垃圾焚烧发电 炉排炉与气化燃烧技术的对比

垃圾焚烧发电项目使用天燃气与燃油对比分析罗海枝发布时间：2021-10-28T06:48:20.590Z 来源：《福光技术》2021年16期作者：罗海枝余浪吴宏亮侯超亮[导读] 财务等方面进行了对比分析，并得出建议性结论，为垃圾焚烧发电项目的方案选择提供参考。

中国轻工业广州工程有限公司 511447摘要：在垃圾焚烧发电项目中，为保证焚烧炉炉膛烟气温度在高于850℃的停留时间≥2秒，垃圾焚烧炉必须配置点火燃烧器和辅助燃烧器。

而燃烧器一般有两种辅助燃料可以选用，一种是天然气，一种是燃油，不同的辅助燃料对项目的建设和运行都有一定的影响。

对此，本文从技术、安全、经济等方面对两种方式进行了对比分析，为垃圾焚烧发电项目的方案选择提供参考。

关键词：垃圾焚烧发电；天然气；燃油0.引言考虑到项目实际建设条件，为了建设单位未来可持续发展，对垃圾焚烧发电项目辅助燃料采用天然气还是燃油，从用工艺流程、安全运行使用、占地面积、投资、财务等方面进行了对比分析，并得出建议性结论，为垃圾焚烧发电项目的方案选择提供参考。

1.锅炉辅助燃烧系统采用燃油的锅炉辅助燃烧系统由燃油系统、锅炉燃烧器本体、点火装置、火焰探测器以及相应的控制器和安全保护装置构成。

燃油系统由油罐、油过滤器和供油泵等组成，系统采用母管制，供、回油母管接至焚烧炉燃烧器附近。

采用天然气的锅炉辅助燃烧由天然气供应系统、锅炉燃烧器本体、点火装置、火焰探测器以及相应的控制器和安全保护装置构成。

天然气供应系统由调压站、调节阀组等组成，系统采用母管制，天然气供应母管接至焚烧炉燃烧器附近。

本报告以建设日处理生活垃圾500吨的生活垃圾焚烧发电厂，年处理垃圾18.25万吨，配置1×500t/d机械炉排焚烧炉+1×9MW凝汽式汽轮发电机组为例，对辅助燃料选用天然气和燃油进行对比分析。

2.对比分析（1）工艺流程天然气气源一般引自市政已建中压主管道，经过厂内调压站后送至天然气供应系统。

我国的垃圾焚烧技术和炉排式焚烧炉陈德珍, 官贞珍, 刘东，朱彤(同济大学机械工程学院热能与环境工程研究所，上海 200091)摘 要：以炉排炉为主详述了我国目前的垃圾焚烧技术和焚烧炉的现状，分析了现存的问题。

目前存在的主要问题有燃烧的不稳定性、炉排的磨损、焚烧炉的结焦、渗滤液的处理和飞灰的处置等，其中渗滤液的处理和飞灰的处置是焚烧厂运行费用的重要组成部分，并对今后垃圾焚烧的发展趋势进行了探讨。

关键词：垃圾焚烧；焚烧炉；结焦；渗滤液；飞灰Municipal Solid Wastes Incineration Technology andIncinerators in ChinaCHEN De-zhen, GUAN Zhen-zhen, LIU Dong, ZHOU Tong（Thermal & Environmental Engineering Institute, Tongji University, Shanghai, 200092, China）Abstract Current status of municipal solid waste (MSW) incineration technologies in China were elaborated on the main sections mainly based on grate-fired incinerators. The problems that are often faced with in each section during MSW incineration (MSWI) plants’ operation were analyzed. Combustion instability caused by MSW characteristics change, abrasion of grate bars caused by MSW un-sorting collection, and slag agglomeration in the furnace are typical problems to perplex MSWI plant runners when they recover power from MSW incineration; while leachate and fly ash disposal makes incineration plant operation more complex and expensive. The developing perspective of MSW incinerators in China is also predicted based on previous analysis.Key Words MSW incineration; Incinerator; slag agglomeration; leachate; fly ash0前言随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快, 垃圾产量快速增加。

现代垃圾焚烧炉的主要型式和特点集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-现代垃圾焚烧炉的主要型式和特点垃圾焚烧技术已经经历了将近130年的发展过程，垃圾焚烧技术和设备已经日臻完善并得到了广泛的应用。

西方发达国家目前通用的垃圾焚烧系统主要有以下几类：（1）垃圾层燃焚烧系统，如采用滚动炉排、水平往复推饲炉排和倾斜往复炉排(包括顺推和逆推倾斜往复炉排)等。

层燃焚烧方式的主要特点是垃圾无需严格的预处理。

滚动炉排和往复炉排的拨火作用强，比较适用于低热值、高灰分的城市垃圾的焚烧；（2）流化床式焚烧系统，其特点是垃圾的悬浮燃烧，空气与垃圾充分接触，燃烧效果好。

但是流化床燃烧需要颗粒大小较均匀的燃料，同时也要求燃料给料均匀，故一般难以焚烧大块垃圾，因此流化床式焚烧系统对垃圾的预处理要求严格，由此限制了其在工业废弃物和城市垃圾焚烧领域的发展；（3）旋转筒式焚烧炉，其特点是将垃圾投入连续、缓慢转动的筒体内焚烧直到燃烬，故能够实现垃圾与空气的良好接触和均匀充分的燃烧。

西方国家多将该类焚烧炉用于有毒、有害工业垃圾的处理。

在当今高度工业化的时代，城市垃圾焚烧技术面临着许多新情况和新问题：1.在经济发达国家，城市垃圾堆积密度小、热值高且灰分和水分较低；2.垃圾焚烧排放标准日益严格，特别是要求烟气中有害物质的排放得到有效的控制。

除了烟尘之外，垃圾焚烧烟气中主要的有害物质有CO、SOx、NOx、有机碳以及二氧(杂)芑(二恶英，dioxins)和呋喃(furane)。

通过对燃烧技术的改进和焚烧过程的调整，这些物质的产生和排放可以在一定程度上得到控制。

相比较而言，在本世纪五十年代以前仅对垃圾焚烧炉的烟尘排放以及最低焚烧温度有过限制。

规定最低焚烧温度(如800℃)目的在于将产生刺激性气味的有害物质在炉子中充分燃烬；3.从焚烧炉投资和运行经济性的角度来看，其最低焚烧量应为3t/h到20～25t/h。

针对目前的环保问题，企业需要做好环境与生产发展的有机融合，特别是在固体废弃物的处理方面紧跟环保的步伐，固体废弃物急一般固废处理的方法有很多，厂家也有一些，当效果明显，且有真正的一投运项目的不多；其中热解气化技术是固废处理的比较前瞻、实用和高效的处理技术。

热解气化技术要用到的设备有：
（一）热解气化炉
根据垃圾特性，通过炉内分级燃烧的方式，将热解气化工艺与热解可燃性混合气富氧燃烧高效结合。

利用物料热解气化过程中产生的可燃气体（CH4、CO等）进入二燃室进行富氧完全燃烧，彻底分解有害气体和二噁英。

通过调控一次进风量、二次进风量的风速、风量、温度以及下料速度等参数，控制炉膛燃烧工况，合理分配热能的释放，以达到燃尽效果。

垃圾热解气化技术具有几个优势：
设备高度集中占地小；无需添加辅助燃料，投资运行成本低；大气污染物二次防治措施相对简单，排放达标；全封闭运行，自动化控制，降低人为因素对设
备运行的影响，保证设备运行的连续性和稳定性。

（二）往复炉排炉
适用于工业垃圾、生活垃圾、污泥的固体废物处理设备。

利用物料热解气化过程中产生的可燃气体进入二燃室进行富氧完全燃烧，彻底分解有害气体和二噁英。

通过调控风速、风量、温度以及下料速度等参数，控制炉膛燃烧工况，合理分配热能的释放。

本设备还适用于皮革、造纸、印制、纺织等工业固体废物。

本公司的垃圾热解气化设备主要规格有50吨、100吨、200吨。

对于固体废物无害化处理，具有物料无需贮存分类，处理成本低，不涉及占地、选址问题等优点。

生活垃圾资源化利用，热解气化与厌氧发酵更配城市生活垃圾是世界性难题。

在众多需要解决的社会问题中，城市生活垃圾被列为亟待解决的三大环境问题之首。

我国政府已将垃圾处理与无害化系统列入《中国二十一世纪议程优先项目计划》，并且出台了一系列鼓励和优惠政策，为城市生活垃圾处理技术的发展和应用提供了良机。

城市生活垃圾技术在国外已相当成熟，近几年在国内也有长足的发展。

目前国内垃圾处理主要使用以下几种技术：由对比表（热解气化技术与焚烧法的对比，下文将详细阐述）可知：热解气化技术是实现垃圾处理无害化、减量化、资源化（国家垃圾处理要求）最行之有效的方法。

热解气化技术可高效及时地将生活垃圾全部减量化、无害化、资源化处理利用完毕，且彻底杜绝二次污染，节约大量的土地资源。

一、垃圾热解气化处理技术1.热解气化技术定义垃圾热解指将垃圾在无氧或缺氧条件下加热分解产生（氢气、一氧化碳、甲烷及其他烃类等）可燃气体、（有机酸、焦油等）有机液体和炭黑等物质的过程，在相同热解条件下，不同物质其热解的速率、热解的温度等各不相同，垃圾热解的主要温度区间在250℃-650℃。

2.热解气化技术与焚烧法的区别焚烧是在氧化气氛下反应、放热过程，主产物为二氧化碳和水。

热解气化是在还原气氛下反应、吸热过程，主产物是可燃低分子化合物。

二者区别如下：1）热解气化技术装置投资低于焚烧发电，但是燃气效益是焚烧发电的一倍以上；2）热解气化技术没有焚烧发电中的大量无效热散失，热解垃圾发电热效率在80%以上；3）焚烧方法难解决的高含水生物质垃圾，热解气化技术都可以充分利用，所含有机质可以完全热解制气；4）热解气化经高温熔融分离后的灰渣可回收利用作为建筑材料或冶金工业添加剂，从根本上解决二恶英生成问题，杜绝飞灰、铅、汞、镉等重金属二次环境污染，无有毒固体物质生成，有效改善城市居住环境；5）热解气化技术无垃圾焚烧处理后超重有毒物质的排放，减少1800元/t左右的危废处置成本；6）热解气化技术既可以处理城市垃圾又可以处理工业垃圾，热解气化项目可建立在市郊或工业区附近，就近处理。

国内外生活垃圾焚烧发电及烟气控制技术比较分析国内外生活垃圾焚烧发电及烟气控制技术比较分析摘要：随着人们对环境方面要求的日益增长,垃圾合理处理在践行绿色发展理念和推动生态文明建设进程中发挥着越来越重要的作用.生活垃圾焚烧发电技术作为固废资源利用的一种方法,如今已经演变成为一种成熟的资源利用技术.分别从垃圾焚烧发电行业的上、中、下游,即从垃圾焚烧的原料性质、燃烧发电技术以及烟气控制方面对国内外生活垃圾焚烧技术进行了比较分析,认为随着生活垃圾量日益增长,生活垃圾焚烧技术仍是一种实现减量化、资源化必不可少的手段,但是需要提升焚烧技术,改进国产焚烧工艺,严格控制焚烧烟气中污染物的排放,建立实时监测点,避免造成二次污染。

引言目前，全世界每年产生的城市生活垃圾(municipalsolidwaste，MSW)达到了13亿t，预计到2025年，城市生活垃圾产量将达到22亿t/a，增幅达到70%。

这意味着在接下来的几年内，人均生活垃圾日产量会从1.2kg/人增加到1.42kg/人。

其中，中国是生活垃圾产量增速最快的国家，中国已经在2004年超过美国，成为全球最大的生活垃圾产生国家，预计到2030年，中国的垃圾产量将是美国的2倍。

如此多的生活垃圾如果得不到合适的处理和处置，极容易引发环境问题。

现今生活垃圾处理方法有以下3种：卫生填埋法、焚烧法和堆肥法。

垃圾卫生填埋法应用最早、最广，其工艺简单，处理成本最低，可是占地面积很大，并且填埋产生的渗滤液和填埋场臭气解决难度较大，被填埋的垃圾得不到充分的资源回收和利用，因此该法以后不再是主流的垃圾处理方向。

堆肥法通过微生物消化生活垃圾中的有机物质使其变成稳定的腐殖质。

但堆肥的条件控制较复杂，并且周期较长，不适合进行大量垃圾的处理。

“垃圾是放错地方的资源”这一点正在逐渐为人们所接受，垃圾焚烧法是将垃圾在高温条件下快速氧化燃烧，实现垃圾的减量化、资源化和无害化。

焚烧法与其他方法相比有较大的优势，焚烧法可以有效减少垃圾90%以上的体积，节约土地，并且垃圾焚烧产生的热量可以用来发电，因此焚烧法逐渐成为国内垃圾处理的主要方式。

垃圾焚烧发电的技术分析与比较垃圾焚烧发电是目前世界上广泛采用的垃圾处理技术之一，其将无害化和资源化固体废物转化为电能，达到减少垃圾数量和污染环境的目的。

在本文中，我们将分析和比较不同的垃圾焚烧发电技术，探讨其优缺点和适用条件。

基本原理：垃圾焚烧发电是一种能量回收和利用技术，其基本原理是将垃圾经由燃烧转化为高温高压的蒸汽，再通过涡轮进一步转化为电能。

在垃圾焚烧过程中，废气和废渣是不可避免的副产品，需要进行适当的处理和排放。

目前常见的垃圾焚烧技术主要包括传统的固定式炉膛垃圾焚烧技术和新型的流化床垃圾焚烧技术。

技术比较：传统的固定式炉膛垃圾焚烧技术是垃圾焚烧发电的早期技术，其主要特点是炉膛固定，燃烧过程中以底部定点供料，顶部自然排出的方式进行。

该技术优点为能够适应各类垃圾的燃烧，且成本低廉。

但其劣点也比较明显，主要表现在产生的烟气达不到达标排放要求，且容易产生二次污染，运转效率不够高。

相比之下，新型的流化床垃圾焚烧技术则更为先进和高效。

该技术主要依靠底部的喷嘴和内部风机的作用，在炉内形成高浓度的氧气气流，使得垃圾在悬浮状态下进行燃烧，并随着气流的带动向上运动，减少底渣产生。

该技术的优点在于产生的烟气可以达到强制性排放标准，供热能力和能量利用率也更高。

但其成本相对较高，需要较为复杂的维护保养和管理。

运营管理：除了技术本身的优缺点，垃圾焚烧发电站的运营管理也非常重要。

其中包括垃圾源的数量和干湿程度的管理，燃料的原料和添加剂的选择，以及废气和废渣的排放处理等方面。

在实际运营中，需要综合考虑多种因素，建立科学规范的管理制度，从而确保垃圾焚烧发电站的安全稳定运行，最大程度地发挥其环保效益和经济效益。

结语：总的来说，垃圾焚烧发电是一种可持续的垃圾处理技术，具有环保、资源利用和能源回收等诸多优点。

在实际运营中，选择合适的垃圾焚烧技术和科学规范的管理制度非常重要。

随着科技的不断进步和技术的不断改进，相信垃圾焚烧发电在未来将会越来越普及和完善。

[键入文字]附图|国内外生活垃圾焚烧发电项目垃圾焚烧炉的炉型对比北极星固废网讯:随着近年来我国经济的飞速发展，城市化率水平也逐年提高，城市生活垃圾的收集、消纳及处理问题变得日益紧迫。

相比于传统的卫生填埋方式，生活垃圾焚烧方式更加环保、高效，且经济效益显着。

根据发改委印发的《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》中，垃圾焚烧在全国城镇生活垃圾处理方式中所占比例将由不同焚烧炉技术对比生活垃圾焚烧技术在我国起步较晚，在西方发达国家已有几十年甚至上百年的应用和发展。

受各个国家地理位置、工业技术特点及垃圾特性的影响，目前产生了几十种不同的垃圾焚烧处理工艺。

根据《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》(GJJ90—2009)的相关要求及合理的商业运行需要，焚烧炉选型考虑要满足以下要求：(1)焚烧线的数量及单条焚烧线的规模应根据焚烧厂的处理规模、炉型的技术成熟程度等因素确定，宜设置2〜4 条焚烧线。

(2)所选锅炉应适合特大类、Ⅰ类、Ⅱ类垃圾焚烧厂。

特大类垃圾焚烧厂：全厂总焚烧能力2000t/d 及以上。

Ⅰ类垃圾焚烧厂：全厂总焚烧能力1200〜2000t/d(含1200t/d);Ⅱ类垃圾焚烧厂：全厂总焚烧能力600〜1200t/d(含600t/d)。

(3)垃圾在焚烧炉内应得到充分燃烧，燃烧后的炉渣热灼减率≤5%，二次燃烧室内烟气温度在≥850℃的条件下滞留时间不小于2s。

(避免二噁英产生)(4)在设计垃圾低位热值与下限低位热值范围内，应保证垃圾设计焚烧能力，并应适应全年内垃圾特性变化的要求。

(5)焚烧炉有超负荷处理能力，垃圾进料应可调节。

目前主流的焚烧炉的型式可分为机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、旋转焚烧炉。

1 机械炉排焚烧炉1。

王丽佳（辽宁省环境工程评估审核中心，辽宁沈阳110161）摘要：垃圾焚烧是我国城市发展现阶段不可避免的选择。

目前国内外已建成的生活垃圾焚烧厂中炉排型焚烧炉和循环流化床焚烧炉是最有竞争力的两种技术。

通过对这两种焚烧技术的比较和对国内生活垃圾焚烧厂污染物排放的调查，提出了生活垃圾焚烧技术的选择建议。

关键词：生活垃圾；焚烧技术；比选；选择建议Abstract ：Mu nicipal waste incineration is the inevitable choice of urban development in China at the present stage.Currently grate furnace and circulating fluidized bed incinerator are the most competitive technologies used in ex-isting domestic and foreign MSW incineration plants.A selective proposal for MSW incineration technology was carried out by the comparison of two incineration technologies and the pollutant emission investigation of domestic MSW incineration plants.Key words ：municipal solid waste （MSW ）；incineration technology ；comparison ；selective proposal中图分类号：X799.3文献标识码：A文章编号：1674-1021（2018）02-0016-04收稿日期：2018-02-13；修订日期：2018-02-25。

垃圾焚烧发电与垃圾填埋气体发电的对比研究首先，垃圾焚烧发电是通过在高温条件下将垃圾燃烧产生热能，再利用热能发电。

垃圾填埋气体发电则是通过垃圾在填埋过程中产生的甲烷气体进行捕集和利用。

从能源利用效率来看，垃圾焚烧发电优于垃圾填埋气体发电。

垃圾焚烧可以对垃圾进行充分燃烧，释放出的热能可以用于发电，同时剩余的废渣可以进行资源化利用或安全处置。

而垃圾填埋过程中产生的甲烷气体虽然可以捕集利用，但因填埋过程不完全，加之甲烷可以渗透土壤和逸散，导致部分能源损失。

其次，环境影响方面，垃圾焚烧发电和垃圾填埋气体发电存在一定的差异。

垃圾焚烧过程会产生大量的烟尘、二氧化硫等污染物，但通过烟气净化设施可以大幅减少污染物的排放。

而垃圾填埋过程中，由于缺氧条件下垃圾发酵分解，会产生大量的甲烷气体，甲烷是一种温室气体，会对全球气候变暖造成影响。

此外，填埋过程也会产生渗滤液，这是一种污染性较高的废水。

因此，在环境影响上，垃圾焚烧发电需要注重烟气污染物的减排，而垃圾填埋气体发电则需要控制甲烷气体的排放和渗滤液的处理。

再次，经济可行性方面，垃圾焚烧发电和垃圾填埋气体发电都需要一定的投资成本。

垃圾焚烧发电需要建设高温燃烧炉、净化设施等设备，而垃圾填埋气体发电需要建设捕集、管道输送等设施。

在运行成本上，由于垃圾填埋气体发电需要定期维护和修复捕集系统，所以相对而言更高。

而垃圾焚烧发电可以通过热能发电实现自给自足，因此在经济上更有竞争力。

综上所述，垃圾焚烧发电和垃圾填埋气体发电在能源利用效率、环境影响和经济可行性方面有一定差异。

在选择哪种处理方式时，需要综合考虑当地的资源和环境条件、废物产生量和组成、能源需求等因素，以找到最适合的垃圾处理方式。

同时，也需要加强技术研发和管理控制，提高垃圾处理的资源化利用和环境保护水平。

生活垃圾焚烧技术的比较及选择潘忠刚朱珂中国科学院工程热物理研究所北京中科通用能源环保有限责任公司摘要：本文结合对我国城市生活垃圾的特性和垃圾处理现状的描述，对机械炉排焚烧炉和循环流化床焚烧炉这两种主要技术的工艺过程和应用于焚烧处理我国混合收集的原生垃圾时的技术、经济和环境（特别是遏制二噁英生成的能力）特点进行了比较，以期为技术选择提供有实际意义的参考。

关键字：生活垃圾；焚烧；机械炉排炉；循环流化床炉A comparison and Selection Consideration of MSW IncinerationTechnologyPan Zhonggang (Institute of Engineering Thermophysics, CAS) Abstract: Following a brief description of the MSW management status and the composition characters in China, this paper analyses two mainstream incineration technologies for unclassified MSW disposal, namely the mechanical grate incinerator and CFB incinerator, in terms of the general process behavior, the technical, economical and environmental performance, especially the capability to prevent PCDD/Fs formation. It is expected to provide a realistic assistance to whom involved in selection of an incineration technology,Key Words: municipal solid waste (MSW)；incineration；grate；CFB1 我国生活垃圾处理概况近年来，随着国民经济的持续高速发展和城市化进程加快，我国城市生活垃圾产生量增长很快，特别在东南部经济发达、人口密集、土地资源特别紧缺的地区，传统的填埋、堆肥等工艺已经不能满足日常垃圾处理的要求，而作为最具减量化、无害化和资源化优势的焚烧处理工艺成为不少城市解决垃圾围城问题的首选方案。