才能從飛灰去除過程中，順便除去最多的二惡英類，減少從煙囪排出的量。

2.5 煙氣環(huán)境

　　反應(yīng)煙氣環(huán)境討論主要涉及的便是煙氣中氧的含量，同時煙氣中氧含量是一個波動數(shù)據(jù)。氧在從頭合成反應(yīng)中扮演重要的角色，缺少氧氣碳將無法形成二惡英類。Schwarz推論大分子結(jié)構(gòu)的碳，由表面鍵結(jié)合的金屬氯化合物的氯化作用，而形成碳的氯化合物，后經(jīng)氧氣將其鍵切斷而形成小有機(jī)化合物，再進(jìn)行重組后生成二惡英類；當(dāng)進(jìn)流氣體氧含量增加時，將促進(jìn)氯化作用，而傾向于形成高能鍵結(jié)合氯的二惡英類。

　　Addink和olie由實驗獲知，當(dāng)進(jìn)流氣體含氧量由1％增加至1O％，PCDDs的產(chǎn)量增為5.5至15.3倍，PCDFs的產(chǎn)量增為2.0至4.0倍，PCDDs與PCDFs的比值由0.03增加至0.08—0.14，亦即PCDDs的增加量比PCDFs大，推測其原因可能是，PCDDs結(jié)構(gòu)具有兩個氧原子，而PCDFs只有一個，故氧對PCDDs生成的影響較大。

　　相關(guān)文獻(xiàn)指出，氧氣在前體物的異相催化反應(yīng)，并不是必要的，當(dāng)反應(yīng)氣體不含氧氣時，仍會有二惡英類生成，也就是說，有些氣態(tài)前驅(qū)物(氧復(fù)合物)可提供氧的來源。在2500C時，以酚為前驅(qū)物，隨著進(jìn)流氣體中氧含量的增加，二氯酚和三氯酚的產(chǎn)量會明顯增加，但是，在二惡英類衍生物的生成并沒有此趨勢。

2.6 氯化源

　　無論是氣態(tài)還是固態(tài)的氯化源都可在形成PCDD和PCDF過程中提供必要的氯原子。其中CaCl2、CuCl2、FeCl3在反應(yīng)中，既是氯化源，又充當(dāng)催化劑的角色。Vogg和Metzger在相同反應(yīng)時間(2h)，反應(yīng)溫度(3000C)，通入合成氣體(HCl1000mg／Nm3、SO2300mg／Nm3、11%O2、H2O150g／Nm3)，與對照組比較(只含氮、氧)，PCDDs生成量增加15.7倍，PCDFs生成量增加11倍。

        但是，城市生活垃圾中PVC和二惡英類的相互關(guān)系在一個長時間里是一個有爭議的問題。城市生活垃圾中PVC的出現(xiàn)大大的增加廢物中氯的含量，被懷疑是城市生活垃圾焚燒爐高的二惡英類排放的一個理由。國外在實驗室和實際焚燒廠中作了大量的研究，人工調(diào)整燃料中PVC的濃度，觀察二惡英類排放水平的變化，研究煙道氣中HCl的濃度和二惡英類排放水平的相互關(guān)系。大約研究的一半發(fā)現(xiàn)在PVC和二惡英類之間有一個肯定的關(guān)系，另外一半發(fā)現(xiàn)沒有關(guān)系。在這個問題上，目前的看法趨向于PVC在城市生活垃圾中的出現(xiàn)在正常的數(shù)量重量比1%對于二惡英類的排放沒有重要的影響。因為無機(jī)氯源在廢物中的出現(xiàn)，所以從城市生活垃圾中分離PVC不太可能減少焚燒爐中二惡英類的排放。

2.7 水分

　　焚燒過程中，水份的存在會影響二惡英類的生成量和衍生物的分布。原因如下：

　　2.7.1 提供反應(yīng)中氫的來源：過多的氫原子，使氯化反應(yīng)傾向于形成低氯二惡英類。其添加重水到反應(yīng)中而產(chǎn)生含氘的二惡英類，推斷出水將提供二惡英類生成反應(yīng)的氫源。
　　2.7.2 提供反應(yīng)中氧的來源。
　　2.7.3 提供反應(yīng)中氫氧自由基的來源：自由基在反應(yīng)中可能扮演決定性的角色。
　　2.7.4 與反應(yīng)物競爭反應(yīng)表面上的活化位置：當(dāng)擔(dān)體表面含有鋁、硅等金屬氧化物時，其化學(xué)性質(zhì)似極性(親水性)的吸附劑，亦即水會與有機(jī)物競爭反應(yīng)表面上的活化位置。
　　2.7.5 水會改變Deacon反應(yīng)的平衡，造成氯氣濃度的改變。

3 結(jié)論和建議

　　根據(jù)現(xiàn)有的二惡英類形成機(jī)理和影響因素研究，焚燒過程中二惡英類的合成，不論是從頭合成或前體物合成，有某些共同的特征如均需有氧。從頭合成過程是由殘?zhí)垦趸_始，前體物合成過程是由不完全燃燒產(chǎn)物作為起始，在飛灰催化作用下經(jīng)過一系列復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)生成二惡英類，其中兩者相同的反應(yīng)有氯化過程和聯(lián)芳基合成(Ullmann反應(yīng))。所以二惡英類的生成主要是垃圾中存在氯源和不完全燃燒造成的。生成二惡英類的前提可概括為：① 存在有機(jī)或無機(jī)氯；② 存在氧；③ 存在過渡金屬陽離子作為催化劑，特別是銅在垃圾焚燒飛灰催化反應(yīng)中起決定作用。利用這些研究成果，我們可以初步對垃圾焚燒系統(tǒng)的二惡英類形成和排放加以控制。

        但由于垃圾焚燒是一個非常復(fù)雜的過程，二惡英類形成機(jī)理和影響因素尚需要做進(jìn)一步的研究和驗證。應(yīng)該針對我國垃圾及其焚燒處理的特點，對二惡英類的形成、影響因素以及污染控制進(jìn)行深入的研究和探討，以便找到適合我國國情的二惡英類控制對策。

八.焚燒技術(shù)發(fā)展的前景：

        “九五”環(huán)境目標(biāo)中有“到2010年基本改變生態(tài)環(huán)境惡化的情況，城鄉(xiāng)環(huán)境質(zhì)量有比較明顯的改善，建成一批經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、環(huán)境清潔優(yōu)美生態(tài)良性循環(huán)的城市和地區(qū)”。垃圾處理是我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展道路的重要組成部分，全國各大城市及沿海城市經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)都在積極采取垃圾焚燒的處理方式。

        我國"十五"期間，國家將全面貫徹經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，更加注重經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、資源的協(xié)調(diào)發(fā)展，加大環(huán)境保護(hù)和污染治理的力度。在加強城市垃圾污染治理方面積極引進(jìn)、消化、吸收國外的先進(jìn)適用技術(shù)和科學(xué)管理經(jīng)驗，提高城市生活垃圾污染治理的管理水平，努力推進(jìn)垃圾污染從末端治理向從源頭抓起的全過程治理轉(zhuǎn)變。

        我國已制定了一系列環(huán)保法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和配套的技術(shù)政策；但是國家還需給予優(yōu)惠的產(chǎn)業(yè)政策，大力扶持我國的新興垃圾處理產(chǎn)業(yè)。垃圾處理產(chǎn)業(yè)應(yīng)積極開拓多種融資渠道，解決資金短缺問題；運用現(xiàn)代先進(jìn)的、多元化的經(jīng)營方式與經(jīng)營手段，提高自身生存能力和盈利能力，在創(chuàng)造社會效益、環(huán)境效益的同時產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，縮短投資回報周期、提高投資回報率。使垃圾處理產(chǎn)業(yè)向健康的可持續(xù)的方向發(fā)展。

九.垃圾焚燒發(fā)電供熱

1．垃圾焚燒發(fā)電供熱的工藝流程

　　參照國內(nèi)外垃圾電廠運行的實際情況，垃圾焚燒發(fā)電供熱的工藝流程如下。
 

1.1垃圾發(fā)電供熱流程框圖

 
1.2垃圾發(fā)電供熱流程簡介

　　城市需要處理的垃圾由運輸車運至電站，經(jīng)地磅稱重后，開到投料門，卸到垃圾坑。垃圾坑容積較大，可堆放3天以上的焚燒量，垃圾在坑內(nèi)發(fā)酵，脫水后，由垃圾吊車將垃圾送入送料器，并進(jìn)入爐排，在焚燒爐本體內(nèi)燃燒。在開始點爐時，需投助燃裝置噴油助燃，一旦起動完畢，送風(fēng)機(jī)經(jīng)過蒸汽式空氣預(yù)熱器送入爐排下部成為熱風(fēng)，即可使垃圾充分燃燒，助燃裝置隨即停用。送風(fēng)機(jī)的入口與垃圾坑連通。這樣可將垃圾的異味送入燃燒溫度約800～900℃的焚燒爐內(nèi)進(jìn)行熱分解，變?yōu)闊o臭氣體。燃燒完的灰渣落入出灰裝置，由輸灰機(jī)送到灰坑。在輸灰機(jī)上部配有調(diào)濕機(jī)，使分離出來的灰渣在廠內(nèi)自動加入適量的水份，使之成為濕灰運出，不致向四周飛揚。燃燒的火焰及高溫?zé)煔猓?jīng)過單爐膛雙汽包自然循環(huán)鍋爐，從而產(chǎn)生過熱蒸汽，并為汽輪發(fā)電機(jī)組提供汽源。煙氣經(jīng)過鍋爐后再通過脫硝裝置、脫鹽裝置、機(jī)械式集塵器及電氣除塵器后，由引風(fēng)機(jī)將煙氣送入煙囪排向大氣。此時排入大氣的含塵量可控制在0.1g/Nm3以下。鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)組正常運行時，由中央控制室進(jìn)行集中控制與監(jiān)視。工廠排水在進(jìn)入公共下水道之前，還可設(shè)置排水處理裝置進(jìn)行預(yù)處理。運載垃圾的汽車一般還需有自動洗車裝置，將汽車沖洗干凈之后再出廠。汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入冷凝器，通過凝結(jié)水泵打入除氧器，再通過給水泵打入鍋爐。冷凝器還需要大量冷卻水通過循環(huán)水泵送入，這樣汽輪機(jī)的排汽通過冷凝器就凝結(jié)成水，同時形成真空，其它一般常規(guī)系統(tǒng)這里就不再贅述了。

2．某城市垃圾產(chǎn)出量及性能參數(shù)

　　根據(jù)環(huán)衛(wèi)局提供的資料，某城市日產(chǎn)垃圾1500噸，其中生活垃圾800～900噸，生產(chǎn)垃圾成分組成如下表2-1。
 

 
        經(jīng)實驗測定，某城市垃圾的元素分析如下表2-2

 

        某城市垃圾熱值在4605～5440kJ/kg之間，根據(jù)聯(lián)合國環(huán)境組織（UNEP）的規(guī)定，當(dāng)垃圾的低位發(fā)熱量為3350～7100kJ/kg時，適合焚燒處理；水份40％～50%，經(jīng)短時間擱置脫水可以直接入爐焚燒。

3．某城市垃圾焚燒發(fā)電供熱工藝流程

3.1流程選擇

　　根據(jù)某城市垃圾成分及目前國內(nèi)垃圾發(fā)電的狀況、技術(shù)設(shè)備的成熟性，擬選用垃圾直接入爐燃燒的形式，其整體工藝流程前面已有敘述，此種流程在國內(nèi)已有成功的運行經(jīng)驗，是適合我國國情的。

3.2主要設(shè)備選擇

　　根據(jù)某城市日產(chǎn)垃圾量、成分，該工程宜選擇“五爐二機(jī)”形式，正常運行方式為四爐運行，一爐備用，也可五臺爐同時運行，考慮到將來垃圾可燃成分熱值的提高，鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)都應(yīng)留有一定余量；鍋爐選用日處理量200t的焚燒爐，汽輪發(fā)電機(jī)的容量為二臺3MW抽凝機(jī)組。垃圾電廠日處理垃圾量可基本維持在800～900t。

3.2.1鍋爐及其規(guī)范

　　選用日處理生活垃圾量200t的鍋爐5臺，過熱蒸汽出口壓力為2.57MPa，過熱蒸汽出口溫度370℃，額定蒸發(fā)量為10.5t/h，給水溫度121℃，冷空氣溫度22℃，前置蒸汽空氣加熱器出口溫度149℃，管式空氣預(yù)熱器進(jìn)/出口溫度149/312℃，鍋爐效率67%。

3.2.2汽輪機(jī)組及其參數(shù)

　　選用型號為C3-24/5汽輪機(jī)2臺，汽機(jī)進(jìn)汽量25.8t/h，進(jìn)口蒸汽壓力2.50MPa，進(jìn)口蒸汽溫度360℃，額定功率3000kW，抽汽壓力0.294MPa，額定抽汽量12t/h，最大抽汽量15t/h，排汽壓力0.01MPa，發(fā)電機(jī)額定功率3000kW，出口電壓6000kV，功率因數(shù)0.8。
 

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