垃圾焚烧发电未来趋势：大型化、高效率

一生何求H

作为垃圾处理的重要方式之一，垃圾焚烧日趋成为最主要的垃圾处理方式，近年来也一直处于高速发展期。尤其垃圾分类制度的强制实施，更是提高了垃圾处理这一话题的热度。


近日，第一环保网记者联系了全球领先的能源产业开发者和供应商——芬兰维美德公司，与维美德中国区高级经理辛博先生进行了电话采访，对中国垃圾焚烧发电行业的发展现状以及维美德公司在这一领域的解决方案和适应性进行了深入的探讨。


大型化、高参数 – 追求更高的能源转化效率


据辛博介绍：2018年，维美德提供的国内首台高参数循环流化床生活垃圾焚烧炉(CYMIC®)已在山东淄博正式投入商业运行。单台锅炉的入炉RDF燃料量达到了1000吨/天，折算成原生垃圾大概相当于1600~1800吨/天，是目前国内规模最大的一台生活垃圾焚烧炉。值得关注的是，该锅炉的主蒸汽温度达到520℃，主蒸汽压力80公斤，在性能测试中锅炉的热效率超过90%，全场的发电效率超过28%。


实现了大型化的循环流化床生活垃圾焚烧炉，融合了维美德所有最新的、专门用于废弃物焚烧锅炉的独有技术：例如，该锅炉的给料设备，是维美德的“给料大师”。这套给料系统对于废弃物的通过能力非常强，对于废弃物这种尺寸不一且蓬松缠绕型的物料也一样可以实现稳定、均匀地输送；而该锅炉配备的维美德独有的返料器和末级过热器设计，则是这台锅炉可以做到高温高压参数的最大保障。


大型化和高参数焚烧炉一直是维美德的努力方向，其根本原因是维美德视“废弃物”为一种有难度的燃料，且以实现这一燃料的最大能源转化效率为重要目标，而绝非仅仅是简单地将废弃物处理掉。维美德相信，这一目标在符合可持续发展理念的同时，也会在经济效益方面带来更好的回报。


此外，维美德另外两台单机规模更大的生活垃圾焚烧炉正在新疆乌鲁木齐的安装过程中，预计将于2020年初投产；其它几台工业废弃物锅炉也都在安装或调试的过程中，预计2020年或者2021年将陆续投产。


针对不同垃圾燃料，定制燃烧方案


辛博还谈到：不同地域的垃圾，其中的水分、热值都大不相同，在每一个项目开展之前，都需要做大量的调研和取样检测等工作，在这方面，维美德仅在中国就对数十个样品进行了全面的燃料分析检测。


相比欧洲，国内的生活垃圾热值普遍较低，含水率和灰分更高，尺寸分布更加不均匀。针对这些特点，维美德做出了非常有针对性的燃烧系统设计，使燃烧更充分、锅炉运行更加顺畅。


以模块化的方式，做出更适应中小型城市垃圾焚烧发电解决方案


尽管大型化、高参数在某种程度上成为了行业发展的一个趋势，但仍有很多中小城市没有条件建设大型垃圾焚烧发电厂。在这些中小型项目中，制约垃圾焚烧设备建设更多的是，如何在保证环保排放，保证一定效率的条件下，实现经济收益上的可行


为了解决这一问题，维美德借鉴了欧洲很多小城市垃圾焚烧厂建设思路。实际上，维美德在欧洲有很多高度模块化的热电厂建设案例，设备以个高度模块化的方式运输到现场，大大减少了现场安装的工作量。


在这些热电厂中，维美德提供的是一个从燃料的上料一直到烟囱的完整解决方案，包括燃料输送、锅炉岛、烟气净化系统、汽轮机和热力系统、化水系统、DCS等全部主辅机。整个热电厂几乎全部集中在一个紧凑的厂房结构中，可以大大减少客户在土建、安装和调试运行方面的投入。


垃圾气化带来更高的发电效率


在垃圾焚烧大型化和高参数化已经相对成熟的情况下，维美德于2012年成功将高温气化工艺应用在了生活垃圾发电中，在芬兰建设了到目前为止全世界最大的一座垃圾气化工厂，在进一步提高废弃物能源转化的效率上进行探索实践。


在这一垃圾气化项目中，通过维美德高温气化和气体过滤技术的应用，将垃圾转化成为相对洁净且易于高效燃烧的“可燃产品气”，并且最终的燃气锅炉参数达到了540℃，127公斤。可以说这是目前全世界发电效率最高的一个垃圾气化发电工厂，全厂的总体热效率达到了87.5%，发电效率超过30%。


垃圾分类有利于生活垃圾焚烧发电


在辛博看来，垃圾分类总体上将产生一种正向、积极的影响。在干湿垃圾分类之后，虽然最终进入焚烧厂的垃圾总量会有所降低，但是真正进行焚烧的垃圾整体含水率会得到极大的降低，且热值将得到显著提升。


更重要的是，由于湿垃圾被分离，进入垃圾焚烧厂的更多的是干垃圾，这一性质的改变对于垃圾预处理系统的要求会有所降低，可以相对更容易地对垃圾进行破碎、分选等预处理工序，这样对于后面锅炉的焚烧过程就更加有利。

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