垃圾发电是指通过特殊的焚烧锅炉燃烧城市固体垃圾，再通过蒸汽轮机发电机组发电的一种发电形式。垃圾发电分为垃圾焚烧发电和垃圾填埋气发电两大类。

一、焚烧发电是我国城市生活垃圾处理的主导发展方向。

  近年来，我国城市生活垃圾在处理方式上呈现出焚烧发电比例逐年提高，填埋比例逐年下降的趋势，焚烧发电正快速成为生活垃圾处理的主导方向。从2011年到2015年期间，城市生活垃圾焚烧发电厂从109座增长到205座，处理能力从2600万吨增长到6170万吨，焚烧处理垃圾比例从19.86%增长到34.25%，处理能力在2011年的基础上提高2.37倍。按“十三五”规划，到2020年底，大多数直辖市、计划单列市和省会城市（建成区）要实现原生垃圾“零填埋”，设市城市生活垃圾焚烧处理能力占无害化处理总能力的50%以上，其中东部地区达到60%以上。

二、焚烧发电主要技术路线和发展方向。

焚烧发电主要技术路线有机械炉排焚烧炉、循环流化床焚烧炉、回转式焚烧炉、CAO焚烧炉、脉冲抛式等

（一） 机械炉排焚烧炉

  工作原理：垃圾通过进料斗进入倾斜向下的炉排（炉排分为干燥区、燃烧区、燃尽区），由于炉排之间的交错运动，将垃圾向下方推动，使垃圾依次通过炉排上的各个区域（垃圾由一个区进入到另一区时，起到一个大翻身的作用），直至燃尽排出炉膛。燃烧空气从炉排下部进入并与垃圾混合；高温烟气通过锅炉的受热面产生热蒸汽，同时烟气也得到冷却，Z后烟气经烟气处理装置处理后排出。

  特点：炉排炉生活垃圾焚烧技术运行稳定，对垃圾的彻底处理能力强，适于连续运行，经优化的烟气处理技术后排放达标。但是炉排的材质要求和加工精度要求高，要求炉排与炉排之间的接触面相当光滑、排与排之间的间隙相当小。另外机械结构复杂，损坏率高，维护量大。

（二）流化床焚烧炉

  工作原理：炉体是由多孔分布板组成，在炉膛内加入大量的石英砂，将石英砂加热到600℃以上，并在炉底鼓入200℃以上的热风，使热砂沸腾起来，再投入垃圾。垃圾同热砂一起沸腾，垃圾很快被干燥、着火、燃烧。未燃尽的垃圾比重较轻，继续沸腾燃烧，燃尽的垃圾比重较大，落到炉底，经过水冷后，用分选设备将粗渣、细渣送到厂外，少量的中等炉渣和石英砂通过提升设备送回到炉中继续使用。

  特点：流化床燃烧充分，炉内燃烧控制较好，但烟气中灰尘量大，操作复杂，运行费用较高，对燃料粒度均匀性要求较高，需大功率的破碎装置，石英砂对设备磨损严重，设备维护量大。易产生结焦，系统连续运行能力较低。

（三）回转式焚烧炉

  工作原理：回转式焚烧炉是用冷却水管或耐火材料沿炉体排列，炉体水平放置并略为倾斜。通过炉身的不停运转，使炉体内的垃圾充分燃烧，同时向炉体倾斜的方向移动，直至燃尽并排出炉体。

  特点：设备利用率高，灰渣中含碳量低，过剩空气量低，有害气体排放量低。但燃烧不易控制，垃圾热值低时燃烧困难。对于垃圾量比较少的地区可以采用该工艺。

（四）CAO焚烧炉

  工作原理：垃圾运至储存坑，进入生化处理罐，在微生物作用下脱水，使天然有机物（厨余、叶、草等）分解成粉状物，其他固体包括塑料橡胶一类的合成有机物和垃圾中的无机物则不能分解粉化。经筛选，未能粉化的废弃物进入焚烧炉的先进入第一燃烧室（温度为600℃），产生的可燃气体再进入第二燃烧室，不可燃和不可热解的组份呈灰渣状在第一燃烧室中排出。第二室温度控制在860℃进行燃烧，高温烟气加热锅炉产生蒸汽。烟气经处理后由烟囱排至大气，金属玻璃在第一燃烧室内不会氧化或融化，可在灰渣中分选回收。

  特点：可回收垃圾中的有用物质；但单台焚烧炉的处理量小，处理时间长，单台炉的日处理量Z大达到150吨，由于烟气在850℃以上停留时间难于超过1秒钟短，烟气中二恶英的含量高，环保难以达标。对于垃圾量比较少的地区可以采用该工艺。

（五）脉冲抛式

  工作原理：垃圾经自动给料单元送入焚烧炉的干燥床干燥，然后送入第一级炉排，在炉排上经高温挥发、裂解，炉排在脉冲空气动力装置的推动下抛动，将垃圾逐级抛入下一级炉排，此时高分子物质进行裂解、其它物质进行燃烧。如此下去，直至Z后燃尽后进入灰渣坑，由自动除渣装置排出。助燃空气由炉排上的气孔喷入并与垃圾混合燃烧，同时使垃圾悬浮在空中。挥发和裂解出来的物质进入第二级燃烧室，进行进一步的裂解和燃烧，未燃尽的烟气进入第三级燃烧室进行完全燃烧；高温烟气通过锅炉受热面加热蒸汽，同时烟气经冷却后排出。

  其优点是：

（1）处理垃圾范围广泛 能够处理工业垃圾、生活垃圾、医院垃圾废弃物、废弃橡胶轮胎等。

（2）燃烧热效率高 正常燃烧热效率80%以上，即使水份很大的生活垃圾，燃烧热效率也在70%以上。

（3）运行维护费用低 由于采用了许多特殊的设计以及较高的自动化控制水平，因此运行人员少（包括除灰渣人员在内一台炉仅需两人），维护工作量也较少。

（4）可靠性高 经过近20年运行表明，此焚烧炉故障率非常低，年运行8000小时以上，一般利用率可达95%以上。

（5）排放物控制水平高 由于采用二级烟气再燃烧和先进的烟气处理设备，使烟气得到了充分的处理。经长期测试，烟气排放物中CO含量1~10 PPM，HC含量2~3 PPM，NOx含量35 PPM，完全符合欧美排放标准。烟气在二、三级燃烧室燃烧时温度达1000℃，并且停留时间达2秒以上，可使二恶英基本分解，烟气中二恶英的含量为0.04 ng/m3，远低于欧美标准0.1 ng/m3。

（6）炉排在压缩空气的吹扫下，有自清洁功能。

  在焚烧发电技术中，以炉排炉型焚烧炉为主，其次为流化床型焚烧炉。在炉排炉的使用过程中，燃烧较为充分，系统运行较为稳定，无需添加煤或其他辅助燃料，产生的飞灰相对较少。单台焚烧炉的容量相对较大，无需对垃圾进行预处理。通过炉排的机械运用，使炉内垃圾实现稳定、完全燃烧。循环流化床炉的燃烧速度相对较快，且炉内无机械运动部件，使用寿命相对较长。但是，循环流化床炉对进炉垃圾的粒度（＜50mm）和热值有要求，若垃圾颗粒过大或热值不均匀，加之连续投料对炉膛温度的影响，难以实现稳定燃烧；在不添加辅助燃料的情况下，炉膛温度波动大，CO排放达标较难。此外，对于循环流化床炉，垃圾在炉内沸腾的状态也全部依靠大风量高压的空气，存在着电耗大、生产灰量大的问题，为后端烟气净化造成一定负担。从国际经验看，循环流化床炉更适合于焚烧垃圾衍生燃料。

  对2015-2017年新投运的79个垃圾焚烧处理项目进行统计，其中有13座生活垃圾焚烧发电厂采用循环流化床工艺，66座生活垃圾焚烧发电厂采用炉排炉工艺，流化床占16.5%。由此可见，炉排炉是焚烧炉的主流工艺和发展方向。《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》（建城[2000]120号）也明确提出，垃圾焚烧目前宜采用以炉排炉为基础的成熟技术，审慎采用其它炉型的焚烧炉，禁止使用不能达到控制标准的焚烧炉。

三、垃圾焚烧发电技术装备水平高、行业集中度高、区域聚集度高、企业平均规模大。

  我国垃圾焚烧技术发展较晚，但发展速度快。国内一批代表性企业如重庆三峰、光大国际、浙江伟明、中国天楹等企业在炉排炉关键技术炉排设计、制造、安装等方面经过引进消化吸收已实现国产化并达到国际先进水平。烟气后处理技术装备方面，我国环保企业也达到国际同期水平。调研表明，2011年以后新建投运的以炉排炉为主的垃圾焚烧发电厂可以达到GB18485-2014的排放要求，而早期建设的中小型垃圾焚烧发电厂及多数循环流化床炉焚烧发电厂存在较大的环境风险。

  目前，国内有100多家企业对城市生活垃圾焚烧发电厂进行投资。按照建成规模统计，5家以上企业投资的垃圾焚烧总吨位数在1万吨以上；按投运和在建项目统计，建设运营规模超万吨的企业近15家。据不完全统计，垃圾焚烧总吨位数排名前十位的企业占比达60%以上。

  垃圾焚烧发电厂主要分布在经济发达的沿海地区和华北地区。浙江、江苏、广东、山东、福建等省垃圾焚烧发电企业数量位居前列。中部省份中，安徽、河南、河北、湖北、湖南、江西等省发展垃圾焚烧发电的势头较为强劲。西部省份中，青海、西藏仅有1家垃圾焚烧发电企业或在建项目。