但是，由于目前我国城市生活垃圾热值低、含水率高、灰土含量大、成分复杂，造成在炉膛内燃烧时燃烧效率低、炉膛温度低、烟气成分复杂等问题。在垃圾燃烧工况不好的情况下，经常要适当喷入燃油助燃，这样在处理垃圾的同时浪费了其他资源，运行成本较高，经济效益较差。
随着能源问题的提出，作为可再生能源，生物质能在能源结构中的地位越来越重要；另外，相对于煤、石油等常规能源，生物质的燃烧过程具有C02零排放的特点。因此，世界各国相继兴起开发和利用生物质能新技术的热潮。但是，有关垃圾与生物质混烧的研究鲜有报道。
为此进行了秸秆与城市生活垃圾混烧实验，测量并分析了有关燃烧特性和污染物排放参数，以期对垃圾焚烧发电厂的运营提供一定的指导。
1、可行性分析
本研究选用秸秆作为与垃圾混烧的生物质，这是因为秸秆具有以下优点：
1)资源丰富：我国农作物秸秆年产6亿t，资源拥有量居世界首位。据统计，35%秸秆未被合理利用，而是被农民就地焚烧，造成了极大的资源浪费。
2)品质高：秸秆是一种很好的清洁可再生能源，其平均含硫量只有0. 38%，而煤的平均含硫量约达1%。而且秸秆热值约为15000 kj/kg，相当于标准煤的50%。
3)支撑性好：由于秸秆的支撑性好，可以提高整体混合燃烧物的蓬松性，使一次风顺利地进入炉膛助燃，从而保证了高效充分燃烧，提高了燃烧温度。
2、实验部分
2.1实验设备
本实验是在华北某垃圾焚烧发电厂进行的，该电厂的主要设计参数见表l。
2.2实验材料
本实验掺混的秸秆以棉花杆为主，且棉花杆收集到厂后未做预处理。从进厂的垃圾和秸秆中抽取20个样品，应用Vario EL型元素分析仪进行元素分析，分析结果（取平均值）如表2所示。
2.3实验方法
对不同棉秆质量百分含量的混和垃圾进行了燃烧实验，同时连续监测并记录了反映机组运行效率的主要参数（炉膛温度、燃烧效率和发电量等）和锅炉污染物排放浓度，以分析混烧比对各种参数的影响。所有实验中过量空气系数(a=1.7)、脱酸反应剂（熟石灰）加入量等保持不变。
3、实验结果与分析
3.1混烧对炉温的影响
图1为炉膛温度随秸秆质量百分含量的变化。从图1中可以看出，炉膛温度随秸秆量的增加而增大。这是由于进厂生活垃圾的热值较低(只有5400kj/kg)，所以其燃烧的炉膛温度较低，在没有燃油助燃的情况下，一般维持在600℃左右。随着棉秆掺入量的增多，混合物热值相应的增大，因此炉膛温度逐渐变大。当棉秆的质量百分含量为14%左右时，混合物的热值达到6780kj/kg，接近锅炉的燃烧设计工况，锅炉的燃烧状况最佳。
3.2混烧对燃烧效率的影响
图2为燃烧效率随秸秆质量百分含量的变化。从图2中可以看出，随棉秆掺烧量的增多，燃烧效率增加。这主要是由于棉秆中挥发分含量高，使得燃料的不完全燃烧热损失减少。
3.3混烧前后污染物排放浓度对比
3.3.1颗粒物的排放
从图3可以看出，棉秆质量百分含量增加，颗粒物浓度明显降低。从元素分析中可以看出，棉秆的灰份含量远小于垃圾中灰份含量，因此，棉秆掺烧比例增加，燃烧产生的灰的总量减小，颗粒物排放浓度也相应减小。
3.3.2S02的排放
从图4可以看出，棉秆质量百分含量增加，SO2的浓度略有增加，这是由于棉秆中硫元素的含量大于垃圾中硫元素的含量，因此随棉秆掺烧比例增加．SO2的排放值大于混烧前排放量。
3.3.3 NOx的排放
从图5可以看出，棉秆质量百分含量增加，NO；的浓度略有增加。虽然棉秆的含氮量略低于垃圾的含氮量，使得燃料型NO，生成量减小，但由于随棉秆掺烧比例增加，炉膛温度快速上升，导致热力型NOx产量增大，从而NO，总排放量略有增加。
3.3.4 CO的排放
从图6可以看出，棉秆质量百分含量增加，CO排放浓度略有降低。这是由于棉秆中挥发分含量高，燃料的燃烧较充分，因此CO的排放量减小。
3.3.5二恶英的排放
从表3中可以看出，混烧后烟气中的二恶英浓度有很大的降低，这一方面是由于炉膛内较高的燃烧温度（大于850℃）能有效抑制二恶英的生成；另一方面是由于棉秆比垃圾中二恶英的前驱物要少。
3.4经济分析
比较掺混秸秆前后电厂的各经济参数指标。
实验过程中的棉秆收购价格为200元／t，消耗量为4. 25 t/h，；燃油价格为4940元／t，密度为0.84kg/m3；上网电价为0.5元/kWh;垃圾补贴费167元/t。在这种情况下，进行经济核算：
棉秆成本：4. 25 x 200= 850元/h
节约燃油：82/1 000 x0. 84 x4 940 =340元／h
增加发电量：(5 810 -4 200) x0.5 =805元/h
增加垃圾焚烧量：(( 31.6 -4.25) - 20. 6)×167 =1 127.3元/h
单炉直接经济效益：(340+805 +1127.3 -850)/2 =711. 15元/h
4、结论
本文作者对秸秆与城市生活垃圾混烧进行了广泛的实验研究，得出如下主要结论：
1)当生物质的掺烧质量百分比为14%时，本垃圾发电机组的效率达到最佳；
2)通过测量混烧前后各种污染物排放浓度，发现混烧后烟气中的颗粒物浓度和二恶英浓度有很大的降低，SO2和NOx等酸性气体的浓度略有增加，但仍满足排放要求；
3)比较了混烧前后垃圾发电厂的经济指标，通过计算得出混烧后单炉直接经济效益711.15元/h。
本课题的研究成果对垃圾发电厂的运营和生物质能的利用具有一定的工程参考价值。
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