引言
垃圾焚燒產(chǎn)生于19世紀(jì)末，1896年德國漢堡建立了世界上第一座垃圾焚燒廠。100多年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，垃圾焚燒技術(shù)、設(shè)備不斷完善更新。今天，垃圾焚燒技術(shù)已基本成熟，焚燒已經(jīng)成為許多國家和地區(qū)處理城市生活垃圾的主要方式。我國第一座現(xiàn)代化垃圾焚燒發(fā)電廠于1986年在深圳建設(shè)的深圳清水河垃圾焚燒發(fā)電廠。隨著國務(wù)院發(fā)布的《“十三五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，先后有多家知名公司投身于垃圾焚燒發(fā)電的建設(shè)中。
城市生活垃圾主要處理方式
國內(nèi)外對垃圾的處理有很多方法，其本處理方法有三種：衛(wèi)生填埋、焚燒（發(fā)電）和堆肥。其中，垃圾焚燒處理方式由于對環(huán)境影響相對較小，且具有縮小垃圾體積、高溫消毒、能量回收等優(yōu)點(diǎn)，近年來被廣泛應(yīng)用，業(yè)已成為市場首選方式。
垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)簡介
3.1工藝流程介紹
垃圾焚燒發(fā)電是一項(xiàng)高溫?zé)峄瘜W(xué)處理過程，其過程是把垃圾焚燒所產(chǎn)生的熱量，對水進(jìn)行加熱，并且獲得蒸汽，通過蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)，使其帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，進(jìn)行發(fā)電，然后并網(wǎng)傳輸。一般完整的工藝流程主要有四部分組成：垃圾運(yùn)輸存儲(chǔ)、垃圾焚燒、煙氣尾部處理、汽輪機(jī)發(fā)電。
一般垃圾中的可燃燒部分，在高溫下與氧氣進(jìn)行劇烈的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生熱量和固體殘余物。由于我們的城市垃圾存在一定的水分，所以在電路運(yùn)行之前，在垃圾中加入噴油，起到助燃的作用。一次的風(fēng)機(jī)從垃圾中吸取空氣，作為助燃的空氣。在燃燒的時(shí)候，把高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱量的回收利用，并且把加熱的蒸汽傳輸?shù)桨l(fā)電機(jī)組，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電。煙氣通過尾氣處理，達(dá)到凈化要求后才能排出到空氣中。最后焚燒留下的殘余物經(jīng)過一定的處理工序后，運(yùn)到填埋場地進(jìn)行填埋工作。垃圾焚燒處理均為內(nèi)部密封式處理，不會(huì)對外部環(huán)境造成污染。
圖1 垃圾焚燒流程示意圖
3.2焚燒爐介紹
垃圾焚燒指日常生活垃圾中的有機(jī)物，主要由碳、氫、氧元素組成 ，部分還含有氨、硫、磷等元素。這些元素與空氣中的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成各種氣體或液體氧化物和部分氫化物，大量的減少了垃圾的體積和散發(fā)出巨大的熱量。有效的處理生活垃圾和提高能量的轉(zhuǎn)化率對垃圾焚燒爐的選擇至關(guān)重要，還關(guān)系到設(shè)備投資、運(yùn)行費(fèi)和垃圾的適應(yīng)性。目前市場上常用的垃圾焚燒爐有三種形式：機(jī)械爐排焚燒爐、循環(huán)流化床焚燒爐、熱解焚燒爐和回轉(zhuǎn)窯式焚燒爐。表1是常見焚燒爐的比較。
表2 焚燒爐對比表
我國垃圾焚燒發(fā)電市場現(xiàn)狀
4.1市場供求狀況
根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，我國城市生活垃圾清運(yùn)量近年來持續(xù)增長，從2008年15,437.70萬噸增長至2018年22,802.00萬噸，年均復(fù)合增長率為3.98%。據(jù)環(huán)境生態(tài)部統(tǒng)計(jì)，截至2019年底，全國城市生活垃圾無害化處理能力87.08萬噸/日，無害化處理率99.2%。
表3 2015年-2019年生活垃圾清運(yùn)量分析
當(dāng)前，垃圾發(fā)電行業(yè)受益于“十三五規(guī)劃”迎訂單大爆發(fā)，2019年創(chuàng)歷史新高。2017年-2019年（截至2019.11）市場釋放的訂單數(shù)分別 為64個(gè)、87個(gè)和116個(gè)。2019年截至11月釋放產(chǎn)能13萬噸/日，總投資額670億元。按2年投產(chǎn)進(jìn)度，預(yù)計(jì)2019-2021年全國新增產(chǎn)能約36萬噸/日，CAGR 24%，總體實(shí)現(xiàn)十三五要求。
近期，中西部城市產(chǎn)能缺口仍巨大，2020年為考核年訂單力度不減。盡管2020年底有望在全國水平實(shí)現(xiàn)十三五，但從最新統(tǒng)計(jì)局口徑看，到2018年底仍有70%以睥省份未達(dá)到城市焚燒率50%以上目標(biāo)，西部如青海、陜西、新疆、山西、東北如遼寧、黑龍江、中部如江西、河南等省份的考核壓力巨大。
4.2行業(yè)競爭格局
我國垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)發(fā)展起步較晚，目前處于快速發(fā)展階段。國務(wù)院發(fā)布的《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》指出大中型城市重點(diǎn)發(fā)展生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)，同時(shí)要求健全社會(huì)資本投資環(huán)境治理回報(bào)機(jī)制，廢止各類妨礙形成全國統(tǒng)一市場和公平競爭的制度規(guī)定。近年來，我國生活垃圾焚燒行業(yè)快速發(fā)展的趨勢不變，企業(yè)盈利模式日趨成熟，社會(huì)資本不斷涌入。隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)，中小城鎮(zhèn)市場將逐漸打開，垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)的市場化程度將進(jìn)一步提高。未來，環(huán)境保護(hù)問題的日益凸顯、垃圾焚燒標(biāo)準(zhǔn)逐步提高以及行業(yè)監(jiān)管趨嚴(yán)，將推動(dòng)垃圾焚燒企業(yè)對設(shè)施進(jìn)行升級改造，其運(yùn)營成本將會(huì)進(jìn)一步增加，從而將擠壓技術(shù)水平較低的中小企業(yè)的成長空間，進(jìn)而有利于行業(yè)出清以及市場集中度的提高。
垃圾焚燒發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)及其發(fā)展前景
垃圾焚燒發(fā)電與普通的掩埋、堆肥和焚燒處理相比，具有占地小、場地選擇容易、處理時(shí)間短、減量化顯著、無害化徹底及可回收垃圾焚燒余熱等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還在一定的程度上緩解城市的供電壓力和減少對煤炭資源的需求量。垃圾焚燒發(fā)電屬于可再生能源中的生物質(zhì)發(fā)電，可以享受生物質(zhì)發(fā)電補(bǔ)貼電價(jià)。同時(shí)國家針對垃圾發(fā)電還采取多項(xiàng)優(yōu)惠政策予以保護(hù)：一是發(fā)電量全部收購； 二是免除了增值稅的征收，并在所得稅上享受減免政策； 三是國家會(huì)以垃圾處理補(bǔ)貼的方式向企業(yè)支付服務(wù)費(fèi)，即垃圾處置費(fèi)。
垃圾焚燒發(fā)電雖然初期投資大，但在其節(jié)約土地資源的回收利用有顯著優(yōu)勢，從環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，采用焚燒處理方式已成為一種趨勢，而且垃圾焚燒發(fā)電將在國內(nèi)發(fā)展成為一個(gè)重要新型環(huán)保產(chǎn)業(yè)。
結(jié)語
垃圾來源于生活，更多的時(shí)候給我們帶來的是困擾和麻煩，但從垃圾的組成和可挖掘的潛在用途分析可知道垃圾存在巨大的利用潛力。目前我國對垃圾的處理方式簡單而局限，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足未來城市發(fā)展的需要和環(huán)境的需求。垃圾焚燒發(fā)電是一種規(guī)范、科學(xué)和環(huán)保的處理方法，發(fā)達(dá)國家中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與城市化水平的提高，垃圾焚燒發(fā)電將在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。
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