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垃圾焚燒發(fā)電的現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

麥電網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2020-03-17 11:08:48

  摘要:經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,人們的生活水平不斷提高,對(duì)于電能的需求不斷增加,各種新型的發(fā)電技術(shù)也層出不窮。垃圾焚燒發(fā)電是社會(huì)發(fā)展的一大重要產(chǎn)物,利用垃圾焚燒進(jìn)行發(fā)電能夠有效的防止垃圾泛濫,實(shí)現(xiàn)垃圾資源的循環(huán)無(wú)害的利用。但在實(shí)際利用垃圾焚燒發(fā)電過(guò)程中還存在著一定的問(wèn)題,因此本文主要對(duì)我國(guó)垃圾焚燒行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀以及效益、特點(diǎn)進(jìn)行了分析,以及其在發(fā)展過(guò)程中存在的主要困難和問(wèn)題作了簡(jiǎn)要分析,并對(duì)其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討。

  關(guān)鍵詞:垃圾焚燒;發(fā)電;現(xiàn)狀;發(fā)展

  前言:伴隨我國(guó)城市建設(shè)工作的不斷推進(jìn),城市垃圾越來(lái)越多,很多城市尤其是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市面臨垃圾圍繞城市的困擾。使垃圾處理尤其是垃圾焚燒成為關(guān)乎社會(huì)穩(wěn)定和諧的一個(gè)重要問(wèn)題。垃圾處理的基本原則是減量化、無(wú)害化的利用,通過(guò)回收垃圾實(shí)現(xiàn)垃圾的再利用價(jià)值。在我國(guó)中國(guó)垃圾處理方法中,焚燒垃圾可以說(shuō)是十分先進(jìn)的一種做法,把垃圾焚燒后進(jìn)行發(fā)電是焚燒技術(shù)的在運(yùn)用,它能夠徹底無(wú)害化的處理垃圾,使垃圾量明顯減少,并實(shí)現(xiàn)資源的再利用,減少垃圾給環(huán)境帶來(lái)的影響,有效節(jié)約土地資源。

  1垃圾焚燒發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀

  由于垃圾焚燒技術(shù)具有處理效率高、減量化顯著、場(chǎng)地選擇較容易、無(wú)害化較徹底以及可回收余熱等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)在我國(guó)得到了較快發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì),截止到2019年2月,全國(guó)在運(yùn)行中的生活焚燒廠已經(jīng)突破400,達(dá)到了418座,在這之外還有167座在建。超過(guò)70%的焚燒廠集中在東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口稠密地區(qū),廣東、浙江、江蘇和4個(gè)直轄市居前四位,合計(jì)占全國(guó)總量的近60%。投資運(yùn)行管理日益規(guī)范,上海環(huán)境集團(tuán)、中國(guó)環(huán)境保護(hù)公司、杭州錦江集團(tuán)、中科能源環(huán)保、光大國(guó)際等一批專業(yè)從事垃圾焚燒廠投資、建設(shè)、運(yùn)行的龍頭企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始形成。用一下幾點(diǎn)概括我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程:

  第一、政策法規(guī)日益健全。近年來(lái)國(guó)家相關(guān)主管部門陸續(xù)制定了一系列支持垃圾焚燒發(fā)電的政策措施,為其規(guī)范發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。建設(shè)部、國(guó)家環(huán)保總局、科技部在2000年5月29日發(fā)布的《城市生活垃圾處理及污染防治技術(shù)政策》(城建[2000]120號(hào))中提出,在具備經(jīng)濟(jì)條件、垃圾熱值條件和缺乏衛(wèi)生填埋場(chǎng)地資源的城市,可發(fā)展焚燒處理技術(shù)。國(guó)家發(fā)改委在2006年1月4日發(fā)布的《可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》(發(fā)改價(jià)格[2006]7號(hào))中提出,生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)實(shí)行政府定價(jià)的,由國(guó)務(wù)院價(jià)格主管部門分地區(qū)制定標(biāo)桿電價(jià),電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)由各省(自治區(qū)、直轄市)2005年脫硫燃煤機(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)加補(bǔ)貼電價(jià)組成,補(bǔ)貼電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為0.25元/(kW·h)。環(huán)保部發(fā)布實(shí)施的《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18485—2001)根據(jù)最新發(fā)展形勢(shì)和要求也正在修訂,修訂后的標(biāo)準(zhǔn)將對(duì)垃圾焚燒污染物排放提出更嚴(yán)格的限定值。

  第二、技術(shù)發(fā)展迅速。我國(guó)生活垃圾焚燒技術(shù)起步晚,但發(fā)展迅速,實(shí)現(xiàn)了跳躍式發(fā)展。深圳市市政環(huán)衛(wèi)綜合處理廠是我國(guó)第一個(gè)垃圾電廠,于1988年投入運(yùn)行,主要設(shè)備有3×150t/d三菱重工馬丁式焚燒爐,3×13t/h雙鍋筒自然循環(huán)鍋爐(三菱重工引進(jìn)),4MW汽輪發(fā)電機(jī)組(杭州汽輪機(jī)廠及杭州發(fā)電設(shè)備廠產(chǎn)品)。該廠目前運(yùn)行良好,其中第三臺(tái)焚燒爐為杭州鍋爐廠引進(jìn)日本三菱重工技術(shù)制造的,從而使垃圾焚燒爐這一關(guān)鍵設(shè)備實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化,為垃圾電廠在我國(guó)的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展和改進(jìn),目前我國(guó)垃圾電廠的建設(shè)運(yùn)行管理基本達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

  第三、已投產(chǎn)項(xiàng)目運(yùn)行收益穩(wěn)定。垃圾處理費(fèi)補(bǔ)貼和上網(wǎng)電價(jià)收入是垃圾發(fā)電廠成本補(bǔ)償和利潤(rùn)的主要來(lái)源。垃圾處理費(fèi)補(bǔ)貼,是指每處理1t垃圾,政府就給予一定金額的補(bǔ)貼。目前,海南是全國(guó)垃圾處理費(fèi)補(bǔ)貼最低的地區(qū),只有50元/t;上海屬于比較高的地區(qū),為120元/t。根據(jù)測(cè)算,一般垃圾處理費(fèi)補(bǔ)貼在60~80元/t就有贏利空間。另外,國(guó)家為扶持可再生能源項(xiàng)目,除保證垃圾發(fā)電的電量加上補(bǔ)貼全部收購(gòu)上網(wǎng)外,還免征增值稅、減免所得稅。良好的收益保證了垃圾焚燒發(fā)電的長(zhǎng)期運(yùn)行,有利于其推廣應(yīng)用。

  第四、垃圾焚燒發(fā)電發(fā)展空間日益增大。根據(jù)以往各規(guī)劃的技術(shù)路線和相關(guān)政策,我國(guó)垃圾處理原則上以衛(wèi)生填埋為主,以焚燒為輔。但隨著城市化進(jìn)程的加快,土地資源越來(lái)越趨于緊張,國(guó)內(nèi)大多數(shù)大型城市已無(wú)法在市區(qū)可行的范圍內(nèi)找到合適的填埋場(chǎng),而焚燒爐主體設(shè)備和整體工藝的國(guó)產(chǎn)化使其建設(shè)投資大大降低,這些因素將推動(dòng)垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。

  2垃圾焚燒發(fā)電的效益及其特點(diǎn)

  2.1效益

  垃圾焚燒發(fā)電的效益首先是垃圾處理,其次才是發(fā)電,這才是垃圾電廠具有的顯著特點(diǎn)。第一、社會(huì)效益。垃圾焚化處理解決了垃圾出路,改善了城市衛(wèi)生環(huán)境,減少了垃圾處理的土地使用面積,減輕了環(huán)衛(wèi)工作的勞動(dòng)強(qiáng)度,還能變廢為寶,為生活和工業(yè)提供電力。第二、社會(huì)效益。我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)電廠的主要經(jīng)濟(jì)效益有兩部分,電力銷售效益(包括部分回收廢金屬銷售收益)垃圾處理費(fèi)收益。垃圾處理費(fèi)是政府為處理城市垃圾支付的費(fèi)用。據(jù)調(diào)查,采用掩埋處理或其他無(wú)害處理方式,垃圾處理費(fèi)用約為180元/噸。這部分垃圾處理費(fèi)用由政府按垃圾實(shí)際處理量支付給垃圾電廠。這樣,垃圾發(fā)電廠的燃料不但不需支付燃料成本,反而得到政府支付的垃圾處理費(fèi)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行測(cè)算,垃圾電廠的投資效益可以與常規(guī)火力發(fā)電廠相比。

  2.2垃圾焚燒發(fā)電的技術(shù)特點(diǎn)

  (1)焚化鍋爐的特點(diǎn)

  由于垃圾焚燒爐的燃料為垃圾,垃圾含水分較高,垃圾熱值都較低,但有提高的發(fā)展趨勢(shì),再考慮到設(shè)備的價(jià)格性能比,這三方面綜合,決定了焚燒爐篦必須具有很強(qiáng)的垃圾烘干功能和配置中溫中壓鍋爐。

  (2)汽輪機(jī)的特點(diǎn)

  給予垃圾電廠的特殊性,主要綜合考慮垃圾焚燒后煙氣中有害成分的腐蝕性,蒸氣的溫度、壓力、參數(shù)匹配等因素,垃圾焚燒電廠多選用進(jìn)汽溫度為425℃,壓力為4.5Mpa的汽輪發(fā)電機(jī)組,此時(shí),汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率在80%~83%之間。

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  (3)污染控制的特點(diǎn)

  控制惡臭氣體的措施:垃圾儲(chǔ)存?zhèn)}采用強(qiáng)制通風(fēng)機(jī)抽吸,維持微負(fù)壓環(huán)境,將污染氣體預(yù)熱后鼓入垃圾焚燒爐助燃,并在高溫焚燒過(guò)程中將惡臭物質(zhì)分解。尾氣凈化處理,多采用半干法煙氣脫酸與布袋除塵等工藝的組合。

  3垃圾發(fā)電廠發(fā)展過(guò)程中的問(wèn)題

  3.1社會(huì)輿論的壓力

  對(duì)城市生活垃圾采用焚燒發(fā)電的技術(shù)進(jìn)行處置,可以實(shí)現(xiàn)垃圾的無(wú)害減量化以及垃圾資源的綜合利用,然而其發(fā)展卻面臨諸多問(wèn)題。

  近年來(lái),隨著垃圾發(fā)電廠的不斷新建,不少城市因垃圾發(fā)電廠選址問(wèn)題面臨窘境,尤為突出的“鄰避”現(xiàn)象。擬建垃圾發(fā)電廠地址周邊居民對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠可能帶來(lái)的環(huán)境污染、身心健康危害和固定資產(chǎn)房產(chǎn)地段的貶值產(chǎn)生深深的憂慮,因而造成了公眾群體集體反對(duì)的現(xiàn)象,極力反對(duì)將垃圾焚燒發(fā)電廠建于自家周圍。

  3.2環(huán)境容量的威脅

  城市垃圾焚燒會(huì)產(chǎn)生多種污染物。目前我國(guó)為控制垃圾排放制定的《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中僅僅明確規(guī)定了10種污染物,主要包括煙塵、CO、SO2、氯化氫、氮氧化物、二惡英、汞等等。

  根據(jù)我國(guó)目前最新的環(huán)評(píng)標(biāo)準(zhǔn),所規(guī)定的二惡英的最高警戒值是0.6pgTEQ/m3,然而在北京、上海、廣州一線城市中,大氣中的二惡英監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)已經(jīng)逐漸逼近、更有甚至超過(guò)這一極限值的。雖然大氣環(huán)境中的二惡英并不是完全由焚燒發(fā)電產(chǎn)生的,但是在大氣環(huán)境容量整體已經(jīng)接近飽和的情況下,任何新增加的焚燒廠都會(huì)導(dǎo)致人們面臨的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)增加。全國(guó)許多典型城市都面臨環(huán)境容量的問(wèn)題,在這些地區(qū),任何新建項(xiàng)目無(wú)論其環(huán)評(píng)結(jié)果如何,都將會(huì)成為一個(gè)潛在污染源,從而威脅到這些典型區(qū)域的公眾環(huán)境健康與安全。

  4垃圾焚燒發(fā)電的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

  (1)大型化

  垃圾焚燒技術(shù)較為復(fù)雜,投資也較高,我國(guó)垃圾中可燃成分較低,需要規(guī)模效應(yīng)才能使垃圾焚燒的發(fā)電收益能夠保障其順利運(yùn)營(yíng),目前新建垃圾焚燒項(xiàng)目處理規(guī)模普遍在全面國(guó)產(chǎn)化500t/d以上。

  (2)全面國(guó)產(chǎn)化

  2000年以前,我國(guó)垃圾發(fā)電關(guān)鍵設(shè)備依靠進(jìn)口,僅配套設(shè)備實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。2000年以后,在多家科研院所及設(shè)備制造廠引進(jìn)、吸收、創(chuàng)新的基礎(chǔ)上,我國(guó)已基本掌握了適合國(guó)情的垃圾發(fā)電工藝技術(shù)與核心設(shè)備,僅少量設(shè)備依賴進(jìn)口。隨著國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加快,工程單位投資將逐年減少,這將有力推動(dòng)垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

  (3)爐排爐與流化床焚燒爐同步發(fā)展

  國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的生活垃圾焚燒爐主要采用機(jī)械爐排爐,其技術(shù)成熟,運(yùn)行穩(wěn)定。我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力強(qiáng)的特大城市,垃圾產(chǎn)生量大,對(duì)環(huán)境要求高,也主要采用進(jìn)口爐排爐技術(shù)。而對(duì)于內(nèi)陸城市和經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū),由于國(guó)產(chǎn)流化床焚燒爐的價(jià)格優(yōu)勢(shì)以及摻燒煤獲得的經(jīng)濟(jì)收益,仍將具有較大的吸引力。

  (4)投資形式多樣化

  垃圾處理是一個(gè)產(chǎn)業(yè),而不是單純的市政設(shè)施,在良好的政策支持和機(jī)制體制保障下,各種主體均可參與,可采用BOT(建設(shè)—經(jīng)營(yíng)—轉(zhuǎn)讓)等多種經(jīng)營(yíng)模式。我國(guó)在近3年中垃圾焚燒發(fā)電發(fā)展較快,主要得益于地方城市環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng),尤其是在經(jīng)濟(jì)條件好的城市,地方政府或是采用直接投資、或是采取鼓勵(lì)拓寬融資渠道的手段來(lái)支持垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用。

  (5)運(yùn)行管理專業(yè)化

  與傳統(tǒng)火電相比,垃圾發(fā)電運(yùn)行需要更深層的專業(yè)知識(shí)和工作經(jīng)驗(yàn),需要特別的管理手段。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,目前我國(guó)已形成了一批專業(yè)化的人才隊(duì)伍和再生能源公司,積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),能夠提供從規(guī)劃、選址到建設(shè)、運(yùn)行的全方位服務(wù)。同時(shí),市政管理部門也應(yīng)配合做好相關(guān)管理工作,提供必要的制度保障。

  5結(jié)語(yǔ)

  受土地緊張、垃圾圍城因素影響,垃圾焚燒發(fā)電已成為我國(guó)規(guī)模較大城市的一種現(xiàn)實(shí)選擇。垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)在我國(guó)起步較晚,我國(guó)要在示范運(yùn)行該產(chǎn)業(yè)前提下穩(wěn)步推進(jìn)垃圾發(fā)電技術(shù)發(fā)展,進(jìn)行城市規(guī)劃建設(shè)時(shí),要全面考慮焚燒廠建址,盡可能的將其安排在人口較少地區(qū),引進(jìn)先進(jìn)的工藝技術(shù)和有實(shí)力公司不斷規(guī)范焚燒廠運(yùn)作,加大垃圾分類的投入力度,進(jìn)而減少焚燒廠的投資建設(shè)成本,提高其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

  參考文獻(xiàn):

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