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【摘 要】 人口的增加,城市规模的扩大和生活水平提高使得垃圾产量不断增加,我国城市生活垃圾总量已经进入世界垃圾高产国行列,增长速率居世界第一位,堆积如山的垃圾给城市的环境带来很多危害,本文主要对生活垃圾焚烧发电相关问题进行了简要分析。
【关键词】 生活垃圾;焚烧;发电
引言:
随着当今社会经济的高速发展,人们的生活水平的不断提高,生活垃圾产量日益增加,成份变得日益复杂。这些垃圾不仅占用了大量的土地,破坏了城市景观,而且对人类赖以生存的环境造成了持续性的污染,进而对人类的健康构成威胁。生活垃圾处理成了目前城市发展需要迫切解决的问题。
一、我国垃圾焚烧发电的发展
我国城市生活垃圾主要通过填埋、堆肥、焚烧三种方式进行处理,以实现“减量化、无害化和资源化”的目标。填埋是我国生活垃圾处理的主要方式,近几年发展缓慢。
城市生活垃圾发电是近30年发展起来的新技术,特别是20世纪70年代以来,由于资源和能源危机的影响,发达国家对垃圾采取了“资源化”方针,垃圾处理不断向“资源化”发展,垃圾发电站在发达国家迅猛发展。最先利用垃圾发电的是德国和美国。垃圾焚烧主要是可以有效减少垃圾容量75%以上,节省土地,不易产生污水渗透等污染,并且产生热值可以用来供热、发电等再次利用。
我国垃圾焚烧发电虽说起步较晚,但近年来发展迅速,特别是2002年以来,国家和有关部门陆续出台和实施了市政公用事业的开放政策、特许经营政策、投资体制改革政策、鼓励非公经济政策等一系列相关的改革政策,加快了市政公用行业的改革开放和市场化经济的发展。作为最为传统的市政公用事业,垃圾处理领域也改变了政府单一的投融资渠道,而走向了投资主体多元化和融资渠道多样化的发展道路。自我国第一座垃圾焚烧厂——深圳市市政环卫综合处理厂建成投产后,“十五”期间,国家已经在上海、天津、杭州、哈尔滨等大城市建成垃圾焚烧发电厂近三十座,“十一五”期间,建成和在建的垃圾焚烧发电厂有近60座。根据规划,“十二五”期间,全国将新增处理垃圾能力约40万吨/日,新增投资约1400亿元。到2015年城市生活垃圾处理量要达到1.92亿吨,较2009年增长71%(“十一五”期间仅增长40%),垃圾无害化处理率达到80%,而2011年城市生活垃圾无害化处理率目标为74%。
二、垃圾发电在电力市场中的作用
垃圾焚烧发电不仅可以实现垃圾无害化、减量化和资源化,同时它与风力发电,太阳能发电等无公害新能源,将成为分散型电源系统和电力生产一次能源多元化的重要组成部分。它在我国电力市场中起着不可或缺的作用。
1、缓解了电力供需不平衡。垃圾焚烧发电厂一般建在城市周边或市区,焚烧垃圾所发的电能直接并入城市电网,缓解了城市电力供应不足的问题。
2、调整了电源结构。我国的电源结构中,火电所占比重最多,每年消耗的煤炭占全国煤炭消耗量一半以上。而清洁能源、可再生能源的开发力度远远不够。垃圾焚烧发电有助于电源结构的改善,增加电力安全。
3、垃圾焚烧发电厂具有装机容量小,分布较分散的特点。垃圾焚烧发电厂的单机容量从6MW到40MW不等,從机组容量上看,垃圾发电厂运行的启停对整个电网的影响不大。分散型电源系统在未来电力生产中将占有决定性作用,国内许多城市建设不止一座垃圾发电厂,它将成为分散型电源的重要组成部分。
4、促进电力投资的多样化。国内的电厂投资金额一般在数亿元,且多数为五大发电集团,而垃圾发电厂主要为民营企业,对经济投资来说,是一种新的电力投资渠道。
三、城市生活垃圾焚烧发电的效益
1、垃圾焚烧发电的经济效益
垃圾焚烧发电的直接经济效益包括电力销售收益和金属销售收益。此外,还有减少垃圾填埋处理费用的收益。据调查我国中小城市生活垃圾热值在3000~8500kJ/kg,垃圾焚烧发电的热效率可达到80%以上,按日处理规模为1000t生活垃圾的发电厂计算,年可发电约1.46亿千瓦时,扣除自身用电量(按20%计),则可实现上网电量1.17亿千瓦时,按国家上网电价0.65元/kwh计算,上网电量收益7600万元。
2、垃圾焚烧发电节约土地资源
垃圾焚烧发电可以使垃圾的无害化处理更加彻底,垃圾减量效果明显,垃圾焚烧后体积减少90%,重量减少80%;按70万人口的中小城市生活垃圾产生量按1kg/天人计算,垃圾焚烧后填埋量可由700吨/天减少到140吨/天,填埋用地减少到原来的十分之一。参照铁岭市柴河生活垃圾处理厂生活垃圾处理情况,垃圾填埋用地量可由填埋处理的用地量400多亩减少到40亩,垃圾焚烧发电厂占地按80亩计,则建设垃圾焚烧发电厂处理10年的生活垃圾可就可节省土地280亩。
3、垃圾焚烧发电节约不可再生能源
焚烧产生的高温烟气经过回收利用,用于发电,按3.1中处理和发电规模计算,年发电量可达1.17亿kwh,相当于火力发电电厂消耗3.57万吨标准煤的发电量。以生活垃圾焚烧发电替代燃煤火电厂发电,可减少不可再生资源煤的消耗。
4、垃圾焚烧发电消除填埋的负面环境影响
生活垃圾填埋处理侵占土地,填埋过程及填埋后产生渗滤液、甲烷气体和恶臭,通过垃圾焚烧发电,对生活垃圾进行最终处置,消除生活垃圾填埋过程对环境卫生的影响。
四、垃圾发电的问题
1、二恶英排放
二恶英的生成机理极复杂,一般认为二恶英是焚烧含氯物质时生成的。它是一种无色无味的脂溶性有毒的含氯化合物,毒性极大,且致癌性极强,还可引起严重的皮肤病。虽然根据垃圾焚烧发电过程中二恶英的生成机理,从“燃烧前、燃烧中、燃烧后”三个环节中对二恶英的生成进行了控制,但还应该加大力度,研究二恶英精确的检测技术,如在线检测。
2、废水、废气的污染
垃圾贮藏时会发酵产生臭气,在可能泄漏废气的部位使用负压系统,避免漏入大气中。垃圾处理过程产生的发酵废水、滤液,因其中含有BOD等有害物质,引入污水处理设施,处理后的水应考虑循环使用,做到零排放。焚烧产生的有害物质进行相应的处理,将NO、SO化合物及HCL等气体排放控制在国家标准之内。必要时应在锅炉尾部安装脱除有害气体的烟气处理装置。
3、固体废弃物的污染
垃圾焚烧炉内消灭了绝大多数生物的病毒性的污染,因垃圾中含有有害重金属铅、镉和汞等,焚烧后会残留在灰烬中。从重金属处理的角度看,垃圾焚烧并没有使污染物彻底消失,而是转移到灰烬中了。随着我国生活垃圾中所含重金属量的逐年增加,固体废弃物的处理也将成为日益突出的问题。引进国外技术的同时,应自主研究可行的重金属污染治理技术。
4、垃圾分类
将垃圾进行分类是提高垃圾热值的一种方法。我国大部分地区垃圾热值低,生活垃圾热值达到5000KJ/kg,在焚烧时不需要添加辅助燃料,可实现垃圾自主燃烧。在政府的号召下,垃圾分类的试点工作虽然成果丰硕,但还有一定的不足,仍需加大垃圾分类的宣传和推进力度。
五、结束语
垃圾焚烧发电是实现城市垃圾资源化、无害化和减量化处理的有效途径,它与水电、风电、太阳能发电等新能源发电成为分散型电源的重要组成部分,优化了我国电源结构,缓解了电力供需不平衡的问题。伴随着垃圾焚烧发电技术的广泛应用,二恶英的排放,废水、废气的排放,重金属的残留,垃圾分类等不容忽视的问题都逐渐突显。在技术上,消化吸收国外技术的前提下,提高我国自主创新能力。在政策上,以政府为主导,加大相关政策的实施力度。
参考文献:
[1]雷波.垃圾焚烧发电的现状与发展[J].科技创新导报,2011.
[2]方源圆,周守航,阎丽娟.中国城市垃圾焚烧发电技术与应用[J].节能科技,2010.
[3]刘然,陈征.城市垃圾焚烧发电现状及发展前景[J].实用技术沙龙,2011.
【关键词】 生活垃圾;焚烧;发电
引言:
随着当今社会经济的高速发展,人们的生活水平的不断提高,生活垃圾产量日益增加,成份变得日益复杂。这些垃圾不仅占用了大量的土地,破坏了城市景观,而且对人类赖以生存的环境造成了持续性的污染,进而对人类的健康构成威胁。生活垃圾处理成了目前城市发展需要迫切解决的问题。
一、我国垃圾焚烧发电的发展
我国城市生活垃圾主要通过填埋、堆肥、焚烧三种方式进行处理,以实现“减量化、无害化和资源化”的目标。填埋是我国生活垃圾处理的主要方式,近几年发展缓慢。
城市生活垃圾发电是近30年发展起来的新技术,特别是20世纪70年代以来,由于资源和能源危机的影响,发达国家对垃圾采取了“资源化”方针,垃圾处理不断向“资源化”发展,垃圾发电站在发达国家迅猛发展。最先利用垃圾发电的是德国和美国。垃圾焚烧主要是可以有效减少垃圾容量75%以上,节省土地,不易产生污水渗透等污染,并且产生热值可以用来供热、发电等再次利用。
我国垃圾焚烧发电虽说起步较晚,但近年来发展迅速,特别是2002年以来,国家和有关部门陆续出台和实施了市政公用事业的开放政策、特许经营政策、投资体制改革政策、鼓励非公经济政策等一系列相关的改革政策,加快了市政公用行业的改革开放和市场化经济的发展。作为最为传统的市政公用事业,垃圾处理领域也改变了政府单一的投融资渠道,而走向了投资主体多元化和融资渠道多样化的发展道路。自我国第一座垃圾焚烧厂——深圳市市政环卫综合处理厂建成投产后,“十五”期间,国家已经在上海、天津、杭州、哈尔滨等大城市建成垃圾焚烧发电厂近三十座,“十一五”期间,建成和在建的垃圾焚烧发电厂有近60座。根据规划,“十二五”期间,全国将新增处理垃圾能力约40万吨/日,新增投资约1400亿元。到2015年城市生活垃圾处理量要达到1.92亿吨,较2009年增长71%(“十一五”期间仅增长40%),垃圾无害化处理率达到80%,而2011年城市生活垃圾无害化处理率目标为74%。
二、垃圾发电在电力市场中的作用
垃圾焚烧发电不仅可以实现垃圾无害化、减量化和资源化,同时它与风力发电,太阳能发电等无公害新能源,将成为分散型电源系统和电力生产一次能源多元化的重要组成部分。它在我国电力市场中起着不可或缺的作用。
1、缓解了电力供需不平衡。垃圾焚烧发电厂一般建在城市周边或市区,焚烧垃圾所发的电能直接并入城市电网,缓解了城市电力供应不足的问题。
2、调整了电源结构。我国的电源结构中,火电所占比重最多,每年消耗的煤炭占全国煤炭消耗量一半以上。而清洁能源、可再生能源的开发力度远远不够。垃圾焚烧发电有助于电源结构的改善,增加电力安全。
3、垃圾焚烧发电厂具有装机容量小,分布较分散的特点。垃圾焚烧发电厂的单机容量从6MW到40MW不等,從机组容量上看,垃圾发电厂运行的启停对整个电网的影响不大。分散型电源系统在未来电力生产中将占有决定性作用,国内许多城市建设不止一座垃圾发电厂,它将成为分散型电源的重要组成部分。
4、促进电力投资的多样化。国内的电厂投资金额一般在数亿元,且多数为五大发电集团,而垃圾发电厂主要为民营企业,对经济投资来说,是一种新的电力投资渠道。
三、城市生活垃圾焚烧发电的效益
1、垃圾焚烧发电的经济效益
垃圾焚烧发电的直接经济效益包括电力销售收益和金属销售收益。此外,还有减少垃圾填埋处理费用的收益。据调查我国中小城市生活垃圾热值在3000~8500kJ/kg,垃圾焚烧发电的热效率可达到80%以上,按日处理规模为1000t生活垃圾的发电厂计算,年可发电约1.46亿千瓦时,扣除自身用电量(按20%计),则可实现上网电量1.17亿千瓦时,按国家上网电价0.65元/kwh计算,上网电量收益7600万元。
2、垃圾焚烧发电节约土地资源
垃圾焚烧发电可以使垃圾的无害化处理更加彻底,垃圾减量效果明显,垃圾焚烧后体积减少90%,重量减少80%;按70万人口的中小城市生活垃圾产生量按1kg/天人计算,垃圾焚烧后填埋量可由700吨/天减少到140吨/天,填埋用地减少到原来的十分之一。参照铁岭市柴河生活垃圾处理厂生活垃圾处理情况,垃圾填埋用地量可由填埋处理的用地量400多亩减少到40亩,垃圾焚烧发电厂占地按80亩计,则建设垃圾焚烧发电厂处理10年的生活垃圾可就可节省土地280亩。
3、垃圾焚烧发电节约不可再生能源
焚烧产生的高温烟气经过回收利用,用于发电,按3.1中处理和发电规模计算,年发电量可达1.17亿kwh,相当于火力发电电厂消耗3.57万吨标准煤的发电量。以生活垃圾焚烧发电替代燃煤火电厂发电,可减少不可再生资源煤的消耗。
4、垃圾焚烧发电消除填埋的负面环境影响
生活垃圾填埋处理侵占土地,填埋过程及填埋后产生渗滤液、甲烷气体和恶臭,通过垃圾焚烧发电,对生活垃圾进行最终处置,消除生活垃圾填埋过程对环境卫生的影响。
四、垃圾发电的问题
1、二恶英排放
二恶英的生成机理极复杂,一般认为二恶英是焚烧含氯物质时生成的。它是一种无色无味的脂溶性有毒的含氯化合物,毒性极大,且致癌性极强,还可引起严重的皮肤病。虽然根据垃圾焚烧发电过程中二恶英的生成机理,从“燃烧前、燃烧中、燃烧后”三个环节中对二恶英的生成进行了控制,但还应该加大力度,研究二恶英精确的检测技术,如在线检测。
2、废水、废气的污染
垃圾贮藏时会发酵产生臭气,在可能泄漏废气的部位使用负压系统,避免漏入大气中。垃圾处理过程产生的发酵废水、滤液,因其中含有BOD等有害物质,引入污水处理设施,处理后的水应考虑循环使用,做到零排放。焚烧产生的有害物质进行相应的处理,将NO、SO化合物及HCL等气体排放控制在国家标准之内。必要时应在锅炉尾部安装脱除有害气体的烟气处理装置。
3、固体废弃物的污染
垃圾焚烧炉内消灭了绝大多数生物的病毒性的污染,因垃圾中含有有害重金属铅、镉和汞等,焚烧后会残留在灰烬中。从重金属处理的角度看,垃圾焚烧并没有使污染物彻底消失,而是转移到灰烬中了。随着我国生活垃圾中所含重金属量的逐年增加,固体废弃物的处理也将成为日益突出的问题。引进国外技术的同时,应自主研究可行的重金属污染治理技术。
4、垃圾分类
将垃圾进行分类是提高垃圾热值的一种方法。我国大部分地区垃圾热值低,生活垃圾热值达到5000KJ/kg,在焚烧时不需要添加辅助燃料,可实现垃圾自主燃烧。在政府的号召下,垃圾分类的试点工作虽然成果丰硕,但还有一定的不足,仍需加大垃圾分类的宣传和推进力度。
五、结束语
垃圾焚烧发电是实现城市垃圾资源化、无害化和减量化处理的有效途径,它与水电、风电、太阳能发电等新能源发电成为分散型电源的重要组成部分,优化了我国电源结构,缓解了电力供需不平衡的问题。伴随着垃圾焚烧发电技术的广泛应用,二恶英的排放,废水、废气的排放,重金属的残留,垃圾分类等不容忽视的问题都逐渐突显。在技术上,消化吸收国外技术的前提下,提高我国自主创新能力。在政策上,以政府为主导,加大相关政策的实施力度。
参考文献:
[1]雷波.垃圾焚烧发电的现状与发展[J].科技创新导报,2011.
[2]方源圆,周守航,阎丽娟.中国城市垃圾焚烧发电技术与应用[J].节能科技,2010.
[3]刘然,陈征.城市垃圾焚烧发电现状及发展前景[J].实用技术沙龙,2011.