時間:2024-07-03 10:16
來源:中國固廢網
作者:趙利偉整理
“中國的生活垃圾焚燒發電廠經過這些年的發展,已經世界領先了,但還有很多地方需要優化提升。”
在“2024(第十一屆)上海固廢熱點論壇”上,上??岛悱h境股份有限公司首席技術官焦學軍以《垃圾焚燒發電能源利用效率大幅提升的思考與實踐》為題發表演講。他指出,生活垃圾焚燒發電項目具備“能源節約”和“環境保護”的雙重功效。能效的提升不光企業重視,國家政策層面也相當重視,推進能效提升不但可以增加收益,改善項目的經濟效益,對于實現碳減排和“3060”目標具有重要的建設意義。
焦學軍
01 我國垃圾焚燒發電行業能效現狀
我國人口基數大,每人每日生活垃圾生產量大致介于 0.8 ~ 1.5千克之間,居民生活垃圾處理是一個重要的環保問題、民生問題。
生活垃圾焚燒發電項目,是具有“能源屬性”的環保設施,是城鄉市政基礎設施。垃圾焚燒發電兼具能源和環保雙重價值,在我國主要由住建部和生態環境部管理。國家高度重視能效提升,尤其在工業余熱利用方面。此前,光大環境、康恒環境等行業代表參與了由國家能源局專門召開的全國性會議,會議主題圍繞“如何利用中國北方的工業余熱”的話題展開,會上首次將垃圾焚燒發電作為工業余熱利用的重要部分進行討論,展示了垃圾焚燒發電在經濟效益、環境效益和碳排放效益方面的顯著成果。提升垃圾焚燒發電能效不僅能增加收益,改善項目的經濟效益,還對實現“3060”碳減排目標具有重要推動作用。
焦學軍現場展示了一份數據,數據收集了我國32個純發電的生活垃圾焚燒發電廠能源利用效率全廠性能測試結果。數據顯示,這些廠的平均熱效率為25.31%,總體范圍在19.42%~31.60%。盡管32個項目只是我國垃圾焚燒發電項目的一小部分,但也能大致反映行業能源利用效率情況:全廠熱效率最高31.60%,這個數字是全國頂尖水平,即使放在歐洲也屬于高效;25%~26%是國內1000多座垃圾焚燒發電廠的平均熱效率水平;28%~29%屬于優秀水平,大于30%的則寥寥無幾。
02 能源利用效率評價方法
能源利用效率評估方法有兩個,一是歐盟能源利用效率評估(R1計算公式),另一個是我國的WtE-能源利用效率評估方法。
根據歐盟《廢棄物框架指令》,能源利用率R1計算公式為:
R1是衡量生活垃圾焚燒發電廠從垃圾中回收能源程度的績效指標。R1評價中,分子中的Ep(產生的電或熱)需調整系數(輸出電能乘以產電系數2.6,輸出熱能乘以產熱系數1.1),再減去非垃圾燃料熱量,以0.97(默認浪費率)為分母系數。R1≥0.65,垃圾焚燒發電廠為資源化利用設施,R1<0.65,垃圾焚燒發電廠為垃圾處理設施。中國目前僅兩廠參與此評審,均未達標。
在歐盟能源利用效率評估基礎上,我國也出臺了相關標準,住建部 2016 年標準中能源效率評價參數公式與歐盟類似,電能系數因我國火電廠熱效率低而變為 2.86,其他基本沿用了歐盟的參數。
我國兩試點廠均按此標準計算,均未達標。焦學軍指出,我們一直呼吁提升垃圾焚燒發電廠的能源效率,這也需要政策的激勵以推動行業創新,進而提升行業能效水平。
下圖是歐洲和國內部分垃圾焚燒發電廠能效分析。歐盟垃圾焚燒發電廠蒸汽供熱、熱電聯供能效R1值分別為0.64、0.76,均高于單純發電模式能效。
歐洲和國內部分垃圾焚燒發電廠能效分析對比
我國垃圾焚燒發電廠大多為單純發電模式,排煙、排汽熱量利用不充分。從上圖對比來看,我國與歐洲在垃圾焚燒發電廠的能源利用效率上存在顯著差異,歐洲R1參數顯著較高。這是因為歐洲很多廠尤其北歐個別廠充分利用熱能,尤其煙氣余熱,全廠能源利用率可超 100%。因為分母是低位熱值,把煙氣的熱量利用起來,意味著把高位熱值用起來,所以會超過100%。
常規全廠熱效率計算方法是有用能量除以替代熱量,在熱電聯供的情況下,全廠熱效率顯著提升,因為熱能也被視為有用能量,而分母(替代的熱量)保持不變,把供熱量和煙氣的熱加起來,就是大幅提升的效果。這種高效熱能利用技術使得歐洲垃圾焚燒發電廠的能源利用效率遠高于我國。我國需因地制宜拓寬垃圾焚燒發電廠的熱利用渠道來提升能效。
03 能源利用效率提升技術
當前,我國垃圾焚燒發電全廠能效較低,可回收利用低品位能量提高電廠能源利用效率,包括:提高發電蒸汽參數、排煙損失利用、凝汽損失利用等。煙氣余熱利用、循環水熱泵、背壓機組等多方案可助力能效提升。
熱用戶的需求,是實現余熱充分利用的關鍵。提高蒸汽參數以增強發電效率并減少排煙損失,相關技術已相當成熟,關鍵在于管理與領導決策。以康恒環境青島市西海岸垃圾焚燒發電項目為例,項目方多次向領導介紹后獲重視,從項目立項到供暖機開始供暖僅用了短短幾個月時間,該項目預計每年為當地居民供暖78萬吉焦。這背后是公司領導層的高度重視和主動推進,這不僅帶來了經濟效益,還推動了當地能源結構的優化。通過管理創新和技術創新,主動應對市場變化,是實現能源利用效率提升和環保目標的關鍵。
04 康恒環境垃圾焚燒能效提升實踐
編輯:趙凡
版權聲明: 凡注明來源為“中國水網/中國固廢網/中國大氣網“的所有內容,包括但不限于文字、圖表、音頻視頻等,版權均屬E20環境平臺所有,如有轉載,請注明來源和作者。E20環境平臺保留責任追究的權利。