简述现代垃圾焚烧技术

第1章绪论第1.1节焚烧技术的发展历史垃圾焚烧技术作为一种以燃烧为手段的垃圾处理方法，其应用可以追溯至人类文明的早期，如刀耕火种时期的烧荒即可视为焚烧应用的一例。

但焚烧作为一种处理生活垃圾的专用技术，其发展历史与其他垃圾处理方法相比要短很多，大致经历了三个阶段。

1．1．1萌芽阶段萌芽阶段是从19世纪80年代开始到20世纪初期。

1874年和1885年，英国诺丁汉和美国纽约先后建造了处理生活垃圾的焚烧炉，代表了生活垃圾焚烧技术的兴起。

1896年和1898年，德国汉堡和法国巴黎先后建立了世界上最早的生活垃圾焚烧厂，开始了生活垃圾焚烧技术的工程应用。

但是由于这一阶段的技术原始和垃圾中可燃物的比例较低，在垃圾焚烧过程中产生的浓烟和臭味，对环境的二次污染相当严重，因此这种方法曾一度为人们所抛弃。

1．1．2 发展阶段从20世纪初到60年代末的约半个世纪，是垃圾焚烧技术的发展阶段。

一次世界大战后，发达国家的经济得到了较大发展，城市居民生活水平的提高和生活垃圾成分的变化，给垃圾焚烧创造了条件，因此垃圾焚烧技术又逐渐发展起来。

这期间，欧洲、北美及日本都陆续建起了一些生活垃圾焚烧厂，其工艺与设施水平也在随着燃煤技术的发展而从固定炉排到机械炉排，从自然通风到机械供风而逐步得到发展。

二次世界大战以后，发达国家的经济得到更大发展，城市居民的生活水平进一步提高，垃圾中的可燃物和易燃物也随之迅速上升，促进了垃圾焚烧技术的应用。

特别是在20世纪60 年代的电子工业变革后，各种先进技术在垃圾焚烧炉上得到了应用，使垃圾焚烧炉得到了进一步完善。

但总体来说，由于当时城市生活垃圾中的可燃物仍然少于非可燃物，产生量与消耗空间的矛盾尚不突出，对垃圾焚烧伴随的环境问题的认识仍肤浅等因素，直到20世纪70年代以前，生活垃圾焚烧技术的发展并不十分理想。

1．1．3 成熟阶段从20世纪70年代初到90年代中期的20多年间，是生活垃圾焚烧技术的成熟阶段，也是生活垃圾焚烧技术发展最快的时期。

这时期几乎所有的发达国家、中等发达国家都建设了不同规模、不同数量的垃圾焚烧发电厂，发展中国家建设的垃圾焚烧发电厂的也不在少数，垃圾焚烧技术的发展方兴未艾。

表1-1所示的数据可以对生活垃圾焚烧技术的当代发展史作一代表性的注解。

综合分析发达国家生活垃圾焚烧技术在近二十年间迅速发展的原因，除了经济、技术、观念等因素外，还有一些其他方面的影响，比如：随着城市建设的发展和城市规模的扩大，城市人口数量骤增，生活垃圾产量也快速递增，使原有的垃圾填埋场日益饱和或已经饱和，而新的垃圾填埋场地又难于寻找，采取垃圾焚烧方法，可使生活垃圾减容85%以上，最大限度地延长现有垃圾填埋场的使用寿命。

此外，随着人们生活水平的提高，生活垃圾中可燃物、易燃物的含量大幅度增长，提高了生活垃圾的热值，为应用和发展生活垃圾焚烧技术提供了先决条件。

表1-1 德国垃圾焚烧炉发展概况表第1．2节国内外焚烧技术的应用现状1．2．1 国外应用现状目前，全球每年要产生数亿吨的生活垃圾。

世界各国处理垃圾方式多种多样，但建大型填埋场进行填埋，仍为主流。

以垃圾场为依托，收集和利用可燃气体，使其转化为电能既可保护生态环境，又开发出了新能源，所以已引起广泛关注。

垃圾焚烧是一种技术高度复杂，成本相对昂贵的生活垃圾处理技术。

因此，无论是其发展源流与应用现状，目前均以欧美、日本等发达国家最具代表性。

目前，机械炉排焚烧炉是发达国家大型生活垃圾焚烧炉的主流设备，但垃圾流化床焚烧炉等也具有较好的潜在应用特性。

自20世纪70年代以来，垃圾焚烧技术在发达国家得到了较快的发展。

日本的垃圾焚烧比例在上世纪90年代中期已达75%，现有大小垃圾焚烧厂接近1900座。

瑞士、比利时、丹麦、法国、卢森堡、瑞典、新加坡等国焚烧的比例也都已接近或超过填埋。

可见，垃圾焚烧技术正逐步为越来越多的国家所采用。

1．2．2 国内应用现状中国每年约要产生上亿吨的生活垃圾，垃圾已给生态环境造成了严重威胁，如何采取有效措施，进行垃圾无害化、资源化处理，是我们所面临的重要问题之一。

生活垃圾，主要组成部分是有机物，有机物通过集中填埋，会自然发酵降解。

一个庞大的垃圾填埋场，在其不断的生物转化过程中，产生大量的可燃气体，其中包括甲烷、二氧化碳及少量的氮、氧等。

其中甲烷、二氧化碳等成分含量增加，是造成温室效应的重要原因之一，而且它们还破坏臭氧层，直接威胁着人类的健康和生存。

20世纪80年代，我国城市生活垃圾焚烧处理技术的研究和应用起步。

“八五”期间被列为国家科技攻关项目，其代表作就是1988年在深圳建成的市政环卫综合处理厂。

作为我国第一座垃圾焚烧电厂，正是它揭开了我国采用焚烧技术处理城市生活垃圾的序幕。

至今，我国在深圳、珠海、上海、宁波等城市已建成近30座垃圾焚烧发电厂。

作为一个兴利除弊的良性产业，垃圾发电很快得到了来自国家产业政策的强大拉动。

1996年，国家经贸委等联合下发文件，把垃圾焚烧发电列入了“资源综合利用目录”。

1998年，垃圾发电首次被明确为“一种新能源”(国家计委《关于新能源建设项目审批通知》)。

2002年，一个对我国环卫事业改革发展具有重要意义的生活垃圾收费制度确立，也为推进垃圾处理的产业化、市场化奠定了基础。

其标志就是由国家计委、财政部、建设部、国家环保总局联合发出的《关于实行城市生活垃圾处理收费制度、促进垃圾处理产业化的通知》。

同发达国家相比，我国的垃圾焚烧发电技术还只是刚刚起步，目前还远远不能满足日益增长的需要。

但是，巨大的市场潜力正在吸引着越来越多的企业来投资垃圾焚烧技术设备的研制，一个新兴的环保产业正逐步形成。

如果能尽快开发出适合国情的垃圾焚烧技术，应该能在我国得以较大的推广。

第1．3节概况1．3．1 垃圾焚烧电厂工艺流程典型的城市生活垃圾焚烧系统的工艺流程可描述为：•垃圾经前处理后与助燃空气系统所提供的一次、二次风在垃圾焚烧炉中混合燃烧；•燃烧所产生的热能被余热锅炉加以利用，采用汽机发电；•经过降温后的烟气在净化后，经烟囱排入大气；•垃圾焚烧产生的滤渣经处理后，送往填埋场或作为其他用途，烟气处理系统所收集的飞灰也做专门处理；•各系统产生的废水送往废水处理系统；•现代化的垃圾焚烧厂的整个处理过程都可由自动控制系统加以控制。

1．3．2 苏能垃圾发电厂系统简述以下部分都将以苏州市苏能垃圾发电有限公司为例，介绍现代生活垃圾焚烧的主要工艺流程。

图1-1 全厂工艺流程图1、卸车平台2、垃圾仓3、抓斗控制室4、垃圾吊5、进料斗6、给料炉排7、一次风8、焚烧炉排9、二次风10、余热锅炉11、半干式反应塔12、石灰浆制备13、活性炭喷射吸附14、布袋除尘器15、引风机16、烟囱17、汽轮机18、发电机19、除渣机20、渣仓21、渗滤液收集间22、灰仓23、刮板输送机24、灰仓本厂规模为日焚烧垃圾1000t/d，有3条日处理能力为350t/d的垃圾焚烧线以及两台额定功率为9MW（最大功率为12MW）的中压凝汽式汽轮发电机组。

采用半干法烟气净化处理方式，加活性炭吸附及布袋除尘器，执行技术和设备出口国的垃圾焚烧厂烟气排放标准（1992年欧盟Ⅰ标准）,其中二噁英执行欧盟Ⅱ标准。

第2章垃圾焚烧第2．1节主要机组型号、参数苏州苏能垃圾焚烧发电厂设置3条350t/d的垃圾焚烧炉处理线，日处理城市生活垃圾1000t，年处理生活垃圾33.3万t。

垃圾焚烧系统配置3台350t/d垃圾焚烧炉排炉，3台中压、单锅筒自然循环水管锅炉。

焚烧炉采用Seghers-Keppel公司技术生产的多级垃圾焚烧炉，其关键部件由Seghers-Keppel公司供货,其余部分设备由国内加工制造。

其主要技术指标见表2-1。

余热锅炉由Seghers-Keppel公司设计，国内锅炉厂加工制造。

其主要技术指标见表2-2。

表2-1 焚烧炉主要技术指标表2-2 余热锅炉主要技术指标第2．2节垃圾仓及卸车平台2．2．1 卸车平台垃圾卸车平台采用高位、封闭布置，城市垃圾由专用垃圾车运入本厂，经汽车衡自动秤重（地磅房具有称重、计量、传输、打印和数据处理等功能）后通过高架车道进入长76m，宽33m，标高9.00m的卸车平台。

卸车平台在宽度方向有0.2%坡度，坡向垃圾仓侧，垃圾运输车洒落的渗滤液，流至垃圾仓门前的地漏，汇集到管道中,导入渗滤液收集池。

卸车平台设10个对开式卸料门，以保证每天1000t垃圾，约70～100辆（载重15t 的垃圾压缩运输车）垃圾车的快速、便捷进厂卸车。

在卸车平台和垃圾抓斗控制室有红绿灯指示门开关状态。

为使垃圾车司机能准确无误地把车对准垃圾卸料门，将垃圾卸入垃圾池内而不使车翻入垃圾仓，在每个门前有白色斑马线标志，靠门处设车挡。

2．2．2 垃圾仓及上料系统垃圾仓是一个密闭、且具有防渗防腐处于负压状态的钢筋混凝土结构大坑，紧挨焚烧间布置，仓长60m、净宽约17m、深14m（地上9m、地下5m），屋架下缘标高30.6m。

其容积为14000m3，按3台焚烧炉处理垃圾量计，可贮存约5～7天垃圾处理量。

垃圾在垃圾仓内堆放发酵，使垃圾渗滤液顺利导出及保证设备事故或检修时能正常接收垃圾。

垃圾仓上方侧墙设有焚烧炉一次风机吸风口，使垃圾仓呈负压状态，防止臭味和甲烷气体的积聚，抽取池中臭气作焚烧炉助燃空气。

此外，在垃圾仓顶加设抽风系统，保证焚烧炉停炉期间垃圾储存坑的臭气不向外扩散，在焚烧主厂房内设置除臭装置，从垃圾仓顶抽出的臭气在经过除臭装置净化、脱臭后排出，以避免臭气污染环境。

为了防止蚊蝇和细菌的孽生，设置药液喷洒装置，该装置由药液贮存箱和喷洒泵及胶管组成，根据季节变化定期向垃圾池内喷洒药液，进行杀菌消毒。

垃圾仓顶设两台起重量12.5t，抓斗容积为8m3的桔瓣式垃圾抓斗吊车，供焚烧炉加料及对垃圾进行混合、倒堆、搬运、搅拌等，确保入炉垃圾组分的均匀及稳定燃烧。

垃圾抓斗吊车轨顶标高30.5m，起重机跨度25.5m。

在侧墙标高23.9m处设垃圾抓斗控制室。

操作人员在这里对抓斗吊车的运行进行控制。

在垃圾仓靠近焚烧间侧，标高22.9m设焚烧炉加料平台,布置有三个加料斗。

在垃圾仓长度方向两端,标高22.9m处各设有一个垃圾抓斗检修孔。

在抓斗需要检修时可通过一侧检修孔将抓斗下放至±0.00地面，通过另一侧可放至9.00m平面，再转送至检修场地检修。

垃圾抓斗吊车配有称重装置，可将垃圾装入量传送给抓斗控制室进行记录。

每次读数包括垃圾净重、进料位置和时间，每个进料斗配有各自的记数器，自动分系统计量。

垃圾抓斗吊具有计量、预报警、超载保护及防摆、防倾、自定位、防撞等功能。

吊车控制室能够记录并显示统计记录投料的各种参数。

抓斗吊车运行由抓斗吊控制室操作人员遥控操作。

吊车配备手动控制、半自动控制和全自动控制三种操作控制模式。