生活垃圾焚燒發電技術關鍵工藝及設備研究

摘 要：生活垃圾焚燒發電技術在我國日益成熟，是近年來垃圾處理的主要手段。通過介紹垃圾焚燒發電的工藝流程，介紹了供料、焚燒、發電及煙氣、滲濾液、爐渣飛灰處理階段的工藝特點、關鍵設備及制造企業，對剛進入該領域的企業起到指導作用。

關鍵詞：生活垃圾焚燒發電；工藝流程；關鍵設備

垃圾焚燒發電流程主要分為垃圾前端收集處理、焚燒、發電以及末端煙氣、滲濾液、爐渣飛灰處理等階段，主要包含六個工藝流程，如圖1所示，除進料與煙氣處理較為復雜外，其他部分與燃煤電廠相似[1]。

1 垃圾供料

城市生活垃圾剔除不可燃燒及有毒有害廢棄物后，由專用垃圾運輸車輛送進垃圾發電廠區，駛上地磅進行稱重，然后按指定路線駛向垃圾卸料平臺，將垃圾卸入垃圾貯存池，貯存池上方設有垃圾吊，對池內垃圾進行搬運、攪拌和倒垛，以確保入爐垃圾組分均勻。

抓斗橋式起重機是垃圾供料系統的關鍵設備，主要承擔垃圾的投料、搬運、攪拌、取物和稱量工作。國外垃圾抓斗生產廠家有：德國佩納（PEINER）、德國德馬格（DEMAG）、芬蘭科尼（KONE）、日本三菱等。國內廠家有北京起重運輸機械研究所、河南衛華集團、浙江賽諾起重機械等。

與抓吊單一物料的通用橋式起重機相比，垃圾抓斗起重機除抓吊具有不定型特征的生活垃圾外，還具有各主要機構需頻繁起停、反向切換和變速，作業強度大；抓取物組分不均勻，抓吊難度大；起升高度和水平移距較大；作業環境非常惡劣等特點。一旦垃圾抓斗失靈，可能引起整個電廠停爐、停機，所以在垃圾焚燒電廠一般配置一用一備或兩個同時使用。在我國近期新建大型垃圾發電廠中，多數都是采用國外的垃圾抓斗。

2 垃圾焚燒

垃圾焚燒系統包括從垃圾吊車接到垃圾后送至二次燃燒室進行燃燒以及垃圾焚燒爐出渣。垃圾焚燒通常在800～1000℃的高溫下使有毒有害物質充分熱解，產生的大量高溫煙氣經除塵設施凈化后可通過余熱鍋爐將熱量回收，獲得一定溫度和壓力的熱蒸汽，再通過發電機組使其轉化為電能。機械爐排爐主要由以下幾個部分組成：料斗、爐排片、爐排驅動裝置、風室、主爐膛、渣井。

國外垃圾焚燒爐生產企業主要有：德國馬丁、德國諾爾—克爾茨公司、法國阿爾斯通公司、比利時西格斯及日本公司等。

國內具有自主知識產權的垃圾焚燒爐生產企業：杭州新世紀：二段往復式垃圾焚燒爐；綠色動力：三驅動逆推式爐排技術；北京機電院高技術股份有限公司：翻轉爐排焚燒爐技術。

國外技術轉讓的生產企業：重慶三峰卡萬塔：2000年10月引進德國馬丁SITY2000全套技術；深圳能源環保：同西格斯成立合資公司；無錫華光鍋爐：2009年引進日本日立造船技術；杭州新世紀：與西格斯、三菱重工、日本田熊、德國諾爾有合作。

3 煙氣凈化與處理

生活垃圾焚燒產生的煙氣中含有煙塵、酸性氣體、重金屬及二惡英等污染物。一般廢氣經吸收凈化、活性炭吸附、袋式除塵器等設施處理，運用中和、吸附、過濾的原理對廢氣中的有害物質進行治理，達標后由煙囪排入大氣中。

煙氣凈化技術在我國比較成熟，國內可提供垃圾焚燒煙氣處理的廠家有無錫雪浪、杭州新世紀、天津泰達環保、安徽盛運等。其中無錫雪浪在全國已建垃圾焚燒電廠煙氣收塵的30%，是行業龍頭。

國外有德國巴布科克諾爾（BABCOCK NOELL）、瑞士CTU（Clean Technology Universe AG）、德國FBE、日本荏原等。

4 余熱鍋爐發電

將垃圾焚燒產生的熱能通過余熱鍋爐產生蒸汽，然后用蒸汽供汽輪機組發電、上網。垃圾焚燒發電量小，應用的余熱鍋爐和發電機組都比較小，國內廠家能夠提供小功率發電機組的主要有杭汽、杭發等。余熱鍋爐廠家有無錫華光、川鍋等。

5 滲濾液處理

垃圾滲濾液主要產生于垃圾貯存池，是垃圾在貯存池中發酵腐爛后，由垃圾內的水分排出而造成的。它的特點是臭味重、有機污染濃度、氨氮含量高，其含量約占垃圾量的10%左右，烏黑濃稠的滲濾液依次經過調節池、預處理、厭氧處理、好氧處理，超濾膜處理、納濾反滲透處理等六個系統處理，滲濾液處理采用生物技術，屬于廢水處理行業，主要廠家有：江蘇維爾利、北京天地人、北京潔綠等。

6 爐渣爐灰處理

經布袋回收下來的飛灰，占垃圾總量的3%左右，屬于危險廢棄物，利用水泥、重金屬螯合劑作為處理輔料，通過輸送、稱量、混合攪拌等工序，使得垃圾焚燒產生的飛灰達到安全填埋的標準。天津泰達環保自主開發垃圾焚燒飛灰燒結陶粒生產線，但是應用較少。

垃圾焚燒后產生的爐渣占垃圾量10%～15%左右，屬于一般廢棄物。它從爐中落入輸送機，經過降溫后送至爐渣堆放處，然后外運到指定地點。國際上爐渣利用的主要途徑有：（1）石油瀝青路面的替代骨料；（2）水泥/混凝土的替代骨料；（3）填埋場覆蓋材料；（4）路堤、路基等的填充材料等。

除上述關鍵工藝設備外，垃圾焚燒發電廠其他配套設備有：自動擦窗機、自動卸料門、生物除臭裝置等。

7 所需資質

在整個垃圾焚燒發電項目運作過程中從設計、施工、制造三方面來看，均需要對應的資質。分別為：

7.1 設計資質

電力行業（新能源發電）專業乙級及以上資質。工程設計綜合甲級資質或市政行業（環境衛生工程）專業甲級及以上資質或環境工程（固體廢物處理處置工程）專項甲級資質。

7.2 施工資質

電力或市政公用工程施工總承包一級及以上資質。

7.3 焚燒爐制造資質

a級鍋爐生產制造資質；鍋爐壓力容器生產許可證。

7.4 垃圾吊制造資質

國家質量監督檢驗檢疫總局頒發的特種設備制造許可證（起重機械）。

綜上所述，在生活垃圾焚燒發電整個流程中，焚燒系統和煙氣處理是重要環節，也是最為核心的技術。如果剛剛進入該領域，也應從這兩方面著手。煙氣處理技術國內已經非常成熟，只有焚燒系統還處于與國外合作階段。現在焚燒發電項目總包的技術廠家一般都與國外廠商合作，如果是聯合體投標，業主方也要求其中一方掌握垃圾焚燒爐技術。如果沒有制爐經驗，除需辦理相關資質外，還要尋求國外焚燒爐廠家合作。

參考文獻

[1]劉軍偉，等.淺議垃圾焚燒發電的現狀及發展趨勢[J].中外能源，2012，6：31.