我國目前各城市居民日均產(chǎn)生垃圾0.8～1.2公斤不等，我國城市垃圾年產(chǎn)生量約為1.5億噸，而且還在以每年8%～10%的增長率增長。全國累計垃圾堆存量已經(jīng)達到60多億噸，侵占土地面積超過5萬公頃，已有200多個城市陷入垃圾包圍之中。根據(jù)我國環(huán)境部預測，2010年我國城市垃圾年產(chǎn)量將為1.52億噸，2015年和2020年將達到2.1億噸。雖然我國的垃圾發(fā)電剛剛起步，但前景樂觀，因為從長遠效益和綜合指標來看，垃圾發(fā)電將優(yōu)于傳統(tǒng)的電力生產(chǎn)。下面介紹三種主要的垃圾發(fā)電技術(shù)。

垃圾填埋氣發(fā)電

垃圾填埋氣發(fā)電是將垃圾填埋場中的有機物經(jīng)降解后產(chǎn)生的填埋氣（富含甲烷）作為燃料進行發(fā)電的技術(shù)，是一種將垃圾清潔化、資源化處理的利用方式。

垃圾填埋氣發(fā)電系統(tǒng)一般由氣體收集系統(tǒng)、凈化加壓系統(tǒng)、燃氣機發(fā)電及電氣并網(wǎng)系統(tǒng)組成。填埋氣被收集后經(jīng)過氣液分離器初步過濾，除去大液滴和細粒，然后經(jīng)渦輪增壓器增壓，冷卻器冷卻后送入凝聚過濾器進一步過濾，除去較小的液滴和細粒，再進入燃氣機，通過火花塞高壓點火，燃燒膨脹推動活塞做功，帶動曲軸轉(zhuǎn)動，從而使發(fā)電機送出電能。燃氣機產(chǎn)生的廢氣經(jīng)排氣管、換熱裝置、消音器、煙囪排到室外。

整個過程采用可編程序控制器控制。利用計算機及網(wǎng)絡技術(shù)對填埋氣的處理過程和燃氣發(fā)電機組進行實時控制，實現(xiàn)控制管理智能化，運營管理信息網(wǎng)絡化。發(fā)電機組的控制采用一個標準的Caterpillar E.I.S控制模塊,可控制機組的自動啟動、停機和故障監(jiān)測以及電子點火控制。

垃圾焚燒發(fā)電

垃圾發(fā)電就是將生活垃圾在垃圾貯坑中經(jīng)過2～3天的貯存之后送入焚化爐中燃燒，利用垃圾焚燒放出的余熱加熱給水，產(chǎn)生一定溫度和壓力的過熱蒸汽送往汽輪發(fā)電機發(fā)出電能。生活垃圾的焚燒，本質(zhì)上與其他燃料是相同的，都是有機物在高溫下的氧化放熱反應，但由于垃圾作為燃料在成份上的特殊性，使得燃料入爐前、燃燒后的處理較為復雜，這也就形成了垃圾焚燒系統(tǒng)與通常的煤燃燒系統(tǒng)有較大差異的原因。

就整個焚燒系統(tǒng)而言，輸入系統(tǒng)的有：垃圾、空氣、以及熱回收介質(zhì)（水）、尾氣凈化所需的脫污劑。輸出系統(tǒng)的有：渣、灰、煙氣、吸熱后的介質(zhì)（蒸汽）。此外，垃圾坑中的滲濾液，如全部噴入爐內(nèi)焚燒，則沒有污水排放（當然汽水系統(tǒng)中有排污），如不噴入爐內(nèi)，則應進行必要的污水處理，達標后排放或排入市政污水管網(wǎng)。

全量焚燒系統(tǒng)

全量焚燒系統(tǒng)專門設計用于不經(jīng)預處理的混合垃圾焚燒,在發(fā)達國家城市垃圾大多采用無預處理焚燒系統(tǒng)并進行余熱利用,該系統(tǒng)利用率達85%以上.

國內(nèi)外垃圾焚燒技術(shù)主要有三大類:層狀燃燒技術(shù)、流化床燃燒技術(shù)、旋轉(zhuǎn)燃燒技術(shù)（也稱回轉(zhuǎn)窯式)。

層狀燃燒技術(shù)發(fā)展較為成熟，且層狀燃燒鍋爐體積小、操作方便，所以很多國家都采用這種燃燒技術(shù)。層狀燃燒的關(guān)鍵是爐排。垃圾在爐排上燃燒通過三個區(qū)：預熱干燥區(qū)、主燃區(qū)和燃盡區(qū)。把垃圾放在爐排上，形成均勻的、有一定厚度的料層。主氣從爐排下送入，熱量不僅來自上方的輻射和煙氣的對流，還來自垃圾層內(nèi)部燃燒的傳熱。在爐排上已著火的垃圾在爐排的特殊作用下，使垃圾層強烈的翻動和松動，不斷地推動下落，引燃垃圾底部著火。連續(xù)的翻轉(zhuǎn)和松動，使垃圾層透氣性加強，有助于垃圾的著火和燃燒。

流化床燃燒技術(shù)由于其熱強度高，更適宜燃燒發(fā)熱值低、含水分高的燃料。從爐底裝填砂粒并進行送氣，在超過某個特定的流速后，砂粒形成流動浮游狀態(tài)，從而形成流動層。流化床爐內(nèi)蓄熱量大，燃燒穩(wěn)定，垃圾的干燥、著火、燃燒幾乎同時進行，無需復雜的調(diào)整、燃燒控制容易，易于實現(xiàn)自動化和連續(xù)燃燒。

旋轉(zhuǎn)焚燒爐燃燒設備主要是一個緩慢旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)窯，其內(nèi)壁可采用耐火磚砌筑，用以保護滾筒，也可采用管式水冷壁，水冷壁上開有許多小孔，熱風通過小孔吹入燃燒室助燃，回轉(zhuǎn)窯傾斜1～3° 放置。垃圾送入后，熱煙氣對其進行干燥，在達到著火溫度后燃燒，隨著筒體滾動，垃圾翻滾并下滑，一直到筒體出口排出灰渣。回轉(zhuǎn)窯是通過爐本體滾筒緩慢轉(zhuǎn)動，利用內(nèi)壁耐高溫抄板將垃圾由筒體下部在筒體滾動時帶到筒體上部，然后靠垃圾自重落下。由于垃圾在筒內(nèi)翻滾，可與空氣充分接觸，進行較完全的燃燒。

垃圾衍生燃料系統(tǒng)

混合垃圾通過機械分選、破碎處理篩選出金屬、玻璃、沙土等不可燃物后，將以可燃物為主體的廢棄物進一步粉碎、干燥、成型，制成物理性質(zhì)較均一的垃圾衍生燃料RDF。

RDF的生產(chǎn)線包括篩分、破碎、成型等一系列手段，通過分離單元操作去除不需要的成分，調(diào)節(jié)可燃物質(zhì)含量生產(chǎn)出具有規(guī)定特征的RDF產(chǎn)品。

一般情況下，在垃圾進入破碎或磨碎段前，需進行磁選/電選和空氣分選，分選出其中的金屬物質(zhì)和玻璃等，以免金屬碎片和硬物磨損破碎或磨碎設備。破碎和磨碎段后還可再設置滾筒篩，以彌補破碎或磨碎的不足。破碎后的垃圾進入干燥段干燥，干燥過程要配有除臭裝置，以免污染環(huán)境。最后進行硬化處理，擠壓或造粒成型。

對于含水分較多的垃圾，可先對原生垃圾進行干燥處理，再進行分選，這樣可以有效去除異物，提高分選精度，制造出優(yōu)質(zhì)的RDF。

固體RDF易于貯存、運輸，燃燒性能穩(wěn)定，熱量高達3500～5000kcal/kg，可單燒或與煤、木材等混燒。使用RDF焚燒發(fā)電，由于可燃分和熱值提高，小粒子與空氣接觸面大、燃燒充分，使燃燒效率提高，可實現(xiàn)高溫燃燒，而且二惡英類有害物的排放量也大大降低。

塊裝組合式焚燒系統(tǒng)

組合式焚燒系統(tǒng)又稱控制氧化燃燒系統(tǒng)。該焚燒系統(tǒng)焚燒量較小，不適合需要充分攪動燃燒的垃圾，其單臺處理能力一般在50t/d左右，它的主要部件為兩個標準化燃燒室，現(xiàn)場組合安裝，因而適于就地焚燒。

垃圾氣化發(fā)電

垃圾氣化發(fā)電是指直接將垃圾制成可燃氣體作為燃料進行發(fā)電.垃圾氣化技術(shù)有熔融氣化、熱解氣化、反火氣化等。

垃圾氣化是將垃圾中的有機成分在還原性氣氛下與氣化劑反應生成燃氣的過程。氣化所

產(chǎn)生的主要氣體為氫氣及一氧化碳，次要的氣體成分為水分、甲烷及二氧化碳。

熔融氣化技術(shù)實際上包含垃圾在450～640℃溫度下的氣化和含炭灰渣在1300℃以上的熔融燃燒兩個過程，并將這兩個過程有機地結(jié)合起來形成一個整體。

熱解氣化技術(shù)結(jié)合了創(chuàng)新的高溫分解技術(shù)和傳統(tǒng)的高溫供養(yǎng)氣化技術(shù)。沒有傳統(tǒng)的鍋爐，而是模擬了地層中的化工過程，將廢物氣化。

反火氣化是我國首創(chuàng)的垃圾處理技術(shù)。該技術(shù)特點主要表現(xiàn)在垃圾反火氣化爐的氣化劑從氣化爐頂部進入，從而使爐內(nèi)氧化層在還原層之上，燃燒所產(chǎn)生的水蒸氣和干餾氣不直接向爐外輸出，而是與預熱后的氣化劑一起通過氧化層、還原層和灰渣層從爐底排出，從而使干餾氣中二惡英等有害物質(zhì)在高溫作用下分解，同時產(chǎn)生潔凈的煤氣。

我國垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)前景

我國大部分建成的垃圾焚燒發(fā)電廠的焚燒設備由國外引進，從其建設和運行情況看存在如下問題：

1.  設備昂貴、初投資過高。利用國外關(guān)鍵技術(shù)和設備建設的垃圾電廠的每處理1t/h能力投資約為60～70萬元，如上海浦東垃圾焚燒發(fā)電廠利用法國阿爾斯通公司的設備和技術(shù)，項目的總投資為6.98億元，上海江橋垃圾焚燒發(fā)電廠利用西格斯公司的設備，投資也近7億元。這對于中國絕大部分城市是難以承受的。

2.  垃圾處理效果欠佳。國外發(fā)達國家的焚燒技術(shù)和焚燒設備都比較成熟，但是，國外的焚燒爐是根據(jù)國外的生活垃圾品質(zhì)及燃料特性進行設計的，而我國垃圾品質(zhì)和燃料特性與國外垃圾存在著很大差異。由于我國目前沒有實行垃圾分類制度，城市生活垃圾的品質(zhì)很低，因而引進焚燒設備尚不能很好地適應中國垃圾的特性，還存在著垃圾焚燒不完全、運行不穩(wěn)定、排放不易全部達標等問題。

3.  運行成本高，缺乏經(jīng)濟性。目前引進的國外焚燒設備采用輕柴油為助燃燃料，由于中國垃圾的熱值較低（3344～5016J/kg）、變化范圍較大，必須加入較多的助燃燃料。同時，也存在關(guān)鍵高溫部件（如過熱器等）使用壽命短、維修費用高等問題。因而，利用國外設備焚燒處理生活垃圾的成本較高，一般為120～150元/t。

4.  發(fā)電效率低。和常規(guī)火力發(fā)電廠相比，影響垃圾發(fā)電廠的另一個主要問題是垃圾焚燒伴生氯化氫（HCL）等在受熱面金屬管壁溫度超過350℃時，對金屬管壁的腐蝕嚴重加劇。我國深圳垃圾發(fā)電廠之所以用1.6MPa、203℃參數(shù)的蒸汽發(fā)電，就是因為過熱器在投產(chǎn)100天時就遭受到嚴重腐蝕。所以，早期建設的垃圾發(fā)電廠為了防止這種腐蝕，生產(chǎn)的蒸汽溫度基本上都在300℃以下，發(fā)電效率在14%以下，這使得垃圾發(fā)電廠的經(jīng)濟效益低下。

5.  垃圾焚燒發(fā)電的重點是垃圾處理，要防止一些地方以建垃圾焚燒發(fā)電廠為名，新建小型火電廠，使垃圾處理產(chǎn)業(yè)化走入歧途。

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