上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)研究院有限公司技術(shù)總監(jiān)周洪權(quán)以“垃圾分類(lèi)等背景下對(duì)垃圾焚燒的思考”為主題從垃圾焚燒發(fā)展的三個(gè)熱點(diǎn)(垃圾分類(lèi)、“碳中和”和國(guó)補(bǔ)退坡)、垃圾分類(lèi)給上海市帶來(lái)的變化以及展望和思考(后分類(lèi)和退補(bǔ)時(shí)代的應(yīng)對(duì)、企業(yè)參與“碳中和”的困境和“碳中和”的價(jià)值挖掘)三個(gè)方面進(jìn)行分享。他提出垃圾分類(lèi)成為新國(guó)策后實(shí)效顯著,分類(lèi)垃圾特性變化明顯,這勢(shì)必對(duì)老舊焚燒廠在焚燒的穩(wěn)定性和污染控制上有了新的挑戰(zhàn),從長(zhǎng)期來(lái)看需要對(duì)設(shè)施設(shè)備進(jìn)行升級(jí)換代和必要技改。
垃圾分類(lèi)的三個(gè)熱點(diǎn)
垃圾焚燒發(fā)展的三個(gè)熱點(diǎn)(垃圾分類(lèi)、“碳中和”和國(guó)補(bǔ)退坡)是相互關(guān)聯(lián)、相輔相成的。
01 垃圾分類(lèi)已成新國(guó)策
隨著城市生活垃圾產(chǎn)量壓力劇增,目前垃圾分類(lèi)已上升至國(guó)家戰(zhàn)略高度。提到垃圾分類(lèi)就會(huì)想到循環(huán)經(jīng)濟(jì)、區(qū)域不平衡等,包括垃圾特性的變化帶來(lái)的物性差異和焚燒技術(shù)的適應(yīng)性問(wèn)題。
02 碳中和帶來(lái)的碳經(jīng)濟(jì)
碳的資產(chǎn)屬性進(jìn)行構(gòu)成了碳經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),碳減排是有巨大貢獻(xiàn)的,碳資產(chǎn)在交易的過(guò)程中對(duì)焚燒到底能產(chǎn)生多少收益?今后仍需深入研究、探討。
通過(guò)2021年以前的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)2021-2028年上海市垃圾產(chǎn)量與垃圾量/人均GDP的變化趨勢(shì),從大數(shù)據(jù)計(jì)算的的趨勢(shì)來(lái)看,垃圾產(chǎn)量是持續(xù)上升的,但是垃圾量/人均GDP是下降的趨勢(shì)。上海市“五大新城”建設(shè)之后,人口的增加會(huì)帶來(lái)垃圾產(chǎn)量的增加,但在“碳達(dá)峰”“碳中和”的大背景下開(kāi)展的低碳生活、低碳生產(chǎn)勢(shì)必會(huì)帶來(lái)人均垃圾產(chǎn)量的下降。
03 國(guó)補(bǔ)退坡壓力有待解決
政策導(dǎo)向迫使從事垃圾焚燒企業(yè)走出舒適圈,激發(fā)企業(yè)內(nèi)生動(dòng)力尋求降本增效。國(guó)家支持政策向地方自給過(guò)渡,市政公用服務(wù)屬性還需按勞取酬。
垃圾分類(lèi)帶來(lái)的變化
01 上海市垃圾分類(lèi)實(shí)效顯著
以上海市垃圾分類(lèi)帶來(lái)的變化為例。2019年7月1日上海實(shí)施垃圾強(qiáng)制分類(lèi)工作,截止2019年底1.3萬(wàn)余個(gè)居村分類(lèi)達(dá)標(biāo)率由分類(lèi)前的15%提高到90%以上,單位分類(lèi)達(dá)標(biāo)率87%。2019年濕垃圾分出量已達(dá)到7453噸/日,環(huán)比增加88.8%,干垃圾處置量17731噸/日,環(huán)比下降17.5%。兩網(wǎng)協(xié)同可回收物量達(dá)到4049噸/日,環(huán)比增加432%,可回收物的資源化對(duì)碳減排的貢獻(xiàn)較高,可回收物的增長(zhǎng)會(huì)帶來(lái)垃圾總量包括可焚燒垃圾量的下降。
02 上海市分類(lèi)垃圾特性變化明顯
對(duì)上海市垃圾分類(lèi)前后垃圾特性的變化來(lái)看,干垃圾中廚余類(lèi)含量平均約16%,大幅下降;容重減小至分類(lèi)前的約3/5水平,相對(duì)降低約37%;含水率減少至分類(lèi)前的3/5水平,相對(duì)降低約36%,對(duì)含水率的影響很明顯,這勢(shì)必影響入爐垃圾的熱值提升;低位發(fā)熱量是分類(lèi)前2倍,上升約104%,從收集端來(lái)看,我國(guó)入爐垃圾的熱值已與歐洲一致。由于上海市濕垃圾投放時(shí)需破袋,其純凈度達(dá)到了99%。
03 焚燒廠影響已初顯
入廠垃圾廚余類(lèi)垃圾仍存在,低位發(fā)熱量明顯提高。運(yùn)行爐膛超溫現(xiàn)象顯著,更易結(jié)焦,受熱面腐蝕加劇,爐排鑄件更換率增加;滲瀝液比例減少31%,焚燒爐處理量減少8%,入爐噸發(fā)電量增加20%;單位發(fā)電量下尿素耗量增加47%。
04 分類(lèi)對(duì)焚燒項(xiàng)目規(guī)劃與運(yùn)營(yíng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)影響
上海市廚余類(lèi)垃圾2019年分出率約30%,2020年分出率約40%;國(guó)內(nèi)大部分大中城市廚余類(lèi)垃圾分出率都在10%左右。
上海市至2022年在建項(xiàng)目全部投產(chǎn)后,焚燒總規(guī)模的富余將凸顯;大部分大中城市和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),十三五焚燒集中補(bǔ)短板,項(xiàng)目總規(guī)模大于垃圾產(chǎn)量,產(chǎn)能富余。
超過(guò)10年以上的焚燒項(xiàng)目占已運(yùn)行總量約20%,實(shí)際與設(shè)計(jì)條件變化較大,垃圾分類(lèi)、環(huán)保趨嚴(yán)和碳減排新需求。
垃圾分類(lèi)成為新國(guó)策后實(shí)效顯著,分類(lèi)垃圾特性變化明顯,這勢(shì)必對(duì)老舊焚燒廠在焚燒的穩(wěn)定性和污染控制上有了新的挑戰(zhàn),從長(zhǎng)期來(lái)看對(duì)整個(gè)設(shè)施設(shè)備進(jìn)行升級(jí)換代和必要技改的需求比較明顯。
展望和思考
01 后分類(lèi)和退補(bǔ)時(shí)代的應(yīng)對(duì)
從經(jīng)濟(jì)效應(yīng)方面總體來(lái)說(shuō)主要是量能與產(chǎn)能的平衡:
①熱值升高帶來(lái)的焚燒量縮減和規(guī)模余量,對(duì)企業(yè)運(yùn)行效益影響需要多手段平衡。老舊項(xiàng)目擴(kuò)能增容,焚燒爐與余熱鍋爐的綜合技改;多元固廢協(xié)同,污泥、一般工業(yè)廢棄物等協(xié)同焚燒;熱能梯級(jí)利用等。
②固廢全流程服務(wù)、深度資源化和綜合循環(huán)園區(qū)模式更具經(jīng)濟(jì)活力。
③深挖企業(yè)的降本增效空間,綜合效率提升潛力較大。
④投資市場(chǎng)熱度下降,從規(guī)模效益轉(zhuǎn)向管理效益,均衡高質(zhì)量發(fā)展成為行業(yè)共識(shí)。
從焚燒項(xiàng)目技術(shù)應(yīng)對(duì)來(lái)說(shuō):
①圾特性大幅變化將改變焚燒爐設(shè)計(jì)方式,例如應(yīng)用適應(yīng)高熱值垃圾的焚燒技術(shù),采用強(qiáng)制風(fēng)冷或水冷爐排;優(yōu)化焚燒爐爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式,爐拱優(yōu)化,前后拱水冷、側(cè)墻水冷及側(cè)向爐排片更改為水冷壁等方式;工藝設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化,提升全廠綜合熱效率。
②通過(guò)運(yùn)行優(yōu)化實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定燃燒,提升入爐垃圾均質(zhì)化,熱負(fù)荷波動(dòng)趨緩提升熱效率。
③智慧賦能產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展,提升焚燒廠數(shù)字化和智能化水平,例如AI技術(shù)應(yīng)用(穩(wěn)定燃燒、污染控制和物料消耗等方面)、智能ACC控制方式(火焰識(shí)別和燃燼點(diǎn)智能控制)、管理的精細(xì)化和信息化水平提升管理效能并降低管理成本。
④在廢塑料和生物質(zhì)方面通過(guò)熱解/氣化技術(shù),其資源化利用水平和經(jīng)濟(jì)效益會(huì)更好。依托于垃圾分類(lèi)帶來(lái)的基礎(chǔ)和低值可回收物,熱解/氣化技術(shù)迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇。
02 企業(yè)參與碳中和的困境
①缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。碳中和認(rèn)證流程是什么?碳中和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)是什么?
②缺乏核查工具。企業(yè)碳排放多少?如何計(jì)算?
③碳中和的實(shí)施路徑。碳中和目標(biāo)怎么確定?減排措施有哪些?碳中和解決方案怎么做?
④市場(chǎng)信息篩選。市場(chǎng)容量有多大?哪些減排量可交易和抵消?
03 碳中和價(jià)值挖掘
碳減排主要是三個(gè)方面能源替代、節(jié)能減排和循環(huán)利用。垃圾焚燒作為能源利用來(lái)說(shuō)確實(shí)是一個(gè)有益的補(bǔ)充。節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用是為了“碳中和”和綜合能效水平的提升??苫厥瘴锏木C合利用對(duì)碳減排的貢獻(xiàn)很大。垃圾分類(lèi)是基于對(duì)碳減排技術(shù)的應(yīng)用和回收端、循環(huán)利用端的深度挖掘。
減塑是實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”“碳中和”一個(gè)重要方面。若在垃圾分類(lèi)時(shí),塑料有一個(gè)有效的處理方式,對(duì)“碳達(dá)峰”“碳中和”會(huì)有更大的貢獻(xiàn)。
評(píng)論