“處理利用效率”對標(biāo)更適合垃圾焚燒電廠

郭云高 中國循環(huán)經(jīng)濟協(xié)會電力分會 鄒桂金 中國環(huán)境保護公司 王元珞 杭州錦江集團有限公司

曹德標(biāo) 江蘇天楹環(huán)保能源股份有限公司 張益 上海市環(huán)境工程設(shè)計科學(xué)研究院有限公司

雖為電廠，但垃圾焚燒電廠的目的是處理廢棄物兼顧發(fā)電，火電行業(yè)的“能效”對標(biāo)的方向不適合垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)，需要建立符合垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)特點的對標(biāo)體系。“處理利用效率”兼顧處理水平和利用效率，可以比較好地引導(dǎo)垃圾焚燒電廠做好處理廢棄物的工作，并基于這一方向提升運營管理水平。

1 提升經(jīng)營管理水平成為垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)迫切而重要的工作

垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，并仍在快速增長。截止目前為止，我國已經(jīng)投運和在建的垃圾焚燒電廠有150多家,日處理能力達15萬t左右。按產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，到2015年底，這個數(shù)字將變?yōu)?00多家，日處理能力達到45萬噸左右。

產(chǎn)業(yè)規(guī)模快速增長，投產(chǎn)項目不斷增多，運營管理越來越重要。一般而言，垃圾焚燒發(fā)電項目（包含前期審批）建設(shè)周期為2～3年，而運營周期達15～30年，通過經(jīng)營管理取得社會效益、環(huán)保效益的同時，企業(yè)合理回收投資是建設(shè)項目的最終目的。可以說企業(yè)投資成本能否回收，能否達到預(yù)期的盈利水平，乃至垃圾焚燒能否成為一種讓政府和公眾認(rèn)可和放心的城市生活垃圾處理手段，都取決于垃圾焚燒電廠的運營管理水平。企業(yè)通過自身的努力，在提升運營管理方面可以做很多工作，但會陷于缺乏參照、自設(shè)目標(biāo)，缺乏認(rèn)可、自證實現(xiàn)的局面，往往會因為自身懈怠而流于形式。

行業(yè)對標(biāo)以全行業(yè)為背景，比較得出切實可行的標(biāo)桿，用行業(yè)力量和預(yù)期引導(dǎo)企業(yè)根據(jù)標(biāo)桿找差距、找原因、找辦法，最終與標(biāo)桿看齊不斷進步，在同業(yè)間形成比學(xué)趕幫超的局面。為此，起源于20世紀(jì)70年代的美國的對標(biāo)活動，最初是人們利用對標(biāo)尋找與別的公司的差距，把它作為一種調(diào)查比較的基準(zhǔn)的方法。后來，對標(biāo)管理逐漸演變成為企業(yè)通行尋找最佳案例和標(biāo)準(zhǔn)，加強企業(yè)內(nèi)部管理的一種方法。

2 火電廠“能效”對標(biāo)體系不適合垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)

“能效”對標(biāo)是火電等傳統(tǒng)能源行業(yè)普遍采用的方法，其核心是提高能源轉(zhuǎn)化效率，追求經(jīng)濟效益。通過”能效”對標(biāo)，火電企業(yè)挖潛力，想辦法，節(jié)能降耗，不斷提升運營管理水平，全行業(yè)的發(fā)電煤耗水平不斷刷新，平均發(fā)電煤耗不斷降低，主流機組容量從100MW發(fā)展到現(xiàn)在的600MW，1000MW平均發(fā)電煤耗從400g/kWh左右水平發(fā)展到280g/kWh，取得了巨大的成就。

垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)可以借鑒火電行業(yè)通過對標(biāo)提升運營管理水平的成功經(jīng)驗。學(xué)習(xí)火電廠通過開展行業(yè)機組競賽的方式，找出“能效”最高，發(fā)電煤耗最低的標(biāo)桿水平和平均水平，使企業(yè)在找到自己位置的同時明確努力的方向，通過分析原因分享經(jīng)驗的方式，在全行業(yè)形成比學(xué)趕超互相促進共同進步的局面。

但是一些隸屬發(fā)電企業(yè)集團的垃圾焚燒電廠按照要求，嘗試參與“能效”對標(biāo)工作時，出現(xiàn)了一些問題。

雖然都是電廠，但垃圾焚燒電廠的根本目的是處理廢棄物，而不是發(fā)電。由于垃圾性狀和煤差異很大，垃圾焚燒項目在設(shè)計思路上與火電廠有很大差異，不能將能效作為重要的設(shè)計指標(biāo)。

（1）垃圾焚燒項目對二次污染的控制要求極為嚴(yán)格，因此垃圾焚燒發(fā)電項目在設(shè)計上更多的要考慮防治二次污染的要求。例如：為了滿足在爐膛內(nèi)抑制二噁英的產(chǎn)生，焚燒爐設(shè)計上必須滿足3T的要求，為此需要增大絕熱爐膛面積和增加煙氣含氧量，第一煙道不能設(shè)置屏式過熱器等，這些都會導(dǎo)致能效的降低。

（2）垃圾焚燒煙氣中HCl含量遠(yuǎn)比火電廠的高，腐蝕性比煤電廠煙氣也大很多，由此帶來鍋爐設(shè)計思路上的巨大差異。例如由于煙氣露點的降低，垃圾焚燒鍋爐尾部設(shè)計排煙溫度需要比常規(guī)燃煤鍋爐高出40～50℃，以避免低溫腐蝕。

（3）垃圾與煤不同，其熱值在垃圾焚燒項目運行過程中會逐漸升高，為此在設(shè)計階段，一般要求將垃圾設(shè)計熱值MCR點選擇在8～10年后垃圾將達到的熱值點，這會導(dǎo)致在項目運行前期入爐垃圾熱值低于設(shè)計值，造成鍋爐效率降低。

目的不一樣，導(dǎo)致垃圾焚燒電廠不能象火電廠那樣，從設(shè)計上將能效放在至高無上的位置。而在運行中當(dāng)能效與污染防治出現(xiàn)矛盾時，必須首先滿足后者的要求。因此將“能效”作為垃圾焚燒項目唯一的判斷標(biāo)準(zhǔn)是不合適的。垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)要開展對標(biāo)工作，需要建立符合垃圾焚燒電廠特點的對標(biāo)體系。

3 “處理利用效率”概念的提出

從運營要求來看，垃圾焚燒電廠要同時滿足兩個方面的要求：一是處理好城市生活垃圾；二是充分利用焚燒垃圾產(chǎn)生的能量。處理為主，利用為輔，都很重要，處理不好，就無法生存，利用不好就難以發(fā)展。評價垃圾焚燒電廠的運營管理水平，必須兼顧考慮處理水平利用效率，也就是“處理利用效率”。

同為發(fā)電，垃圾焚燒發(fā)電等利用廢棄物發(fā)電的目的是處理廢棄物，在處理好廢棄物的基礎(chǔ)上，充分利用熱能發(fā)電。都是對標(biāo)，能效對標(biāo)的目的是引導(dǎo)企業(yè)提升能源轉(zhuǎn)換效率，同時兼顧環(huán)保問題。處理利用效率對標(biāo)的目的是引導(dǎo)企業(yè)在處理好廢棄物的基礎(chǔ)上提高發(fā)電效率。

4 垃圾焚燒電廠處理利用效率對標(biāo)體系的建立

垃圾焚燒電廠的生產(chǎn)流程可以形象地概括為“一進四出”，既吃進垃圾，排出爐渣、排放飛灰、排放煙氣（交換產(chǎn)生熱量后）、產(chǎn)生滲濾液。處理利用效率的指標(biāo)必然從“四出”中綜合分析產(chǎn)生。

既然是廢棄物處理項目的評價體系，必然要遵循綜合利用的指導(dǎo)原則既無害化、減量化、資源化，所以無害化、減量化程度自然成為處理水平的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)，資源化程度是利用效率的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)。因此，“處理利用效率”中的處理水平應(yīng)該由“四出”的指標(biāo)來綜合確定，利用效率應(yīng)該由“噸垃圾產(chǎn)熱量（也可換算成噸垃圾發(fā)電量）”來描述，因為“噸垃圾產(chǎn)熱量”更直接，可以統(tǒng)一包括供熱電廠，也很容易通過垃圾焚燒電廠熱電轉(zhuǎn)換率平均水平折算成“噸垃圾發(fā)電量”，所以選擇“噸垃圾產(chǎn)熱量”更合適。加上電廠常規(guī)指標(biāo)“系統(tǒng)年運行小時數(shù)”和“廠用電率”，可以形成如下垃圾焚燒電廠處理利用效率對標(biāo)體系：

（1）噸垃圾處理成本（元/ t）

噸垃圾處理成本=年生產(chǎn)運行總費用/年入廠垃圾總量

（2）入廠噸垃圾產(chǎn)熱量（kJ/t）、入廠噸垃圾發(fā)電量（kWh/t）

入廠噸垃圾產(chǎn)熱量=（年產(chǎn)汽量×年蒸汽平均焓值－年給水量×年給水平均焓值）/年入廠垃圾總量

入廠噸垃圾發(fā)電量=（年發(fā)電總量＋年供熱折算電量）/年入廠垃圾總量

（3）熱灼減率（%）

P＝（A－B）／A×100%

式中：P－熱灼減率；A－干燥后的原始焚燒爐渣在室溫下的質(zhì)量（g）；B－焚燒爐渣經(jīng)600±25℃3h灼熱，然后冷卻室溫后的質(zhì)量（g）。

（4）系統(tǒng)年運行小時（h）

（5）飛灰產(chǎn)生率（%）

飛灰產(chǎn)生率=年出廠飛灰總量/年入爐垃圾總量

（6）廠用電率（%）

廠用電率=（年發(fā)電量-年上網(wǎng)電量）/年發(fā)電量

5 想法及建議

在各指標(biāo)的定義中，如下幾個指標(biāo)特別值得關(guān)注：

（1）熱灼減率。是評價減量化水平的指標(biāo)，可以客觀真實地反映垃圾的燃盡情況，通過該指標(biāo)來評價減量化水平最直接最真實，并且不受垃圾品相的影響，甚至可以間接地反映爐膛的燃燒水平，也可以間接地反映無害化程度。當(dāng)然這要建立在科學(xué)合理取樣基礎(chǔ)上。

（2）噸垃圾直接處理成本。是直接評價電廠處理廢棄物盈利能力的指標(biāo)，不是越大越好，也不是越小越好，要與煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)，滲濾液處理標(biāo)準(zhǔn)，飛灰處理方式等邊界條件綜合起來考慮。

（3）噸垃圾產(chǎn)熱量/發(fā)電量。是直接評價電廠利用廢棄物盈利能力的指標(biāo)，應(yīng)該是電廠管理者十分關(guān)注的指標(biāo)，在滿足處理水平的基礎(chǔ)上，越高越好。

對標(biāo)工作的主要目的不應(yīng)該只是樹標(biāo)桿發(fā)獎牌給企業(yè)榮譽，是借助行業(yè)力量理出行業(yè)平均水平和標(biāo)桿水平，供政府制定政策參考，讓企業(yè)找到比學(xué)趕超的方向，促進行業(yè)的進步與發(fā)展的目的。

另外，借助其他行業(yè)經(jīng)驗，垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)完全可以通過“噸垃圾直接處理成本”和“噸垃圾產(chǎn)熱量/發(fā)電量”指標(biāo)的對比分析，可以判斷出“垃圾處置費”和“每噸垃圾折算上網(wǎng)電量”的標(biāo)準(zhǔn)是否合適，并建議政府調(diào)整相關(guān)政策。

當(dāng)然，為打消一些垃圾焚燒發(fā)電廠的顧慮，早期對標(biāo)結(jié)果的公布要與參與對標(biāo)電廠協(xié)商，不給企業(yè)造成太大的壓力，避免數(shù)據(jù)造假，保證結(jié)果真實反映行業(yè)水平，選擇只公布平均水平和前三名的做法。

6 結(jié)束語

行業(yè)對標(biāo)工作是企業(yè)借助行業(yè)力量立標(biāo)桿、找方向，找基準(zhǔn)、標(biāo)定行業(yè)水平的工作，對內(nèi)可以產(chǎn)生動力，促進提升；對外可以展示成就和水平，是一件十分有意義的事情。

處理利用效率對標(biāo)體系比較好地解決了評價垃圾焚燒發(fā)電等廢棄物發(fā)電企業(yè)運行管理水平的問題，通過完善發(fā)展，可以成為廢棄物發(fā)電產(chǎn)業(yè)對標(biāo)工作的方向。