时间: 2024-07-29 15:23:24 | 作者: 胺盐卤素盐
基于国家政策的全力支持，我国垃圾焚烧处理将进入发展的黄金期，但是国家的有关政策和污染控制标准也将对垃圾焚烧的二次污染控制提出更高的要求，而公众环境意识和维权意识的提高将迫使垃圾焚烧厂的建设进一步提升其技术水平，特别是焚烧二次污染的控制技术水平。因此有必要对国内生活垃圾焚烧技术发展、现状和趋势做分析
垃圾焚烧与填埋、堆肥等垃圾处理技术相比有许多优点，现代化的垃圾焚烧厂能较好的实现垃圾处理的减量化、无容化和资源化。伴随着城市化进程的加快、垃圾产生量的增大和热值的提高，我国慢慢的变多的城市已经或计划采用焚烧方式处理其生活垃圾。同时，我国的垃圾焚烧技术和装备，在引进、消化、吸收国外先进的技术的基础上，基本完成了国产化和大型化的发展过程，可以为我国的垃圾焚烧处理提供技术先进、成熟可靠的装备。
基于国家政策的全力支持，我国垃圾焚烧处理将进入发展的黄金期，但是国家的有关政策和污染控制标准也将对垃圾焚烧的二次污染控制提出更高的要求，而公众环境意识和维权意识的提高将迫使垃圾焚烧厂的建设进一步提升其技术水平，特别是焚烧二次污染的控制技术水平。因此有必要对国内生活垃圾焚烧技术发展、现状和趋势做分析。
虽然露天焚烧垃圾在我国较为常见，但真正采用焚烧处理生活垃圾是从上个世纪80年代中后期才开始的。我国垃圾焚烧技术发展的特点是：
1988年深圳环卫综合处理厂2×150吨/日的建成标志着我国现代化大规模城市生活垃圾焚烧处理开始，但经过近5年的停滞后，珠海和深圳龙岗才在1992开始建设垃圾发电厂。进入21世纪后，我国不断从欧洲和日本引进先进成熟的机械炉排炉技术和设备，经过短期的消化吸收、实现了国产化，并在此基础上不停地改进革新，开发出具有自主知识产权的焚烧炉技术，建成了一大批现代化的垃圾焚烧发电厂，如上海御桥、上海江桥、天津双港、广州李坑等垃圾焚烧发电厂。这些大型现代化垃圾焚烧厂配置有较好的烟气处理系，排放烟气中的污染物一般严于现行的国家标准，大部分垃圾焚烧发电厂二恶英的排放浓度则能达到欧盟Ⅱ标准的要求。
在上述四种机械炉排焚烧技术中，（1）和（4）是具有自主知识产权的技术，（2）和（3）是引进技术、有使用权、国内制造的技术。
与深圳环卫综合处理厂几乎同时建成投产的四川乐山凌云垃圾焚烧厂（日处理30吨，固定炉排）开启了我国自制垃圾焚烧炉的历史，在此后的10多年中，我国建成了一大批这种相当于第一、二代技术水平的垃圾焚烧设施，处理规模多在100吨／日以下。这些规模小、技术水平较低的焚烧炉，多为链条炉、间歇式单室（固定床）焚烧炉，燃烧性能较差，基本采用半自动化的自动控制系统，由操作人员手动机械控制与仪器自动控制相结合，难以使焚烧过程达到“3T＋E”的要求，燃烧不完全，同时，由于受焚烧成本制约，通常不愿意配置动力消耗较大和试剂消耗较多的、先进的烟气处理系统，如碱性药剂除酸和活性炭喷射，而一般都会采用简单的烟气处理系统，如旋风除尘或水沫除尘。即使配置有较先进处理系统的设施，一般也不使用。
近几年来，和煤共同燃烧的生活垃圾流化床焚烧炉技术在我国异军突起，一度得到迅速的发展。2000年，杭州锦江公司建设的中国第一座流化床垃圾焚烧发电厂在杭州乔司投入运行。由于加入煤到循环流化床焚烧炉中，这种技术适于处理高含水率、低热值的生活垃圾，并且处理费用相对机械炉排炉低，在2000～2006年得到迅速发展，很多中小城市采用了循环流化床焚烧技术，如余杭、嘉兴、宁波、东莞、菏泽、彭州，以及中西部和东北部的大城市，如长春、大连、哈尔滨、昆明、郑州。但近两年来，由于国家能源政策的调整和煤价一直上升，这种技术的发展步伐显著放慢。
与炉排炉不同，大多数流化床焚烧炉主要是采用国内技术。国内技术和设备的提供企业有：杭州锦江集团、中科通用能源环保和清华同方。
近几年来，我国垃圾焚烧处理发展非常迅速。生活垃圾焚烧解决能力，从2001年的6520吨／日，提升到2005年的33010吨／日，翻了5倍；在垃圾无害处理中所占比例，从2001年的3%提升到2005年的13%，增加了10个百分点。
东部地区广泛采用垃圾焚烧技术，建设了一批现代化的生活垃圾焚烧厂，至2006年底已建成具有规模的焚烧厂50余座，焚烧炉120余台，装机容量达到800MW。近两年来，又有一批焚烧厂建成投产：宜兴垃圾焚烧项目、福州红庙岭垃圾发电厂、厦门市环卫综合处理厂、天津青光垃圾焚烧发电厂、温州苍南垃圾发电厂、宁波镇海垃圾焚烧发电厂、淄博垃圾焚烧发电厂、昆明西郊垃圾焚烧发电厂一期、成都市第一垃圾发电厂等项目。
综合考虑投运、在建和正在进行前期工作3种不同阶段的焚烧发电项目，72%的焚烧厂集中在东部地区，而在投运和在建项目方面，广东、浙江和江苏位居前三名，三地合计占全国总量的51%。可见，目前我国垃圾焚烧处理以东部为主，并且，项目在东部地区的分布也大多分布在在经济发达的省份。
在“十一五”规划中明确提到，东部地区垃圾处理规划布局焚烧厂56座（占29%），中部地区垃圾处理规划布局焚烧厂9座（占7%），东北地区垃圾处理规划布局焚烧厂7座（占9%），西北地区垃圾处理规划布局焚烧厂4座（占10%），西南地区垃圾处理规划布局焚烧厂6座（占16%）。可见，在未来一段时期内，我国的垃圾焚烧发电事业依然大多分布在于东部地区。
机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、旋转窑焚烧炉和热解气化焚烧炉在我国生活垃圾处理中均有应用，但主要以机械炉排焚烧炉技术和循环流化床焚烧炉技术为主。每100吨炉排炉焚烧能力平均装机容量为1.7MW，而流化床炉为2.6MW。
采用机械炉排技术的垃圾焚烧厂多分布在东部沿海地区，尤其是省会级和副省级城市。所采用的技术包括：日本三菱-马丁逆推炉排、日立-VonRoll顺推炉排、Takuma炉排，德国Noer-keerchi炉排、SITY2000炉排，法国阿尔斯通炉排、比利时西格斯炉排，美国Detroit炉排、Basic炉排，以及新世纪-伟民顺推逆推炉排、三峰-SITY2000、深能源-西格斯炉排和绿色动力三驱动逆推炉排焚烧技术。在机械炉排焚烧厂中，引进技术和关键设备焚烧厂的占64%，引进技术国内制造的占15%，使用国产炉排的占21％。
采用循环流化床技术的垃圾焚烧厂主要分布在东部地区地级市和中西部地区较多，这一方面由于中西部地区煤炭资源丰富；另一方面流化床焚烧炉垃圾贴费较低，较适宜中型城市。所采用的技术包括：浙江大学热能系-杭州锦江集团的循环流化床焚烧技术、中国科学院热能所-中科通用能源环保的锅炉外置式循环流化床技术、清华大学热能系-清华同方的机械炉排-循环流化床技术和日本茌原制作所的内循环流化床技术。前两种技术的加煤量一般为垃圾处理量的20%，一些焚烧厂的实际加煤量甚至超过处理垃圾量的40%。
已建成的大多数机械炉排焚烧厂的焚烧能力平均为500吨／日，最大为1500吨／日，最小仅有100吨／日。总的发展的新趋势是处理规模不断增大。在2001年，平均焚烧解决能力为181吨／日，但到2006年，平均焚烧解决能力就增至493吨／日。
我国垃圾焚烧厂一般配置2-3条垃圾焚烧线。与发到国家不同的是，没有配置备用的垃圾焚烧线。机械炉排焚烧厂的年运行时间超过8000小时，但流化床焚烧厂的年运行时间不到7800小时。由于没备用的焚烧线，在焚烧厂大修时，垃圾一般送填埋场处置。
由于标准的要求，我国大型生活垃圾焚烧烟气净化系统基本上采用“半干法脱酸＋活性炭喷射吸附二恶英＋布袋除尘器除尘”的烟气组合处理工艺，其特点是仅能够达到较高的净化效率，而且具有投资和运行的成本低、流程简单、不产生废水等优点。在国内应用的半干法烟气脱酸工艺主要有以下三种技术：
近年来，我国部分新建的垃圾焚烧厂的烟气处理系统开始采用“干法脱酸＋活性炭喷射吸附二恶英＋布袋除尘器除尘”的组合烟气处理工艺，经处理排放烟气中的烟尘、酸性气体、重金属和二恶英浓度也远低于国家标准限值，部分指标也能达到欧盟Ⅱ标准要求。
但是，早期建成的一些垃圾焚烧厂，烟气处理系统欠完善，污染物的排放水平仍然较高。此外，小型垃圾焚烧厂的烟气处理系统一般与现代化大型垃圾焚烧厂相比并不完善，即使配，完善也很难达到连续稳定运行，其烟气中污染物（特别是二恶英类）排放水平较大型垃圾焚烧炉要高的多。
已经建成和在建的垃圾焚烧厂的卫生防护距离，均由环评报告确定并得到当地环境主管部门的批复。经调查，其卫生防护距离多定为300米，且该距离能满足对公众卫生防护的要求。上海御桥垃圾焚烧厂和江桥垃圾焚烧厂在紧邻垃圾贮坑（恶臭产生源）的垃圾卸料大厅、垃圾吊和渗滤液储槽的H2S、NH3监测浓度均符合《工业公司设计卫生标准》（TJ36-79）的“车间空气中有害于人体健康的物质的最高容许浓度”（H2S：10mg/m3、NH3：30mg/m3）；下风向厂界处及渗滤液预处理设施附近厂边界处监测的NH3、H2S、臭气浓度均符合《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）二级标准（NH3：1.5mg/m3、H2S：0.06mg/m3、臭气浓度：20）。这表明，使用先进技术、加强运营和管理，可以有效控制垃圾焚烧厂释放恶臭的环境影响，取300米防护距离是非常保守的。
环境防护距离是在环境保护部、国家发展和改革委员会及国家能源局2008年颁布的《关于逐步加强生物质发电项目环境影响评价管理工作的通知》（环发[2008]82号）提出的。要求垃圾焚烧厂应根据污染物排放情况，明确合理的防护距离要求，作为规划控制的依据，防止对周围环境敏感保护目标的不利影响。并精确指出，环境防护距离的确定是根据正常工况下产生恶臭污染物（氨、硫化氢、甲硫醇、臭气等）无组织排放源强计算的结果并适当考虑环境风险评价结论，新改扩建项目环境防护距离不小于300米。
国家有关政策也大力推进垃圾焚烧发电。国务院关于印发《节能减排综合性工作方案的通知》（国发[2007]15号）中，要求“积极地推进城乡垃圾无害化处理，实现垃圾减量化、资源化和无害化”，“鼓励垃圾焚烧发电和供热”，“促进垃圾资源化利用”。国家发改委发布的《中国应对气候平均状态随时间的变化国家方案》（2007年6月4日）中更是精确指出：要“大力研究开发和推广利用先进的垃圾焚烧技术”，“鼓励在经济发达、土地资源稀缺地区建设垃圾焚烧发电厂”。
我国《全国城市生活垃圾无害化处理设施建设“十一五”规划》指出，在经济发达、生活垃圾热值合乎条件、土地资源紧张的城市，可加大发展焚烧处理技术；新增城市生活垃圾无害化处理设施479项，其中垃圾焚烧厂82座，占17.1%，平均单座焚烧厂的日解决能力约为810吨。并且“十一五”期间，计划城市生活垃圾无害化处理率达到70%，城市生活垃圾无害化处理设施建设规划总投资为589亿元，而“十五”期间的总投资为198亿元，对比可看出，我国城市生活垃圾无害化处理设施建设上的投资增幅是很明显的。
垃圾焚烧发电属于可再次生产的能源发电当中的生物质发电，根据《可再次生产的能源发电价格和费用分摊管理试行办法》（发改价格[2006]7号）生物质发电电价标准由各省（自治区、直辖市）2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加补贴电价组成，补贴电价标准为每千瓦时0.25元。同时国家针对垃圾发电还采取多项优惠政策予以保护：一是发电量全部收购；二是免除了增值税的征收，并在所得税上享受减免政策；三是国家会以垃圾处理补贴的方式向企业支付服务费，即所谓的垃圾处置费。
基于以上国家政策的全力支持，我国垃圾焚烧处理比例将继续稳步提高，2010年有望达到18%。采用BOT等方式建设焚烧厂将逐步占据主导，2008-2015年将迎来我国焚烧发展的黄金期。
虽然环发[2008]82号文对环发[2006]82号文中的垃圾焚烧厂选址条件作了修改，并提出新改扩建项目环境防护距离不小于300米，使可供选择厂址的地区范围扩大，但是公众环境意识的提高和缺乏对垃圾焚烧技术环境安全性的正确认识将会增大焚烧厂址选择的难度。
4.3机械炉排焚烧技术发展加快、流化床焚烧技术发展放缓，其他焚烧技术也会有较大的发展
由于机械炉排的国产化降低了其建设成本，以及国家出台的各项关于生活垃圾焚烧的政策对于机械炉排炉给予扶持，采用机械炉排炉技术的比例将会促进增大。
对于流化床焚烧炉，2006年以前建设项目较多，当时政策上并不进行限制。现阶段发布的一系列政策，尤其是《可再次生产的能源发电价格和费用分摊管理试行办法》（发改价格[2006]7号），规定“发电消耗热量中常规能源超过20%的混燃发电项目，视同常规能源发电项目，执行当地燃煤电厂的标杆电价，不享受补贴电价”。由于国内目前尚没有流化床焚烧厂能够线%热量的辅助燃料（折合质量比为4-5％），因此这样将导致新建流化床焚烧厂项目有可能不能再享受到优惠电价，或者只能享受到略高于标杆电价的上网价格。因此在政策上有一定的风险。更主要的原因，是煤价的一直上升使得加煤多发电在经济上的诱惑力变小、甚至难以维持运行。因此，流化床焚烧技术的发展将会放缓。实际上，自2007年下半年开始，就已经有一些原本采用流化床焚烧技术的焚烧厂改用机械炉排焚烧技术。
我国大量小城镇的垃圾处理，以及中等城市垃圾综合处理的筛上物的处理，是别的类型垃圾焚烧技术的用武之地。实际上，福建、浙江等地的部分县级市，已经或考虑采用热解焚烧等技术处理其生活垃圾。
由于焚烧厂选址难度增大，以及BOT运营所关心的规模效益，大城市建设的垃圾焚烧电厂处理规模将不断增大，日处理千吨级垃圾的焚烧厂将成为垃圾焚烧电厂的处理规模一般将为千吨级，甚至达到3000吨／日。但是，小城镇建设的垃圾焚烧厂规模一般只会在100～300吨／日左右。
在我国生活垃圾焚烧厂的设计、建设过程中，在初步设计和环评审查时，对于在大城市和东部地区建设的垃圾焚烧电厂，一般已将二恶英的排放定为0.1TEQng/m3，其他指标，如烟尘的排放浓度也比排放标准值低。一般要求在原《城市生活垃圾焚烧污染控制标准》推荐的焚烧烟气处理系统的基础上增加活性炭喷射，并预留增加SNCR脱硝的位置。近年来，上海等一些大城市已经考虑增加SNCR脱硝工艺，以降低烟气中NOx的排放浓度。采用“3T＋E焚烧工艺＋SNCR脱硝＋半干法脱酸＋活性炭喷射吸附二恶英＋布袋除尘器除尘”，可以同时满足脱氮、脱酸、除尘、去除重金属和二恶英的要求。此外烟气净化系统设有在线检测设备，可随时检测、记录烟气中颗粒物、HCl、SO、NOx、CO等污染物的排放数据。这些检验测试的数据可在厂区外的公示牌中显示，以接受公众的监督；同时该系统可与市环保局、环保部联网，接受执法部门的监测和管理。
环发[2008]82号文已经将焚烧二恶的排放标准修正为0.1ngTEQ/Nm3,严于国家标准，与国际标准接轨。在北京市颁布的区域标准《生活垃圾焚烧污染控制技术标准》中，二恶英等污染物的排放限值基本与国际标准接轨。正在修订的国家《生活垃圾焚烧污染控制技术标准》的污染物排放限值也必然趋严。
但是，对于小城镇的垃圾焚烧，由于规模比较小，即使配置同样的烟气处理系统也难以达到大型垃圾焚烧电厂的水平，应参照日本的做法适当放宽，或维持原《城市生活垃圾焚烧污染控制标准》的排放限值要求。
垃圾焚烧飞灰虽然是危险废物，按要求必须送危险废物填埋场进行处置。要求虽严，但是由于焚烧飞灰产生量大，且送危险废物填埋场处置费用昂贵，以及缺乏危险废物处置设施接纳城市生活垃圾焚烧产生的飞灰，除上海等少数城市外大多数生活垃圾焚烧飞灰一直没用得到认真的管理。焚烧飞灰处置鉴于环境保护部《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-2007）和环境保护部、国家发展和改革委员会和国家能源局颁发的《关于逐步加强生物质发电项目环境影响评价管理工作的通知》（环发[2008]82号），焚烧飞灰的处置方式将变得多样化，包括：
（1）应按《危险废物贮存污染控制标准》（GB18597-2001）及《危险废物填埋污染控制标准》（GB18598-2001）进行贮存、处置；
（2）固化并满足《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-2007）要求后送城市生活垃圾卫生填埋场处置；
（3）在确保二恶英的完全破坏和重金属的有效固定、在产品的生产的全部过程和使用的过程中不会造成二次污染的前提下，积极鼓励焚烧飞灰的综合利用。
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