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垃圾焚燒發電的技術問題和商業前景

發布時間:2011年12月23日 來源:上海電力

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  3垃圾焚燒發電的優勢


  (1)可以較好地利用垃圾資源。例如,同興垃圾焚燒發電廠每天處理垃圾1000t,發電20萬kW•h,焚燒垃圾產生的上百噸爐渣用于生產地磚或條石。


  (2)可以節約大量土地。以上海南匯老港垃圾填埋場為例,10年中用地4km2,幾乎相當于一個虹橋機場的面積。而且填埋后的土地不能造房住人,也不能種稻種菜,只能種樹綠化。


  (3)垃圾填埋可能有二次污染,存在污染空氣和地下水的危害。垃圾焚燒則少有類似情況發生。


  (4)垃圾焚燒發電走出了一條市場化運作的新路子。垃圾發電廠最大的意義還在于環保,將大量垃圾焚燒處理為無害氣體,減輕垃圾占地給城市造成的壓力。具有減量化、無害化、資源化特點。


  4垃圾焚燒發電的技術問題和商業前景


  (1)國內垃圾與國外垃圾熱值不同,國外的垃圾熱值高,每公斤垃圾燃燒可產生12560kJ的熱量,而中國的垃圾多為廚房垃圾,可燃物少,含水量高達60%。經過處理后,每公斤中國的垃圾燃燒產生的熱值只能達到3770kJ至4186kJ,就是說國內的垃圾的發熱量還不及國外的1/3,但在計算垃圾的節煤量時,卻用國外垃圾的含熱量來計算,即所謂2t垃圾相當于1t煤炭,實際上中國的垃圾6t才相當于1t煤炭。垃圾發電廠只好用燃油、燃煤來助燃,致使垃圾發電廠成為變相的小燃油、小燃煤電廠。國家給予垃圾發電廠的種種優惠條件,變成了幫助應當關停的小油電、小煤電。


  (2)垃圾發電之所以發展較慢,主要是受一些技術或工藝問題制約。比如發電時燃燒產生的有毒、廢氣必須得有效解決。


  焚燒爐技術經過幾十年的發展已經比較成熟,但是因為垃圾焚燒產生的二次污染對人類的危害很大,因此垃圾焚燒二次污染防治技術在整個垃圾焚燒技術中占有重要地位,焚燒污染防治技術主要包括廢氣、廢水、焚燒殘渣的處理以及噪聲、臭氣防治技術,特別是廢氣處理技術,其技術難點最多工藝最為復雜,處理成本也最大,廢氣處理設備的投資一般占焚燒設施總投資的一半或2/3以上。


  現在垃圾發電的成本仍然比傳統的火力發電高(垃圾發電廠的成本主要包括垃圾分揀成本和發電運行成本)。現在能耗高、成本高也是垃圾發電廠虧損的一個主要原因。


  據了解,國家出臺了一系列推動垃圾處理行業發展的相關政策,對垃圾發電產業從以往的深度介入變為宏觀調控。有關部門還制定了針對垃圾發電的優惠政策:發電量全部收購;免除增值稅,減免所得稅;給予垃圾發電企業垃圾處理補貼。而且垃圾發電設備已基本實現國產化,可使垃圾發電廠的工程造價降低30%~50%。


  在一個城市,投資者一旦與市政部門達成建設垃圾焚燒發電廠的協議及服務合同,則該廠的產品(電、熱)即獲得穩定的銷售渠道和收入,市政部門按合同約定的電價收購電廠所生產的電力。對垃圾發電廠上網售電,國家制定了優惠政策予以保護。同時市政部門須按時、按量、按質供應原材料(垃圾),并按核定的垃圾處理量支付垃圾處理費。垃圾焚燒發電廠10余年便能還本付息。垃圾焚燒發電廠的服務期限一般為25年左右,這意味者它的穩定收益期將長達25年。垃圾焚燒發電廠的收益穩定、運營成本低廉并享有一定的稅收優惠政策,將來能給投資者帶來穩定高額的回報。再者,《京都議定書》生效后,我國正在積極采取措施,控制污染物的排放,以履行該議定書所規定的各國溫室氣體的減排義務。這必將給以垃圾發電為代表的清潔能源產業無限的商機。


  5垃圾焚燒發電應注意的問題


  (1)垃圾焚燒產生的二惡英類物質需要采用綜合防治措施,目前國外大多注重通過改善焚燒爐的燃燒狀態,使其不產生二惡英類物質的前體物質,也就是目前焚燒爐形設計及爐形改造中所遵守的"3T"原則。所謂"3T"原則為:"1T"為"Temperature",即保持高的燃燒溫度(800℃以上);“2T”指“Time”即保持燃燒氣體的充分滯留時間;“3T”指“Turbulence",即從爐頂部吹入二次燃燒用空氣,使燃燒氣體形成湍流,達到氣體充分混合,實現完全燃燒。


  另外,使用袋濾式除塵器吸附排氣中的二惡英類物質的前驅物質和已生成的二惡英類物質,在采取了以上措施后,集塵灰和焚燒殘渣中仍存有相當數量的二惡英物質,需要通過對集塵灰和焚燒殘渣進行高溫熔融處理,將灰渣中殘存的二惡英類物質進行熱分解,從而達到無害化的目的。這些措施都大大提高了焚燒排氣中有害有毒物質的處理效率,使二次污染防治技術有了突破性進展,也成了垃圾焚燒廢氣處理方式的一種發展趨向。


  (2)采取MEET綜合發電。在制造廠設置可處理和提取能源的設備,將生產各階段的垃圾所具有的熱能提取的技術稱為MEET(Multi-Staged Enthalpy Extraction)工程。該技術可就地處理垃圾,并利用垃圾具有的熱能將灰分溶解,固化為無害,加工成建筑材料,并回收鐵、銅、鋁、礦渣等資源,同時還進行發電。其電力作為本制造廠的動力,多余出售,既提高制造廠綜合經濟效益,又保護了環境。


  (3)在大、中城市邊緣地點建設一般垃圾發電站。目前,我國不斷加強城市環保工作,特別對大氣、水、垃圾和噪聲污染的綜合治理作為重點。根據統計,我國城市生活垃圾的年產量約為1億t以上且每年以8%速度遞增。因此,城市生活的有效處理垃圾已迫在眉睫。


  (4)最經濟的余熱利用方式還是供暖,比發電更實惠,可以把暖氣管道接到周邊需要的學校和居民。


  6結語


  隨著垃圾回收、處理、運輸、綜合利用等各環節技術的不斷發展,工藝日益科學先進,垃圾發電方式很有可能會成為最經濟的發電技術之一。從長遠效益和綜合指標看,將優于傳統的電力生產。尤其是作為“綠色”技術,垃圾發電的環境效益、社會效益等都是無形的、巨大的。

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