论文部分内容阅读
摘要：随着城市的迅速发展和人们的生活水平的不断提高，城市生活垃圾的产生量也日益剧增，处理量需求也正在逐步增大，然而焚烧发电将成为我国城市处理生活垃圾的主要方式，利用焚烧发电不仅减容效果好，还具有为城市提供电力资源等优势。目前城市垃圾处理方法主要有焚烧和填埋等，本文讲述了北京市生活垃圾焚烧处理现状，并以海淀区再生能源发电厂为例，分析焚烧的优势及发展的趋势。
关键词： 垃圾处理，焚烧发电，发展趋势
随着城市的迅速发展和人们的生活水平的不断提高，使得城市生活垃圾产量不断增加，处理需求也正在逐步增大，然而焚烧发电将成为我国城市处理生活垃圾的主要方式，焚烧发电不仅减容效果好，还具有为城市提供电力资源等优势。同样北京市经济、社会、文化高速发展，人们的日常生活产生了大量的生活垃圾，使首都环境、土地资源、城市运行和发展面临严峻挑战。
一、北京市垃圾处理历程
为解决生活垃圾无害化处理问题，从20实际90年代开始，北京市生活垃圾粪便处理设施建设基本经历了三个阶段。
第一个阶段是利用世界银行和德国政府赠款先后建设了阿苏卫、安定和北神树3座大型生活垃圾卫生填埋场和南宫生活垃圾堆肥厂，以及与其配套大屯、小武基和马家楼生活垃圾转运站，基本解决了东西城区全部生活垃圾以及朝陽区和丰台区部分生活垃圾的无害化处理问题，实现了北京市生活垃圾无害化处理设施从无到有的跨越，为后续设施建设提供借鉴和经验。
第二阶段是各区县结合自身情况陆续建设了一批生活垃圾粪便处理设施，基本解决了各区县生活垃圾粪便无害化处理问题，使全市生活垃圾粪便处理整体水平得到提高，这一阶段建设的生活垃圾处理设施以填埋场为主。
第三阶段是北京市生活垃圾处理方式逐渐由以填埋处理为主向以焚烧处理为主转变。由于生活垃圾的快速增长，原有的填埋场均出现使用寿命快速缩短的情况，为解决这一问题同时也为应对更高的环境保护要求，全市垃圾焚烧厂进入快速建设期，相继建成了高安屯、鲁家山、南宫等十余座焚烧厂。
二、焚烧发电厂的优势及特点
（1）焚烧发电厂的特点
垃圾焚烧厂主要包括焚烧炉、烟气处理系统、污水处理系统、发电系统、DCS控制系统等。焚烧炉是整个设施最核心的设备，主流炉型为炉排炉和循环流化床，其中炉排炉略占优势[1]。
处理设施的大气污染物、焚烧烟气、垃圾渗沥液等废水、废气、废渣均经处理后达标排放，焚烧烟气中的烟尘、酸性气体和重金属浓度远低于国家和北京市标准限值，二噁英浓度低于国家和北京市标准限值且达到了欧盟2000标准要求。目前随着焚烧厂的快速建设，设备自动化与全密闭作业程度越来越高，环保可控性越来越强。但同时大部分原生垃圾填埋场处于与焚烧厂的衔接过程中，在全面退出前普遍超负荷运行，臭气、渗沥液处理面临较大压力，这种情形还将维持一段时间。
（二）焚烧发电厂的优势
目前，对城市生活垃圾的处理与处置方式主要有卫生填埋、堆肥和焚烧3种方式。垃圾卫生填埋是最早使用的一种处置方式，其存在的弊端比较明显，一方面大量占用土地资源，另一方面垃圾填埋会对填埋场附近的土壤产生比较严重的土壤污染问题。垃圾堆肥处置方式虽然可以实现资源的再利用，然而其实现成本也比较高，同时，城市垃圾产生量的迅速增长，使这种处置方式难以从根本上缓解城市垃圾围城的压力。垃圾焚烧法主要通过对城市垃圾的高温焚烧从而对其减量化。然而在焚烧过程中会产生大量有毒有害气体，如二噁英等等。因而对其焚烧排放烟气的治理也成为该方法能否大力推广的关键因素[2]。
垃圾焚烧发电主要通过城市垃圾集中处置，在密闭的锅炉内进行高温焚烧，随后将焚烧后产生的热能以及蒸汽通过汽轮机发电。一方面实现了城市垃圾的减害减量化，另一方面实现了城市生活垃圾的资源利用。
三、北京市海淀区循环经济产业园再生能源发电厂实例
海淀区再生能源发电厂（以下简称“本厂”）位于海淀区苏家坨镇大工村的海淀循环经济产业园内，总占地27.74公顷，厂区面积22.74公顷，总投资15.3亿元，设计处理生活垃圾2100吨/日，处理垃圾总量约80万吨/年，发电量约2.6亿千瓦时/年。本厂于2018年8月27日开始商业运行。
本厂拥有生活垃圾焚烧发电、垃圾渗滤液和废水处理、炉渣暂存区等完善的环保设施，设计配置3×675t/d焚烧线+2×20MW汽轮发电机组，其核心设备采用世界知名厂家的成熟产品，处理工艺采用了国际先进的炉排炉和烟气处理技术，保证垃圾在“3T+E”的工况下完成燃烧，有效的减少了污染物生成总量。同时，烟气处理采用了多项双重组合工艺，确保排放指标优于国家标准，达到欧盟2000/76/EU标准。
同时本厂除拥有先进的生活垃圾焚烧处理及烟气处理设施的同时，还配有渗滤液处理设施。该套设施主要处理垃圾存放产生的渗滤液，实现了产业园区内垃圾综合处理的高效性与完整性，经过处理的废水全部回收利用，真正实现了“零”排放，产生的沼气用于锅炉燃烧，使环保能源得到了充分的利用。
2018年全年接收垃圾总量832071.62吨，焚烧垃圾673452吨，发电2.74亿度，上网电量2.22亿度;2019年全年接收垃圾总量802028.98吨，焚烧垃圾669986.51吨，发电2.9亿度，上网电量2.33亿度;2020年全年接收垃圾总量718431.41吨，焚烧垃圾593458.61吨，发电2.6亿度，上网电量2亿度。
四、垃圾焚烧发电处理的发展趋势
为了实现城市生活垃圾的“无害化、减量化、资源化”处理，减少其对生态环境及民众身体健康的危害，目前国内外普遍采用的生活垃圾处理及处置方式主要有3种：卫生填埋、堆肥及焚烧发电。其中焚烧发电具有减容减量明显、无害化程度高、能源资源化效果好的特点[3]。焚烧发电势必成为我国城市生活垃圾处理的主流技术。
长期以来，我国由于城市垃圾处理投资渠道单一，缺少必要的设施建设、运行和维护资金，处理设施严重不足，处理水平普遍不高，相当一部分城市的环境受到生活垃圾的污染。对着我国城市化进程的加快，城市生活垃圾数量将迅速增加，城市生活垃圾的无害化处理能力和水平与实现人与自然协调发展的要求之间差距较大，形势严峻[4]。
五、总结
随着我国对环境改的重视，以及越来越严格的烟气排放要求，焚烧技术必须适合未来发展趋势，同时期待垃圾焚烧发电产业不断取得新的进步。
参考文献
[1]刘峰.张益.我国生活垃圾焚烧行业发展现状与趋势[J].环境卫生工程，2012，20（2）7-8.
[2]杨征.城市垃圾焚烧发电发展现状与展望[J].中国资源综合利用，2016，34（12）33-35.
[3]郑世伟.鲍建镇，张茂，陈垒，李虎.我国城市生活垃圾焚烧发电市场现状及前景[J].再生资源与循环经济，2017（4）19-22.
[4]王琪.我国城市生活垃圾处理现状及存在的问题[J].环境经济，2005（10）23-29.
北京市海淀区循环经济产业园管理中心 北京 100080
关键词： 垃圾处理，焚烧发电，发展趋势
随着城市的迅速发展和人们的生活水平的不断提高，使得城市生活垃圾产量不断增加，处理需求也正在逐步增大，然而焚烧发电将成为我国城市处理生活垃圾的主要方式，焚烧发电不仅减容效果好，还具有为城市提供电力资源等优势。同样北京市经济、社会、文化高速发展，人们的日常生活产生了大量的生活垃圾，使首都环境、土地资源、城市运行和发展面临严峻挑战。
一、北京市垃圾处理历程
为解决生活垃圾无害化处理问题，从20实际90年代开始，北京市生活垃圾粪便处理设施建设基本经历了三个阶段。
第一个阶段是利用世界银行和德国政府赠款先后建设了阿苏卫、安定和北神树3座大型生活垃圾卫生填埋场和南宫生活垃圾堆肥厂，以及与其配套大屯、小武基和马家楼生活垃圾转运站，基本解决了东西城区全部生活垃圾以及朝陽区和丰台区部分生活垃圾的无害化处理问题，实现了北京市生活垃圾无害化处理设施从无到有的跨越，为后续设施建设提供借鉴和经验。
第二阶段是各区县结合自身情况陆续建设了一批生活垃圾粪便处理设施，基本解决了各区县生活垃圾粪便无害化处理问题，使全市生活垃圾粪便处理整体水平得到提高，这一阶段建设的生活垃圾处理设施以填埋场为主。
第三阶段是北京市生活垃圾处理方式逐渐由以填埋处理为主向以焚烧处理为主转变。由于生活垃圾的快速增长，原有的填埋场均出现使用寿命快速缩短的情况，为解决这一问题同时也为应对更高的环境保护要求，全市垃圾焚烧厂进入快速建设期，相继建成了高安屯、鲁家山、南宫等十余座焚烧厂。
二、焚烧发电厂的优势及特点
（1）焚烧发电厂的特点
垃圾焚烧厂主要包括焚烧炉、烟气处理系统、污水处理系统、发电系统、DCS控制系统等。焚烧炉是整个设施最核心的设备，主流炉型为炉排炉和循环流化床，其中炉排炉略占优势[1]。
处理设施的大气污染物、焚烧烟气、垃圾渗沥液等废水、废气、废渣均经处理后达标排放，焚烧烟气中的烟尘、酸性气体和重金属浓度远低于国家和北京市标准限值，二噁英浓度低于国家和北京市标准限值且达到了欧盟2000标准要求。目前随着焚烧厂的快速建设，设备自动化与全密闭作业程度越来越高，环保可控性越来越强。但同时大部分原生垃圾填埋场处于与焚烧厂的衔接过程中，在全面退出前普遍超负荷运行，臭气、渗沥液处理面临较大压力，这种情形还将维持一段时间。
（二）焚烧发电厂的优势
目前，对城市生活垃圾的处理与处置方式主要有卫生填埋、堆肥和焚烧3种方式。垃圾卫生填埋是最早使用的一种处置方式，其存在的弊端比较明显，一方面大量占用土地资源，另一方面垃圾填埋会对填埋场附近的土壤产生比较严重的土壤污染问题。垃圾堆肥处置方式虽然可以实现资源的再利用，然而其实现成本也比较高，同时，城市垃圾产生量的迅速增长，使这种处置方式难以从根本上缓解城市垃圾围城的压力。垃圾焚烧法主要通过对城市垃圾的高温焚烧从而对其减量化。然而在焚烧过程中会产生大量有毒有害气体，如二噁英等等。因而对其焚烧排放烟气的治理也成为该方法能否大力推广的关键因素[2]。
垃圾焚烧发电主要通过城市垃圾集中处置，在密闭的锅炉内进行高温焚烧，随后将焚烧后产生的热能以及蒸汽通过汽轮机发电。一方面实现了城市垃圾的减害减量化，另一方面实现了城市生活垃圾的资源利用。
三、北京市海淀区循环经济产业园再生能源发电厂实例
海淀区再生能源发电厂（以下简称“本厂”）位于海淀区苏家坨镇大工村的海淀循环经济产业园内，总占地27.74公顷，厂区面积22.74公顷，总投资15.3亿元，设计处理生活垃圾2100吨/日，处理垃圾总量约80万吨/年，发电量约2.6亿千瓦时/年。本厂于2018年8月27日开始商业运行。
本厂拥有生活垃圾焚烧发电、垃圾渗滤液和废水处理、炉渣暂存区等完善的环保设施，设计配置3×675t/d焚烧线+2×20MW汽轮发电机组，其核心设备采用世界知名厂家的成熟产品，处理工艺采用了国际先进的炉排炉和烟气处理技术，保证垃圾在“3T+E”的工况下完成燃烧，有效的减少了污染物生成总量。同时，烟气处理采用了多项双重组合工艺，确保排放指标优于国家标准，达到欧盟2000/76/EU标准。
同时本厂除拥有先进的生活垃圾焚烧处理及烟气处理设施的同时，还配有渗滤液处理设施。该套设施主要处理垃圾存放产生的渗滤液，实现了产业园区内垃圾综合处理的高效性与完整性，经过处理的废水全部回收利用，真正实现了“零”排放，产生的沼气用于锅炉燃烧，使环保能源得到了充分的利用。
2018年全年接收垃圾总量832071.62吨，焚烧垃圾673452吨，发电2.74亿度，上网电量2.22亿度;2019年全年接收垃圾总量802028.98吨，焚烧垃圾669986.51吨，发电2.9亿度，上网电量2.33亿度;2020年全年接收垃圾总量718431.41吨，焚烧垃圾593458.61吨，发电2.6亿度，上网电量2亿度。
四、垃圾焚烧发电处理的发展趋势
为了实现城市生活垃圾的“无害化、减量化、资源化”处理，减少其对生态环境及民众身体健康的危害，目前国内外普遍采用的生活垃圾处理及处置方式主要有3种：卫生填埋、堆肥及焚烧发电。其中焚烧发电具有减容减量明显、无害化程度高、能源资源化效果好的特点[3]。焚烧发电势必成为我国城市生活垃圾处理的主流技术。
长期以来，我国由于城市垃圾处理投资渠道单一，缺少必要的设施建设、运行和维护资金，处理设施严重不足，处理水平普遍不高，相当一部分城市的环境受到生活垃圾的污染。对着我国城市化进程的加快，城市生活垃圾数量将迅速增加，城市生活垃圾的无害化处理能力和水平与实现人与自然协调发展的要求之间差距较大，形势严峻[4]。
五、总结
随着我国对环境改的重视，以及越来越严格的烟气排放要求，焚烧技术必须适合未来发展趋势，同时期待垃圾焚烧发电产业不断取得新的进步。
参考文献
[1]刘峰.张益.我国生活垃圾焚烧行业发展现状与趋势[J].环境卫生工程，2012，20（2）7-8.
[2]杨征.城市垃圾焚烧发电发展现状与展望[J].中国资源综合利用，2016，34（12）33-35.
[3]郑世伟.鲍建镇，张茂，陈垒，李虎.我国城市生活垃圾焚烧发电市场现状及前景[J].再生资源与循环经济，2017（4）19-22.
[4]王琪.我国城市生活垃圾处理现状及存在的问题[J].环境经济，2005（10）23-29.
北京市海淀区循环经济产业园管理中心 北京 100080