時(shí)間:2021-09-23 09:16
來源:中國固廢網(wǎng)
作者:趙利偉整理
以垃圾焚燒發(fā)電為核心項(xiàng)目的靜脈產(chǎn)業(yè)園,可以實(shí)現(xiàn)能量流利用最大化、物流利用最大化、土地利用最大化、管理資源最大化以及人力資源利用最大化,實(shí)現(xiàn)工藝、管理、公共設(shè)施、土地和人力等多方面的協(xié)同,促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì),助力碳減排。
在“2021(第九屆)上海固廢熱點(diǎn)論壇”上,上??岛悱h(huán)境股份有限公司總經(jīng)理焦學(xué)軍圍繞固廢行業(yè)的碳減排,以“城市固體廢棄物綜合解決方案——低碳靜脈產(chǎn)業(yè)園”為主題分享了康恒環(huán)境關(guān)于碳減排的思考和行動。
焦學(xué)軍
中國的“3060”雙碳目標(biāo)
中國溫室氣體排放全球占比約30%, 人均排放量達(dá)9.7噸,高于全球人均排放量。當(dāng)前,歐美國家已實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放脫鉤,而我國尚處于經(jīng)濟(jì)上升期,工業(yè)化、城市化快速發(fā)展,碳排放與國內(nèi)GDP總量仍呈現(xiàn)相同的上漲趨勢。與世界主要國家碳排放到碳達(dá)峰的時(shí)間相比,歐盟從碳達(dá)峰到碳中和用了71年,美國是43年,我國提出用30年來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),國內(nèi)碳減排之路任重道遠(yuǎn)。
從1998年中國簽署《京都議定書》到2020年9月中國向世界做出莊重承諾,將力爭在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和再到今年7月全國碳排放權(quán)交易系統(tǒng)正式上線,碳減排見證了大國崛起。
雙碳目標(biāo)下,要順利實(shí)現(xiàn)碳減排必須樹立全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展框架,前端調(diào)整能源結(jié)構(gòu),中端實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,后端強(qiáng)調(diào)循環(huán)利用,不斷增強(qiáng)生態(tài)碳匯,加強(qiáng)自然生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力。
雙碳目標(biāo)下固廢處理行業(yè)的發(fā)展
固廢行業(yè)在雙碳目標(biāo)下要走集約化、能效化、減排化、資源化的發(fā)展路徑。
以垃圾焚燒為主導(dǎo),結(jié)合餐廚、污泥、醫(yī)療廢棄物處理等的靜脈產(chǎn)業(yè)園,通過集約化協(xié)同模式實(shí)現(xiàn)固廢的協(xié)同處置與利用,提高能效水平;集約化的協(xié)同處置還可實(shí)現(xiàn)爐排大型化、高參數(shù)/蒸汽再熱發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)、沼氣發(fā)電,進(jìn)一步提高能效水平;同時(shí)要著手于降污減排,減少能源消耗,實(shí)現(xiàn)能源協(xié)同利用、梯級利用,控制溫室氣體排放;探索資源化利用,爐渣和飛灰建材化、沼氣提純并網(wǎng)等。
生活垃圾焚燒發(fā)電通過以下兩種方式實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排:(1)替代填埋,避免填埋產(chǎn)生以甲烷為主的溫室氣體排放;(2)垃圾焚燒發(fā)電,替代火力發(fā)電為主的電網(wǎng)同等的電量,屬于可再生能源,具備碳減排的屬性。
垃圾焚燒行業(yè)對碳減排的貢獻(xiàn)最重要的就是要多發(fā)電少用電,核心在于提高發(fā)電效率,怎樣才能做到這一點(diǎn)呢?要依靠發(fā)電技術(shù)和工藝的提升,焦學(xué)軍表示,高蒸汽參數(shù)可有效提高發(fā)電效率、減少碳排放。以3×750t/d的焚燒廠為例,發(fā)電效率每提高1.0%,對應(yīng)每年增加碳減排量~2560t.CO2,當(dāng)前我國生活垃圾焚燒日處理能力約70萬噸/日,發(fā)電效率每提高1.0%,對應(yīng)每年可增加碳減排量~600萬噸。
防腐材料研發(fā)與應(yīng)用是高蒸汽參數(shù)余熱利用的重要前提。垃圾焚燒煙氣中氯、鉛、鋅及堿金屬等含量高,受熱面易腐蝕,蒸汽參數(shù)提高受限?;诖耍邪l(fā)高溫防腐蝕材料,對受熱面設(shè)計(jì)時(shí)分級防腐、強(qiáng)化換熱,既根據(jù)溫度水平進(jìn)行防腐,又實(shí)現(xiàn)高效換熱。焦學(xué)軍介紹,現(xiàn)在也出現(xiàn)了一種叫做“激光熔覆”的新工藝,效果很好,康恒環(huán)境也在防腐蝕方面做了很多交流嘗試。
高參數(shù)有較高的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益,國內(nèi)有實(shí)力的垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)正在積極研發(fā)、應(yīng)用,我國也已建成多個(gè)高蒸汽參數(shù)焚燒項(xiàng)目,如廣州李坑一期項(xiàng)目、湖北黃石項(xiàng)目、江蘇江陰項(xiàng)目、河北三河項(xiàng)目等等,這些項(xiàng)目的蒸汽參數(shù)基本在450度,成為我們國家垃圾焚燒廠設(shè)計(jì)的主流參數(shù)。
我國已建成的高蒸汽參數(shù)焚燒項(xiàng)目
西安高陵項(xiàng)目蒸汽參數(shù)壓力6.4MPa / 溫度485℃,較同等焚燒規(guī)模常規(guī)參數(shù)( 4.0MPa / 400℃)年發(fā)電量提高超5000萬度(減少碳排放~3.5萬噸),實(shí)測全廠發(fā)電效率達(dá)27%,碳減排效果很好,發(fā)電量遠(yuǎn)超想象。這個(gè)廠采用3×750噸/日的大型爐排裝備,較高的發(fā)電效率也和這個(gè)廠采用大型設(shè)備有關(guān)系。
河北三河項(xiàng)目采用了爐外蒸汽再熱技術(shù),用巧妙方法提高蒸汽參數(shù)(壓力),將主蒸汽由一般6.4MPa/450℃提至13.5MPa/450℃,并避免低壓缸排汽濕度過大的問題,且再熱器位于爐外,無高溫腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。河北三河項(xiàng)目處理規(guī)模2×1000噸/日,全廠發(fā)電效率超過30%,相比西安高陵焚燒發(fā)電廠,噸垃圾發(fā)電量又增加90kw·h以上。
此外,康恒環(huán)境參與設(shè)計(jì)建設(shè)的上海某垃圾焚燒項(xiàng)目,規(guī)模3000t/d,配置4×750t/d機(jī)械爐排爐+2×60MW汽輪機(jī)組,采用爐外再熱技術(shù),全廠發(fā)電效率近31%,較常規(guī)參數(shù)的全廠發(fā)電效率提高約1/3,同時(shí),特殊的煙氣處理工藝,保證了高效發(fā)電的同時(shí)污染物排放大幅降低。
靜脈產(chǎn)業(yè)園協(xié)同處置助力碳減排
以垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目為核心項(xiàng)目的靜脈產(chǎn)業(yè)園把生活垃圾、市政污泥、餐廚垃圾、醫(yī)療垃圾等多種固體廢棄物集中在園區(qū)內(nèi)處理,將垃圾焚燒產(chǎn)生的電能和熱能,供園區(qū)內(nèi)其他項(xiàng)目使用,其他項(xiàng)目產(chǎn)生的可燃?xì)堅(jiān)屠鵂t焚燒,形成以生活垃圾焚燒發(fā)電為核心的物質(zhì)和能量循環(huán),實(shí)現(xiàn)園區(qū)項(xiàng)目協(xié)同,功能整合,資源循環(huán)利用。
靜脈產(chǎn)業(yè)園協(xié)同模式實(shí)現(xiàn)了工藝協(xié)同、管理協(xié)同、公共設(shè)施協(xié)同。園區(qū)化、規(guī)?;⒓谢幚硪殉蔀楫?dāng)前固廢處理的必然選擇,此舉既有利于污染的集中控制,又有利于實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用,促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、降低碳足跡,成功解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾,是構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的有效手段。
編輯:趙利偉
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