技术瓶颈困扰我国垃圾发电产业

　　文/中投顾问

　　随着我国城市化进程的加快，垃圾污染日益严重，处理不当将会制约城市的生存与发展。为此，我国政府专门制定了《全国城市生活垃圾无害化处理设施建设“十一五”规划》，在全国范围内实施垃圾处理收费制度，并进一步加大了对垃圾发电的政策支持力度。

　　垃圾发电是把各种垃圾收集后，进行分类处理。一是对燃烧值较高的进行高温焚烧，在高温焚烧中产生的热能转化为高温蒸气推动涡轮机转动，使发电机产生电能。二是对不能燃烧的有机物进行发酵、厌氧处理，最后干燥脱硫产生甲烷，再经燃烧，把热能转化为蒸气，推动涡轮机转动，带动发电机产生电能。

　　从20世纪70年代开始，一些发达国家就开始利用焚烧垃圾进行发电。最先利用垃圾发电的是德国和法国，近三十年来，美国和日本在垃圾发电方面的发展也相当迅速。

　　我国的垃圾发电事业还刚刚起步，处于研究开发的初级阶段，现在的设备和技术基本是从国外引进。但是由于中国拥有丰富的垃圾资源，所以蕴含着巨大的资源潜力和潜在的经济效益。目前全国每年因为垃圾造成的损失高达300亿元，而将这些垃圾综合利用可以创造2500亿元的直接经济效益。

　　据中投顾问最新发布的《2009-2012年中国垃圾发电行业投资分析及前景预测报告》显示，截至2007年底，我国垃圾焚烧发电厂总数已达75座，其中建成50座，在建25座。2008年，上海1亿千瓦时垃圾发电项目、成都九江环保发电厂、温岭35千伏垃圾焚烧发电厂、邯郸市垃圾填埋气回收利用发电项目等项目已陆续开工建设。全国各地垃圾发电项目遍地开花，垃圾发电技术逐渐成熟，设备国产化进程加快。

　　2008年下半年以来，国际金融危机对国内经济运行的影响日益深入，我国宏观经济增长趋缓。为有力拉动内需，保障我国经济平稳较快增长，中央财政和各级地方政府纷纷加大固定资产投资力度。城镇垃圾处理设施建设加速，电力结构优化调整继续深入，环保节能的洁净能源成为大势所趋，垃圾发电行业面临历史性发展机遇。

　　从世界范围来看，垃圾发电技术主要有以下几类：机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、回转式焚烧炉、CAO焚烧炉以及脉冲抛式炉排焚烧炉等等。

　　其中，最适合我国国情的工艺流程当数流化床焚烧炉，该工艺燃烧比较复杂、水分比较多的垃圾也能够把垃圾燃烧彻底，温度也比较高，投资也比较低。

　　而对于机械炉排焚烧炉工艺来说，由于我国垃圾没有严格分类，垃圾中含水分较高、成分复杂，所以热值很低，很难把垃圾焚烧透彻，炉内温度难以提高，造成二次污染的可能性就大。另外机械结构复杂，损坏率高，维护量大。炉排炉造价及维护费用高，使其在中国的推广应用困难重重。因此该工艺在中国焚烧垃圾适用性不强。

　　而回转式焚烧炉，虽然设备利用率高，灰渣中含碳量低，过剩空气量低，有害气体排放量低。但燃烧不易控制，垃圾热值低时燃烧困难，只适用于垃圾量比较少的地区。

　　CAO焚烧炉可回收垃圾中的有用物质；但单台焚烧炉的处理量小，处理时间长，目前单台炉的日处理量最大达到150吨，由于烟气在850℃以上停留时间难于超过1秒钟短，烟气中二恶英的含量高，环保难以达标。也只适用于垃圾量比较少的地区。

　　另外，近几年提高垃圾发电效率的方法很多，一种是垃圾的气化熔融技术，气化熔融系统把垃圾的焚化和余灰的熔融在一个流程中完成，具有下列优点：（1）可以用垃圾的燃烧热来使余灰熔融，基本不需要外部热源；（2）可以采用低空气比燃烧，排气量减少；（3）燃烧温度高达1000~1300℃，可使二恶英分解，而且，因为前驱物质减少，再合成的量也少；（4）可以在气化部分的出口分离金属以作再生利用。

　　另外一种是由日本电力中央研究所与环保器材厂家OKADORA合作，开发出的利用废料和家庭垃圾高效发电的技术。这种新技术的发电效率达到约30%，比原有的垃圾发电高出约20个百分点，而且不必对垃圾进行细致分类。

　　这种技术的最大优点是，只要是能够燃烧的垃圾，基本上不用分类就能用于发电。利用新技术发电时，首先用500－650摄氏度的高温对垃圾进行烘烤，使垃圾成为热分解气体和碳化物，然后将碳化物加入到1000摄氏度的燃烧炉中，使碳化物分化出一氧化碳等气体，最后再将产生的气体通过燃烧转化成电能。

　　但是按照我国现行政策，城市生活垃圾焚烧发电技术只能以机械炉排炉为主导，辅以煤-垃圾混烧流化床垃圾焚烧技术和其他技术。按照日处理1800吨二段往复式垃圾焚烧设备计算，年发电量可达1.6亿千瓦时，可节约标准煤4.8万吨，年减少氮氧化合物排放480吨、二氧化硫排放768吨。

　　根据《全国城镇环境卫生“十一五”规划》，2010年全国城市生活垃圾清运量将达到1.8亿吨，无害化垃圾处理将达到60%以上。专家指出，如果到2010年，垃圾焚烧处理量占总垃圾产量的10%，焚烧热能用于发电和供热，那么从现在到2010年，则需要新建日处理能力为3.2万吨的垃圾焚烧设备。

　　随着垃圾回收、处理、运输、综合利用等各环节技术不断发展，垃圾发电方式很有可能成为最经济的发电技术之一，从长远效益和综合指标看，将优于传统的电力生产。