危廢焚燒處置項目的單位GDP能耗分析——以某危險廢物集中處置工程為例

李菲菲，賀業(yè)迅，張 穎，劉 斌，韋 藝

（中國市政工程華北設計研究總院有限公司，天津 300074）

單位GDP能耗指標是我國“十一五”經濟社會發(fā)展規(guī)劃提出的約束性指標之一，宏觀上單位GDP能耗是指一定時期內，一個國家（或地區(qū)）生產單位國內生產總值所消耗的能源總量［1］，微觀上即在某項目來說是指一定時期內（一般為一個正常生產年份），該項目一個生產單位國內生產總值（工業(yè)增加值）所消耗的能源總量，計算公式為：單位GDP能耗=能源消耗總量/工業(yè)增加值。工業(yè)增加值是工業(yè)企業(yè)在報告期內全部生產活動的總成果扣除了在生產過程中消耗或轉移的物質產品和勞務價值后的余額；是工業(yè)企業(yè)生產過程中新增加的價值。筆者從微觀視角以某危險廢物集中處置工程為例進行單位GDP能耗分析。

1 危險廢物焚燒處理項目的工藝方案

危險廢物利用專用容器及車輛集中收集運輸進廠，需焚燒處理的危廢和經過預處理后需焚燒的危廢用專用容器和車輛運入焚燒車間，采用回轉窯型焚燒爐技術對可燃危險廢物進行焚燒處理，經過二燃室焚燒后的煙氣則先經余熱鍋爐回收部分熱量后，在余熱鍋爐的第一爐膛處噴入尿素溶液以脫出煙氣中的氮氧化物，采用急冷塔快速降溫，經干法脫酸后，進入袋式除塵器過濾、除塵，再經濕法進一步脫酸后，經煙囪達標排放，見圖1。

圖1 焚燒處理流程

2 回轉窯焚燒爐特點

1）危險廢物通過進料機構送入回轉窯本體內進行高溫焚燒，經過60 min左右（45～75 min）的高溫焚燒，物料被徹底焚燒成高溫煙氣和灰渣，高溫煙氣和灰渣從窯尾進入二燃室，焚燒灰渣從窯尾進入水封刮板出渣機，水冷后進入灰倉，定期送到安全填埋場進行填埋處理。

2）本焚燒爐采用專利密封結構：風冷復合端面密封結構，該結構技術獨特，密封效果良好。良好的封閉措施和爐膛負壓，保證有害氣體不外泄。

3）焚燒物料翻騰前進，3種傳熱方式并存一爐，熱利用率較高。

4）在二燃室下部設置二次風和2個多燃料燃燒器，保證二燃室煙氣溫度達到標準以及煙氣有足夠的擾動?；剞D窯本體內少量沒有完全燃燒的氣體在二燃室內得到充分燃燒，并提高二燃室溫度，在二燃室內溫度始終維持在1100℃以上，根據設計計算，煙氣在二燃室內停留時間將大于2 s，在此條件下，煙氣中99.99%以上的二惡英和其它有害成分將被分解掉。

5）回轉窯內采用耐高溫、耐腐蝕、耐磨的鉻剛玉磚保溫耐火材料，在鉻剛玉磚與筒體之間采用高鋁輕質隔熱磚，二燃室爐窯由高鋁磚以及保溫材料組成，起到了絕熱蓄能的作用，提高了爐溫，減少了輔助燃料的用量。

6）采用余熱鍋爐回收焚燒后產生的余熱，達到余熱最大的綜合利用。

3 節(jié)能措施

3.1 回收余熱產生蒸汽

本項目利用余熱鍋爐來回收焚燒爐的余熱而產生蒸汽并盡可能加以利用。2臺余熱鍋爐共產生1.8 MPa、210℃、12.2 t/h的蒸汽，其中年外供蒸汽約62964 t，2臺鍋爐回收蒸汽折標煤約12425.85 t，節(jié)能效果明顯。

3.2 冷凝水再利用

建設項目產生的冷凝水經收集后直接回用余熱鍋爐，年回收冷凝水約23760 t，既降低了新鮮水的消耗，同時又回收利用了冷凝水的余熱。

本項目建成投產后，全年焚燒處理危險廢物3.8萬t，每年通過回收固體焚燒爐的余熱而產生的蒸汽相當于節(jié)約標準煤12425.85 t。所以本項目不僅有效地減少了危險廢物存放給環(huán)境造成的危害，還回收了能源，綜合利用的節(jié)能經濟效益可觀。

4 項目用能總量及結構分析

該項目納入能源折算分析的耗能品種為電力、水、天然氣等。

4.1 折算依據

根據GB/T 2589—2008綜合能耗計算通則，對該項目實際消耗的各種能源及耗能工質均按相應的能源等價折算為一次能源，折算系數見表1。

表1 綜合能耗折算系數

4.2 用能總量

本項目達產年綜合能耗核算結果見表2。項目外購能源折算綜合能耗總量為3000.25 t標準煤，項目消耗能源以天然氣為主，約占總能耗的70.86%；其次為電消耗，約占用能總量的28.67%；再次為水消耗，約占用能總量的0.46%。

表2 綜合能耗核算

5 項目投資及工業(yè)增加值的情況

本項目主要建設內容為廠前區(qū)（包括綜合樓、門衛(wèi)及計量間）、生產及倉儲區(qū)（包括焚燒車間、危險廢物暫存庫、可燃廢液儲存區(qū)）、輔助設施區(qū)（包括生產輔助車間、污水處理站、初期雨水池及事故水池、沖洗車間、消防水池及消防泵房、調壓站）、總圖。

5.1 工程投資

工程投資情況見表3。

表3 工程投資情況

5.2 成本

根據總成本測算表得出計算結果如下：年總成本6920.88萬元；年經營成本5955.44萬元；單位處理成本1857.95元/t；單位處理經營成本1598.78 元/t。

5.3 項目投資

危廢收費為3100元/t，共37950 t，共計11764.5萬元。

5.4 工業(yè)增加值的確定

工業(yè)增加值情況見表4。

6 本項目的單位GDP能耗及財務分析

由以上可知，本項目的單位GDP能耗=年綜合能耗/工業(yè)增加值=3000.25 t標準煤/6245.55萬元=0.4804 t/萬元；稅前內部收益率23.22%。對于本地要求的單位GDP能耗小于0.5 t/萬元的目標，本項目在能耗方面符合要求，然而對于危廢處置類的環(huán)保項目來說，23.22%的內部收益率屬于高收益，甚至是暴利，但本工程屬城市基礎設施工程，為公共事業(yè)性項目，應本著保本微利的原則，需要合理收取危險廢物處置費，23.22%的內部收益率與本行業(yè)8%的基準內部收益率相比，相差太大，與保本微利的原則相抵觸，因此說明本項目的危廢處置收費3100元/t偏高。

表4 工業(yè)增加值情況

對項目危廢處置收費采取降低10%、20%、30%的方法，來測定單位GDP能耗以及財務稅前內部收益率的變化，見表5分析。

表5 危廢處理收費的敏感性分析

7 結論

1）通過對此類危廢項目乃至環(huán)保項目的分析可以看出，要達到各地當前所要求單位GDP能耗的目標，就目前本行業(yè)先進的技術力量和有效的管理措施而言，需要對整個行業(yè)結構進行重大調整。從上述分析來看，當危廢處理收費為2170元/t時，財務內部收益率為9.15%（本行業(yè)的基礎收益率為8%），財務效益較好，可是單位GDP能耗偏高；要想達到當地規(guī)定的單位GDP能耗目標，需要危廢處理收費達到約3100元/t，此時財務內部收益率為23.22%，可見此時財務收益過高，顯然對保本微利的環(huán)保項目來說不切合實際。故此類項目能否用單位GDP能耗來衡量有待于進一步思考。

2）無論采用何種管理方法及先進技術，我國都屬于單位GDP能耗偏高的國家。建設資源節(jié)約型社會，必須堅持以大幅降低單位GDP能耗為目標，同時需要進一步探索此類項目與其相關產業(yè)綜合的單位GDP能耗與項目財務收益之間的關系。

［1］白泉.關于單位GDP能耗指標的再認識［J］.中國能源，2011（3）：9-13，33.