1 前言

　　隨著經濟的不斷發展，人民生活水平日益提高，城市生活垃圾的產量和熱值也不斷增長。據 國家統計局調查，我國城市垃圾正以每年8～10%的速度遞增，垃圾已給城市環境及人民生活 帶來了極大的危害。

　　目前，我國處理垃圾以填埋堆肥為主，用地大，且有二次污染。近來，沿海經濟東部發達城 市，開始采用焚燒發電技術，它既滿足了環保要求，又可充分利用能源，從而成為城市垃圾 處理的一個方向。

　　2 垃圾焚燒發電的工藝流程

　　2.1 垃圾焚燒前無分檢處理

　　圖1為垃圾焚燒前無分檢處理的工藝流程，美國洛杉磯市Long Beach垃圾發電就是這個工藝流程。

 

　　2.2 垃圾焚燒前有分檢處理

　　圖2為垃圾焚燒前有分檢場垃圾發電工藝流程，美國夏威夷市垃圾發電就是這種流程。

  

　　3 垃圾發電的效益

　　3.1 資源化

　　 垃圾焚燒后，熱量用于發電，做到廢物綜合利用。據有關統計資料稱，我國 當今城市垃圾清運量已達1萬億t/a，若按平均低位熱值2900kJ/kg，相當于1400萬噸標煤。 如 其中有1/4用于焚燒發電，年發電量可達60億度，相當于安裝了1200MW火電機組的發電量。

　　3.2 無害化

　　垃圾焚燒發電可實現垃圾無害化，因為垃圾在高溫(1000℃左右)下焚燒，可進行無菌和分解有害物質，且尾氣經凈化處理達標后排放，較徹底地無害化。

　　3.3 減量化

　　垃圾焚燒后的殘渣，只有原來容積的10%～30%，從而延長了填埋場的使用壽命，緩解了土地資源緊張狀態。

　　因此，興建垃圾電廠十分有利于城市的環境保護，尤其是對土地資源和水資源的保護，實現 可持續發展。

　　4 國內外垃圾發電簡況

　　4.1 國外垃圾發電概況

　　4.1.1 美國

　　美國從80年代起先后投資20億美元興建了90座，總處理能力達3000萬t/d的垃圾電廠。到199 0年已發展到400座焚燒廠、焚燒率達18%，到2000年將提高到40%。美國垃圾發電廠處理能力 都 較大，1985年在紐約建造了當時最大的垃圾電站，日處理能力2250t。1991年投產的垃圾平 均處理量為1400t/d。

　　下面以美國H-Power夏威夷垃圾發電廠為例作以介紹。

　　a.工藝流程

　　垃圾焚燒前，經一系列輸送、篩選和粉碎裝置，把那些不易處理和不能燃燒的垃圾清理掉。 然后，在1000℃的高溫下焚燒，形成的殘渣、液態造粒(惰性灰渣)，送出填埋；煙氣在排 放前經注入石灰脫硫中和酸性氣體，并傳熱給水變成過熱蒸汽，入蒸汽輪機發電，煙氣經鍋 爐尾部受熱面后，經靜電除塵，除塵達標后入煙囪排放，靜電除塵的細灰運出做建材綜合利用。

　　b.主要技術參數

　　處理垃圾能力2160t/d

　　垃圾焚燒爐出力2×854t/d

　　垃圾保證運輸量561600t/a

　　垃圾保證處理量561600t/a

　　發電最大出力570MW(可供40000戶家庭用電需求)

　　c.運營實績

　　H-Power年可提供全市6%的電力，在6年運行中，已處理了400萬噸垃圾，相當于全島垃圾 的 90%以上，這些垃圾所發電力相當于燃用500桶原油發出的電力，而且焚燒過程不需任何摻和 劑(輔助燃料)。

　　 H-Power是市政立項最大公共事業工程之一，并無任何諸如稅收等方面的“優惠”。在市 政府看來，H-Power盡管有功于環境及旅游，但它和任何企業一樣，沒有什么特殊，因此建 設費高達1.8億美元，它必須承擔所有的經營費用，而且還要支付貸款利息，債券和其他費用。

　　 H-Power負責人說：到2010年電廠所有建設貸款還清以前，每年運營費和貸款利息為2600 萬美元。不過，運營是成功的，1997年電力銷售收入達到了2700萬美元。電廠的能量轉換效 率已超過了電廠設備的保證率(25%)，更主要的是它是環境治理的典型代表，將可能被埋掉 并污染環境的垃圾轉換成可利用的電能，至于垃圾焚燒后產生的灰渣已不會對環境構成任 何威脅，負責人很自信地說：垃圾電廠能滿足州政府環保局的一切環保標準。

　　4.1.2 日本

　　日本通產省規劃到2000年垃圾發電裝機達2000MW，為達此目標，通產省積極組織力量， 解決有關技術問題，并通過發行股票債券等方式進行融資，用以興建垃圾電廠。

　　迄今，日本垃圾電廠最大出力為東京都江東清掃工廠，達15MW，最小的垃圾發電廠為廣島市 的宇佐南清掃工廠，僅有?0.5?MW。計劃在2000年動工的福田縣大年田市垃圾電廠，發電 功率13.4MW，計劃在2002年投運。

　　日本城市生活垃圾廢塑料較多，焚燒后產生的HCL濃度過高，對鍋爐產生嚴重腐蝕。由于日 本 垃圾成份中聚氯乙烯廢塑料含量(即氯含量)過高，故日本垃圾電廠的蒸汽溫度一般≤300℃ ，汽壓也低為1.3MPa，所以電效率僅有10%～15%。目前采取改進鍋爐材質及表面鍍層技術 ，以提高耐腐蝕能力。現今蒸汽溫度可達400℃以上，汽壓提高到4.0MPa以上，發電效率也 提高到25%以上。

　　4.1.3 其他國家

　　英國于70年代初，在倫敦市埃德蒙頓建立垃圾電廠，是當時世界上最大的垃圾電廠，共有5 臺滾動式爐排式鍋爐，年處理垃圾40萬噸，接著在諾丁漢•澤西及考文垂各郡都先后建起了 比較大的垃圾電廠。

　　法國現有垃圾焚燒爐300多臺，可處理40%以上的城市垃圾，在巴黎附近的ISSY廠，有4×450 t/d的馬丁式焚燒爐。

　　德國在1985年有垃圾焚燒爐46臺，1995年65臺，1998年75臺，發展相當快。

　　新加坡于1986年建成了一座2700t/d的大型垃圾電廠。此后，發展很快，新加坡垃圾焚燒率 已達100%。

　　4.2 國內垃圾電廠的概況

　　4.2.1 澳門

　　澳門已建一座2×300t/d的垃圾電廠，1992年投入運行，實現了澳門垃圾的全部焚燒處理 。

　　4.2.2 深圳 

　　深圳市市政環衛綜合處理廠，是我國在澳門回歸前第一個垃圾電廠，已于1988年投入運行。其主要設備有3×150t/d三菱重工馬丁式焚燒爐，3×13t/h雙鍋筒自然循環 鍋爐(三菱重工引進)，4MW汽輪發電機組(杭州汽輪機廠及杭州發電設備廠產品)。

　　該廠目前運行良好。值得一提的是，其中第三臺焚燒爐為杭州鍋爐廠引進日本三菱重工技術 制造的，從而使垃圾焚燒爐這一關鍵設備實現了國產化，為垃圾電廠在我國的推廣應用打下 了良好的基礎。 

　　4.2.3 珠海

　　1998年基本建成，1999年投入運營，工程規模為3×200t/d，焚燒爐引進美國Tem porlla爐本體設計技術由無錫鍋爐廠制造，并采用美國Detroit Stoker公司爐排，發電設備 及輔機全部采用國產。 

　　4.2.4 順德

　　垃圾電廠已投運一年了，全部采用國產設備，據說目前運行不夠理想。

　　4.2.5 其它

　　上海、北京、廣州等大中城市都在做前期工作，有的可行性研究正在論證， 有的在做初步設計，真正進行建設的不多。

　　5 垃圾焚燒嚴防二次污染問題

　　5.1 垃圾焚燒后二次污染問題

　　垃圾在高溫下焚燒可滅菌，分解有害物質，但當工況變化，或尾氣處理前滲漏，處理中稍有 不慎等都會造成二次污染，尤其是“二惡英(烷)”會誘發癌癥，據最近日刊《廢棄物》 報導，日本厚生省垃圾焚燒站附近居民發病率高，是與垃圾焚燒站“二惡英( 烷)”超標有關，日本標準“二惡英(烷)”排放控制值為0.50ng/Nm3，(美國為0.15ng /Nm3)，于是從1997年12月起嚴格了對“二惡英(烷)”的考核，要求 新建垃圾焚燒爐按0.10ng/Nm3控制，并要求＞0.5ng/Nm3的老焚燒爐限期改造，同時對 新 建≤100t/d的小型焚燒爐照此辦理。我國最近公布的GWKB3-2000垃圾焚燒站的大氣排放極限 與美、日標準有差別，參見表1，關系到人民生命的安全，垃圾焚燒后煙氣凈化處理技術、 設備、建議我國應引進，并加以消化、吸收、創新的技術道路，并嚴格監控，達不到要求時 ，應停止焚燒，轉為事故填埋。

　　垃圾焚燒站工藝流程中煙氣凈化處理(如洗滌塔)用于去除焚燒產生的SO2、HCL、HF等酸性氣體，應在焚燒中或煙氣中用石灰(粉或漿)加以中和，使之無害化。此過程若不嚴 把關，這些氣體就會直接排入大氣中，造成二次污染。例如深圳垃圾電廠，由于酸性氣體去 除設備尚未投入運行，造成酸氣直接排放，污染了周圍環境。

　　另外，在垃圾貯倉中會產生發酵臭氣，溫氣要用氣幕封住，把送風機吸風口，接于貯倉中， 造成負壓，避免漏入大氣中，并入焚燒爐焚燒。

　　5.2 水資源的污染的問題

　　 垃圾輸送貯運和貯倉中，易發生泄漏、發酵，產生發酵廢水、濾液，其中含有BOD等有害雜 物 ，為不引入污水處理，會造成水資源污染。尾氣處理的廢水、廢渣、粉塵也應慎重處理，避 免水源污染。

　　 所以垃圾焚燒廠工藝廢水，必須經廢水處理，處理后水應優先考慮循環使用 ，節約水資源，盡量做到零排放。必須排放時，廢水中污染物的含量應符合國標排放限值，才可排放。

表1 垃圾焚燒站大氣排放限值(指標)*

項 目	單 位	中 國**	美國		日本
			標 準	EAC94年實際
煙塵	mg/Nm3	80	15.7	3.2	80
NOx	ppm	400mg/Nm3	96	86	250
CO	ppm	150mg/Nm3	96	40	50
SO2	ppm	260mg/Nm3	19.2	9.4	△20-30
HCL	mg/Nm3	75	26.1	2.9	700
汞	mg/Nm3	0.2	0.055	0.0044	△0.050
鉛	mg/Nm3	1.6	0.137	＜0.017	無標準
鎘	mg/Nm3	0.1	0.0137	0.0009	無標準
二惡英	TEQng/Nm3	1.0	0.15	＜0.012	△0.50

　　注：* 〖WB〗指均按含O212%計算，△為控制值**〖DW〗指均以標準狀態，含O211%計算　

　　5.3 殘渣與粉塵的污染問題

　　 垃圾焚燒站的殘渣應綜合利用，不能利用的，要填埋處理，煙氣處理的固體廢物、粉塵，應 加檢驗，按國標5085.3危險物鑒別判斷，如有應按危險廢物處理，否則按一級固體廢棄物處 理，一般采用填埋處理，因此，垃圾焚燒后的殘渣，尾氣處理的固體廢棄物，如不嚴按制， 會造成土地資源的二次污染，破壞生態環境。

　　6 建設垃圾發電的必備條件

　　6.1 城市生活垃圾低熱值較高

　　一般需達到≥4187kJ，才能不加輔助燃料進行焚燒發電，目前我國城市垃圾熱值低， 夏天水份含量高，地區差別大，東部地區城市平均為3140kJ，中部地區為2219kJ/kg，西部 地區為1507kJ，只有少部分地區城市，燃氣率高≥90%，生活垃圾低位熱值較高 ≥4187kJ/kg，如北京朝陽區，上海浦東、浦西區已具備不加輔助燃料焚燒發電的條件。 因而，就全國而言，全燒垃圾發電條件不夠，但從居民生活燃氣率逐年提高的趨勢，特別“ 西氣東輸”工程已經起動，天然氣勘探工作日益展開，城市燃氣率必將很塊增加，垃圾的熱 值也會相應提高。

　　6.2 經濟實力較強的城市

　　垃圾發電投資大，運行費用高，美國洛彬磯市Long Beach垃圾電廠容量為3×460t/d，100MW 機組，總投資1.1億美元，年運行維護費1200萬美元。據測算，籌建國內大型垃圾電廠，采 用外國政府貸款，主要設備(焚燒爐、尾氣處理設備等)進口建設投資高，為衛生填埋的六倍 以上。如上海浦東、浦西垃圾電廠(設計處理垃圾能力1000t/d)，總投資估算為7億元人 民幣， 北京高安屯垃圾電廠(設計能力1200t/d)總投資估算為7.5億元人民幣。垃圾發電運營費用也 較 高，深圳寶安垃圾電廠(600t/d)，電價成本高，當地政府每年需補貼2300萬元。因此，經 濟實力較強的城市，每噸垃圾政府能補貼100～200元，才能有經濟效益。

　　6.3 較完善的垃圾分類收集和轉運系統

　　我國城市垃圾分類收集極少，轉運系統(中轉站 到處理場)的建設滯后。收運系統的建設需投入大量資金，人們改變分類收集的習慣 也需時日，這些也是制約垃圾發電效益的重要條件。

　　 土地資源緊缺或環境要求特別高的城市、旅游城市如附近找不到填埋場地，在經過綜合比較后，如焚燒發電優于其他處理方法時，才可采用。　

　　7 結束語

　　垃圾焚燒發電是“資源化、無害化、減量化”的最好措施之一，國外已普遍采用這種 垃圾處理方式。我國在東南沿海、經濟實力較強的城市，已先后建設了幾座，隨著城市燃氣 率的提高，特別是“西氣東輸”工程的建設，垃圾熱值的增加，城市經濟實力的加強，垃圾 焚燒發電的條件日趨成熟，從長遠看，垃圾發電在我國具有廣闊的前景。 

　　目前而言，由于我國垃圾分類收集運貯系統滯后，垃圾熱值偏低，大部分城市經濟實力欠佳，垃圾發電不宜一哄而上，只能在有條件的城市先試點。

　　垃圾發電投資大，運營費高，環境效益、社會效益大，經濟效益差，政府應給予政策扶持。

　　垃圾發電一定要嚴格控制環保排放指標，從立項論證、設計、施工、運行都要謹慎從事 ，堅決杜絕發生“二次污染”。

　　參考文獻

　　1.國家環境保護局.城市垃圾處理與處量.中國環境出版社，1992

　　2.官玉琪，等.國內外垃圾發電狀況.電力環境保護，1998(9)

　　3.國家環境保護總局.GWKB3-2000國標 生活垃圾焚燒污染控制標準，2000