楊豐愷(東港市節能監察中心,遼寧 東港 118300)
淺談垃圾發電應用及未來發展建議
楊豐愷
(東港市節能監察中心,遼寧 東港 118300)
當今世界人們日常生活和工業生產所帶來的生活和工業垃圾是大家面臨的主要環境污染問題和必須面臨的難題,一方面已經對城市環境和人類健康構成了嚴重威脅,另一方面,垃圾又是一種不斷增長的資源。如能將垃圾無害化處理又能充分發展應用于發電等產業是當前急需解決的課題,因其既有資源效益,同時垃圾發電是一種綠色環保產業,具有極其重要的環境效益。
發電技術;垃圾發電的利弊;現存問題
1 垃圾填埋式發電
垃圾填埋式發電是把垃圾填埋到填埋場中讓其中的有機物經降解后產生化學反應得到填埋氣體(甲烷),再把該氣體作為燃料燃燒發熱發電的一種技術,是將垃圾資源化、清潔化處理的一種方式。但是填埋法存在許多弊端:垃圾填埋降解時的滲液處理不善有可能會泄露導致污染;垃圾化學反應后產生的沼氣處理不當有可能爆炸,目前國內這種方法沒有應用。
2 垃圾焚燒發電
當前國內應用較為廣泛的是垃圾焚燒發電,是將垃圾通過各種方式傳送到焚燒鍋爐中,在熱值不足時需添加其他燃料助燃以達到發電需要的溫度,當燃燒產生的熱量使水加熱得到過熱蒸汽以推動汽輪機帶動發電機組發電。目前,國內外垃圾焚燒發電技術主要有三種:一是流化床燃燒發電技術、二是層狀燃燒發電技術、三是旋轉燃燒發電技術(回轉窯式)。
2.1 流化床式燃燒技術。流化床燃燒技術適合焚燒濕度大、熱值相對低的垃圾。先是從爐底裝填垃圾并送氣,在超過特定的流速后,砂粒達到流動浮游狀態,形成流動層。流化床爐內工作時燃燒平穩,爐體內熱量大,如不需其他燃料助燃的情況下垃圾的干燥、燃燒等環節可同時完成,容易實現連續焚燒和自動化。
2.2 爐排層狀燃燒技術。爐排是層狀燃燒的主要設施。垃圾首先經過垃圾預熱區,在前期爐內燃燒的輻射熱和煙氣的余熱烘烤干燥后隨爐排翻轉松動著進入燃燒區點燃,已經點燃的垃圾在爐排的作用下不斷的翻轉增加透氣性更易于垃圾的燃燒,最后燃盡的殘渣被爐排送到除渣口。層狀燃燒技術相對較為成熟,它對需要焚燒的垃圾預先處理要求不是很高,稍作處理即可,熱值需求適應度高而且層狀燃燒鍋爐通常體積小、便于操作和維護,該垃圾處理技術被當前很多國家采用。
2.3 旋轉式燃燒技術。由耐火磚砌筑的耐火層內壁可以有效保護回轉窯滾筒,回轉窯是旋轉焚燒爐燃燒的主要設備。回轉窯傾斜大約一定角度放置,通過緩慢旋轉使爐體內滾筒一定速度轉動,轉筒內壁的耐高溫抄板把垃圾從筒體下部帶到上部,垃圾進入時爐內熱煙氣對垃圾干燥處理,當預處理達到要求溫度時燃燒并在滾筒內滾動、再靠垃圾自重下滑、翻轉并燃燒,殘渣落到筒體底部出口排出,筒體翻轉有助于氧氣助燃達到完全燃燒。
3 全量式焚燒系統
全量焚燒系統在發達國家城市垃圾大多采用無預處理焚燒系統,是余熱利用并專門設計用于不經預處理的混合垃圾焚燒方式,該系統垃圾焚燒利用率達85%以上。
1 垃圾發電的好處
當今,我國隨著人口增長和工業化發展,年產垃圾近2億噸,并且還以每年10%的增速遞增。成堆的垃圾形成圍城現狀,既污染空氣,破壞生態環境,所產生的有害物質危機人類健康,城市垃圾的減容化、無害化和資源化處理已迫在眉睫。垃圾發電可將垃圾通過特殊處理實現綜合利用,其具有防污染徹底、無害化程度高、減量性好等特點,并且有經濟效益。
2 垃圾焚燒發電技術難點
二惡英是世界公認的致癌物質,因垃圾高溫焚燒時會產生該物質。隨煙氣排放到大氣中后很容易造成二次污染,現世界各國針對該難題總結了不少可行辦法,如高溫分解法、活性炭吸附法等,但規模化生產時想完全消除二惡英現有技術還無法達到。
在垃圾焚燒過程中會產生大量含有重金屬的粉塵和廢渣,現階段處理方法有兩種一是填埋法,但是容易造成二次污染;二是環保設施除塵脫硫除塵法、聲波團聚除塵法、高效能電除塵法等,但因投資巨大目前不少焚燒發電企業因盈利空間有限無力進行改造,如果不給于相應政策支持和環保監管的話勢必再次出現環境污染。
3 存在的環境及建議
(1)目前,垃圾處理產業如何去引導到一個法制化、規范化的程度是當前急需解決的問題,近年來國家雖加大了相關鼓勵政策,但相關政策由于各種原因很多沒有真正落實到位,企業針對垃圾焚燒發電項目投資熱情不高,勢必阻礙該行業的健康有序發展。既要大力推廣規模產業化發展,取締小型焚燒企業,便于控制二次污染。又要在資金上重點扶持企業的環保技術改造,確保制定政策規定更具體,更全面。更適合垃圾發電行業管理操作。更易取得垃圾處理和垃圾焚燒發電所追求的是環境和社會兩個效益。
(2)健全相應法規和加大扶持力度。垃圾焚燒發電企業因其前期投入大、成本高、利潤低等原因不論在哪個國家都得到了相應政策大力扶持。我國垃圾焚燒發電行業想規模化發展除了制定相應的法規監管的同時也要加大稅收、補貼、技術研發等政策扶持力度減輕企業負擔,使企業有經濟效益,從而推動整個行業有序、健康發展。
(3)對企業的環保加強監管。垃圾焚燒發電企業在立項及開始建設前必須經過項目可行性論證,環保部門要嚴格審核,制定問責制度。企業建成后在追求利益最大化的同時很容易忽略對環保設施的投入和對二次污染的治理,環保監管部門應本著嚴抓嚴管的態度定期對該類企業進行必要的監察,并指導企業進行符合環保要求的技術改造,對于環保不能達標的企業進行相應的處罰或取締,避免造成更大的污染。
(4)促進發展垃圾發電。積極引進國外先進設備和技術,通過運用進行消化吸收,對不適合的部分進行技術改造;加大對垃圾發電設備和技術的投入力度和研究,盡快實現裝備制造國產化、本地化,盡快擺脫對國外產品的依賴,加快科研成果的及時轉化。
結語
垃圾焚燒發電是一項新興的廢物再利用產業,既是無害化治理垃圾的一種方式,操作得當又是一個環保、自動程度高的產業,在焚燒消除垃圾的同時,又能通過焚燒發電獲得一定的經濟效益,是未來實現垃圾處理、資源再利用的有效途徑。垃圾處理得到解決的同時,又美化城市生態環境。但必須加強監管,煙氣、污水和灰渣三大排放應實現達標排放,加強執法力度,共同營造優美生活環境和經濟效益。
[1]駱俊.我國發展生物質發電技術前景分析[J].江蘇電機工程,2006(09):67-69.
F291
A