垃圾焚烧发电运行与管理分析

垃圾焚烧发电运行与管理分析

王波

深圳能源环保股份有限公司 广东省深圳市 518000

摘要：垃圾进行无害化处理技术可分为3类：堆肥、焚烧以及卫生填埋。三者均存在明显优势及不足，只有结合居民需求、土地资源持有量和经济水平加以选择，才能取得良好的效果。近几年，随着认识水平的提高，业内人士纷纷意识到对垃圾进行无害化、减量化还有资源化处理的重要性，这也为垃圾焚烧技术的发展提供了有力支持。基于城市垃圾利用率不足、垃圾焚烧发电技术落后问题，分析燃烧发电技术的运用思路，通过做好热解炉、炉排、流化床焚烧，采取垃圾储存、烟气处理与渗滤液处理技术方案，使焚烧发电的效果达到预期。随着垃圾焚烧量的增多，常规填埋处理手段逐渐退出历史舞台，原因在于垃圾分解产生大量病毒、细菌和渗滤液，不仅污染环境，还对人体健康造成威胁。焚烧处理不存在以上问题，可在保证处理效率的前提下，最大限度降低垃圾处理过程中给环境带来的影响。

关键词：垃圾发电；运行管理

1 垃圾焚烧发电技术的运用

1.1 前期准备

储存垃圾的关键是筛选无法燃烧的垃圾及有害有毒的垃圾，正式入场前，对垃圾进行称重，为后续工作的开展提供真实、准确的数据。一般来说，储存池保存垃圾的时间均不超7 d，在此期间，还需要工作人员向池内加入指定试剂并搅拌，严格控制储存阶段所产生渗滤液的总量，避免环境受到污染。

1.2 确定焚烧方式

垃圾焚烧是指通过专用设备将经过初步处理的垃圾转移至指定焚烧平台并焚烧。焚烧结束后，炉内将产生一定量的炉渣。按照焚烧设备不同，可将焚烧方式分成3种，分别是热解炉、炉排及流化床焚烧，不同方式的适用场景、优势和不足均有不同，只有根据实际情况加以选择，才能使其作用得到最大程度发挥。

1.2.1 热解炉焚烧

该技术强调将垃圾置于隔绝空气的环境下，通过焚烧确保垃圾所含有机物能被快速分解，随后，再利用Na OH碱液对焚烧所形成的废气进行净化。在现有焚烧技术中，该技术优势最为突出，包括操作难度小、设备构成相对简单、运行成本较低等。该技术也存在较为明显的不足，即：处理能力无法达到炉排、流化床焚烧的水平，焚烧产生残渣往往含有大量碳，因此，现阶段，该技术尚不具备在城市地区大范围推广的条件，未来应针对该技术存在的不足，拟订相应解决方案，使其优势得到充分发挥。

1.2.2 炉排焚烧

炉排焚烧需要先将垃圾倒入料斗，再将料斗向下倾斜，通过推料器推入炉内，等到燃油、氧气完全混合，便可进行燃烧，这里需注意：燃烧期间应不断搅动垃圾，保证垃圾充分接触燃气并彻底燃烧。

炉排主要负责向下推动垃圾，确保垃圾能快速到达炉排指定区域，在运送垃圾的过程中，炉排上方垃圾受炉排下方散发出的热量影响，进而发生化学反应。储存池内抽气抽至焚烧炉内燃烧，形成负压，保证臭气不外溢，其作用是保证焚烧炉内高温烟气通过换热产生高温高压蒸汽，并进行冲转汽轮机做功发电。接受干燥处理的垃圾，通常能持续获得氧气，随着二次热风的注入，炉膛内部氧气含量将进一步增多，此时，对垃圾进行反复搅动可使垃圾充分燃烧。

实践表明，与其他焚烧技术相比，炉排焚烧优势在于适用范围广、处理效率高，可充分满足城市对垃圾焚烧的要求，不足则表现为前期投入、后期运营成本相对较高。

1.2.3 流化床焚烧

使用该技术焚烧垃圾的步骤和原理如下：第一步，在炉膛内侧底部均匀铺设炉渣，通过预加热的方式，将炉渣温度提高到600℃；第二步，向炉内匀速注入热风（温度应达到200℃或以上）；第三步，将经过破碎处理的垃圾连同热砂、煤粉转移至炉膛内并进行焚烧，焚烧炉内填充砂粒的温度直接影响其助燃作用，一般情况下，其助燃效果会随着温度的提高而加强；第四步，未彻底燃烧的物质将连同燃烧灰烬被排出锅炉，随后，由特殊设备对炉内排出物质进行处理，确保砂粒能高效分离，为后续砂粒的二次使用奠定基础。

利用该方式焚烧垃圾时，通常不需要在炉内安装炉排，故有关人员选择在炉底均匀铺设炉渣、石英砂，通过持续注入热气的方式，吹起床底料并达到加热目的。在吹起加热过程中，将有少量灰料被吹出炉膛，由于锅炉出口安装了分离器，因此，被吹出的灰料能及时被分离并回送至炉底。事实证明，该技术可保证炉内气体反应良好的效果，转移至焚化炉内的垃圾通常能在短时间内与炉内物质相遇并发生反应，极大程度上缩短了焚烧时间。该方式需要燃烧大量煤炭，并在换热技术的辅助下，保证炉内蒸汽始终处于亚高压的状态，虽然此做法能使焚烧垃圾的成本得到控制，确保锅炉热效率达到预期水平，但有一定概率污染周围环境，有悖于环保理念。

1.3 利用余热发电

焚烧炉的配套设备有汽轮发电组、余热锅炉等，其运行原理如下：焚烧垃圾会产生大量热气，热气进入余热锅炉后，将在锅炉内转化成蒸汽，由此为汽轮发电组提供强大动力，确保发电组能长时间处于稳定、高效的运行状态。余热锅炉的特点是以受热面为载体，吸收焚烧垃圾形成的热量，将热量转化成蒸汽并统一转移至汽轮发电机内，由此达到为用户提供优质电能的目的。近几年，该技术已在国内广泛运用，其效果有目共睹。

1.4 其他技术要点

1.4.1 烟气处理

焚烧垃圾往往产生大量有害气体，只有采取恰当手段净化烟气，才能避免城市环境受到严重污染。对本项目焚烧垃圾产生的气体进行监测和分析结果如表1所示。

实践表明，要想使烟气净化效果达到预期水平，关键需搭配使用不同设施，包括但不限于湿式反应塔及干式反应塔，其中，前者更适合净化烟气所含酸性气体，后者多用于污水处理。除此之外，还可对布袋收尘器、其他常见装置加以应用。干法原理是将烟气、消石灰充分结合，通过化学反应消除酸性气体；半干法与湿法则强调向洗涤塔内注入碱溶液，待烟气进入洗涤塔后，便会接触碱溶液并发生反应。

1.4.2 渗滤液处理

对垃圾储存池所堆放垃圾进行发酵处理，通常会产生大量渗滤液，渗滤液含有氨氮及多种重金属，具有较强的刺激性气味。调查储存池发现，渗滤液占比往往达10%左右，故增设污水处理点势在必行。污水处理点的任务主要是处理经过燃烧的垃圾，待垃圾达到行业标准再统一对其进行排放。考虑到有关部门对渗滤液要求较严格，因此，发电厂应根据自身情况酌情引入膜生物反应器或其他先进技术处理渗滤液，将渗滤液给环境带来的负面影响降至最低。

2 结语

通过分析可知，城市垃圾产量随着城市化进程的推进和社会经济的发展不断增加，若仍使用传统方式处理垃圾，不仅无法使垃圾得到有效利用，还会对环境、人体健康产生负面影响，这并不符合当前社会所倡导的节能减排、可持续发展理念。新形势下，焚烧垃圾并利用其进行发电已成为大势所趋，与传统方式相比，该方式具有以下优点：减轻土地矛盾；使垃圾得到二次利用，确保其价值得到最大化实现。未来，业内人士应加大对垃圾焚烧发电相关技术的研究，立足实际提出更简单且高效的焚烧模式，在稳定提供优质电能的前提下，为社会发展助力。

参考文献

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