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深圳:垃圾焚烧发电与工业园“结媒” 打造“双循环”模式

发布日期:2016-01-15 作者:网络

由于深圳人口增长速度较快,城市生活垃圾的处理能力远跟不上城市发展和经济增长的步伐,且以填埋为主的处理方式将进一步加剧深圳土地资源紧缺的压力,因此,实现生活垃圾的无害化处理与资源化技术,消除环境的二次污染,节约土地资源,是实现低碳生态建设目标的关键问题之一。近年来,为破解“垃圾围城”难题,深圳通过大力发展垃圾焚烧发电,推进填埋气体、餐厨垃圾和建筑垃圾综合利用,使全市固体废弃物资源化率得到大幅提升。据悉,深圳目前已建成投入运营的焚烧发电厂有7座,垃圾焚烧处理能力7875吨/日;每天有55%的垃圾进行焚烧,发电量约11.6亿度/年,位居全国第一。

将垃圾焚烧发电余热用于整个工业园区生产,同时又将工业园中水回送至发电厂作冷却用水。这种“双循环”的创新模式为深圳垃圾焚烧发电余热利用开辟了新途径。

垃圾焚烧发电规模全国最大

老虎坑垃圾焚烧发电厂位于深圳宝安区松岗街道塘下涌村老虎坑环境园内,是2005年深圳市重大建设项目。设计处理规模为4200吨/日,占地面积10.21公顷。该发电厂工分为两期进行建设:一期工程项目设计处理规模为1200吨/日,工程已于2006年5月投入使用,运营期为25年;二期工程位于一期工程北侧,日处理城市垃圾3000吨,项目于2011年底建成并投入使用。

二期工程项目建设过程注重节能、环保、低碳经济,积极推广了国内领先的大容量750T/D西格斯(SEGHERS)垃圾焚烧炉应用、750T/D垃圾焚烧炉型SNCR系统运行研究与应用、垃圾焚烧发电厂烟气深度利用、双网融合一体化电气监控系统(ECS+NCR)在垃圾发电厂的应用、高压变频技术在垃圾焚烧发电厂引风机上的应用、大型垃圾焚烧发电厂控制监视一体化、垃圾焚烧全自动控制系统、全自动垃圾抓斗起重机在垃圾发电厂的应用、渗滤液回喷技术在垃圾电厂的应用、垃圾焚烧锅炉启动以风代油经济性分析、大型垃圾焚烧发电厂控制系统通讯总线技术、防渗防腐技术在垃圾焚烧发电厂钢筋混凝土垃圾储存池结构中的应用、高活化植物液气相反应法在垃圾焚烧发电厂渣池废气净化应用、沥滤液处理技术应用、大型垃圾焚烧发电厂热电联供为城市工业节能减排等15余项“五新技术”。

该厂采用BOT方式建设,由深圳能源集团下属的深圳市能源环保有限公司承建和运营。垃圾焚烧炉采用比利时西格斯公司的倾斜往复翻动式多级炉排技术和设备;余热锅炉采用西格斯技术国内制造;烟气净化采用西格斯公司的半干法-活性炭-布袋除尘技术与设备;汽发电机组国内制造。电厂的烟气排放控制指标严于国家标准,达到欧洲标准。

截至目前,老虎坑垃圾焚烧发电厂日处理生活垃圾总量达4200吨,可处理垃圾140万吨/年,年减排二氧化碳47.81万吨,二期工程建设投产后年发电量将达到5亿千瓦时以上,成为国内垃圾焚烧行业技术最先进,环保排放标准最高,建设规模最大的垃圾焚烧发电厂。

工业园年耗蒸汽20余万吨

良益工业园位于深圳宝安松岗街道塘下涌工业大道旁。园区内集聚了染整和水洗企业20多家,工艺技术先进,设备配套齐全,为深、港和珠三角提供棉、麻、丝绸、化纤等高档服装内衣面料和数码印花、水洗加工。园区须24小时不间断供汽,终端蒸汽参数要求在0.6MPa、200℃左右,用气量波动较大,日均1000吨左右。几年前,园内靠3台共50多吨/时蒸汽锅炉供汽,不但耗用大量能源,而且排放大量烟尘,污染周边环境,制约行业生存发展。

天时地利促成结媒

针对这种情况,良益工业园的创建者——深圳市良益实业公司董事长施国明同有关专家,提出利用垃圾焚烧发电余热蒸汽的方案。工业园离宝安老虎坑垃圾焚烧发电厂直线仅1.8千米,用汽量304吨/时。而老虎坑垃圾焚烧发电厂共有7台垃圾焚烧锅炉,可产生蒸汽380吨/时,供应30吨/时发电做完功的余热蒸汽完全没问题,利用垃圾焚烧发电做完功的余热蒸汽,经过减温减压,引入良益工业园作为生产用汽。工业园拆除锅炉,节能减排,垃圾焚烧发电厂余热蒸汽有了新的利用途径,一举两得。

良益工业园与深圳能源环保有限公司商定:深圳市良益实业公司负责投资建设供汽主管道和园区管网工程并运营管理,老虎坑垃圾焚烧发电厂负责自身内部技术改造。

实现双向循环

据参与该项目改造的业内专家张景升向记者介绍,将垃圾焚烧发电余热蒸汽用于工业园染整水洗生产,国内此前没有先例。因此项目在相关参数搜集分析、多种供热方案优选、设备选型和技术经济论证等方面做了大量工作。最后,老虎坑垃圾焚烧发电厂决定选择其二厂对工业园进行供热,采取“四炉两机供汽”模式。二厂有4条750吨/日处理规模的垃圾焚烧线,单台锅炉额定产汽量可到70.9吨/时,并配备安装2台30MW的抽凝式汽轮机,可确保供热的稳定性和汽轮发电机组较高的满发率,同时机组也具有较大的调整空间。发电厂将余热蒸汽经过减温减压为0.8MPa、235℃,输入蒸汽主管道,供汽给工业园。而良益工业园方面则根据地形,沿发电厂所在地老虎坑环境园的水库边铺设供热管道至良益工业园总汽缸,总长为2000米,并建设由总汽缸到工业园区各用户的管网。

为便于计算蒸汽量,张景升告诉记者,项目还在发电厂减温减压器出口处和良益工业园汽缸前分别设置蒸汽流量计算装置。良益工业园建电子计量监控室,实时监控总表和各分表的蒸汽流量、压力和温度等参数。

此外,考虑到老虎坑垃圾焚烧发电厂地势较高,循环冷却用水供应紧张。而良益工业园废水经过深度处理,完全符合发电厂循环冷却水要求。施国明又决策投资建成了日处理能力2200吨的废水深度处理系统、3200立方米蓄水池、输水系统及2000米管道。2014年10月已投入运行,每年可向发电厂供应冷却水66万吨左右。电厂定期对循环冷却水进行排污,以控制浓缩倍率。再将浓缩废水作为炉底炉渣输送机水封水和冷却水,与垃圾一起进入炉膛焚烧,从而实现印染废水零排放。

张景升给记者算了一笔“环保帐”:目前,余热蒸汽利用工程已正常运行一年半,工业园区每年耗用蒸汽20余万吨,100%利用老虎坑垃圾焚烧发电厂余热蒸汽,相当于年节约标煤2万吨;园区不耗用燃料,实现了烟尘“零”排放,年减排二氧化碳6万吨;同时,工业园区内的废水经过深度处理,一部分回用于生产,一部分供发电厂作为冷却水源,其余(约1/4)达标排放,年节约用水66万吨、减少化学需氧量排放75吨。

循环经济并非“高大上”

采访中,张景升表示,良益工业园将垃圾焚烧发电余热用于整个工业园生产,同时又将工业园中水回送电厂作冷却水,“双向循环”的创新模式为印染产业突破“瓶颈”、走低碳发展之路提供了新的范例;也为垃圾焚烧发电余热利用开劈了新途径,起到示范带动作用。我国是世界上垃圾包袱最沉重的国家之一。据统计,目前我国城市垃圾堆放总量已达70亿吨,而且产生量每年以约8.98%速度递增。并且,垃圾堆放占地总面积已达5亿平方米,相当于75万亩耕地大小。相比于“治标不治本”填埋处理方法,焚烧发电法既能让垃圾彻底“归零”,还可使垃圾变成电能造福人类,是较好的垃圾处理办法。在不需要供暖的南方地区,将发电余热用于工业园区,不但能显著提高热能利用效率、降低电厂冷凝成本,并且还能创收,可谓一举三得。

张景升认为:“良益工业园累计投资2000多万元,不但为园区提供了良好经营环境,同时也树立一个民间投资实现环境效益、社会效益的成功范例。这个案例说明,循环经济不一定非要‘高大上’、‘白富美’,并非一定要靠专业知识的累积、高端技术的堆砌,才能实现循环经济。它也可以走向平民化、大众化、简单化。科学的设计,合理的布局与利用,照样能达到循环的目的。”

正如我国循环经济领域殿堂级专家季昆森在几年前接受记者采访时所言:“要搞好循环经济就必须使循环经济平民化,家喻户晓,人人皆知,人人能出力,人人都出力,这是我们取胜的法宝。”

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