现如今，社会经济日新月异，人们的生活质量持续提升，各行各业方兴未艾，对电能需求日渐增加，各种新的发电技术屡见不鲜。垃圾焚烧发电是社会发展的关键产物，利用垃圾焚烧发电，可以有效防止垃圾外溢，实现垃圾资源的循环利用和无害化利用。然而，垃圾焚烧发电在具体应用中还存在一些问题。所以，文章对我国垃圾焚烧发电行业的发展前景做了详细论述，旨在可以为相关业界人士提供有价值的借鉴与参考，进而为行业的健康可持续繁荣发展贡献力量。

城市垃圾焚烧发电的基本情况概述

(一)城市垃圾的组成

由于我国地域广阔，人口众多，且各地区的生活习惯与生活环境都有所不同，导致各地区的城市垃圾组成具有很大区别。目前，大部分的城市垃圾都是由日常生活垃圾、街道垃圾、企业办公垃圾、集贸市场垃圾等组成。其中，回收、处理较为困难的是日常生活垃圾中的厨余垃圾。在城市垃圾的组成中，日常生活垃圾占比较大。通常情况下，日常生活垃圾的分类为厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾，其主要包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶、果皮、废纸、塑料、玻璃、金属、布料、废电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品、砖瓦陶瓷、渣土等。以此可以看出，居民日常生活垃圾的组成十分复杂，而且会随着季节的变化有所不同，其波动性较强，含水量较高，对于回收处理相对困难。例如，街道垃圾主要由灰尘、泥土、树叶以及各种产品的包装袋、塑料袋组成，与居民日常生活垃圾相比其含水量较低，但灰尘、泥土的回收处理难度相对较高;而企业办公垃圾多由城市内大中小型企业、学校以及各种工厂所产生的，多以废纸、金属为主，其含水量也相对较低。此外，集贸市场垃圾则多以菜叶、果皮、塑料袋居多，但这部分垃圾的含水量相对较高。

(二)垃圾焚烧法

相比于其他的垃圾处理方式，垃圾焚烧可有效减少垃圾的占地面积以及数量，这也是快速处理垃圾的有效方法。一般情况下，垃圾焚烧厂的占地面积相对较小，且在垃圾焚烧后会产生大量的能量，可将这些能量转化为电能进行发电。因此，该方法是较为科学、合理的处理方法。随着科学技术的发展，垃圾焚烧处理技术得到了大幅提升，但在垃圾焚烧过程中仍然会产生各种废水、废气、固废物等有毒有害物质。这些有害物质会对水源、空气、土地造成污染，也对人们的身体健康造成威胁，所以要进一步提升垃圾焚烧的效率和效果。

(三)焚烧炉类型

1.流化床焚烧炉。流化床焚烧炉设计时间较早，但设计之初并不是为了燃烧垃圾，而是用于焚烧工业淤泥。但从1970年开始，世界各国加强了对垃圾处理的重视程度，而流化床焚烧炉被渐渐应用于焚烧城市垃圾。最开始广泛应用流化床焚烧炉的国家是日本。当时，10%以上的日本城市垃圾都会运用流化床焚烧炉进行焚烧。但在其使用过程中，逐渐发现流化床焚烧炉在焚烧垃圾时会产生大量的飞灰，且操作难度较高。因此，在后期逐渐减少了流化床焚烧炉的使用。在实际应用中，流化床焚烧炉自身可以产生600℃的热量，在进行垃圾焚烧时其温度可以达到850℃左右。所以，在运用流化床焚烧炉进行垃圾焚烧时，通常可以使垃圾彻底燃烧，但要求所焚烧的垃圾体积较小，若体积较大的垃圾投入到流化床焚烧炉中，容易使其发生故障。此外，使用流化床焚烧炉需要加入大量的煤炭，这样不仅会消耗大量的煤炭资源，还会产生大量废气，对空气造成污染。

2.热解焚烧炉。热解焚烧炉的工作原理是，在对垃圾中的有机物进行脱氧的过程中，使其加热到500～600℃左右，然后使有机物发生热解，从而产生可燃性气体，随之将这些可燃性气体引至垃圾存放处，对垃圾进行燃烧，再将垃圾燃烧产生的热能转化为电能，用于城市发电。热解焚烧炉可以处理多种类型的垃圾，因此，该技术适用范围较广。但热解焚烧炉在运行过程中也有一定的限制，就是自身受垃圾燃烧热值的影响较大。如果垃圾热值不稳定，从而使热解焚烧炉也很难控制，会使垃圾很难被燃烧殆尽，导致无法达到环保部门的标准要求。除此之外，热解燃烧炉的运行成本也较高，需要较多的专业性技术人员作为支撑。因此，热解燃烧炉多被一些经济相对发达的国家所使用。

垃圾焚烧存在的问题及应对策略

垃圾主要来自生活，很多时候会给我们带来一定的麻烦与困扰，然而，通过分析垃圾构成及能够挖掘的潜在用途，可知，垃圾利用潜力十分巨大。现如今，我国在垃圾处理方面简单并有一定的局限性，这样就无法有效满足将来城市发展需要及环境要求。垃圾焚烧发电为一类环保及科学的处理方式，已经广泛应用于发电国家中，现如今，我国社会经济迅猛发展，城市化进程持续加快，所以，我国也在不断广泛应用垃圾焚烧发电。

(一)厂址选址“邻避效应”显著

近些年，逐渐新增了很多垃圾发电厂，很多城市会面临垃圾发电厂选址困境，这其中较为显著的即为山东省的“邻避效应”，邻避效应指的是当地的居民或单位，担心建设项目会为环境质量及身体健康等带来负面影响，而产生的坚决的，强烈的且高情绪化的集体反对行为。修水县生活垃圾焚烧发电厂、南昌麦园生活垃圾焚烧发电项目、鄱阳生活垃圾焚烧发电项目都因“邻避效应”而被暂时搁置。对于垃圾焚烧发电而言，其应用过程中，“邻避效应”为社会发展的一个阻力，有鉴于此，政府想要更好的规避与破解“邻避效应”，则应从选址、建厂、运营等方面开始着手，其具体措施有以下几点。(1)通过生态补偿方式破解“邻避效应”，构建“邻利型”服务设施。在落实防护距离的同时，设置周边居民共享区，坚持因地制宜原则提供休闲、绿化、体育等设施，然后开展电、热等优先服务邻近居民，安排就近人员工作，将短期补偿转化成长期可持续行为，努力形成垃圾焚烧设施和附近居民、社区间的利益共同体。(2)加强宣传。要重视医疗设施的社会性与科学性以及技术、工艺的公平性，重视受害方和受益人的对话。

(二)政策的滞后性

当前时期，生活垃圾焚烧电站的收入来源：售电费、生活垃圾处理费、少量炉渣销售费用及政府补贴，垃圾焚烧发电业主要是处理垃圾，焚烧发电所产生的电能仅为垃圾处理的一个副产品。为此，社会与环境效益的最大化是价值的重点体现。政府政策重视的一个关键点就是对垃圾合理处理的成本及补贴标准进行明确，建设新能源生活垃圾发电碳排放市场。当前时期，在垃圾分类处理方面依旧不太理想，为此，政府应持续创新思路，具体抓好下面几点工作。(1)提高宣传力度，通过新闻媒体开展宣传，对垃圾分类知识进行普及，使群众能够提升垃圾分类意识。(2)建立健全垃圾分类制度及有关奖惩制度，从而将垃圾分类向社区群众延伸，可使用实物奖励的方式，大力倡导“垃圾分类”，并努力从每个家庭入手开展。(3)完善垃圾分类及清运，积极引入国外先进的垃圾分类机制，建立健全法律制度，使其不只为一类形式，而能充分发挥出应有效果。

(三)技术方面的提升策略

对于城镇生活垃圾焚烧发电产业而言，影响其发展的关键因素就是二次污染，通常而言，垃圾焚烧所产生的二次污染有垃圾渗漏液、排出的二噁英、粉尘等，同其他火力发电厂相同，垃圾焚烧炉排放的CO₂和粉尘等，也可以进行彻底处理，能达到或超出国家排放标准，垃圾渗滤液和二噁英的处理难度最大，如今，二噁英的控制举措如下。

(1)垃圾进入焚烧炉之前，就要将其做好分类，将同垃圾混合的金属材料分离出来，尤其是那些金属催化剂，这样可以从根本上将二噁英出现概率降低。(2)锅炉燃烧中应有效控制好工艺参数，炉温一直850℃,燃烧时间增加2S以上，也能从根本上将二噁英发生率降低。(3)燃炉尾气可通过布袋除尘、静电、快冷等除尘方式，或袋式除尘器应用前通过喷活性炭对二噁英进行捕捉等技术，加强末端治理措施，能够有效降低二噁英的排放量。

气相与熔盐共存的高温腐蚀

垃圾焚烧在产生腐蚀性气体的同时也会产生碱金属、碱土金属和重金属的盐类化合物，而这些化合物很容易附着在金属管壁且形成低熔点共晶体对金属壁面造成严重腐蚀。

(一)SO₂对腐蚀的影响

碱金属氯化物对金属管壁的腐蚀最为常见，其易与铬铁氧化层反应，因此比硫酸盐更具腐蚀性，以铁基合金为例，管壁表面附着的碱金属氯化物(以NaCl为例)在O₂和H₂O存在的条件下可以与金属表面的氧化物保护层发生反应，生成Na₂Fe₂O₄和Cl₂以及挥发性的FeCl₂，破坏氧化层的致密性，加速活化氧化反应，在SO₂存在的条件下生成Na₂SO₄和HCl，其中可参与多活化氧化反应中，然而Na₂SO₄却能阻碍NaCl造成的腐蚀，碱金属盐对管壁的腐蚀过程中会受到气体条件的影响，其中SO₂对碱金属氯化物腐蚀的影响是研究热点。在氧化性气氛下加入不同浓度SO₂时NaCl沉积物对304不锈钢的腐蚀影响，发现存在高浓度SO₂时腐蚀显著减慢，作者认为加入高浓度的SO₂使沉积物表面立即发生氯化物硫酸盐化，产生的氯没有向金属基体扩散而是溢到大气中，从而抑制了活化氧化反应。不同气氛下KCl腐蚀的初级阶段，并且对照了无盐环境和K₂SO₄环境，发现在湿氧环境下SO₂的存在会降低KCl的腐蚀速率，但依然高于相同气氛下的无盐环境和K₂SO₄环境，这是因为前15min内有一半的KCl转换为K₂SO₄，而K₂SO₄不会侵蚀金属氧化膜从而降低腐蚀速率，但是腐蚀前期仍然有许多KCl侵蚀了氧化膜，导致腐蚀速率比相同气氛下无盐环境和单纯K₂SO₄环境高。高浓度的SO₂会对KCl腐蚀起抑制作用，但高于某S/Cl比腐蚀会随SO₂浓度增加而加速，作者认为可能是由于K₂SO₄、SO₃和Fe₂O₃之间的联合反应导致金属铁的硫化，同时作者还研究了水蒸气对腐蚀的影响，发现水蒸气超过某一临界值会使腐蚀加快。同时也有部分研究发现低浓度SO₂并不会抑制碱金属氯化物对金属基体的高温腐蚀。SO₂气氛下碱金属硫酸盐的高温腐蚀，认为腐蚀初期发生选择性氧化，随后熔盐导致合金内硫化，且气氛中SO₂转换成的SO₃与金属氧化物发生反应破坏氧化膜，腐蚀产物有金属氧化物、金属硫化物以及尖晶石结构的氧化物。

(二)金属材料对腐蚀的影响

不同的金属材料以及材料中添加不同元素都会表现出不同的耐腐蚀性。目前研究普遍认为镍基合金的耐高温腐蚀性优于铁基合金，因此工程上常在金属表面涂覆镍基涂层来增加耐腐蚀性。在合金钢和不锈钢中几乎都有Cr的存在，因为Cr的存在容易在金属表面形成致密的氧化膜从而使金属具有良好的抗高温氧化性，但是一些研究表明在碱金属氯盐存在的情况下高Cr合金并没有表现出良好的耐腐蚀性，因为Cr比Fe和Ni更容易生成氯化物，且Cr氯化物转换成氧化物所需的氧分压更低，在氧化膜内侧即可发生转换，破坏了氧化膜的致密性和其与金属基体的粘附性。不同Cr含量的Fe-Cr合金预氧化后在KCl盐膜下的腐蚀，发现Cr含量越高腐蚀越慢，认为预氧化生成大的初始氧化膜中的Cr₂O₃能降低在KCl盐膜下的腐蚀速率。含Al材料由于在腐蚀初期更容易形成Al₂O₃保护膜且Al₂O₃不易与熔盐反应，因此富铝材料表现出良好的耐腐蚀性。增加合金中铝含量使合金表面形成Al₂O₃保护膜的一种常用方法是对合金进行渗铝处理。20钢和渗铝20钢在KCl盐膜下的腐蚀，根据腐蚀动力学曲线可知渗铝20钢比未渗铝20钢表现出更好的耐腐蚀性。还有部分研究表明渗铝处理的合金在其他混合盐中的腐蚀依然表现出良好的耐腐蚀性。

总之，尽管烟气再循环配合低氧燃烧技术会对减少NOx的排放有积极的影响，但是，设置烟气再循环系统，将会影响焚烧炉、余热锅炉、烟气净化系统的设计和选型，如设计不当，不仅不会节能减排，反而使运行成本增加。总之，由于垃圾热值的波动及垃圾焚烧行业的特殊性，应以焚烧系统安全、稳定运行为前提，再考虑污染物排放的控制。