? ? 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(yīng)用,焚燒垃圾的同時(shí)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(guān)鍵因素,希望對(duì)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(jì)算指標(biāo)，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(shí)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(dá)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(shù)工藝明顯改善。其中，生活垃圾熱值是帶動(dòng)垃圾焚燒噸發(fā)電量提升的關(guān)鍵因素；技術(shù)工藝進(jìn)步是噸發(fā)電量提升的重要補(bǔ)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(shì)。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(guān)鍵因素之一，輕質(zhì)可燃組分（主要包括紙類、織物、塑料）含量的多少對(duì)生活垃圾熱值具有決定性影響。2）在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，生活垃圾熱值一般較高，在我國的珠三角、長(zhǎng)三角、京津地區(qū)都有噸上網(wǎng)電量相當(dāng)高的項(xiàng)目。珠三角：粵豐環(huán)保已經(jīng)投運(yùn)項(xiàng)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(dá)365kW·h；深能環(huán)保投運(yùn)項(xiàng)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(yùn)項(xiàng)目目前在珠海以及寧波，2018年噸上網(wǎng)電量均值達(dá)324kW·h。長(zhǎng)三角：偉明環(huán)保已投運(yùn)項(xiàng)目目前主要位于浙江，2018年噸上網(wǎng)電量均值達(dá)303kW·h；旺能環(huán)境主要項(xiàng)目位于浙江，噸上網(wǎng)電量在260kW·h左右，與其部分項(xiàng)目供熱以及部分項(xiàng)目是流化床技術(shù)有關(guān)；上海環(huán)境運(yùn)營項(xiàng)目主要位于上海，噸上網(wǎng)電量接近300kW·h。京津冀：泰達(dá)環(huán)保運(yùn)營項(xiàng)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(yùn)營項(xiàng)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(jìn)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(jìn)：剩余垃圾的水分含量會(huì)隨著生物質(zhì)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(jìn)，廚余垃圾逐年減少，當(dāng)生物質(zhì)垃圾分類率為20％時(shí)，剩余垃圾的低位熱值將由4419kJ/kg升高5465kJ/kg；如果生物質(zhì)垃圾分類率達(dá)到39％，剩余垃圾的低位熱值將達(dá)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(zhǎng)。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高，生活垃圾熱值有提升趨勢(shì)。生活垃圾熱值的高低取決于構(gòu)成垃圾的各種廢棄物性質(zhì)及其所占比例。對(duì)凈熱值有貢獻(xiàn)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(duì)熱值是負(fù)貢獻(xiàn)，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(guān)系。其中輕質(zhì)可燃組分（主要包括紙類、織物、塑料）含量的多少對(duì)生活垃圾熱值具有決定性影響。雖然目前，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的垃圾焚燒項(xiàng)目噸發(fā)電量和噸上網(wǎng)電量已經(jīng)達(dá)到較高水平，但是對(duì)比發(fā)達(dá)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(dá)到我國目前平均水平的兩倍。在我國，垃圾分類收集的推進(jìn)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(shù)進(jìn)步也是帶動(dòng)噸發(fā)電量數(shù)據(jù)提升的重要原因
? ? 爐排爐技術(shù)全面推廣，垃圾預(yù)處理、給料、分選和焚燒技術(shù)的進(jìn)步，以及垃圾焚燒裝備技術(shù)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(shù)的應(yīng)用，帶來新建項(xiàng)目噸發(fā)電量的進(jìn)一步提升。
? ? 3 爐排爐較流化床技術(shù)噸上網(wǎng)電量高，而爐排爐技術(shù)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(duì)垃圾前處理并無過高要求，因此，其儲(chǔ)料上料機(jī)制較為成熟并且十分簡(jiǎn)單，借助爐排翻轉(zhuǎn)，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(bǔ)充燃料進(jìn)行助燃，當(dāng)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(shí)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(dòng)力（爐排爐技術(shù)）與錦江環(huán)境（硫化床技術(shù)）對(duì)比，可以看出爐排爐技術(shù)比流化床技術(shù)噸上網(wǎng)電量有顯著優(yōu)勢(shì)。
? ? 2）2010年到2018年上半年，全國使用了流化床技術(shù)的項(xiàng)目產(chǎn)能占比已由49％ 下降到21％。
? ? 4 中溫次高壓蒸汽鍋爐能夠促進(jìn)發(fā)電效率
? ? 余熱鍋爐的熱效益、運(yùn)行成本、制造成本以及焚燒廠收益等均會(huì)受到蒸汽參數(shù)的直接影響，對(duì)于垃圾焚燒廠，一般會(huì)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(nèi)首次將中溫次高壓工況技術(shù)應(yīng)用于余熱鍋爐中，對(duì)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(jiǎn)略計(jì)算。在條件不同的情況下，其比率也會(huì)發(fā)生變化，然而對(duì)比趨勢(shì)并無明顯差異。對(duì)于售電收入，次高溫高壓的方案更具優(yōu)勢(shì)，然而其有著較高的鍋爐設(shè)備費(fèi)用與運(yùn)維費(fèi)用，以25a運(yùn)行的綜合情況分析，中溫次高壓有著良好的經(jīng)濟(jì)效果。因此，在我國新建的焚燒廠中，已經(jīng)開始推廣、使用6.5MPa、450℃，5.3MPa、450℃參數(shù)蒸汽鍋爐。當(dāng)前，通過在過熱器中應(yīng)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(zhǎng)，雖然，在一次性建設(shè)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(yīng)用前景。
? ? 1）李坑一廠借助中溫超高壓技術(shù)，在2017年的垃圾熱值已經(jīng)達(dá)到6900～7100kJ/kg，并且1t 垃圾的發(fā)電量達(dá)到350～360kWh。
? ? 2）深圳平湖垃圾焚燒廠一期通過中溫中壓技術(shù)，其垃圾熱值已經(jīng)達(dá)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(dāng)前國內(nèi)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(jié)語
? ? 垃圾分類推進(jìn)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(shù)進(jìn)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(duì)應(yīng)的盈利改善，必將引領(lǐng)更多的企業(yè)進(jìn)入到垃圾焚燒發(fā)電的浪潮中，持續(xù)推進(jìn)行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。
