日本最先进的垃圾焚烧发电技术

第一篇：日本最先进的垃圾焚烧发电技术

日本最先进的垃圾分类及焚烧发电技术介绍

来源：互联网 时间：2010-12-10 22:12:51

在日本，对垃圾投放有着严格的时间规定。餐厨垃圾每天最早投放，其余的垃圾也规定了每周固定的投放时间，必须严格遵守。垃圾中转运输站等机构每年年初都会给责任区内的每一个家庭发放垃圾挂历，每天收运什么垃圾，在挂历上都有文字图案标明，一目了然。居民们每天只管按图行事，就轻松做到了科学分类回收。

资源、可燃、不燃、粗大、有害，日本人把垃圾分成这几大类，每一类的“终点”都有着明晰的路径——可燃垃圾直接送往垃圾焚烧厂，烧完的残渣被运到垃圾填埋场填埋；不燃垃圾经中转站，被送往不燃垃圾处理厂，经拆解利用制成再生品，剩余物送往填埋场；粗大垃圾先经专门的破碎处理，可利用成分进行回收，可燃部分送往焚烧厂，剩余部分送往填埋场；资源类则送往再生设施，进行加工利用，生产出再生品；危险类垃圾被送往危险类专门处理的机构。

在东京台场附近的一家垃圾焚烧厂，接待室播放的厂区介绍片，实际上讲的就是日本垃圾的生命历程——居民把分好的垃圾投放到指定地点，由垃圾车运往垃圾收集站，经过人工分选、压缩后再送往大型转运站。大型垃圾转运站实际上也是一个资源回收中心，在这里通过机械与人工分选的方式，垃圾量进一步减少。下一步，在大型综合处理厂，分选预处理后的垃圾进入最后的处理阶段，要么直接焚烧发电，或者制成RDF（垃圾燃料棒）焚烧发电，最终的残渣被送去填埋。

既然还是要烧，为什么还要把垃圾变成燃料棒？燃料棒工厂的负责人介绍，与普通的垃圾焚烧厂不同，RDF生产实际上是个物理过程，由于温度的控制较低、操作相对简单，所以管理比较容易，可靠性相对要高，对环境的影响小，因而受到了一些地区的欢迎。据当地环保资源部门的负责人介绍，原先这些地区也建立了一些垃圾焚烧厂，目前垃圾处理技术的多元化让他们有了更多选择。

在鹿岛共同资源化中心，我们看到了RDF的“后半生”。之所以选择在这里设立垃圾综合处理厂，因为附近是个化工产业基地，化工厂、金属冶炼厂产生的废油在经过处理后可以成为发电厂的助燃剂，RDF与可燃建筑垃圾以及生产过程中产生的可燃垃圾一起作为燃料用于发电，发出的电又可以回供工厂。

东京、横滨、广岛等多个地区的垃圾处理设施，各种与垃圾相关的产业都有一个共同的特点，要么是政府与企业组成利益共同体，要么是政府单独投资——政府的力量一直贯穿其中。“我们都是公务员。”一位焚烧厂的领导告诉记者，日本的垃圾处理设施大部分员工都是公务人员，这不仅有利于监管，而且也明确地告诉公众，这些设施的运营是以政府的信用做担保的。

横滨金泽垃圾焚烧厂的建设方JFE公司的技术人员告诉我们，在日本没有通行的环境标准，各地根据自己的实际情况制定标准。垃圾焚烧厂不仅直接控制百姓最关注的二恶英的排放，而且与二恶英生成紧密相关的氮氧化物也被当作最为严格的控制指标。我国国内氮氧化物的排放限值一般是400毫克/标立方，而在日本的控制值都在100毫克以下。大阪为了申办奥运，对它的垃圾焚烧厂提出了更高的要求，氮氧化物的限制设计值为30毫克/标立方，业主方额外要求采用湿法烟气净化系统加触媒脱硝，投资额为此甚至增加了一倍。

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第二篇：垃圾焚烧发电成本分析

垃圾焚烧发电成本分析

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《环境卫生工程杂志》2014年第三期 1注意设备选型

1）在满足环保排放标准的条件下，尽量选择国产炉排炉、国产汽轮发电机组。2）应考虑合理的设备出力余量（锅炉、汽轮发电机组、化水、冷却水、渗沥液处理等）。设备选型时应考虑项目3～5a后的垃圾热值的增加、垃圾含水率的降低等因素。汽轮发电机组一般应考虑10%~20%设计点的发电余量。

2运营收益及成本 收益包括：垃圾补贴费、售电收益、炉渣废铁收益（一般情况下此收益可不计）等。成本包括：运行成本、预提大修理费、折旧费、贷款利息等。2.1售电收益售电收益=上网电量×上网电价。上网电量=发电量×（1-厂用电率-线损）。厂用电率与垃圾电厂规模有关。日处理垃圾600t焚烧电厂，厂用电率+线损约15%。日处理垃圾1000t以上焚烧电厂，厂用电率+线损约13%。上网电价：2012年发改委发布了《关于完善垃圾焚烧发电价格政策的通知》（发改价格[2012]801号）规定：“以生活垃圾为原料的垃圾焚烧发电项目，均先按其入厂垃圾处理量折算成上网电量进行结算，每吨生活垃圾折算上网电量暂定为280kW•h，并执行全国统一垃圾发电标杆电价0.65元/（kW•h）（含税，下同）；其余上网电量执行当地同类燃煤发电机组上网电价”。垃圾焚烧电厂的上网电价一般可按0.65元/（kW•h）预算。

2.2垃圾补贴费垃圾补贴费与当地的财政收益和环保要求有关，一般情况下，政府垃圾补贴费为70～150元/t。垃圾补贴费在一段时期内应根据物价水平的提高做相应调整。

2.3运行成本运行成本包括：管理人员和运行人员工资、社保、用水费用、备品配件费用、燃料费用、消耗品、灰渣填埋费等。

2.4预提大修理费大修理费可计入固定资产但需满足《中华人民共和国企业所得税法实施条例》第512号第六十九条规定：企业所得税法第十三条第（三）项所称固定资产的大修理支出，是指同时符合下列条件的支出：

（一）修理支出达到取得固定资产时的计税基础50%以上；

（二）修理后固定资产的使用年限延长2a以上。预提大修理费按固定资产一定比例提成，专款专用。

2.5折旧费折旧是指在固定资产使用寿命内，按照确定的方法对应计折旧额进行系统分摊，是固定资本在使用过程中因损耗逐渐转移到新产品中去的那部分价值的一种补偿方式。折旧的方法有年限平均法、工作量法、双倍余额递减法、年数总和法。一般情况下企业折旧采用年限平均法。固定资产年折旧率=（1-残值）/预计使用年限。残值：按固定资产10%计。不同的设备有不同的折旧年限，《中华人民共和国企业所得税法实施条例》（第512号）第60条对折旧有明确的规定：除国务院财政、税务主管部门另有规定外，固定资产计算折旧的最低年限如下：①房屋、建筑物，为20a；②飞机、火车、轮船、机器、机械和其他生产设备，为10a；③与生产经营活动有关的器具、工具、家具等，为5a；④飞机、火车、轮船以外的运输工具，为4a；⑤电子设备，为3a。

2．6贷款利息建设期贷款利息进入建设投资成本，生产期贷款利息进入生产成本。利率：与银行、贷款年限、、项目性质、公司信用等有关，银行贷款利率见表2。贷款年限：固定资产贷款一般在3～10a。贷款额度：一般为项目总投资的70%以下（与项目性质、公司信用等有关）。还款方式：等额本金、等额本息。

2.7税收与垃圾电厂有关的税收：增值税、所得税、教育附加税、土地使用税、车船使用税等。增值税：《财政部国家税务总局关于资源综合利用及其他产品增值税政策的通知》财税[2008]156号规定：“以垃圾为燃料生产的电力或者热力。垃圾用量占发电燃料的比重不低于80%，并且生产排放达到GB13223—2011第1时段标准或者GB18485—2001的有关规定，实行增值税即征即退的政策”。所得税：《中华人民共和国企业所得税法实施条例》第512号，第88条规定：企业所得税法第二十七条第（三）项所称符合条件的环境保护、节能节水项目，包括公共污水处理、公共垃圾处理、沼气综合开发利用、节能减排技术改造、海水淡化等。项目的具体条件和范围由国务院财政、税务主管部门商国务院有关部门制订，报国务院批准后公布施行。企业从事前款规定的符合条件的环境保护、节能节水项目的所得，自项目取得第1笔生产经营收入所属纳税起，第1年至第3年免征企业所得税，第4年至第6年减半征收企业所得税。垃圾焚烧电厂增值税实行即征即退，所得税实行三免三减半的优惠政策。

3垃圾焚烧发电项目投资分析 3.1项目投资分析前提条件日处理垃圾：600t/d（2×300t/d）。锅炉参数：额定蒸汽蒸发量24t/h；额定蒸汽出口压力4.1MPa；额定蒸汽出口温度400℃；锅炉给水温度130℃；锅炉热效率80%。汽轮发电机：1×12MW（汽耗率以4.8kg/kW•h计）。上网电价：0.65元/（kW•h）。垃圾补贴：70元/t。年处理垃圾：20万t。入炉垃圾热值：5643kJ/kg（设计点）。年运行小时：8000h（折算成年满负荷运行小时7200h）。厂用电率：15%。每吨垃圾发电量：345kW•h/t。增值税即征即退，企业所得税三免三减半，之后所得税税率25%。总投资：2.5亿元人民币（其中注册资金8000万元）银行贷款：1.7亿元，年贷款利率6.55%（贷款10a，2a建设期，8a等额还本付息，年还贷款2735万元，其中年平均还贷利息610万元）。年折旧：1425万元（年平均折旧率按6%计，15a折旧，固定资产形成率按95%计，10%残值）。预提大修理费：190万元（按固定资产的0.8%预提）。

3.2运行收益垃圾处理费：20万t/a×70元/t=1400万元/a。供电收益：7200h/a×345kW•h/t×25t/h×85%×0.65元/（kW•h）=3431.025万元。收益小计：1400万元/a+3431.025万元=4831.025万元（未计炉渣等收益）。3.3运营成本工资成本：650万元（100人计，工资5万元/（人•a），社保30%计）。办公费用：100万元。水费：150万元（50万t×3元/t）。配件、材料、其它消耗品等：350万元（国内设备按固定资产的1.5%预算）。其他：150万元（石灰、活性炭，飞灰填埋费等）。运营成本小计：1400万元。

3.4项目投产后前20a利润预测项目投产后前20a利润预测结果见表3。3.5投资回报分析前20a总的可分配利润为39908万元（静态）。前20a每年平均可分配利润为1995.4万元（静态）。前20a自有资金平均回报率24.94%（静态）。静态回收年限约8a。

3.6垃圾焚烧电厂投资及运营成本构成分析投资成本中各项费用所占投资比例：设备购表22013年某银行抵押贷款利率年利率/%5.606.006.156.406.55贷款种类6个月（含）6个月至1a（含）1～3a（含）3～5a（含）5a以上短期贷款中长期贷款曾祥耙垃圾焚烧发电项目投资成本及运营成本分析•59•置费50%；建设工程及安装工程费30%；其他费用20%。总收益：250~350元/t，其中发电收益占75%，垃圾处理费收益占25%。运行成本：60~80元/t。此项目运行成本为70元/t。项目单位投资：40~60万元/t。项目投资回收期：8~10a（动态）。

4结论

1）垃圾焚烧电厂只有到达一定规模才有望赢利，垃圾处理规模600t/d是一个临界点。2）项目投资回收期（动态，含建设期）在10a内，可认为项目可行，风险较小。3）焚烧炉的选型可优先选择国产炉排炉，单位投资应争取控制在40万元/t之内。4）争取政府垃圾补贴费70元/t以上，垃圾补贴费应能补偿运营费用。政府如对环保排放指标、飞灰处理、渗沥液处理另有严格要求，垃圾补贴费还应相应提高。5）厂址尽量选择距电网、供水、排水较近的地方，并争取政府给予土地价格优惠。6）垃圾热值设计点的选择和汽轮发电机的选型要适当考虑余量。7）设计和设备选型要合理，保证较高的锅炉热效率、较低的发电汽耗率和厂用电率。

作者：曾祥耙 单位：北京金州工程有限公司

第三篇：生活垃圾焚烧发电科普知识

生活垃圾焚烧发电科普知识

发电即利用发电动力装置将水能、化石燃料(煤炭、石油、天然气等)的热能、核能以及太阳能、风能、地热能、海洋能等转换为电能。下面是小编为大家整理的生活垃圾焚烧发电科普知识，仅供参考，欢迎阅读。

垃圾焚烧发电为什么是较为理想的选择？

垃圾焚烧发电作为发达国家广泛采用的城市生活垃圾处理方式，符合“无害化、减量化、资源化”三原则。

1、减量化：垃圾焚烧后，一般体积可减少90％以上，重量减轻80％以上。垃圾焚烧后再填埋，可以有效地减少对土地资源的占用。

2、无害化：高温焚烧后可消除垃圾中大量有害病菌和有毒物质，可有效地控制二次污染。大量生活垃圾露天焚烧和填埋场自燃向大气中排放的二噁英，是同量垃圾经过现代化焚烧排放二噁英的几千倍。来自德国的研究显示，当垃圾被运往焚烧厂时，二噁英单位含量就已达50纳克，生活垃圾经过焚烧后，垃圾中原有二噁英得到分解，向空气排放的二噁英不高于0.1纳克。

3、资源化：垃圾焚烧后产生的热能可用于发电供热，实现资源的综合利用。垃圾发电不但能变废为宝，产出电能，还能节约煤炭资源。国际上通常认为垃圾的.平均低位热值能达到3000千卡/千克，标准煤的热值是7000千卡/千克，大约燃烧2.3吨垃圾可节约1吨煤。我国的城市垃圾以生活垃圾为主，含水量较大，热值只有1000千卡/千克，但即便如此，焚烧7吨垃圾也可节省1吨煤，假使全年城市垃圾的一半用作焚烧，则可省煤2000多万吨。

垃圾焚烧发电污染物如何处理？

污水怎么处理？

垃圾储坑产生的污水（即“渗滤液”）约占垃圾总量的25%，含有高浓度的有机物，经过“厌氧发酵+好氧反应+超滤+纳滤+反渗透”组合工艺处理才能达标排放。垃圾源头干湿分类，可以减少末端渗滤液产生量。

烟气怎么净化？

垃圾燃烧产生大量的烟气，通过向炉膛内喷洒尿素溶液，向烟道内喷洒熟石灰粉末（或石灰浆）、活性炭粉末，通过布袋除尘器过滤和氢氧化钠溶液洗涤，实现对烟气中粉尘、NOx、HCl、SOx等污染物的去除。

飞灰怎么稳定化？

飞灰主要是布袋除尘器过滤下来的粉尘，约占垃圾总量的1~3%，吸附了大量的重金属，是国家规定的危险废物，必须经过稳定化处理。常用方法是利用化学螯合剂“锁住”重金属元素，使其不能释放到土壤和地下水中。

炉渣怎么处理？

垃圾焚烧产生的炉渣经过高温无害化处理，再经过磁选等分离后，可对炉渣进行综合利用，比如可以作为路基材料或制作砌块、行道砖，不能综合利用部分可送至卫生填埋场填埋。

第四篇：城市生活垃圾焚烧发电技术分析及经济效益[小编推荐]

城市生活垃圾焚烧发电技术分析及经济效益

加入时间：2011-1-11

一、技术开发的背景与意义

二十世纪以来，固体废弃物的排放急剧增加，造成的大气污染、地下水污染、土壤污芽土地占用、自然景观破坏等问题日趋严重。固体废弃物分为工业垃圾和城市垃圾两种，城市垃圾的产量是惊人的，据统计，中国1990年城市垃圾总产量为6900万吨，北京市每年的城市权产量超过200万吨。如何有效地处理这些城市垃圾，使之资源化、减量化和无害化（即“三化”），成为当前世界各国十分关注的课题。

对城市垃圾的常用处理方法有填埋、堆肥，制沼气、填海、焚烧和流化床制燃气等，其中以焚烧、流化床制燃气的处理方法为佳，符合“三化”的要求。由于流化床制燃气的方法投资大、工艺设备复杂，尚处于研究起步阶段。城市垃圾焚烧技术在美国一日本、法国、德国等发达国家己得到初步应用，并产主了良好的环保和经济效益。

焚烧垃圾、回收能源的办法是我国处理城市垃圾的一个主要发展方向。

二、国外垃圾焚烧发电概况

1．国外垃圾发电

国外最早进行垃圾焚烧技术研究开发的是德国，随即英国、法国、美国、日本等国也积极开展了这方面的研究。

德国目前己有五十余座从垃圾中提取能量的装置及十多家垃圾发电厂，并且用于热电联产，以便有效地对城市进行采暖或提供工业用汽，1965年联邦德国垃圾焚烧炉只有7台，年处理垃圾71．8万吨，可供总人口4．1%的居民用电。至1985年，焚烧炉已增至46台，年处理垃圾800万吨以上，占垃圾总数的30％，可供总人口34％的居民用电，柏林、汉堡、慕尼黑等大型城市中，民用电的10、7％来自垃圾焚烧。1995年德国垃圾焚烧炉达67台，受益人口的比率从34%增加到50％。法国共有垃圾焚烧炉约300台，可将城市垃圾的40％以上处理掉。巴黎有4个垃圾焚烧厂，年处理量170万吨，占全市垃圾总量的90％，口收的能量相当于20万吨石油，供蒸汽量占巴黎市供热公司总量的三分之一。美国从80年代起，政府投资70亿美元，兴建90座焚烧厂，年总处理能力3000万吨。目前最大的垃圾发电厂已经在底特律市建造，日处理垃圾量4000吨，发电量65MWe。瑞典、丹麦等国也有类似的焚烧发电厂。

2．国外垃圾焚烧设备

垃圾锅炉是垃圾热电站台的主要设备，亦是发展垃圾热电站的关键所在。由于垃圾燃料是具有一定腐蚀性、水分大、热值不稳定的垃圾，因而垃圾锅炉及其燃烧设备在设计上有其一定的特殊性。由于垃圾发热值低，且水份含量较高，因此，性能优良的燃烧设备是垃圾锅炉的关键之处。国外已投入运行的垃圾锅炉燃烧方式主要有以下几种：

（1）多级阶梯链条炉排垃圾在炉排上由高到低逐级流动，逐级燃烧至燃尽。

（2）倾斜往复式炉排是间隙动作的逆向倾斜往复炉排，与我国一般燃煤的间隙动作顺向倾斜往复式炉排不一样。这种炉排的优点是：

①火种与主垃圾混合性好，易干燥，着火快。

②垃圾层间搅拌充分，利用完全燃烧：

③干燥、着火、燃烧、燃尽一系列过程都在炉排上进行，故而处理效率极高

④垃圾层均匀，燃烧稳定，炉温及锅炉蒸发量变动很小。

（3）流化床燃烧方式流化床燃烧对燃料的适应性好，能完全燃烧各类城市垃圾或有机的工业垃圾等。

（4）旋转式燃烧旋转式燃烧是KWU／SIEMNS公司在Uim一Wibligen试验成功的新的工业流程。该工艺是将垃圾在缓慢旋转的简体内450℃进行无氧碳化，产主沼气和固态残留物。固态残留物中用机械方法去除非可燃物（如金属、石块、玻璃等），余下部分为碳化物，其热值达到与褐煤相仿。这部分碳化物与产生的煤气共同在1300℃下燃烧。

（5）等离子弧燃烧方式该方法是通过在垃圾堆中设一条通道，将等离子弧及冷却剂和气体经通道输入垃圾中，这时火种将垃圾熔化蒸发，使之变成无害的玻璃状熔渣。燃烧火焰温度可高达8000℃，释放的气体引入燃料电池发电。

目前，国外垃圾焚烧锅炉的容量一般在10t／h~100t／h，蒸汽压力为1.4Mpa~4.7Mpa，蒸汽温度多为饱满和温度，一般是在400．C左右。

三、中国迫切需要发展垃圾焚烧发电技术

1．我国垃圾产量及成份

我国经济的持续发展和人民主活水平的不断提高，城市生活垃圾的产量逐年增加，年均增长率接近9%。虽然我国城市居民人均日产垃圾不足1kg，低于大多数发达国家，但其总产量却相当高，见表1。预计到2000年我国城市垃圾产量将达到19000万吨左右，我国城市垃圾的特点是无机物含量高于有机物含量，不可燃成分高于可燃成分。但不同类别城市之间差别较大，中小城市垃圾的有机质含量多为2%左右，一些大城市如北京市的垃圾有机质含量可高达8％以上。有机成分中，以生物质（即生物与厨房垃圾）所占比例为大，纸张较少，而国外垃圾中纸张所占比例较大：无机成分中，以灰土砖石为主，玻璃、金属等含量很低。垃圾组成成分不同，决定了我国垃圾处理应走自己的路、而且不同城市之间也采取不同的处理，不能简单地仿效国外。

2．发展垃圾焚烧发电技术大有可为

一般认为，当垃圾的发热值大于3349kJ/kg时，就可以由自然方式直接燃烧。我国垃圾的发热值远远低于发达国家。

我国中等以上城市的垃圾低位发热量一般在2512~4605kJ/kg范围内，北京地区较高，可达到349~65605kJ/kg。随着城市生活水平的不断提高，北京市1997年以后天然气营道接通后城市燃煤气率将有突破性增加，垃圾的发热值还会不断增加。显然，燃煤气化的发展对保证垃圾可烯是很重要的一步。

燃用煤气地区的城市垃圾中有机物的含量相当高,一般超过50％，高的达80%以上。大量的有机垃圾是极宝贵的资源，它既可提炼有用的物质，亦是垃圾中主要的可燃成分。

发展城市垃圾热电站与城市人口数量亦有一定的关系，因为电站的主产是连续性的，需要有厄够数量的垃圾才能保证连续运行。同时，还要考虑垃圾数量与质量会随季节的不同而有变化。按城市人口平均每人每天产主垃圾量约为1kg（发达国家稍多）计算，城市人口太于100万以上·则每日产主城市垃圾在1000吨以上，就可以保证稳定发电。

3．开发适合我日垃圾的国产焚烧锅炉

国外目前比较成熟的垃圾焚烧设备多为马丁炉排链条炉。对于热值较高的城市垃圾而言，这种选择无疑具有其科学性，但在处理热值较低且变化范围较大的我国城市垃圾时，必然带来一定程度上的困难，甚至影响整个垃圾焚烧厂运行。深圳卫主处理厂引进的日本焚烧炉就已经遇到了这一情况，从投资的角度来看，引进一套（两台）日处理量600吨垃圾（发电功率为2x3Mwe）的焚烧发电处理厂需要投资约4.5亿人民币，对于处于发展时期的我国来说是难以接受的。若能开发研制符合中国国情的国产化垃圾焚烧炉，将具有广阔和应用前景。在固体废弃物的焚烧处理方面，我国科研工作者做过大量的工作，主要采用鼓泡流化床或循环流化床燃烧方式。对于热值及成分多变的垃圾，流化床燃烧是具有其独特的优势的，这己为国外学者所公认。尤其是在污染物控制方面，流化床同时解决了燃烧与脱污染物过程，有效地降低了设备的初投资，减小系统的复杂性，因此采用流化床焚烧方式，开发研制符合中国国情的国产化垃圾焚烧炉将是一条合理的技术路线。从工艺角度看。垃圾焚烧技术的核心是燃烧问题，只有保证锅炉能稳定、充分清洁地燃烧，才可能实现垃圾的无害化和降容化。为了组织好燃烧；需要开发一套成熟的能把成分复杂、大小不一的原始垃圾顺利送入燃烧装置，并把灰渣及不可燃物质（如石砖等）从燃烧设备顺利排出的技术和装置，焚烧后垃圾减量程度可达90％。为了保证垃圾焚烧后不对环境造成二次污染，需要发展相关的污染控制技术，一方面要靠合理、有效地组织燃烧过程以控制Nox和二恶英、吹哺类的污染物产生量，另一方面要有效地去除或防止HCI、Sox和重金属的污染，为了减少投资和提高效率，需要有效地回收燃烧产物：烟气中的热能。烧掉垃圾，只是满足环保的需要，实现了垃圾的无害化、降容化。垃圾焚烧炉的热利用，亦即进一步运用余热锅炉，充分利用焚烧热，实现蒸汽发电、供热，是垃圾的资源化。此外，还可对焚烧后的灰渣进行制砖等综合利用。概括他说，垃圾焚烧综合利用技术需要解决燃烧、污染控制和进料、排渣等一系列问题。这些问题在通常的燃烧组成稳定的燃料时是可以解决的，但由于作为燃料的垃圾的复杂成分需要进行深入详细的研究。

四、垃圾焚烧发电综合利用技术

1．垃圾进料装置

国内的城市生活垃圾没有分类，而分选、破碎的设备不仅十分复杂，而且可靠性差，因此不能走国外的流化床焚烧炉把垃圾破碎到一定粒度（如1~10mm）的路线，必须开发出能原始垃圾（尽管其中可能含有木头、金属和砖石等不规则物体）顺利送入炉膛的进料装置，清吩学根据几十年煤燃烧技术科研与工程的经验和对国内外有关装置的比较、研究，选用炉排进料、流化床燃烧的方式，顺利解决了这个问题。

2．流化床垃圾焚烧技术流化床燃烧技术是专门针对低热值燃料而开发的，流化床焚烧低热值的垃圾有较高的效率，燃烧效率可高达95％以上，而且对燃料成分变化不敏感：热值不足以维持热平衡时投入辅助燃料（煤）助燃。通过实验运行，己解决了焚烧的充分性、可靠性，而且由于流化床独特的燃烧方式，其气体有害物的排放量少于其它焚烧方式。清华大学对垃圾焚烧机理的理论与实验研究己为垃圾焚烧炉的设计提供了必需的设计依据。

3．流化床床上排渣技术

由于垃圾成分及形状复杂，灰渣的颗粒大泞、形状也不尽一致，不同子一般流化床的排料条件，需采用特殊的排渣技术。清华大学通过研究、采用床上定向排渣技术可以解决排渣问题。

4、受热面防腐技术垃圾焚烧时由于其原始组成中含有大量的塑料，会生成具有很强腐蚀能力的HC1：为降低氮的氧化物生成，需要分级燃烧，炉膛内形成还原气氛。应研究还原区的高温腐蚀。此项技术正在研究中。

5．污染物脱除技术

一般地，利用流化床可实现炉内脱硫、除HCI等，并有效地降低氮的氧化物Nox的生成。为经济、有效地控制污染物的排放，应研究污染物的生成机理，开发可靠的脱除污染物技术。目前清华大学已具有实用的炉内脱硫、除HCI技术，其它污染物的脱除技术正在研究中。根据清华大学已有日处理10吨垃圾的热态实验装置上试验的结果，HCL＜50ppm，NOX＜500ppm,S0X＜1500ppm,均低于国家排放标准。由于采用流化床焚烧技术，有机物充分燃尽，几乎不存在二恶英、呋喃排放问题。

6．灰渣综合利用技术

对流化床排出的灰渣经磁选除去金属（回收）后，进行简单破碎，即可成为水泥、砖等的原料之一，需要时焚烧后的灰渣成分、特性及其它原料的配比进行研究。

五、产业化条件

城市垃圾焚烧发电综合利用可逐步产业化，不仅可将以后产生的城市生活垃圾全部焚烧发电降容处理。而且可能部分的消化以前多年遗留下未处理的垃圾。除发电外，还可以为垃圾焚饶处理厂附近的企事业单位或居民提供热源如冬委供暖、工业用汽，焚烧后的灰渣可以制成建筑材料或作为筑路材料。焚烧后垃圾体积下降90％，焚烧降容后填埋占用土地面积大大下降。其效益是多方面的。一台蒸发量为20t/h的焚烧锅炉每天可处理垃圾约300吨左右，按每年运行300天计，一年可处理城市垃圾计9万吨，这相当于30万城市居民一年的垃圾排放量。焚烧炉的各项排放指标均可以达到国家环保要求。垃圾焚烧产生的热量可用于发电或供热、制冷，发电功率为3000kWe，可保证垃圾焚烧厂在经济上不仅可自我维持，节省了垃圾处理费用，甚至还略有盈余。

一我国近五百个大中小城市，每年垃圾产量可达七千多万吨，市场是极为广阔的。据统计分析，我国大中城市垃圾中无机物平均含量较大，有机可燃物含量较小。除局部地区热值可达6500kJ/kg外、大部分垃圾的热值不足4000kJ/Kg，而国外的垃圾焚烧设备主要适用于处理较高热值的垃圾（一般热值应大于6500kJ/kg），此外,我国垃圾没有分拣，成分远比国外的生活垃圾复杂。由于不同热值、、不同成分燃料的燃烧特性差异很大，因此，从技术上说，照搬国外的技术、设备是不能很好地解决我国的垃圾焚烧问题的。

二从经济上说，国外的12Mwe垃圾发电机组的初投资可达0.5亿美元，是其常规火力电站投资的二倍以上，而比国内同等规模的常规火力电站的初投资（约1亿人民币）大四倍多。运行费用高30~50%以上。因此，大规模引进国外机组建设垃圾焚烧厂是不可能的，在中国是没有经济可行性的。

六、科研开发条件

清华大学工业锅炉及民用煤清洁燃烧国家工程研究中心在流化床燃烧技术研究方面一直处于国内领先水平。先后研制出4~220t／h蒸发量多种类型的燃煤国产化循环流化床锅炉，现正在主持国家九五攻关项目“125Mwe循环流化床锅炉的研制”工作。

1993年，向台湾出售一台75t／h（12Mwe）以工业固体废弃物为燃料的焚烧炉整套技术图纸。在垃圾焚烧发电技术研究方面，清华大学己作了大量工作，利用自筹资金建设了热态实验台和冷态实验台，开展一些基础研究和技术开发工作，并取得了阶段性成果，已申请两项国家专利，其一是“燃用多成分低热值的流化床锅炉及其运行方法”，是主要针对大中城市研制的大型流化床焚烧炉，单炉处理量150一500t／d，其二是“燃用固体废弃物的快装流化床焚烧炉”，是针对小区、车站、机场、码头的设计的快装型流化床焚烧炉，单炉处理量50一150t／d。前面所述的进料技术、流化床焚烧技术、排渣技术和污染物脱除技术包含在这两个专利之中。此外，还有多项技术，有害物经济脱除技术等正在研究中，拟研究成功后申请相应的国家专利。

七、商业化垃圾电站投资及效益分析

根据清华大学目前研究和热态实验的基本数据，参照国内常规小型热电站投资、收费标准，以每天处理900吨垃圾的焚烧发电厂为例，说明完全国产化的垃圾电站的投资运行费用概算。

1.建设规模与内容

垃圾处理量900t／d，占地面积2500m2，建筑面积18000m2，全厂包括垃圾收集上料系统、垃圾焚饶锅炉、汽轮发电机系统、三废处理系统及辅助工程系统等。拟采用三机四炉，即三套汽轮发电机，四台垃圾焚烧锅炉（三开一备）。

2.主要设计参数

（1）单炉垃圾处理量300t/d

（2）焚烧锅炉台数4台

（3）年运行时间＞7000小时

（4）垃圾低位发热量5000kJ/kg（4180~6500kJ/kg）

（5）垃圾水分20~45％

（6）垃圾焚烧温度800~950’C

（7）过量空气系数1.5~1.7

（8）汽轮发电机出力3000kw／台

（9)轮发电机台数3台

（10）有害物排放浓度烟尘＜30mg／m3，HCI＜50mg／m3，N0x＜500mg／m3，SOx＜200mg／m3，CO＜60mg／m33．

3.效益分析

三台汽轮发电机总发电功率为9000kw，自用电为2000kw，外供7000kw，全年运行7000小时，共外供7000x7000=4.9X107kw.h，每度电售价按0.3元考虑，则年售电收入1470万元，如果锅炉产生蒸汽不仅发电，而且进行供热，效益会更好。回收的废金属可外售，焚烧后的灰渣可作建筑原料，也可有少量收入。此外，工程建成后，每年减少垃圾填埋量约26万吨，每吨填埋费按25元计，每年可节省填埋费650万元，同时可减少用于填埋的占地约30亩，又可节省一笔土地征用费，并节约了土地资源。

桑榆选自

中国节能产业网 2011-1-11

第五篇：中小城市垃圾焚烧发电的可行性分析

中小城市垃圾焚烧发电的可行性分析

摘 要 焚烧垃圾发电是目前使垃圾处理最有效的方式，该方法属于无害化、减量化、资源化方式。本文通过对中小城市目前垃圾处理情况调研，归类了垃圾处理的现状，比较了垃圾处理的不同方式优缺点，分析了垃圾焚烧发电的前景与经济效益，论述了中小城市垃圾焚烧发电的可行性，得出以下结论：部分中小城市已满足垃圾焚烧发电各项条件。

关键词 垃圾焚烧发电；可行性评估；效益分析

中图分类号 X7 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）164-0138-03

目前的垃圾处理现状

1.1 目前的垃圾量及政府应对措施

据统计，在2008年至今，中小城市生活垃圾产生量年均增长率约8%。丹东市人口278万，其中市区人口73万，日产生工业垃圾，建筑垃圾和生活垃圾900t，东营市人口209万，其中市区人口81万，日产生各类垃圾1？000t。

以前，垃圾处理的主要方式是回收、填埋，面对大量的生活垃圾，从长远看采取的基本措施是本着“减量化、再利用、再循环”的3R原则[1]对垃圾进行分类，从垃圾分类收集、中转过程到最后的处理，始终坚持减量、利用和循环的原则，彻底改变传统混合收集、运输和处理的方式，才能实现可持续发展的原则。

1.2 不同垃圾处理方法比较

垃圾分类再利用主要有以下几个方面的用途：第一，将可回收垃圾分出来，既能减少垃圾总量，又能实现垃圾资源化；第二，百姓生活中常见的餐厨垃圾是臭味的主要来源，分类收集后，有针对部分性地进行生化处理，可以生产肥料和沼气等；第三，经过分类之后的各种垃圾均才有针对性的处理方式，以期减少垃圾污染。

目前，世界各发达国家对城市生活垃圾处理的方法主要有生化处理、卫生填埋、焚烧3种方法，表1做了见到处理。

相比较不难看出，虽然在3种城市生活垃圾的处置方式中，高温堆肥实现垃圾返回大自然，改良土壤；但垃圾焚烧处理更是彻底的减量方式，其减量幅度达90%左右，具有处理时间短、减量化显著、无害化彻底、可回收垃圾焚烧余热等显著优势。最现实的好处是：垃圾焚烧发电厂占用基本固定，一个日均处理1？200t垃圾的发电厂建成后，场地的需求就基本固定，在对于土地资源日益紧张的大城市和有一定人口规模的中小城市，例如，人口60万以上的城市，减少垃圾占地，是最为迫切也成为政府部门推动垃圾焚烧发电的最大动力。

1.3 垃圾焚烧发电的前景与经济效益

大型城市开展垃圾焚烧发电，是20世纪80年代中期逐渐发展起来的新技术，当时受资源和能源危机的影响，在用地紧张的发达国家例如日本，率先开展了的垃圾处理资源化转化的方向发展，技术成熟后，垃圾焚烧发电厂迅猛发展。如表2所示，垃圾焚烧发电可取得良好的取得较好的经济效益，特别是良好的社会效益。这种处理方法真正符合了垃圾处理无害化处理的基本原则并产生了电力能源，成为目前是公认的垃圾处理最理想方式。垃圾焚烧减少垃圾数量，达到环保目的；而用其发电可以减少煤炭等资源的使用，从而有效地实现节能与减排[2]。二次污染防治措施

2.1 垃圾焚烧后产生的二次污染问题分析

必须承认，虽然总体上能实现垃圾无害化处理，但是垃圾焚烧发电之后，仍然会会产生一些有害气体、灰尘特别是老百姓恐惧的有毒物质二恶英，也有少量的重金属等污染物排放，对二次污染，新技术已有应对措施。例如二恶英，经过分析其来源主要有3种：1）原生垃圾中就存在；2）在燃烧过程中产生；3）在焚烧尾部烟气中合成。后2种可以通过技术进步逐渐消除。

垃圾中的确实含有重金属，比如铜、铅、铬、汞、镉等，另外砷虽然是非金属，目前也将其列入重金属范围内需要加以控制，这些重金属填埋方式同样产生污染，污染地下水和土壤。而焚烧后，重金属则分布在烟气和底渣，让老百姓不放心的原因是烟气更容易传播，第一需要技术进步消除烟气中的重金属，第二要跟老百姓做好解释工作：烟气中重金属含量不超过规定的标准。

2.2 二次污染的控制

控制二次污染的方式包括多各方面：1）垃圾焚烧混合一定热值的燃煤，保证整个过程中温度在1？000℃以上，消除有害物质；2）新技术是烟气中含氧量达到6%以上，确保有机物燃尽全部燃尽；3）采用新技术减少烟气中的含碳量；4）目前避开二恶英的办法主要是控制其合成是的温度段，二恶英主要在温度250℃～300℃的时候合成，避开这个温度段，就减少了二恶英合成，排放标准后再排放[3]。中小城市建设垃圾焚烧厂的可行性

3.1 国内外技术发展成熟

垃圾焚烧技术是目前固体废弃物处理的有效途径之一，主要目的和效益体现在2个大方面：一是无害化处理经减少占地和污染；二是垃圾处理和能源再生和利用。在一些发达国家，通过焚烧处理的历史很长，最近30年，垃圾焚烧发电成为最有效、最经济的处理方式。

以日本为例，因为其国土面积狭小，城市化程度高，焚烧垃圾发电较早就受到重视，第一座垃圾焚烧发电厂在20世纪60年代中期就建成。20世纪80年代之后，垃圾焚烧发电在全日本铺开，目前已有垃圾焚烧炉3？000个以上，一个发电厂一般包括20～25个焚烧炉，发电厂总数超过100个，这些发电厂的垃圾处理能力多数在每天1？000t以上，个别达到1？800t，社会效益和经济效益均很可观[4]。

通过以上简单的数据，不难得出垃圾焚烧发电厂占地面积小、产生污染量少的结论。

3.2 中小城市建立垃圾焚烧发电厂的必要性

目前我国的城市化进程大大加快，相应的垃圾量产生量也在急剧增长，增长幅度和GDP增长幅度几乎一样。如果还采用过去的垃圾处理方法，通过填埋处理来处理，虽然方法简单、处理经济成本低但是土地资源消耗极大，造成垃圾包围城市的后果，实际上这种处理方式已经难以为继。同时这种处理方式生产生的二次污染的后果日益显现[5-7]。

截至目前，我国大城市已建立了垃圾焚烧发电厂，但中小城市垃圾产生量剧增，填埋用地日益减少，建设垃圾焚烧厂已势在必行。

3.3 发电厂周边居民意愿分析

经过调查得知，大多数群众知道垃圾如何分类，并且在日常生活中还是有大部分人可以做到垃圾分类丢弃，但是在这方面仍需要大力宣传及督促。群众也大体知道利用垃圾焚烧发电的益处，在群众日常生活中最可被再利用发电的垃圾便是餐厨垃圾。

部分群众对垃圾焚烧发电厂的建设还存在疑虑，群众希望有关部门政务信息公开，例如，发电厂的环评、选址、规划等，都需要进行公开听证会，广泛听取群众意见。群众认为，若在北京建设垃圾焚烧发电厂，必须合理规划，完全有效地过滤及控制二恶英的污染，减少废水、废弃排放，降低噪音，大力研发创新的垃圾焚烧发电技术，颁布相关政策与法律，消除群众的后顾之忧。

相比较以往处理垃圾的方式，垃圾焚烧发电的处理方式可以减少一定的水质污染、空气污染，降低景观破坏，耗资降低，并存在长远的经济效益。垃圾焚烧发电厂的建设和群众居民息息相关。垃圾焚烧发电厂建设在离居民居住地约5km～8km甚至更远的地方。在建设过程中如若需要拆迁安顿居民，尽力保证群众与社会的双重利益。垃圾焚烧厂关键管理技术

4.1 垃圾分类收集

为建立垃圾焚烧发电站，更好地实施垃圾焚烧，首先应确保垃圾焚烧原料的保质保量供应，故应加强进行对中小城市城市生活垃圾的分类回收。根据调查得出，目前的垃圾分类收集状况并不理想，存在诸多问题。根据经济水平、人口分布、市区的功能，应该制定出了不同的分选收集模式，实行分区治理。

4.2 运行管理

在垃圾焚烧发电厂的运营管理上，政府及经营者应注意加大对发电厂的管理及技术创新。

1）首先要健全垃圾分类收集机制，注重从源头上对垃圾的分类处理。尽可能使可回收、热值高的垃圾得到合理利用，为提高垃圾发电效率提供保障。

2）统筹规划，合理布局。必须对区域经济发展水平、垃圾产量、垃圾特性作科学的评估，合理规划建设城市的垃圾焚烧发电项目，为提高垃圾发电的规模效应，优先在较大城市建设垃圾焚烧发电厂。

3）不断改进新技术，提高垃圾焚烧发电的效率。

4）加强对焚烧炉的炉温控制和对垃圾焚烧发电尾气的净化处理，严格控制二口恶英的排放。

5）加强对垃圾焚烧发电厂附近的环境定期监测，特别是对三致物质二口恶英的定期监测。结论

垃圾焚烧发电项目，能够改善城市周边环境，提高环境质量，避免和减轻垃圾无序化处理和堆积，减少了农业用地占有量，保证资源持续性发展。主要效益体现在以下几方面体现：1）节约土地；2）减少对环境影响；3）改善人民群众生活条件；4）能源再利用。因此，随着城市化进程的加快，在目前中小城市建设垃圾焚烧发电项目是可行的和必要的。

参考文献

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