城市垃圾焚烧发电综合利用

　　3．流化床床上排渣技术

　　由于垃圾成分及形状复杂，灰渣的颗粒大泞、形状也不尽一致，不同子一般流化床的排料条件，需采用特殊的排渣技术。清华大学通过研究、采用床上定向排渣技术可以解决排渣问题

　　4、受热面防腐技术垃圾焚烧时由于其原始组成中含有大量的塑料，会生成具有很强腐蚀能力的HC1：为降低氮的氧化物生成，需要分级燃烧，炉膛内形成还原气氛。应研究还原区的高温腐蚀。此项技术正在研究中。

　　5．污染物脱除技术

　　一般地，利用流化床可实现炉内脱硫、除HCI等，并有效地降低氮的氧化物Nox的生成。为经济、有效地控制污染物的排放，应研究污染物的生成机理，开发可靠的脱除污染物技术。目前清华大学已具有实用的炉内脱硫、除HCI技术，其它污染物的脱除技术正在研究中。根据清华大学已有日处理10吨垃圾的热态实验装置上试验的结果，HCL＜50ppm， NOX＜500ppm,S0X＜1500ppm,均低于国家排放标准。由于采用流化床焚烧技术，有机物充分燃尽，几乎不存在二恶英、呋喃排放问题。

　　6．灰渣综合利用技术

　　对流化床排出的灰渣经磁选除去金属（回收）后，进行简单破碎，即可成为水泥、砖等的原料之一，需要时焚烧后的灰渣成分、特性及其它原料的配比进行研究。

　　五、产业化条件

　　城市垃圾焚烧发电综合利用可逐步产业化，不仅可将以后产生的城市生活垃圾全部焚烧发电降容处理。而且可能部分的消化以前多年遗留下未处理的垃圾。除发电外，还可以为垃圾焚饶处理厂附近的企事业单位或居民提供热源如冬委供暖、工业用汽，焚烧后的灰渣可以制成建筑材料或作为筑路材料。焚烧后垃圾体积下降90％，焚烧降容后填埋占用土地面积大大下降。其效益是多方面的。一台蒸发量为20t/h的焚烧锅炉每天可处理垃圾约300吨左右，按每年运行 300天计，一年可处理城市垃圾计9万吨，这相当于30万城市居民一年的垃圾排放量。焚烧炉的各项排放指标均可以达到国家环保要求。垃圾焚烧产生的热量可用于发电或供热、制冷，发电功率为3000kWe，可保证垃圾焚烧厂在经济上不仅可自我维持，节省了垃圾处理费用，甚至还略有盈余。

　　 一 我国近五百个大中小城市，每年垃圾产量可达七千多万吨，市场是极为广阔的。据统计分析，我国大中城市垃圾中无机物平均含量较大，有机可燃物含量较小。除局部地区热值可达6500kJ/kg外、大部分垃圾的热值不足4000kJ/Kg，而国外的垃圾焚烧设备主要适用于处理较高热值的垃圾（一般热值应大于 6500kJ/kg），此外,我国垃圾没有分拣，成分远比国外的生活垃圾复杂。由于不同热值、、不同成分燃料的燃烧特性差异很大，因此，从技术上说，照搬国外的技术、设备是不能很好地解决我国的垃圾焚烧问题的。

　　二 从经济上说，国外的12Mwe垃圾发电机组的初投资可达0.5亿美元，是其常规火力电站投资的二倍以上，而比国内同等规模的常规火力电站的初投资（约1亿人民币）大四倍多。运行费用高30~50%以上。因此，大规模引进国外机组建设垃圾焚烧厂是不可能的，在中国是没有经济可行性的。

　　六、科研开发条件

　　清华大学工业锅炉及民用煤清洁燃烧国家工程研究中心在流化床燃烧技术研究方面一直处于国内领先水平。先后研制出4~220t／h蒸发量多种类型的燃煤国产化循环流化床锅炉，现正在主持国家九五攻关项目“125Mwe循环流化床锅炉的研制”工作。

　　1993年，向台湾出售一台75t／h（12Mwe）以工业固体废弃物为燃料的焚烧炉整套技术图纸。在垃圾焚烧发电技术研究方面，清华大学己作了大量工作，利用自筹资金建设了热态实验台和冷态实验台，开展一些基础研究和技术开发工作，并取得了阶段性成果，已申请两项国家专利，其一是“燃用多成分低热值的流化床锅炉及其运行方法”，是主要针对大中城市研制的大型流化床焚烧炉，单炉处理量150一500t／d，其二是“燃用固体废弃物的快装流化床焚烧炉”，是针对小区、车站、机场、码头的设计的快装型流化床焚烧炉，单炉处理量50一150t／d。前面所述的进料技术、流化床焚烧技术、排渣技术和污染物脱除技术包含在这两个专利之中。此外，还有多项技术，有害物经济脱除技术等正在研究中，拟研究成功后申请相应的国家专利。

　　七、商业化垃圾电站投资及效益分析

　　根据清华大学目前研究和热态实验的基本数据，参照国内常规小型热电站投资、收费标准，以每天处理900吨垃圾的焚烧发电厂为例，说明完全国产化的垃圾电站的投资运行费用概算。 1. 建设规模与内容
垃圾处理量 900t／d
占地面积 2500m2
建筑面积 18000m2
全厂包括垃圾收集上料系统、垃圾焚饶锅炉、汽轮发电机系统、三废处理系统及辅助工程系统等。拟采用三机四炉，即三套汽轮发电机，四台垃圾焚烧锅炉（三开一备）。

　　2．主要设计参数
（1）单炉垃圾处理量 300t/d
（2）焚烧锅炉台数 4台
（3）年运行时间 ＞7000小时
（4）垃圾低位发热量 5000kJ/kg（4180~6500kJ/kg）
（5）垃圾水分 20~45％
（6）垃圾焚烧温度 800~950'C
（7）过量空气系数 1.5~1.7
（8）汽轮发电机出力 3000kw／台
（9) 轮发电机台数 3台
（10）有害物排放浓度烟尘 ＜30mg／m3
HCI ＜50mg／m3
N0x ＜500mg／m3
SOx ＜200mg／m3
CO＜60mg／m3 3．

　　效益分析

　　三台汽轮发电机总发电功率为9000kw，自用电为2000kw，外供7000kw，全年运行7000小时，共外供 7000x7000=4.9X107kw.h，每度电售价按0.3元考虑，则年售电收入1470万元，如果锅炉产生蒸汽不仅发电，而且进行供热，效益会更好。回收的废金属可外售，焚烧后的灰渣可作建筑原料，也可有少量收入。此外，工程建成后，每年减少垃圾填埋量约26万吨，每吨填埋费按25元计，每年可节省填埋费650万元，同时可减少用于填埋的占地约30亩，又可节省一笔土地征用费，并节约了土地资源。 垃圾电站投资概况表（单位：万元） 序号 项目名称
      建筑工程费     设备购置费     安装工程费     其它     合计
1 热力系统     1650     4500     1100           7250
2 垃圾收集上料系统     620     700     320           1640
3 除灰系统     20     80     100           
4 水处理系统　     30     240     180           450
5 洪水系统     90                 40     130
6 电气统     12     300     120           432
7 自动系统     10     400     80           490
8 污染物脱除系统     420     250     160           830
9 附属工程系统     60     20     2           82
10 小计     2912     6490     2002           11404
11 总预备费     728     500     200           1428
12 建设期利息     1549                       
13 总计                             14381