浅谈国内垃圾焚烧发电行业前景

浅谈国内垃圾焚烧发电行业前景

Prospect of waste incineration power generation industry

李艳超 何 雯

Li Yanchao He Wen

青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司，山东青岛，266100

摘要：垃圾焚烧发电是实现城市可持续发展的重要举措，已经成为我国继能源、交通、工业三废之后又一重大课题。本文对垃圾焚烧发电做了系统的概述，指出焚烧发电是未来我国垃圾废弃物处理的主要方向，具有广阔的发展前景。

关键词：城市生活垃圾； 焚烧发电； 新型环保产业； 炉排炉

Abstract：Municipal solid waste incineration power generation is an important measure to achieve sustainable urban development, which has become another major topic after energy, transportation and industrial wastes in China. This paper gives a systematic overview of waste incineration power generation, and points out that incineration power generation is the main direction of waste disposal in China in the future, and has a broad development prospect.

Key words：Municipal Solid Waste; Incineration power generation; New environmental protection industry; Grate furnace

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2. 引言

垃圾焚烧产生于19世纪末，1896年德国汉堡建立了世界上第一座垃圾焚烧厂。100多年来，随着科学技术的进步，垃圾焚烧技术、设备不断完善更新。今天，垃圾焚烧技术已基本成熟，焚烧已经成为许多国家和地区处理城市生活垃圾的主要方式。我国第一座现代化垃圾焚烧发电厂于1986年在深圳建设的深圳清水河垃圾焚烧发电厂。随着国务院发布的《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》，先后有多家知名公司投身于垃圾焚烧发电的建设中。

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3. 城市生活垃圾主要处理方式

国内外对垃圾的处理有很多方法，其本处理方法有三种：卫生填埋、焚烧（发电）和堆肥。其中，垃圾焚烧处理方式由于对环境影响相对较小，且具有缩小垃圾体积、高温消毒、能量回收等优点，近年来被广泛应用，业已成为市场首选方式。

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4. 垃圾焚烧发电技术简介

3.1工艺流程介绍

垃圾焚烧发电是一项高温热化学处理过程，其过程是把垃圾焚烧所产生的热量，对水进行加热，并且获得蒸汽，通过蒸汽推动汽轮机，使其带动发电机，进行发电，然后并网传输。一般完整的工艺流程主要有四部分组成：垃圾运输存储、垃圾焚烧、烟气尾部处理、汽轮机发电。

一般垃圾中的可燃烧部分，在高温下与氧气进行剧烈的化学反应，产生热量和固体残余物。由于我们的城市垃圾存在一定的水分，所以在电路运行之前，在垃圾中加入喷油，起到助燃的作用。一次的风机从垃圾中吸取空气，作为助燃的空气。在燃烧的时候，把高温烟气进行热量的回收利用，并且把加热的蒸汽传输到发电机组，从而实现发电。烟气通过尾气处理，达到净化要求后才能排出到空气中。最后焚烧留下的残余物经过一定的处理工序后，运到填埋场地进行填埋工作。垃圾焚烧处理均为内部密封式处理，不会对外部环境造成污染。

图1 垃圾焚烧流程示意图

3.2焚烧炉介绍

垃圾焚烧指日常生活垃圾中的有机物，主要由碳、氢、氧元素组成 ，部分还含有氨、硫、磷等元素。这些元素与空气中的氧发生化学反应，生成各种气体或液体氧化物和部分氢化物，大量的减少了垃圾的体积和散发出巨大的热量。有效的处理生活垃圾和提高能量的转化率对垃圾焚烧炉的选择至关重要，还关系到设备投资、运行费和垃圾的适应性。目前市场上常用的垃圾焚烧炉有三种形式：机械炉排焚烧炉、循环流化床焚烧炉、热解焚烧炉和回转窑式焚烧炉。表1是常见焚烧炉的比较。

表2 焚烧炉对比表

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5. 我国垃圾焚烧发电市场现状

4.1市场供求状况

根据国家统计局数据显示，我国城市生活垃圾清运量近年来持续增长，从2008年15,437.70万吨增长至2018年22,802.00万吨，年均复合增长率为3.98%。据环境生态部统计，截至2019年底，全国城市生活垃圾无害化处理能力87.08万吨/日，无害化处理率99.2%。

表3 2015年-2019年生活垃圾清运量分析

当前，垃圾发电行业受益于“十三五规划”迎订单大爆发，2019年创历史新高。2017年-2019年（截至2019.11）市场释放的订单数分别 为64个、87个和116个。2019年截至11月释放产能13万吨/日，总投资额670亿元。按2年投产进度，预计2019-2021年全国新增产能约36万吨/日，CAGR 24%，总体实现十三五要求。

近期，中西部城市产能缺口仍巨大，2020年为考核年订单力度不减。尽管2020年底有望在全国水平实现十三五，但从最新统计局口径看，到2018年底仍有70%以睥省份未达到城市焚烧率50%以上目标，西部如青海、陕西、新疆、山西、东北如辽宁、黑龙江、中部如江西、河南等省份的考核压力巨大。

4.2行业竞争格局

我国垃圾焚烧发电行业发展起步较晚，目前处于快速发展阶段。国务院发布的《“十三五”生态环境保护规划》指出大中型城市重点发展生活垃圾焚烧发电技术，同时要求健全社会资本投资环境治理回报机制，废止各类妨碍形成全国统一市场和公平竞争的制度规定。近年来，我国生活垃圾焚烧行业快速发展的趋势不变，企业盈利模式日趋成熟，社会资本不断涌入。随着我国城镇化进程的推进，中小城镇市场将逐渐打开，垃圾焚烧发电行业的市场化程度将进一步提高。未来，环境保护问题的日益凸显、垃圾焚烧标准逐步提高以及行业监管趋严，将推动垃圾焚烧企业对设施进行升级改造，其运营成本将会进一步增加，从而将挤压技术水平较低的中小企业的成长空间，进而有利于行业出清以及市场集中度的提高。

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6. 垃圾焚烧发电的优点及其发展前景

垃圾焚烧发电与普通的掩埋、堆肥和焚烧处理相比，具有占地小、场地选择容易、处理时间短、减量化显著、无害化彻底及可回收垃圾焚烧余热等优点，同时还在一定的程度上缓解城市的供电压力和减少对煤炭资源的需求量。垃圾焚烧发电属于可再生能源中的生物质发电，可以享受生物质发电补贴电价。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，即垃圾处置费。

垃圾焚烧发电虽然初期投资大，但在其节约土地资源的回收利用有显著优势，从环保和可持续发展的角度出发，采用焚烧处理方式已成为一种趋势，而且垃圾焚烧发电将在国内发展成为一个重要新型环保产业。

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7. 结语

垃圾来源于生活，更多的时候给我们带来的是困扰和麻烦，但从垃圾的组成和可挖掘的潜在用途分析可知道垃圾存在巨大的利用潜力。目前我国对垃圾的处理方式简单而局限，远远不能满足未来城市发展的需要和环境的需求。垃圾焚烧发电是一种规范、科学和环保的处理方法，发达国家中已经得到广泛应用。随着国家经济的快速发展与城市化水平的提高，垃圾焚烧发电将在国内得到广泛应用。

参考文献：

[1]陈茳， 我国城市生活垃圾焚烧发电现状及发展前景

[2]王国刚，我国垃圾焚烧发电的发展前景

【作者简介】

姓名：李艳超 本科 中级工程师 工作单位：青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司 热机工程师

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