一、?垃圾焚燒發(fā)電是一項新能源技術(shù)

　　城市生活垃圾焚燒發(fā)電是近30年來開發(fā)出的一項新能源技術(shù)。有關(guān)專家預測，隨著21世紀垃圾處理的規(guī)范化與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，垃圾發(fā)電將成為最經(jīng)濟的發(fā)電方式，與太陽能發(fā)電、風力發(fā)電等無公害新能源并駕齊驅(qū)。

　　面對垃圾泛濫成災(zāi)的狀況，世界各國的專家們已不僅限于控制和銷毀垃圾這種被動"防守"，而是積極采取有力措施，進行科學合理地綜合處理利用垃圾。

　　從20世紀70年代起，一些發(fā)達國家便著手運用焚燒垃圾產(chǎn)生的熱量進行發(fā)電。歐美一些國家建起了垃圾發(fā)電站，美國某垃圾發(fā)電站的發(fā)電能力高達100兆瓦，每天處理垃圾60萬噸?，F(xiàn)在，德國的垃圾發(fā)電廠每年要花費巨資，從國外進口垃圾。據(jù)統(tǒng)計，目前全球已有各種類型的垃圾處理工廠近千家，預計3年內(nèi)，各種垃圾綜合利用工廠將增至3000家以上。科學家測算，垃圾中的二次能源如有機可燃物等，所含的熱值高，焚燒2噸垃圾產(chǎn)生的熱量大約相當于1噸煤。如果我國能將垃圾充分有效地用于發(fā)電，每年將節(jié)省煤炭5000～6000萬噸，其"資源效益"極為可觀。

　　垃圾發(fā)電之所以發(fā)展較慢，主要是受一些技術(shù)或工藝問題的制約，比如發(fā)電時燃燒產(chǎn)生的劇毒廢氣長期得不到有效解決。日本曾經(jīng)推廣一種超級垃圾發(fā)電技術(shù)，采用新型氣熔爐，將爐溫升到500℃，發(fā)電效率也由過去的一般10%提高為25%左右，有毒廢氣排放量降為0.5%以內(nèi)，低于國際規(guī)定標準。當然，現(xiàn)在垃圾發(fā)電的成本仍然比傳統(tǒng)的火力發(fā)電高。專家認為，隨著垃圾回收、處理、運輸、綜合利用等各環(huán)節(jié)技術(shù)不斷發(fā)展，工藝日益科學先進，垃圾發(fā)電方式很有可能會成為最經(jīng)濟的發(fā)電技術(shù)之一。從長遠效益和綜合指標看，將優(yōu)于傳統(tǒng)的電力生產(chǎn)。我國的垃圾發(fā)電剛剛起步，但前景樂觀。

　　我國有豐富的垃圾資源，其中存在極大的潛在效益?，F(xiàn)在，全國城市每年因垃圾造成的損失約近300億元(運輸費、處理費等)，而將其綜合利用卻能創(chuàng)造2500億元的效益。

　　專家認為，垃圾焚燒發(fā)電方式是城市處置生活垃圾的最佳方式。利用垃圾發(fā)電不僅可以將垃圾無害化、減量化，而且還能資源化。我國年產(chǎn)生城市生活垃圾近1.4億噸，占世界總量的1/4以上，而且近20年來的年增長速度在9%左右。如將我國城市生活垃圾量的1/3有效地用于發(fā)電，相當于每年節(jié)省煤炭2100萬噸。

　　二、垃圾發(fā)電的主要方式

　　在處理城市垃圾及廠家生產(chǎn)過程中丟棄的廢料垃圾，既保護了環(huán)境，又利用垃圾中的能源進行發(fā)電，一舉兩得，是今后保護環(huán)境、進行發(fā)電的發(fā)展方向。垃圾發(fā)電方式主要有一般垃圾發(fā)電、RDF發(fā)電和MEET綜合發(fā)電三種：

　　一般垃圾發(fā)電。利用城市一般垃圾當作燃料，采用能燃燒一般垃圾、樹皮等低溫熱值的循環(huán)流化床鍋爐進行發(fā)電。日本目前以一般垃圾發(fā)電為主，全國約有180座，其中50MW、10MW以上有15座，其余均為10MW以下，裝機總量近800MW。

　　RDF發(fā)電。RDF(Refuse Derived Fuel)燃料是由制造廠從一般垃圾中分揀出廢塑料、廢料渣、木屑等，經(jīng)過破碎、干燥、壓形、固化，制造過程嚴防二氧化物的發(fā)生，制成無害固體燃料，即RDF燃料。然后將RDF燃料運到電廠進行發(fā)電。RDF制造廠可因地分散建立，就地制成RDF燃料，它為粉筆形狀，直徑15mm，長度50mm，發(fā)熱量為14595～20016kJ/kg，在制造過程中滅菌，故可運到RDF燃料集中點進行RDF發(fā)電。美國芝加哥郊外的伊利諾斯洲的Robbins是首次使用循環(huán)流化床鍋爐的50000kV的大型RDF發(fā)電站，由世界水平的流化床鍋爐廠家Foster Wheeler公司制造，在1997年開始運行；日本1995年在群馬等四縣及宇都興產(chǎn)等地實施RDF發(fā)電，發(fā)電規(guī)模為10～30MW，1996～1997年在其他各地相繼實施。

　　MEET綜合發(fā)電。在制造廠設(shè)置可處理和提取能源的設(shè)備，將生產(chǎn)各階段的垃圾所具有的熱能提取的技術(shù)稱為MEET(Multi-Staged Enthalphy Extraction)工程。該技術(shù)可就地處理垃圾，并利用垃圾具有的熱能將灰分溶解，固化為無害，加工成建筑材料，并回收鐵、銅、鋁、礦渣等資源，同時還進行發(fā)電。其電力作為本制造廠的動力，多余出售，既提高制造廠綜合經(jīng)濟效益，又保護了環(huán)境。

　　一般垃圾發(fā)電站建設(shè)在城市，垃圾充足的地方；RDF發(fā)電站，可由各分散點的RDF燃料制造點運輸?shù)絉DF發(fā)電廠進行發(fā)電，供電給人口疏稀的廣大地區(qū)，是極為有利的方式；一般垃圾發(fā)電幾乎為空冷，少數(shù)為水冷，而RDF發(fā)電為水冷；一般垃圾發(fā)電用鍋爐效率不超過70%，而RDF流化床鍋爐可達90～91.5%；RDF流化床鍋爐與一般垃圾發(fā)電的鍋爐相比，前者燃燒后的灰量較少，為9%左右，且灰里沒有溶渣，是疏散粒狀，裝卸方便，灰處理及用費較少，而一般垃圾發(fā)電灰量較多，為14～15%。

　　從環(huán)?？紤]RDF發(fā)電是今后發(fā)展的方向，適用于人口在30～40萬、日處理一般垃圾400t、安裝10MW機組。

　　目前，我國不斷加強城市環(huán)保工作，特別對大氣、水、垃圾和噪聲污染的綜合治理作為重點。根據(jù)統(tǒng)計，我國城市生活垃圾的年產(chǎn)量約為一億噸以上且每年以8%速度遞增。因此，城市生活的有效處理垃圾已迫在眉睫。所以作者認為：首先在大、中城市邊緣地點建設(shè)一般垃圾發(fā)電站；在工業(yè)區(qū)內(nèi)，各制造廠設(shè)立RDF燃料廠，將RDF燃料運到RDF發(fā)電廠進行發(fā)電；由于MEET綜合發(fā)電處于研究開發(fā)階段，尚待我們?nèi)ラ_發(fā)利用。

　　三、國外垃圾焚燒技術(shù)發(fā)展狀況

　　垃圾焚燒處理方法是早在1901年由美國人提出的。當初，主要任務(wù)是使垃圾減容，但由于當時垃圾燃燒的煙塵無法控制，一直未能得到廣泛利用。到60年代，隨著煙氣處理技術(shù)的進步，這種焚燒處理垃圾方法在歐洲得到了普及和發(fā)展。

　　日本最早的垃圾發(fā)電站1965年建于大阪市，目前有垃圾焚燒爐約3000座，垃圾發(fā)電站131座，總裝機容量650MW。到2000年垃圾發(fā)電容量達到2000MW。垃圾日處理能力1000t/d以上(最大為1800t/d)的垃圾發(fā)電站8座，1995年建成一座最大的垃圾電站，發(fā)電容量24MW。日本早期垃圾電站為防止爐管腐蝕，采用低參數(shù)，發(fā)電效率較低，僅為10%-15%，現(xiàn)正謀求提高到30%。

　　美國垃圾焚燒廠發(fā)展很快，至1990年，已建400座，焚燒率達18%，到2000年提高到40%。美國垃圾發(fā)電已達2000MW，最近在建的有日處理垃圾2000t/d、蒸汽溫度達430-450℃、發(fā)電量為85MW的垃圾電站。

　　英國最大的垃圾電站位于倫敦，共有5臺滾動爐排式鍋爐，年處理垃圾40萬噸。

　　法國現(xiàn)有垃圾焚燒鍋爐300多臺，可處理40%城市垃圾，巴黎有4臺日處理垃圾450t/d的馬丁式鍋爐。

　　德國擁有世界上最高效率的垃圾發(fā)電技術(shù)，至1998年有75臺垃圾焚燒鍋爐。

　　新加坡垃圾焚燒處理率達100%，1986年建成一座2700t/d垃圾電站。

　　四、國內(nèi)垃圾焚燒技術(shù)和垃圾發(fā)電發(fā)展情況

　　近十幾年來，國內(nèi)研究垃圾焚燒技術(shù)和開發(fā)垃圾發(fā)電設(shè)備的單位已有很多。有的引進國外先進技術(shù)，有的自行開發(fā)，都處于起始階段。

　　A廠引進國外MHI公司垃圾鍋爐技術(shù)，合作生產(chǎn)一臺150t/d垃圾鍋爐裝于深圳，并于1997年7月由國家有關(guān)部委主持進行了專題鑒定。該垃圾焚燒鍋爐本體由MHI作基本設(shè)計，A廠作施工設(shè)計，最后經(jīng)MHI審查確認。爐排采用MHI-馬丁逆送式爐排，爐排及重要燃燒自控裝置由MHI供貨。

　　B廠設(shè)計制造的國內(nèi)首臺75t/d垃圾焚燒鍋爐經(jīng)調(diào)試改進，日前已穩(wěn)定運行。這臺鍋爐裝在廣東省順德市。該廠的3×200t/d垃圾鍋爐裝于珠海，并于1999年投運。該爐系B廠采用美國Temporlla爐本體設(shè)計技術(shù)，采用美國DetroitSroker公司爐排，發(fā)電設(shè)備及輔機全部采用國產(chǎn)產(chǎn)品。

　　C廠采用由加拿大瑞威環(huán)境保護有限公司研制的CAO(ControlledAirOxidation)垃圾焚燒系統(tǒng)，設(shè)計制造日處理3×100t/d的垃圾焚燒余熱爐，1999年底投運。

　　中科院工程物理所承擔國家"八五"課題，研究開發(fā)日處理100t/d流化床垃圾焚燒爐示范工程，裝于北京海淀區(qū)上莊，已投運。牡丹江新技術(shù)研究所承擔"八五"課題研制"自動翻攪焚燒物的往復爐排裝置"，完成了日處理50t/d自燃式垃圾焚燒爐試驗。
國內(nèi)若干大中城市已建成和在建的一些垃圾發(fā)電項目有：

　　深圳市已建成3x150t/d垃圾發(fā)電廠，1、2號機系日本進口三菱-馬丁式爐排焚燒爐，3號機為采用"杭鍋"與三菱合作的150t/d馬丁式爐排焚燒爐，三臺機組共發(fā)電4000kW。

　　珠海已建成3×200t/d焚燒爐，1999年投運。

　　北京計劃2000年建成一座日處理垃圾1272t/d的大型現(xiàn)代化垃圾電站，采用國外進口設(shè)備，整個工程造價7.1億元。

　　上海引進法國設(shè)備在浦東建造一座日處理垃圾1000t/d垃圾電站，帶2臺8500kW發(fā)電機，工程投資6.7億元。

　　五、我國垃圾發(fā)電的發(fā)展前景及方向

　　我國是一個發(fā)展中國家，改革開放后城市發(fā)展迅速，但我國的城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)薄弱，城市垃圾已成為城市環(huán)境污染源之一。為了美化城市，改善環(huán)境，造福人類，使城市生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)，環(huán)境與社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，處理城市垃圾已成為日益迫切的城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)任務(wù)之一。中國人多地少，焚燒處理垃圾利用其余熱發(fā)電或供熱是城市垃圾處理無害化、減量化和資源化的最有前途的方法，更適合中國國情。目前，國內(nèi)一些城市采用國外技術(shù)或國內(nèi)自行開發(fā)技術(shù)建設(shè)和正在建設(shè)一批垃圾發(fā)電廠，已開始取得一些較好的社會效益。隨著國家環(huán)保政策的實施和城市基礎(chǔ)建設(shè)的加快，垃圾發(fā)電在我國將會得到迅速發(fā)展，必將成為我國極有發(fā)展前途的一種產(chǎn)業(yè)。

　　我們應(yīng)該借鑒國外先進技術(shù)，結(jié)合我國國情，發(fā)展適合我國國情的先進的垃圾焚燒技術(shù)。從國內(nèi)機械發(fā)電制造行業(yè)技術(shù)水平和加工能力等方面來看，完全有能力實現(xiàn)垃圾焚燒技術(shù)和垃圾發(fā)電設(shè)備的國產(chǎn)化。