垃圾焚烧发电是一项变废为宝的工艺，今天就让我们来看一看垃圾焚烧发电厂是如何工作的。
概述
为了让大家能直观地了解垃圾焚烧发电厂的工艺流程，我借了以下图片（来源于光大环保下属某垃圾焚烧发电厂的宣传卡通画）。虽然不同焚烧厂的规模、基本布置或工艺流程会有些许的差别，但个人认为差别不大，这幅卡通画完全能胜任科普的作用。
生活垃圾焚烧发电的主要原理是以生活垃圾作为燃料，放入锅炉中燃烧，将其产生的过热蒸汽输入汽轮机，实现由热能转化为电能的过程。整个工艺流程主要由垃圾接收输送系统、垃圾焚烧炉系统、余热回收系统、汽轮发电机及热力系统、烟气净化系统、灰渣处理系统、垃圾渗滤液处理系统等组成，因此，下面我们依照次此顺序向大家介绍垃圾焚烧发电工艺流程。
前端接收——垃圾接收输送系统
垃圾车由厂区的物流门进厂，经地磅称重后，车辆依照指示驶入垃圾卸料大厅，将垃圾倾倒入垃圾储坑。汽车通过后车斗将几吨至二十几吨不等的垃圾卸进垃圾储坑，按照要求垃圾储坑内的垃圾会停留7-10天，经发酵脱水后热值显著提升，可满足垃圾炉的焚烧要求。
垃圾焚烧发电过程中，臭味气体的逸散对周围环境和操作工人的身体健康造成一定的影响，所以垃圾焚烧发电过程的防臭是一个困扰运营人员的难题。通常，工作人员会在垃圾储坑上部安装一次风机，垃圾储坑内的空气被一次风机抽至焚烧炉，使得臭气也进入炉中得以焚烧，转化成无臭气体，以控制臭味和甲烷气的积聚。另外，通过抽气等手段，使垃圾储坑保持负压，防止坑内的臭气外溢。
中端处理——垃圾焚烧系统
焚烧炉
目前国内外基本采用往复式炉排炉垃圾焚烧技术，垃圾抓斗将仓内垃圾提升到给料斗，通过给料槽连续不断加料到炉排入口。在推料器的作用下，垃圾首先进入排炉干燥区，通过炉排的动作，垃圾在炉排上往前移动到燃烧区，最后到达燃烬区，确保垃圾在850℃~1100℃高温下得到充分燃烧。
国内设计院会根据当地处理垃圾的热值，水分，成份等基础数据，选择合适的炉排形式进行选型。下面几张图片是垃圾炉排的一个基本的示意图（其中上面两张是炉排正在安装，下面两张则是安装完毕待运行的状态）。
如果焚烧炉开始焚烧垃圾，就没有办法在炉内给大家拍照了，左图是在炉外拍到的炉内燃烧的景象，在炉排上堆着的就是燃烧着的垃圾
余热回收系统
焚烧炉的上部即为锅炉，焚烧炉出来的烟气温度约为850℃，首先被焚烧炉上部第一通道的水冷壁管吸收部分热量，然后烟气继续冲刷屏式受热面及过热器，烟气中大部分的热量在这里被吸收，最后经过省煤器时将剩余的热量再吸收一部分，尾气排至烟气净化系统（下图表示出烟气在锅炉内的流动，所经过的地方都是有换热管屏的，在右侧尾部的出口就接至烟气净化系统）。
在烟气流动的同时，汽水也在流动，一般来说汽与水的流动和烟气的流动是逆向的，方便换热。一般来说，锅炉给水经除氧器由给水泵输送，经省煤器预热后送至锅筒，然后经水冷壁和屏式受热面进一步加热，产生出汽水混合物进入锅筒。饱和蒸汽在锅筒内被分离出来，经过过热器进一步加热，最后产生出过热蒸汽，送往汽轮机。
汽轮发电机及热力系统
焚烧炉产生的热能通过余热锅炉产生蒸汽，再经凝汽式汽轮发电机组转化成电能。汽轮机的原理就类似于卡通图中的水壶喷出的蒸汽吹动叶片，叶片切割磁感力线就会有电能产生，再由升压站送至大电网中供千家万户使用。
余热锅炉提供的过热蒸汽进入汽轮机做功驱动发电机发电后，蒸汽进入凝汽器冷凝为凝结水，由凝结水泵将凝结水加压后经两级抽汽器、汽封加热器、低压加热器和除氧器，除氧后由锅炉给水泵返回余热锅炉。低压加热器和除氧器所用蒸汽在汽机运行时由汽机抽汽供给（这部分的内容就稍微不太好理解了，我就不加详述了，毕竟涉及的热能对象太多，没有设计或运营经验的人很容易把东西搞混）。
后端处理——环保系统
烟气净化系统
烟气净化系统主要有：炉内脱硝系统、半干式综合反应塔、活性炭吸附系统、布袋除尘器系统、烟气排放系统、烟气在线监测系统和飞灰输送系统等组成。
炉内脱硝系统多采用选择性非催化还原法（SNCR）的工艺，该工艺将20%氨水溶液喷入炉膛温度为850～1000℃的区域，氨水作为SNCR工艺的还原剂迅速热分解成NH3和其他副产品，随后NH3与烟气中的NOx进行还原反应而生成N2。
锅炉出口的烟气温度约为220℃，烟气自顶部导入综合反应塔，从综合反应塔下部进入反应塔后形成上升气流，与塔顶熟石灰系统喷出的熟石灰粉充分接触，反应生成粉末状钙盐，达到降温和脱出烟气重酸性气体的目的。为了更好地去除二噁英、重金属等物质，在综合反应塔出口烟气管道喷入活性炭。
烟气中携带的颗粒物被布袋除尘器的滤布阻留而形成滤层，当烟气通过由颗粒物形成的滤层，气态污染物仍能与滤层中未反应的石灰及活性炭发生反应而得到进一步净化。经过处理后的烟气由引风机引至烟囱排放，烟囱安装烟气在线监测系统。
此外，焚烧炉还采取控制燃烧的方式减少二噁英的生成，具体措施为：焚烧炉焚烧垃圾的温度控制在1050℃；控制烟气在850℃以上高温区停留时间不少于2S；通过水冷壁管吸收等措施尽量减少烟气从高温到低温（400～200℃）过程的停留时间。
现在国家环保的要求越来越高了，颇有赶英超美的态势，动辄就提达到欧盟标准，于是乎不少发达区域的项目还增加了SCR（催化脱硝）和湿法处理（脱酸脱硫），进一步提升了烟气排放的指标要求。
灰渣处理系统
垃圾燃烧后的炉渣落入液压出渣机的水槽急速冷却后备推出炉外，经吊车抓斗装入自卸汽车运至相关建材公司进行综合利用（一般是做成环保砖），上图是渣仓的一个基本示意图，当然也可以直接填埋处置。
烟气净化系统中烟气所含的飞灰，由布袋除尘器捕集至除尘器灰斗，所有灰斗内飞灰经密闭式输送机送入飞灰储仓，飞灰属于危险废弃物，属国家法律监管的内容，需要做无害化处理，国内一般的飞灰会进行水泥固化处理，飞灰经固化处理达标后运至养护棚暂时存放，经一周时间固化稳定后，送至飞灰固化砌块填埋场填埋处置。下图是养化过程中的飞灰，基本粘合到了一起，不容易渗出有害物质
渗滤液处理系统
作为生活垃圾焚烧发电工艺的配套工程，渗滤液处理站所处理的废水包括垃圾储坑收集的渗滤液、地坪及垃圾车辆冲洗废水，有时候也会将生活污水一并处理。处理工艺多为生化+物化的组合工艺，常用的工艺有由两相厌氧池、A/O、MBR、纳滤（NF）等组合而成。
垃圾储坑内的渗滤液收集进入底部渗滤液收集池，通过水泵加压进入混凝沉淀池中进行预处理，去除较大的悬浮颗粒物。经过预处理后的污水进入调节池进行水质、水量的调节，之后通过两相厌氧池、A/O池、MBR处理装置、纳滤（NF）装置等工艺单元进行处理，废水处理达到纳入污水管道标准后接至当地的污水处理厂进行集中处理。
两相厌氧池、A/O池、MBR处理装置、纳滤（NF）装置等单元产生的污泥一起进入污泥浓缩池进行再次泥水分离，浓缩后的污泥加压送至离心式污泥脱水机脱水，污泥浓缩池上清液及脱水机产生的废液回流至调节池进行再处理，离心污泥脱水机产生的泥饼运至厂内焚烧炉焚烧处理。
渗滤液处理站收集池、厌氧池等采用加盖设施防止臭气外泄，垃圾渗滤液处理过程中产生的恶臭气体经除臭装置处理后达标排放。
针对渗滤液处理我只能算二把刀，详细工艺流程还需要各位大神补充完善。
垃圾焚烧发电的工艺流程也就为大家大概介绍到这里了，希望大家不吝批评，相互学习。
作者：小祁
校稿：看透、胜利屯屯长
编辑：栟
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来源：知乎 www.zhihu.com
作者：环境黑板报
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