我国垃圾焚烧技术发展趋势
由于生活垃圾焚烧技术具有占地小、处理时间短、减量化显著、场地选择较易、无害化较彻底以及可回收余热等优点,因此近年来在我国得到了较快发展。
1.政策法规支持焚烧技术发展
建设部、国家环保总局、科技部于2000年5月29日发布《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》(建城[2000]120号):在具备经济条件、垃圾热值条件和缺乏卫生填理场地资源的城市,可发展焚烧处理技术。
国家发改委于2006年1月4日发布《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》(发改价格[2006]7号):生物质发电项目上网电价实行政府定价的,由国务院价格主管部门分地区制定标杆电价,电价标准由各省(自治区、直辖市)2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加补贴电价组成。补贴电价标准为每千瓦时0.25元。
国务院于2007年6月3日发布《中国应对气候变化国家方案》(国发〔2007〕17号):大力推进生物质能源的开发和利用,在经济发达、土地资源稀缺地区建设垃圾焚烧发电厂。大力研究开发和推广利用先进的垃圾焚烧技术,提高国产化水平,有效降低成本,促进垃圾焚烧技术产业化发展。
2.专业规划谋划近中期布局
建设部于2006年10月8日发布《全国城镇环境卫生“十一五”规划》(建城[2006]243 号):东部地区的垃圾处理应以卫生填埋为基础,在具备条件的城市,鼓励采用以焚烧为主或与生化处理技术多种方式进行有机组合;在西南地区,现阶段可以卫生填埋处理为主,随着经济的发展,逐步加大焚烧或生化处理技术的使用比例。
国家发改委于2008年3月3日发布《可再生能源发展“十一五”规划》(发改能源[2008]610号):到2010年,建成垃圾发电装机容量50万千瓦。重点在经济较发达、土地资源稀缺地区,特别是南方地区的大城市(主要是直辖市、省会城市和沿海及旅游城市)建设垃圾焚烧发电厂。
3.环境影响评价属地化管理
国家环保总局、国家发改委于2006年6月1日发布《关于加强生物质发电项目环境影响评价管理工作的通知》(环发〔2006〕82号):生活垃圾焚烧发电项目环境影响报告书应报国务院环境保护行政主管部门审批。
两年多后的2008年9月4日,环保部、国家发改委、国家能源局发布《关于进一步加强生物质发电项目环境影响评价管理工作的通知》( 环发〔2008〕82号):生物质发电项目环境影响报告书(表)报项目所在省、自治区、直辖市环境保护行政主管部门审批。
两个同为82号的规划性文件见证了两年间,生活垃圾焚烧厂环境影响评价的审批权从地方到中央,再从中央返回地方的过程。
4.大型垃圾焚烧厂引领市场
生活垃圾焚烧技术较复杂、投资较大,技术应用的门槛较高。不仅需要以经济基础为支撑,还应满足生活垃圾中可燃成分比重较大、热值较高的属性,而且宜有一定的规模效应,使得生活垃圾焚烧余热具有较好的发电收益才能保障生活垃圾焚烧厂的顺利运营,因而,我国新建生活垃圾焚烧厂的建设规模普遍大于800吨/日。而单炉规模小于500吨/日的进口设备不再免税的新政策也助推生活垃圾焚烧厂向大型化发展。
5.炉排炉与流化床同步发展
国外发达国家的生活垃圾焚烧炉主要采用机械炉排炉,其技术成熟,运营稳定。中国的经济实力强的超大城市和特大城市,垃圾产生量大,对环境要求高,也主要采用进口炉排炉焚烧技术,如上海、北京、天津、重庆、广州、南京、成都、青岛等。目前国产炉排炉技术的大型化发展趋势已经体现,在近中期国内单炉为300-600t/d规模的炉排炉成套设备的研发是科技攻关的重点,其研制成功将会大大地降低生活垃圾焚烧厂的建设成本,促进我国炉排炉技术的应用和普及。
而对于内陆城市和经济较发达地区,由于国产化流化床焚烧炉的价格优势以及掺煤获得的经济收益,仍将具有较大的吸引力。
6.余热利用将仍以发电为主
生活垃圾焚烧余热利用主要有发电、供热和热电联产等三种方式。受我国可再生能源政策的影响,优惠的电价使得发电成为我国绝大部分生活垃圾焚烧厂热能利用的唯一选择,仅有极少部分生活垃圾焚烧厂采用供热或热电联产的热能利用方式。而在国外发达国家,利用垃圾焚烧热能的方式呈多元化,如供应工业用蒸汽、温水澡堂、游泳馆、热带植物园等。日本北海道还利用生活垃圾焚烧余热清除道路积雪。
在蒸汽参数方面,通常生活垃圾焚烧厂余热锅炉的蒸汽参数采用中温中压参数(4MPa和400℃)。若提高蒸汽参数将有助于提高余热利用效率,提高发电量,增加生活垃圾焚烧厂厂的收入,同时也会加剧了余热锅炉材料的腐蚀,缩短设备的使用寿命,增加折旧成本。目前,广州市李坑生活垃圾焚烧厂采用的三菱重工焚烧炉,首次在国内尝试使用中温次高压的余热锅炉,其蒸汽参为6MPa/450℃。采用中温次高压参数的经济性和对中国国情的适应性目前还在探索中。
在流化床技术中,已有部分厂商开始采用“外置过热器”技术,这种技术可以杜绝金属酸性腐蚀,提高设备使用寿命与设备运行时间,同时还能提高蒸汽温度,增加发电效率和换热效率。
7.干法烟气处理工艺比例增加
生活垃圾焚烧厂的烟气中含有大量的酸性气体,通常的处理方法有三种,即干法、湿法和半干法。干法工艺简单,投资省,运营费用低,污染物去除率相对较低;湿法工艺复杂,投资高,运营费用高,污染物去除率高,有废水需要处理。半干法则介于干法和湿法之间,工艺处理效果较干法好,投资较湿法低。因而,2000年我国发布的《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》中明确指出,“烟气处理宜采用半干法加布袋除尘工艺”。
近年来随着干法工艺的进步和发展(如石灰粒度更细化、石灰喷射装置更优化等),其处理效果有较大提高,在国外的应用有所增加。以日本为例,由于东京都对环境要求较高,烟气处理均采用湿法处理工艺,而东京都以外生活垃圾焚烧厂的烟气处理主要采用干法处理工艺。国内采用干法处理工艺的生活垃圾焚烧厂近几年也有增加的趋势。
8.投融资模式趋于多元化
我国传统的生活垃圾处理设施主要是采用“政府投资建设,事业单位运营”的模式。这种模式对于卫生填埋场等管理要求相对较低的方式较为适用,而对于焚烧项目,地方政府通常受到技术水平和人才资源的限制,难以自建自管。
近年来,随着我国产业化政策的推广和投融资体制的改革,大量民营或国外资本进入到生活垃圾焚烧处理领域,“特许经营(BOT)”模式开始得到较多应用。采用 BOT模式有助于推动生活垃圾焚烧项目的建设进程,提高运作效率,引进技术、人才及现代化管理水平,有诸多有利方面,只是这一切均需要政府买单。考虑到企业投资通常是以追求利益最大化为基本目的,不仅要收回投资,还要缴纳税费和获取利润,因而从长远看,政府采用BOT方式需要支付更多的成本。
9.相关标准逐步建立完善
随着生活垃圾焚烧技术的发展,相关标准建设也在逐步建立完善,我国已经发布的标准有《生活垃圾焚烧污染控制标准》、《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》、《生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》等,即将发布的标准有《生活垃圾焚烧厂运行维护与安全技术规程》、《生活垃圾焚烧炉及余热锅炉》、《城市生活垃圾焚烧厂评价标准》、《生活垃圾焚烧炉渣集料》、《医疗废物焚烧环境卫生标准》等,更多的相关标准也会在今后几年陆续发布。
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