我國垃圾焚燒發電現狀與焚燒爐的選擇

賈金磊

【摘 要】近年來，垃圾焚燒發電技術在國外已經有了很多發展，但是，在我國的上個世紀初期才剛剛開始開發廢物焚燒的技術。我國在很多地區，對于垃圾焚燒發電生產必須根據不同的經濟類型和城市垃圾的情況對于焚燒爐的類型進行選擇，不同類型的爐子其都有各自的優缺及作用。本文對垃圾的資源化和無害化利用以及垃圾焚燒發電技術進行了詳細的分析，與此同時分別對于垃圾焚燒發電中機械焚燒爐，流化床爐和回轉窯焚燒爐等不同焚燒爐特性進行對比分析，論證了焚燒爐選擇的基本要點。

【關鍵詞】垃圾焚燒；發電現狀；焚燒爐選擇

前言

目前，隨著我國經濟的快速發展，城市化率也相對逐年的提高，城市垃圾的收集以及處置方面的問題也日益顯得迫切。與以往一些傳統填埋的方法進行相互間的對比，垃圾焚燒發電的方法更加的具有環保性，而且更加的有效，與此同時具有顯著的經濟效益。現階段，很多以往傳統電力公司為了發電而焚燒家庭垃圾。垃圾焚燒爐與傳統的熱能發電項目相同，垃圾焚燒爐是發電最關鍵的設備。文章當中具體的分析了焚燒爐的優點以及缺點，并且對焚燒爐的選擇提出了建議。

1 我國垃圾焚燒的發展趨勢

1.1 我國垃圾焚燒發電現狀

自從中國第一個垃圾焚燒廠成功的運營以來，經過多年以來不斷的進行探研，我國的垃圾焚燒技術得到了迅速的發展。一方面，部分城市利用外資貸款引進焚燒爐、煙氣凈化和自動控制。通過這些關鍵技術以及關鍵設備，建立了高科技含量的現代化垃圾焚燒廠。這些垃圾焚燒廠產生的電力大大緩解了我國的使用電緊張的問題。另一方面，許多國內制造廠商吸收了國外焚燒技術和設備的經驗，開發了中型家庭垃圾焚燒設備。在這一點上，一股高效發電的趨勢正在蓬勃發展。

1.2 垃圾焚燒爐的要求

廢物垃圾由于其成分的復雜性和熱值的巨大變化，廢物燃燒系統和廢物焚燒爐的內部結構也在很長一段時間內發生了相應的變化。對于高灰、低熱值、復雜的物理成分、含有有機物質和有害物質的焚化爐的設計，必須考慮到爐中廢物的燃燒溫度，停留時間以及爐中煙氣湍流的停留時間，使氣體完全燃燒以控制氣味，并根據不同的燃燒方法抑制二氧化硫的產生。焚燒爐的類型可以分為機械焚燒爐、流化床焚燒爐、回轉窯焚燒爐、氣體型焚燒爐和熱解爐。由于最后兩個焚燒爐的處理能力較低，通常較少用于大型廢物焚化發電項目。

2 垃圾焚燒爐的分類以及選擇

2.1 機械式垃圾焚燒爐

機械焚燒爐是屬于垃圾層燃燒的焚燒爐，爐膛是焚燒爐的重要組成部分。其中的原理是爐肉網格之間的相對運動可以使垃圾進行不斷的旋轉、攪拌并且向前推進，然后有效燃燒。我們可以把原材料廢物放入料斗當中以后，然后垃圾進入爐篦。垃圾在自身的重力和爐篦的力量之下，不斷地被轉動、釋放和干燥，以達到完全燃燒的目的。焚燒爐內部可以分為干燥區、燃燒區和燒盡區。垃圾通過電網格的不同區域進行完全燃燒。達到完全的燃燒，燃燒空氣從爐壁的底部或者側面引入，并與廢物充分的進行混合，以確保燃燒效率。在正常的運行過程當中，爐溫保持在850攝氏度至950攝氏度。在正常情況下，燃燒產生的熱量可以保持爐溫。當焚燒爐的熱量較低時，必須注入輔助燃料以維持爐溫。機械焚燒爐的優點是具有很強的焚燒能力。現階段，一些機械焚燒爐每天可燃燒800噸垃圾，最高可達1200噸/天。其次，廢物在機械焚燒爐中均勻進行分布，可以使得廢物完全的燃燒。然而，在操作的過程當中，需要值得注意的是要根據爐中廢物焚燒的狀況調整進料條件。一般情況下，廢物燃燒有時需要添加輔助燃料，以將爐中的煙氣溫度維持在850攝氏度以上。

2.2 流化床焚燒爐

流化床焚燒爐和機械焚燒爐的焚燒方式不同，流化床焚燒爐使用流化技術進行廢物焚化。石英砂通常被放入爐中作為冷卻劑，也被稱之為床料。在廢物燃燒前，將爐中的冷卻劑加熱至600攝氏度以上使其達到沸騰，然后將垃圾粉碎后放入爐內，使流化廢物與冷卻劑和廢水完全的進行混合，蒸發，使其溫度繼續的上升。頂部開始燃燒以后。流化床焚化爐開始穩步燃燒。流化床焚燒爐能很好地適應廢物的變化，并且由于冷卻劑的存在而產生有效的燃燒熱。但是，由于流化床焚燒爐采用流化燃燒方法，在廢物中很難對高密度或大直徑的成分進行流化，從而影響燃燒效率。所以，在進入焚燒爐之前，必須去除密度較高或直徑較大的廢物部件，并且需要增加一個大功率廢物研磨裝置。除此之外，由于廢物在放入焚燒爐后直接燃燒，為了提高燃燒的效率，需要控制進入焚燒爐的廢物的含水量，并在焚燒爐前對廢物進行預處理，以便于減少含水量。

2.3 回轉窯焚燒爐

回轉窯焚燒爐是一種旋轉式的鍋爐，它的耐火襯里在鋼缸內，鋼筒在軸向上略微的傾斜。垃圾被放置在鍋爐的上部，爐子的主體慢慢的進行轉動，讓廢物繼續返回，移動到爐子的尾部。廢物在爐中逐漸干燥燃燒，燃燒后排放到排渣裝置當中。有時，除了旋轉圓筒的前部之外，還有前推門或后推門。前推門是為了幫助干燥垃圾而設計的，后推門是為了協助焚燒垃圾而設計的。但是，當廢物的熱值較低時，該裝置不易控制和燃燒。因此，旋轉焚燒爐主要用于燃燒高熱量的工業固體廢物，很少用于燃燒家庭廢物。

2.4 各種焚燒爐的選擇

機械爐焚燒爐技術是垃圾焚燒爐當中最為完善的，其具有較強的垃圾應變能力。它可以燃燒低熱量和高濕度的廢物，如果對于燃燒系統以及焚燒爐的結構做一些修改以后，其可以適應高水和低熱量的家庭廢物燃燒。根據目前垃圾焚燒發電的趨勢來進行分析，國內垃圾焚燒發電技術正在逐漸的成熟，但不同的焚燒技術水平有著不同的效果。主要應用技術是機械爐和流化床爐。對于機械爐來說，是直接引進的國外設備。加拿大生產和制造的燃燒爐主要是機械格柵爐.國家研制的流化床焚燒爐采用了多種燃料共燃的方式。由于使用外國設備或技術的成本高于當地生產的焚燒爐，因此流化床焚燒爐主要使用國內生產的設備。雖然流化床焚燒技術的使用不如網格焚燒爐，但流化床廢物焚燒爐可以改善廢物，提高燃燒的效率，與此同時減少廢物回收廠的垃圾填埋量。但是在實際當中，其通過犧牲燃料生產的能源效率來提高廢物生產的能源效率。因此，為了有效的避免能源浪費，應根據實際當中的具體情況選擇兩種類型的焚燒爐。

3 結束語

綜上所述，利用生活當中的垃圾進行焚燒以后而發電生產符合國家可持續發展戰略的實施，同時，也是我國大中城市固體垃圾處理的未來發展方向。在這其中，機械爐的焚燒技術正在日趨的進行不斷的完善，而且焚燒的能力相對較強，非常易于使用和維護，更加適合熱值低、濕度高的廢物焚燒。其能達到良好的廢物混合，配合良好的爐子排氣裝置。從而確保廢物在爐子當中進行完全的燃燒，最大限度地提高燃燒效率。機械焚燒爐也是日后處理家居垃圾的重要裝置。

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（作者單位：光大環保能源（新鄭）有限公司）