宋薇，尹水娥，蒲志紅

（中國(guó)城市建設(shè)研究院有限公司，北京100120）

生活垃圾焚燒廠資源利用水平調(diào)研分析

宋薇，尹水娥，蒲志紅

（中國(guó)城市建設(shè)研究院有限公司，北京100120）

生活垃圾焚燒是生物質(zhì)資源綜合利用的一種重要方式，其資源利用水平因技術(shù)類型、輔助燃料量等因素不同而有所差異。在對(duì)焚燒廠能源流向分析的基礎(chǔ)上，利用指標(biāo)對(duì)焚燒廠資源化利用水平進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，從而為進(jìn)一步提高我國(guó)垃圾焚燒資源化利用水平提供決策依據(jù)。

生活垃圾焚燒廠；資源利用水平；噸生活垃圾凈發(fā)電量

焚燒不僅是我國(guó)主要的生活垃圾處理方式之一，也是重要的生物質(zhì)資源綜合利用方式。2014年我國(guó)共建成垃圾焚燒發(fā)電廠188座，設(shè)計(jì)日處理規(guī)模1.86×105t［1］。根據(jù)《國(guó)家鼓勵(lì)的資源綜合利用認(rèn)定管理辦法》（以下稱《管理辦法》）規(guī)定，通過認(rèn)定的垃圾焚燒企業(yè)（機(jī)組），可以享受國(guó)家資源綜合利用優(yōu)惠政策，包括電價(jià)補(bǔ)貼以及稅收減免政策。因此，資源綜合利用認(rèn)定對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)效益具有很大的影響。由于垃圾焚燒廠技術(shù)類型差異，添加外加燃料量不同，實(shí)際垃圾焚燒廠的資源利用水平是不同的。本研究在對(duì)垃圾焚燒廠實(shí)際運(yùn)行情況調(diào)研的基礎(chǔ)上，利用指標(biāo)分析生活垃圾與輔助燃料對(duì)全廠發(fā)電量的貢獻(xiàn)情況，并對(duì)不同爐型焚燒廠進(jìn)行比較，從而為更好地落實(shí)我國(guó)生活垃圾綜合利用發(fā)電認(rèn)定政策提供數(shù)據(jù)支持。

1 垃圾焚燒發(fā)電廠生物質(zhì)資源利用水平研究方法

1.1 垃圾焚燒發(fā)電廠能量流向

生活垃圾與外加輔助燃料在焚燒爐燃燒，并通過余熱鍋爐將自身的熱量轉(zhuǎn)化至蒸汽熱量，再經(jīng)汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)，將蒸汽熱量轉(zhuǎn)化成電能。其中一部分電能作為廠自用電，剩余電能通過輸送電系統(tǒng)成為上網(wǎng)電，見圖1。

圖1 生活垃圾焚燒發(fā)電廠能量流向

1.2 資源利用水平指標(biāo)

通過分析垃圾焚燒廠的能源流向，焚燒廠的資源利用水平有4種表征方式：

噸垃圾發(fā)電量=廠總發(fā)電量/垃圾量（1）

噸垃圾凈發(fā)電量=（廠總發(fā)電量-外加燃料發(fā)電量）/垃圾量（2）

噸垃圾上網(wǎng)電量=（廠總發(fā)電量-廠自用電量）/垃圾量（3）

噸垃圾凈上網(wǎng)電量=（廠總發(fā)電量-外加燃料發(fā)電量-廠自用電量）/垃圾量（4）

目前行業(yè)內(nèi)常用的資源利用水平指標(biāo)為噸垃圾發(fā)電量與噸垃圾上網(wǎng)電量，其中噸垃圾上網(wǎng)電量扣除了廠自用電量，是目前電價(jià)補(bǔ)貼結(jié)算的依據(jù)，并且按照《關(guān)于完善垃圾焚燒發(fā)電價(jià)格政策的通知》規(guī)定每噸生活垃圾折算上網(wǎng)電量為280kWh，并執(zhí)行全國(guó)統(tǒng)一垃圾發(fā)電標(biāo)桿電價(jià)0.65元/kWh；其余上網(wǎng)電量執(zhí)行當(dāng)?shù)赝惾济喊l(fā)電機(jī)組上網(wǎng)電價(jià)。因此噸垃圾上網(wǎng)電量是企業(yè)最為關(guān)注的生產(chǎn)指標(biāo)。但這其中包含了生活垃圾與輔助燃料共同產(chǎn)生的電量，為此提出了噸垃圾凈上網(wǎng)電量指標(biāo)，以表征真正由垃圾產(chǎn)生的電量情況。

1.3 指標(biāo)計(jì)算案例

某爐排爐垃圾焚燒廠處理規(guī)模1 600 t/d，配置2×800 t/d焚燒爐、2×73.8 t/h余熱鍋爐及2×15 MW汽輪發(fā)電機(jī)組。2012年全年進(jìn)廠垃圾處理量為7.713 38×105t，總發(fā)電量2.190 82×108kWh，廠自用電率為15.54%，外加燃料為0#輕柴油，年消耗量為112.19 t。

1.3.1 輔助燃料發(fā)電量

0#輕柴油的熱值為40128kJ/kg，折標(biāo)煤系數(shù)為1.37kg/kg；依據(jù)國(guó)家能源局公布的2012年6000kW及以上供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率為326 g/kWh。為簡(jiǎn)化計(jì)算與比較，同時(shí)考慮燃煤電廠不同規(guī)模機(jī)組的效率影響，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，在此統(tǒng)一取供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率為360g/kWh，則燃料單位發(fā)電量為0.2628kg/kWh。該廠所用的112.19t0#輕柴油可發(fā)電4.269×105kWh。

1.3.2 發(fā)電指標(biāo)計(jì)算

該廠全年垃圾與外加燃料的總發(fā)電量為2.19082× 108kWh，外加燃料發(fā)電量為4.269×105kWh，則生活垃圾的發(fā)電量為2.186 551×108kWh；進(jìn)廠垃圾處理量為7.713 38×105t，則噸垃圾發(fā)電量為284 kWh，噸垃圾凈發(fā)電量為283 kWh。

該廠自用電率為15.54%，廠自用電量為3.404 53×107kWh，則噸垃圾上網(wǎng)電量240 kWh，噸垃圾凈上網(wǎng)電量為239 kWh。

2 我國(guó)生活垃圾焚燒廠的資源利用水平

調(diào)研了國(guó)內(nèi)爐排爐和流化床焚燒廠的運(yùn)行情況，其運(yùn)行數(shù)據(jù)如表1～2所示。

表1 2012年國(guó)內(nèi)爐排爐垃圾焚燒廠資源利用水平情況

表2 國(guó)內(nèi)流化床垃圾焚燒廠資源利用水平情況

2.1 我國(guó)爐排爐焚燒廠的資源利用水平

調(diào)研了國(guó)內(nèi)10個(gè)爐排爐垃圾焚燒廠的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并對(duì)各廠的生物質(zhì)資源利用水平指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果見表1。由表可見，國(guó)內(nèi)爐排爐焚燒廠的外加燃料主要是0#輕柴油，噸垃圾發(fā)電量為231～380 kWh、噸垃圾凈發(fā)電量230～379 kWh、噸垃圾上網(wǎng)電量184～318 kWh；噸垃圾凈上網(wǎng)電量184～317 kWh。

2.2 我國(guó)流化床焚燒廠的資源利用水平

調(diào)研了國(guó)內(nèi)2個(gè)流化床垃圾焚燒廠的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并對(duì)其資源利用水平指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果見表2。由表可見：噸垃圾發(fā)電量185～333 kWh，噸垃圾上網(wǎng)電量133～263 kWh；噸垃圾凈發(fā)電量為96～196 kWh，噸垃圾凈上網(wǎng)電量26～133 kWh?？傮w看來，噸垃圾發(fā)電量與噸垃圾凈發(fā)電量，噸垃圾上網(wǎng)電量與噸垃圾凈上網(wǎng)電量之間可相差到1倍，差別很大。

2.3 爐排爐與流化床垃圾焚燒廠資源利用水平對(duì)比分析

對(duì)比爐排爐垃圾焚燒廠與流化床垃圾焚燒廠的指標(biāo)數(shù)據(jù)可以看出：爐排爐的噸垃圾發(fā)電量與凈發(fā)電量、噸垃圾上網(wǎng)電量與凈上網(wǎng)電量之間的差別不大，即輔助燃料對(duì)于發(fā)電量貢獻(xiàn)是比較小的；而流化床2組數(shù)據(jù)之間的差別很大，輔助燃料對(duì)全廠發(fā)電量的貢獻(xiàn)率很高。另外，對(duì)比爐排爐廠與流化床廠的噸垃圾凈發(fā)電量與凈上網(wǎng)電量可以看出，爐排爐的資源利用水平普遍高于流化床。

3 結(jié)論與建議

通過對(duì)比分析我國(guó)焚燒廠的噸垃圾發(fā)電量以及凈發(fā)電量可以看出，流化床在滿足“資源綜合利用電廠認(rèn)定”要求（每月垃圾的實(shí)際使用量不低于設(shè)計(jì)額定值的90%；垃圾使用量應(yīng)不低于入爐燃料的80%（質(zhì)量比））時(shí)，其上網(wǎng)電量中有很大一部分來自于輔助燃料的貢獻(xiàn)，這與國(guó)家制定政策以鼓勵(lì)與扶持資源綜合利用的初衷相背離。為此建議研究出臺(tái)更為細(xì)化的垃圾焚燒發(fā)電認(rèn)定細(xì)則，引入噸垃圾凈上網(wǎng)電量（扣除自用和外加燃料對(duì)發(fā)電量的貢獻(xiàn)）指標(biāo)，進(jìn)一步提高垃圾焚燒發(fā)電資源綜合認(rèn)定的規(guī)范性，以提高該政策對(duì)垃圾焚燒資源化利用水平的引導(dǎo)作用。

［1］住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.中國(guó)城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒2014［M］.北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2014.

Resource Utilization Level of Municipal Solid Waste Incineration Plants

Song Wei，Yin Shuie，Pu Zhihong
（China Urban Construction Design&Research Institute Co.Ltd.，Beijing100120）

Municipal solid waste incineration isan important way for comprehensive utilization of biomassresource，the resource utilization level isdifferent due to the different technology typesand different auxiliary fuel consumption.On the basisof the analysis on energy flow of incineration plants，with the help of indicator system，the resource utilization level was evaluated and analyzed，so asto provide the decision-making basisto improve the resource utilization level ofmunicipal solid waste incineration in China.

municipal solid waste incineration plant；resource utilization level；waste（net）power generation per ton

X705

A

1005-8206（2017）03-0050-03

宋薇（1978—），高級(jí)工程師，主要從事生活垃圾處理技術(shù)與管理研究。

E-mail：weisong1840@sina.com。

2016-07-21