生活垃圾焚燒行業發展與評價管理

一、引言

生活垃圾焚燒技術已有一百多年的發展歷史，相較于傳統的生活垃圾處理技術，垃圾焚燒具有無害化徹底、減量化明顯、資源化容易實現等顯著技術優勢。正因為這些優勢，使得垃圾焚燒在人口較密集、經濟較發達、土地資源稀缺的城市廣泛應用。

我國垃圾焚燒始于20世紀80年代，雖然起步較晚，但發展迅速，已經成為眾多城市處理生活垃圾的主要方式。截至2023年6月，我國已投運并按國家“裝、樹、聯”要求聯網的垃圾焚燒設施共計1061座，總處理規模約105萬t/d。預計到“十四五”結束，我國投運的垃圾焚燒項目總處理規模將超過120萬t/d。

本文從垃圾焚燒行業快速發展之路、跨越式發展標志、發展驅動力、評價體系等方面進行介紹，對了解我國生活垃圾焚燒行業發展及現行評價體系具有重要意義。

二、我國垃圾焚燒行業快速發展之路

（一）起步階段

我國的垃圾焚燒是與改革開放同步進行的，并率先在改革開放特區行政主體主導與管理下，勇于擔當、先行先試、不怕失敗、決策建設并實施專業化運營，以解決日益突出的生活垃圾產生量問題。進而，根據國家政策先組建具有事業編制的項目管理組織機構，項目基本建成后，注冊成為實體公司，如深圳市環衛綜合處理廠、廈門市環衛綜合處理廠。在起步階段，我國垃圾焚燒工程技術與污染物控制指標處于空白期。深圳項目通過引進三菱馬丁技術設備，確定了采用層燃型焚燒技術的可行性。廈門項目通過引進瑞士馮諾爾層燃焚燒技術設備，確定了垃圾焚燒廠主廠房的基本布置模式，并確定了在我國垃圾焚燒煙氣排放標準空白期，采用引進國外技術設備及相關標準的原則。事實證明，自1995年前后與瑞士公司簽訂焚燒設備采購與服務合同開始，到2014年修訂煙氣排放國家標準期間，焚燒項目都能滿足相應煙氣凈化指標的要求。由此，開啟了我國采用較高起點層燃技術的引進、消化吸收，技術改造及創新的生活垃圾焚燒路徑。在垃圾焚燒起步階段，率先解決了我國的生活垃圾是可以用焚燒手段進行減量化與無害化處理的課題。

此后，上海江橋、上海御橋、寧波楓林、北京高安屯、天津雙港等焚燒項目，通過引進垃圾焚燒爐關鍵技術設備，積累了垃圾焚燒運行管理經驗，使我國大型生活垃圾焚燒工程管理逐漸走向成熟。其表現在以熱處理過程為基本原理形成的焚燒爐的特有結構和系統，是與垃圾特性相容的，實現了穩定焚燒、煙氣成分相對穩定的預期目標，并達到最佳可行的排放指標。從而針對我國生活垃圾特性，較好地解決了減少垃圾體積和危害、保持環境質量和污染物減排、實現低質熱能利用和資源節約的目的。

基于社會需求與經濟性的驅動，在我國引進焚燒技術階段，生活垃圾焚燒裝備國產化制造的探索有三個較為集中的表現。一是一批民營企業敢做吃螃蟹先鋒，采取大膽進入、謹慎投資的策略。證明在當時社會、環境、經濟條件下，民企具有可以承擔抗生活垃圾焚燒領域風險的能力。就其發展潛力來看，在謹慎投資條件下采用的系統設備壽命期偏低，運行管理投入不足，為其后續提升系統設備質量工作提出了更多要求。二是浙江大學、清華大學和中國科學院等科研機構創造性地應用先進流化技術并借鑒燃煤流化床的基本原理，開發具有各自結構特點的循環流化床鍋爐，打通了流化床鍋爐運行的路徑，處理規模向大型化發展，但存在焚燒工程、能源消耗、污染物排放控制等方面的瓶頸問題。加之，流化床垃圾焚燒鍋爐的運行操作在當時難度較大，操作運行人員總是處于精神高度緊張狀態，約束了其發展歷程。三是有民企在傳統往復爐排基礎上試制日處理數十噸、無汽水循環系統的垃圾焚燒爐。盡管其研發過程采取了改善垃圾燃燒特性、調整爐體結構與配風、將焚燒溫度提高到800℃左右等措施，仍未能阻礙其曇花一現的命運。其首要原因是缺失對生活垃圾特性的研究，以致運行適應性較差，配置水平與早期的簡易焚燒爐類似，不能滿足當時的運行與生態環境質量要求。

（二）發展與成熟階段

我國垃圾焚燒行業發展時期，形成了以國企為主導、民企共同發展的局面。其表現在這一時期建立起成熟的運行管理制度，創造了清潔舒適的廠區環境與工作環境，推進了焚燒主體設備的國產化進程，通過安全、可靠、環保建設運行，使公眾對焚燒廠產生從反對到支持的認知轉變，繼而破解了影響社會穩定的因素，促進了焚燒項目的跨越式發展。

2002年，住房和城鄉建設部發布《生活垃圾焚燒處理工程技術規范》，確定了現代化生活垃圾焚燒項目的建設模式。自2014版《生活垃圾焚燒污染控制標準》以后，生態環境部陸續發布“裝、樹、聯”、排污許可制度，向社會公開煙氣污染物運行排放數據、污染物檢測項目與頻次等規定，并依法實施監督管理。從而促進了垃圾焚燒主體對“煙、味、水、聲、灰”污染物進行穩定達標排放的管理。垃圾焚燒系統與生態環境質量標準，有效推動了行業焚燒處理工程和生態環境質量健康發展。同任何新事物發展過程均需不斷完善一樣，焚燒行業在發展過程中，需及時調整與燃燒基本規律、熱動設備安全可靠運行基本規律不相適應的問題，使垃圾焚燒過程的環境質量約束性要求與垃圾焚燒的工程基本規律達到無縫連接。

目前，我國生活垃圾焚燒處理工程已經步入成熟階段，生活垃圾焚燒項目已經超過1000座，垃圾焚燒處理規模多在600～2000 t/d，相應單臺處理規模以300～600 t/d居多。當前有向兩極延伸規?；l展的趨勢。一方面是向大規模方向發展，已經有全廠焚燒處理規模3000～5200 t/d的項目投入運行；自主制造的垃圾焚燒鍋爐單臺規模達到750～1000 t/d。另一方面是，針對我國偏遠地區，正在探討全廠處理規模120 t/d及以下小型焚燒項目。小型化發展的主要制約因素在于運行與維護管理技術力量問題、因調節能力很弱導致的污染物無法穩定排放問題、企業經濟效益問題等。

（三）垃圾焚燒項目的責任主體

在我國，垃圾焚燒的起步階段多屬于政府運作行為，項目建設責任主體是當地政府下屬的環境衛生主管部門。在我國垃圾焚燒項目早期建設之時，為適應政企分開的政策性規定，建設前期按行政管理模式組建相關管理機構，經體制改革轉為實體企業，實行項目經理負責制、部門專職管理、責權利明確的項目建制，也有國有企業入駐，從而奠定了我國垃圾焚燒行業健康發展的基礎。到垃圾焚燒的發展階段，一大批民營企業開始介入垃圾焚燒行業，成為推動我國垃圾焚燒發展的主力軍。截至2015年，形成一大批央企、國企和民企共進垃圾焚燒行業的局面。據統計，2015年219座垃圾焚燒廠中26座國企廠的處理規模達到總處理規模的21%，顯示出國企逐漸起到垃圾焚燒建設運行管理的主導作用。此后，諸多實力企業也陸續進駐焚燒行業。

三、垃圾焚燒廠跨越式發展的標志

垃圾焚燒行業引入電力行業兩票三制、分級檢修、安全管理與缺陷管理等運行管理制度，起到了建立行業安全、可靠、環保運行管理體制奠基石的作用，是實現垃圾焚燒行業跨越式發展的重要標志之一。

另一重要標志是大力推行包括環境整治在內的企業文化建設，做到廠區環境和主廠房人員聚集區的有效惡臭整治，創建出整潔舒適、美麗簡潔的工作環境。結合面向社會的參觀教育基地與年度企業環境和社會責任報告，切實起到宣傳垃圾焚燒的作用，提升了垃圾焚燒廠的社會形象，最終得到公眾對垃圾焚燒項目的理解、認可與支持。此外，垃圾焚燒廠內住宿和伙食條件的改善，建立起職工以廠為家的榮譽感，提高了職工工作效率。由此，建立起企業管理體系中的制度化、規范化行為準則，同時為推進國產化垃圾焚燒設備制造等方面樹立了榜樣作用。

還有一項標志是引進焚燒技術、實現國內制造，并在同樣質量條件下保證爐排關鍵部件的多種選擇，實現了材質優化、成本大幅下降。

四、垃圾焚燒行業發展驅動力

（一）工程基礎、經濟基礎與行政管理

國家相關法律法規是行業立足和發展之本，同時行業內有相關專業性標準進行規范指導。但在實際應用過程中，出現個別條文不規范的現象，有效解決此類問題將是行業成熟的標志，也是行業發展的驅動力。

有理論支撐的工程基礎同樣是行業發展的基本驅動力。垃圾焚燒工程基礎包括焚燒、環保、熱電工程及安全、經濟等諸多方面，其核心是垃圾焚燒鍋爐系統和煙氣凈化系統。這里的支撐理論包括基礎理論與專業理論。支撐垃圾焚燒工程的理論學科是熱能動力（包括燃燒、傳熱及流體力學）、生態環境與社會經濟。然而鑒于當前從事垃圾焚燒工作的人員工程技術素質較弱且水平參差不齊，需要繼續加強行業工程基礎的建設、對工程經驗進行積累和總結，以促進垃圾焚燒行業發展。

經濟基礎是垃圾焚燒行業高質量發展的驅動力。帶有適宜資金的企業進入垃圾焚燒行業，一方面能夠使焚燒廠工藝設備、建筑格局、職工工作環境得到顯著改觀；另一方面還是需要提倡勤儉節約，在滿足工藝設備質量、人居環境質量、污染物綜合排放指標控制、安全可靠運行等方面需求基礎上，項目設計符合工程基本原理并留有適當余量即可，以安全、可靠、環保、節能、減排、能效與經濟是否最佳作為判斷指標。從媒介效應看，“炫富”不是垃圾焚燒行業先進的標志，要避免建筑上華麗攀比、系統配置復雜性攀比、煙氣排放單個指標數值過低攀比等鋪張浪費的錯誤導向。

對垃圾焚燒行業來說，出于不同管轄范疇的行政管理，其目的都是要使焚燒項目依法依規地規范化運營。但因管轄范圍及其具備的技術思維重點不同，需要不同行政管理方基于工程基本規律的互相融合，而不是跨界忽視工程基本規律的監督管理，更不可以用商業模式替代工程規則。此外，在垃圾焚燒項目市場競爭的背景下，容易造成各項目深層次經驗的壁壘效應，需要行業內組織、總結各方經驗，為行政管理提供切實可行的管理規則。

（二）熱力循環的工程理論基礎

指導垃圾焚燒熱能轉換的基本工程理論是熱力學定律。熱力學確定了狀態參數溫度與溫標，熱力學第一定律確定了狀態參數內能和焓，熱力學第二定律確定了狀態參數熵。這些定律集中體現在改善熱效率而建立的卡諾循環和卡諾定理，同時也是垃圾焚燒項目運行管理及工程分析的熱力學基礎?；诳ㄖZ循環的理論朗肯循環是熱力工程理論分析的重要工具，但在實際應用中其不能代替實際朗肯循環，因為實際朗肯循環是在理論朗肯循環基礎上，計入各項損失的循環過程。這種損失包括：（1）蒸汽動力循環本身的損失，主要有高壓蒸汽管道的散熱與節流損失、汽輪機內部損失，還有給水泵有效能損失、系統漏汽損失等；（2）燃燒、傳熱過程的各項損失，主要有鍋爐不完全燃燒、散熱、燃燒氣體帶走熱量，氣—汽傳熱的有效能損失，冷凝器中的有效能損失，機械、電機、輔助設備等的能量損失；（3）實際運行管理過程中需要避免或減少的損失。

（三）主蒸汽參數

經濟效益是企業發展的基礎。提高熱經濟性的工程途徑之一是提高以蒸汽初壓P0、初溫T0為主要代表的鍋爐循環熱效率ηt。但T0的提高受到鍋爐材質、腐蝕及燃燒方式等諸多因素約束，保證層燃型垃圾焚燒鍋爐安全、可靠運行的T0是≤450℃。

蒸汽初壓力P0提高、機組進口蒸汽容積流量減小時，進汽流動損失、泄漏損失會對ηt產生明顯的影響（例如，某P0/T0=9.8 MPa/420℃的15 MW機組計算泄漏損失達到3.94%）。另外，從級間損失、熱損失兩項考慮，蒸汽壓力越高這兩項損失增加的比例會越大。特別是小功率機組的蒸汽容積流量偏小時，效率下降更明顯，甚至可能超過提高蒸汽參數帶來循環熱效率提高的效益。其基本規律在于：（1）P0與熱效率工況變化不是線性關系；（2）較高的蒸汽參數總是與較大的機組功率聯系在一起?？傊?，就垃圾焚燒鍋爐而言，需要與規模效應、跨媒介效應、熵增原理，還有金屬材料、儀表等級、給水品質等工程基礎綜合考量。

（四）垃圾焚燒系統設備的可靠性

可靠性是指，系統設備或元件在規定條件下和規定時間內，完成規定功能的概率或能力。其中，規定條件是指系統或產品所處的使用條件、環境條件與維護條件，包括機械條件、氣候條件、生物條件、物理條件和使用維護條件等。規定時間是指系統設備的使用時間、儲存時間等。規定功能一般指應具備的技術指標，包括用戶提出的指標和要求。垃圾焚燒系統設備的維護是在可靠性思想指導下進行的。

系統設備的可靠性是一個與時間有密切關系的量，符合使用時間越長系統越不可靠的工程規律。垃圾焚燒的可靠性工程是基于系統工程方法，運用概率論與數理統計等可靠性數學工具，采用失效物理的分析方法和邏輯推理，進行系統設備的故障研究。通過對可靠性數據進行收集統計與定量分析，進行失效機理及其發生概率研究，進而對系統設備進行可靠性預測，可靠性設計，可靠性試驗、評估與檢驗，從而進行可靠性控制、可靠性維修并綜合權衡經濟、功能等方面的得失，以完善質量管理，并將可靠性提高到滿意程度。

（五）焚燒煙氣二英類控制

2005年聯合國環境規劃署化學品處發布《二英和呋喃排放識別和量化標準工具包》，其中將各種不同焚燒技術水平的焚燒設施劃分為四類（表1）。對照這四類劃分，我國采用層燃技術建設的生活垃圾焚燒項目是跨過第1、第2、第3類，采用“SNCR＋半干法＋干法＋活性炭噴射＋袋式除塵”為主的高可靠性組合工藝，這也是我國目前垃圾焚燒廠能有效控制二英類排放的技術保證。另一保證措施則是運行管理全過程的規范化管理。

五、垃圾焚燒評價體系

從安全、可靠、環保規范化運營等方面考量的垃圾焚燒等級評價系統正在成功應用并持續完善中。在此基礎上，按國家相關標準要求，從節能、減排、能效角度考量，國際先進、國內領先與國內優秀三類指標的高效清潔焚燒評價體系也已成功應用。垃圾焚燒評價體系（包括生活垃圾焚燒廠等級評價系統與高效清潔焚燒評價系統）是根據現有相關標準，在住房和城鄉建設部指導下，由中國城市環境衛生協會（以下簡稱“中環協”）提出和執行，并得到行業認可的評價體系。

（一）生活垃圾焚燒廠等級評價

生活垃圾焚燒廠等級評價，是在生活垃圾焚燒項目建設運行過程中，以遵法守規，實現常態化安全、可靠、環?？刂浦笜藶榛鶞?，推進所在省區乃至全國生活垃圾焚燒廠總體運行水平提升所進行的綜合評價。住房和城鄉建設部城市建設司以總結經驗、推動行業規范化建設運行為目的，于2011年提出對生活垃圾焚燒廠進行等級評價，并委托中環協具體實施。2012年，中環協組織垃圾處理行業專家對當期運行的53座生活垃圾焚燒廠進行首次等級評價。此后，在對歷次評價經驗總結基礎上，對等級評價的組織、原則和內容，評價指標（以切實可行的定量指標為主，輔以定性評價指標），國家相關規定等方面進行改進，謹慎修訂不適宜的條款與指標。當前，采取垃圾焚燒主體自愿提出，中環協組織對其進行等級評價工作方式。至今，評選出近100個具有示范引領作用的項目，起到促進我國焚燒行業規范化建設運行管理的作用，得到行業普遍認可。

（二）高效清潔焚燒評價

生活垃圾清潔焚燒是指在現行法律框架內，以保護人體健康和環境質量為約束條件，以燃燒學、環境學、社會學的工程理論以及垃圾管理的辦法規定為基礎，用適宜的污染物控制指標與最佳可行工程技術裝備，通過科學的管理，減少垃圾的體積和危害，避免或減少焚燒過程的污染物，提高能源效率，實現生活垃圾常態化安全、可靠、環保、節能、減排與能效的焚燒處理。

獲得AAA級的垃圾焚燒廠，可依據《生活垃圾高效清潔焚燒評價指標體系標準》（T/HW 00026—2021），申請焚燒廠高效清潔焚燒評價。生活垃圾高效清潔焚燒管理指標涵蓋了工程管理、環境管理、生態文明等要求，包括焚燒工藝及裝備、煙氣惡臭噪聲污染物與CO控制、焚燒垃圾的資源和能源消耗、綜合利用與可靠性、清潔焚燒管理與生態環境五類指標。根據評價指標性質，建立包括定量評價指標和定性評價指標的評價模式。根據基準值評價結果，分為清潔焚燒領先水平（Ⅰ級）、清潔焚燒先進水平（Ⅱ級）、清潔焚燒一般水平（Ⅲ級）三個等級。目前，國內有兩個焚燒項目達到高效清潔焚燒Ⅱ級水平。

六、結論

我國生活垃圾焚燒行業在工程理論基礎、經濟效益、行政管理、系統可靠性等驅動下，經歷了起步探索、跨越式發展、穩定成熟幾個階段。在此過程中，國內代表企業在運行管理體制建立、企業文化建設、國產化裝備制造等方面作出很大貢獻。

我國生活垃圾焚燒行業已取得顯著成效，但在當前階段仍面臨一些新的發展形勢和挑戰，精細化運行管理水平的提高、提質增效是其亟需解決的問題方向。按國家相關標準要求，從安全、可靠、環保、節能、減排、能效等角度考量并建立的生活垃圾焚燒評價體系，對于樹立具有示范引領的標桿項目，促進我國焚燒行業規范化建設、運行管理，引領行業高質量發展具有重要作用。

（責任編輯：張秋辰）