不带余热利用的小型焚烧设施没出路？
【谷腾环保网讯】近日，在国家发改委、住建部、生态环境部等五部委联合印发的《关于加强县级地区生活垃圾焚烧处理设施建设的指导意见》（以下简称《指导意见》）中明确，“积极开展小型焚烧试点”。
“小型焚烧处理设施从‘十三五’时期的不鼓励建设，到‘十四五’时期被重点支持，可见政策的倾斜力度有多大。”E20研究院固废研究中心行业分析师张磊说，“当前，我国大中城市垃圾焚烧处理产能已经基本饱和，但县域垃圾处理存在较大短板。在原生垃圾‘零填埋’的引导下，小型焚烧处理设施成为未来的发展趋势。”
为什么要积极开展小型焚烧试点？
中国城市建设研究院有限公司总工程师徐海云告诉本报记者：“受生活垃圾焚烧发电厂规模效益因素的影响，很长一段时间内，国家不鼓励建设规模在300吨/日以下的垃圾焚烧发电厂，单台处理能力在300吨/日以下的焚烧炉很少生产。目前，我国规模在300吨/日以下的垃圾焚烧发电厂一般不允许立项建设，但这并不是技术门槛，很多发达国家并没有这样的限制。”
据统计，2016年，韩国45座垃圾焚烧发电厂中有15座处理能力为200吨/日，7座为70吨/日—200吨/日。2018年，法国121座垃圾焚烧发电厂的年焚烧处理量为1400万吨，平均每座厂的年处理能力为11.6万吨(相当于300吨/日)，其中54座的处理能力小于300吨/日，25座为80吨/日—135吨/日，29座为135吨/日—300吨/日。2019年，日本有384座垃圾焚烧发电厂，其中188座的处理能力为100吨/日—300吨/日，25座为50吨/日—100吨/日，两座为30吨/日—505吨/日。在德国、瑞士，同样分布有一定数量的小型垃圾焚烧发电厂。
中城院（北京）环境科技有限公司副总经理吴剑认为：“对比日本等其他国家，国土面积狭小、人口居住相对较集中，便于建设集约化小型垃圾焚烧设施。而我国疆域辽阔，不同地区地理环境差异很大，尤其是对西北、西南、东北等偏远地区来说，不仅人口居住密度低，人均垃圾产生量少，而且相邻县域相隔较远。据统计，我国约35%的县级市、80%的县城垃圾清运量不足200吨/日。”
为适应我国县级地区的实际情况，《指导意见》明确要积极开展小型焚烧试点，但不可盲目建设，而要循序渐进地推进相关工作。以中西部和东北地区、边境地区为重点，选取人口密度较低、垃圾产生量较少的部分县级地区积极开展小型焚烧试点，重点围绕技术装备、热用途、运营管理模式、相关标准等探索形成可复制、可推广的经验。对试点地区的小型焚烧设施，各地可在试点期间根据实际确定适用的技术参数和标准要求。同时研究小型生活垃圾焚烧设施污染排放特征，健全标准体系。
小型焚烧处理设施的前车之鉴
徐海云告诉记者：“20多年来，全国各地对小型垃圾焚烧处理设施进行过各种探索，教训是非常深刻的。例如，2010年以前江苏省溧阳市、浙江省诸暨市使用过立式热解焚烧炉，处理能力为100吨/日。2011年，福建省约有300多座小型‘闷烧炉’。这种焚烧炉设备简陋，没有烟气处理设施，吨投资在5万元左右，运行成本主要为人工成本，折合吨处理成本约为10元—50元。此后，江西、安徽、湖北、湖南、广西、云南、贵州、西藏、青海等地进行了各种形式的小型焚烧处理探索，处理规模从日处理几百公斤到日处理100吨不等，单台投资从几万元到几千万元不等，处理技术包括所谓热解、气化等。这些小型焚烧炉可以简单地解决垃圾堆放产生的卫生和环境问题，但其烟气排放污染显著，特别是维护运行也会成为难题，往往与露天焚烧没有太大差异。”
目前，我国主要的垃圾焚烧装备制造企业都在往“大”的方向发展。大规模焚烧炉的优势在于不仅能有效降低焚烧厂的单位投资与运行成本，还能降低设备故障率、提高稳定性，烟气更容易达标排放。
相比较而言，小规模焚烧炉炉膛小、垃圾少，热稳定性差，炉温波动大、烟气成分波动也大，很难达到稳定工况下烟气、二噁英等污染物达标排放。如果要稳定焚烧，需要添加柴油等燃料助燃，但会大幅增加成本。
既要实现原生生活垃圾“零填埋”的目标，又要充分考虑县级地区实际承受能力，这道难题怎么解？技术创新成为第一把钥匙。
针对这些问题，《指导意见》强调要推动技术研发攻关。针对小型生活垃圾焚烧装备存在的烟气处理不达标、运行不稳定等技术瓶颈，形成急需研发攻关的小型焚烧技术装备清单，组织国内骨干企业和科研院所通过“揭榜挂帅”等方式开展研发攻关。
同时，要健全标准体系，研究小型生活垃圾焚烧处理设施污染排放特征，提出适用可行的废气、废水、灰渣等污染防治要求。建立健全小型生活垃圾焚烧处理项目建设标准、环保标准以及相关配套技术规范。
不带余热利用的小型焚烧处理设施没有出路
徐海云告诉记者：“实践已经表明，不带余热利用的小型焚烧处理设施没有出路。焚烧并进行余热利用不仅是节能的需要，也是环保的需要。例如，我国处理医疗垃圾的小型焚烧炉的处理规模通常为5吨/日—10吨/日。其没有余热利用方式，处理成本在2000元/吨左右,烟气处理往往还不能稳定达标。在没有余热利用的情况下，通常采用喷水的方式降温，难以保证稳定性。而发电等余热利用方式可以帮助烟气快速降温，增强烟气稳定性。”
吴剑说：“当前县域小焚烧处理设施遇到的最大难点，当属在各方面达标情况下如何解决经济性较差的问题。在不具备上发电设施的情况下，对比德国、瑞典、日本等其他国家，我国县域小焚烧设施缺乏可以余热利用、市政供暖等其他提高经济收益的方式。比如，瑞典近100％的热处理设施均对热能进行循环再利用，小型垃圾焚烧发电设施可以为附近地区提供廉价热能；2020年，日本各类垃圾焚烧处理设施1056 座，约738家焚烧厂有余热利用设施，占比高达70%，规模越小（50吨/日以下），余热利用越少，其余稍大规模百吨级别焚烧处理设施，几乎都能实现供热和发电双重收益。”
为推动探索余热多元化利用，《指导意见》指出，加强垃圾焚烧项目与已布局的工业园区供热、市政供暖、农业用热等衔接联动，丰富余热利用途径，降低设施运营成本。有条件的地区要优先利用生活垃圾和农林废弃物替代化石能源供热供暖。
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