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2013年中国垃圾焚烧市场焚烧技术路径分析

2013年06月07日 13:58:26字号:T|T

    内容摘要:截至2011年年底,投入运行的生活垃圾焚烧厂有120座,总处理能力为10.2万吨/日,总装机超过2100MW。其中采用炉排炉的焚烧发电厂有61座,合计处理能力达到5.4万吨/日,装机达到943MW;采用流化床的焚烧发电厂有53座,合计处理能力为4.5万吨/日,装机达到1140MW;其余少部分为热解炉和回转窑炉。

    中国垃圾焚烧市场巨大,全世界最先进的垃圾焚烧技术都已经进入中国。目前垃圾焚烧发电技术,根据焚烧炉的不同可以分为四类:炉排炉焚烧炉、流化床焚烧炉、转炉焚烧炉和CAO焚烧炉。后两种技术由于单个焚烧炉处理量小,不适用于中国垃圾产量很大的情况,因此目前在国内垃圾发电技术主要以炉排炉和流化床为主。在我国,炉排炉技术更多适合在大项目、一线城市使用;循环流化床更多的在中小项目、二线城市使用。

    2000-2006年间,流化床垃圾焚烧炉在我国一度异军突起,得到快速发展。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。由于添加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年间得到飞速发展,很多中小城市开始采用这一技术,如余杭、东莞、以及中西部和东北部的大城市如长春、郑州等。大多数流化床焚烧炉主要采用国内技术,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、清华同方、华光股份等。

炉排炉和流化床锅炉的技术比较

 
炉排型焚烧炉
流化床型焚烧炉
技术成熟度
国外引入,历史悠久,技术成熟
国内开发,从电站CFB锅炉衍生而来,已实现商业化
复杂程度
控制较为简单
控制系统较复杂
燃料适用性
要求水分<20%
对燃料水分要求低
燃料粒度
可适应大块燃料,无需预处理
必须要小颗粒,需预处理装臵
燃烧方式
未经破碎的垃圾直接进入炉内,先干燥而后燃烧,垃圾块较粗大,平均燃烧时间较长
以600~700℃的热媒体(砂)将破碎的垃圾同时干燥、燃烧,垃圾块较小,平均燃烧时间短。
投资成本
6~10亿元/1000吨日处理量
3~6亿元/1000吨日处理量
运行费用
100~200元/吨垃圾
60~120元/吨垃圾
辅助原料
不需要,但在助燃时需要加少量柴油
需掺入大量的煤,但国家环保部规定,掺烧燃煤比例不得超过20%
垃圾含水量影响
可以通过预热干燥段适应不同湿度的垃圾
炉内温度容易随垃圾含水量的变化而波动,不适合含水率过高的垃圾
垃圾品质影响
炉床容易受污泥、塑胶的影响
 
由于床科带动垃圾上下翻动非常强烈。使垃圾能迅速着火
 
烟气处理
对二噁英和其他污染性气体控制性较弱,经尾气处理装臵可达标排放,烟气产生量0.35~0.48万立方米/吨垃圾
能有效控制NOx,SO2和二噁英的生成。烟气产生量约0.5~0.9万立方米/吨垃圾
飞灰产生量
较少,约为垃圾处理量的2.5~3%
较大,约为垃圾处理量的15~20%,按危险废物处臵,费用较大
年运行时间
故障率相对低,年运行时间8000小时以上
故障率相对高,年运行时间7000小时以上
补贴金额
60~100元
40~60元

资料来源:中国产业信息网整理

    但是,2006年颁布的《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》中明确规定“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”。而国内的流化床垃圾焚烧厂很难做到仅添加20%热量的辅助燃料(折合质量比为4-5%),从而使得流化床垃圾焚烧厂不能再享受很高的优惠电价,仅能享受略高于标杆电价的上网价格。加之煤价又不断攀升,流化床焚烧炉技术的发展步伐显著放缓。

    2006年起,炉排炉接过快速发展的接力棒

    国外主流的炉排炉技术不需要添加煤,国内垃圾发电站开始转向炉排炉技术的焚烧炉,生产企业加大炉排炉技术引进力度,少数几家国内企业已经可以生产炉排炉。逐步的国产化大大降低了炉排炉技术的建造成本,而煤价不断攀升提高了流化床焚烧厂的掺煤成本,而相对降低炉排炉垃圾焚烧厂的运营成本。同时,从每吨垃圾处理的补贴费用上来看,循环流化床为40~60元,炉排炉为60~100元,比较而言,高出的成本可以依靠补贴进行抵消。在上网电价补贴和成本降低两方面推动之下,炉排炉设备的价格劣势得到弥补,2007年下半年开始,原本计划使用流化床焚烧技术的垃圾焚烧厂改用炉排炉焚烧技术。2007年对于规模化垃圾焚烧厂统计显示,炉排炉垃圾焚烧炉已经成为主流,占比超过50%。

我国垃圾发电厂焚烧炉类型分布情况

焚烧炉类型
占比
流化床
44%
机械炉排炉
51%
其他炉型
5%

 资料来源:中国产业信息网整理

    截至2011年年底,投入运行的生活垃圾焚烧厂有120座,总处理能力为10.2万吨/日,总装机超过2100MW。其中采用炉排炉的焚烧发电厂有61座,合计处理能力达到5.4万吨/日,装机达到943MW;采用流化床的焚烧发电厂有53座,合计处理能力为4.5万吨/日,装机达到1140MW;其余少部分为热解炉和回转窑炉。

我国垃圾焚烧炉生产企业及竞争格局

公司
焚烧炉类型
应用实例
北京机电院
机械炉排炉
内蒙古呼和浩特市、北京燕山石化、江苏省溧阳市、德阳市旌阳区黄许镇
北京中科通用
流化床
浙江嘉兴、宁波,广东东莞,四川彭州,山东泰安、广西来宾等
温州伟明环保
机械炉排炉
温州东庄、临江、永强、苍南、瑞安,浙江永康、东阳、江苏昆山和深圳平湖等垃圾发电厂
杭州锦江集团
异重循环流化床
杭州老余杭、杭州锦江乔司、山东菏泽、郑州荥锦
杭州新世纪(杭锅股份子公司)
机械炉排炉
杭州滨江、温州临江、深圳平湖、广东中山、广州李坑、福建晋江、江苏太仓、江苏宜兴
无锡华光股份
机械炉排炉、流化床
北京高安屯、无锡锡东、天津滨海、光大环保、河北承德、山东临沂、绍兴城东、无锡惠联、广东顺德
重庆三峰
机械炉排炉
重庆、福州、上海、广州、毛里求斯

资料来源:中国产业信息网整理

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