【摘 要】本文分析了城市生活垃圾焚燒發(fā)電的城市垃圾分類,垃圾特點,焚燒、發(fā)電設(shè)備選擇的局限性及初期投資成本高等特點,針對類似工程投資運行模式及在焚燒發(fā)電過程中的優(yōu)缺點進(jìn)行闡述,以及對未來垃圾焚燒發(fā)電項目前景的展望,以供大家借鑒參考。
【關(guān)鍵詞】城市生活垃圾;垃圾焚燒;焚燒發(fā)電;垃圾發(fā)電
隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展、城市人口的大量增加、城市化進(jìn)程的加快和人民生活水平的不斷提高,不可避免地產(chǎn)生了大量的生活垃圾,同時環(huán)境也承受著城市生活垃圾帶來的巨大壓力。
根據(jù)城市生活垃圾焚燒發(fā)電特點,其工藝流程為:入廠城市生活垃圾車經(jīng)稱重后卸入垃圾卸料大廳,用垃圾吊抓起送入焚燒爐焚燒,焚燒產(chǎn)生的熱量經(jīng)余熱鍋爐吸收利用生產(chǎn)蒸汽用于發(fā)電,所發(fā)電可上網(wǎng)外銷,鍋爐出來的煙氣采用活性炭吸附二噁英、袋式除塵的煙氣凈化工藝以滿足煙氣排放要求,除塵飛灰輸送到水泥固化間處理,整個生產(chǎn)過程由中央控制室集中控制。
1 城市生活垃圾類別
解決城市生活垃圾問題的目標(biāo)是實現(xiàn)“減量化、無害化及資源化”。
目前,垃圾的處理方式主要包括填埋、焚燒、堆肥等技術(shù),而垃圾填埋作為單一處置方式暴露出越來越多的問題,以焚燒技術(shù)為代表的垃圾處理技術(shù)正在中國悄然興起,成為新興環(huán)保產(chǎn)業(yè)。預(yù)計未來十年我國城市生活垃圾焚燒處理將得到很大發(fā)展,但垃圾焚燒及發(fā)電項目應(yīng)通過完善相關(guān)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),強化環(huán)評管理,提高監(jiān)測水平,強化日常監(jiān)督管理等工作使其發(fā)揮垃圾處理“減量化、無害化、資源化”的優(yōu)勢并保證其健康發(fā)展。
隨著我國城市建設(shè)的發(fā)展和社會進(jìn)步,城市生活垃圾的構(gòu)成已發(fā)生了質(zhì)的變化,有機物含量開始高于無機物含量。城市生活垃圾的處理方法與垃圾成分有很大關(guān)系,而垃圾的成分則與燃料結(jié)構(gòu)、消費水平、收集方式、地域和季節(jié)等多種因素有關(guān)。垃圾組成正由“多灰、多水、低熱值”向“較少灰、較高熱值”的方向發(fā)展,一般當(dāng)垃圾熱值高于4000KJ/kg,優(yōu)先采用焚燒法處理,同時也給我國城市垃圾的焚燒處理奠定了基礎(chǔ)。
2 城市生活垃圾焚燒及設(shè)施
我國城市垃圾焚燒技術(shù)始于80年代末,在90年代后期得到了迅速發(fā)展,現(xiàn)在全國有30多家生產(chǎn)商、研究單位和大專院校在研究開發(fā)各種焚燒技術(shù)設(shè)備,而國外垃圾焚燒處理起步較早,已發(fā)展了約100a,處理技術(shù)工藝和設(shè)備已較為成熟。
2.1 垃圾焚燒特點
2.1.1 焚燒處理周期短,余熱利用大
焚燒技術(shù)作為一種可同時實現(xiàn)城市生活垃圾減量化、無害化和資源化的垃圾處理技術(shù),已成為我國部分城市垃圾處理的首選技術(shù)。目前我國在引進(jìn)、學(xué)習(xí)、消化和掌握國外焚燒技術(shù)基礎(chǔ)上,加速技術(shù)消化,或研究開發(fā)有自主知識產(chǎn)權(quán)的焚燒爐及其技術(shù),在現(xiàn)有工程中已經(jīng)普遍實現(xiàn)國產(chǎn)化。
焚燒法具有減容、減量化程度高(減容大于90%,減重80%),處理周期短,占地面積小,選址靈活,燃燒的熱量可用來發(fā)電(按發(fā)熱值比較,1.5億噸垃圾約相當(dāng)于3千萬噸標(biāo)煤,約為全國標(biāo)煤年產(chǎn)量的2%),無害化垃圾焚燒發(fā)電可實現(xiàn)垃圾無害化,因為垃圾在高溫(850℃以上)下焚燒,可分解有害物質(zhì),且尾氣經(jīng)凈化處理達(dá)標(biāo)后排放。
2.1.2 焚燒殘渣利用率高
減量化垃圾焚燒后的殘渣,只有原來容積的10%~30%,再利用現(xiàn)有技術(shù),把殘渣通過相應(yīng)設(shè)施,制成其他工業(yè)產(chǎn)品,如:燒結(jié)磚等,甚至可以達(dá)到零排放。不用興建大型的填埋場,進(jìn)而緩解了土地資源緊張狀態(tài),興建的垃圾電廠將十分有利于城市的環(huán)境保護(hù),尤其是對土地資源和水資源的保護(hù),實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
2.1.3 焚燒有害氣體排放量低
由于前期垃圾焚燒技術(shù)的局限性,主要是受一些技術(shù)或工藝問題的制約,比如發(fā)電時燃燒產(chǎn)生的劇毒廢氣長期得不到有效解決,使垃圾焚燒技術(shù)一度發(fā)展不順暢,在國際上也是一個難題,然而隨著工藝、技術(shù)的提高,焚燒有害氣體排放量降為0.5%以內(nèi),達(dá)到了國際標(biāo)準(zhǔn)。
特別是有機垃圾的焚燒,由于焚燒管理不當(dāng)產(chǎn)生二噁英等二次污染等缺點,在近十余年,垃圾焚燒技術(shù)得到飛速發(fā)展,在提高初燃溫度的基礎(chǔ)上,使二噁英等二次污染現(xiàn)象排放量達(dá)到了歐盟標(biāo)準(zhǔn)(歐盟目前執(zhí)行EU2000/76/EEC生活垃圾焚燒標(biāo)準(zhǔn),二噁英排放均嚴(yán)格執(zhí)行0.1ngTEQ/Nm 3 )。
2.2 焚燒設(shè)施特點
2.2.1 設(shè)備昂貴、初期投資高
由于我國的垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)不成熟,一般利用國外關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備,造成成本偏高,但我國部分企業(yè)加速了技術(shù)消化、自主研發(fā)的步伐,使部分焚燒設(shè)備及其技術(shù)實現(xiàn)國產(chǎn)化,在現(xiàn)有工程中已有應(yīng)用。雖然我國開始逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化焚燒設(shè)備,但建設(shè)一個垃圾焚燒發(fā)電廠(處理量150t/d)投資約為4億元左右,這對于中國大部分城市是難以承受的。
2.2.2 垃圾處理效果欠佳
雖然我國現(xiàn)階段對垃圾焚燒發(fā)電項目有了很大的改觀,目前還是趕不上國外發(fā)達(dá)國家的焚燒技術(shù)和焚燒設(shè)備成熟。國外的焚燒設(shè)備是根據(jù)國外的生活垃圾品質(zhì)及燃料特性進(jìn)行設(shè)計的,而我國垃圾品質(zhì)和燃料特性與國外垃圾存在著很大差異。由于我國目前沒有實行垃圾分類制度,城市生活垃圾的品質(zhì)很低,因而無論是引進(jìn)還是國產(chǎn)的焚燒設(shè)備尚不能很好地適應(yīng)中國垃圾的特性,還存在著垃圾焚燒不完全、運行不穩(wěn)定、排放不易全部達(dá)標(biāo)等問題。
2.2.3 運行成本高,缺乏經(jīng)濟性
由于中國垃圾的熱值較低(3344~5016J/ kg)、變化范圍較大,相應(yīng)要加入一些助燃燃料。同時,也存在關(guān)鍵高溫部件使用壽命短、維修費用高等問題,往往增加了運行成本。再加上管理混亂,宏觀調(diào)控不到位,造成經(jīng)濟調(diào)控差現(xiàn)象。
3 垃圾焚燒發(fā)電政策
由于垃圾焚燒發(fā)電項目有其自身特性,因此垃圾發(fā)電的建設(shè)和運行不能照搬傳統(tǒng)電廠的模式,而要針對垃圾發(fā)電的特點采取相應(yīng)的措施和政策。
在我國采用BOT方式吸引國內(nèi)外企業(yè)投資,政府通將垃圾發(fā)電廠的建設(shè)權(quán)和一段時間的經(jīng)營權(quán)授予一個有資格的投資商,投資商負(fù)責(zé)垃圾發(fā)電廠的投資、融資、設(shè)計以及安裝調(diào)試。項目建成后,垃圾發(fā)電廠按協(xié)議規(guī)定向政府提供垃圾處理服務(wù),并利用焚燒余熱發(fā)電,政府則按協(xié)議規(guī)定向垃圾發(fā)電廠支付垃圾處理費,并保證垃圾發(fā)電廠電力上網(wǎng)銷售,投資者由此回收項目投資、經(jīng)營和維護(hù)成本并獲得合理的回報。規(guī)定的特許經(jīng)營期屆滿后,投資者將按照協(xié)議規(guī)定,把垃圾發(fā)電廠的所有權(quán)和經(jīng)營權(quán)無償移交給政府。目前我國已經(jīng)投產(chǎn)的和在建的垃圾發(fā)電廠大部分都是這種方式。
4 我國城市生活垃圾焚燒發(fā)電前景
在我國《全國城市生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)“十一五”規(guī)劃》指出,在經(jīng)濟發(fā)達(dá)、生活垃圾熱值符合條件、土地資源緊張的城市,可加大發(fā)展焚燒處理技術(shù)。
并且“十一五”期間,計劃城市生活垃圾無害化處理率達(dá)到70%,城市生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃總投資為589億元,而“十五”期間的總投資為198億元,對比可看出,我國城市生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)上的投資增幅是非常明顯的,基于國家政策的大力支持,我們有理由相信,垃圾焚燒處理比例將繼續(xù)穩(wěn)步提高。結(jié)合市場目前的發(fā)展態(tài)勢,接下來一段時期,采用BOT等方式建設(shè)焚燒廠將逐步占據(jù)主導(dǎo),2008~2015年將迎來垃圾焚燒發(fā)電黃金時期,我國的城市生活垃圾焚燒發(fā)電前景才會發(fā)展的更快更好。
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