為什么垃圾焚燒發電設計難點解析
1、垃圾焚燒發電技術的特點
當前，在我國的垃圾處理中，生活垃圾所占的比例最大，國內每年堆積的生活垃圾總量約為1.4億噸。在國內傳統的垃圾處理中，普遍采取填埋的方法，但是這種方法的缺陷和弊端較多。在新的社會形勢下，我國政府、環保和能源部門提出了垃圾處理的新原則，即減量化、無害化、利用化和安定化，其根本目的是在避免垃圾形成二次污染的前提下，加強垃圾的回收和再利用。目前，垃圾焚燒發電是國內外常見的垃圾再利用技術之一，實現了垃圾的無害化處理，減少了垃圾對于生態環境的污染，而且有效提升了區域的資源供應能力。目前，在國內各省市、地區相繼建設了一些具有較大規模的垃圾焚燒發電站，成為區域環境治理和能源供應的新途徑之一。
2、垃圾焚燒的條件和方式
從燃料角度來說，燃燒熱值達一定值時，才能從設備、能量的投入中獲得收益。當垃圾發熱值>5000kj/kg時燃燒穩定，燃燒效果較好；而發熱值≤3344kj/kg時，燃燒不穩定，此時需投燃油助燃。垃圾中含水量較大，需要在焚燒前進行干燥處理，一些垃圾處理過程產生有害的劇毒物質，需進行分類，這些預處理和分類會加大設備和運行的投入。垃圾焚燒技術主要有三大類：層狀燃燒技術，主要是爐排爐燃燒；旋轉燃燒技術，主要是回轉窯燃燒；流化床燃燒技術，主要是循環流化床燃燒。
垃圾焚燒技術選取是否合理，是決定一個項目成敗的關鍵。目前國內主要使用的是機械爐排爐燃燒技術，而機械爐排爐的關鍵設備是焚燒爐排，各種爐排爐的最大區別也在于爐排的結構型式和運動方式，國內幾種應用較廣的型式有：逆推式爐排爐、順推式爐排爐及往復翻動式爐排爐等。設計中必須要結合項目規模、投資能力和環保要求等綜合考慮，選用合適的垃圾焚燒技術。
3、垃圾焚燒發電中常見污染問題及對策
在垃圾焚燒發電中，實現了各類垃圾的“三化”處理，但是在垃圾燃燒過程中有可能向外界排放各種有毒、有害氣體或灰塵，從而造成了二次污染的問題。據我國環保部門統計：在垃圾焚燒發電過程中，二噁英是排放量較大的毒性有機化合物之一，其主要分布于垃圾焚燒爐產生的飛灰中。一般情況下，二惡英主要來源于各種原生垃圾中，或者燃燒過程中產生的煙氣。
同時，重金屬也是垃圾焚燒發電中常見的污染物，主要有鉛、銅、汞、鉻、鎘等，在焚燒過程結束后，重金屬污染物主要分布干飛灰、煙氣與底渣中。
垃圾堆放和處理會產生大量成分復雜、危害較大的滲濾液，其COD>8000mg/L，BOD>5000mg/L，會污染地表水和地下水，必須進行無害化處理。采用垃圾滲濾液回噴燃燒裝置將其送入爐中燃燒是焚燒垃圾發電站的一種做法。目前對垃圾滲濾液尚無成熟的處理工藝，各研究和科研機構的研究方向主要集中在電解、催化濕式氧化、膜生物反應器等。
4、垃圾焚燒發電設計難點及對策
4.1 選址
根據生活垃圾焚燒發電廠的環境影響特點，廠址的選擇必須考慮對城市經濟發展、城鎮規劃的影響，對生態環境、環境敏感區域的保護等。同時，根據《生活垃圾焚燒處理工程建設標準》（建標142-2010）、《生活垃圾焚燒污染控制》（GB18485-2014）等標準、規范的相關技術要求。
4.2 嚴格要求規模及工藝
垃圾焚燒發電廠必須具有一定的規模,這樣才能實現其可持續生產的目的,如果規模不夠,不僅不能盈利,還要財政補貼,也沒有足夠的資金來采用更加先進的工藝設備,其排放的污染物也很難達到國家的排放標準。新建焚燒發電廠應優先選用成熟技術,審慎采用目前尚未得到實際應用驗證的焚燒爐型。其中基本技術要求:生活垃圾在焚燒爐內應得到充分燃燒,二次燃燒室內的煙氣在不低于850℃的條件下滯留時間不小于2s,焚燒爐渣熱灼減率應控制在5%以內。
4.3 工藝設計難點是污染治理和環境保護問題。污染治理的難點是煙氣和惡臭，如果污染治理措施不到位，容易造成污染物的外排外溢，不僅造成環境污染，還極易收到周邊居民的反對，構成社會穩定性風險，甚至是群體性事件的發生。
4.3.1、煙氣治理
針對不同項目的環保要求，采用“SNCR+半干法+干法+活性炭噴射+布袋除塵+SCR+濕法”的煙氣凈化工藝中的幾種組合，對酸性氣體、重金屬、有機污染物和顆粒物進行治理，凈化后的煙氣排放限值執行國家GB18485-2014《生活垃圾焚燒污染控制標準》，采用高標準時時可滿足歐盟2000標準限值。在設計時除了在系統上優化外，在關鍵設備和材料上采用進口知名品牌產品：如爐排、噴嘴、濾袋、在線檢測分析裝置等。
4.3.2、惡臭治理
控制惡臭主要采取以下措施：
1）為了防止垃圾和污泥儲運車輛中的臭氣外溢和滲濾液流失，必須采用全封閉、具有自動裝卸功能的車型。
2）垃圾儲運車進入卸料大廳后，通過自動門將垃圾傾倒進垃圾池中。在垃圾卸料大廳總入口大門處設空氣幕防止臭氣外溢。垃圾池為密閉式，鼓風機的吸風口設置在垃圾池上方，使垃圾池和卸料大廳處于負壓狀態，不但能有效地控制了臭氣外溢，又同時將惡臭氣體作為燃燒空氣引至焚燒爐，惡臭氣體在焚燒爐內高溫分解，惡臭氣味得以清除。
3）為避免臭氣外溢，主廠房為封閉廠房。在建筑設計上盡量減少氣流死角，防止氣味聚積。
4）在廠區總平面布置時，根據當地的主導風向，把生產區和生活區分開合理布置，將惡臭的影響降低到最低程度。在廠區四周種植一定數量的高大喬木、可以吸收臭氣的樹木，減少影響。
5）設置噴藥系統，定期向垃圾池內噴灑化學藥劑，既可減輕異味，又可防止微生物滋生。
6）垃圾運輸棧橋用有機透明玻璃封閉，減少臭氣外溢。
根據工程實踐，采取上述措施可使廠界惡臭濃度控制在要求的《惡臭污染物排放標準》（GB14554-93）廠界標準值中的二級標準以下。
4.3.3、其它污染物治理
垃圾焚燒發電廠會產生大量的垃圾滲濾液以及高濃度的沖洗水水，必須要按照《生活垃圾滲濾液處理技術規范》CJJ150-2010的要求建設配套的污水處理站，經過處理后達標循環利用和排放。
圾焚燒后產生的固體廢物主要由兩部分組成：從焚燒系統中排出的爐渣、爐灰及煙氣凈化系統中排出的飛灰。按GB18485-2014《生活垃圾焚燒污染控制標準》規定，焚燒爐渣可按一般固體廢物處理，焚燒飛灰則應按危險廢物處理。其他煙氣凈化裝置排放的固體廢物按GB5085.3《危險廢物鑒別標準》判斷是否屬于危險廢物，如屬危險廢物，則按危險廢物處理。經高溫燃燒后的爐渣，經篩分、除鐵后作建筑材料：可作水泥混凝土和瀝青混凝土的骨料；可制墻磚或地磚；可作道路填充用材料。飛灰經“螯合劑+水泥”穩定化固化處理后輸送至政府指定的飛灰填埋廠進行填埋處理。
5結論
目前，我國垃圾焚燒發電產業正處于蓬勃發展中，是一件可喜可賀利國利民的好事情。但是我們只有不斷深入學習和探索，不斷研究和發展，完善垃圾焚燒技術并使之成熟，優化設計，才能使社會生活、經濟效益和環境保護和諧統一，才能促進社會經濟環境資源的可持續發展。
參考文獻
[1]戴立虹.生活垃圾焚燒發電技術的演進［J］.高科技與產業化,2011,183(8):58~60.
[2]吳珂，劉勇，馮其林.CDM項目下的填埋氣體資源化利用技術研究[J].科技信息，2012，（06）.
當前，在我國的垃圾處理中，生活垃圾所占的比例最大，國內每年堆積的生活垃圾總量約為1.4億噸。在國內傳統的垃圾處理中，普遍采取填埋的方法，但是這種方法的缺陷和弊端較多。在新的社會形勢下，我國政府、環保和能源部門提出了垃圾處理的新原則，即減量化、無害化、利用化和安定化，其根本目的是在避免垃圾形成二次污染的前提下，加強垃圾的回收和再利用。目前，垃圾焚燒發電是國內外常見的垃圾再利用技術之一，實現了垃圾的無害化處理，減少了垃圾對于生態環境的污染，而且有效提升了區域的資源供應能力。目前，在國內各省市、地區相繼建設了一些具有較大規模的垃圾焚燒發電站，成為區域環境治理和能源供應的新途徑之一。
2、垃圾焚燒的條件和方式
從燃料角度來說，燃燒熱值達一定值時，才能從設備、能量的投入中獲得收益。當垃圾發熱值>5000kj/kg時燃燒穩定，燃燒效果較好；而發熱值≤3344kj/kg時，燃燒不穩定，此時需投燃油助燃。垃圾中含水量較大，需要在焚燒前進行干燥處理，一些垃圾處理過程產生有害的劇毒物質，需進行分類，這些預處理和分類會加大設備和運行的投入。垃圾焚燒技術主要有三大類：層狀燃燒技術，主要是爐排爐燃燒；旋轉燃燒技術，主要是回轉窯燃燒；流化床燃燒技術，主要是循環流化床燃燒。
垃圾焚燒技術選取是否合理，是決定一個項目成敗的關鍵。目前國內主要使用的是機械爐排爐燃燒技術，而機械爐排爐的關鍵設備是焚燒爐排，各種爐排爐的最大區別也在于爐排的結構型式和運動方式，國內幾種應用較廣的型式有：逆推式爐排爐、順推式爐排爐及往復翻動式爐排爐等。設計中必須要結合項目規模、投資能力和環保要求等綜合考慮，選用合適的垃圾焚燒技術。
3、垃圾焚燒發電中常見污染問題及對策
在垃圾焚燒發電中，實現了各類垃圾的“三化”處理，但是在垃圾燃燒過程中有可能向外界排放各種有毒、有害氣體或灰塵，從而造成了二次污染的問題。據我國環保部門統計：在垃圾焚燒發電過程中，二噁英是排放量較大的毒性有機化合物之一，其主要分布于垃圾焚燒爐產生的飛灰中。一般情況下，二惡英主要來源于各種原生垃圾中，或者燃燒過程中產生的煙氣。
同時，重金屬也是垃圾焚燒發電中常見的污染物，主要有鉛、銅、汞、鉻、鎘等，在焚燒過程結束后，重金屬污染物主要分布干飛灰、煙氣與底渣中。
垃圾堆放和處理會產生大量成分復雜、危害較大的滲濾液，其COD>8000mg/L，BOD>5000mg/L，會污染地表水和地下水，必須進行無害化處理。采用垃圾滲濾液回噴燃燒裝置將其送入爐中燃燒是焚燒垃圾發電站的一種做法。目前對垃圾滲濾液尚無成熟的處理工藝，各研究和科研機構的研究方向主要集中在電解、催化濕式氧化、膜生物反應器等。
4、垃圾焚燒發電設計難點及對策
4.1 選址
根據生活垃圾焚燒發電廠的環境影響特點，廠址的選擇必須考慮對城市經濟發展、城鎮規劃的影響，對生態環境、環境敏感區域的保護等。同時，根據《生活垃圾焚燒處理工程建設標準》（建標142-2010）、《生活垃圾焚燒污染控制》（GB18485-2014）等標準、規范的相關技術要求。
4.2 嚴格要求規模及工藝
垃圾焚燒發電廠必須具有一定的規模,這樣才能實現其可持續生產的目的,如果規模不夠,不僅不能盈利,還要財政補貼,也沒有足夠的資金來采用更加先進的工藝設備,其排放的污染物也很難達到國家的排放標準。新建焚燒發電廠應優先選用成熟技術,審慎采用目前尚未得到實際應用驗證的焚燒爐型。其中基本技術要求:生活垃圾在焚燒爐內應得到充分燃燒,二次燃燒室內的煙氣在不低于850℃的條件下滯留時間不小于2s,焚燒爐渣熱灼減率應控制在5%以內。
4.3 工藝設計難點是污染治理和環境保護問題。污染治理的難點是煙氣和惡臭，如果污染治理措施不到位，容易造成污染物的外排外溢，不僅造成環境污染，還極易收到周邊居民的反對，構成社會穩定性風險，甚至是群體性事件的發生。
4.3.1、煙氣治理
針對不同項目的環保要求，采用“SNCR+半干法+干法+活性炭噴射+布袋除塵+SCR+濕法”的煙氣凈化工藝中的幾種組合，對酸性氣體、重金屬、有機污染物和顆粒物進行治理，凈化后的煙氣排放限值執行國家GB18485-2014《生活垃圾焚燒污染控制標準》，采用高標準時時可滿足歐盟2000標準限值。在設計時除了在系統上優化外，在關鍵設備和材料上采用進口知名品牌產品：如爐排、噴嘴、濾袋、在線檢測分析裝置等。
4.3.2、惡臭治理
控制惡臭主要采取以下措施：
1）為了防止垃圾和污泥儲運車輛中的臭氣外溢和滲濾液流失，必須采用全封閉、具有自動裝卸功能的車型。
2）垃圾儲運車進入卸料大廳后，通過自動門將垃圾傾倒進垃圾池中。在垃圾卸料大廳總入口大門處設空氣幕防止臭氣外溢。垃圾池為密閉式，鼓風機的吸風口設置在垃圾池上方，使垃圾池和卸料大廳處于負壓狀態，不但能有效地控制了臭氣外溢，又同時將惡臭氣體作為燃燒空氣引至焚燒爐，惡臭氣體在焚燒爐內高溫分解，惡臭氣味得以清除。
3）為避免臭氣外溢，主廠房為封閉廠房。在建筑設計上盡量減少氣流死角，防止氣味聚積。
4）在廠區總平面布置時，根據當地的主導風向，把生產區和生活區分開合理布置，將惡臭的影響降低到最低程度。在廠區四周種植一定數量的高大喬木、可以吸收臭氣的樹木，減少影響。
5）設置噴藥系統，定期向垃圾池內噴灑化學藥劑，既可減輕異味，又可防止微生物滋生。
6）垃圾運輸棧橋用有機透明玻璃封閉，減少臭氣外溢。
根據工程實踐，采取上述措施可使廠界惡臭濃度控制在要求的《惡臭污染物排放標準》（GB14554-93）廠界標準值中的二級標準以下。
4.3.3、其它污染物治理
垃圾焚燒發電廠會產生大量的垃圾滲濾液以及高濃度的沖洗水水，必須要按照《生活垃圾滲濾液處理技術規范》CJJ150-2010的要求建設配套的污水處理站，經過處理后達標循環利用和排放。
圾焚燒后產生的固體廢物主要由兩部分組成：從焚燒系統中排出的爐渣、爐灰及煙氣凈化系統中排出的飛灰。按GB18485-2014《生活垃圾焚燒污染控制標準》規定，焚燒爐渣可按一般固體廢物處理，焚燒飛灰則應按危險廢物處理。其他煙氣凈化裝置排放的固體廢物按GB5085.3《危險廢物鑒別標準》判斷是否屬于危險廢物，如屬危險廢物，則按危險廢物處理。經高溫燃燒后的爐渣，經篩分、除鐵后作建筑材料：可作水泥混凝土和瀝青混凝土的骨料；可制墻磚或地磚；可作道路填充用材料。飛灰經“螯合劑+水泥”穩定化固化處理后輸送至政府指定的飛灰填埋廠進行填埋處理。
5結論
目前，我國垃圾焚燒發電產業正處于蓬勃發展中，是一件可喜可賀利國利民的好事情。但是我們只有不斷深入學習和探索，不斷研究和發展，完善垃圾焚燒技術并使之成熟，優化設計，才能使社會生活、經濟效益和環境保護和諧統一，才能促進社會經濟環境資源的可持續發展。
參考文獻
[1]戴立虹.生活垃圾焚燒發電技術的演進［J］.高科技與產業化,2011,183(8):58~60.
[2]吳珂，劉勇，馮其林.CDM項目下的填埋氣體資源化利用技術研究[J].科技信息，2012，（06）.
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