国外垃圾发电技术的发展动向和我们的战略

电力18讯：    随着国民经济的发展和生活水平的提高，垃圾处理日益成为环保的重要课题，迄今，处理垃圾的方法不外乎深埋、焚化和回收利用，利用垃圾焚化炉所产生的热来发电，是垃圾处理的重要方向，从发展看，垃圾发电将是形成分散型电源系统和电力生产一次能源多元化的重要内容。国外垃圾发电发展得最快的是美国、德国和日本。据1995年的数据，美国垃圾发电厂有114座，总容量达2650兆瓦，居世界第一位。居第二位的是德国，1993年已有垃圾发电厂50座，总容量1000兆瓦。日本的垃圾发电厂数量多达149座，但总容量仅有557兆瓦。美国垃圾发电的平均效率也居世界首位，达22%，德国的达17%，日本9%。除了垃圾的成分、性质方面的原因，平均效率方面的差别也反映了建设垃圾发电厂的立足点的不同。迄今为止，日本的垃圾焚化占垃圾处理总量的75%，但是，用于发电的焚化装置只占垃圾焚化装置总数的8%；日本从1965年起就有垃圾发电厂投入使用，主要着眼于环境保护，通产省、环境厅、自治省和厚生省设立有补助金。大部分垃圾发电厂锅炉出口蒸汽参数比较低，一般为250° C、20大气压左右。另一方面，美国和德国的垃圾处理以深埋为主(占60%)，焚化在美国垃圾处理总量中只占15%，德国稍高，占30%，但是，焚化装置几乎全部用于发电(美国的垃圾发电厂占焚化装置总数的78%，若按垃圾处理量计算，占93%；德国则接近100%)。因为政府不予财政补贴，他们在兼顾环保效果的同时，比较注重经济效益，多采用高温高压蒸汽运行条件(比如500° C、90大气压)，以期达到高效率。
　　近年来，特别是日本，一方面，从分散型电源在未来电力生产中的地位着眼，开始强调高效率垃圾发电的重要性，并且已经把垃圾发电纳入了1994年制订的新能源导入大纲，到2000年，垃圾发电总容量将达2000兆瓦，而到2010年将为4000兆瓦。另一方面，从抑制二恶英排放和重金属的排出水平、节省焚化后灰的处理场地考虑，从环保的角度对垃圾发电系统提出了更高的要求。
　　提高垃圾发电效率的方法很多，例如，采用耐腐蚀新材料来提高余热锅炉的工作温度；采用二次燃烧来提高蒸汽的参数；用燃气轮机组成联合循环等等。从技术发展趋势看，垃圾的气化熔融技术受到极大的关注，因为它在实现高效率的同时，还能抑制二恶英排放，并达到灰的减容化和排气的无害化。
　　气化熔融系统把垃圾的焚化和余灰的熔融在一个流程中完成，它具有下列优点：
　　(1)可以用垃圾的燃烧热来使余灰熔融，基本不需要外部热源。
　　(2)可以采用低空气比燃烧，排气量减少。
　　(3)燃烧温度高达1000~ 1300° C，可使二恶英分解，而且，因为前驱物质减少，再合成的量也少。
　　(4)可以在气化部分的出口分离金属以作再生利用。
　　德国是研究开发气化熔融技术的主要国家，西门子公司开发的日处理量480吨的系统，已于1997年春投入商用试运行。此外，据今年4月份OHM杂志报道，日本从事气化熔融技术开发的厂家已经超过20家，例如，NKK公司就从1996年起开始了日处理量24吨装置的验证试验。
　　我国的垃圾发电技术的发展还刚刚起步，然而却有迫切的需求和广阔的市场。借鉴发达国家的经验，我们应该在起步阶段就考虑垃圾焚化和发电结合，并且十分注意经济效益和社会效益并重，积极安排气化熔融处理技术和高效率发电新技术的研究与开发。