垃圾發(fā)電技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目建議書(shū)及其研究DOC

1、垃圾發(fā)電技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目建議書(shū)2015年3月目錄1、國(guó)內(nèi)能源現(xiàn)狀12、固體廢棄物32.1、填埋32.2、 堆肥32.3、 焚燒43、國(guó)內(nèi)垃圾發(fā)電市場(chǎng)前景53.1 垃圾焚燒發(fā)電市場(chǎng)份額龐大53.2 垃圾發(fā)電政策利好53.3 國(guó)內(nèi)垃圾發(fā)電存在的問(wèn)題74、垃圾發(fā)電技術(shù)74.1 流化床焚燒爐技術(shù)84.2 機(jī)械爐排焚燒技術(shù)94.3 回轉(zhuǎn)窯焚燒爐技術(shù)94.4 垃圾熱解氣化技術(shù)105、CAPS熱分解氣化焚燒系統(tǒng)115.1 CAPS熱解氣化焚燒系統(tǒng)介紹115.2 CAPS熱解氣化焚燒系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)125.3 CAPS熱解氣化焚燒系統(tǒng)案例分析136、結(jié)論與建議186.1 結(jié)論186.2 建議181、國(guó)內(nèi)能源現(xiàn)狀在中國(guó)，能

2、源消耗與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)相輔相成（見(jiàn)表1）。從2003年到2012年，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值翻了4倍，而年能源消費(fèi)總量也翻了2.5倍。這說(shuō)明如果要保持中國(guó)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)有的發(fā)展速度，能源消費(fèi)量還會(huì)不停的上漲。表1 中國(guó)各種一次能源消費(fèi)的百分比（%）及國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值年份原油天然氣煤核能水力發(fā)電再生能源能源消費(fèi)總量（百萬(wàn)噸油當(dāng)量）國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（億元）200322.12.469.30.85.31204.2135822.8200422.42.568.70.85.61423.5159878.3200520.92.669.90.85.71566.7184937.4200620.42.970.20.75.71729.8216314.4

3、200719.53.470.50.85.91862.8265810.3200818.83.670.20.86.62002.5314045.4200917.73.771.20.76.40.32187.7340902.8201017.64.070.50.76.70.52432.2401512.8201117.74.570.40.76.00.72613.2473104.0201217.74.768.50.87.11.22735.2519470.1然而，眾所周知，中國(guó)是富煤、缺油、少氣的資源條件，按照國(guó)內(nèi)現(xiàn)在的能源消費(fèi)速度，現(xiàn)已探明的石油、煤和天然氣還能維持不到100年。從2009年起我國(guó)從煤炭出口大

4、國(guó)變?yōu)榱藘暨M(jìn)口國(guó)，到2012年煤炭的對(duì)外依存度已經(jīng)高達(dá)14%。原油對(duì)外依存度更是節(jié)節(jié)攀升，從2003年的36%到達(dá)2012年的56.4%；從2006年開(kāi)始我國(guó)成為天然氣凈進(jìn)口國(guó)，且凈進(jìn)口量持續(xù)增加，國(guó)內(nèi)天然氣供不應(yīng)求，20082012年凈進(jìn)口量年均復(fù)合增速為129.28%，2012年達(dá)到378.6億立方米，對(duì)外依存度高達(dá)28%。對(duì)比2012年世界主要國(guó)家能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)（見(jiàn)表2），可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)亟待優(yōu)化，必須改變過(guò)于依賴石油和煤炭的現(xiàn)狀，加大對(duì)天然氣、核電和其他新能源的開(kāi)發(fā)使用力度，這不僅有利于節(jié)能減排，也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。表2 2012年世界主要國(guó)家能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)（單

5、位：百萬(wàn)噸油當(dāng)量）由此可以斷定，我國(guó)能源行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)是勢(shì)在必行，在這種大趨勢(shì)下，尋出一種清潔能源將會(huì)帶來(lái)無(wú)窮商機(jī)。2、固體廢棄物所謂固體廢棄物，是指人類在生產(chǎn)、消費(fèi)、生活和其他活動(dòng)中產(chǎn)生的固態(tài)、半固態(tài)廢棄物質(zhì)，通俗地說(shuō)，就是“垃圾”。隨著環(huán)境問(wèn)題逐漸被重視，節(jié)能、環(huán)保成為各國(guó)的發(fā)展主題，已經(jīng)開(kāi)始為垃圾處理提供產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機(jī)會(huì)。全世界垃圾年均增長(zhǎng)速度為8.42%，而中國(guó)垃圾增長(zhǎng)率達(dá)到10%以上。全世界每年產(chǎn)生4.9億噸垃圾，僅中國(guó)每年就產(chǎn)生近1.5億噸城市垃圾。中國(guó)城市生活垃圾累積堆存量已達(dá)70億噸。在如此巨大的垃圾壓力下，有理由相信，垃圾處理產(chǎn)業(yè)會(huì)成為未來(lái)國(guó)內(nèi)的明星產(chǎn)業(yè)。再生資源成為資源循環(huán)的新

6、起點(diǎn)，同時(shí)成為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。另外，在廢棄資源和廢舊材料回收利用加工過(guò)程中，不但解決了資源短缺問(wèn)題，同時(shí)降低了垃圾排放，正可謂“一舉兩得”。中國(guó)不斷出臺(tái)政策支持垃圾處理行業(yè)的發(fā)展，各地政府領(lǐng)導(dǎo)也開(kāi)始高度重視垃圾填埋場(chǎng)建設(shè)，加大了投入，可以預(yù)測(cè)垃圾處理行業(yè)的前景十分廣闊。現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)主要有以下三種垃圾處理方式。2.1、填埋填埋是大量消納城市生活垃圾的有效方法，也是所有垃圾處理工藝剩余物的最終處理方法，目前，我國(guó)普遍采用直接填埋法。所謂直接填埋法是將垃圾填入已預(yù)備好的坑中蓋上壓實(shí)，使其發(fā)生生物、物理、化學(xué)變化，分解有機(jī)物，達(dá)到減量化和無(wú)害化的目的。填埋處理方法是一種最通用的垃圾處理方法，它

7、的最大特點(diǎn)是處理費(fèi)用低，方法簡(jiǎn)單，但容易造成地下水資源的二次污染。隨著城市垃圾量的增加，靠近城市的適用的填埋場(chǎng)地愈來(lái)愈少，開(kāi)辟遠(yuǎn)距離填埋場(chǎng)地又大大提高了垃圾排放費(fèi)用，這樣高昂的費(fèi)用甚至無(wú)法承受。2.2、 堆肥垃圾的堆肥化是利用微生物有控制的促進(jìn)垃圾中可降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的生物化學(xué)過(guò)程。堆肥法有良好的農(nóng)業(yè)效用，可改良土質(zhì)，增產(chǎn)農(nóng)作物，同時(shí)獲得農(nóng)業(yè)肥料，并且處理過(guò)程中形成的二次污染低，投資少、方法簡(jiǎn)便，但處理量小，肥效低，堆肥成品經(jīng)濟(jì)效益差；垃圾的減量化效果不高；不利于回收垃圾中可利用的能量和資源。堆肥法對(duì)于有機(jī)物含量高的垃圾有一定的技術(shù)處理優(yōu)勢(shì)，在城市垃圾處理過(guò)程中有其局限性，將來(lái)的發(fā)

8、展趨勢(shì)是在農(nóng)村有一定的應(yīng)用前景。2.3、 焚燒焚燒法是將垃圾置于高溫爐中，使其中可燃成分充分氧化的一種方法，產(chǎn)生的熱量用于發(fā)電和供暖。目前較為先進(jìn)的垃圾轉(zhuǎn)化能源系統(tǒng)可將濕度達(dá)7%的垃圾變成干燥的固體進(jìn)行焚燒，焚燒效率達(dá)95%以上，同時(shí)，焚燒爐表面的高溫能將熱能轉(zhuǎn)化為蒸汽，可用于暖氣、空調(diào)設(shè)備及蒸汽渦輪發(fā)電等方面。相比于前面的兩種處理方式，垃圾焚燒處理存在以下優(yōu)勢(shì)：（1）減容效果好。焚燒處理可以使城市垃圾的體積減少8090。（2）消毒徹底。高溫燃燒可以使垃圾中的有害成分得到完全分解，并能徹底殺滅病原菌，尤其是對(duì)于可燃性致癌物、病毒性污染物、劇毒性有機(jī)物等，幾乎是唯一有效的處理方法。（3）減輕或消

9、除后續(xù)處置過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響?？梢源蟠蠼档吞盥駡?chǎng)浸出液的污染物濃度和釋放氣體中的可燃及惡臭成分；還可以減少溫室氣體，例如甲烷排放（4）有利于實(shí)現(xiàn)城市垃圾的資源化，充分利用垃圾焚燒技術(shù)轉(zhuǎn)化為再生能源。垃圾焚燒產(chǎn)生高溫?zé)煔?，其熱能被廢熱鍋爐吸收轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?，可以用?lái)供熱或發(fā)電。（5）可全天候操作，不易受天氣影響。以垃圾替代煤、石油或天然氣等有限資源作為發(fā)電燃料，節(jié)省天然資源，處理效率高。（6）焚燒廠占地面積小，可以在靠近市區(qū)的地方建廠，既可節(jié)約用地又可縮短垃圾的運(yùn)輸距離，焚燒發(fā)電處理的操作費(fèi)可望低于填埋，對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市，尤為重要?；谝陨线@些優(yōu)點(diǎn)，說(shuō)明垃圾焚燒發(fā)電是實(shí)現(xiàn)垃圾無(wú)害化、減量化和資源化的

10、最有效的手段之一，是未來(lái)垃圾處理的發(fā)展方向。3、國(guó)內(nèi)垃圾發(fā)電市場(chǎng)前景當(dāng)垃圾問(wèn)題成為社會(huì)共識(shí)，垃圾處理也正快速推進(jìn)。中國(guó)城市建設(shè)研究院院長(zhǎng)徐文龍表示，到2015年，全國(guó)城市生活垃圾無(wú)害化處理率將達(dá)到80%以上，垃圾處理行業(yè)產(chǎn)值“十二五”年均增長(zhǎng)率將達(dá)30%以上，行業(yè)總投資到2015年末將達(dá)2600億元以上。3.1 垃圾焚燒發(fā)電市場(chǎng)份額龐大垃圾焚燒是近幾年發(fā)展最為迅速的技術(shù)，主要是可以有效減少垃圾容量75%以上，節(jié)省土地，不易產(chǎn)生污水滲透等污染，并且產(chǎn)生熱值可以用來(lái)供熱、發(fā)電等再次利用。鑒于垃圾焚燒發(fā)電在“減量化、無(wú)害化和資源化”上的優(yōu)勢(shì)，有望成為未來(lái)東部地區(qū)垃圾處理的主流方式。目前垃圾焚燒比例在

11、15%-20%之間，與國(guó)土面積相對(duì)較大的發(fā)達(dá)國(guó)家相比有較大差距。據(jù)業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)，到2015年，垃圾焚燒比重將會(huì)增加到30%，到2020年會(huì)達(dá)到40%。垃圾焚燒產(chǎn)業(yè)鏈包括：垃圾焚燒爐設(shè)備集成及工程承包垃圾焚燒運(yùn)營(yíng)。根據(jù)規(guī)劃，“十二五”期間，全國(guó)將新增處理垃圾能力約40萬(wàn)噸/日，新增投資約1400億元。此外，還有一些續(xù)建項(xiàng)目需要追加投資，續(xù)建投資約300億元。到2015年，全國(guó)城市新增生活垃圾無(wú)害化處理能力55萬(wàn)噸/日以上，為獲得上述處理能力，需要進(jìn)行大量基礎(chǔ)設(shè)施投資，從而造就巨大市場(chǎng)。垃圾焚燒設(shè)備未來(lái)5年的市場(chǎng)總需求約為300億元。截止到2013年11月末，全國(guó)垃圾焚燒領(lǐng)域投資運(yùn)營(yíng)企業(yè)數(shù)量近10

12、0家，其中排名前12家企業(yè)投入運(yùn)營(yíng)的焚燒項(xiàng)目87座，已投入運(yùn)營(yíng)能力9.55萬(wàn)噸/日，市場(chǎng)占有率55%，能力占有率66%。排名前5家企業(yè)含運(yùn)營(yíng)、在建及擴(kuò)建項(xiàng)目數(shù)量是196座，數(shù)量占比86.73%。項(xiàng)目總能力20.97萬(wàn)噸/日，能力占比83.71%。3.2 垃圾發(fā)電政策利好目前我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電享有的經(jīng)濟(jì)扶持政策主要包括：1、產(chǎn)品回購(gòu)政策。電網(wǎng)企業(yè)全額收購(gòu)電網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)該發(fā)電項(xiàng)目的上網(wǎng)電量，電力調(diào)度機(jī)構(gòu)優(yōu)先調(diào)度可再生能源發(fā)電。2、價(jià)格扶持政策。一是上網(wǎng)電價(jià)由價(jià)格主管部門按照有利于促進(jìn)可再生能源開(kāi)發(fā)利用和經(jīng)濟(jì)合理的原則確定。二是2006年及以后獲得批準(zhǔn)或者核準(zhǔn)建設(shè)的垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目，且發(fā)電消耗熱量中常

13、規(guī)能源不超過(guò)20%，上網(wǎng)電價(jià)試行政府定價(jià)的，電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)由各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）2005年脫硫燃煤機(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)加補(bǔ)貼電價(jià)（補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為每千瓦時(shí)0.25元）組成：發(fā)電項(xiàng)目自投產(chǎn)之日起，15年內(nèi)享受補(bǔ)貼電價(jià)。3、稅收優(yōu)惠政策。其一，增值稅。從2001年1月1日至今，我國(guó)對(duì)垃圾發(fā)電試行增值稅即征即退的優(yōu)惠政策。但對(duì)享受此優(yōu)惠的垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)的技術(shù)要求越來(lái)越全面，體現(xiàn)在垃圾實(shí)際使用量、垃圾用量占發(fā)電燃料的比重，生產(chǎn)排放的標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備要求、技術(shù)規(guī)范等，同時(shí)申報(bào)程序也逐漸規(guī)范起來(lái)（財(cái)稅2001198號(hào)，財(cái)稅200425號(hào)，發(fā)改環(huán)資20061864號(hào)和財(cái)稅2008156號(hào)）。其二，營(yíng)業(yè)稅。本局國(guó)稅函200

14、51128號(hào)國(guó)家稅務(wù)總局關(guān)于垃圾處置征收營(yíng)業(yè)稅問(wèn)題的批復(fù)，“單位和個(gè)人提供的垃圾處置勞務(wù)不屬于營(yíng)業(yè)稅應(yīng)稅勞務(wù)，對(duì)其處置垃圾取得的垃圾處置費(fèi)，不征收營(yíng)業(yè)稅?！?、財(cái)政金融扶持政策，包括：（1）項(xiàng)目可由銀行優(yōu)先安排基本建設(shè)貸款并給予2%財(cái)政貼息（計(jì)基礎(chǔ)199944號(hào)）。（2）垃圾處理生產(chǎn)用電按優(yōu)惠用電價(jià)格執(zhí)行，對(duì)新建垃圾處理設(shè)施可采取行政劃撥方式提供項(xiàng)目建設(shè)用地。（3）政府安排一定比例資金，用于城市垃圾收運(yùn)設(shè)施的建設(shè)，或用于垃圾處理收費(fèi)不到位時(shí)的運(yùn)營(yíng)成本補(bǔ)償。5、設(shè)立循環(huán)經(jīng)濟(jì)專項(xiàng)資金和可再生能源發(fā)展專項(xiàng)資金。 國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)布關(guān)于完善垃圾焚燒發(fā)電價(jià)格政策的通知（發(fā)改價(jià)格2012801號(hào)），明確規(guī)

15、定：垃圾焚燒發(fā)電執(zhí)行全國(guó)統(tǒng)一垃圾發(fā)電標(biāo)桿電價(jià)每千瓦時(shí)0.65元，且垃圾焚燒發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)高出當(dāng)?shù)孛摿蛉济簷C(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)的部分實(shí)行兩級(jí)分?jǐn)偂?垃圾處理費(fèi)補(bǔ)貼和上網(wǎng)電價(jià)收入是垃圾發(fā)電廠成本補(bǔ)償和利潤(rùn)的主要來(lái)源。所謂垃圾處理費(fèi)補(bǔ)貼，是指每處理一噸垃圾，政府就給予一定金額的補(bǔ)貼。目前，我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電執(zhí)行當(dāng)?shù)鼗痣姌?biāo)桿電價(jià)+0.25元/度補(bǔ)貼的標(biāo)準(zhǔn)，各地垃圾處理費(fèi)從80元到150元不等。盡管與垃圾焚燒發(fā)電盈利密切相關(guān)的上網(wǎng)電價(jià)是否會(huì)在"十二五"期間繼續(xù)上調(diào)仍有待觀察，但有一點(diǎn)可以肯定的是，垃圾處理費(fèi)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)和財(cái)政補(bǔ)貼水平必然會(huì)進(jìn)一步提高，這將進(jìn)一步增強(qiáng)垃圾處理的盈利能力。 3.3

16、國(guó)內(nèi)垃圾發(fā)電存在的問(wèn)題雖然存在這么好的市場(chǎng)環(huán)境，但是國(guó)內(nèi)的垃圾發(fā)電領(lǐng)域還存在一些問(wèn)題。第一，國(guó)內(nèi)垃圾焚燒處理技術(shù)不成熟。我過(guò)生活垃圾焚燒技術(shù)的研究和應(yīng)用起步相對(duì)較晚，焚燒處理技術(shù)尚處在起步階段，一些先進(jìn)的城市和發(fā)達(dá)地區(qū)都在進(jìn)行技術(shù)引進(jìn)和自主開(kāi)發(fā)。目前，由于我國(guó)總體發(fā)展不平衡，城市生活垃圾焚燒發(fā)電在短期內(nèi)不可能成為全國(guó)城市生活垃圾處理技術(shù)的主流，制約我過(guò)提高垃圾焚燒技術(shù)的主要因素有：一是我國(guó)生活垃圾熱值低；二是國(guó)內(nèi)尚未系統(tǒng)掌握垃圾焚燒技術(shù)；三是建設(shè)籌資難度大。但在部分發(fā)達(dá)城市或地區(qū)，垃圾焚燒發(fā)電將成為主要處理技術(shù)之一。第二，政策扶持力度不夠。垃圾焚燒發(fā)電屬于社會(huì)公益事業(yè)，所追求的重點(diǎn)應(yīng)是垃圾處理

17、，是環(huán)境和社會(huì)效益，而不是發(fā)電。沒(méi)有優(yōu)惠政策和各種補(bǔ)貼，垃圾發(fā)電難以產(chǎn)業(yè)化。從發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)看，垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)之所以成為這些國(guó)家的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，很重要的一條就是政府不斷加大政策扶持和補(bǔ)貼力度。我國(guó)不少地方雖然提倡垃圾發(fā)電，但缺乏足夠的政策保障，僅有的一些補(bǔ)貼優(yōu)惠政策也難以落到實(shí)處。這正是近20年我國(guó)垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)難以取得突破性發(fā)展的重要原因。第三，垃圾焚燒發(fā)電所產(chǎn)生的二惡英等廢氣污染一直是其發(fā)展隱患，特別是在近年來(lái)，國(guó)內(nèi)眾多垃圾發(fā)電項(xiàng)目甚至引起一系列社會(huì)爭(zhēng)議。對(duì)于投資垃圾發(fā)電項(xiàng)目的企業(yè)來(lái)說(shuō)，一方面可以從政府投資中獲得垃圾焚燒處理收益，另一方面可通過(guò)運(yùn)營(yíng)發(fā)電項(xiàng)目獲得政府電價(jià)補(bǔ)貼。但二惡英等廢氣所產(chǎn)生的廢

18、氣污染治理成本可能會(huì)影響項(xiàng)目的整體投資收益率，而且隨著國(guó)家對(duì)于廢氣污染防治標(biāo)準(zhǔn)的逐步提高，這一環(huán)境治理成本投入可能會(huì)逐年加大。由此可見(jiàn)，通過(guò)技術(shù)升級(jí)，降低投資成本，抑制二惡英等廢氣污染物的生成，才是撬動(dòng)商業(yè)機(jī)會(huì)、迅速占領(lǐng)市場(chǎng)的關(guān)鍵。4、垃圾發(fā)電技術(shù)隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，世界各國(guó)都在努力升級(jí)垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)投產(chǎn)或運(yùn)營(yíng)的垃圾焚燒發(fā)電廠所使用的技術(shù)大致分為四種。4.1 流化床焚燒爐技術(shù)流化床焚燒爐是利用流態(tài)化技術(shù)進(jìn)行垃圾焚燒，在爐內(nèi)有大量的石英砂作為熱載體，流化床在焚燒垃圾前，通過(guò)噴油燃燒將爐內(nèi)的石英砂加熱至600以上，垃圾經(jīng)破碎至5cm一下的粒度投入爐內(nèi)，流態(tài)化的垃圾與媒體強(qiáng)烈混合，垃

19、圾水分很快蒸發(fā)，使垃圾變脆而燃燒。流化床焚燒爐熱強(qiáng)度高，更適宜燃燒發(fā)熱值低、含水分高的垃圾。同時(shí)爐內(nèi)蓄熱量大，在燃燒垃圾時(shí)基本上可以助燃。為了保證入爐垃圾的充分流化，對(duì)入爐垃圾的尺寸要求較為嚴(yán)格，要求垃圾進(jìn)行一系列篩選及粉碎等處理，使其尺寸、狀態(tài)均一化，一般破碎到小于15cm。采用燃油預(yù)熱料層，當(dāng)料層溫度達(dá)到600左右時(shí)投入垃圾焚燒，床內(nèi)燃燒溫度控制在800900。流化床焚燒爐技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、從燃燒理論上講，流化床可使可燃垃圾與空氣充分接觸，所以不僅燃燒速度快，而卻燃燒完全，即殘?zhí)苛啃。?lt;3%）。2、以砂子作為載熱體，熱容量大，焚燒強(qiáng)度高，最適合焚燒低熱值垃圾燃料。3、由于焚燒強(qiáng)度

20、高，與爐排爐相比，同等規(guī)模下?tīng)t體積減小，因而熱損失減小，熱效率高。4、流化床爐內(nèi)溫度控制在800900，抑制了氮氧化物和二惡英等污染物的生成。于此同時(shí)，該技術(shù)也有很多不足之處。1、單臺(tái)處理能力相對(duì)較小。2、動(dòng)力消耗大，要使物料流態(tài)化，要求較高的鼓風(fēng)壓力，另外，入爐垃需要破碎，也是動(dòng)力消耗增大的另外一個(gè)原因。3、煙氣粉塵含量高，流態(tài)化焚燒必然導(dǎo)致煙氣粉塵含量提高。因此，煙氣凈化系統(tǒng)負(fù)荷增大，除塵和灰處理的費(fèi)用也隨之增大。4、磨損量大，由于砂體的不斷翻動(dòng)，對(duì)耐火內(nèi)襯造成很大的磨損，檢修量及檢修時(shí)間增加。4.2 機(jī)械爐排焚燒技術(shù)垃圾在爐排上進(jìn)行層狀燃燒，依次通過(guò)預(yù)熱干燥區(qū)、主燃區(qū)和燃盡區(qū)，最后灰渣排

21、出爐外。各種爐排都會(huì)采取不同的方式使垃圾料層不斷得到松動(dòng)以及使垃圾與空氣充分接觸，從而達(dá)到較理想的燃燒效果。垃圾的燃燒空氣由爐排底部送入，根據(jù)垃圾熱值和水分的不同，送入爐排的風(fēng)可以是熱風(fēng)或是冷風(fēng)，不同的爐排結(jié)構(gòu)其爐排透風(fēng)方式各異。爐拱形狀設(shè)計(jì)要考慮煙氣流場(chǎng)有利于熱煙氣對(duì)新入垃圾的熱輻射預(yù)熱干燥和燃盡區(qū)垃圾的燃盡。配風(fēng)設(shè)計(jì)要確?？諝庠跔t排上垃圾層分布最佳，并合理使用一、二次風(fēng)。根據(jù)爐排運(yùn)動(dòng)方式及結(jié)構(gòu)不同，機(jī)械爐排焚燒爐的型式有往復(fù)推動(dòng)爐排、滾動(dòng)爐排、多段波動(dòng)爐排以及脈沖拋動(dòng)爐排。機(jī)械爐排焚燒技術(shù)有以下優(yōu)勢(shì)：1、處理規(guī)模大，技術(shù)成熟可靠，無(wú)風(fēng)險(xiǎn)。2、 動(dòng)力消耗小，由于鼓風(fēng)壓力小，風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量小。3

22、、 煙氣粉塵量小。由于垃圾在爐內(nèi)翻動(dòng)量小，使得粉塵量很小，這樣就降低了除塵器的負(fù)荷和運(yùn)行成本。同樣，該技術(shù)也有其缺陷。1、投資高，由于活動(dòng)及固定爐排由耐熱的合金鋼制造，使得造價(jià)成本高。2、燃燒速度慢，一般情況下，垃圾在爐內(nèi)要停留50分鐘以上。3、爐內(nèi)溫度不均勻，使得煙氣產(chǎn)物中會(huì)出現(xiàn)大量NOx、二惡英等污染物。為了使排放不超標(biāo)，后續(xù)污染物的處理工藝上就會(huì)加大成本。目前我國(guó)大型城市的垃圾焚燒處理絕大多數(shù)采用爐排爐垃圾焚燒技術(shù)。主要采用的國(guó)外技術(shù)包括：三菱重工、吉寶西格斯、日立造船等，國(guó)內(nèi)目前爐排爐技術(shù)也有很大的發(fā)展，主要爐排廠家包括重慶三峰、杭州新世紀(jì)、華光股份等。4.3 回轉(zhuǎn)窯焚燒爐技術(shù)這種技術(shù)

23、主要是一個(gè)緩慢旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)窯，焚燒爐是在鋼制圓筒內(nèi)部設(shè)耐火涂料或由冷卻水管與鉆孔鋼板焊接成圓筒狀，筒體沿軸線方向呈小角度傾斜，內(nèi)壁可采用耐火磚砌筑，也可采用管式水冷壁，用以保護(hù)滾筒。在焚燒垃圾時(shí)，垃圾由上部供應(yīng)，爐本體筒體緩慢旋轉(zhuǎn)，利用內(nèi)壁耐高溫抄板將垃圾由筒體下部在筒體滾動(dòng)時(shí)帶到筒體上部，然后靠垃圾自重落下使垃圾不斷翻轉(zhuǎn)并向后移動(dòng)。移動(dòng)過(guò)程中熱煙氣對(duì)垃圾進(jìn)行干燥，達(dá)到著火溫度后燃燒，隨著筒體滾動(dòng)，垃圾得到翻滾并下滑，一直到筒體出口排出灰渣。旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐裝置費(fèi)用低，電耗比其他燃燒方式相比也較少，但是焚燒熱值低、含水分高的垃圾有一定的難度，同樣煙氣產(chǎn)物中會(huì)有大量NOx和二惡英，焚燒爐渣需經(jīng)無(wú)害化處

24、理后才能被利用。4.4 垃圾熱解氣化技術(shù)熱解是將有機(jī)物在無(wú)氧或缺氧狀態(tài)下加熱，使之分解為：(1)以氧氣、一氧化碳、甲烷等低分子碳?xì)浠衔餅橹鞯目扇夹詺怏w； (2)在常溫下為液態(tài)的包括乙酸丙酮等化合物在內(nèi)的燃燒油類； (3)純碳與玻璃、金屬、土砂等混合物形成的碳黑的化學(xué)分解過(guò)程。垃圾熱解是指在無(wú)氧或缺氧加熱的條件下，有機(jī)垃圾組分發(fā)生大分子斷裂，產(chǎn)生小分子氣體、熱解溶液和碳渣的過(guò)程，城市生活垃圾熱解過(guò)程可表示為：熱解技術(shù)在處理城市垃圾方面的應(yīng)用和發(fā)展歷史較短，但它作為垃圾處理的儲(chǔ)備技術(shù)，越來(lái)越受到人們的關(guān)注，與直接焚燒法相比，具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：1、在熱解過(guò)程中廢棄物的有機(jī)物成分能轉(zhuǎn)化成可利用能量形

25、式，其經(jīng)濟(jì)性更好；熱解產(chǎn)生的燃?xì)庖暺錈嶂档母叩涂芍苯尤紵蚱渌邿嶂等剂匣旌先紵?，反?yīng)過(guò)程產(chǎn)生的焦油視其性質(zhì)可制成燃料或提取化工原料；2、熱解焚燒系統(tǒng)的二次污染小，可簡(jiǎn)化污染控制問(wèn)題，對(duì)環(huán)境更加安全；由于熱解焚燒系統(tǒng)的過(guò)量空氣系數(shù)較少且在末端燒掉的是氣體而非固體，所以熱解法產(chǎn)生的煙氣量比直接焚燒法少，特別是煙氣中的 SOxNOxHCLHF重金屬類污染物的含量較少，有利于煙氣的凈化，降低了二次污染物的排放水平，因而是一種安全的垃圾處理方法；3、熱解過(guò)程是在低氧或無(wú)氧條件下進(jìn)行的，減少了二惡英前體物的生成，可以有效遏止二惡英類有毒物質(zhì)的產(chǎn)生和排放；4、熱解可處理不適用于焚燒的固體廢物；5、熱分解殘

26、渣中，腐敗性有機(jī)物量少，經(jīng)過(guò)高溫處理（熔融）可以作為建材、公路輔設(shè)的骨料。垃圾熱解氣化技術(shù)在實(shí)現(xiàn)垃圾無(wú)害化、減量化和資源化處理的同時(shí)，能有效克服垃圾焚燒產(chǎn)生的二惡英污染問(wèn)題，因而這種技術(shù)會(huì)成為新興的、具有很大發(fā)展前景的垃圾處理技術(shù)。5、CAPS熱分解氣化焚燒系統(tǒng)CAPS熱解氣化焚燒系統(tǒng)，是加拿大瑞威公司結(jié)合控制空氣燃燒理論和固體廢物熱分解機(jī)理發(fā)展出來(lái)的第三代固體廢棄物處理專利技術(shù)，該技術(shù)是在北美地區(qū)環(huán)保意識(shí)覺(jué)醒，社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求日益提升的環(huán)境下發(fā)展起來(lái)的一種技術(shù)，克服了一些傳統(tǒng)廢棄物處理技術(shù)不能克服的難題。5.1 CAPS熱解氣化焚燒系統(tǒng)介紹如圖1所示，CAPS垃圾熱解氣化焚燒爐主要由垃圾

27、倉(cāng)、料槽、一燃室、二燃室組成。垃圾由汽車運(yùn)到處理廠后倒入垃圾倉(cāng)內(nèi)。新入倉(cāng)的垃圾在倉(cāng)內(nèi)存放3 天后就可入爐燃燒。垃圾在倉(cāng)內(nèi)存放時(shí)經(jīng)過(guò)發(fā)酵，排出滲濾水后可提高進(jìn)爐垃圾的熱值，使垃圾容易著火燃燒。在倉(cāng)內(nèi)，用吊車的抓斗將垃圾送至爐前料槽經(jīng)料斗進(jìn)入一燃室，在缺氧、相對(duì)靜止、溫度較低的環(huán)境下，完成廢棄物烘干、熱解和氣化、固態(tài)碳燃燼，得到的產(chǎn)物為惰性灰渣和可燃煙氣，惰性灰渣則被排出爐膛二次利用，可燃煙氣被導(dǎo)入二燃室；之后富氧、劇烈攪動(dòng)、溫度較高的環(huán)境下使一燃室產(chǎn)生的可燃煙氣燃盡，充分釋放生物質(zhì)中的能量，同時(shí)高溫分解所有的有機(jī)物，得到產(chǎn)物為高溫?zé)煔猓邷責(zé)煔庠阱仩t中產(chǎn)生高溫高壓過(guò)熱蒸汽用于發(fā)電、供熱；最后，尾

28、部煙氣則通過(guò)尾氣處理系統(tǒng)后排出至大氣。整個(gè)系統(tǒng)不需要進(jìn)行廢棄物預(yù)分選，玻璃類和金屬類物質(zhì)不會(huì)發(fā)生融化，可以得到回收利用。圖1 CAPS 垃圾熱解氣化焚燒爐結(jié)構(gòu)示意5.2 CAPS熱解氣化焚燒系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)（1）CAPS熱解氣化焚燒系統(tǒng)能有效地減少燃燒固體廢棄物過(guò)程中的NO2、SO2、HCL、二惡英、煙塵及其它有害物質(zhì)。面對(duì)社會(huì)質(zhì)疑最大的“二惡英”問(wèn)題，CAPS熱分解系統(tǒng)的主要原則是在燃燒過(guò)程中控制其生成和在高溫下將其分解。經(jīng)實(shí)際檢測(cè)此系統(tǒng)排出煙氣，證實(shí)能滿足所需的排放標(biāo)準(zhǔn)。一燃室的運(yùn)行條件限制了二惡英的形成。CAPS焚燒系統(tǒng)一燃室中的空氣/燃料比例要低于化學(xué)當(dāng)量需要的燃燒空氣（一般情況下化學(xué)當(dāng)量的4

29、070空氣進(jìn)入一燃室），因此在一燃室中的燃燒/氧化過(guò)程是在缺氧的狀態(tài)下進(jìn)行，因而限制了二惡英在一燃室中產(chǎn)生；同時(shí)一燃室中的燃燒溫度控制750到850范圍內(nèi)。在此溫度范圍內(nèi)能限制二惡英的形成。二燃室實(shí)現(xiàn)高溫破壞二惡英。二燃室中的溫度控制在850到1100，高溫?zé)煔庠诙际抑械耐Ａ魰r(shí)間控制在不低于二秒，實(shí)現(xiàn)二惡英的高溫分解以及控制其它有害物質(zhì)的形成。因?yàn)槎际覜](méi)有水冷壁，也沒(méi)有冷的死角，同時(shí)二燃室的煙氣/氧氣的完全混合，溫度分布均勻。這就實(shí)現(xiàn)了有毒物質(zhì)，即使在一燃室中產(chǎn)生的少量二惡英，也不能在二燃室中存在。（2）利用CAPS熱解氣化焚燒系統(tǒng)來(lái)發(fā)電供熱，不僅占地少，而且一次性占少量土地而實(shí)施了永久性

30、服務(wù)，解決了其他處置方法連續(xù)和永久性占用大量土地資源的弊病，土地節(jié)約效益明顯，在土地資源極度緊張的形勢(shì)下，固體廢棄物熱解氣化熱電工程大幅度減少了對(duì)土地的占用量和對(duì)土地資源的生態(tài)破壞，符合國(guó)家土地可持續(xù)利用的戰(zhàn)略思路。（3）CAPS熱解氣化焚燒系統(tǒng)對(duì)廢棄物進(jìn)行完全的熱解，產(chǎn)生的可燃煙氣可以有效的回收能源；熱解技術(shù)要求的過(guò)量空氣系數(shù)較傳統(tǒng)直燃鍋爐低得多，可以實(shí)現(xiàn)更高的熱效率，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能源的最大限度的資源化。熱能轉(zhuǎn)換效率高，將城鎮(zhèn)生活垃圾和市政污泥等固體廢棄物變成高效的清潔能源，資源化程度高，其收益可抵消部分運(yùn)轉(zhuǎn)成本。（4）CAPS熱解氣化焚燒系統(tǒng)在熱解過(guò)程中不使灰渣被熔化，容易回收金屬、玻璃等廢

31、物資源和對(duì)爐渣的綜合利用，為灰渣回收利用創(chuàng)造了條件。產(chǎn)生的灰渣可以用于生產(chǎn)建筑材料，實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)生活垃圾固體廢棄物90%以上直至100%減量化處理。（5）CAPS熱解氣化焚燒系統(tǒng)讓固體廢棄物在爐膛內(nèi)緩慢運(yùn)動(dòng)，安靜而緩慢地進(jìn)行熱解，因此產(chǎn)生的飛灰量少；與傳統(tǒng)的垃圾焚燒爐相比較，熱分解系統(tǒng)的飛灰量是傳統(tǒng)垃圾焚燒爐的10-20%。（6）CAPS熱解氣化焚燒系統(tǒng)可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)可靠運(yùn)行。合理的設(shè)計(jì)可以滿足一天24小時(shí)，一年365天的長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)可靠運(yùn)行工況。每套固體廢棄物熱解氣化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)年運(yùn)行時(shí)間為8000小時(shí)以上。固體廢棄物熱解氣化系統(tǒng)無(wú)高溫狀況下的運(yùn)動(dòng)部件，裝料和卸灰也較簡(jiǎn)單，因此成本低且經(jīng)久耐用、安全

32、可靠。（7）CAPS熱解氣化焚燒系統(tǒng)近乎無(wú)污染的把固體廢棄物變成為源源不斷的能源資源，對(duì)環(huán)境改善和新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)做出有力的貢獻(xiàn)。CAPS熱解氣化焚燒系統(tǒng)發(fā)電不僅是一種可再生資源的優(yōu)化利用方式，更有一個(gè)無(wú)限的社會(huì)市場(chǎng)，有益于綠色產(chǎn)值的提升。5.3 CAPS熱解氣化焚燒系統(tǒng)案例分析本案例考慮建造一座日處理能力800t垃圾的CAPS熱解氣化焚燒電廠，生產(chǎn)運(yùn)行年限25年，年有效運(yùn)行時(shí)間8000小時(shí)。5.3.1燃料該氣化焚燒發(fā)電系統(tǒng)采用城市生活垃圾為燃料，發(fā)熱量為10001400kcal/kg。按照每人每天產(chǎn)生1.5kg垃圾計(jì)算，一個(gè)55萬(wàn)人的小城市每天產(chǎn)生的垃圾就足以提供該氣化焚燒發(fā)電系統(tǒng)所需要的燃料

33、。5.3.2廠址選擇本案例占地面積約75000平米，建筑面積約50000平米。選址要求：（1）符合當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)建設(shè)總體規(guī)劃要求；符合當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)區(qū)域環(huán)境規(guī)劃要求；符合當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)環(huán)衛(wèi)專項(xiàng)規(guī)劃。（2）綜合考慮項(xiàng)目的服務(wù)區(qū)域、轉(zhuǎn)運(yùn)能力、運(yùn)輸距離等因素。（3）廠址應(yīng)選擇在位于城鎮(zhèn)的下風(fēng)向，與敏感目標(biāo)保持一定的距離。（4）廠址與服務(wù)城區(qū)之間應(yīng)有良好的道路交通條件。（5）廠址附近有必須的電力供應(yīng)和上網(wǎng)條件。（6）廠址滿足工程建設(shè)的工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件，不應(yīng)選在發(fā)震斷層、滑坡、泥石流、沼澤、流砂及采礦陷落區(qū)等地區(qū)。（7）廠址不應(yīng)受洪水、潮水或內(nèi)澇的威脅。（8）廠址應(yīng)有滿足生產(chǎn)、生活的供水水源和污水排放條件。（9

34、）廠址應(yīng)盡可能靠近接受供熱的用戶。技術(shù)方案圖2 CAPS垃圾熱解氣化焚燒系統(tǒng)流程圖（1） 垃圾焚燒工藝根據(jù)建設(shè)部、國(guó)家環(huán)保部、科技部關(guān)于發(fā)布城市生活垃圾處理及污染防治技術(shù)政策的通知，“垃圾焚燒目前宜采用以爐排爐為基礎(chǔ)的成熟技術(shù)，禁止使用不能達(dá)到控制標(biāo)準(zhǔn)的焚燒爐。”鑒于CAPS垃圾熱解氣化焚燒系統(tǒng)的燃料適應(yīng)性以及在污染物控制上的優(yōu)勢(shì)，本案例采用4臺(tái)處理能力為200t/d的CAPS熱解氣化焚燒爐。（2） 余熱發(fā)電工藝如圖2所示CAPS垃圾熱解氣化焚燒系統(tǒng)流程圖。本案例采用4臺(tái)蒸發(fā)量15t/h的余熱鍋爐，同時(shí)采用2套6MW的汽輪發(fā)電機(jī)組，并按要求配備除氧器、水泵、油泵、冷卻水等輔助系統(tǒng)。（3） 煙氣

35、凈化處理工藝煙氣凈化處理系統(tǒng)采用技術(shù)成熟的“半干法”工藝。垃圾焚燒后產(chǎn)生的煙氣，經(jīng)“SNCR+旋轉(zhuǎn)噴漿中和+活性炭粉吸附+布袋除塵+在線監(jiān)測(cè)+單元制煙囪”組合方案加以處理，達(dá)到生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB18485-2001）及當(dāng)?shù)丨h(huán)保局的要求后，經(jīng)煙囪排放。（4） 污水處理方案鍋爐等排污水進(jìn)入降溫池冷卻處理后，回用作為冷渣用水；生活污水經(jīng)預(yù)處理后排入市政污水管網(wǎng)送城市污水處理廠進(jìn)一步再處理；垃圾滲濾液經(jīng)過(guò)預(yù)處理、生化處理和膜處理達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)后納入市政管網(wǎng)送往污水處理廠。5.3.4主要設(shè)備參數(shù)（1）CAPS熱解氣化焚燒爐單臺(tái)處理能力：200t/d 數(shù)量：4臺(tái)年運(yùn)行小時(shí)數(shù)： 8000年

36、垃圾處理能力：30萬(wàn)t（2）余熱鍋爐單臺(tái)蒸發(fā)量：15t/h 數(shù)量：4臺(tái)壓力：4.1MPa蒸汽溫度：400給水溫度：140排煙溫度：200（3）汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組單臺(tái)容量：6MW 數(shù)量：2臺(tái)進(jìn)氣壓力：3.9MPa進(jìn)氣溫度：390額定進(jìn)氣量：35t/h年發(fā)電量：8500萬(wàn)千瓦時(shí)5.3.5 電氣、供水、土建、控制（1）電氣主接線采用發(fā)電機(jī)母線接線，兩臺(tái)6MW發(fā)電機(jī)出線電壓10.5kV，10.5kV采用單母線接線，以單回路10.5kV線路上網(wǎng)。 （2）本案例供水水源為地表水（需水量約2500 t/d）。垃圾滲瀝液日產(chǎn)生量約100t/d，經(jīng)處理達(dá)到城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)（GB/T18920-2002

37、）道路清掃、城市綠化、車輛沖洗標(biāo)準(zhǔn)?；到y(tǒng)的排水進(jìn)入廠區(qū)雨水管網(wǎng)。廠區(qū)雨水經(jīng)統(tǒng)一收集后就近排入地面水體。（3）本案例占地面積約75000平米，建筑面積約50000平米。其中綜合主廠房包括卸車平臺(tái)及輔助設(shè)施、氣化車間、汽機(jī)除氧間、主控樓等。卸車平臺(tái)及輔助設(shè)施包括上料坡道、卸車平臺(tái)、化水間、化驗(yàn)室、空壓機(jī)房、機(jī)修車間等。綜合主廠房屋頂采用大空間鋼桁架或網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，復(fù)合壓型鋼板屋面，屋頂設(shè)有屋面采光板及通風(fēng)天窗?？紤]到壓型鋼板的防腐性能，屋面復(fù)合板宜采用鍍鋁鋅鋼板。廠房?jī)?nèi)墻體材料采用混凝土空心砌塊，外墻采用混凝土空心砌塊或壓型鋼。另外，根據(jù)電廠生產(chǎn)、管理需要，將在廠內(nèi)建設(shè)必須的非生產(chǎn)性輔助設(shè)施，如辦

38、公樓、停車場(chǎng)、值班室等。（4）以分散控制、集中監(jiān)視的集散型控制系統(tǒng)DCS為核心，構(gòu)成全廠的熱工監(jiān)控系統(tǒng)；廠控系統(tǒng)應(yīng)基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。為了減少運(yùn)行人員，又不失可靠性，應(yīng)將風(fēng)機(jī)、泵、閥的電氣控制一并納入中央控制系統(tǒng)。5.3.5 投資評(píng)估和經(jīng)濟(jì)效益分析編制依據(jù)：建設(shè)項(xiàng)目可行性研究投資估算辦法；工程勘察設(shè)計(jì)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)(2002年修訂本)；工程建設(shè)監(jiān)理費(fèi)規(guī)定（2000年）；市政工程投資估算編制辦法（建標(biāo)2007164號(hào)）；全國(guó)市政工程投資估算指標(biāo)（HGZ47-108-2007）； 火力發(fā)電工程建設(shè)預(yù)算編制與計(jì)算規(guī)定（2013年版）； 電力工程建設(shè)概算定額（2013版）；市政、安裝、土建定額及取費(fèi)；計(jì)基礎(chǔ)199944號(hào)；本局國(guó)稅函