2017年12月，中國(guó)環(huán)聯(lián)發(fā)布了五份最新發(fā)展報(bào)告：生活垃圾分類2017年度發(fā)展報(bào)告、生活垃圾處理行業(yè)2017年度發(fā)展報(bào)告、危廢處理行業(yè)2017年度發(fā)展報(bào)告、土壤修復(fù)行業(yè)2017年度發(fā)展報(bào)告和建筑垃圾處理行業(yè)2017年度發(fā)展報(bào)告。近期，固廢觀察將摘錄這幾份報(bào)告中，非常具有價(jià)值的一些數(shù)據(jù)和觀點(diǎn)，推出一系列固廢行業(yè)特輯，與大家一起做一次行業(yè)回顧與展望。
來(lái)源：中國(guó)環(huán)聯(lián)
隨著城鎮(zhèn)生活垃圾無(wú)害化處理技術(shù)的日漸成熟，城鎮(zhèn)生活垃圾的收集、運(yùn)輸、處理處置呈現(xiàn)如下發(fā)展趨勢(shì)：分類收集、分類運(yùn)輸、分類處理處置，以利于實(shí)現(xiàn)無(wú)害化、減量化、資源化。作業(yè)市場(chǎng)化、投資多元化，管理規(guī)范化，逐步向全過(guò)程管理發(fā)展。
發(fā)展的基本方向可歸納為以下幾個(gè)方面：由集中堆放向無(wú)害化處理方向發(fā)展；由治標(biāo)為主向標(biāo)本兼治方向發(fā)展；由較低水平的處理向較高水平的處理方向發(fā)展；由混合收集和處理向分類收集和處理方向發(fā)展；由以無(wú)害化為重點(diǎn)向無(wú)害化、減量化、資源化方向發(fā)展；由以末端處理處置向全過(guò)程治理方向發(fā)展；由以政府為主的投資體制向市場(chǎng)化投資體制發(fā)展。
根據(jù)中國(guó)環(huán)聯(lián)研究院數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2016年年底，投入運(yùn)行的生活垃圾焚燒發(fā)電廠有250座，總處理能力為23.7萬(wàn)噸/日,總裝機(jī)約為4880MW。其中采用爐排爐的焚燒發(fā)電廠有168座，合計(jì)處理能力達(dá)到16.4萬(wàn)噸/日,裝機(jī)達(dá)到3040MW；其余主要為采用流化床的焚燒發(fā)電廠，總計(jì)有82座，合計(jì)處理能力為7.3萬(wàn)噸/日,裝機(jī)達(dá)到1840MW。
投入運(yùn)行的生活垃圾焚燒發(fā)電廠（截至2016年年底）
城市生活垃圾焚燒廠分布
根據(jù)最新統(tǒng)計(jì)結(jié)果,截止至2017年7月,我國(guó)目前投入運(yùn)行的垃圾焚燒發(fā)電廠有262座。
全國(guó)各省市垃圾焚燒發(fā)電廠建投及運(yùn)營(yíng)數(shù)量
全國(guó)各省市生活垃圾焚燒發(fā)電廠分布圖
目前我國(guó)的生活垃圾焚燒發(fā)電廠主要分布在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的沿海地區(qū)和華北地區(qū)，按照省級(jí)排列，江蘇處理能力最大，山東省生活垃圾焚燒發(fā)電廠數(shù)量最多。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)內(nèi)地越來(lái)越多的地區(qū)和城市選擇建設(shè)生活垃圾焚燒發(fā)電廠。
各地生活垃圾焚燒發(fā)電廠分布圖
垃圾焚燒發(fā)電能力東部地區(qū)最大，中部次之，西部最少。東部地區(qū)，尤其是京津冀、長(zhǎng)三角和珠三角聚集度高。浙江、江蘇、廣東、山東和福建等省垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)數(shù)量位居前列。其中，浙江省在用垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)數(shù)量居全國(guó)第一，但新建數(shù)量已經(jīng)開(kāi)始放緩。江蘇、廣東和山東等省在建規(guī)模依然較大。西部省份中，青海省尚無(wú)垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)或在建項(xiàng)目。中部省份較為分散，安徽、湖南等省發(fā)展垃圾焚燒發(fā)電的勢(shì)頭較為強(qiáng)勁，而江西、河南等省發(fā)展垃圾焚燒發(fā)電的勢(shì)頭較弱。
生活垃圾焚燒常用爐型
目前最常用的幾種焚燒爐類型分別為爐排爐型焚燒爐、流化床型焚燒爐、回轉(zhuǎn)窯型焚燒爐。
01爐排爐型焚燒爐
對(duì)于爐排爐型焚燒爐而言，是機(jī)械爐排爐的一種，通過(guò)機(jī)械爐排行程爐床，在垃圾處理的過(guò)程中，依靠爐排的運(yùn)動(dòng)是垃圾在整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)中不斷翻動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)向前或是向后的推行。通常狀態(tài)下，垃圾燃燒中其基本的流程可以分為三個(gè)階段，分別是干燥階段、燃燒階段以及燃盡階段。
在整個(gè)焚燒工藝流程運(yùn)行中，通過(guò)一次風(fēng)機(jī)在垃圾儲(chǔ)坑的上部將垃圾發(fā)酵堆積所產(chǎn)生的臭氣引出，然后經(jīng)過(guò)蒸汽（空氣）預(yù)熱器的加熱處理，將其作為助燃空氣送入到焚燒爐之中，保證垃圾在較短的時(shí)間內(nèi)得到干燥處理。在燃燒階段中，為了保證垃圾得到充分的燃燒，需要在燃燒爐的上方通入二次風(fēng)，主要是為了加強(qiáng)氧氣氣流的干擾，增強(qiáng)助燃的空氣量，實(shí)現(xiàn)垃圾的一次性燃燒。
在爐排爐型焚燒爐技術(shù)運(yùn)用的過(guò)程中，其存在著一定的優(yōu)勢(shì)及缺陷因素：第一，優(yōu)勢(shì)分析。在爐排爐型焚燒爐技術(shù)使用的過(guò)程中，不需要添加煤或是其他輔助性的燃料，所以產(chǎn)生的煤渣也就相對(duì)較少。而且，在單臺(tái)焚燒爐垃圾處理的過(guò)程中，其容量相對(duì)較大，在處理中不需要對(duì)垃圾進(jìn)行分類處理。通過(guò)爐排的機(jī)械運(yùn)用，可以保證爐內(nèi)垃圾的穩(wěn)定燃燒，而且燃燒的過(guò)程較為完全，爐渣的熱灼現(xiàn)象逐漸降低。
通過(guò)對(duì)爐排爐型焚燒爐技術(shù)的分析可以發(fā)現(xiàn)，機(jī)械爐排焚燒爐存在著初投資、運(yùn)行以及維修費(fèi)用較高的現(xiàn)象，而且，排爐片的磨損腐蝕現(xiàn)象較為嚴(yán)重，因此，在垃圾處理技術(shù)選擇的過(guò)程中，需要對(duì)該技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)性的分析，保證垃圾處理的安全性及高效性。
02流化床型焚燒爐
在流化床焚燒技術(shù)運(yùn)用的過(guò)程中，其燃燒的原理主要是通過(guò)流態(tài)化技術(shù)進(jìn)行垃圾的燃燒，并借助砂進(jìn)行安全處置，從而達(dá)到生活垃圾焚燒介質(zhì)均勻傳熱以及完全燃燒的最終目的，在垃圾焚燒的過(guò)程中，空氣會(huì)從流化床底部噴入，并實(shí)現(xiàn)砂介質(zhì)的合理攪動(dòng)，使垃圾形成流態(tài)性。
通過(guò)流化床焚燒爐技術(shù)的運(yùn)用，可以充分保證爐膛下部布置的耐高溫特點(diǎn)，而且，系統(tǒng)板上裝有載熱的惰性粒子，并在床下布風(fēng)的同時(shí)使惰性顆粒呈現(xiàn)出沸騰的狀態(tài)，并形成流化床床段。在流化床焚燒垃圾的過(guò)程中，需要將垃圾進(jìn)行破碎處理，使垃圾達(dá)到一定的粒度狀態(tài)，而且，通過(guò)短時(shí)間的流化焚燒，可以借助燃風(fēng)作用將其在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行處理，從而形成流化床焚燒爐的合理性。
在流化床焚燒爐運(yùn)用的過(guò)程中，其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，流化床焚燒燃燒爐的效率相對(duì)較高，而且未燃物的排除率只有1%。第二，在爐內(nèi)燃燒中，爐內(nèi)沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，而且耐久性相對(duì)良好，可以延長(zhǎng)機(jī)械的使用壽命。
缺點(diǎn)：第一，流化床焚燒爐主要是依靠空氣進(jìn)行垃圾的處理及燃燒，然后在對(duì)進(jìn)爐的垃圾進(jìn)行有粒度的要求，通常情況下，進(jìn)爐的垃圾顆粒不能大于50mm，垃圾顆粒過(guò)大時(shí)會(huì)直接落到爐底，從而無(wú)法達(dá)到垃圾完全燃燒的最終目的。
第二，垃圾在爐內(nèi)沸騰的狀態(tài)會(huì)全部依靠大風(fēng)量高壓的空氣，存在著電耗大、生產(chǎn)灰量大的問(wèn)題，從而為下游煙氣凈化帶來(lái)了一定的負(fù)荷。第三，流化床焚燒爐在運(yùn)行及操作的過(guò)程中，其專業(yè)性的技術(shù)相對(duì)較高，因此，在調(diào)控手段優(yōu)化中，需要有專業(yè)性的技術(shù)人員進(jìn)行操作及引導(dǎo)。
03回轉(zhuǎn)窯型焚燒爐
在回轉(zhuǎn)爐焚燒技術(shù)運(yùn)用的過(guò)程中，其燃燒的技術(shù)主要采用了二段式的燃燒技術(shù)。在一段項(xiàng)目處理中采用了類似水泥窯的水平圓筒式燃燒式，并按照定速旋轉(zhuǎn)的方式到達(dá)攪拌垃圾的最終目的。當(dāng)垃圾在一燃燒室燃燒完成之后會(huì)直接進(jìn)入到二燃燒室，其中一燃燒室中產(chǎn)生廢氣，當(dāng)其含有有機(jī)物時(shí)，需要將其導(dǎo)入到二燃燒室之中，然后在運(yùn)用輔助燃油或是超量助燃空氣的燃燒效果。
在一燃燒室處理的過(guò)程中，由于轉(zhuǎn)速的變化，會(huì)導(dǎo)致底灰以及飛灰的分別處理，影響垃圾窯中的停留時(shí)間，同時(shí)對(duì)垃圾在高溫空氣中施加了較強(qiáng)的機(jī)械碰撞，實(shí)現(xiàn)了垃圾可燃物質(zhì)的有效處理。在回轉(zhuǎn)窯焚燒技術(shù)運(yùn)用的過(guò)程中，存在著優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)因素。
優(yōu)點(diǎn)：所處理的廢棄物不需通過(guò)預(yù)處理就可直接進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行處理，而且其適應(yīng)性相對(duì)廣泛。在垃圾處理中可以解除調(diào)控回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速，進(jìn)行垃圾停留時(shí)間的調(diào)節(jié)。同時(shí)，由于系統(tǒng)的機(jī)械振動(dòng)的運(yùn)行狀態(tài)，可以使垃圾達(dá)到良好的攪拌效果，提升垃圾處理的整體效率。
缺點(diǎn)：在回轉(zhuǎn)窯焚燒爐運(yùn)行的過(guò)程匯總，其燃燒需要過(guò)量的空氣，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率較低。垃圾處理量不大，而且燃燒問(wèn)題不能得到有效控制，需要輔助燃料達(dá)到燃燒的目的。圓球形的固體廢棄物容易發(fā)生回轉(zhuǎn)現(xiàn)象，不容易完全進(jìn)行燃燒，而且，在垃圾處理中，煙道中的浮選顆粒相對(duì)較多，而且，在處理污泥廢棄物的過(guò)程中，容易出現(xiàn)熔渣現(xiàn)象。
生活垃圾焚燒廠一般工藝流程
一般而言，不同生活垃圾焚燒廠、不同企業(yè)、不同研究機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)的生活垃圾焚燒技術(shù)與城市生活垃圾焚燒工藝流程不盡相同。圖7為城市生活垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)的一般工藝流程。
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