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为何说垃圾焚烧发电能双重降碳?

作者:碳排放资网小编 发布时间:2022-02-15 14:41

  为何说垃圾焚烧发电能双重降碳?“十三五”期间,通过垃圾焚烧发电行业专项整治行动,行业基本全面达标,产生了良好的社会效益和环境效益。在碳达峰、碳中和目标背景下,探索垃圾焚烧发电行业的绿色价值,疏导可再生能源补贴退坡导致的行业负面情绪,有利于保障行业长效达标,巩固行业专项整治的标志性示范效应。

为何说垃圾焚烧发电能双重降碳?

  具有“控制甲烷排放+代替发电”双重碳减排效果

  生活垃圾处理设施是民生刚需设施,主流处理工艺为填埋和焚烧。垃圾填埋过程中产生的甲烷、二氧化碳均为温室气体,持续时间长、可控性不够强,且甲烷温室气体效应是二氧化碳的28倍。与垃圾填埋相比,垃圾焚烧发电能在较短时间内将垃圾转变为二氧化碳和热能,可控性更好,既能避免填埋过程的甲烷排放,又能通过热能回收发电而代替化石燃料,具有“控制甲烷排放+代替发电”的双重碳减排效果。

  以东部某设计焚烧规模2250吨/日的垃圾焚烧发电厂为例,年焚烧处理生活垃圾75万吨,年上网电量4.2亿千瓦时,则在设计运行期30年内可因代替化石燃料供电而减排二氧化碳660万吨,还因代替垃圾卫生填埋而减排甲烷80万吨(折合二氧化碳2249万吨),再扣除焚烧垃圾本身的碳排放,设计运行期30年内共可减排二氧化碳1681万吨。

  按照“十四五”有关规划,到2025年底,全国垃圾焚烧处理能力将达到80万吨/日左右,届时全国垃圾焚烧发电平均每年可因节约标煤0.26亿吨而减排二氧化碳0.5亿吨,平均每年还因代替垃圾卫生填埋而减排二氧化碳1.2亿吨。

为何说垃圾焚烧发电能双重降碳?

  探讨促进垃圾焚烧绿色价值转换的路径

  深入打好污染防治攻坚战,要坚持以实现减污降碳协同增效为总抓手。垃圾焚烧发电行业目前正处于深化整治阶段,进一步巩固拓展行业全面达标的示范成果、降低行业污染物排放、发掘碳减排潜力,并探索建立将垃圾焚烧发电的社会效益和环境效益折算为绿色价值的市场机制,是激活其高质量发展的重要动能。为此,可着力从以下几方面入手。

  一是以垃圾焚烧行业为样本,进一步丰富绿色发展理论的经济学阐释,细化行业长效达标乃至超低排放的公共产品价值评价体系,探索建立不同经济发展水平下将公共产品的社会效益、环境效益折算为绿色价值的方法体系。

  二是坚持监管帮扶并举,缩短行业走向绿色发展的适应周期。进一步完善监管、执法方面的法律和制度体系,使行业企业适应“互联网+全天候监管+非现场执法”新常态。持续开展精准帮扶,坚持严管帮扶并举,做到抓早抓小、防微杜渐。

  三是充分发挥自动监测大数据的决策依据作用。进一步挖掘“互联网+全天候监管+非现场执法”体系的决策支持功能,在相关政策的制定、实施过程中,应用大数据分析做好实施效果跟踪评估以及实施路径精准调控,督促市场不断向健康有序方向进化。

  四是优化经济政策联动机制。进一步探索减污降碳的激励约束机制,完善环境违法与可再生能源补贴、税收优惠等方面的联动机制,科学预判市场下沉背景下小规模垃圾焚烧发电厂的发展路径,提前做好监管部署,保障行业发展的绿色底色和质量成色

  生活垃圾焚烧发电的主要原理是以生活垃圾作为燃料,放入锅炉中燃烧,将其产生的过热蒸汽输入汽轮机,实现由热能转化为电能的过程。整个工艺流程主要由垃圾接收输送系统、垃圾焚烧炉系统、余热回收系统、汽轮发电机及热力系统、烟气净化系统、灰渣处理系统、垃圾渗滤液处理系统等组成,因此,下面我们依照次此顺序向大家介绍垃圾焚烧发电工艺流程。前端接收——垃圾接收输送系统

  垃圾车由厂区的物流门进厂,经地磅称重后,车辆依照指示驶入垃圾卸料大厅,将垃圾倾倒入垃圾储坑。汽车通过后车斗将几吨至二十几吨不等的垃圾卸进垃圾储坑,按照要求垃圾储坑内的垃圾会停留7-10天,经发酵脱水后热值显著提升,可满足垃圾炉的焚烧要求。

  垃圾焚烧发电过程中,臭味气体的逸散对周围环境和操作工人的身体健康造成一定的影响,所以垃圾焚烧发电过程的防臭是一个困扰运营人员的难题。通常,工作人员会在垃圾储坑上部安装一次风机,垃圾储坑内的空气被一次风机抽至焚烧炉,使得臭气也进入炉中得以焚烧,转化成无臭气体,以控制臭味和甲烷气的积聚。另外,通过抽气等手段,使垃圾储坑保持负压,防止坑内的臭气外溢。

  目前国内外基本采用往复式炉排炉垃圾焚烧技术,垃圾抓斗将仓内垃圾提升到给料斗,通过给料槽连续不断加料到炉排入口。在推料器的作用下,垃圾首先进入排炉干燥区,通过炉排的动作,垃圾在炉排上往前移动到燃烧区,最后到达燃烬区,确保垃圾在850℃~1100℃高温下得到充分燃烧。

  国内设计院会根据当地处理垃圾的热值,水分,成份等基础数据,选择合适的炉排形式进行选型。下面几张图片是垃圾炉排的一个基本的示意图(其中上面两张是炉排正在安装,下面两张则是安装完毕待运行的状态)

  如果焚烧炉开始焚烧垃圾,就没有办法在炉内给大家拍照了,左图是在炉外拍到的炉内燃烧的景象,在炉排上堆着的就是燃烧着的垃圾

  余热回收系统

  焚烧炉的上部即为锅炉,焚烧炉出来的烟气温度约为850℃,首先被焚烧炉上部第一通道的水冷壁管吸收部分热量,然后烟气继续冲刷屏式受热面及过热器,烟气中大部分的热量在这里被吸收,最后经过省煤器时将剩余的热量再吸收一部分,尾气排至烟气净化系统(下图表示出烟气在锅炉内的流动,所经过的地方都是有换热管屏的,在右侧尾部的出口就接至烟气净化系统)。

  在烟气流动的同时,汽水也在流动,一般来说汽与水的流动和烟气的流动是逆向的,方便换热。一般来说,锅炉给水经除氧器由给水泵输送,经省煤器预热后送至锅筒,然后经水冷壁和屏式受热面进一步加热,产生出汽水混合物进入锅筒。饱和蒸汽在锅筒内被分离出来,经过过热器进一步加热,最后产生出过热蒸汽,送往汽轮机。 汽轮发电机及热力系统

  焚烧炉产生的热能通过余热锅炉产生蒸汽,再经凝汽式汽轮发电机组转化成电能。汽轮机的原理就类似于卡通图中的水壶喷出的蒸汽吹动叶片,叶片切割磁感力线就会有电能产生,再由升压站送至大电网中供千家万户使用。

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