在当今社会，随着城市化进程的加速和人口的增长，垃圾处理成为了一个亟待解决的问题。垃圾焚烧炉作为一种高效的垃圾处理设备，正逐渐在全球范围内得到广泛应用。它不仅能够有效减少垃圾的体积和重量，还能将垃圾转化为能源，实现资源的回收利用，为解决垃圾围城困境提供了可行的方案。

垃圾焚烧炉的发展历程

垃圾焚烧炉的发展可以追溯到19世纪。1874年和1885年，英美先后建造了世界首批生活垃圾焚烧炉 ；1896年和1898年，德法先后建立最早的生活垃圾焚烧厂 。然而，早期的垃圾焚烧技术并不成熟，由于垃圾水分和灰分大、发热量低，导致焚烧困难，且燃烧设备简陋，烟囱低矮，造成了严重的二次污染，使得垃圾焚烧在当时并未成为垃圾处理的主要方式。

到了20世纪初至60年代末，随着城市规模的扩大和城市生活垃圾的增加，原有垃圾填埋场逐渐饱和，垃圾焚烧减量化水平高的优势重新得到重视，垃圾焚烧技术也在不断发展。从20世纪70年代开始，烟气处理技术和焚烧设备高新技术的发展，促进垃圾焚烧技术进入成熟阶段。生活垃圾中可燃物、易燃物含量的大幅增长，提高了热值，使得垃圾焚烧技术的应用越来越广泛。

我国垃圾焚烧发电行业起步于20世纪80年代末。1988年，深圳建立了我国第一座引进日本三菱进口设备和技术的垃圾发电厂——深圳市政环卫综合处理厂。这一阶段主要依靠引进国外先进设备和技术，但由于进口设备成本高，且国内垃圾组分复杂与国外不同，出现“水土不服”现象，项目运营往往不及预期。此后，我国推动垃圾焚烧设备国产化，循环流化床技术得到发展及应用。2006 - 2011年，在补贴政策推动下，国产设备应用逐步广泛，国产炉排炉技术开始应用于市场，中国垃圾焚烧发电市场进入成长期。2012 - 2020年，随着垃圾焚烧设备技术实现国产化替代，经济及环境效益更高的炉排炉技术得到广泛应用，中国垃圾焚烧发电行业进入高速发展阶段 。目前，我国垃圾焚烧发电行业已相对成熟，进入稳定发展期，更加注重运营管理和降本增效 。

垃圾焚烧炉的工作原理与分类

垃圾焚烧炉的工作原理是利用高温氧化作用处理垃圾。垃圾在炉膛内经过干燥、着火、燃烧和燃尽四个阶段。首先，垃圾进入焚烧炉后，通过炉内侧壁和炉拱的辐射热以及下部送入的高温空气进行干燥，去除水分。接着，干燥后的垃圾在达到一定温度后着火，进入燃烧阶段，此时垃圾中的可燃成分与空气中的氧气发生剧烈的化学反应，释放出大量的热量和火焰。最后，经过充分燃烧的垃圾进入燃尽阶段，剩余的残渣继续在炉排上燃烧，直至变成灰烬。

根据结构和工作方式的不同，垃圾焚烧炉主要分为机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉和回转式焚烧炉。

- 机械炉排焚烧炉：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。一次风机在垃圾储坑上部将垃圾发酵堆积产生的臭气引出，经过蒸汽（空气）预热器加热处理后，作为助燃空气送入焚烧炉，保证垃圾快速干燥。燃烧空气从炉排下部进入并与垃圾混合，高温烟气通过锅炉受热面产生热蒸汽，同时烟气得到冷却，最后经烟气处理装置处理后排出。这种焚烧炉不需要添加煤等辅助燃料，产生的煤渣较少，容量大，无需对垃圾进行分类处理，能保证炉内垃圾稳定、完全燃烧，炉渣热灼现象低。但初投资、运行及维修费用较高，炉排片磨损腐蚀严重。

- 流化床焚烧炉：燃烧原理基于流态化技术，借助砂进行安全处置。在焚烧垃圾时，需先将垃圾破碎至一定粒度，空气从流化床底部喷入，使砂介质合理搅动，垃圾形成流态化，在短时间内实现流化焚烧。炉内装有载热的惰性粒子，床下布风使惰性颗粒呈沸腾状态，形成流化床床段。其燃烧效率高，未燃物排除率仅1%，炉内无机械运动部件，耐久性好，可延长机械使用寿命。不过，它对进炉垃圾粒度有要求，依靠大风量高压空气使垃圾在炉内沸腾，电耗大、生产灰量大，增加了下游烟气净化负荷，且运行操作的专业性技术要求较高。

- 回转式焚烧炉：炉体水平放置并略为倾斜，用冷却水管或耐火材料沿炉体排列。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。该焚烧炉设备利用率高，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，当垃圾热值低时燃烧困难。

垃圾焚烧炉的优势与挑战

垃圾焚烧炉在垃圾处理中具有显著优势。首先，减量化效果明显，可使生活垃圾减重80%和减容85%以上，大大减少了垃圾填埋所需的土地资源。其次，能够实现无害化处理，通过高温焚烧，可有效杀灭垃圾中的细菌、病毒等有害微生物，减少疾病传播的风险 。再者，垃圾焚烧产生的热能可以回收利用，用于发电或供热，实现了资源的再利用，符合可持续发展的理念。与填埋和堆肥相比，垃圾焚烧更节约土地，也不会造成地表水和地下水污染，尤其适合中东部人口稠密、用地紧张、垃圾围城的大中型城市。

然而，垃圾焚烧炉的应用也面临一些挑战。焚烧过程中可能会产生二噁英等有害气体，如果焚烧温度、停留时间、空气混合程度等控制不当，二噁英排放超标会对环境和人体健康造成危害 。此外，垃圾焚烧厂的建设和运营成本较高，需要大量的资金投入和专业的技术人员管理。同时，部分民众对垃圾焚烧存在认知误区，担心其对周边环境和自身健康产生不利影响，从而引发邻避效应，给垃圾焚烧厂的选址和建设带来一定阻力。

为应对这些挑战，需要不断优化焚烧技术和设备，提高焚烧温度，确保有害气体充分分解；加强烟气净化处理，采用先进的脱硫、脱硝、除尘等技术，降低有害气体排放；同时，通过科普宣传，提高公众对垃圾焚烧的科学认识，增强公众的环保意识和接受度。

垃圾焚烧炉作为一种高效、环保的垃圾处理设备，在解决城市垃圾问题中发挥着重要作用。尽管面临一些挑战，但随着技术的不断进步和完善，以及公众环保意识的提高，垃圾焚烧炉将在未来的垃圾处理领域展现出更大的潜力，为实现城市的可持续发展贡献力量 。