垃圾发电调查报告

垃圾发电

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查

报

告

2015年11月30日

目录

一、垃圾发电的定义 (3)

二、垃圾发电的发展状况及前景 (3)

三、垃圾发电技术比较 (3)

四、垃圾发电难点 (5)

五、垃圾发电厂选址要求 (6)

一、垃圾发电的定义

垃圾发电是把各种垃圾收集后，进行分类处理。其中：一是对燃烧值较高的进行高温焚烧（也彻底消灭了病源性生物和腐蚀性有机要物），在高温焚烧（产生的烟雾经过处理）中产生的热能转化为高温蒸气，推动涡轮机转动，使发电机产生电能。二是对不能燃烧的有机物进行发酵、厌氧处理，最后干燥脱硫，产生一种气体叫甲烷，也叫沼气。再经燃烧，把热能转化为蒸气，推动涡轮机转动，带动发电机产生电能。

二、垃圾发电的发展状况及前景

中国是世界上的垃圾资源大国。如果中国能将垃圾充分有效地用于发电，每年将节省煤炭5-6千万吨，其“资源效益”极为可观。虽然中国的垃圾发电刚刚起步，但前景乐观。中国丰富的垃圾资源，存在着极大的潜在效益。全国城市每年因垃圾造成的损失巨大，而将其综合利用却能创造更多的效益，市场空间巨大。

全国城市每年因垃圾造成的损失约近300亿元(运输费、处理费等)，而将其综合利用却能创造2500亿元的效益，市场空间巨大。

中国城市人均年产垃圾约440千克;全国主要城市年产生活垃圾1.6亿吨，足可以使一个100万人口的城市被覆盖1米;同时，城市生活垃圾还在以年增长率8%-10%以上的速度增长。中国城市生活垃圾的处理率只有58.2%，无害化处理率更是仅为35.7%，远低于世界许多国家的水平，垃圾发电未来市场前景极为广阔。

根据国家环保总局预测，2015年中国城市垃圾年产量将达到2.1亿吨。中央和地方政府都很支持垃圾焚烧发电产业的发展，建设的垃圾焚烧发电装置的投资大多来源于当地财政，都是在经济条件相当好的大中城市。

分析认为，到2020年将新增垃圾发电装机容量330万千瓦左右，按每千瓦1万元的设备造价计算，垃圾发电市场容量为330亿元。广阔的投资前景吸引大批民间资本和国际资本参与其中，垃圾发电产业正面临历史性发展机遇。

垃圾发电之所以发展较慢，主要是受一些技术或工艺问题的制约，比如发电时燃烧产生的剧毒废气长期得不到有效解决。日本2012年推广一种超级垃圾发电技术，采用新型气熔炉，将炉温升到500℃，发电效率也由过去的一般10%提高为25%左右，有毒废气排放量降为0.5%以内，低于国际规定标准。当然，垃圾发电的成本仍然比传统的火力发电高。专家认为，随着垃圾回收、处理、运输、综合利用等各环节技术不断发展，工艺日益科学先进，垃圾发电方式很有可能会成为最经济的发电技术之一。从长远效益和综合指标看，将优于传统的电力生产。我国的垃圾发电刚刚起步，但前景乐观。

三、垃圾发电技术比较

机械炉排焚烧炉

工作原理：垃圾通过进料斗进入倾斜向下的炉排（炉排分为干燥区、燃烧区、燃尽区），由于炉排之间的交错运动，将垃圾向下方推动，使垃圾依次通过炉排上的各个区域（垃圾由一个区进入到另一区时，起到一个大翻身的作用），直至燃尽排出炉膛。燃烧空气从炉排下部进入并与垃圾混合；高温烟气通过锅炉的受热面产生热蒸汽，同时烟气也得到冷却，最后烟气经烟气处理装置处理后排出。

特点：炉排炉生活垃圾焚烧技术运行稳定，对垃圾的彻底处理能力强，适于连续运行，经优化的烟气处理技术后排放达标。

但是炉排的材质要求和加工精度要求高，要求炉排与炉排之间的接触面相当光滑、排与排之间的间隙相当小。另外机械结构复杂，损坏率高，维护量大。

目前我国大型城市的垃圾焚烧处理绝大多数采用炉排炉垃圾焚烧技术。主要采用的国外技术包括：三菱重工、吉宝西格斯、日立造船等，国内炉排炉技术也有很大的发展，主要炉排厂家包括重庆三峰、杭州新世纪、华光股份等。

流化床焚烧炉

工作原理：炉体是由多孔分布板组成，在炉膛内加入大量的石英砂，将石英砂加热到600℃以上，并在炉底鼓入200℃以上的热风，使热砂沸腾起来，再投入垃圾。垃圾同热砂一起沸腾，垃圾很快被干燥、着火、燃烧。未燃尽的垃圾比重较轻，继续沸腾燃烧，燃尽的垃圾比重较大，落到炉底，经过水冷后，用分选设备将粗渣、细渣送到厂外，少量的中等炉渣和石英砂通过提升设备送回到炉中继续使用。

特点：流化床燃烧充分，炉内燃烧控制较好，但烟气中灰尘量大，操作复杂，运行费用较高，对燃料粒度均匀性要求较高，需大功率的破碎装置，石英砂对设备磨损严重，设备维护量大。易产生结焦，系统连续运行能力较低。

回转式焚烧炉

工作原理：回转式焚烧炉是用冷却水管或耐火材料沿炉体排列，炉体水平放置并略为倾斜。通过炉身的不停运转，使炉体内的垃圾充分燃烧，同时向炉体倾斜的方向移动，直至燃尽并排出炉体。

特点：设备利用率高，灰渣中含碳量低，过剩空气量低，有害气体排放量低。但燃烧不易控制，垃圾热值低时燃烧困难。

对于垃圾量比较少的地区可以采用该工艺。

CAO焚烧炉

工作原理：垃圾运至储存坑，进入生化处理罐，在微生物作用下脱水，使天然有机物（厨余、叶、草等）分解成粉状物，其他固体包括塑料橡胶一类的合成有机物和垃圾中的无机物则不能分解粉化。经筛选，未能粉化的废弃物进入焚烧炉的先进入第一燃烧室（温度为

600℃），产生的可燃气体再进入第二燃烧室，不可燃和不可热解的组份呈灰渣状在第一燃烧室中排出。第二室温度控制在860℃进行燃烧，高温烟气加热锅炉产生蒸汽。烟气经处理后由烟囱排至大气，金属玻璃在第一燃烧室内不会氧化或融化，可在灰渣中分选回收。

特点：可回收垃圾中的有用物质；但单台焚烧炉的处理量小，处理时间长，目前单台炉的日处理量最大达到150吨，由于烟气在850℃以上停留时间难于超过1秒钟短，烟气中二恶英的含量高，环保难以达标。

对于垃圾量比较少的地区可以采用该工艺。

脉冲抛式

工作原理：垃圾经自动给料单元送入焚烧炉的干燥床干燥，然后送入第一级炉排，在炉排上经高温挥发、裂解，炉排在脉冲空气动力装置的推动下抛动，将垃圾逐级抛入下一级炉排，此时高分子物质进行裂解、其它物质进行燃烧。如此下去，直至最后燃尽后进入灰渣坑，由自动除渣装置排出。助燃空气由炉排上的气孔喷入并与垃圾混合燃烧，同时使垃圾悬浮在空中。挥发和裂解出来的物质进入第二级燃烧室，进行进一步的裂解和燃烧，未燃尽的烟气进入第三级燃烧室进行完全燃烧；高温烟气通过锅炉受热面加热蒸汽，同时烟气经冷却后排出。

其优点是：

（1）处理垃圾范围广泛能够处理工业垃圾、生活垃圾、医院垃圾废弃物、废弃橡胶轮胎等。

（2）燃烧热效率高正常燃烧热效率80%以上，即使水份很大的生活垃圾，燃烧热效率也在70%以上。

（3）运行维护费用低由于采用了许多特殊的设计以及较高的自动化控制水平，因此运行人员少（包括除灰渣人员在内一台炉仅需两人），维护工作量也较少。

（4）可靠性高经过近20年运行表明，此焚烧炉故障率非常低，年运行8000小时以上，一般利用率可达95%以上。

（5）排放物控制水平高由于采用二级烟气再燃烧和先进的烟气处理设备，使烟气得到了充分的处理。经长期测试，烟气排放物中CO含量1—10 PPM，HC含量2—3 PPM，NOx含量35 PPM，完全符合欧美排放标准。烟气在二、三级燃烧室燃烧时温度达1000℃，并且停留时间达2秒以上，可使二恶英基本分解，烟气中二恶英的含量为0.04 ng/m3，远低于欧美标准0.1 ng/m3。

（6）炉排在压缩空气的吹扫下，有自清洁功能。

四、垃圾发电难点

（1）一次性投资过大，一般投资商望而却步，且投资回收率很长，虽然经济效益都不如燃煤（或燃油）的（热）电厂，但是解决了垃圾的处理和环境污染问题，社会效益高。建设焚烧垃圾热电厂这是利民的公德好事。