1、煤一废联合发电系统简介
德国斯泰米勒工程公司的“煤一废联合发电系统”(KMS)，主要是通过在燃煤机组的
锅炉旁构建废弃生物质焚烧系统，并与现有的燃煤火电机组联合运行，将焚烧炉产生的高温热烟气从火电厂燃煤锅炉第一燃烧区下方送入，参与锅炉热交换实现联合发电。
以300MW亚临界燃煤机组为例：在发电机组出力在80%～100%范围内变化时，焚烧垃圾热量可替代锅炉总输入热量的20%，并保证锅炉稳定运行，当发电机组出力只维持80%时，垃圾热值的替代量可达锅炉总输入热量的35%。
该系统既处理了大量不断产生的城市生活垃圾和农村秸杆，又节省了不能再生的煤碳资源，是一项当前社会迫切需要，又无需巨额投资并能产生巨大效能的先进技术。这项热能开发新技术在由联邦德国科研部资助的萨尔州弗尔凯令根( Volklingen，Saarland)发电厂进行了严格验证，验证结果全面达到设计预想，德国、俄罗斯等国均已采用废弃生物质一燃煤联合发电系统。（以下简称煤废联合发电系统）
1.1废弃生物质一燃煤联合发电系统总概
系统有以下几个主要部分组成：
①辅助式焚烧炉：燃烧垃圾采用炉篦推移燃烧，燃烧秸秆
采用旋风喷吹燃烧。
②贮料仓；
⑧物料输送系统；
④存储场；
⑤集装箱卸料系统等。
系统总概见图一，卸料系统见图二。
1.2与燃煤发电机组锅炉的对接方案
经辅助式垃圾炉焚烧垃圾所产生的高温烟气通过耐火材料烟道进入发电厂主锅炉，设计时连接二者的烟气通道应越短越好。为防止烟尘沉积、设计烟气运行速度应大于20米／秒，对于燃油或燃气锅炉则可设定较低的烟气速度，以尽可能减少进入主锅炉的烟尘微粒。否则，应安装相应的除尘设施。
衔接垃圾炉和发电厂主锅炉的烟气通道位于主锅炉第一燃烧区下方，以保证主锅炉的整体燃烧室自始自终保持最高燃烧温度，来自辅助式垃圾炉的烟气贯穿整个高温燃烧区，同主锅炉燃烧原始燃料生成的烟气混合在一起，共同完成下一步的热能转换、发电任务。在电厂主锅炉内，由垃圾焚烧产生的烟气被加温至1000～1200℃，保证如氯化氰、呋喃等有害物质全部被焚毁。德国技术监督联合会(TUV)在萨尔州弗尔克令根(Volklingen)发电厂作了的大规模测试，证明经发电厂主锅炉高温焚烧后，这类有害物质已微乎其微，仪器已检测不到。
1.3与燃煤锅炉燃烧协调控制策略
辅助式垃圾焚烧炉的调控与主锅炉燃烧协调控制是十分重要的，要做到这一点，首先要确定由垃圾炉进入主锅炉燃烧室的热量的有关数据，其中具有约束力的限定数值有：
*过量空气，
*垃圾焚烧后所产生的废气的最高温度，
*燃烧时要达到规定热值所必需的空气温度，
*发电厂的负荷运行计划等。
其实采用
生物质锅炉效果会更好，生物质锅炉主要以农作物秸秆
生物质固体成型燃料为燃料的，其最主要的是干净环保且二氧化碳零排放，且使用是燃烧效率高，生物质锅炉产品如下图所示：
供生物质锅炉燃烧的生产物质固体成型燃料经过
秸秆颗粒机或者
木屑颗粒机压制生产而成，其产品如下所示：
发电厂主锅炉和辅助式垃圾炉的同步运行需以自动协调控制方式来实现，所有重要的物料流量、温度、压力关系等的数据均实现自动控制。
首先，应保持垃圾处理量的恒定、根据垃圾焚烧产生烟气热能量的大小，再确定应相应减少的锅炉燃料量和送风量，使锅炉燃烧稳定且投入发电过程的总热能保持不变，只是部分锅炉燃料由可燃垃圾取而代之。
1. 4关于炉膛热功率调控的说明
炉膛热功率调控的任务在于：优化燃烧强度，确保完成设计指标；保障尽可能长的无故障运行时间；避免炉膛内发生腐蚀或炉料粘结；最大程度地降低燃烧造成的放射污染等。
为了能有效地控制整个燃烧过程，必须对炉膛及炉篦系统进行必要的协调控制，使其适应所使用燃料的特殊要求。
通过炉膛热功率调控，可以有效地平衡特殊混杂燃料不可避免会造成的燃烧强度的起伏波动，除此之外，炉膛和烟气通道的良好炉衬也起重要的储热作用，亦能对平衡垃圾燃料热值的不稳定有积极的影响。
燃烧室内的空气调节应从恒定的燃料投入量出发，经调整原级通风和次级通风的风量来完成。炉膛温度可作为标准参数使用，以保证燃烧室出口的排出温度恒定不变。在此基础上，也可将原级通风和次级通风的总量设定为一个恒数，原级通风指数可依据各炉篦区段的要求一次性设定， 如发生应炉料原因所造成原级通风量的实际变化，也无需改动原设定的比例数值。给料频率可依据一个估算的中问热值预设定，然后再算出实际的热值，据此手工调节给料频率，直至达到最佳效果。
通过设置一个专门的自动启、停程序可将辅助式垃圾炉随时投入或撤出运行，而不对发电厂的总体发电计划产生不利影响。也极容易通过调整垃圾焚烧炉出力实现燃煤机组调峰运行。
2、废弃生物质发电的生态学效益
2.1有利于降低地球大气二氧化碳排放总量
大自然中的二氧化碳的循环是十分稳定的，大自然通过光合作用从大气层吸收二氧化碳用于扩大生物圈，反过来，自然生态自生自灭的平衡发展又恰好将等量的二氧化碳排放回大气层。
煤和石油是6～12亿年前当大气层中的二氧化碳含量极度丰富时，大自然所储备下来的生态资源。如果我们今天把它们开采、烧掉，那么就打破了光合怍用与生态自生自灭的平衡，造成地球大气二氧化碳排放量过多而产生显著的温室效应。如果利用垃圾代替部分煤炭或石油发电，原本由煤炭、石油燃烧释放的二氧化碳被由垃圾燃烧产生的二氧化碳所代替，由于垃圾的热能绝大部分是储备于可再生能源（如纸，草、木、蔬菜等其他植被废弃物）之中的，实际上是用可再生能源取代化石能源，既能减少大气二氧化碳排放量又节约原始化石燃料资源。垃圾中剩余的其他“化石”能源组成(约15%)主要为塑料，通常也采用焚烧方式处理。
通过煤废合烧技术实现垃圾的高效率热能转换不仅有明显的经济学效益，而具有更深远意义的是其生态学效益，我们不能单纯从垃圾处理或保护资源的角度来评估垃圾的热能转换利用，而且更要看到其对降低二氧化碳排放量所起的重要作用，由于垃圾的热值主要来源于可再生的碳化合物，因此，利用垃圾发电的效率越高，取代并节约的原始化石燃料越多，对降低二氧化碳排放量所起的作用就越大。
粗略估算：煤废联合发电系统利用垃圾热能的效率高达39%，发电量比一座具有同等处理能力的垃圾热电厂（供热并发电）高3倍，因为后者利用垃圾热能的效率一般仅为13%。以125MW机组设计方案为例，每年用20万吨垃圾发电，能避免相当于12万2千吨燃料煤燃烧释放的二氧化碳排放，而一座同等规模的垃圾热电厂只能达到1/3，也就是说只能减少4万吨煤的二氧化碳排放量。
除此之外，由于一部分垃圾投入发电厂燃烧发电，不必再送垃圾堆放场，因此避免了垃圾堆存可能造成的垃圾沼气 甲烷污染，甲烷是通过绝气过程生成的有害气体，对大气层外层所谓温室效应的出现负重要责任，甲烷对生态的有害程度比二氧化碳高将近30倍。例如一公斤生活垃圾在垃圾场堆存五年散发的有害气体相当于将其焚烧时释放二氧化碳的近6倍，因此，经常可见垃圾场不得不将沼气收集起来烧掉。
