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垃圾分类等背景下对垃圾焚烧的思考

2022-10-18 01:57:11
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环保网上海环境卫生工程设计研究院有限公司技术总监周洪权以“垃圾分类等背景下对垃圾焚烧的垃圾思考”为主题从垃圾焚烧发展的三个热点(垃圾分类、“碳中和”和国补退坡)、分类垃圾分类给上海市带来的等背对垃变化以及展望和思考(后分类和退补时代的应对、企业参与“碳中和”的景下圾焚困境和“碳中和”的价值挖掘)三个方面进行分享。他提出垃圾分类成为新国策后实效显著,烧的思考分类垃圾特性变化明显,垃圾这势必对老旧焚烧厂在焚烧的分类稳定性和污染控制上有了新的挑战,从长期来看需要对设施设备进行升级换代和必要技改。等背对垃

垃圾分类的景下圾焚三个热点

垃圾焚烧发展的三个热点(垃圾分类、“碳中和”和国补退坡)是烧的思考相互关联、相辅相成的垃圾。

01 垃圾分类已成新国策

随着城市生活垃圾产量压力剧增,分类目前垃圾分类已上升至国家战略高度。等背对垃提到垃圾分类就会想到循环经济、景下圾焚区域不平衡等,烧的思考包括垃圾特性的变化带来的物性差异和焚烧技术的适应性问题。

02 碳中和带来的碳经济

碳的资产属性进行构成了碳经济的基础,碳减排是有巨大贡献的,碳资产在交易的过程中对焚烧到底能产生多少收益?今后仍需深入研究、探讨。

通过2021年以前的数据预测2021-2028年上海市垃圾产量与垃圾量/人均GDP的变化趋势,从大数据计算的的趋势来看,垃圾产量是持续上升的,但是垃圾量/人均GDP是下降的趋势。上海市“五大新城”建设之后,人口的增加会带来垃圾产量的增加,但在“碳达峰”“碳中和”的大背景下开展的低碳生活、低碳生产势必会带来人均垃圾产量的下降。

03 国补退坡压力有待解决

政策导向迫使从事垃圾焚烧企业走出舒适圈,激发企业内生动力寻求降本增效。国家支持政策向地方自给过渡,市政公用服务属性还需按劳取酬。

垃圾分类带来的变化

01 上海市垃圾分类实效显著

以上海市垃圾分类带来的变化为例。2019年7月1日上海实施垃圾强制分类工作,截止2019年底1.3万余个居村分类达标率由分类前的15%提高到90%以上,单位分类达标率87%。2019年湿垃圾分出量已达到7453吨/日,环比增加88.8%,干垃圾处置量17731吨/日,环比下降17.5%。两网协同可回收物量达到4049吨/日,环比增加432%,可回收物的资源化对碳减排的贡献较高,可回收物的增长会带来垃圾总量包括可焚烧垃圾量的下降。

02 上海市分类垃圾特性变化明显

对上海市垃圾分类前后垃圾特性的变化来看,干垃圾中厨余类含量平均约16%,大幅下降;容重减小至分类前的约3/5水平,相对降低约37%;含水率减少至分类前的3/5水平,相对降低约36%,对含水率的影响很明显,这势必影响入炉垃圾的热值提升;低位发热量是分类前2倍,上升约104%,从收集端来看,我国入炉垃圾的热值已与欧洲一致。由于上海市湿垃圾投放时需破袋,其纯净度达到了99%。

03 焚烧厂影响已初显

入厂垃圾厨余类垃圾仍存在,低位发热量明显提高。运行炉膛超温现象显著,更易结焦,受热面腐蚀加剧,炉排铸件更换率增加;渗沥液比例减少31%,焚烧炉处理量减少8%,入炉吨发电量增加20%;单位发电量下尿素耗量增加47%。

04 分类对焚烧项目规划与运营的长远影响

上海市厨余类垃圾2019年分出率约30%,2020年分出率约40%;国内大部分大中城市厨余类垃圾分出率都在10%左右。

上海市至2022年在建项目全部投产后,焚烧总规模的富余将凸显;大部分大中城市和经济发达地区,十三五焚烧集中补短板,项目总规模大于垃圾产量,产能富余。

超过10年以上的焚烧项目占已运行总量约20%,实际与设计条件变化较大,垃圾分类、环保趋严和碳减排新需求。

垃圾分类成为新国策后实效显著,分类垃圾特性变化明显,这势必对老旧焚烧厂在焚烧的稳定性和污染控制上有了新的挑战,从长期来看对整个设施设备进行升级换代和必要技改的需求比较明显。

展望和思考

01 后分类和退补时代的应对

从经济效应方面总体来说主要是量能与产能的平衡:

①热值升高带来的焚烧量缩减和规模余量,对企业运行效益影响需要多手段平衡。老旧项目扩能增容,焚烧炉与余热锅炉的综合技改;多元固废协同,污泥、一般工业废弃物等协同焚烧;热能梯级利用等。

②固废全流程服务、深度资源化和综合循环园区模式更具经济活力。

③深挖企业的降本增效空间,综合效率提升潜力较大。

④投资市场热度下降,从规模效益转向管理效益,均衡高质量发展成为行业共识。

从焚烧项目技术应对来说:

①圾特性大幅变化将改变焚烧炉设计方式,例如应用适应高热值垃圾的焚烧技术,采用强制风冷或水冷炉排;优化焚烧炉炉膛结构设计方式,炉拱优化,前后拱水冷、侧墙水冷及侧向炉排片更改为水冷壁等方式;工艺设计参数优化,提升全厂综合热效率。

②通过运行优化实现高效稳定燃烧,提升入炉垃圾均质化,热负荷波动趋缓提升热效率。

③智慧赋能产业技术发展,提升焚烧厂数字化和智能化水平,例如AI技术应用(稳定燃烧、污染控制和物料消耗等方面)、智能ACC控制方式(火焰识别和燃烬点智能控制)、管理的精细化和信息化水平提升管理效能并降低管理成本。

④在废塑料和生物质方面通过热解/气化技术,其资源化利用水平和经济效益会更好。依托于垃圾分类带来的基础和低值可回收物,热解/气化技术迎来发展机遇。

02 企业参与碳中和的困境

①缺乏统一的标准。碳中和认证流程是什么?碳中和认证标准是什么?

②缺乏核查工具。企业碳排放多少?如何计算?

③碳中和的实施路径。碳中和目标怎么确定?减排措施有哪些?碳中和解决方案怎么做?

④市场信息筛选。市场容量有多大?哪些减排量可交易和抵消?

03 碳中和价值挖掘

碳减排主要是三个方面能源替代、节能减排和循环利用。垃圾焚烧作为能源利用来说确实是一个有益的补充。节能减排技术的应用是为了“碳中和”和综合能效水平的提升。可回收物的综合利用对碳减排的贡献很大。垃圾分类是基于对碳减排技术的应用和回收端、循环利用端的深度挖掘。

减塑是实现“碳达峰”“碳中和”一个重要方面。若在垃圾分类时,塑料有一个有效的处理方式,对“碳达峰”“碳中和”会有更大的贡献。

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