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垃圾焚烧发电技术在我国的应用.doc

垃圾焚烧发电技术在我国的应用

chinaepd
2012-07-11 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《垃圾焚烧发电技术在我国的应用doc》,可适用于经济金融领域

垃圾焚烧发电技术在我国的应用及发展趋势摘要:垃圾焚烧处理和发电技术具有环保和能源的双重效益是未来垃圾处理的发展方向。我国垃圾焚烧发电在近几年从无到有发展迅速。本文介绍了垃圾焚烧应用情况简要分析了其推广在技术和融资等方面的障碍以及未来的应用潜力。关键词:垃圾焚烧发电发展潜力政策一.垃圾焚烧处理是实现垃圾无害化、减量化和资源化的最有效的手段之一    城市生活垃圾是当前世界各国面临的主要环境问题之一也是目前我国存在的突出的环境问题。随着我国经济的快速发展城市人口的大量增加和城市规模的日益扩大以及人民生活水平的不断提高生活垃圾产生量逐年增长不可避免地带来了大量的垃圾排放。年以后我国城市生活垃圾年清运量均超过一亿吨且以每年左右的速度增长。对垃圾的处理不当会对环境造成巨大的危害:占用土地、污染土壤、污染地下水资源、影响空气质量、污染大气、传播疾病、影响环境卫生和居民健康因此如何无害化处理生活垃圾以及如何对垃圾处理进行有效的管理已经成为许多城市亟待解决的问题。   目前比较普遍的垃圾无害化处理方式有卫生填埋、焚烧和综合利用(如生产有机肥料、建筑材料、供热和发电等)。焚烧是一种对城市垃圾进行高温热化学处理的技术将垃圾作为固体燃料送入炉膛内燃烧在~℃的高温条件下垃圾中的可燃组分与空气中的氧进行剧烈的化学反应释放出热量并转化为高温的燃烧气和少量性质稳定的固定残渣。当垃圾有足够的热值时垃圾能靠自身的能量维持自燃而不用提供辅助燃料。垃圾燃烧产生的高温燃烧气可作为热能回收利用性质稳定的残渣可直接填埋处置。经过焚烧处理垃圾中的细菌、病毒能被彻底消灭各种恶臭气体得到高温分解烟气中的有害气体经处理达标后排放。焚烧处理与其它城市垃圾处理处置方法相比具有以下独特的优点:􀁹减容效果好。焚烧处理可以使城市垃圾的体积减少~􀁹消毒彻底。高温燃烧可以使垃圾中的有害成分得到完全分解并能彻底杀灭病原菌尤其是对于可燃性致癌物、病毒性污染物、剧毒性有机物等几乎是唯一有效的处理方法􀁹减轻或消除后续处置过程对环境的影响。可以大大降低填埋场浸出液的污染物浓度和释放气体中的可燃及恶臭成分􀁹有利于实现城市垃圾的资源化。垃圾焚烧产生高温烟气其热能被废热锅炉吸收转变为蒸汽可以用来供热或发电。􀁹处理效率高。焚烧厂占地面积小可以在靠近市区的地方建厂既可节约用地又可缩短垃圾的运输距离对于经济发达的城市尤为重要。基于以上这些优点可以说焚烧处理是实现垃圾无害化、减量化和资源化的最有效的手段之一是未来垃圾处理的发展方向。二.我国垃圾焚烧应用发展迅速   垃圾焚烧技术在西方发达国家已有很长的发展历史最先利用垃圾发电的是德国和法国近几十年来美国和日本在垃圾发电方面的发展也相当迅速处于世界领先行列。我国在垃圾焚烧技术的研究、开发和应用方面起步较晚相比之下我国的垃圾焚烧设备的设计、生产和应用的水平和规模与发达国家的差距还很大。.应用现状   国内第一个垃圾焚烧发电厂在年投入运行垃圾焚烧发电在九五期间得到一些城市特别是南方大中城市的重视从年到年建成有二十多个日处理量在吨以上的焚烧装置主要在上海、广州、深圳、杭州、郑州、哈尔滨等大城市以及南方一些中等城市如苏州、宁波等规模最大的纯垃圾焚烧处理装置(基本不需要利用辅助燃料)的日垃圾处理量为吨装机兆瓦此外目前在广东等地还有一些项目在建设之中。虽然近两年发展迅速但因为起步晚垃圾处理总量和装机总量都不大占我国生活垃圾总量的左右发电总装机容量多兆瓦。    垃圾焚烧发电得到了政府的大力支持由于其社会效益和经济效益日趋明显因此经济发达的一些城市在推广垃圾焚烧发电技术方面作了大量的工作。以下是几个城市案例。案例一:深圳   深圳市市政环卫综合处理厂应用异重循环流化床垃圾焚烧新技术建立了它的第三套垃圾焚烧装置于年月正式投入商业运行这是国内首座拥有自主知识产权的大型垃圾焚烧发电工程这一系统集成了国内开发的垃圾低污染焚烧技术、尾气净化技术、自动点火、冷渣分选和燃烧控制等专利技术达到国际领先水平的污染控制和排放技术指标。该厂筹建于年建厂初期从日本进口了两台“三菱马丁”式垃圾焚烧炉是我国第一个垃圾焚烧发电项目。但由于生活垃圾存在水份高(水份高于)、热值低(当时年平均低位发热值约kJkg左右)、多变化、未经分选的特点垃圾进炉后水分蒸发大量吸热干燥时间长着火慢易结块烧透时间长炉膛温度易大幅波动垃圾焚烧不稳定同时一期工程垃圾焚烧热能利用率低总体发电能力仅为kW每年还   需向电网买电。为解决这些问题深圳在年开始第三台垃圾焚烧炉国产化工程和对日本进口垃圾焚烧炉的改造及新建一台kW发电机组工程。二期工程有三个特点:()低热值城市生活垃圾焚烧工艺。该工艺优于引进工艺适合我国国情能够确保垃圾热值不低于kJkg、水份不高于且未经分选的城市生活垃圾在符合目前环保要求的前提下焚烧处理达到国际领先水平。()垃圾资源化利用技术。通过利用该项技术该厂发电能力提高倍平均每吨垃圾发电近kWh由原来每年买电GWh到现在每年可售出GWh电以上降低了垃圾处理成本垃圾资源化利用水平进入国际先进行列。()设备国产化。与工艺相配合开发研制了十八项城市生活垃圾焚烧处理配套设备并投入使用填补了国内空白成套设备的国产化率达到以上。案例二:上海   年前上海的垃圾处理都是直接填埋不仅对环境造成很大的污染而且占用大量土地。近期上海的垃圾排放量更是达到每天吨的历史最高点垃圾量的猛增使上海几个填埋点有限作业能力不堪重负。为此年上海建成了其首家垃圾焚烧发电厂处理来自浦东全区的生活垃圾在一定程度上缓解了这种压力。该厂的设计垃圾日处理能力是吨目前每天垃圾的焚烧量保持在吨设计日发电能力是MWh目前日均发电量在MWh。自年月日至年月日累计处理垃圾万吨年月电厂的垃圾焚烧量达到了万吨。而且电厂在大量消化垃圾的同时月份的发电量也达到GWh其中上网售电GWh获得了比较好的经济效益。案例三:天津市   天津市首座垃圾焚烧发电厂正在建设之中总投资亿元垃圾焚烧处理系统采用世界先进的日本TAKUMA公司SN型炉排焚烧技术由条吨天的焚烧线组成每天可处理生活垃圾吨。系统采用连续运行方式全年可处理垃圾万吨因此项目建成后天津市区生活垃圾的四分之一将被焚烧处理。设计发电装机容量为兆瓦日发电量万千瓦时年上网总电量为亿kWh相当于每年节约标准煤万吨真正实现了对垃圾的资源化、无害化处理。.我国垃圾焚烧发电行业发展特点   ()投资主体多样。与其它垃圾处理方式相比垃圾焚烧发电项目的初始投资高我国在近三年的时间里垃圾焚烧发电发展较快主要得益于地方城市环保意识的加强尤其是在经济条件好的城市地方政府或是采用直接投资、或是采取鼓励拓宽融资渠道的手段来支持垃圾焚烧发电技术的应用。   ()关键设备进口配套设备国产化。从焚烧设备的角度来看工业发达国家已经有了多年焚烧垃圾的历史无论技术上还是设备上都已经相当成熟。而我国垃圾焚烧处理专用设备的开发研制生产水平相对薄弱但许多垃圾焚烧发电厂都借鉴了深圳首家垃圾焚烧厂的做法采用关键设备进口、配套设备国产化的模式。.焚烧发电应用推广中存在的主要问题垃圾焚烧发电项目的推广有以下限制性因素:􀁹对垃圾成分有一定的要求:垃圾焚烧要求垃圾应能满足热值要求一般要求低位热值至少在kJkg以上最好高于kJkg但对于小城市和经济不太发达的城市生活垃圾如果不经过分检的话不适合于做燃烧处理。此外北方城市生活垃圾在冬季灰份比较高南方的垃圾在夏季含水率比较高都会影响垃圾焚烧的效率甚至不能焚烧。􀁹国内装备水平与发达国家相比差距较大焚烧装置的关键设备需要进口尤其是大容量设备的国产化率很低。􀁹与其它垃圾处理方式以及其它技术成熟的可再生能源发电相比项目投资高如果不考虑垃圾处理的社会效益单纯考虑发电收益的话发电成本在元kWh左右。􀁹焚烧尾气的二次污染问题:尾气中的二恶英对人体、对环境的危害极大虽然采取垃圾加油燃烧、加煤粉燃烧等方式可以提高燃烧温度和效率从而大大降低二恶英的排放量但这一点仍是目前关于大面积推广垃圾焚烧发电的争论的主要原由之一。另外燃油价高垃圾加油燃烧加大了运营成本垃圾发电场一般不愿意采用。而垃圾加煤粉燃烧就需要采用循环流化床的锅炉技术高投资也高。三垃圾焚烧发电技术应用前景展望   垃圾焚烧发电将环境保护和节约能源有机地结合起来因而将有很好的发展前景。近三年我国垃圾焚烧发电发展迅速的主要驱动力有两点:一是我国目前和今后所面临的城市垃圾处理的压力二是正在逐步制定和采取的一些政策措施。而它们也将是今后垃圾焚烧发电进一步发展的动力。、垃圾焚烧发电的资源潜力   垃圾的产生量和分布与人口、城市分布等密切相关。年我国共有个城市年垃圾清运量为亿吨考虑垃圾的平均热值kJkg则垃圾作为能源资源年总量为TJ。根据国家环保总局预测年我国城市垃圾年产量将为亿吨年和年将达到、亿吨。根据专家估计年大中城市垃圾中有机物含量将达到以上含水率在左右并配合垃圾分类等措施到年大中城市的生活垃圾基本能够达到直接焚烧的要求届时能够达到这一要求的垃圾如考虑占总量的的话热值按kJkg计算则垃圾能源资源总量为TJ可利用量TJ可利用的垃圾发电装机潜力为MW提供电力约TWh年如考虑同样的比例垃圾能源资源总量为TJ可利用量TJ可利用的垃圾发电装机潜力为MW提供电力约TWh。因此垃圾焚烧发电从资源角度来说潜力很大。、垃圾焚烧发电的政策支持   我国中央和地方政府都很支持垃圾焚烧发电产业的发展目前建设的垃圾焚烧发电装置的投资大都来源于当地财政都是在经济条件相当好的大中城市。国家环保总局在年出台了有关垃圾焚烧发电的污染控制标准和规范。中央在年月出台了对垃圾焚烧发电项目实行增殖税即征即退的优惠政策这一政策非常明确且易于操作。    此外国内的一些机构正在进行通过法律条文形式鼓励可再生能源发展的研究以及其它相关的准备工作。参考国际上的经验垃圾焚烧发电可以作为被鼓励的技术之一包含其中。欧洲在垃圾焚烧发展方面的成功经验可以借鉴它是与欧洲各国垃圾处理的体制和政府制定的优惠政策密切相关的。从体制上垃圾处理和资源化利用已经成为成熟的产业大部分由私营公司和企业来运营政府通过垃圾收费政策从垃圾排放者中筹集资金支付给垃圾处理企业常常通过竞标确定垃圾处理的价格从标准上欧洲各国制定严格的垃圾焚烧标准并严格执行从政策上欧洲各国通过立法或优惠的政策鼓励垃圾焚烧发电项目的实施如英国在其非化石燃料公约、德国在其新能源法中都规定:垃圾直接焚烧发电的电力电量强制上网并实施电价补贴或绿色电价在英国便士kWh在德国芬尼kWh。因此我国也应考虑逐步制定合理和优惠的政策促进垃圾焚烧发电的发展。、未来应用潜力分析   根据垃圾焚烧项目初始投资高对垃圾性质要求高的特点建议依据以下原则确定垃圾焚烧重点发展的城市和区域:()经济基础发达地区地方政府具备一定的财力同时城市居民也有经济基础已经有或有即将出台的垃圾排放收费政策相配套能够部分解决垃圾焚烧发电项目的高投资()人口密度高土地资源紧缺城市化程度和居民生活现代化水平高的地区如三气使用比例高(以上)等地区垃圾热值容易满足要求()推广垃圾分类处理的地区()环境保护要求高的城市和地区。因此我国垃圾焚烧发电未来应用的重点区域将是:直辖市、省会城市以及其它经济条件较好的大城市沿海城市和主要旅游城市沿长江流域地级城市各主要湖泊、江河附近地级市以地下水为饮水源城市等。    如果考虑到年垃圾焚烧处理量占总垃圾产量的焚烧热能用于发电和供热则从现在到年需要新建日处理能力为万吨的垃圾焚烧设备。可以考虑在大中型城市建立处置能力在吨日以上的大型垃圾焚烧装置处新增发电总装机兆瓦年发电量可达到TWh新建处置能力吨日的垃圾焚烧装置处新增发电总装机兆瓦年发电量TWh。   如果考虑到年焚烧发电的垃圾处理量达到总量的则年到年需要新建日处理能力为万吨的垃圾焚烧设备。可以考虑新建处置能力吨日以上的大型垃圾焚烧装置处新增发电总装机兆瓦年发电量TWh新建处置能力吨日的垃圾焚烧装置处新增发电总装机兆瓦年发电量TWh。届时垃圾焚烧发电总装机将达到MW以上。来源:可再生能源中国资源综合利用协会能源资源综合利用专业委员会http:wwwescaorgcn

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