×
? ? 摘要：目前,焚燒是一種重要的生活垃圾處理方法,在我國許多城市得到了應用,焚燒垃圾的同時兼?zhèn)浒l(fā)電上網(wǎng)效益,是一種非常貼合我國國情的垃圾處理方式.近年來生活垃圾焚燒噸發(fā)電量提升迅猛,主要剖析了生活垃圾焚燒發(fā)電廠噸發(fā)電量關鍵因素,希望對今后工作有所幫助.
? ? 我國生活垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)的噸垃圾上網(wǎng)電量均值在2011～2018年間提升42kW·h。按照全年上網(wǎng)電量/年入廠垃圾量作為計算指標，2018年垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)平均噸上網(wǎng)電量均值為283kW·h，較2011年時提升了16％。深圳能源環(huán)保噸上網(wǎng)電量從2010 年的227kW·h 提升到2018年的293kW·h，噸上網(wǎng)電量提升達66kW·h。噸上網(wǎng)電量的主要影響因素比較多，但是核心原因在于入爐生活垃圾熱值提升以及垃圾焚燒技術工藝明顯改善。其中，生活垃圾熱值是帶動垃圾焚燒噸發(fā)電量提升的關鍵因素；技術工藝進步是噸發(fā)電量提升的重要補充。
? ?1 生活垃圾熱值提高是噸發(fā)電量提升的主要原因
? ?近年來垃圾焚燒企業(yè)噸上網(wǎng)電量有較明顯的提升趨勢。行業(yè)普遍出現(xiàn)噸發(fā)電量提升，而大規(guī)模企業(yè)提升尤其明顯，其他主要垃圾焚燒上市企業(yè)近兩三年來噸上網(wǎng)電量也均有較明顯提升。
? ? 1）生活垃圾熱值是影響垃圾焚燒噸發(fā)電量關鍵因素之一，輕質可燃組分（主要包括紙類、織物、塑料）含量的多少對生活垃圾熱值具有決定性影響。2）在經濟發(fā)達地區(qū)，生活垃圾熱值一般較高，在我國的珠三角、長三角、京津地區(qū)都有噸上網(wǎng)電量相當高的項目。珠三角：粵豐環(huán)保已經投運項目主要位于廣東東莞，自2011年以來噸上網(wǎng)電量就高于340kW·h，2018年噸上網(wǎng)電量達365kW·h；深能環(huán)保投運項目主要在廣東深圳，噸上網(wǎng)電量也一直保持在315kW·h以上；康恒環(huán)境已投運項目目前在珠海以及寧波，2018年噸上網(wǎng)電量均值達324kW·h。長三角：偉明環(huán)保已投運項目目前主要位于浙江，2018年噸上網(wǎng)電量均值達303kW·h；旺能環(huán)境主要項目位于浙江，噸上網(wǎng)電量在260kW·h左右，與其部分項目供熱以及部分項目是流化床技術有關；上海環(huán)境運營項目主要位于上海，噸上網(wǎng)電量接近300kW·h。京津冀：泰達環(huán)保運營項目主要位于天津、大連等地，2018年噸上網(wǎng)電量300kW·h以上。北控環(huán)境運營項目主要位于北京和全國其他區(qū)域，噸上網(wǎng)電量接近250kW·h。
? ? 3）垃圾分類收集推進人民生活水平提高，使得城鎮(zhèn)生活垃圾噸熱值提升，帶來噸上網(wǎng)電量增加：
? ? （1）垃圾分類收集推進：剩余垃圾的水分含量會隨著生物質垃圾分類率的提高而降低，以深圳為例，隨著生活垃圾分類的推進，廚余垃圾逐年減少，當生物質垃圾分類率為20％時，剩余垃圾的低位熱值將由4419kJ/kg升高5465kJ/kg；如果生物質垃圾分類率達到39％，剩余垃圾的低位熱值將達到7000kJ/kg。
? ? （2) 人民生活水平提高使得生活垃圾熱值自然提升：在中國，垃圾中不燃物逐年降低和可燃物的逐年上升，熱值在過去十幾年間有較快的增長。隨著經濟發(fā)展和人民生活水平提高，生活垃圾熱值有提升趨勢。生活垃圾熱值的高低取決于構成垃圾的各種廢棄物性質及其所占比例。對凈熱值有貢獻的主要是固定碳、水分和揮發(fā)分。固定碳主要成分為碳，其熱值為碳的燃燒熱；水分對熱值是負貢獻，主要考慮其蒸發(fā)潛熱；而揮發(fā)分的熱值與垃圾中的塑膠份額有密切關系。其中輕質可燃組分（主要包括紙類、織物、塑料）含量的多少對生活垃圾熱值具有決定性影響。雖然目前，我國經濟發(fā)達地區(qū)的垃圾焚燒項目噸發(fā)電量和噸上網(wǎng)電量已經達到較高水平，但是對比發(fā)達國家，仍有較大提升空間。美國生活垃圾焚燒噸發(fā)電量在600kW·h以上，高噸發(fā)電量的背后是垃圾分類到位帶來的高熱值，美國生活垃圾熱值可達到我國目前平均水平的兩倍。在我國，垃圾分類收集的推進及人民生活水平提高，使得城鎮(zhèn)生活垃圾噸熱值處于提升過程中，帶來噸上網(wǎng)電量的增加。
? ? 2 技術進步也是帶動噸發(fā)電量數(shù)據(jù)提升的重要原因
? ? 爐排爐技術全面推廣，垃圾預處理、給料、分選和焚燒技術的進步，以及垃圾焚燒裝備技術的提升，尤其是中溫次高壓蒸汽參數(shù)的垃圾焚燒鍋爐技術的應用，帶來新建項目噸發(fā)電量的進一步提升。
? ? 3 爐排爐較流化床技術噸上網(wǎng)電量高，而爐排爐技術在我國已成為主流
? ? 1）爐排爐在塊狀物料方面有著良好的處理效果，并且對垃圾前處理并無過高要求，因此，其儲料上料機制較為成熟并且十分簡單，借助爐排翻轉，能夠使垃圾得到充分燃燒，在燃燒中，能夠添加固體或液體補充燃料進行助燃，當前，燃燒系統(tǒng)也日益成熟。另外，其除渣系統(tǒng)十分穩(wěn)定。在燃燒時能夠保持穩(wěn)定狀態(tài)，控制便捷，通過光大國際、深能環(huán)保、綠色動力（爐排爐技術）與錦江環(huán)境（硫化床技術）對比，可以看出爐排爐技術比流化床技術噸上網(wǎng)電量有顯著優(yōu)勢。
? ? 2）2010年到2018年上半年，全國使用了流化床技術的項目產能占比已由49％ 下降到21％。
? ? 4 中溫次高壓蒸汽鍋爐能夠促進發(fā)電效率
? ? 余熱鍋爐的熱效益、運行成本、制造成本以及焚燒廠收益等均會受到蒸汽參數(shù)的直接影響，對于垃圾焚燒廠，一般會選用4.0MPa，400℃以及6.5MPa、450℃，5.3MPa、450℃作為余熱鍋爐的主要參數(shù)。李坑垃圾發(fā)電廠，是國內首次將中溫次高壓工況技術應用于余熱鍋爐中，對于比較以上兩種工況，是在外部條件確定的情況下，開展的簡略計算。在條件不同的情況下，其比率也會發(fā)生變化，然而對比趨勢并無明顯差異。對于售電收入，次高溫高壓的方案更具優(yōu)勢，然而其有著較高的鍋爐設備費用與運維費用，以25a運行的綜合情況分析，中溫次高壓有著良好的經濟效果。因此，在我國新建的焚燒廠中，已經開始推廣、使用6.5MPa、450℃，5.3MPa、450℃參數(shù)蒸汽鍋爐。當前，通過在過熱器中應用高鎳合金鋼等耐腐蝕材料，使得過熱器壽命得到有效延長，雖然，在一次性建設有著較高的投資成本，但是其有著良好的綜合效益，因此，該參數(shù)有著良好的應用前景。
? ? 1）李坑一廠借助中溫超高壓技術，在2017年的垃圾熱值已經達到6900～7100kJ/kg，并且1t 垃圾的發(fā)電量達到350～360kWh。
? ? 2）深圳平湖垃圾焚燒廠一期通過中溫中壓技術，其垃圾熱值已經達到6 900kJ/kg，每噸垃圾垃圾發(fā)電量為290kW·h在垃圾熱值相近的情況下，比較當前國內垃圾焚燒廠用余熱鍋爐采用的蒸汽參數(shù)即中溫中壓參數(shù)（400℃，4MPa）和中溫次高壓參數(shù)（450℃，6.5MPa）下的發(fā)電量，表明蒸汽溫度越高，發(fā)電效率越高，中溫次高壓余熱鍋爐發(fā)電量增加17％。
? ? 5 結語
? ? 垃圾分類推進及人民生活水平提高帶來生活垃圾熱值提升，以及焚燒發(fā)電技術進步，使得行業(yè)普遍噸上網(wǎng)電量有較明顯的提升，給垃圾焚燒企業(yè)帶來發(fā)電收入的增加，和與之對應的盈利改善，必將引領更多的企業(yè)進入到垃圾焚燒發(fā)電的浪潮中，持續(xù)推進行業(yè)進一步發(fā)展。
