城市垃圾焚烧炉标准体系研究

城市垃圾焚烧炉标准体系研究倪进飞，李茂东，王恋，范贤振，董进宁摘要：介绍了我国垃圾焚烧炉的基本状况，在分析国内现行垃圾焚烧炉标准的现状和存在不足的基础上，提出了建设相关标准体系的目的、原则、方法及其基本构成等。建立相应的标准体系对促进垃圾焚烧炉行业的发展具有重要的理论意义和实用价值。关键词：垃圾；焚烧炉；标准体系城市垃圾处理的主要方法有填埋、堆肥和焚烧3种。随着我国城市化进程的加速，焚烧法处理生活垃圾，以其占地少、见效快、无害化程度高、能够利用热能等特点，正在国内得到越来越广泛的应用。单就垃圾焚烧发电项目而言，目前，我国已有28个省、自治区和直辖市的大中小型城市建成了约140座垃圾焚烧发电厂。据专家统计，至2020年，我国将新增垃圾发电装机容量330万千瓦。总的来说，城市垃圾焚烧技术较为复杂，国内一些大城市在考虑垃圾焚烧处理时，仍然首选国外技术和锅炉设备，包括杭州锅炉集团有限公司引进的日本三菱改进型的马丁炉排技术和产品；上海引进的ALJSTOM炉排和余热锅炉技术；宁波引进的德国诺尔-克尔茨炉排炉；北京国华荏原引进的日本E-bara的内循环流化床技术等。由于我国现行垃圾处理没有经过分拣、垃圾成分复杂、热值低、含水率高且变化范围较大，运行管理水平也相对落后，上述锅炉运行过程中并远未能达到与国外同行相当的效果，主要表现在：焚烧炉高温腐蚀严重，故障率偏高，检修周期短；厂区及周边环境保护水平差，严重影响生产生活质量；运行保障水平差，难以平稳运行，等。我们认为，产生上述问题的根本原因在于我国对垃圾焚烧炉的研发起步较晚，有关垃圾焚烧锅炉的标准体系有待完善。1国内有关城市垃圾焚烧炉标准的现状表1垃圾焚烧炉国内现行主要标准国内已制定的相关标准主要有12部（表1），其中，国家标准3部，行业标准8部（包括住房和城乡建设部颁标准6部，机械行业标准1部，国家环境保护总局标准1部），北京市地方标准1部。对上述标准进行认真的分析研究后，我们认为现行标准体系中存在诸多问题，有待解决，具体表现在：1.1适用性不明确国内制定的城市垃圾焚烧炉现行标准基本上参照了化石燃料锅炉的相关标准。虽然两类锅炉存在诸多共同点，但由于垃圾焚烧炉与化石燃料锅炉在工程建设目的、总体管理要求、燃料组分结构、环境保护与劳动卫生等方面存在一定的差异，特别是入炉燃料的物理和化学特性的不同，化石燃料锅炉的系列标准不完全适用于城市垃圾焚烧炉。上述部分标准的制定参考了欧盟或美国的相关标准，但对引进标准未充分消化吸收。以欧盟标准“EU2000/76/EC垃圾焚烧炉”为例，在标准适用范围部分明确了不适用的垃圾种类，明文规定蔬菜类垃圾、部分木料垃圾、软木垃圾、放射性垃圾、部分动物尸体等不适用于该标准。而在我国现行标准中未见有此类明确分类和界定，使得相关标准的应用效果大打折扣。1.2重末端、轻过程我国现行标准中，对垃圾焚烧炉安全、环保等最终环节的指标性要求都较明确，是国家标准、行业标准和地方标准关注的焦点，但却忽略了相对应的过程性控制标准的制定。考虑到燃料的特殊性，垃圾焚烧炉在设计、制造、安装、检验检测、修理、安全管理等方面就应有相应的过程控制标准，以支持和保障安全和环保指标的最终实现。1.3协调配套性差一方面，按照标准体系的定义，表1中所列的工程技术标准、环境保护标准等均属通用标准范畴，与之配套的基础标准和专用标准欠缺。另一方面，就通用标准层面而言，也还有涉及安全、环保各个环节所占比例不协调的问题。同时，现行的方法标准过分强调经典的标准方法（referencemethod），忽略等效方法（equivalentmethod）和替代方法（alternativemethod）；未能充分采用国际标准。2我国城市垃圾焚烧炉标准体系研究所谓城市垃圾焚烧炉标准体系是指由现行有效及预计应制定（或修订）的关于城市垃圾焚烧炉的标准按其内在联系形成的科学的有机整体，是由相关标准组成的系统。2.1标准体系建设目的建立垃圾焚烧炉标准体系的根本目的是提高相关标准编制工作的有序性，减少标准之间的重复、矛盾，促进标准之间的协调、配套，保证标准组成全面、科学、合理。最终目标是改进和提高垃圾焚烧炉的总体质量管理水平，从标准层面保障其安全、经济、可靠、节能、环保运行，最大限度提升垃圾焚烧沪的经济效益和社会效益。2.2标准体系建设原则垃圾焚烧炉标准体系须满足生产、运行全过程对标准的需求和标准体系自身分类的特点，应符合以下原则：（1）全面成套、层次清晰。标准系统的组成应完整、配套，各子系统层次分明，协调统一，体现体系的系统完整性、层次性，能覆盖垃圾焚烧炉生产运行全过程、安全环保的全部要求。（2）实用性和前瞻性的统一。标准体系尽可能包含目前国内外相关的最新科研成果，跟踪社会需求变化，反映垃圾焚烧炉的现状和趋势，满足其现实需求和可预见的发展需要。（3）结合国情、接轨国际。城市垃圾焚烧炉标准体系的建立离不开我国的具体国情，应充分考虑我国实际情况，坚持从现实出发、循序渐进的原则。同时，在立足国情的基础上，体系的构建还应力求符合国际通行规则，与国际接轨。2.3标准体系构成城市垃圾焚烧炉标准体系应覆盖各种类型的入炉垃圾，涵盖该类锅炉设计、生产、建设运行的所有环节，符合国家、行业安全、环保方面相关法规政策要求。根据标准体系的内在联系特征及城市垃圾焚烧炉行业特点，建议建立如图1所示层次的城市垃圾焚烧炉标准体系。图1城市垃圾焚烧标准体系构成2.3.1基础标准基础标准主要涉及垃圾焚烧炉的总体要求、术语、相关概念、锅炉分类等内容，是制定城市垃圾焚烧炉技术规范和标准的基础，此层次包括城市垃圾焚烧炉术语、锅炉分类两项标准，建议尽快于近期制定完成。2.3.2通用标准适用于城市垃圾焚烧炉的通用标准包括：各类垃圾的储运；垃圾焚烧炉及辅助设备的性能要求；垃圾焚烧厂的选址、规划和建设；垃圾焚烧炉的运行和维护保养；最终安全、环保及劳动保护要求等标准。2.3.3专用标准适用于专用对象的标准，包括设备的生产（设计、制造和安装）、运行管理等全部过程，具有很强的专业指导性。2.4标准体系建设方法标准体系由互相关联的各类标准组成，在确定标准体系的基本结构后，标准体系建设方法即由标准的制定、修订思路决定。国际标准或发达国家标准的制定或修订过程的透明度高，讲求公开透明，注重吸收公众广泛参与，在垃圾焚烧炉标准体系建设过程中，值得借鉴。图2为标准制定的基本思路和流程。图2标准制定一般流程2.5近期拟制定的标准根据城市垃圾焚烧炉的现实需要，建议近期制定城市垃圾焚烧炉安全管理技术、节能管理及检验检测这三类标准。目前，广东省已下达相应的地方标准制定任务，正在制定《垃圾焚烧发电锅炉安全管理技术导则》、《垃圾焚烧发电锅炉节能降耗技术规范》和《垃圾焚烧发电锅炉受热面检验与评定技术规范》等标准。另一方面，还要根据轻重缓急的原则，结合我国实际情况，制定或采用国际标准，并对现行的部分标准进行适当修订，尽快完善相应的标准体系。3结束语通过对城市垃圾焚烧炉现行标准状况的综合分析，我们认为构建一个结构优化、层次分明的标准体系，有利于提高垃圾焚烧炉的标准化管理，提高标准编.制的效率和应用效果，对促进垃圾焚烧炉标准的发展具有重要的理论意义和实用价值。建立和不断完善该类锅炉的标准体系对推动我国垃圾焚烧炉的发展具有现实经济社会利益和长远的战略意义。参考文献[1]中国标准化研究院编著.国家标准体系建设研究[M].北京：中国标准出版社，2007.[2]倪进飞，马括，卢忠铭。等.垃圾焚烧发电锅炉的内部检验[J].中国特种设备安全.2010，10：20-22.文章来源：《特种设备安全技术》2011年第4期