城市垃圾產生的環境污染及其妥善治理是我國面臨的亟待解決的問題之一。從可持續發展戰略角度看，垃圾處理的目標應該是實現無害化、資源化和減量化，特別是城市生活垃圾已被認為是一種可提供能源的資源。目前比較普遍的觀點認為，焚燒法處理垃圾是實現減量化最快捷和最有效的技術方法。流化床具有燃燒效率高、負荷調節范圍寬、污染物排放低、爐內燃燒強度高、適合燃用低熱值燃料等優點，因此被認為是一種綜合性能優越的焚燒方式，尤其適合我國垃圾熱值低的國情。

在過去20年中，流化床焚燒技術(fluidized bedincineration，FBI)逐漸在日本、北美、歐洲(特別是在斯堪的納維亞國家)等一些發達國家和地區得到應用。截止1995年，全世界己有164臺流化床焚燒爐建成投產，其中有151臺在日本，運行的規模在不斷擴大，單臺焚燒爐垃圾處理能力增加到25t/h。流化床主要形式為鼓泡流化床(BFB，bubbling fluidized bed)、循環流化(CFB，circulating fluidizedbed)和內旋流流化床(ICFB，inner circulating fluidized bed)等。鼓泡流化床和循環流化床焚燒爐的主要區別在于：鼓泡流化床傾向于小規模，循環流化床則傾向于廢料與煤混燒的大規模。這些技術在處理城市生活垃圾時，有利用復雜預處理系統預處理垃圾再焚燒[如制成廢物衍生燃料(RDF，refuse derived fuel)]，也有直接燃用原生垃圾。目前，日本一般采用鼓泡流化床焚燒技術，單機焚燒能力一般小于4t/h，而美國則傾向于建造大型循環流化床焚燒爐，單機處理能力在10-25t/h之間。

我國60年代即開展了燃煤流化床技術的研發與應用，80年代起陸續有一些科研單位如浙江大學、中國科學院工程熱物理所、中國科學院力學研究所等進行了流化床垃圾焚燒技術的研究。浙江大學的技術于1998年成功應用于150t/d城市生活垃圾焚燒爐中，中國科學院工程熱物理所的技術則應用于一臺100t/d處理陳腐垃圾焚燒爐。

1國外發達國家流化床焚燒技術的綜述分析

1.1美國的流化床焚燒技術及其應用

美國的垃圾處理以填埋為主，但目前已有約25%的垃圾是通過焚燒技術來處理的。在流化床技術應用的初期，主要是引進一些歐洲的先進鼓泡流化床焚燒技術，如位于北卡羅來納州的Fayetteville廢料回收垃圾發電廠，其鼓泡流化床焚燒爐便是由英國Kraerner Enviro Power AB公司制造的，焚燒爐熱功率為60MWt，100%焚燒城市固體廢棄物(MSW)，發電18MWe，用來供熱和發電。該技術的應用特點主要體現在它采用了由溫度來控制NOx的排放，爐膛內加石灰石來控制SO2，在煙道中噴ca(OH)2來脫除HCl，尾部采用活性炭吸附裝置控制重金屬和痕量有毒有機污染物[如二惡英(dioxins)及多環芳烴類物質(PAHs)]的排放。隨著流化床焚燒技術的發展，至1995年，美國已有3座鼓泡流化床焚燒設施混燒RDF與其它燃料。

循環流化床技術與鼓泡流化床技術相比，具有高效、低污染等優點。美國一些大公司，如FW公司(Foster Wheeler Power Corporation)和B&W公司(Babcock&Wilcox Power Corporation)逐漸發展循環流化床焚燒技術。FW公司應用CFB焚燒技術在伊利諾斯州Robbins村建成了一座廢物綜合焚燒處理廠，該廠于1997年1月建成并投入運行，處理能力為1000tMSW/d，這是美國首次應用CFB技術燃用RDF。該廠擁有兩套RDF生產線和兩套RDF循環流化床燃燒系統、兩套現代化空氣污染控制系統和一臺汽輪機，發電功率為55MW，年處理能力為50萬t。單臺CFB焚燒爐參數如下：處理量為600tRDF/d，蒸汽流量為28.86kg/s，過熱蒸汽溫度為443℃，壓力為6.2MPa。該焚燒爐的特點為采用帶導向風嘴的水冷布風板和床料冷卻器來使床料返回爐內。燃燒效率>99%，鍋爐的效率>81%。床溫控制在829-913℃，SO2及HCl采用尾部干法脫除。

1.2歐洲流化床焚燒技術及其應用

在歐洲，流化床技術的代表是由英國Kraerner Enviro Power AB公司開發成功的焚燒技術。該公司設計的第一臺鼓泡流化床MSW焚燒爐1979年在瑞典建成，1984年建成第一臺循環流化床MSW焚燒爐。截止1995年，該公司已推出13臺流化床MSW焚燒爐。

Kraerner Enviro Power AB公司推出第一及第三代鼓泡流化床焚燒爐。第三代焚燒爐采用脈動空氣給料噴射口，保證燃料在床內均勻分布。運用導向風帽和爐膛底部合理的幾何結構使得排灰和排出不可燃物極為方便。灰渣空氣分選機構使得床料返回爐膛，并將灰渣潛熱帶回爐膛內。在爐膛的雙拱結構上布置對稱二次風系統，保證懸浮段空氣均衡穩定，湍流度大，有利于完全燃燒。同時在爐膛燃燒區域與爐膛頂部設置三次風，使得頂部氣流呈塞狀流型。尾氣處理系統方面，利用爐膛底部區域保持的氧化性氣氛和均勻的煙氣組分，不僅可以使燃燒更完全，而且可以避免水冷壁遭受腐蝕。

為進一步增大床內流動湍流度，降低NOx排放，第三代焚燒爐采用了煙氣再循環進入床內和雙拱結構內。在爐膛尾部設置輻射冷卻煙道，在煙氣進入尾部對流受熱面之前設置一輻射冷卻煙道，可以避免過熱器腐蝕、局部高溫和結垢，確保煙氣處于一定氧化性氣氛下，使其組分均勻。