生活垃圾焚燒發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀和創(chuàng)新探索

馮波

摘 要：針對目前中國生活垃圾焚燒發(fā)電的產(chǎn)業(yè)政策及市場狀況進行了介紹，并分析了國內(nèi)外生活垃圾焚燒技術的情況，對生活垃圾焚燒發(fā)電技術的創(chuàng)新探索進行了重點分析。

關鍵詞：生活垃圾；焚燒發(fā)電；創(chuàng)新探索

中圖分類號：X705 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）16-0040-02

Abstract： This paper introduces the industrial policy and market situation of domestic solid waste incineration power generation in China， analyzes the domestic and foreign domestic solid waste incineration technology， and focuses on the innovation and exploration of the technology of domestic waste incineration power generation.

Keywords： domestic waste； incineration power generation； innovation and exploration

1 概述

上世紀六十年代開始，隨著垃圾焚燒及煙氣處理技術的進步，生活垃圾焚燒發(fā)電在歐洲、北美和日本得到發(fā)展和普及。中國第一座現(xiàn)代化垃圾焚燒發(fā)電廠為深圳清水河垃圾焚燒發(fā)電廠，1986年11月由深圳市政府引進日本三菱重工設備和技術建成。但直到2000年以后中國垃圾焚燒發(fā)電事業(yè)才真正起步，并迅速成長與發(fā)展。國務院印發(fā)的《“十三五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設施建設規(guī)劃》中披露：預計到2020年垃圾焚燒量將達到1.66億噸，保守估算2016-2020年，垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)新增市場規(guī)模將近千億， 垃圾焚燒的市場非常巨大。

2 中國生活垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)政策及市場狀況

2.1 國家產(chǎn)業(yè)政策

近年來國家頒布了一系列鼓勵生活垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)發(fā)展的法規(guī)、政策和規(guī)劃，使中國垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)在過去十年得到快速發(fā)展，并將推動行業(yè)在“十三五”期間繼續(xù)高速增長。2012年3月國家發(fā)改委頒布《關于完善垃圾焚燒發(fā)電價格政策的通知》，規(guī)定全國執(zhí)行統(tǒng)一垃圾焚燒發(fā)電標桿電價0.65元/度；2012年5月國務院頒布《“十二五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設施建設規(guī)劃》，規(guī)定東部地區(qū)、經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)和土地資源短缺、人口基數(shù)大的城市，要減少原生生活垃圾填埋量，優(yōu)先采用焚燒處理技術，其他具備條件的地區(qū)，可通過區(qū)域共建共享等方式采用焚燒處理技術；2016年多部委頒布《關于進一步加強城市生活垃圾焚燒處理工作的意見》進一步提出垃圾焚燒處理技術為城市生活垃圾處理的重要方式。

2.2 市場狀況

中國是世界上生活垃圾產(chǎn)生量和處理量最大的國家。隨著“十三五”期間穩(wěn)定的城市化速率，垃圾焚燒市場還有巨大的空間有待挖掘。越來越多的生活垃圾采取焚燒方式處理，垃圾焚燒處理比例快速增長，到2020年生活垃圾焚燒占無害化比例達到50%，預計到2020年生活垃圾處理量達到3.31億噸，垃圾焚燒量將達到1.66億噸，需新增投資1752億元，成長空間非常廣闊。

3 國內(nèi)外生活垃圾焚燒技術情況

國內(nèi)目前已建成運營（包括在建）的生活垃圾焚燒廠有300座以上，分布在全國23個?。ㄖ陛犑?、自治區(qū)、行政區(qū)）上百個城市。生活垃圾焚燒廠采用的焚燒爐型主要有機械爐排爐、流化床焚燒爐、熱解爐三種。目前機械爐排對垃圾適應性最強，是運行最可靠、技術最成熟、應用最廣泛的主導爐型，在垃圾焚燒發(fā)電市場中所占比例最大。本文主要對國內(nèi)外主流的機械爐排技術進行介紹。

3.1 國外機械爐排技術介紹

國外先進機械爐排焚燒技術主要有兩大來源：一類是德國馬丁逆推爐排爐技術，另一類是丹麥偉倫的順推爐排爐技術，其他爐排技術基本是在這兩類基礎上發(fā)展起來的。經(jīng)過多年兼并整合與優(yōu)勝劣汰，國外目前的爐排技術主要有德國馬丁、丹麥偉倫、日立造船、日本JFE、德國FBE、新加坡吉寶西格斯、日本荏原等技術。

3.2 國內(nèi)機械爐排技術介紹

國內(nèi)機械爐排焚燒技術包括以下兩類：獲得國外技術授權和國內(nèi)自主研發(fā)掌握的焚燒技術。獲得國外技術授權的代表公司有重慶三峰卡萬塔環(huán)境產(chǎn)業(yè)有限公司（德國馬丁公司Sity2000爐排技術轉(zhuǎn)讓與許可）、廣環(huán)投和中科集團（丹麥偉倫公司Volund爐排技術轉(zhuǎn)讓與許可）、深圳能源環(huán)保有限公司（新加坡吉寶西格斯爐排技術授權）、無錫華光和上?？岛悖ㄈ樟⒃齑琕onRoll爐排技術授權）、天楹賽特（比利時waterleau爐排技術授權）。國內(nèi)自主研發(fā)的代表公司有杭州新世紀和溫州偉明（以馬丁爐排為基礎研制“逆推+順推兩段式”兩段爐排技術）、光大國際（在西格斯爐排基礎上，研發(fā)成功多級液壓機械式爐排）、綠色動力（在馬丁爐排基礎上開發(fā)的一種新型逆推式爐排）。

3.3 國內(nèi)煙氣凈化技術介紹

目前為滿足GB18485-2014國家標準的要求，國內(nèi)煙氣凈化主流技術為“SNCR+半干法+干法+布袋除塵”；考慮到以后越來越嚴格的煙氣要求，新建的部分廠為達歐盟2010標準或超低排放標準，煙氣采用“SNCR+干法+活性炭噴射+布袋除塵器+SCR+濕法”或“SNCR+半干法+活性炭噴射+布袋除塵器+SCR+濕法”工藝路線。煙氣凈化核心技術來源主要包括兩大途徑：獲取外部技術和自主研發(fā)。煙氣凈化國內(nèi)引進技術的相對較少，目前主要有杭州新世紀早期引進丹麥尼魯技術、蘇州科德引進日本斯賓德株式會社的干法煙氣技術、上海泰欣引進日立造船濕法凈化技術等在國內(nèi)進行推廣；煙氣凈化引進技術除需要支付入門費與提成費，自身對于技術的改進和提升，需要與授權國外公司協(xié)商，并在知識產(chǎn)權上歸屬共享方面達成共識和做出協(xié)調(diào)。目前煙氣處理技術發(fā)展了幾十年，國內(nèi)基本完全具備自主研發(fā)的能力，條件也非常成熟；除某些核心部件如旋轉(zhuǎn)噴霧器需要高端機械加工的設備依賴進口外，其他設備均可以國內(nèi)自主生產(chǎn)；目前如廣州迪斯、無錫雪浪、安徽盛運等供應商的煙氣凈化技術均在國內(nèi)大面積推廣和應用。

4 生活垃圾焚燒發(fā)電技術的創(chuàng)新探索

4.1 核心設備具有自主產(chǎn)權，具備高一流的焚燒技術

生活垃圾焚燒發(fā)電在全球是一個成熟行業(yè)，有約百年的歷史，而中國的生活垃圾焚燒發(fā)電技術在2000年以后才得到迅速發(fā)展。生活垃圾焚燒發(fā)電是一個高度復雜的系統(tǒng)，涉及熱能、機械、電氣、自控等多方面的知識，而且面對生活垃圾成分與特性不恒定這些因素，使得這個行業(yè)高度依賴技術和經(jīng)驗。普遍認為行業(yè)一流的焚燒技術需要滿足以下條件，首先在全球是名列前茅的技術；其次核心設備具有自主產(chǎn)權；最后擁有大量成熟優(yōu)質(zhì)的工程實踐經(jīng)驗。

4.2 工藝科學、具有先進性

垃圾焚燒發(fā)電技術除滿足自主產(chǎn)權外，同時在設計時工藝科學、具有先進性。例如焚燒爐滿足垃圾的充分燃燒，燃燒效率高，熱灼減率低；爐排整體結構設置合理，使用壽命長；爐膛測溫點完善、助燃系統(tǒng)和供風系統(tǒng)設計合理；爐膛設計有利于煙氣的擾動，滿足煙氣在850度以上停留超過2秒；自動燃燒控制系統(tǒng)設置合理，自動化比例高；煙氣凈化排放指標優(yōu)于最新國家標準要求；飛灰穩(wěn)定化處理系統(tǒng)、運輸防漏設施均具備先進性。

4.3 技術具有前瞻性

（1）爐排技術。爐排焚燒技術必須適合未來發(fā)展趨勢。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，垃圾熱值從目前低熱值向高熱值發(fā)展過渡；當前國內(nèi)部分城市垃圾廠如上海、廣州、深圳等入爐垃圾熱值可達到1600Kcal/kg以上，所以爐排技術不但能適用于目前的垃圾特性，而且必須適用于以后高熱值垃圾的發(fā)展方向。爐排核心技術的突破，以及大型化、模塊化、高自動化、環(huán)保型的垃圾焚燒技術是未來的發(fā)展方向。如國內(nèi)早期的單爐250-300t/d處理量向目前大規(guī)模的單爐500-1000t/d過渡；大型化、模塊化、高自動化、環(huán)保型爐排技術是以后垃圾焚燒的發(fā)展重點方向。（2）余熱鍋爐技術。隨著行業(yè)的發(fā)展，更顯著的能源利用效率也被提上日程。采用智能燃燒控制系統(tǒng)，并優(yōu)化爐膛和鍋爐設計，提高鍋爐的熱效率；同時為追求更高的鍋爐利用效率，余熱鍋爐的蒸汽參數(shù)也由傳統(tǒng)的中溫中壓（4.0MPa、400℃）向中溫次高壓（6.4MPa、450℃）過渡，國內(nèi)的廣州李坑、武漢江北、湖北黃石等項目均采用了中溫次高壓的蒸汽參數(shù)。（3）煙氣凈化技術。針對目前的GB18485-2014國家標準，采用半干法+干法煙氣凈化技術可達到各項標準要求，但考慮到以后更嚴格的煙氣排放指標，脫酸采取濕法、干法+濕法、或半干法+濕法的組合工藝；除塵采取布袋除塵或者布袋除塵+濕法的組合工藝；脫硝采取SCR或SNCR+SCR的組合工藝。近年來國內(nèi)新建的部分焚燒廠設計時已考慮到更嚴格的煙氣指標、排放達到歐盟2010標準或超低排放標準。

4.4 設備運行可靠穩(wěn)定

焚燒廠采用的設備先進，安全可靠性高，設備故障率低，維修周期短；同時在焚燒廠管理方面要求焚燒廠安全管理制度完善，管理規(guī)范，具備相應的規(guī)范認證，對應的工作制度完善。

4.5 廠房外觀布置合理

焚燒廠整體的外觀具備高水平，廠區(qū)平面、豎向布置合理，物流順暢；項目廠房VI整體有特色，外觀觀感色彩搭配比較好， 建筑造型及綠化與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)。

5 結束語

隨著中國城市化水平的不斷提高，各地建設生活垃圾焚燒廠的需求不斷增長，垃圾焚燒市場的空間非常巨大；我國垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，從早期主要引進國外進口技術設備，到目前消化吸收，基本達到主要部件完全國產(chǎn)化；隨著國內(nèi)垃圾特性的慢慢轉(zhuǎn)變，以及越來越嚴格的煙氣排放要求，焚燒技術必須適合未來發(fā)展趨勢，更先進的生活垃圾焚燒技術將成為以后重點發(fā)展方向。

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