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垃圾焚烧发电技术在我国的应用及发展趋势Microsoft Word 文档

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垃圾焚烧发电技术在我国的应用及发展趋势 摘要:垃圾焚烧处理和发电技术具有环保和能源的双重效益,是未来垃圾处理的发展方向。我国垃圾焚烧发电在近几年从无到有,发展迅速。本文介绍了垃圾焚烧应用情况,简要分析了其推广在技术和融资等方面的障碍以及未来的应用潜力。 关键词:垃圾 焚烧发电 发展潜力 政策 一.垃圾焚烧处理是实现垃圾无害化、减量化和资源化的最有效的手段之一 城市生活垃圾是当前世界各国面临的主要环境问题之一,也是目前我国存在的突出的环境问题。随着我国经济的快速发展,城市人口的大量增加和城市规模的日益扩大以及人民生活水平的不断提高,生活垃圾产生量逐年增长,不可避免地带来了大量的垃圾排放。1995年以后,我国城市生活垃圾年清运量均超过一亿吨,且以每年3%左右的速度增长。对垃圾的处理不当,会对环境造成巨大的危害:占用土地、污染土壤、污染地下水资源、影响空气质量、污染大气、传播疾病、影响环境卫生和居民健康,因此如何无害化处理生活垃圾以及如何对垃圾处理进行有效的管理已经成为许多城市亟待解决的问题。 目前比较普遍的垃圾无害化处理方式有卫生填埋、焚烧和综合利用(如生产有机肥料、建筑材料、供热和发电等)。焚烧是一种对城市垃圾进行高温热化学处理的技术,将垃圾作为固体燃料送入炉膛内燃烧,在800~1000℃的高温条件下,垃圾中的可燃组分与空气中的氧进行剧烈的化学反应,释放出热量并转化为高温的燃烧气和少量性质稳定的固定残渣。当垃圾有足够的热值时,垃圾能靠自身的能量维持自燃,而不用提供辅助燃料。垃圾燃烧产生的高温燃烧气可作为热能回收利用,性质稳定的残渣可直接填埋处置。经过焚烧处理,垃圾中的细菌、病毒能被彻底消灭,各种恶臭气体得到高温分解,烟气中的有害气体经处理达标后排放。 焚烧处理与其它城市垃圾处理处置方法相比具有以下独特的优点: 减容效果好。焚烧处理可以使城市垃圾的体积减少80~90%; 消毒彻底。高温燃烧可以使垃圾中的有害成分得到完全分解,并能彻底杀灭病原菌,尤其是对于可燃性致癌物、病毒性污染物、剧毒性有机物等几乎是唯一有效的处理方法; 减轻或消除后续处置过程对环境的影响。可以大大降低填埋场浸出液的污染物浓度和释放气体中的可燃及恶臭成分; 有利于实现城市垃圾的资源化。垃圾焚烧产生高温烟气,其热能被废热锅炉吸收转变为蒸汽,可以用来供热或发电。 处理效率高。焚烧厂占地面积小,可以在靠近市区的地方建厂,既可节约用地又可缩短垃圾的运输距离,对于经济发达的城市,尤为重要。 基于以上这些优点,可以说焚烧处理是实现垃圾无害化、减量化和资源化的最有效的手段之一,是未来垃圾处理的发展方向。 二.我国垃圾焚烧应用发展迅速 垃圾焚烧技术在西方发达国家已有很长的发展历史,最先利用垃圾发电的是德国和法国,近几十年来,美国和日本在垃圾发电方面的发展也相当迅速,处于世界领先行列。我国在垃圾焚烧技术的研究、开发和应用方面起步较晚,相比之下,我国的垃圾焚烧设备的设计、生产和应用的水平和规模与发达国家的差距还很大。 1.应用现状 国内第一个垃圾焚烧发电厂在1987年投入运行,垃圾焚烧发电在九五期间得到一些城市特别是南方大中城市的重视,从2000年到2003年建成有二十多个日处理量在200吨以上的焚烧装置,主要在上海、广州、深圳、杭州、郑州、哈尔滨等大城市以及南方一些中等城市如苏州、宁波等,规模最大的纯垃圾焚烧处理装置(基本不需要利用辅助燃料)的日垃圾处理量为1800吨,装机18兆瓦,此外目前在广东等地还有一些项目在建设之中。虽然近两年发展迅速,但因为起步晚,垃圾处理总量和装机总量都不大,占我国生活垃圾总量的3%左右,发电总装机容量200多兆瓦。 垃圾焚烧发电得到了政府的大力支持,由于其社会效益和经济效益日趋明显,因此经济发达的一些城市在推广垃圾焚烧发电技术方面作了大量的工作。以下是几个城市案例。 案例一:深圳 深圳市市政环卫综合处理厂应用异重循环流化床垃圾焚烧新技术建立了它的第三套垃圾焚烧装置,于1998年8月正式投入商业运行,这是国内首座拥有自主知识产权的大型垃圾焚烧发电工程,这一系统集成了国内开发的垃圾低污染焚烧技术、尾气净化技术、自动点火、冷渣分选和燃烧控制等专利技术,达到国际领先水平的污染控制和排放技术指标。该厂筹建于1985年,建厂初期,从日本进口了两台"三菱--马丁"式垃圾焚烧炉,是我国第一个垃圾焚烧发电项目。但由于生活垃圾存在水份高(水份高于50%)、热值低(当时年平均低位发热值约3300kJ/kg左右)、多变化、未经分选的特点,垃圾进炉后水分蒸发大量吸热,干燥时间长,着火慢,易结块,烧透时间长,炉膛温度易大幅波动,垃圾焚烧不稳定;同时一期工程垃圾焚烧热能利用率低,总体发电能力仅为500kW,每年还需向电网买电。为解决这些问题,深圳在1996年开始第三台垃圾焚烧炉国产化工程和对日本进口垃圾焚烧炉的改造及新建一台3000kW发电机组工程。二期工程有三个特点:(1)低热值城市生活垃圾焚烧工艺。该工艺优于引进工艺,适合我国国情,能够确保垃圾热值不低于3300kJ/kg、水份不高于55%且未经分选的城市生活垃圾在符合目前环保要求的前提下焚烧处理,达到国际领先水平。(2)垃圾资源化利用技术。通过利用该项技术该厂发电能力提高6倍,平均每吨垃圾发电近200kWh,由原来每年买电5.5GWh到现在每年可售出10GWh电以上,降低了垃圾处理成本,垃圾资源化利用水平进入国际先进行列。(3)设备国产化。与工艺相配合,开发研制了十八项城市生活垃圾焚烧处理配套设备并投入使用,填补了国内空白,成套设备的国产化率达到80%以上。 案例二:上海 2002年前上海的垃圾处理都是直接填埋,不仅对环境造成很大的污染,而且占用大量土地。近期上海的垃圾排放量更是达到每天14400吨的历史最高点,垃圾量的猛增使上海几个填埋点有限作业能力不堪重负。为此,2002年,上海建成了其首家垃圾焚烧发电厂,处理来自浦东全区的生活垃圾,在一定程度上缓解了这种压力。该厂的设计垃圾日处理能力是1094吨,目前每天垃圾的焚烧量保持在1100-1200吨;设计日发电能力是408MWh,目前日均发电量在350-400MWh。自2002年7月1日至2003年6月30日,累计处理垃圾41.4万吨,2003年7月,电厂的垃圾焚烧量达到了5万吨。而且电厂在大量消化垃圾的同时,7月份的发电量也达到12GWh,其中上网售电9.77GWh,获得了比较好的经济效益。 案例三:天津市 天津市首座垃圾焚烧发电厂正在建设之中,总投资5.7亿元,垃圾焚烧处理系统采用世界先进的日本TAKUMA公司SN型炉排焚烧技术,由3条400吨/天的焚烧线组成,每天可处理生活垃圾1200吨。系统采用连续运行方式,全年可处理垃圾40万吨,因此项目建成后天津市区生活垃圾的四分之一将被焚烧处理。设计发电装机容量为1
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