一、 垃圾焚烧发电的工艺流程

(一) 无分拣垃圾发电的工艺流程

　　下图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：

　　由垃圾车运来的垃圾倒人经特殊设计的垃圾坑内，垃圾坑容量较大，一般可储存3—4d的焚烧量。垃圾在坑内经微生物发酵、脱水后由垃圾坑上方的吊车(抓斗)将垃圾投放到焚烧锅炉人口的料斗中。在料斗的底部装有送料器，可以将垃圾均匀，连续地送人焚烧炉中。炉中的垃圾在炉排上焚烧，因垃圾水分较大，在开始点炉时，需投入启动助燃装置喷油(或掺煤)助燃，一旦起动完毕，送风机经过蒸汽空气预热器使送入炉排下部的风成为热风，这样就可使垃圾充分燃烧，助燃装置即可停用。送风机的人口与垃圾相连通，这样，可将垃圾坑的污浊气体送人温度约800—900C的焚烧炉内进行热分解，变为无臭气体。烟气经半干法尾气净化器、布袋除尘器后，由烟囱排出。燃尽后的灰渣通过渣斗落到抓灰器内，灰渣在进行冷却降温后送到振动型的灰运输带。在灰运输带上方装有电磁铁，用以将灰渣中的铁金属吸选出回收。然后灰渣与电除尘下灰斗中排出的灰一起进行综合利用处理或用车运至填埋场进行填埋处理。

(二) 有分拣场垃圾发电的工艺流程

　　下图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。

　　垃圾由垃圾车运到垃圾焚烧发电厂，首先要进行分拣预处理，清除非燃物，回收金属，然后将可燃物质送人焚烧炉内燃烧，以后如同五分拣场的工艺流程一样工序进行。

二、 垃圾发电的效益

(一)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。

(二)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。

(三)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。

三、国内外垃圾发电简况

(一) 国外垃圾发电概况

　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1990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。

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0.5MW。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。

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100%。

（二） 国内垃圾电厂的概况

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 。

2 深圳
　　深圳市市政环卫综合处理厂，是我国在澳门回归前第一个垃圾电厂，已于1988年投入运行。其主要设备有3×150t/d三菱重工马丁式焚烧炉，3×13t/h双锅筒自然循环 锅炉(三菱重工引进)，4MW汽轮发电机组(杭州汽轮机厂及杭州发电设备厂产品)。

　　该厂目前运行良好。值得一提的是，其中第三台焚烧炉为杭州锅炉厂引进日本三菱重工技术制造的，从而使垃圾焚烧炉这一关键设备实现了国产化，为垃圾电厂在我国的推广应用打下了良好的基础。

3 珠海
　　1998年基本建成，1999年投入运营，工程规模为3×200t/d，焚烧炉引进美国Tem porlla炉本体设计技术由无锡锅炉厂制造，并采用美国Detroit Stoker公司炉排，发电设备及辅机全部采用国产。

4 顺德
　　垃圾电厂已投运一年了，全部采用国产设备，据说目前运行不够理想。

5 其它
　　上海、北京、广州等大中城市都在做前期工作，有的可行性研究正在论证， 有的在做初步设计，真正进行建设的不多。

三、垃圾焚烧严防二次污染问题

（一）垃圾焚烧后二次污染问题
　　垃圾在高温下焚烧可灭菌，分解有害物质，但当工况变化，或尾气处理前渗漏，处理中稍有不慎等都会造成二次污染，尤其是“二恶英(烷)”会诱发癌症，据最近日刊《废弃物》 报导，日本厚生省垃圾焚烧站附近居民发病率高，是与垃圾焚烧站“二恶英( 烷)”超标有关，日本标准“二恶英(烷)”排放控制值为0.50ng/Nm3，(美国为0.15ng /Nm3)，于是从1997年12月起严格了对“二恶英(烷)”的考核，要求新建垃圾焚烧炉按0.10ng/Nm3控制，并要求＞0.5ng/Nm3的老焚烧炉限期改造，同时对 建≤100t/d的小型焚烧炉照此办理。我国最近公布的GWKB3-2000垃圾焚烧站的大气排放极限与美、日标准有差别，关系到人民生命的安全，垃圾焚烧后烟气净化处理技术、设备、建议我国应引进，并加以消化、吸收、创新的技术道路，并严格监控，达不到要求时 ，应停止焚烧，转为事故填埋。
　　垃圾焚烧站工艺流程中烟气净化处理(如洗涤塔)用于去除焚烧产生的SO2、HCL、HF等酸性气体，应在焚烧中或烟气中用石灰(粉或浆)加以中和，使之无害化。此过程若不严把关，这些气体就会直接排入大气中，造成二次污染。例如深圳垃圾电厂，由于酸性气体去除设备尚未投入运行，造成酸气直接排放，污染了周围环境。另外，在垃圾贮仓中会产生发酵臭气，温气要用气幕封住，把送风机吸风口，接于贮仓中，造成负压，避免漏入大气中，并入焚烧炉焚烧。

（二） 水资源的污染的问题
　　垃圾输送贮运和贮仓中，易发生泄漏、发酵，产生发酵废水、滤液，其中含有BOD等有害杂物 ，为不引入污水处理，会造成水资源污染。尾气处理的废水、废渣、粉尘也应慎重处理，避免水源污染。
　　所以垃圾焚烧厂工艺废水，必须经废水处理，处理后水应优先考虑循环使用 ，节约水资源，尽量做到零排放。必须排放时，废水中污染物的含量应符合国标排放限值，才可排放。

（三） 残渣与粉尘的污染问题
　　垃圾焚烧站的残渣应综合利用，不能利用的，要填埋处理，烟气处理的固体废物、粉尘，应加检验，按国标5085.3危险物鉴别判断，如有应按危险废物处理，否则按一级固体废弃物处理，一般采用填埋处理，因此，垃圾焚烧后的残渣，尾气处理的固体废弃物，如不严按制，会造成土地资源的二次污染，破坏生态环境。

四、建设垃圾发电的必备条件
（一） 城市生活垃圾低热值较高
　　一般需达到≥4187kJ，才能不加辅助燃料进行焚烧发电，目前我国城市垃圾热值低， 夏天水份含量高，地区差别大，东部地区城市平均为3140kJ，中部地区为2219kJ/kg，西部 地区为1507kJ，只有少部分地区城市，燃气率高≥90%，生活垃圾低位热值较高 ≥4187kJ/kg，如北京朝阳区，上海浦东、浦西区已具备不加辅助燃料焚烧发电的条件。 因而，就全国而言，全烧垃圾发电条件不够，但从居民生活燃气率逐年提高的趋势，特别“ 西气东输”工程已经起动，天然气勘探工作日益展开，城市燃气率必将很块增加，垃圾的热值也会相应提高。
（二）经济实力较强的城市
　　垃圾发电投资大，运行费用高，美国洛彬矶市Long Beach垃圾电厂容量为3×460t/d，100MW 机组，总投资1.1亿美元，年运行维护费1200万美元。据测算，筹建国内大型垃圾电厂，采用外国政府贷款，主要设备(焚烧炉、尾气处理设备等)进口建设投资高，为卫生填埋的六倍以上。如上海浦东、浦西垃圾电厂(设计处理垃圾能力1000t/d)，总投资估算为7亿元人民币，北京高安屯垃圾电厂(设计能力1200t/d)总投资估算为7.5亿元人民币。垃圾发电运营费用也较高，深圳宝安垃圾电厂(600t/d)，电价成本高，当地政府每年需补贴2300万元。因此，经济实力较强的城市，每吨垃圾政府能补贴100～200元，才能有经济效益。
（三）较完善的垃圾分类收集和转运系统
　　我国城市垃圾分类收集极少，转运系统(中转站到处理场)的建设滞后。收运系统的建设需投入大量资金，人们改变分类收集的习惯也需时日，这些也是制约垃圾发电效益的重要条件。土地资源紧缺或环境要求特别高的城市、旅游城市如附近找不到填埋场地，在经过综合比较后，如焚烧发电优于其他处理方法时，才可采用。

五、结束语
　　垃圾焚烧发电是“资源化、无害化、减量化”的最好措施之一，国外已普遍采用这种 垃圾处理方式。我国在东南沿海、经济实力较强的城市，已先后建设了几座，随着城市燃气率的提高，特别是“西气东输”工程的建设，垃圾热值的增加，城市经济实力的加强，垃圾焚烧发电的条件日趋成熟，从长远看，垃圾发电在我国具有广阔的前景。
　　目前而言，由于我国垃圾分类收集运贮系统滞后，垃圾热值偏低，大部分城市经济实力欠佳，垃圾发电不宜一哄而上，只能在有条件的城市先试点。
　　垃圾发电投资大，运营费高，环境效益、社会效益大，经济效益差，政府应给予政策扶持。
　　垃圾发电一定要严格控制环保排放指标，从立项论证、设计、施工、运行都要谨慎从事 ，坚决杜绝发生“二次污染”。