生活垃圾焚燒廠資源利用水平調研分析

宋薇，尹水娥，蒲志紅

（中國城市建設研究院有限公司，北京100120）

生活垃圾焚燒廠資源利用水平調研分析

宋薇，尹水娥，蒲志紅

（中國城市建設研究院有限公司，北京100120）

生活垃圾焚燒是生物質資源綜合利用的一種重要方式，其資源利用水平因技術類型、輔助燃料量等因素不同而有所差異。在對焚燒廠能源流向分析的基礎上，利用指標對焚燒廠資源化利用水平進行分析評價，從而為進一步提高我國垃圾焚燒資源化利用水平提供決策依據。

生活垃圾焚燒廠；資源利用水平；噸生活垃圾凈發電量

焚燒不僅是我國主要的生活垃圾處理方式之一，也是重要的生物質資源綜合利用方式。2014年我國共建成垃圾焚燒發電廠188座，設計日處理規模1.86×105t［1］。根據《國家鼓勵的資源綜合利用認定管理辦法》（以下稱《管理辦法》）規定，通過認定的垃圾焚燒企業（機組），可以享受國家資源綜合利用優惠政策，包括電價補貼以及稅收減免政策。因此，資源綜合利用認定對垃圾焚燒發電廠經濟效益具有很大的影響。由于垃圾焚燒廠技術類型差異，添加外加燃料量不同，實際垃圾焚燒廠的資源利用水平是不同的。本研究在對垃圾焚燒廠實際運行情況調研的基礎上，利用指標分析生活垃圾與輔助燃料對全廠發電量的貢獻情況，并對不同爐型焚燒廠進行比較，從而為更好地落實我國生活垃圾綜合利用發電認定政策提供數據支持。

1 垃圾焚燒發電廠生物質資源利用水平研究方法

1.1 垃圾焚燒發電廠能量流向

生活垃圾與外加輔助燃料在焚燒爐燃燒，并通過余熱鍋爐將自身的熱量轉化至蒸汽熱量，再經汽輪機與發電機，將蒸汽熱量轉化成電能。其中一部分電能作為廠自用電，剩余電能通過輸送電系統成為上網電，見圖1。

圖1 生活垃圾焚燒發電廠能量流向

1.2 資源利用水平指標

通過分析垃圾焚燒廠的能源流向，焚燒廠的資源利用水平有4種表征方式：

噸垃圾發電量=廠總發電量/垃圾量（1）

噸垃圾凈發電量=（廠總發電量-外加燃料發電量）/垃圾量（2）

噸垃圾上網電量=（廠總發電量-廠自用電量）/垃圾量（3）

噸垃圾凈上網電量=（廠總發電量-外加燃料發電量-廠自用電量）/垃圾量（4）

目前行業內常用的資源利用水平指標為噸垃圾發電量與噸垃圾上網電量，其中噸垃圾上網電量扣除了廠自用電量，是目前電價補貼結算的依據，并且按照《關于完善垃圾焚燒發電價格政策的通知》規定每噸生活垃圾折算上網電量為280kWh，并執行全國統一垃圾發電標桿電價0.65元/kWh；其余上網電量執行當地同類燃煤發電機組上網電價。因此噸垃圾上網電量是企業最為關注的生產指標。但這其中包含了生活垃圾與輔助燃料共同產生的電量，為此提出了噸垃圾凈上網電量指標，以表征真正由垃圾產生的電量情況。

1.3 指標計算案例

某爐排爐垃圾焚燒廠處理規模1 600 t/d，配置2×800 t/d焚燒爐、2×73.8 t/h余熱鍋爐及2×15 MW汽輪發電機組。2012年全年進廠垃圾處理量為7.713 38×105t，總發電量2.190 82×108kWh，廠自用電率為15.54%，外加燃料為0#輕柴油，年消耗量為112.19 t。

1.3.1 輔助燃料發電量

0#輕柴油的熱值為40128kJ/kg，折標煤系數為1.37kg/kg；依據國家能源局公布的2012年6000kW及以上供電標準煤耗率為326 g/kWh。為簡化計算與比較，同時考慮燃煤電廠不同規模機組的效率影響，根據實際經驗，在此統一取供電標準煤耗率為360g/kWh，則燃料單位發電量為0.2628kg/kWh。該廠所用的112.19t0#輕柴油可發電4.269×105kWh。

1.3.2 發電指標計算

該廠全年垃圾與外加燃料的總發電量為2.19082× 108kWh，外加燃料發電量為4.269×105kWh，則生活垃圾的發電量為2.186 551×108kWh；進廠垃圾處理量為7.713 38×105t，則噸垃圾發電量為284 kWh，噸垃圾凈發電量為283 kWh。

該廠自用電率為15.54%，廠自用電量為3.404 53×107kWh，則噸垃圾上網電量240 kWh，噸垃圾凈上網電量為239 kWh。

2 我國生活垃圾焚燒廠的資源利用水平

調研了國內爐排爐和流化床焚燒廠的運行情況，其運行數據如表1～2所示。

表1 2012年國內爐排爐垃圾焚燒廠資源利用水平情況

表2 國內流化床垃圾焚燒廠資源利用水平情況

2.1 我國爐排爐焚燒廠的資源利用水平

調研了國內10個爐排爐垃圾焚燒廠的運行數據，并對各廠的生物質資源利用水平指標進行計算，結果見表1。由表可見，國內爐排爐焚燒廠的外加燃料主要是0#輕柴油，噸垃圾發電量為231～380 kWh、噸垃圾凈發電量230～379 kWh、噸垃圾上網電量184～318 kWh；噸垃圾凈上網電量184～317 kWh。

2.2 我國流化床焚燒廠的資源利用水平

調研了國內2個流化床垃圾焚燒廠的運行數據，并對其資源利用水平指標進行計算，結果見表2。由表可見：噸垃圾發電量185～333 kWh，噸垃圾上網電量133～263 kWh；噸垃圾凈發電量為96～196 kWh，噸垃圾凈上網電量26～133 kWh。總體看來，噸垃圾發電量與噸垃圾凈發電量，噸垃圾上網電量與噸垃圾凈上網電量之間可相差到1倍，差別很大。

2.3 爐排爐與流化床垃圾焚燒廠資源利用水平對比分析

對比爐排爐垃圾焚燒廠與流化床垃圾焚燒廠的指標數據可以看出：爐排爐的噸垃圾發電量與凈發電量、噸垃圾上網電量與凈上網電量之間的差別不大，即輔助燃料對于發電量貢獻是比較小的；而流化床2組數據之間的差別很大，輔助燃料對全廠發電量的貢獻率很高。另外，對比爐排爐廠與流化床廠的噸垃圾凈發電量與凈上網電量可以看出，爐排爐的資源利用水平普遍高于流化床。

3 結論與建議

通過對比分析我國焚燒廠的噸垃圾發電量以及凈發電量可以看出，流化床在滿足“資源綜合利用電廠認定”要求（每月垃圾的實際使用量不低于設計額定值的90%；垃圾使用量應不低于入爐燃料的80%（質量比））時，其上網電量中有很大一部分來自于輔助燃料的貢獻，這與國家制定政策以鼓勵與扶持資源綜合利用的初衷相背離。為此建議研究出臺更為細化的垃圾焚燒發電認定細則，引入噸垃圾凈上網電量（扣除自用和外加燃料對發電量的貢獻）指標，進一步提高垃圾焚燒發電資源綜合認定的規范性，以提高該政策對垃圾焚燒資源化利用水平的引導作用。

［1］住房和城鄉建設部.中國城市建設統計年鑒2014［M］.北京：中國統計出版社，2014.

Resource Utilization Level of Municipal Solid Waste Incineration Plants

Song Wei，Yin Shuie，Pu Zhihong
（China Urban Construction Design&Research Institute Co.Ltd.，Beijing100120）

Municipal solid waste incineration isan important way for comprehensive utilization of biomassresource，the resource utilization level isdifferent due to the different technology typesand different auxiliary fuel consumption.On the basisof the analysis on energy flow of incineration plants，with the help of indicator system，the resource utilization level was evaluated and analyzed，so asto provide the decision-making basisto improve the resource utilization level ofmunicipal solid waste incineration in China.

municipal solid waste incineration plant；resource utilization level；waste（net）power generation per ton

X705

A

1005-8206（2017）03-0050-03

宋薇（1978—），高級工程師，主要從事生活垃圾處理技術與管理研究。

E-mail：weisong1840@sina.com。

2016-07-21