張邦超 ZHANG Bang-chao

（中國恩菲工程技術(shù)有限公司，北京 100038）

0 引言

目前，發(fā)展中國家如亞洲、非洲、南美洲等，均積極啟動和建設(shè)生活垃圾焚燒項目（簡稱WTE 項目）。雖然少量國家如越南、泰國、印度、埃塞俄比亞等已建成少量項目，但是尚有大量眾多的城市急需解決“垃圾圍城”的困境。這些項目在引進和模仿發(fā)達國家和中國的建設(shè)經(jīng)驗，但由于經(jīng)濟發(fā)展水平、技術(shù)和裝備差距等限制，WTE 項目在投資運作和工程建設(shè)中均出現(xiàn)不少困難，急需研究探索技術(shù)和裝備在本土化中出現(xiàn)的各類問題。

1 發(fā)展中國家生活垃圾處理概況

發(fā)展中國家垃圾終端處置差距和困難主要在于：①目前處置主要以填埋和露天堆放為主，廢物無害化程度低。借鑒的工藝系統(tǒng)和裝置并不完全適應(yīng)國情。②缺乏自主開發(fā)的垃圾處理技術(shù)和裝備。在引進先進技術(shù)和設(shè)備時，遭遇技術(shù)壁壘或與需求不匹配。③缺乏相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范和行業(yè)實踐，缺少對垃圾處理的政策性補貼和電價補償機制。項目開發(fā)和建設(shè)中過度依靠市場化運作，造成投資和運營成本偏高。

當?shù)氐恼块T、垃圾收運體系和社會資本方，以及國外（包括中國）投資方、承包商和設(shè)備廠家等，均需要審視適合項目特點的工藝技術(shù)和開發(fā)方案，探索出投資和功能性價比高的發(fā)展道路。

2 價值工程在項目規(guī)劃和建設(shè)中的應(yīng)用思路

WTE 項目價值分析的核心在于功能分析，重點分析項目的基本功能/輔助功能、使用功能/美學(xué)功能、必要功能/非必要功能等核心區(qū)別。項目的價值是一種比較價值，是指項目具有的功能與獲得該功能的全部費用的比值（V=F/C）。價值工程對象的選擇，集中于價值系數(shù)低、降低成本潛力大的工程作為計算和分析目標。但是當均能滿足基本和必要功能的多個可行方案選擇時，應(yīng)計算和選擇價值系數(shù)（功能系數(shù)與成本系數(shù)的比值）最大的對象，以達到投資和建設(shè)的利益最大化。

目前，垃圾處理功能評定尚無統(tǒng)一標準或參考，需要根據(jù)項目需求，具體定義各功能以及評分標準。項目的各項基本功能和必要功能，在評分體系中應(yīng)該占據(jù)主要部分，而輔助或多余功能，應(yīng)根據(jù)實際需求盡量降低評分的比例。選定合適的備選方案后，根據(jù)專業(yè)的估算或造價方法進行測算總成分和各方案的成本系數(shù)。

3 發(fā)展中國家生活垃圾焚燒項目功能分析

3.1 生活垃圾基本特性

發(fā)展中國家產(chǎn)生的生活垃圾，一般收集后均為混合型垃圾。表1 和表2 為某代表性城市成分。

表1 南亞地區(qū)某城市垃圾物理成分構(gòu)成表單位：%

表2 南亞地區(qū)某城市生活垃圾化學(xué)組成表

核心工藝裝置和功能包括：入場垃圾的計量統(tǒng)計、接收和儲存功能、焚燒和余熱利用、灰渣處理。主要的環(huán)保功能作為處理二次污染的必要設(shè)施，包括煙氣凈化系統(tǒng)、污水和滲濾液處理系統(tǒng)、飛灰無害化系統(tǒng)、臭氣收集和處理系統(tǒng)等。

①垃圾卸料和儲存。發(fā)展中國家垃圾成分復(fù)雜，熱值較低，水分含量較高，物理組成和化學(xué)成分與中國代表性垃圾成分相似。部分城市混合型垃圾含有機成分較高，渣土含量較低。為提高垃圾入爐焚燒熱值和入料的均化，垃圾倉的設(shè)置必不可少。卸料平臺、垃圾吊車和滲瀝液導(dǎo)排系統(tǒng)等均為必要的配套設(shè)施。②焚燒與余熱利用。機械爐排爐作為世界主流的垃圾焚燒爐技術(shù)，技術(shù)成熟可靠。處理的垃圾熱值適應(yīng)范圍廣，運行及維護簡便，是目前處理城市垃圾中使用最為廣泛的焚燒爐。機械爐排爐和配套的余熱鍋爐作為基本和必要功能，是垃圾處理的核心裝置和最重要的功能設(shè)置。目前普遍采用的三菱-馬丁爐排、西格斯傾斜翻動爐排、日立造船株式會社R 型爐排、丹麥偉倫Dyna 爐排等均能達到工藝要求。機械爐排爐、余熱鍋爐和配套的給料系統(tǒng)、助燃系統(tǒng)、除渣系統(tǒng)等均為必要的工藝設(shè)施。③煙氣凈化和排放。發(fā)展中國家目前一般參照歐盟2010/75/EC 限值，各類限值接近于中國《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485-2014）要求。

為滿足以上達標排放要求，煙氣凈化采用“SNCR+干法+半干法+布袋除塵”工藝，即可滿足酸性氣體和氮氧化物等去除要求。SCR、煙氣再循環(huán)和濕法洗滌等分別作為脫硝和脫酸的加強措施，以及目前發(fā)展正酣的煙氣超低排放處理技術(shù)，在發(fā)展中國家尚不具備工藝的必要性。

3.2 焚燒項目基本功能和非必要功能

生活垃圾焚燒項目的核心工藝要求分為五大部分：①焚燒、余熱鍋爐和汽輪機組發(fā)電，實現(xiàn)垃圾無害化、減量化和回收能量的三大目的；②產(chǎn)生的爐渣和飛灰必須符合當?shù)丨h(huán)保法規(guī)；③煙氣排放符合當?shù)丨h(huán)保法規(guī)；④滲濾液處理和污水排放必須符合當?shù)丨h(huán)保法規(guī)；⑤噪聲、臭氣等符合當?shù)丨h(huán)保法規(guī)要求。

中國WTE 技術(shù)經(jīng)過引進技術(shù)和裝備發(fā)展中，逐步形成了完整的工藝路線和建設(shè)運營模式，但也演化出很多附加功能。這些非必要和冗余功能主要有：①為了形象展示和宣傳需要，增加了過度的宣傳、參觀和環(huán)保教育等功能；②去工業(yè)化功能，包括過度的廠房外形造型、公園化設(shè)計和園林綠化景觀等；③超過當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的工藝裝備水平，以及設(shè)計中過量的冗余設(shè)計；④DCS 集散式全廠控制、智能化工廠、大屏幕展示等冗余設(shè)計。

項目主要工藝設(shè)施的功能定性分析如表3。

表3 WTE 項目價值分析

4 價值工程的工作方法和步驟

4.1 價值工程對象的選擇

開展價值工程的第一步是對象的選擇。常用的對象選擇的方法有因素分析法、ABC 分析法、強制確定法、百分比法和價值指數(shù)法等。比較適宜WTE 項目對象選擇的方法有因素分析法和ABC 分析法。選擇對象主要目的是篩選出功能差、造價高、數(shù)量多、占地大、工序多等研究目標。

因素分析法也稱經(jīng)驗分析法，指根據(jù)具體研究的項目范圍，憑借專業(yè)分析人員的經(jīng)驗集體研究確定選擇對象的一種方法。ABC 分析法是一種定量分析方法，通過成本的分配比例定義各功能的重要性，重在分主次、輕重進行分類選擇。A 類占總數(shù)的20%以內(nèi)，但成本占70%到80%。A類一般是價值工程的主要研究對象。

項目研究團隊首先成立固廢處理工藝技術(shù)專家小組，分析項目的具體特點和各系統(tǒng)的構(gòu)成，甄別出功能重要、工序多、工藝方案多等研究目標，剔除不必要的研究范圍。然后由造價專業(yè)人員進行造價分析計算，通過ABC 分析法確定A 類重點研究對象。根據(jù)以上思路，研究小組一般包括固廢技術(shù)專業(yè)人員、熱能專業(yè)人員、煙氣凈化專業(yè)人員、給排水專業(yè)人員和工程造價專業(yè)人員等，在熟悉當?shù)厥袌龊晚椖抗芾淼念I(lǐng)導(dǎo)團隊下開展工作。

4.2 項目全壽命周期的成本分析

在定義某項目基本功能后，進行WTE 項目全壽命周期的成本分析和優(yōu)化。主要目的是選擇垃圾焚燒項目的主要系統(tǒng)后，進行專業(yè)的造價咨詢和計算，尋求可靠實現(xiàn)項目建設(shè)目標和用戶要求的最低成本?；蛟趥溥x的方案研究中，比選出性價比最好的工藝路線和設(shè)備選型。

成本優(yōu)化的工作集中在如何計算基本功能的成本降低值，即現(xiàn)實成本和目標成本的差值，可通過市場詢價和專業(yè)造價研究獲得。目標成本首先考慮整體項目的建設(shè)目標成本，通過功能重要性系數(shù)的分解和定義，分配和計算出各選擇對象的目標成本，從而得到各系統(tǒng)的成本降低幅度。各對象的初步成本降低幅度，需要進一步通過詢價、技術(shù)優(yōu)化等技術(shù)和造價研究確認是否能達到。詢價工作首先保障提供各系統(tǒng)的詳細工藝方案、設(shè)備參數(shù)、材質(zhì)等，通過充分的設(shè)計方案和市場調(diào)查得到準確合理的現(xiàn)實成本。

4.3 項目價值系數(shù)計算和分析

項目中某個評價對象的價值系數(shù)（V）等于對象的功能評價值除以現(xiàn)實成本。具體分析某個工藝系統(tǒng)備選方案比選時，在滿足本系統(tǒng)基本功能要求的基礎(chǔ)上，一般選擇性價比較高即價值系數(shù)最高的方案。以最小的成本提供功能多的裝置，增加了系統(tǒng)的工藝能力和潛力，從而贏得用戶和市場競爭。發(fā)展中國家經(jīng)濟較為落后、政府財政有限，垃圾收集和處理補貼能力較差，電網(wǎng)穩(wěn)定性差，電價補貼保證性也較差。這種現(xiàn)狀決定了可行的提高價值途徑大部分為“犧牲型”改進方向，即甄別出基本和必要功能后，剔除或減少其他功能設(shè)置，大幅度降低項目開發(fā)和建設(shè)成本。

5 某海外項目價值工程研究實例

分析某東南亞生活垃圾焚燒工藝功能模塊，得到項目價值提高途徑如表4。

表4 WTE 項目價值提高基本方向

在去除過剩功能和冗余設(shè)計后，通過上述專業(yè)分析后，重點進行價值工程研究的模塊如圖1 所示。

圖1 WTE 項目主要功能模塊圖

6 結(jié)語

結(jié)合價值工程定性分析固廢項目，已有多年項目實踐，但尚未形成成熟的理論和標準。通過專業(yè)人員的參與和研究計算，甄別出主要研究對象和定量計算價值系數(shù)，是一項具有挑戰(zhàn)性的研究課題。

①發(fā)展中國家和地區(qū)由于缺乏資金、技術(shù)、設(shè)備等，WTE 項目必須考慮基本功能、必要功能和輔助功能等區(qū)別，盡量避免或減少過剩和冗余的設(shè)置。在項目開發(fā)和建設(shè)前期注重價值工程研究和應(yīng)用，逐漸成為建設(shè)項目的必經(jīng)之路。②發(fā)展中國家應(yīng)該走一條適合國情的技術(shù)道路，不能簡單模仿或超前規(guī)劃建設(shè)。項目開發(fā)階段，首先定義項目的基本功能和非必要功能，辨識出當?shù)匦l(wèi)生規(guī)劃、環(huán)境保護要求、企業(yè)和承包商投資回報等基本要求。然后詳細分析功能和現(xiàn)實成本，以求實現(xiàn)最優(yōu)性價比。特別需要注意本文提及的過度去工業(yè)化或社會化功能，以價值工程量化分析為手段，甄別出適合當?shù)貒楹徒ㄔO(shè)條件的裝置和檔次。③對于中國投資商或承包商，在發(fā)展中國家或地區(qū)進行投資建設(shè)或出口裝備時，也應(yīng)該開展盡職調(diào)查，詳細分析項目建設(shè)的價值系數(shù)。避免簡單的技術(shù)或設(shè)備出口，把中國的資源與本地需求融合，才能順利推廣建設(shè)和運營經(jīng)驗，項目開發(fā)和裝備銷售才能獲得好的投資回報。