一、技術(shù)開發(fā)的背景與意義
二十世紀(jì)以來，固體廢棄物的排放急劇增加，造成的大氣污染、地下水污染、土壤污芽土地占用、自然景觀破壞等問題日趨嚴(yán)重。固體廢棄物分為工業(yè)垃圾和城市垃圾兩種，城市垃圾的產(chǎn)量是驚人的，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國1990年城市垃圾總產(chǎn)量為6900萬噸，北京市每年的城市權(quán)產(chǎn)量超過200萬噸。如何有效地處理這些城市垃圾，使之資源化、減量化和無害化（即"三化"），成為當(dāng)前世界各國十分關(guān)注的課題。
對(duì)城市垃圾的常用處理方法有填埋、堆肥，制沼氣、填海、焚燒和流化床制燃?xì)獾龋渲幸苑贌⒘骰仓迫細(xì)獾奶幚矸椒榧眩稀叭钡囊蟆Ｓ捎诹骰仓迫細(xì)獾姆椒ㄍ顿Y大、工藝設(shè)備復(fù)雜，尚處于研究起步階段。城市垃圾焚燒技術(shù)在美國一日本、法國、德國等發(fā)達(dá)國家己得到初步應(yīng)用，并產(chǎn)主了良好的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益。
焚燒垃圾、回收能源的辦法是我國處理城市垃圾的一個(gè)主要發(fā)展方向。
二、國外垃圾焚燒發(fā)電概況
1．國外垃圾發(fā)電
國外最早進(jìn)行垃圾焚燒技術(shù)研究開發(fā)的是德國，隨即英國、法國、美國、日本等國也積極開展了這方面的研究。
德國目前己有五十余座從垃圾中提取能量的裝置及十多家垃圾發(fā)電廠，并且用于熱電聯(lián)產(chǎn)，以便有效地對(duì)城市進(jìn)行采暖或提供工業(yè)用汽，1965年聯(lián)邦德國垃圾焚燒爐只有7臺(tái)，年處理垃圾71．8萬噸，可供總?cè)丝?．1%的居民用電。至1985年，焚燒爐已增至46臺(tái)，年處理垃圾800萬噸以上，占垃圾總數(shù)的30％，可供總?cè)丝?4％的居民用電，柏林、漢堡、慕尼黑等大型城市中，民用電的10、7％來自垃圾焚燒。1995年德國垃圾焚燒爐達(dá)67臺(tái)，受益人口的比率從34%增加到50％。法國共有垃圾焚燒爐約300臺(tái)，可將城市垃圾的40％以上處理掉。巴黎有4個(gè)垃圾焚燒廠，年處理量170萬噸，占全市垃圾總量的90％，口收的能量相當(dāng)于20萬噸石油，供蒸汽量占巴黎市供熱公司總量的三分之一。美國從80年代起，政府投資70億美元，興建90座焚燒廠，年總處理能力3000萬噸。目前最大的垃圾發(fā)電廠已經(jīng)在底特律市建造，日處理垃圾量4000噸，發(fā)電量65MWe。瑞典、丹麥等國也有類似的焚燒發(fā)電廠。
2．國外垃圾焚燒設(shè)備
垃圾鍋爐是垃圾熱電站臺(tái)的主要設(shè)備，亦是發(fā)展垃圾熱電站的關(guān)鍵所在。由于垃圾燃料是具有一定腐蝕性、水分大、熱值不穩(wěn)定的垃圾，因而垃圾鍋爐及其燃燒設(shè)備在設(shè)計(jì)上有其一定的特殊性。由于垃圾發(fā)熱值低，且水份含量較高，因此，性能優(yōu)良的燃燒設(shè)備是垃圾鍋爐的關(guān)鍵之處。國外已投入運(yùn)行的垃圾鍋爐燃燒方式主要有以下幾種：
（1）多級(jí)階梯鏈條爐排垃圾在爐排上由高到低逐級(jí)流動(dòng)，逐級(jí)燃燒至燃盡。
（2）傾斜往復(fù)式爐排是間隙動(dòng)作的逆向傾斜往復(fù)爐排，與我國一般燃煤的間隙動(dòng)作順向傾斜往復(fù)式爐排不一樣。這種爐排的優(yōu)點(diǎn)是：
①火種與主垃圾混合性好，易干燥，著火快。
②垃圾層間攪拌充分，利用完全燃燒：
③干燥、著火、燃燒、燃盡一系列過程都在爐排上進(jìn)行，故而處理效率極高
④垃圾層均勻，燃燒穩(wěn)定，爐溫及鍋爐蒸發(fā)量變動(dòng)很小。
（3）流化床燃燒方式流化床燃燒對(duì)燃料的適應(yīng)性好，能完全燃燒各類城市垃圾或有機(jī)的工業(yè)垃圾等。
（4）旋轉(zhuǎn)式燃燒旋轉(zhuǎn)式燃燒是KWU／SIEMNS公司在Uim一Wibligen試驗(yàn)成功的新的工業(yè)流程。該工藝是將垃圾在緩慢旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)體內(nèi)450℃進(jìn)行無氧碳化，產(chǎn)主沼氣和固態(tài)殘留物。固態(tài)殘留物中用機(jī)械方法去除非可燃物（如金屬、石塊、玻璃等），余下部分為碳化物，其熱值達(dá)到與褐煤相仿。這部分碳化物與產(chǎn)生的煤氣共同在1300℃下燃燒。
（5）等離子弧燃燒方式該方法是通過在垃圾堆中設(shè)一條通道，將等離子弧及冷卻劑和氣體經(jīng)通道輸入垃圾中，這時(shí)火種將垃圾熔化蒸發(fā)，使之變成無害的玻璃狀熔渣。燃燒火焰溫度可高達(dá)8000℃，釋放的氣體引入燃料電池發(fā)電。
目前，國外垃圾焚燒鍋爐的容量一般在10t／h~100t／h，蒸汽壓力為1.4Mpa~4.7Mpa，蒸汽溫度多為飽滿和溫度，一般是在400．C左右。
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