時(shí)間:2009-03-27 10:40
來源:人民網(wǎng)
隨著我國城市垃圾產(chǎn)生量的逐年增加,垃圾處理能力缺口日益增大,垃圾處理問題成為政府部門高度關(guān)注的環(huán)境和民生問題之一。近日,北京市市政管委主任陳永提出垃圾處理設(shè)施建設(shè)的初步目標(biāo),到2015年要實(shí)現(xiàn)40座垃圾處理設(shè)施的建設(shè),其中,將加快5座垃圾焚燒廠的建設(shè)。
在政府和業(yè)界努力解決垃圾處理問題的同時(shí),處理工藝選擇方面的爭議也不斷增加。除了填埋、堆肥和焚燒3種處置方式比例分配的問題之外,在焚燒工藝中,又有流化床、爐排爐等焚燒發(fā)電技術(shù)和水泥窯協(xié)同處置綜合利用技術(shù)等不同路線的選擇。
在垃圾焚燒發(fā)電工藝中,流化床和爐排爐是最有競爭力的兩種技術(shù)。這兩種技術(shù)在工藝上各有千秋,都是成熟的焚燒技術(shù),但在實(shí)際的應(yīng)用中,究竟哪個(gè)更符合中國國情,更能切實(shí)化解垃圾處理難題?就此,本報(bào)記者近日采訪了中國城市建設(shè)研究院院長徐文龍、總工徐海云以及固廢處理領(lǐng)域的高級技術(shù)人員。
焚燒工藝之興:焚燒處理比重越來越大
我國垃圾焚燒廠的數(shù)量及平均處理規(guī)模逐年增加,焚燒處理設(shè)施在垃圾無害化處理設(shè)施中的比例也在增加
我國生活垃圾產(chǎn)生量的迅速膨脹和有限的土地資源,決定了填埋不能長期作為主要的垃圾處理方式;但因?yàn)樘盥袷枪虖U的最終處置方式,尤其是其相對較低的處理成本,在現(xiàn)階段,它仍將是我國重要的垃圾處理方式之一。2000年以來,能夠?qū)⒗鵁o害化、減量化和資源化處理的焚燒處置方式越來越受政府和業(yè)界關(guān)注。
2000年以后,國家陸續(xù)發(fā)布了一系列鼓勵垃圾焚燒產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策。比如,2000年2月,國家經(jīng)貿(mào)委、國家稅務(wù)總局下發(fā)《關(guān)于公布〈當(dāng)前國家鼓勵發(fā)展的環(huán)保產(chǎn)業(yè)設(shè)備(產(chǎn)品)目錄〉(第一批)的通知》,其中包含城市生活垃圾焚燒處理成套設(shè)備;2006年批準(zhǔn)的《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》中,在“裝備制造業(yè)振興的重點(diǎn)”中,包含了環(huán)保及資源綜合利用裝備,其中包含固體廢物處理裝備。
2007年,國家發(fā)改委發(fā)布了《中國應(yīng)對氣候變化國家方案》,其中明確指出:鼓勵“在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、土地資源稀缺地區(qū)建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電廠”;“大力研究開發(fā)和推廣利用先進(jìn)的垃圾焚燒技術(shù),提高國產(chǎn)化水平,有效降低成本,促進(jìn)垃圾焚燒技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展?!?br/> 徐文龍介紹說,歷年的《城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年報(bào)》顯示,我國垃圾焚燒廠的數(shù)量及平均處理規(guī)模逐年增加,焚燒處理設(shè)施在垃圾無害化處理設(shè)施中的比例也在增加,這些都說明焚燒技術(shù)在我國垃圾處理中所占的分量越來越重。據(jù)城市建設(shè)研究院徐海云總工介紹,2001年,我國垃圾焚燒處理項(xiàng)目僅36個(gè),日處理能力約6520噸;2007年,垃圾焚燒處理項(xiàng)目總數(shù)已達(dá)66個(gè),處理能力約為4.5萬噸/天,焚燒處理量占垃圾無害化處理總量的比例也由2001年的1%提升到12.9%。
另外,根據(jù)《“十一五”全國城市生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》,我國“十一五”期間將建設(shè)生活垃圾焚燒廠82座,新增處理能力6.7萬噸左右。
徐海云介紹說,目前焚燒技術(shù)主要分為三類:爐排爐技術(shù)、流化床技術(shù)及其他焚燒技術(shù)(小型立式爐、小型鏈條爐及熱解爐等)。
焚燒工藝之爭:流化床與爐排爐工藝技術(shù)對比
爐排爐有二惡英的困擾,流化床控制系統(tǒng)較復(fù)雜。究竟哪種工藝在技術(shù)上更適合城市垃圾處理?究竟哪種工藝更易于大范圍推廣?
在市場領(lǐng)域,爐排爐與流化床工藝未分軒輊,而小型焚燒爐因?yàn)槠錈煔馓幚砉に囅鄬唵?,難以達(dá)到嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),從長期來看,市場份額將逐步減少直至徹底退出。在技術(shù)選擇方面,徐海云說,關(guān)于這兩種工藝的爭論頗為激烈,爭論焦點(diǎn)在于:究竟哪種工藝在技術(shù)上更適合城市垃圾處理?究竟哪種工藝更易于在大范圍推廣?
某公司一位不愿透露姓名的技術(shù)專家告訴記者,爐排爐和流化床焚燒爐在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過程中都經(jīng)歷了螺旋式發(fā)展的幾個(gè)過程。爐排爐的技術(shù)基礎(chǔ)是煤燃燒領(lǐng)域中的鏈條爐,針對垃圾的特點(diǎn)加以改進(jìn),適應(yīng)了垃圾處理的技術(shù)要求。
從垃圾焚燒爐六大關(guān)鍵系統(tǒng)(儲料和上料系統(tǒng);焚燒系統(tǒng);汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng);煙氣凈化系統(tǒng);出渣系統(tǒng);自動化控制和在線監(jiān)測系統(tǒng))來看,爐排爐適用于塊狀物料焚燒,對垃圾的前處理要求較低,所以儲料上料系統(tǒng)成熟簡單;燃燒過程中,通過爐內(nèi)爐排翻轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)垃圾的充分燃燒,可在燃燒過程中添加固體或者液體補(bǔ)燃物料助燃,目前焚燒系統(tǒng)也較為成熟;此外,爐排爐除渣系統(tǒng)穩(wěn)定;燃燒過程穩(wěn)定,控制簡單。
爐排爐的主要劣勢在于:二惡英的產(chǎn)生溫度在360℃~820℃之間,在爐排爐開車和停爐過程中爐溫不可避免地要經(jīng)過二惡英產(chǎn)生的溫度區(qū)間,由于爐排爐開停車時(shí)間較長,所以這一過程二惡英排放量較大;同時(shí),因爐排爐內(nèi)需要機(jī)械裝置,限制了爐排爐內(nèi)溫度的進(jìn)一步提升,導(dǎo)致爐排爐一直在二惡英產(chǎn)生的溫度區(qū)間附近工作,在燃燒過程控制不完全的情況下,二惡英將會大量產(chǎn)生;此外,爐排爐的燃燒方式也容易導(dǎo)致垃圾燃燒不充分。
這位專家分析,循環(huán)流化床鍋爐焚燒垃圾的方式,是在循環(huán)流化床燃煤鍋爐以及流化床垃圾焚燒爐的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,具有循環(huán)流化床的諸多優(yōu)點(diǎn)。如果將垃圾進(jìn)行一定的前處理,包括脫水和粉碎,再輔助以一定的補(bǔ)燃措施,爐體內(nèi)燃燒溫度可以提高到900℃~1000℃,從而遠(yuǎn)離二惡英產(chǎn)生區(qū)間;同時(shí),流化床開停車迅速,操作過程可以更大程度地避免二惡英產(chǎn)生;此外,流化床燃燒方式是垃圾燃燒最為徹底的方式之一,單體設(shè)備處理量較大。
但是與爐排爐相比,循環(huán)流化床控制系統(tǒng)較復(fù)雜,前處理要求較為嚴(yán)格,除渣及粉塵回收裝置較復(fù)雜;操作過程氣流量較大,會形成對爐體內(nèi)耐火層的沖刷,滿負(fù)荷操作時(shí)間低于爐排爐。
焚燒工藝之辯:流化床與爐排爐環(huán)境安全對比
警惕流化床工藝的垃圾焚燒廠淪為小火電;警惕爐排爐工藝的垃圾焚燒廠又成污染源
徐海云分析,從處理垃圾的角度看,爐排爐技術(shù)對垃圾質(zhì)量和成分的要求較低,前處理簡單,飛灰量少,技術(shù)成熟,是發(fā)達(dá)國家目前采用的主要技術(shù);而流化床技術(shù)由于其進(jìn)料要求高,飛灰產(chǎn)生量大,環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)難以控制,以及設(shè)備連續(xù)運(yùn)行能力和使用年限等方面的問題,在垃圾處理能力和環(huán)境影響等方面不如爐排爐。
此外,據(jù)他調(diào)查,國內(nèi)目前大多數(shù)運(yùn)營中的流化床項(xiàng)目,在運(yùn)行中大量摻燒燃煤,以求更大的發(fā)電能力,從國家電價(jià)補(bǔ)貼中獲取更大利益。而國家關(guān)于垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目中“摻燒燃煤比例不得超過20%”的限制性規(guī)定,由于缺乏有力的監(jiān)管,往往成為一紙空文。比如,云南某市某垃圾焚燒發(fā)電廠的技術(shù)人員,曾對前去參觀考察的人士宣稱,其流化床鍋爐每噸垃圾焚燒后可發(fā)電900度,而根據(jù)我國生活垃圾的平均熱值來估算,每噸垃圾只能發(fā)電200度左右。那么這個(gè)焚燒發(fā)電廠必定是在運(yùn)行中摻加了大量燃煤。這樣一來,部分垃圾焚燒發(fā)電廠在本質(zhì)上成為“享受國家補(bǔ)貼的小火電”,在當(dāng)前國家對火電項(xiàng)目“上大壓小、淘汰落后產(chǎn)能”的大形勢下,這種現(xiàn)象顯得荒誕不經(jīng)。
而爐排爐工藝中,用燃油來助燃,運(yùn)行穩(wěn)定之后不需要摻加燃煤,一般不存在淪為小火電的利益沖動危險(xiǎn)。因此,他認(rèn)為爐排爐相對而言更適宜推廣。
而那位不愿透露姓名的專家認(rèn)為,循環(huán)流化床焚燒爐是消除二惡英排放更有效的燃燒方式,但是運(yùn)營成本高于爐排爐。從現(xiàn)階段掌握的數(shù)據(jù)而言,爐排爐每噸垃圾處理成本基本上低于100元,而循環(huán)流化床在150元/噸左右。他認(rèn)為,對政府和運(yùn)營商而言,工藝選擇歸根結(jié)底是對“追求更高經(jīng)濟(jì)效益”和“追求二惡英更少排放”這二者的選擇,如果政府在適當(dāng)提升補(bǔ)貼的同時(shí)對二惡英排放嚴(yán)格監(jiān)控,爐排爐在沒有進(jìn)一步技術(shù)突破的條件下將會被逐步替代。
同時(shí),對于循環(huán)流化床,他認(rèn)為,目前國產(chǎn)技術(shù)設(shè)備難以達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),需要國家進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)提升和工程改造,包括前脫水技術(shù)、粉碎技術(shù)、氣體補(bǔ)燃技術(shù)、粉塵脫除技術(shù)等?,F(xiàn)階段流化床的補(bǔ)燃材料基本采用的是粉煤材料,如果能夠采用天然氣等氣體補(bǔ)燃,那么燃燒溫度和效果還可以進(jìn)一步提升,做到垃圾真正的無害化燃燒。天然氣可從垃圾填埋氣提純后得到,這樣,在解決填埋氣回收問題的同時(shí),可以大幅度降低流化床焚燒爐補(bǔ)燃燃料的消耗,此外,垃圾干燥和粉碎的能量也可以來自于填埋氣,所以,流化床焚燒爐最適宜建設(shè)在垃圾填埋場附近,從而實(shí)現(xiàn)垃圾填埋場內(nèi)的循環(huán)發(fā)展模式。
對于“目前國內(nèi)部分流化床垃圾焚燒系統(tǒng)淪為小火電”的說法,這位技術(shù)專家表示,從國家層面來說,問題并不難解決。比如,可以通過對當(dāng)?shù)乩鵁嶂颠M(jìn)行測定,從而估算出每噸垃圾的發(fā)電量,再根據(jù)焚燒發(fā)電廠消化垃圾的量計(jì)算其發(fā)電量,進(jìn)行電價(jià)補(bǔ)貼,由此避免企業(yè)非法牟利。
編輯:肖瓊
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