1 垃圾焚燒電廠的選址

垃圾焚燒電廠工程既屬于電力工程，又屬于市政工程，工程選址應(yīng)符合城市總體規(guī)劃、環(huán)境保護規(guī)劃和垃圾處理政策的取向，具體如下：(1)垃圾焚燒電廠的選址首先是防止二次污染的安全原則，應(yīng)盡量靠近垃圾集中產(chǎn)生源，以降低垃圾運輸成本和減少垃圾運輸車輛，大城市可規(guī)劃分區(qū)建垃圾焚燒電廠，中小城市可進行區(qū)域化規(guī)劃和建設(shè)。(2)垃圾焚燒電廠的全廠發(fā)電效率比普通燃煤電廠低得多，為提高其經(jīng)濟性，廠址最好靠近熱負荷需求中心，進行熱電聯(lián)供。如山東菏澤垃圾焚燒電廠位于一小型化工區(qū)，杭州喬司垃圾焚燒電廠位于一經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)，均有一定量的熱負荷可供。(3)不僅要考慮電廠的選址，而且還需考慮垃圾焚燒飛灰(危險廢棄物)的填埋場址。

2 垃圾焚燒爐爐型的選擇

目前國內(nèi)已建成的垃圾焚燒電廠采用的是機械爐排或流化床焚燒爐。山東菏澤垃圾焚燒電廠和杭州喬司垃圾焚燒電廠均采用浙江大學(xué)熱能工程研究所開發(fā)的杭州鍋爐廠生產(chǎn)的異重循環(huán)流化床焚燒爐。菏澤垃圾焚燒電廠應(yīng)用單爐日處理垃圾200t／d并產(chǎn)汽35t／h的焚燒爐3臺，輔助燃煤與垃圾量重量比為 3：7；喬司垃圾焚燒電廠也有焚燒爐3臺，其中1臺與菏澤廠完全相同，另外2臺單爐日處理垃圾300t／d并產(chǎn)汽35t／h，但輔助燃煤與垃圾量重量比為 2：8。

2．1垃圾低位熱值的影響

從環(huán)保角度考慮，要保證焚燒爐穩(wěn)定燃燒并具有較高的燃燒效率，垃圾平均低位熱值要達到5000kJ／kg以上才有可能實現(xiàn)。因此當該地區(qū)垃圾熱值不高且季節(jié)波動較大時，適宜選擇流化床焚燒爐，因為流化床焚燒爐在設(shè)計時考慮添加一定量輔助燃料(煤)，可實現(xiàn)混合燃料熱值達到5000kJ／kg以上，但需注意根據(jù)國家經(jīng)貿(mào)委[2000]660號文件規(guī)定，原煤摻燒量不超過人爐燃料的20％(質(zhì)量比)。

2．2 焚燒爐設(shè)計參數(shù)

機械爐排爐在垃圾焚燒過程中HC1、Sox NOx等有害氣體對過熱器及鍋爐管束有極強的腐蝕性，因此蒸汽溫度不宜過高。目前國際上新型機械爐排焚燒爐的設(shè)計參數(shù)一般為：主蒸汽壓力4MPa、主蒸汽溫度400cC、給水溫度約150℃；流化床焚燒爐由于屬中溫燃燒，可通過爐內(nèi)加石灰石控制HC1、SOx的生成，即主蒸汽壓力4MPa、主蒸汽溫度 450℃、給水溫度約150℃，這種形式的焚燒爐目前已在山東菏澤等處投入運行。因此從全廠發(fā)電效率考慮，選取流化床焚燒爐具有一定優(yōu)勢。

2．3　焚燒爐國產(chǎn)化情況

從機械爐排爐看，國內(nèi)已投運的深圳垃圾焚燒電廠3號爐本體由杭州鍋爐廠制造，關(guān)鍵部件如爐排則從日本三菱重工進口，目前杭州鍋爐廠已引進日本三菱的馬丁爐排生產(chǎn)技術(shù)，但垃圾處理容量目前只達到150t／d。機械爐排爐焚燒技術(shù)較為成熟，在國外有長期的成功運行經(jīng)驗；而流化床焚燒爐日前在國內(nèi)已有浙江大學(xué)熱能工程研究所和中國科學(xué)院分別開發(fā)的產(chǎn)品投入運行，并已完全實現(xiàn)了國產(chǎn)化，但由于國內(nèi)垃圾焚燒技術(shù)起步較晚，尚缺乏長期運行經(jīng)驗。

2．4　二次污染控制

垃圾焚燒所產(chǎn)生的二次污染主要指重金屬和二惡英。焚燒垃圾會產(chǎn)生重金屬并吸附在微小粒徑的飛灰上已被人們所公認，而流化床焚燒爐焚燒垃圾則有助于控制重金屬排放。根據(jù)山東菏澤垃圾焚燒電廠對煙氣處理系統(tǒng)捕集下來的飛灰所作的重金屬分析結(jié)果看，單位質(zhì)量飛灰中Cd、Hg、Pb的含量只略高于國際農(nóng)用垃圾的排放標準；此外，流化床焚燒爐摻一定比例煤焚燒垃圾能有效控制二惡英的產(chǎn)生，在山東菏澤垃圾焚燒電廠焚燒爐尾部煙氣取樣檢測，二惡英類污染物的體積質(zhì)量僅0．02ng／m3，遠低于國家關(guān)于垃圾焚燒排放1ng的標準，當然尚需進一步運行檢驗和機理上的研究。從燃燒過程中控制二次污染，流化床垃圾焚燒爐要優(yōu)于機械爐排爐。

2．5　飛灰處理

流化床垃圾焚燒爐煙氣中的飛灰含量要遠高于機械爐排爐，而且可能會有一些粗顆粒的物料被攜帶出爐膛，尾部煙氣處理系統(tǒng)設(shè)計需考慮高含灰量煙氣特點。實際運行表明：要十分重視布袋除塵器的布袋質(zhì)量，清除漏灰，不使環(huán)境污染。

從以上分析可看出機械爐排爐有成熟的長期運行經(jīng)驗，煙氣飛灰處理負荷較輕，而流化床焚燒爐對燃料適應(yīng)性好，在燃燒二次污染控制上占優(yōu)勢，蒸汽參數(shù)較高，已能國產(chǎn)化制造。目前國產(chǎn)化的流化床焚燒爐在技術(shù)上已具備了與國外引進機械爐排爐競爭的條件，但尚需在商業(yè)運行中積累經(jīng)驗并不斷改進。

3　垃圾預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)計

垃圾焚燒廠預(yù)處理系統(tǒng)的選擇與采用焚燒爐的形式有關(guān)，也與當?shù)乩厥绽玫膶嶋H情況有關(guān)。不同經(jīng)濟發(fā)展水平的地區(qū)生活垃圾特性有較大差異，也是影響預(yù)處理系統(tǒng)選擇的一個因素。

采用機械爐排爐的垃圾焚燒電廠一般不設(shè)置垃圾預(yù)處理系統(tǒng)，原因是機械爐排爐對人爐垃圾的尺寸要求不高，只需將大尺寸的垃圾挑出即可。為有利于減少焚燒對環(huán)境的影響及資源的循環(huán)再利用，當?shù)卣畱?yīng)制定計劃控制家庭有害廢棄物進入焚燒廠(如電池、清潔劑、殺蟲劑等)并回收某些有用的物質(zhì)。

流化床焚燒爐對入爐垃圾的粒度有一定要求(一般為150-200mm)，因此需設(shè)置垃圾前端預(yù)處理系統(tǒng)，選用沖擊式破碎機，同時為提高人爐燃料的熱值，通常通過人工或機械方法去除金屬類、玻璃和其它一些不燃物質(zhì)如磚瓦等。實際運行表明：人工分選是不可缺少的工序。

4 汽輪機系統(tǒng)的選用與效率分析

4．1汽輪機選型

浙江省電力設(shè)計院設(shè)計的垃圾焚燒電廠均采用抽凝式，選用杭州汽輪機股份有限公司C6-3．43／0．98型抽凝式汽輪機。

4．2熱力系統(tǒng)

按3爐2機設(shè)計熱力系統(tǒng)，焚燒爐供汽3x35t／h，汽輪機進汽2×52．25t／h，主蒸汽汽壓3．43MPa，主蒸汽溫度435℃，排汽壓力5．8kPa。汽輪機對外供0．98MPa、312℃蒸汽2×25t／h，機組發(fā)電2×5．8MW。各主要汽水系統(tǒng)采用母管制，回?zé)峒墧?shù)共3級(高壓加熱器、除氧器、低壓加熱器)。

4．3效率分析

垃圾焚燒電廠由于其特殊性，根據(jù)浙江省電力設(shè)計院設(shè)計全廠發(fā)電效率為24％左右(現(xiàn)代火力發(fā)電廠可達41％)。同時廠用電率較高，平均約 20％，其原因為：(1)垃圾焚燒電廠容量小、蒸汽參數(shù)低；(2)循環(huán)流化床焚燒爐需要高壓風(fēng)機，能耗較高；(3)系統(tǒng)復(fù)雜，輔機數(shù)量及耗電量增加。如垃圾需要與煤混燒，既要有輸煤系統(tǒng)，又要有垃圾處理及運輸系統(tǒng)；同時，因垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣中有害成份較多，需要有煙氣凈化處理系統(tǒng)等。

5 二次污染治理系統(tǒng)的設(shè)置

5.1煙氣凈化系統(tǒng)

生活垃圾焚燒煙氣中污染物可分為顆粒物(粉塵)、酸性氣體(HC1、HF、SOx、NOx等)、重金屬(Hg、Pb、Cr等)和有機劇毒性污染物(二惡英、呋喃等)四大類。國外經(jīng)濟發(fā)達國家的研究和實踐表明，“低溫控制”和“高效顆粒物捕集”是煙氣凈化系統(tǒng)成功運行的關(guān)鍵因素。在垃圾焚燒煙氣凈化過程中，必須將溫度控制得盡可能低(但在露點以上)，同時應(yīng)采用高效除塵器(優(yōu)先用布袋式)。

在垃圾焚燒煙氣凈化系統(tǒng)中，除塵和脫酸是非常重要的。由于大量重金屬、二惡英(PCDDs)、呋喃(PCDFs)等污染物以固體的形式存在于顆粒物(尤其是粒度很小的顆粒物)中，所以除塵的同時也是對其它污染物的凈化過程。布袋式除塵器+半干法脫除酸性氣體是推薦的方法，煙氣中向大氣排放污染物限值可達到國家環(huán)保總局現(xiàn)行有關(guān)排放標準GWKB3-2000的規(guī)定。流化床焚燒爐煙氣中實測的二惡英類排放體積質(zhì)量遠低于排放標準。

5.2灰渣處理系統(tǒng)

GWKB3-2000中對垃圾焚燒灰渣的處置要求是：“垃圾焚燒爐渣與除塵設(shè)備收集的焚燒飛灰應(yīng)分別收集、貯存和運輸；垃圾焚燒爐渣按一般固體廢物處理，焚燒飛灰應(yīng)按危險廢物處理，其它尾氣凈化裝置排放的固體廢物按CB5085·3《危險物廢物鑒別標準》判斷是否屬于危險廢物，如屬于危險廢物，則按危險廢物處理”。

灰渣處理系統(tǒng)由2個獨立的子系統(tǒng)組成：爐渣處理系統(tǒng)和飛灰處理系統(tǒng)。爐渣處理系統(tǒng)：對爐渣收集并冷卻，將其輸送至貯坑，再由運輸車送往填埋場最終處理，爐渣中的鐵可用磁分選方法回收，爐渣如果浸出毒性經(jīng)測試合格可用作建筑原料。飛灰處理系統(tǒng)：收集飛灰，經(jīng)過調(diào)濕后送至灰斗貯存，再運出填埋，由于飛灰中含有大量重金屬及有機類污染物是危險廢棄物，填埋前要進行固化處理。上述要求主要是針對機械爐排爐的焚燒灰。考慮到流化床爐所產(chǎn)生的灰單位重量含重金屬及有機類污染物量非常低，杭州喬司垃圾焚燒電廠正在探索飛灰的綜合利用，在規(guī)劃設(shè)計時緊靠廠區(qū)建設(shè)1座制磚廠，利用杭州建筑材料科學(xué)研究所開發(fā)的垃圾焚燒灰制磚技術(shù)生產(chǎn)多孔磚和歐式彩瓦，該制磚廠年消耗灰量4萬t，總投資約600萬元，年產(chǎn)多孔磚2700萬塊，歐式彩瓦250萬張，預(yù)計2．5a即可收回投資。

5．3廢水處理系統(tǒng)

廢水包括工藝生產(chǎn)廢水和生活污水。工藝生產(chǎn)廢水包括垃圾滲瀝液及生產(chǎn)廢水。生產(chǎn)廢水包括洗車廢水、卸料場地沖洗廢水、除灰渣廢水及鍋爐廢水等。垃圾滲瀝液主要產(chǎn)生于垃圾貯坑，是垃圾發(fā)酵腐爛后，垃圾內(nèi)水分排出造成的，含有較多難降解有機物，可噴入焚燒爐內(nèi)，用燃燒法處理。生產(chǎn)廢水經(jīng)廢水處理系統(tǒng)處理，處理后的廢水應(yīng)優(yōu)先考慮循環(huán)再利用，必須排放時，水中污染物允許值按GB8978《污水綜合排放標準》執(zhí)行。

5．4惡臭與噪聲污染控制

垃圾焚燒廠與填埋場相比，產(chǎn)生的惡臭要輕得多。產(chǎn)生惡臭的地方有垃圾貯坑、從貯坑向焚燒爐加料及焚燒過程中。由于惡臭對廠區(qū)周圍影響非常大，必須加以有效處理。氨、硫化氫、甲硫醇和臭氣體積質(zhì)量廠界排放限值根據(jù)廠址所在區(qū)域，應(yīng)分別按GBl4554《惡臭污染物排放標準》中相應(yīng)級別的指標執(zhí)行。

惡臭污染控制與防治主要采用隔離與抽氣的方法，常用措施：(1)垃圾貯坑上方抽氣作為助燃空氣，使貯坑區(qū)域形成負壓，以防止惡臭外逸；(2)采用封閉式垃圾運輸車；(3)垃圾卸料平臺的進出口處設(shè)置風(fēng)幕門；(4)設(shè)置自動卸料門，使垃圾貯坑密閉化。

垃圾焚燒廠噪聲應(yīng)符合CB12348《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》。

6 結(jié)束語

(1)垃圾焚燒電廠采用循環(huán)流化床焚燒爐型是可行的，其煙氣中關(guān)鍵污染物二惡英類的排放體積質(zhì)量遠低于CWKB3—2000的規(guī)定 1ng／m3，這是它最大的優(yōu)點，但它需要垃圾預(yù)處理(人工分選加一次破碎)，同時飛灰處理量大，但目前已開展探索飛灰的綜合利用。(2)垃圾焚燒電廠必須對二次污染源(煙氣、灰渣、廢水、惡臭、噪聲)進行控制，使各污染物排放達到相關(guān)標準規(guī)定，這是第一目標。(3)垃圾焚燒電廠在技術(shù)和經(jīng)濟可行的條件下，盡量提高熱能利用率，采用流化床焚燒爐有利于蒸汽參數(shù)的提高。

參考文獻：

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