关于垃圾发电的研究
（黑龙江辰能投资集团有限责任公司，黑光江哈尔滨150001）
龙江省的垃级发电前景，对投资建设方式方法提出建议. 摘要：介绍了垃级发电的现状和技术分类，并对存在的问题进行了分折.探讨研究了累
关键词：城市生活址圾：垃圾发电：垃圾梦烧：累龙江垃报处理
中图分类号：TK06文献标志码：A文章编号：1009-3230（2010）06-0025-04
Research on Garbage Power
LIU Bing
(Heilongjiang Chenergy Investment Group Co. Ltd. Harbin 150o1 China)
Abstract: This text introduces the curremt situation and technieal classicfication of garbage power nod leq jo u esodd as sa ose*mod and analyzes the existing problems of garbage. It makes an in-deep research oe the peospect of garbage
Key words: Municipal refuse; Garbage power; Garbage incineration; Garbage disposal of Hei-Longjisng
0前言
升到500℃，发电效率也由过去的10%提高为25%左右，有毒度气排放量降为0.5%以内，低于国际规定标准.除了垃圾的成分、性质方面的原因，平均效率方面的差别也反映了建设垃圾发电厂立足点的不同.
随着中国城市化进程的加快，垃圾污染日益严重.对垃圾处理不当，会造成严重的大气、水和 土壤污染，并将占用大量土地，从而制约城市的生存与发展.根据国家环保总局预测，2010年我国城市垃极年产量将为2.5亿t
2国内垃圾发电情况
中国大中型城市人均年产垃圾以年8%-10%的速度增长，其中80%-90%都来自于大、中城市.但从另一个角度来说，垃圾也不是百无一用的废物，如果科学地加以利用，它就会成为地球上唯一 可以不断增长的可再生资源.例如，利用垃圾发电来解决能源问题.
近年来，随着中央政府对循环经济倡导对保护环境力度的加大以及城市土地价格的攀升，与兴建垃圾填埋场相比，中国地方政府更惠意建设垃圾发电这样循环经济的”政绩工程”.据了解， 日前中国已有28个省、市和自治区的大中小城市建成了垃圾发电厂.
1国外垃圾发电情况
统和电力生产一次能源多元化的重要内容.国外 从发展看，垃圾发电将是形成分散型电源系垃圾发电发展得最快的是美国、德国和日本.美国垃圾发电的平均效率达22%.日本去年推广一种冠级垃圾发电技术，采用新型气熔炉，将炉温
浙江省和广东省的垃圾发电厂发展较快.截止到2005年底，两省垃圾发电厂装机容量28.8万kW，占全国2/3左右.浙江省投人商业 运营的垃圾发电厂12家，总装机容量11.6万kW.其中，垃圾梦烧发电厂11座，总装机容量11.4万kW，垃圾填埋气发电厂1家，装机容量0.194万kW，垃圾发电占垃报处理量的27%.
广东省建成的垃圾发电厂16座，总装机容量约容量11.6万kW，垃圾填气发电厂1座，装机容 量0.2596万kW.
国内日处理量最大的北京高安电垃圾发电厂于2008年底正式并网发电.
3垃圾发电技术的分类
目前垃圾发电技术主要有3种：
（1）垃圾填理气发电
垃圾填埋气发电是将垃圾填理场中的有机物经降解后产生的填理气（富含甲烷）作为燃料进行发电的技术，是一种将垃圾清洁化、资源化处理的利用方式.
垃圾填埋气发电系统一般由气体收集系统、净化加压系统、燃气机发电及电气并网系统组成.填理气被收集后经过气液分离器初步过滤，除去大减滴和细粒，然后经涡轮增压器增压，冷却器冷滴和组粒，再进人燃气机，通过火花塞高压点火， 却后送人凝聚过滤器进一步过滤，除去较小的液燃烧影胀推动活塞做功，带动曲轴转动，从而使发电机送出电能.燃气机产生的废气经排气管、换热装置、消音器、烟密排到室外.
（2）垃圾楚烧发电
垃圾发电就是将生活垃级在垃圾贮坑中经过2-3d的贮存之后送人焚化炉中燃烧，利用垃圾装烧放出的余热加热给水，产生一定温度和压力的过热蒸汽送往汽轮发电机发出电能.生活垃圾 的荧烧，本质上与其他燃科是相同的，都是有机物在高温下的氧化放热反应，但由于垃圾作为燃料在成份上的特殊性，使得燃料人炉前、燃烧后的处理较为复杂，这也就形成了垃圾赞烧系统与通常的煤燃绕系统有较大差异的原因.
(3）全量装烧系统
全量装烧系统专门设计用于不经预处理的混合垃圾赞烧，在发达国家城市垃圾大多采用无预处理荧烧系统并进行余热利用，该系统利用率达 85%以上.
国内外垃圾赞烧技术主要有3大类：层状燃烧技术、流化床燃烧技术、旋转燃烧技术（也称回转窑式）.
万方数据
层状燃烧技术发展较为成熟，且层状燃烧销17.2万kW，其中，垃圾赞烧发电厂15座，总装机炉体积小、操作方便，所以很多国家都采用这种燃烧技术.层状燃烧的关键是炉排.垃圾在炉排上 燃烧通过3个区：预热干燥区、主微区和燃尽区.把垃圾放在炉排上，形成均匀的、有一定厚度的料层.主气从炉排下送人，热量不仅来自上方的箱射和烟气的对流，还来自垃级层内部燃烧的传热.在炉排上已者火的垃圾在炉持的特殊作用下，使 垃圾层强烈的翻动和松动，不新地推动下落，引燃垃圾底部着火.连续的面转和松动，使垃圾层透气性加强，有助于垃圾的着火和燃烧.
流化床燃烧技术由于其热强度高，更适宜燃烧发热值低、含水分高的燃料.从炉底装填砂粒 并进行送气，在超过某个特定的流速后，秒粒形成流动浮游状态，从而形成流动层.流化床炉内蓄热量大，燃烧稳定，垃圾的干燥、看火、燃烧几乎同现自动化和连续据烧. 时进行，无需复杂的调整、燃烧控制容易，易于实
旋转焚烧炉燃烧设备主要是一个缓侵能转的回转窑，其内壁可来用耐火转额筑，用以保护滚简，也可采用管式水冷暨，水冷壁上开有许多小孔，热风通过小孔吹入燃烧室助燃，回转密候斜1 ~3°放置.垃圾送人后，热烟气对其进行干燥，在达到看火温度后燃烧，随着简体滚动，垃圾翻滚井下滑，一直到筒体出口排出灰渣.回转窑是通过圾由筒体下部在筒体滚动时带到筒体上部，然后 炉本体滚筒缓慢转动，利用内壁耐高温抄板将垃靠垃级自重落下.由于垃圾在筒内翻滚，可与空气充分接，进行较完全的微烧.
4垃圾赞烧发电存在的问题
我国大部分建成的垃圾装烧发电厂的荧烧设备由国外引进，从其建设和运行情况看存在如下 向题：
（1）设备昂资、初投资过高.利用国外关键技术和设备建设的垃圾电厂的每处理1t/h能力投资约为60-70万元，如上海浦东垃圾装烧发电 广利用法国阿尔新通公司的设备和技术，项日的总投资为6.98亿元，上海江桥垃圾赞烧发电厂利用西格斯公司的设备，投资也近7亿元.这对于中国绝大部分城市是难以承受的.
（2）垃圾处理效果欠佳.国外发达国家的楚烧技术和焚烧设备都比较成熟，但是，国外的赞烧炉是根据国外的生活垃圾品质及燃料特性进行设 计的，面我国垃圾品质和燃料特性与国外垃圾存在着很大差异.由于我国目前没有实行垃圾分类制度，城市生活垃圾的品质很低，因而引进赞烧设备尚不能很好地适应中国垃圾的特性，还存在着垃圾装烧不完全、运行不稳定、排放不易全部达标 等问题.
（3）运行成本高，缺乏经济性.目前引进的国外荧烧设备采用轻柴油为助燃燃料，由于中国垃圾的热值低（3344-5016J/kg）、变化范围较 大，必须加人较多的助燃燃料.同时，也存在关键高温部件（如过热器等）使用寿命短、维修费用高等问题.因而，利用国外设备焚烧处理生活垃圾的成本较高，一般为120-150元/t.
影响垃圾发电厂的另一个主要问题是垃圾笑烧伴 （4）发电效率低.和常规火力发电厂相比，生氯化氢（HCL）等在受热面金属普整温度超过350℃时，对金属管壁的腐蚀严重加剧.我国深圳垃圾发电厂之所以用1.6MPa、203℃参数的蒸汽发电，就是因为过热器在投产100d时就道受 到产重腐蚀.所以，早期建设的垃级发电厂为了防止这种蚀，生产的蒸汽温度基本上都在300℃以下，发电效率在14%以下，这使得垃圾发电厂的经济效益低下.
5省内及哈市垃圾处理情况
受经济发展水平的限制和局限，我省城市生活垃圾处理与其它兄弟省市相比起步晚、发展慢、起点低.我省城市生活垃圾处理起步于80年代中后期，处理技术以露天堆肥为主，由于堆肥产品 质量、市场需求和技术等原因，除个别堆肥厂维持运行外，其它堆肥厂在运行一段时间后相继关闭.
改革开放以来，我国政府高度重视城市生活垃圾防治，陆续出台了一系列法规、规章和配套的技术政策标准、规范.我省各城市也针对城市生 活垃圾急待处理的实际情况，及时调整了垃圾处理技术、政策，改为以填埋为主，堆肥为辅.据统计，截止2007年底我省设市城市31个，生活垃圾年清运量为1391万t，但无害化处理率较低.
随着哈尔滨市经济的不断发展，城市生活垃圾的数量也在急剧增加.据统计，2006年哈市生活垃圾产量109.91万t 45%无害化处置，其中： 42.1595万：填埋、7.3万t发电：其他60.4505万：一般填埋.目前每天产生的城市生活垃圾约4800：左右，年产170多万t，并以每年平均5%增长率递增.哈尔滨市生活垃圾的处理方法主要有填埋、堆肥、资源利用等.填理法方使易行，处理 量大，是现在城市垃级处理的一种主要方法，但易造成二次污染，特别是垃圾中的一些有毒有害物质填埋腐烂后，渗透到地下，引起地下水的污染，并且需占用大量的土地.资源利用法即将垃 染：同时产生的一些有害气体造成环境的二次污圾中的化学能通过焚烧转化为热能，进而转化为电能，是垃圾处理的顶级方式，使城市垃圾处理基本上达到了减容化、无害化和能源化的目的.垃80%以上：高温焚烧后还能消除垃圾中大量有害 圾货烧后，一般体积可减少90%以上，重量减轻病菌和有毒物质，可有效地控制二次污染.垃圾焚烧后产生的热能可用于发电供热，实现了能源的综合利用.
6我省垃圾资源情况
6.1垃圾或份分析
当前我国城市生活垃圾的突出特点是含水率高，一般为45%-65%；热值低，一般在4200kJ/kg左右；有机成分高，厨余类有机生活垃圾部分约占40%-60%：垃圾中可回收成分低，约占 10%-25%.我省主要城市生活垃的成分，见表1.
表1 我省主要城市的垃级组分
城市 类型 城市垃圾的主要组分/% 康品类般63.9220.22 11.04|0.36|1.73|0.66|2.07 有机物无机物 纸类布类塑料金属派璃哈尔滨 無煤30.83 66.02 1.70|0.72 |0.24|0.50|0.49双鸭山 25.2574.75暴河 燃气57.1535.30 燃媒13.908 82.90 7.55 3.2腰化 40.50 55.00 4.50鸡西 燃气62.61 燃媒26.81 70.25 1.51 0.22|0.250.50|0.46 28.236.610.170.250.731.0
万方数据
亿元（运输费、处理费等）.而将其综合利用却能创造2500亿元以上的效益，年可节约燃煤5000-6000万t
6.2垃圾场情况
哈尔滨西郊城市生活垃圾填理场处理量1200/d：向阳山城市生活垃圾处理场处理量 1200t/d；双鸭山城市生活垃圾填埋场处现量847v/d；牡丹江城市生活垃圾填理场处理量800/d；鸡西城市生活垃圾填埋场处理量800/d.
垃圾焚烧发电厂的服务期限一般为25年左右，这意味者它的稳定收益期将长达25年.垃圾焚烧发电厂的收益稳定、运营成本低廉并享有一定的税收优惠政策，能给投资者带来稳定高额的回报.另外，联合国气候会议结束后，各国正在积 极采取措施，控制污染物的排放.这必将给以垃最发电为代表的清洁能源产业无限的商机.
7成熟的垃圾电厂经济效益分析
种因素制约.一种因素是地方政府相关政策的影 哈尔滨新世纪能源垃圾电厂的经济效益受调响，主要包括电价（0.68元/kwh，所得税全免、增值税先缴后退）和贴费（52元/t）：另一种因素是规模效益，电厂规模越大，经济效益越明显.
9建议
随着国家对环境保护、节能减排日益重视和用的再生资源正被越来越多的人所重视.具体建 垃圾发电技术的日渐成熟，垃圾作为一种可以利议如下：
2000万kW，年运行小时达8000h，厂用电率 新世纪能源垃圾电厂每年上网电量约有30%.荧烧护每小时需要添加微煤1.51，一年约需1万：煤，年处理垃圾7.3万t.该厂第一年试运行亏损300万人民币，如果有政府贴费支持，刚好持平.2007年盈利300万元.
（1）尽快开展垃圾发电项目的投资研判及前期工作，前期工作的重点是取得地方玫府的支持保护、垃圾的统一调配与补贴政策.
自前该厂属于微利运营.该厂的保持稳定运营的经验是购买和使用质量与性能优异的进口设备.使用进口设备虽然一次投人资金较大，但后期使用时间长、维护简单方便，可以大大减少停运 时间和检修更换费用，性价比高.
（2）建设规模要大.建议建设日处理能力1000：以上的电厂，一是有规模效益，二是形成相对基断局面，主率当地垃圾处理市场，使政府对垃圾电厂有依赖性，用以保证效益的实现.
际情况出发，结合城市发展水平面定，综合比较国 （3）建设垃圾笑货发电项目，应从本地的实内外设备的性价比，做好设备选型工作.
8前景研究
有关数据显示，我国大中城市年产垃圾超过1.5亿t，并以每年8%的速度逆增，垃圾堆存量高达66亿t，侵占了5亿多平方米土地，近200座城市已无适合场所堆放垃圾，且垃圾中的有害有毒 物质还渗透到地下和河流中，带来不容忽视的隐性危害.全国城市每年因垃圾造成的损失近300
（4）优先速设哈市的垃圾电厂，比如西南垃圾处理厂的垃圾电厂.
（5）形成规模与产业优势，尽快发展省内其他城市的垃圾电厂.目前省内其他城市垃圾赞烧发电处理得还很少，多数还是作填理处理.
