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生活垃圾发电概况

  
评论: 更新日期:2012年09月04日

  1 前言

  随着经济的不断发展,人民生活水平日益提高,城市生活垃圾的产量和热值也不断增长。据 国家统计局调查,我国城市垃圾正以每年8~10%的速度递增,垃圾已给城市环境及人民生活 带来了极大的危害。

  目前,我国处理垃圾以填埋堆肥为主,用地大,且有二次污染。近来,沿海经济东部发达城 市,开始采用焚烧发电技术,它既满足了环保要求,又可充分利用能源,从而成为城市垃圾 处理的一个方向。

  2 垃圾焚烧发电的工艺流程

  2.1 垃圾焚烧前无分检处理

  图1为垃圾焚烧前无分检处理的工艺流程,美国洛杉矶市Long Beach垃圾发电就是这个工艺流程。
  2.2 垃圾焚烧前有分检处理

  图2为垃圾焚烧前有分检场垃圾发电工艺流程,美国夏威夷市垃圾发电就是这种流程。

  3 垃圾发电的效益

  3.1 资源化

   垃圾焚烧后,热量用于发电,做到废物综合利用。据有关统计资料称,我国 当今城市垃圾清运量已达1万亿t/a,若按平均低位热值2900kJ/kg,相当于1400万吨标煤。 如 其中有1/4用于焚烧发电,年发电量可达60亿度,相当于安装了1200MW火电机组的发电量。

  3.2 无害化

  垃圾焚烧发电可实现垃圾无害化,因为垃圾在高温(1000℃左右)下焚烧,可进行无菌和分解有害物质,且尾气经净化处理达标后排放,较彻底地无害化。

  3.3 减量化

  垃圾焚烧后的残渣,只有原来容积的10%~30%,从而延长了填埋场的使用寿命,缓解了土地资源紧张状态。

  因此,兴建垃圾电厂十分有利于城市的环境保护,尤其是对土地资源和水资源的保护,实现 可持续发展。

  4 国内外垃圾发电简况

  4.1 国外垃圾发电概况

  4.1.1 美国

  美国从80年代起先后投资20亿美元兴建了90座,总处理能力达3000万t/d的垃圾电厂。到199 0年已发展到400座焚烧厂、焚烧率达18%,到2000年将提高到40%。美国垃圾发电厂处理能力 都 较大,1985年在纽约建造了当时最大的垃圾电站,日处理能力2250t。1991年投产的垃圾平 均处理量为1400t/d。

  下面以美国H-Power夏威夷垃圾发电厂为例作以介绍。

  a.工艺流程

  垃圾焚烧前,经一系列输送、筛选和粉碎装置,把那些不易处理和不能燃烧的垃圾清理掉。 然后,在1000℃的高温下焚烧,形成的残渣、液态造粒(惰性灰渣),送出填埋;烟气在排 放前经注入石灰脱硫中和酸性气体,并传热给水变成过热蒸汽,入蒸汽轮机发电,烟气经锅 炉尾部受热面后,经静电除尘,除尘达标后入烟囱排放,静电除尘的细灰运出做建材综合利用。

  b.主要技术参数

  处理垃圾能力2160t/d

  垃圾焚烧炉出力2×854t/d

  垃圾保证运输量561600t/a

  垃圾保证处理量561600t/a

  发电最大出力570MW(可供40000户家庭用电需求)

  c.运营实绩

  H-Power年可提供全市6%的电力,在6年运行中,已处理了400万吨垃圾,相当于全岛垃圾 的 90%以上,这些垃圾所发电力相当于燃用500桶原油发出的电力,而且焚烧过程不需任何掺和 剂(辅助燃料)。

   H-Power是市政立项最大公共事业工程之一,并无任何诸如税收等方面的“优惠”。在市 政府看来,H-Power尽管有功于环境及旅游,但它和任何企业一样,没有什么特殊,因此建 设费高达1.8亿美元,它必须承担所有的经营费用,而且还要支付贷款利息,债券和其他费用。

   H-Power负责人说:到2010年电厂所有建设贷款还清以前,每年运营费和贷款利息为2600 万美元。不过,运营是成功的,1997年电力销售收入达到了2700万美元。电厂的能量转换效 率已超过了电厂设备的保证率(25%),更主要的是它是环境治理的典型代表,将可能被埋掉 并污染环境的垃圾转换成可利用的电能,至于垃圾焚烧后产生的灰渣已不会对环境构成任 何威胁,负责人很自信地说:垃圾电厂能满足州政府环保局的一切环保标准。

  4.1.2 日本

  日本通产省规划到2000年垃圾发电装机达2000MW,为达此目标,通产省积极组织力量, 解决有关技术问题,并通过发行股票债券等方式进行融资,用以兴建垃圾电厂。

  迄今,日本垃圾电厂最大出力为东京都江东清扫工厂,达15MW,最小的垃圾发电厂为广岛市 的宇佐南清扫工厂,仅有?0.5?MW。计划在2000年动工的福田县大年田市垃圾电厂,发电 功率13.4MW,计划在2002年投运。

  日本城市生活垃圾废塑料较多,焚烧后产生的HCL浓度过高,对锅炉产生严重腐蚀。由于日 本 垃圾成份中聚氯乙烯废塑料含量(即氯含量)过高,故日本垃圾电厂的蒸汽温度一般≤300℃ ,汽压也低为1.3MPa,所以电效率仅有10%~15%。目前采取改进锅炉材质及表面镀层技术 ,以提高耐腐蚀能力。现今蒸汽温度可达400℃以上,汽压提高到4.0MPa以上,发电效率也 提高到25%以上。

  4.1.3 其他国家

  英国于70年代初,在伦敦市埃德蒙顿建立垃圾电厂,是当时世界上最大的垃圾电厂,共有5 台滚动式炉排式锅炉,年处理垃圾40万吨,接着在诺丁汉•泽西及考文垂各郡都先后建起了 比较大的垃圾电厂。

  法国现有垃圾焚烧炉300多台,可处理40%以上的城市垃圾,在巴黎附近的ISSY厂,有4×450 t/d的马丁式焚烧炉。

  德国在1985年有垃圾焚烧炉46台,1995年65台,1998年75台,发展相当快。

  新加坡于1986年建成了一座2700t/d的大型垃圾电厂。此后,发展很快,新加坡垃圾焚烧率 已达100%。

  4.2 国内垃圾电厂的概况

  4.2.1 澳门

  澳门已建一座2×300t/d的垃圾电厂,1992年投入运行,实现了澳门垃圾的全部焚烧处理 。

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