城市生活垃圾热值预测的研究

生活垃圾焚烧发电厂设计参数与焚烧负荷变化的统计分析目录一、内容简述 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的与意义 (4)1.3 研究内容与方法 (5)二、生活垃圾焚烧发电厂设计参数分析 (6)2.1 垃圾焚烧厂主要设计参数 (7)2.1.1 焚烧厂规模 (8)2.1.2 焚烧炉型选择 (9)2.1.3 烟气排放参数 (9)2.2 设计参数对焚烧效果的影响 (10)2.2.1 燃料种类与燃烧效率 (11)2.2.2 运行参数对燃烧过程的影响 (12)2.2.3 环境因素对焚烧效果的影响 (13)三、焚烧负荷变化对发电厂性能的影响 (14)3.1 焚烧负荷的定义与计算方法 (16)3.2 焚烧负荷变化对发电厂能效的影响 (17)3.3 焚烧负荷变化对烟气排放的影响 (18)3.4 焚烧负荷变化对垃圾热值利用的影响 (19)四、统计分析与模型建立 (20)4.1 统计分析方法的选择 (21)4.2 统计分析结果展示 (23)4.3 模型建立与验证 (24)4.4 模型在焚烧负荷变化中的应用 (26)五、结论与建议 (27)5.1 研究结论总结 (28)5.2 对焚烧发电厂设计的建议 (29)5.3 对焚烧负荷管理的建议 (30)一、内容简述随着城市化进程的加速，生活垃圾的产量逐年上升，焚烧发电作为一种高效、环保的处理方式，逐渐成为处理城市生活垃圾的重要手段。

本文旨在对生活垃圾焚烧发电厂的设计参数进行统计分析，并探讨焚烧负荷变化对其影响。

在设计阶段，焚烧发电厂的各项参数选择直接关系到其运营效率和经济效益。

通过对多个焚烧发电厂的实际运行数据进行分析，可以得出各参数间的相关性及对焚烧负荷的影响程度。

结合相关规范和标准，对焚烧厂的烟气排放、热能利用等关键指标进行设定，以确保焚烧发电厂的安全、稳定、高效运行。

焚烧负荷的变化受到多种因素的影响，包括垃圾成分、热值、气象条件等。

在运营过程中，通过调整焚烧参数，如氧气含量、燃烧温度、燃烧时间等，可以优化焚烧效果，提高垃圾的热能利用率。

文章编号:1006—2610(2020)S2—0096—05城市生活垃圾和餐厨垃圾能源化利用现状分析刘一秀，柴宝华，李文涛,高丽娟，贾宝,韩晓峰（中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，西安710065）摘要:通过文献阅读和行业数据收集，对目前国内城市生活垃圾和餐厨垃圾处置与能源化利用的主流技术的发展现状进行分析，针对不同的垃圾特性,分析了各种利用方式的优势，展望了未来城市生活垃圾处理和能源化利用发展的模式与方向。

关键词:生活垃圾;餐厨垃圾;能源化；生物天然气;厌氧发酵中图分类号:S216文献标志码:A DOI：10.3969/j.issn.1006-2610.2020.S2.020Analysis of the Status Quo of Energy Utilization of MSW and Food WasteLIU Yixiu,CHAI Baohua,LI Wentao,GAO Lijuan,JIA Bao,HAN Xiaofeng(PowerChina Northwest Engineering Corporation Limited，Xi'an710065，China)Abstract：Through literature reading and industry data collection,the current development status of mainstream technologies for disposal and energy utilization of domestic MSW and food waste is analyzed,and the advantages of various utilization methods are analyzed accord­ing to different properties of solid waste.In addition,the future development model and direction of MSW disposal and energy utilization is prospected.Key words：household waste；food waste；energy；bio-natural gas；anaerobic fermentation0前言截至2019年，中国城镇常住人口已增至&3亿。

随着我国城市化进程的加快,城市人口的增加和居民生活水平的提高,城市生活垃圾的产生量也急剧增加,成为严重的社会问题。

目前,我国城市垃圾的年增长率高达7%~9%,2000年清运量为1118亿吨,历年堆存量已达60亿吨，占地面积大约5亿痛∙城市陷入垃圾围城之中⑴。

城市垃圾占用大量土地,影响城市景观，对土地资源造成不可恢复性的破坏;垃圾渗滤液对水体造成污染,焚烧产生大量有害气体,影响大气环境,填埋气中的可燃成分是火灾隐患;垃圾场产生大量有害生物,威胁人们的健康。

1 处理现状1.1 处理背景目前我国垃圾处理一般采取三种方式：填埋、焚烧和堆肥。

城市垃圾处理的最主要方式是填埋，约占全部处理量的70%以上；其次是高温堆肥，约占20%；焚烧处理占比例较小。

有少量城市垃圾堆放于城乡结合部地区。

由于无害化处理设施与技术不够完善，加上管理粗放，因此，从整体上看，无害化处理率是不高的。

从中国国情看，填埋处理费用省、操作简便，易被决策者接受与采纳。

但是该技术占用大量土地，对农田破坏严重，易产生二次污染。

目前我国城市生活垃圾填埋场所排放的污染物尚无一家能全部达到国家标准⑵。

1.2 填埋处理现状长期以来，我国绝大部分城市都是采用露天堆放、自然填沟和填坑等方式消纳城市垃圾，不但侵占了宝贵的土地资源，而且对环境造成了潜在的影响和危害。

近年来，我国的城市垃圾填埋处理技术有了一定的发展，全国相继建成了一批较为完善的城市垃圾卫生填埋场（或准卫生填埋场）。

在这些卫生填埋场（或准卫生填埋场）中，一般均设有较完善的防渗系统、渗沥水收集和处理系统、填埋气体导排系统、雨污水分流系统等。

但现阶段我国的大部分城市垃圾填埋场，在填埋场场底防渗、填埋气体收集利用、渗沥水收集和处理、填埋作业分层压实以及填埋场日常覆盖和终场恢复等方面还存在很大的不足。

1.3 焚烧处理现状焚烧处理是我国城市垃圾处理技术的新热点。

与发达国家相比，我国的城市垃圾焚烧处理技术刚刚起步，目前还不能满足日益增长的需要，巨大的市场潜力吸引了许多企业投资进行城市垃圾焚烧技术设备的开发。

关于国内外生活垃圾成分及可烧性的差异表 5 部分国家和地区的城市生活垃圾成分（国内数据属实，与统计资料相符；国外数据不详）有机类无机类区域厨余纸张塑料橡胶纤维木草合计渣土玻璃陶瓷金属其它合计美国22.0047.00 4.50－－73.50 5.009.008.00 4.5026.50英国28.0033.00 1.50 3.55－66.0519.00 5.0010.00－34.00日本18.6046.0018.30－－82.90 6.10－－11.0017.10北京56.01 4.2011.76 2.758.5683.28 2.79 3.84 1.60－8.23上海58.55 6.6811.84 2.2613.7193.04 2.23 4.050.68－ 6.96哈尔滨16.62 3.60 1.460.50－22.1874.71 2.220.88－77.81大连73.39 3.37 5.66 1.6311.8195.860.190.51 2.560.80 4.06深圳57.00 4.6514.05 6.5511.0793.32 3.500.35 1.25 1.60 6.70广州56.63 3.6513.05 4.55 1.2079.08 5.000.35 3.2512.2020.801. 上表出处：《城市生活垃圾现状与资源化处理技术研究》，河北农业科学2009-132. 分别合计有机类和无机类成分比例，国内高于国外发达国家，且具体构成差异很大，1）哈尔滨无机物高，与城市建设和改造的加快及城市居民煤气化水平低有很大关系；2）我国发达城市有机物尤其是厨余非常高，与夏秋季节新鲜蔬菜瓜果的大量上市有关；3）越是发达的国家和城市，纸类含量会高于其它城市，因其工商业发达和居民生活水平高，而纸类或塑料含量高会使其C、H、O 的含量优于其它，这是其热值高主要原因；4）生活垃圾的热值还取决于挥发分、水分；或从成分上说塑料类、纸类、布类对热值的贡献很大；3. 以上分析类比于《中国部分城市生活垃圾热值的分析》中的数据及相关计算。

实验一城市生活垃圾的分类处理一：目的要求通过本实验，了解生活垃圾的组成和性质，掌握生活垃圾容重、物理组成、含水率、以及热值的检测分析。

二：生活垃圾测定1、容重测定采用容器法分析生活垃圾容重。

通过称量固定体积容器内生活垃圾重量，计算生活垃圾容重。

a）设备磅秤：最小分度值100g；垃圾桶：材质采用高密度聚乙烯，尺寸见表1。

表1：生活垃圾桶尺寸b）测定步骤1）称量空生活垃圾桶重量。

2）将所采集的样品放入生活垃圾桶，振动3次，不应压实。

3）称量样品重量。

c）计算生活垃圾容重按下式计算：式中：d——生活垃圾容重，单位为千克每立方米（kg/m3）；m——重复测定次数；j——重复测定序次；M——生活垃圾桶重量，单位为千克（kg）；M j——每次称量重量（包括容器重量），单位为千克（kg）；V——生活垃圾桶容积，单位为升（L）。

计算结果以3位有效数字表示。

2、物理组成采样后应立即进行物理组成分析，否则，必须将样品摊铺在室内避风阴凉干净的铺有防渗塑胶的水泥地面，厚度不超过50mm，并防止样品损失和其他物质的混入，保存期不超过24h。

2.1设备分样筛：孔径为10mm的分样筛；磅秤：最小分度值50g；台秤：最小分度值5g；2.2步骤a）称量生活垃圾样品总重。

b）按照表2的类别分捡生活垃圾样品中各成分。

c）将粗分捡后剩余的样品充分过筛（孔径10mm），筛上物细分捡各成分，筛下物按其主要成分分类，确实分类困难的归为混合类。

d）对于生活垃圾中由多种材料制成的物品，易判定成分种类并可拆解者，应将其分割拆解后，依其材质归入表2中相应类别；对于不易判定及分割、拆解困难的复合物品可依据下列原则处理：——直接将复合物品归入与其主要材质相符的类别中。

——按表2进行分类，根据物品重量，并目测其各类组成比例，分别计入各自的类别中。

e）分别称量各成分重量。

表2生活垃圾物理组成分类一览表2.3计算生活垃圾物理组成按下式计算：式中：C＇i——某成分干基含量，%C i(W)——某成分含水率，%C(W)——样品含水率，%计算结果保留二位小数。

垃圾焚烧发电行业研究报告摘要●目前，生活垃圾的处理途径有：焚烧、填埋和堆肥，三种方式各有利弊。

其中焚烧的减量效果最明显、无害化最彻底、且焚烧热量可以有效利用，因此广为发达国家采用。

我国目前的垃圾年产量占全球比重超过30%，以填埋处理方式为主，政府对焚烧处理一直持鼓励的态度，先后出台了一系列政策法规给予支持。

●国内垃圾焚烧发电技术主要有炉排炉和流化床两种，工艺均基本成熟。

从事垃圾焚烧发电的投资商约有40-50家，可分为政府主导，专业投资运营、工程投资和中介咨询公司等四种类型。

在管理上，国家主要采取特许经营的管理模式，目前北京、广州和福建等省份正积极规划建设垃圾焚烧发电项目，市场空间很大。

●垃圾焚烧发电项目主要面临民意风险、政策风险以及借款主体自身的风险等，其收入来源主要为垃圾补贴、电价优惠、税收优惠等。

现阶段，本行对垃圾发电项目持审慎介入的态度，各分行积极性较高，但总量不大。

目前正是我国垃圾焚烧发电项目快速扩张时期，建议本行审慎选择、积极介入优质的垃圾焚烧发电项目。

随着“垃圾围城”的现象越来越严重，垃圾焚烧发电项目在各城市纷纷上马。

垃圾焚烧发电作为固废处理和余热利用的典型项目，属于国家政策明确支持的节能减排项目。

总行企业金融部可持续金融中心（以下简称中心）亦收到来自多家分行的多个垃圾焚烧发电项目认定申请，但是伴随此类项目的环保问题、民意问题，为分行和审批部门的风险判断带来较大不确定因素。

为深入分析垃圾焚烧发电行业存在的风险和商业机会，帮助分行更好地选择项目和判断风险，中心展开了对垃圾焚烧发电行业研究。

在本次研究中，中心除了研究项目技术原理，搜集相关国家政策，还进行了多个层面的调研，其中政府层面，拜访了环保部环境监察局行政复议处赵柯处长（该处专门负责民众对环境问题的申诉处理）；专家层面，拜访了清华大学环境工程系固废所聂永丰教授（国内最资深的固废处理专家，“挺烧派”的代表人物），以及中国环境科学研究院赵章元研究员（“反烧派”的代表人物）；企业层面，拜访了杭州锦江集团王元珞总经理，并实地考察了杭州萧山垃圾焚烧电厂（锦江为国内较有代表性的垃圾焚烧发电企业）。

城市生活垃圾分类处理现状及对策研究陈杰铭深圳市国源环境集团有限公司摘要：随着我国新型城镇化进程的不断深入，城市的规模和数量都在爆发式增长，随之带来的“垃圾围城”问题也日益严重。

本文介绍了城市生活垃圾分类处理现状，并从健全法律监管体系、激励技术革新发展及提高百姓“6R”意识等方面提出了相应对策。

关键词：城市垃圾；分类处理；现状；对策；错位资源1引言近年来，随着经济快速发展和城市化进程的加快，城市生活垃圾的排放量逐年增加，每年产生量近2亿吨，平均每人每年生产的垃圾约有300kg，而且还在以10%的速度在不断增长。

中国有2/3的城市陷入垃圾的包围之中，“垃圾围城”已经成为制约许多城市发展、影响市民生活质量的重要因素之一。

2城市生化垃圾分类处理现状垃圾分类是指根据垃圾的不同属性、价值、成分以及对环境的影响，从而采取不同的处置方式，分成若干属性不同的种类。

城市生活垃圾的分类通常为可回收垃圾、餐厨垃圾、有害垃圾以及其他垃圾四类。

中国城市生活垃圾处理处置工作自“七·五”期间起步以来取得了较大的发展，但总体处理能力小，技术水平依然较低。

从90年代起城市生活垃圾的减量化、资源化处理处置技术迅速增长,到2000年全国共建成各类城市生活垃圾处理处置设施约900余座,日处理能力约14万t,垃圾处理率达到43.7%。

我国目前的城市生活垃圾处理处置技术最常用的是卫生填埋,其次是堆肥和焚烧。

其中,卫生填埋占总处理量的70%以上,堆肥占20%以上,焚烧所占比例甚微[1]。

2.1城市生活垃圾分类收集覆盖率低，居民分类意识薄弱随着经济的发展和对改善环境的需求不断提升，国家和地方政府相继出台了一系列的管理办法和措施，并在大中型城市进行了全方位试行。

可回收垃圾桶、不可回收垃圾桶、有害废弃物垃圾桶、旧衣物回收箱等，但收效甚微。

现行的居民通常是在家内采用环保垃圾袋或者塑料袋对生活垃圾封装后直接丢弃如垃圾箱，后续可能的回收环节是在环卫工人中转或拾荒人拾捡过程中。

我国城市生活垃圾分类的现状及对策研究摘要：随着中国新城市化进程的不断深入,中国城市化的规模与总量均在爆发式增加,而随之产生的"垃圾围城"问题也将愈演愈烈。

全文阐述了城市居民生活废弃物分类状况,并在完善法规监督体制、鼓励技术革新的进一步发展和增强百姓"6R"意识思维等方面给出了相对应的解决措施。

关键词：城市垃圾；分类处理；现状；对策；错位资源一、引言近年来,由于中国国民经济高速发展和城镇化进程的加速,中国城市居民日常生活废弃物的排放量正在逐渐上升,每年的年均产生总量已经快达到了2.5亿吨,而每个人年平均在日常生活中产生出来的生活废弃物量大约有400千克,并且这个数字还在以每年百分之十以上的速率在持续增加。

我国大约有半数以上的地区都处于被生活垃圾环绕的状态中，这严重阻碍了许多城市经济发展，除此之外还对城市周围的居民生存品质造成了严重影响，使得城市中的居民生活品质大打折扣。

二、城市生活垃圾分类处理现状废弃物分类主要是按照废弃物的各种属性、价值、成分及其对环境的危害程度,并通过不同的处理方法,再将垃圾按它们的属性进行分类。

城市生活废弃物一般可以分为以下几类：可回收垃圾、餐厨废弃物、危险废物和其他废弃物四种。

我国的城市生活垃圾处置工作总体处理能力小,管理水平也一直较低。

从九十年代开始城市居民产生的生活垃圾开始逐渐减少，对于这些生活垃圾的处理和处置技术也在随着科技的发展正在不断提升。

数据显示，截止至二零零一年我国在各个城市里一共建设了居民生活垃圾处置设备大约有一千多处,根据这些设备的处理量来看，我国日均垃圾处置可以达到十五万吨,平均垃圾处理效率已经超过了50%。

中国目前最普遍的城市生活垃圾处置技术是卫生填埋法,紧随其后的是堆肥处理和焚烧。

在多种垃圾处理方法中，卫生填埋占我国垃圾总处理量的百分之七十二左右,堆肥处理则占百分之二十四左右,而焚烧在垃圾处理方法其中所占的比重则很小，除非是万不得已，不然不会轻易使用焚烧的方法来处理垃圾。

利用TGA分析城市生活垃圾的燃烧特性发布时间：2022-01-06T01:24:39.203Z 来源：《中国科技人才》2021年第23期作者：郭绍德[导读] 随着升温速率的增加，垃圾燃烧的TG-DTG曲线向高温偏移反映一致的相似性，最大失重率明显增加。

中国轻工业广州工程有限公司广东广州 511447摘要：本文主要研究垃圾在空气气氛的燃烧特性，利用分布活化能模型求解垃圾在空气环境中燃烧的表观活化能，以及基于三组分平行反应机理，利用n反应级数模型拟合计算垃圾燃烧和热解的动力学参数。

结果表明，所有样品的主失重温度在200-600℃之间。

随着升温速率的增加，垃圾燃烧的TG-DTG曲线向高温偏移反映一致的相似性，最大失重率明显增加。

关键词：MSW；燃烧；动力学1、引言当前，国内外对垃圾的处理方法有：填埋法、热处理法（燃烧、气化、热解）及生物处理法等。

其中采用热处理技术对城市生活垃圾进行处理，具有染污少，可实现真正意义上的减容、减量，且具有部分回收能量的优点，是处理垃圾的最有效途径之一。

由于我国的垃圾是混合收集的，而且含有大量的水分，所以本文采用垃圾多组分混合进行分析研究。

本文利用热分析动力学技术，对垃圾热处理以及其反应动力学模型研究。

本文重点研究不同条件下对垃圾燃烧特性的影响，以期获得动力学参数和反应机理。

采用分布活化能模型思想，假设生物质在热解过程中由许多相互独立的反应组成的[9][10]，利用等转化率获得垃圾燃烧的表观活化能。

2、实验部分2.1实验材料实验所用的垃圾材料来自广州市某垃圾处理厂，MSW是由金属、沙土、纸张、塑料、橡胶、布料、木材和厨房垃圾等组成多组分，混合垃圾的组成比例由表1所示。

垃圾经过简单的机械压缩脱水后，样品的元素分析和工业分析见表2所示，MSW的热值为6726.6 kJ/kg。

实验前先把垃圾放在烘箱内105℃干燥3-4h，然后用研钵磨成过80目筛（≤200μm）的粉未，再根据比例把所有的材料混合在一起。