2018年垃圾发电行业技术现状与未来趋势分析 炉排炉、流化床技术并举【组图】

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20 温程辉 • 2018-12-22 08:48:51  来源:前瞻产业研究院 E1933G0

炉排炉、流化床技术为主

目前,垃圾燃烧技术主要有3大类:层状燃烧技术、流化床燃烧技术和旋转燃烧技术,与之相应的焚烧炉为机械炉排炉、流化床炉和回转窑式炉。我国垃圾发电行业主要使用的技术包括机械炉排炉技术以及流化床燃烧技术。

机械炉排焚烧炉技术成熟,是国外垃圾发电行业采用的主流。根据炉排形式的不同分为滚动炉排、链条炉排、往复炉排等,其中往复炉排分为顺推倾斜往复、逆推倾斜往复炉排。该类炉型技术成熟,运行稳定,通过炉排的机械运动使垃圾有效地翻转、搅拌,促进垃圾完全燃烧。

机械炉排炉的优点是垃圾的成分及固体重量要求较低,对垃圾预热要求低,产生飞灰较少,操作较简单,运转成本较低,运转更稳定;缺点是初始投资较高,维护要求较高,焚化炉耐热要求较高,垃圾燃烧效率较低,设施体积较大。

流化床燃烧技术,即生活垃圾与流化载体以一定的比例通过流化床上部进入焚烧炉内,借助流化载体的作用,垃圾在炉内激烈翻腾,同时循环流动,处于悬浮燃烧状态。流化床焚烧工艺的主要种类有鼓泡流化床、转动流化床、循环流化床,其中国内较多采用循环流化床形式。

循环流化床焚烧炉的优点是初始投资较低,垃圾燃烧效率较高,使用寿命较长,加热效率较高;缺点是垃圾预处理要求较高,产生飞灰较多,操作难度较高,满负荷运转期间较短,需要辅助燃料。

图表1:两种垃圾焚烧技术优缺点对比

由于在我国生活垃圾混合收集,具有成分复杂多变、热值低、含水率高的特点,所选择的垃圾焚烧技术必须与这些特性相适应。因此,国内炉排炉、流化床焚烧炉两者并举。国家建设部、国家环保总局发布的《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》要求:“目前垃圾焚烧宜采用以炉排炉为基础的成熟技术,审慎采用其它炉型的焚烧炉”。

此外,机械炉排炉和流化床焚烧炉均被列入《环境保护综合名录(2017年版)》。2017年9月,财政部联合环保部等部门联合制定出台了《环境保护专用设备企业所得税优惠目录(2017年版)》,包括24项环保专用设备,企业购置并实际使用列入《环境保护专用设备企业所得税优惠目录》范围内的环境保护专用设备的,该专用设备投资额的10%可以从企业当年的应纳税额中抵免;当年不足抵免的,可以在后5个纳税年度中结转抵免。

图表2:《环境保护综合名录(2017年版)》中机械炉排炉和流化床焚烧炉要求

新技术、无害化将成趋势

虽然采用焚烧发电方式处理城市垃圾已成为越来越多省份的选择,但垃圾焚烧发电厂依然面临诸多争议,原因主要是垃圾焚烧发电前后产生的烟气、灰渣、渗滤液、臭气等环境问题。因此,需要采用严格的烟气处理工艺,避免造成二次污染。

例如,采用了“半干式反应塔+活性炭吸附塔+低压旋风布袋除尘器+文丘里汽化降温水膜洗涤除尘器+物化联合深水洗涤(封闭负压)池(罐)”等烟气全面性净化工艺。在此工艺下,烟气各项指标均达到或优于国家《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)及欧盟垃圾焚烧污染物排放标准(DIRECTIVE-2000)的限值。

图表3:垃圾焚烧行业不同排放标准对比(单位:mg/m³)

不过,要想真正地实现垃圾焚烧发电的无害化,还需要从源头控制垃圾产生,实现“从摇篮到坟墓”的管理模式,将垃圾处理进行区域化管理,区域内严格制定执行计划,区域间相互协作,必要时采取经济手段。同时,政府在监管的时候,需要保证公众的知情权与参与权,将相关信息公开,逐渐积累公众的环保意识。

另外,生活垃圾高效焚烧发电的新技术发展同样至关重要。2014年,德国便发明了一种号称“第三代垃圾处理技术”,将生活垃圾加工形成燃烧值与褐煤相当(3500-5000kcal/kg)的替代燃料。生活垃圾加工形成环保再生新能源燃料再焚烧发电技术成果的转化应用,将可较好地解决垃圾“零公害”处理问题,值得我国政府及相关企业借鉴。

以上数据来源于前瞻产业研究院发布的《中国垃圾发电行业市场前瞻与投资战略规划分析报告

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