资源简介

第四课垃圾发电
教学目标：
一、使学生明白过去垃圾处理靠填埋，不仅占用大量的土地资源，而且对空气、土壤、水源等生态环境造成污染，严重危害人们的身体健康。
二、通过本课的学习，培养学生搜集信息、处理信息、交流信息能力，通过体验、感受、访问、调查等提高学习能力。
三、通过本课的学习，使学生了解垃圾发电的好处，增强对现代科技作用的意识。
教学重点：培养学生搜集信息、处理信息、交流信息能力，通过体验、感受、访问、调查等提高学习能力。
教学难点：使学生了解垃圾发电的好处，增强对现代科技作用的意识。
教学过程：
一、课前调查
1、垃圾怎样发电？
2、垃圾焚烧有臭味吗？
3、垃圾焚烧的有害烟气是怎样处理的？
4、垃圾渗出的污水如何净化？
二、汇报交流
1.简介
垃圾发电把各种垃圾收集后，进行分类处理。其中：一是对燃烧值较高的进行高温焚烧（也彻底消灭了病源性生物和腐蚀性有机物），在高温焚烧（产生的烟雾经过处理）中产生的热能转化为高温蒸气，推动涡轮机转动，使发电机产生电能。二是对不能燃烧的有机物进行发酵、厌氧处理，最后干燥脱硫，产生一种气体叫甲烷，也叫沼气。再经燃烧，把热能转化为蒸气。推动涡轮机转动，带动发电机产生电能。
面对世界城市化进程越来越快，城市垃圾泛滥已成为城市的一大灾难。世界各国已不仅限于掩埋和销毁垃圾这种被动“防守”战术，而是积极采取有力措施，进行科学合理地综合处理利用垃圾。我国有丰富的垃圾资源，存在极大的潜在效益。全国城市每年因垃圾造成的损失约近300亿元（运输费、处理费等）而将其综合利用却能创造2500亿元的效益。
从20世纪70年代起，一些发达国家便着手运用焚烧垃圾产生的热量进行发电。据有关统计资料称，我国当今城市垃圾清运量已达1万亿t/a，若按平均低位热值2900kJ/kg,相当于1400万t标煤。如其中有1/4用于焚烧发电，年发电量可达60亿kwh，相当于安装了1200MW火电机组的发电量。无害化垃圾焚烧发电可实现垃圾无害化，斟为垃圾在高温（1000℃左右）下焚烧，可进行无菌和分解有害物质，且尾气经净化处理达标后排放，较彻底地无害化。减量化垃圾焚烧后的残渣，只有原来容积的10%～30%，从而延长了填埋场的使用寿命，缓解了土地资源紧张状态。
因此，兴建垃圾电厂十分有利于城市的环境保护，尤其是对土地资源和水资源的保护，实现可持续发展。
2.发展
1）世界发展历史和状况
随着全球经济的迅猛发展和物质生活水平的提高，垃圾产量日益增多，对环境造成的污染也日益严重。每天源源不断产生的大量城市生活垃圾，已经成为一个污染环境、影响生活的社会性问题。
垃圾焚烧技术起源于19世纪末，进入20世纪70年代后，由于垃圾中可燃物的增加、工业技术水平不断提高，使得垃圾焚烧技术迅速发展，焚烧处理技术日趋成熟。在近三十年内，几乎所有发达国家、中等发达国家都建设了不同规模、不同数量的垃圾焚烧厂，发展中国家建设的垃圾焚烧厂也不在少数。
从20世纪70年代起，一些发达国家便着手运用焚烧垃圾产生的热量进行发电。欧美一些国家建起了垃圾发电站，美国某垃圾发电站的发电能力高达100MW，每年处理垃圾60万t。
21世纪初期以来，全球有1000多处垃圾焚烧发电站，仅仅在日本就有200多个垃圾焚烧发电站，总发电能力近1000MW。日本政府预计，到2010年垃圾发电能力将达到5000MW，这个发电量可为500万户家庭提供照明用电，是个不小的数目。
2）．我国发展历史和状况
我国生活垃圾处理技术起步较晚，但近年来在国家产业政策的支持下，我国垃圾焚烧技术得到了迅速发展，垃圾焚烧发电处理在我国呈现出迅猛增长的势头。
垃圾焚烧技术不断完善，同时不断地向大规模、全自动化方向发展，相继出现了处理能力很高的大型垃圾焚烧厂，垃圾焚烧发电技术也随之得到了迅猛发展。我国自主研制的垃圾焚烧炉技术，已由固定炉排垃圾焚烧炉发展到循环流化床锅炉。深圳已建成国内第一条使用国产化设备80%以上的大型现代化垃圾焚烧发电设备厂。
我国自1985年在深圳建立垃圾焚烧发电厂以来，先后在珠海、杭州、上海、绍兴等15个城市建成了20座垃圾焚烧发电厂并投入运行，而每天焚烧1000t垃圾发电规划的城市就有数十座之多。
位于清水河的深圳市市政环卫综合处理厂，是国内第一座采用焚烧技术处理城市生活垃圾并利用其余热发电、供热的现代化公益设施。
截至2007年底，中国垃圾焚烧发电厂总数已达75座，其中建成50座，在建25座。2008年，上海1亿kw·h垃圾发电项目、成都九江环保发电厂、温岭35kV垃圾焚烧发电厂、邯郸市垃圾填埋气回收利用发电项目等项目已陆续开工建设。全国各地垃圾发电项目遍地开花，垃圾发电技术逐渐成熟，设备国产化进程加快。
3.方式
1）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，最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。
2）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。
3）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。
三、学习内容
1、垃圾焚烧发电采用国际先进的焚烧处理工艺和高度的自动化控制手段，设有3 条焚烧线，每天可无害处理生活垃圾1200 吨，一年可处理垃圾40 万吨，占天津市城区垃圾排出的四分之一。
2、为了解决生活垃圾灰土含量偏高、热值偏低的问题，发电厂把农作物秸杆粉碎后和垃圾比例掺和在一起，增加了垃圾热值，焚烧后产生更大的热能。这样，不仅降低了发电成本，同时减轻了露天焚烧对环境的污染和危害。至今，已累计掺烧千杆2 万多吨。此举为我国首创。
3、双港垃圾焚烧发电厂自2005 年5 月至2007 年5 月，累计处理生活垃圾83 万吨，实现上网发电量1.41 亿度，相当于节省5.6 万吨煤。
教学反思：在垃圾发电的过程中，我们要坚决杜绝对环境的二次污染。

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