焚烧城市垃圾发电技术分析

吴则江   郭树青   仝鼎

摘要：随着城市化进程的不断加速和人口数量的不断增长，城市垃圾处理已经成为一项严峻的环境问题。目前，城市垃圾处理的主要方式是填埋和焚烧。然而，填埋会造成地下水和土壤的污染，而焚烧会排放大量的有害气体。为了解决这一问题，发展焚烧城市垃圾发电技术已成为一种重要的途径。本文将对焚烧城市垃圾发电技术进行分析和研究，探讨其优缺点和未来发展方向，以期为相关人员和工程提供参考。

关键词：城市垃圾；焚烧；发电技术

引言：城市垃圾问题一直是一个困扰着城市化进程的难题。传统的城市垃圾处理方式往往是填埋和堆放，这种处理方式存在着环境污染和资源浪费的问题。近年来，随着技术的不断发展，焚烧城市垃圾发电技术成为了一种新的处理方式，能够有效地解决城市垃圾处理的问题，并在节能减排、资源利用等方面也具有显著优势。因此，研究和分析焚烧城市垃圾发电技术的优缺点和发展前景，对于推动城市垃圾处理方式的创新和升级，促进城市可持续发展具有重要意义。

一、焚烧城市垃圾发电技术的优缺点

城市垃圾处理一直是城市管理的重要问题之一。传统的处理方式包括填埋和堆肥等，但这些方式存在着很多问题，如空间占用大、产生渗沥液等污染物质、难以有效回收资源等。因此，焚烧城市垃圾发电技术逐渐成为了城市垃圾处理的一种重要方式。焚烧城市垃圾发电技术可以将垃圾经过高温高压燃烧处理，将垃圾转化为电能，同时有效降低垃圾体积，减少填埋处理的需求。在焚烧城市垃圾发电技术的应用过程中，既有优点，也存在缺点。因此，在进行焚烧城市垃圾发电技术的设计和应用时，需要进行综合考虑和权衡。

1、优点

（1）处理效率高：焚烧城市垃圾发电技术的处理效率高是其最显著的优点之一。垃圾经过高温高压燃烧，可有效降低垃圾体积，减少填埋处理的需求。此外，焚烧过程中产生的热能可以被回收利用，实现能源的可持续发展。因此，焚烧城市垃圾发电技术是一种高效、节能、环保的处理垃圾方式，受到了广泛的关注和应用[1]。

（2）可持续发展：除了可以将城市垃圾处理成电能外，焚烧城市垃圾发电技术还可以将垃圾中的有机质转化成有机肥料，用于农业生产。这不仅可以解决城市垃圾处理的问题，还可以为农业提供有机肥料，促进农业可持续发展。因此，焚烧城市垃圾发电技术的可持续发展性十分重要。

（3）环境友好：焚烧城市垃圾发电技术能够有效减少垃圾填埋场所需的土地面积，降低了垃圾的二次污染，同时通过废气处理技术可以有效减少二氧化硫、氮氧化物等有害气体的排放，对保护环境具有重要意义。此外，焚烧城市垃圾发电技术还可以减少对非可再生资源的需求，有助于促进资源的循环利用和可持续发展。

2、缺点

（1）占用土地面积大：焚烧城市垃圾发电厂需要建设燃烧炉、锅炉、蒸汽轮机等设备，还需要建设储存和输送垃圾的设备和系统，这些设备和系统需要占用大量的土地面积。此外，焚烧城市垃圾发电厂需要建设垃圾填埋场和渗滤液处理场等辅助设施，也需要占用大量的土地面积。因此，焚烧城市垃圾发电技术的建设需要占用大量的土地面积，增加了垃圾处理厂的建设成本。

（2）可能产生有害气体：焚烧城市垃圾发电过程中产生的二氧化硫和氮氧化物等有害气体，如果没有进行有效处理，会对环境和人体健康造成不良影响。为了减少污染，需要在垃圾焚烧发电厂中设置废气处理系统，对废气进行脱硫、脱氮、除尘等处理，将有害物质降至最低程度，减少对环境的影响。

（3）可能产生二次污染：焚烧城市垃圾发电技术产生的废渣主要包括灰渣和飞灰，其中灰渣可以通过固体废物填埋、用于水泥生产等方式进行处理和处置，而飞灰则需要进行特殊处理，避免对环境产生二次污染。因此，在垃圾焚烧发电技术的应用过程中，需要采取措施防止二次污染的产生，保护环境。

因此，在实际应用过程中，需要充分考虑这些缺点和挑战，并采取相应的措施进行解决和改善。例如，在垃圾预处理阶段，采用先进的分类技术，可以减少燃烧过程中产生的废渣量；在废气处理阶段，采用先进的干式和湿式处理技术，可以有效减少废气对环境的影响；同时在废渣处理和处置过程中，采用先进的技术和设备，可以将固体废渣处理和处置得更加彻底和环保。

二、焚烧城市垃圾发电技术的工作原理

焚烧城市垃圾发电技术是利用城市垃圾的热能进行发电的过程。其工作原理如下：

1、预处理：预处理的方法有很多种，常见的包括机械分选、手工分拣、磁选、重力分选等。通过这些方法可以将垃圾中的可回收物、有害物质、易燃物等分开，降低焚烧过程中产生的废气和固体废渣的污染程度。此外，还可以进行湿法脱硝、干法脱硝、脱硫等处理，减少焚烧废气中的有害气体排放。

2、燃烧：在燃烧过程中，垃圾中的有机物质会被分解成二氧化碳和水蒸气等物质，同时释放出大量的热能。这些热能可以用来产生蒸汽，驱动涡轮机转动，进而发电。焚烧过程中，需要对废气进行处理，以减少对环境的污染。

3、蒸汽发电：在蒸汽发电过程中，高温高压的蒸汽会带动汽轮机旋转，产生动能，然后通过发电机将动能转化为电能，进而向电网供应清洁的电力。与传统的火力发电方式相比，焚烧城市垃圾发电技术不但能够有效地处理城市垃圾，减少了对环境的影响，同时还能够产生可再生的清洁能源，为城市的可持续发展提供了支持[2]。

4、废气处理：干式废气处理通过电除尘器和脱硝器等设备将废气中的灰尘、二氧化硫和氮氧化物等有害物质去除，使废气排放符合环保要求。湿式废气处理则通过喷淋塔将废气与水接触，利用水对废气中的污染物进行吸收和净化。这两种废气处理方式都可以有效地减少废气对环境的影响，保障环境的清洁和健康。

5、废渣处理：废渣处理主要是将焚烧产生的废渣进行分类和处理，以减少其对环境的影响。磁选可以去除铁和钢等金属物质，破碎和筛分可以将废渣进行细碎和分类，以便进行后续的处理和处置。废渣处理的主要目的是将废渣减少到最小，并尽可能地回收和利用资源[3]。 

三、焚烧城市垃圾发电技术的应用现状

焚烧城市垃圾发电技术在世界各地得到了广泛应用。目前，欧美等地已经形成了相对成熟的城市垃圾焚烧发电系统，如英国的伯明翰能源回收中心和美国的纽约市东河清洁能源中心等。亚洲地区也开始逐渐推广该技术，如中国的北京市海淀区垃圾焚烧发电厂和韩国的首尔地区垃圾焚烧厂等。

在中国，随着城市化进程的不断推进和垃圾问题的日益突出，焚烧城市垃圾发电技术得到了广泛应用和发展。目前，中国已经建成了一批规模较大、技术较为成熟的垃圾焚烧发电厂，如上海市嘉定区垃圾焚烧发电厂和广州市从化区垃圾焚烧发电厂等。同时，还有一些新的垃圾焚烧发电项目正在建设中，如北京市朝阳区垃圾焚烧发电厂和成都市垃圾焚烧发电厂等。

结束语：总体来说，焚烧城市垃圾发电技术是一种可持续发展的清洁能源，具有高效处理垃圾、转化热能为电能的优点。然而，其建设成本高、占地面积大、可能产生有害气体和二次污染等缺点也需要引起关注。因此，在实践中需要注重科学合理的规划和管理，以保证焚烧城市垃圾发电技术的安全和环保性。同时，需要进一步研究和开发新型的垃圾处理技术，以更好地解决垃圾处理和能源供应的问题。

参考文献：

[1]林海清.城市生活垃圾焚烧发电技术分析[J].低碳世界,2016(20):12-13.

[2]彭恒,李红梅.城市生活垃圾发电工艺技术分析[J].中国工程咨询,2016(07):58-60.

[3]侯国栋.焚烧城市垃圾发电技术分析[J].科技与创新,2015(13):139-140.