本书分为三个部分。第一部分为第1-3章，主要介绍我国生活垃圾分类制度的发展演变、国内外生活垃圾处置现状及技术研究进展，基于热转化的生活垃圾能源化利用技术，以及生活垃圾焚烧过程优化技术及应用。第二部分为第4-5章，主要介绍生活垃圾炉排炉高效清洁发电工艺系统及工程应用实例，大规模燃料化生活垃级循环流化床焚烧技术及工程应用实例。第三部分为第6章，主要介绍我国生活垃圾高效清洁焚烧评价体系及主要评价指标。
1.稀缺专著，浙江大学严建华教授、黄群星教授团队20余年研究成果总结，结合了国内多家企业单位的研究案例，内容系统性强，包括基础内容、研究方法、工业案例，对热能工程的研究人员和技术人员有启发思考作用，并对垃圾发电行业有借鉴作用。2.内容系统完整，从基础的垃圾分类与概述内容讲起，到垃圾能源化利用，能源化利用优化技术、工艺系统与设备，再讲述垃圾高效清洁焚烧与评价，行业指导性强。3.研究方法指导，在热能工程研究中，本书给出了参数选择、技术与工艺优化的思考，对研究人员和研究生有启发指导作用。
城市生活垃圾又称为城市固体废弃物，是指在城市居民日常生活中或1为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废弃物。随着社会经济的发展、城镇化进程的加快和居民生活水平的提升，城市生活垃圾产量急剧增加，“垃圾围城”问题日益突出。根据世界银行相关数据，当前全球每年产生20.1亿吨城市生活垃圾，若不采取措施，到2050年全球垃圾年产量将达到34亿吨。中国垃圾年产量于2004年超过美国，2021年我国生活垃圾产生量已接近3亿吨，预计2030年将达到美国的两倍。
生活垃圾是一种具有较大危害性的污染源，处置不当会对水体、土壤、大气、生态和人体健康造成严重的危害，与此同时，生活垃圾也是一种蕴含巨大循环利用潜力的宝贵资源。生活垃圾的高效清洁利用是我国生态文明建设战略的内在要求，对缓解当前全球能源危机、实现我国能源绿色低碳转型具有非常重要的意义。据国家统计局数据，“十三五”以来，我国城市生活垃圾焚烧处理能力大幅提升，年平均增速在21%左右，2019年焚烧处理量首次超过卫生填埋处理量，表明焚烧处理已成为我国城市生活垃圾处理的主流方式。
由于受城市经济水平、居民生活条件、地理位置、能源结构等因素的综合影响，我国生活垃圾呈现种类多样、性质复杂、水分含量高、热值偏低等特点，给生活垃圾的高效清洁利用带来了挑战。与发达国家相比，我国生活垃圾高效清洁发电技术研究起步较晚，于20世纪80年代中期在深圳建立了第一座垃圾焚烧厂。经过40多年的发展，我国的生活垃圾高效清洁发电技术从引进国外核心技术与装备发展为可实现全套装备的完全国产化。随着经济社会的快速发展和科学技术的不断进步，我国的生活垃圾高效清洁发电技术正在向智能化、综合化方向发展。
《生活垃圾高效清洁发电关键技术与系统》汇聚浙江大学、天津大学、中国城市建设研究院、中国光大环境(集团)有限公司、杭州锦江集团等高校和企业的一批专业技术骨干，在参考国内外生活垃圾高效清洁利用领域大量研究成果的基础上，结合国家重点研发计划项目“有机固废高效清洁稳定焚烧关键技术与装备”研究成果以及各编写单位在生活垃圾高效清洁发电方面取得的技术和工程应用成果，较为全面地介绍了我国生活垃圾焚烧发电的发展演变、当前国内生活垃圾高效清洁利用主流的技术进展以及生活垃圾高效清洁焚烧评价体系。本书的出版将为我国现阶段城市生活垃圾减量化、无害化、资源化处置与循环利用提供专业的技术指导和研究参考。
本书共分为6章。其中，第1章至第3章由浙江大学黄群星、严建华、李晓东、张浩、王君、黄兰芳、宋焜等负责编写，第4章由天津大学马文超、黄卓识、覃思源和中国光大环境(集团)有限公司郭镇宁、沈宏伟、杨洁、徐鹏程、胡利华等共同编写，第5章由杭州锦江集团胡林飞、宋菲菲、方旭东、盛国洪等负责编写，第6章由中国城市建设研究院白良成、蒲志红、宋薇等负责编写。本书在编写过程中得到了相关编写单位领导、同事和研究生们的多方指导和协助，同时也参考了大量国内外学者发表的相关论著，在此一并向他们致以最衷心的感谢。虽然作者在编写时尽了最大的努力，但限于编著时间和水平，不足和疏漏之处在所难免，敬请各位读者批评指正。
编著者
2022年10月
1 绪论001
1.1 生活垃圾概述 002
1.1.1 生活垃圾的定义 002
1.1.2 生活垃圾的分类 002
1.1.3 生活垃圾的危害 006
1.1.4 生活垃圾处置策略 007
1.1.5 生活垃圾处置现状 007
1.1.6 生活垃圾焚烧处置的难点 009
1.1.7 我国生活垃圾处理案例 010
1.1.8 参考文献 012
1.2 生活垃圾国内分类现状 013
1.2.1 垃圾分类概述 013
1.2.2 分类的意义 014
1.2.3 分类政策的发展演变 015
1.2.4 垃圾分类方式 016
1.2.5 分类管理制度 020
1.2.6 分类后处理技术 023
1.2.7 生活垃圾分类典型案例 024
1.2.8 参考文献 033
1.3 生活垃圾处置国内外现状 034
1.3.1 生活垃圾处置技术 034
1.3.2 我国生活垃圾处置现状 038
1.3.3 国外生活垃圾处置现状 044
1.3.4 对我国生活垃圾处置的启示 058
1.3.5 参考文献 058
1.4 生活垃圾能源化利用技术研究进展 059
1.4.1 垃圾填埋气体回收利用技术 060
1.4.2 垃圾直接焚烧技术 062
1.4.3 垃圾衍生燃料 068
1.4.4 垃圾热解气化技术 073
1.4.5 参考文献 080
2 基于热转化的生活垃圾能源化利用技术081
2.1 生活垃圾组分的热化学特性 082
2.1.1 生活垃圾典型组分分类 082
2.1.2 生活垃圾理化性质 082
2.1.3 热化学转化过程概述 083
2.1.4 生活垃圾典型组分热化学性质 085
2.1.5 本节小结 100
2.1.6 参考文献 101
2.2 生活垃圾典型组分热转化交互作用 104
2.2.1 生活垃圾典型组分热解交互作用 104
2.2.2 生活垃圾典型组分气化交互作用 107
2.2.3 生活垃圾典型组分焚烧交互作用 112
2.2.4 参考文献 117
2.3 生活垃圾热解利用技术 119
2.3.1 热解技术定义及原理 119
2.3.2 生活垃圾热解技术发展概述 120
2.3.3 热解的影响因素 121
2.3.4 典型生活垃圾热解产物特性 126
2.3.5 生活垃圾热解技术的环境影响 131
2.3.6 典型生活垃圾回转窑热解技术 133
2.3.7 国内外商业化运行的生活垃圾热解工艺 134
2.3.8 参考文献 139
2.4 生活垃圾气化及焚烧技术 140
2.4.1 生活垃圾气化技术 140
2.4.2 生活垃圾焚烧技术 151
2.4.3 参考文献 156
2.5 典型生活垃圾焚烧工艺 161
2.5.1 焚烧技术的发展历史 161
2.5.2 焚烧技术的特点 162
2.5.3 垃圾焚烧技术工艺流程 163
2.5.4 焚烧处理方法及技术比较 166
2.6 生活垃圾焚烧过程污染物控制关键技术与关键装备 173
2.6.1 烟气脱酸工艺 174
2.6.2 除尘工艺 177
2.6.3 活性炭吸附工艺 182
2.6.4 脱硝工艺 183
2.6.5 二 英控制技术 185
2.6.6 参考文献 189
2.7 生活垃圾焚烧飞灰处理技术与资源化利用 190
2.7.1 生活垃圾焚烧飞灰 190
2.7.2 生活垃圾焚烧飞灰无害化处置技术 191
2.7.3 生活垃圾焚烧飞灰资源化利用方式 195
2.7.4 参考文献 197
2.8 生活垃圾焚烧底渣处理技术与资源化应用 199
2.8.1 生活垃圾焚烧底渣性质 199
2.8.2 生活垃圾焚烧底渣处理政策和技术标准 200
2.8.3 生活垃圾焚烧底渣处置技术 202
2.8.4 生活垃圾焚烧底渣资源化利用 204
2.8.5 生活垃圾底渣综合利用建议 205
2.8.6 参考文献 206
3 生活垃圾焚烧过程优化技术及应用209
3.1 生活垃圾焚烧发电自动控制系统 210
3.1.1 垃圾焚烧自动控制发展过程 210
3.1.2 国内外自动控制系统研究概况 212
3.1.3 垃圾焚烧自动控制研究意义 223
3.1.4 参考文献 225
3.2 循环流化床生活垃圾焚烧诊断与控制优化技术 226
3.2.1 循环流化床焚烧特性与控制难点 226
3.2.2 循环流化床优化控制的发展 227
3.2.3 循环流化床炉内温度测量 228
3.2.4 循环流化床循环稳定性图像法诊断与测量 228
3.2.5 循环流化床主蒸汽参数神经网络模型预测 229
3.2.6 循环流化床料床平衡控制 231
3.2.7 循环流化床床温控制方案 232
3.2.8 循环流化床床温与主蒸汽压力联合控制方案 237
3.2.9 循环流化床垃圾热值预测方案 238
3.2.10 参考文献 239
3.3 炉排生活垃圾焚烧诊断与控制优化技术 239
3.3.1 生活垃圾焚烧炉排炉简介 239
3.3.2 焚烧诊断与控制优化技术介绍 240
3.3.3 参考文献 250
4 生活垃圾炉排炉高效清洁发电工艺系统252
4.1 炉排炉焚烧系统 253
4.1.1 炉排炉发展历史 253
4.1.2 国内生活垃圾焚烧系统应用现状 262
4.1.3 参考文献 271
4.2 高效稳定炉排炉关键技术 271
4.2.1 炉排炉燃烧特点 272
4.2.2 生活垃圾燃烧过程 278
4.2.3 生活垃圾炉排炉的开发与设计 291
4.2.4 炉排炉协同处理技术 303
4.2.5 炉排炉自动燃烧控制系统 317
4.2.6 生活垃圾分类对焚烧炉运行的影响 321
4.2.7 参考文献 322
4.3 高参数余热利用技术 323
4.3.1 余热发电 324
4.3.2 余热供热及热电联产 334
4.3.3 受热面防腐蚀技术 336
4.3.4 参考文献 347
4.4 炉排焚烧过程中污染物联合控制技术 348
4.4.1 常规气相污染物超低排放控制 349
4.4.2 二 英控制技术 368
4.4.3 飞灰无害化资源化处理技术 -503.709 c3774.4.4 炉渣资源化利用技术 389
4.4.5 参考文献 398
4.5 生活垃圾炉排高效稳定焚烧发电应用案例 399
4.5.1 “无厂界、全开放”的生活垃圾焚烧发电项目案例——常州项目 399
4.5.2 超低排放的生活垃圾焚烧发电项目案例——杭州项目 402
4.5.3 静脉产业园模式的生活垃圾焚烧发电项目案例——苏州项目 404
4.5.4 餐厨垃圾和污泥处置协同处理的生活垃圾焚烧发电项目案例——三亚项目 406
4.5.5 环保生态园的生活垃圾焚烧发电项目案例——博罗项目 407
4.5.6 大容量、协同处理的生活垃圾焚烧发电项目案例——吴江扩容项目 409
4.5.7 “隐工业建筑，显蓝绿景观”的生活垃圾焚烧发电项目案例——雄安项目 410
5 大规模燃料化生活垃圾循环流化床焚烧技术及应用412
5.1 流化床燃烧技术 413
5.1.1 流化床燃烧技术发展历史 413
5.1.2 循环流态化燃烧技术特点 414
5.1.3 我国循环流化床焚烧应用现状 415
5.2 生活垃圾燃料化循环流化床焚烧关键技术研究 416
5.2.1 生活垃圾燃料化技术与系统 416
5.2.2 高参数循环流化床垃圾焚烧技术 420
5.2.3 流化床受热面防腐防磨技术 427
5.2.4 参考文献 445
5.3 循环流化床稳定运行和污染物控制技术研究 447
5.3.1 循环流化床焚烧稳定运行控制技术 447
5.3.2 循环流化床生活垃圾焚烧污染物排放控制 450
5.3.3 循环流化床垃圾焚烧飞灰稳定化 457
5.3.4 锅炉自动控制技术 460
5.4 生活垃圾循环流化床高效稳定焚烧发电应用案例 461
5.4.1 淄博2×1000t/d 生活垃圾循环流化床焚烧项目 461
5.4.2 乌鲁木齐2×1600 t/d 生活垃圾循环流化床焚烧项目 462
6 生活垃圾高效清洁焚烧及评价463
6.1 我国生活垃圾焚烧处理应用情况 464
6.2 生活垃圾焚烧发电的政策及标准规范 465
6.2.1 生活垃圾焚烧政策 465
6.2.2 生活垃圾焚烧标准规范 471
6.3 生活垃圾焚烧发电工程建设 473
6.4 生活垃圾焚烧发电工程运行管理 476
6.5 生活垃圾高效清洁焚烧评价体系 477
6.5.1 生活垃圾高效清洁焚烧建设运行管理基本原则 478
6.5.2 高效清洁焚烧评价指标体系 478
6.5.3 清洁焚烧过程的初级减排与二级减排工程技术 480
6.5.4 高效清洁焚烧评价 481
6.6 生活垃圾高效清洁焚烧评价指标 482
6.6.1 焚烧工艺及装备指标 482
6.6.2 烟气、恶臭、噪声污染物与CO 控制指标 488
6.6.3 焚烧垃圾的资源和能源消耗指标 489
6.6.4 综合利用与可靠性指标 491
6.6.5 清洁焚烧管理与生态环境指标 493
6.7 生活垃圾炉排炉高效清洁焚烧典型案例剖析 495
6.7.1 案例A 基本情况 495
6.7.2 垃圾物理成分与元素分析 496
6.7.3 焚烧工艺及装备评价 497
6.7.4 烟气、恶臭、噪声污染物与CO 控制的评价 504
6.7.5 焚烧垃圾的资源化利用和节能评价 506
6.7.6 综合利用与可靠性指标 507
6.7.7 清洁焚烧管理与生态环境 509
6.7.8 结论与建议 513
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