由于深圳人口增長速度較快,城市生活垃圾的處理能力遠跟不上城市發(fā)展和經(jīng)濟增長的步伐,且以填埋為主的處理方式將進一步加劇深圳土地資源緊缺的壓力,因此,實現(xiàn)生活垃圾的無害化處理與資源化技術(shù),消除環(huán)境的二次污染,節(jié)約土地資源,是實現(xiàn)低碳生態(tài)建設(shè)目標的關(guān)鍵問題之一。近年來,為破解“垃圾圍城”難題,深圳通過大力發(fā)展垃圾焚燒發(fā)電,推進填埋氣體、餐廚垃圾和建筑垃圾綜合利用,使全市固體廢棄物資源化率得到大幅提升。據(jù)悉,深圳目前已建成投入運營的焚燒發(fā)電廠有7座,垃圾焚燒處理能力7875噸/日;每天有55%的垃圾進行焚燒,發(fā)電量約11.6億度/年,位居全國第一。
將垃圾焚燒發(fā)電余熱用于整個工業(yè)園區(qū)生產(chǎn),同時又將工業(yè)園中水回送至發(fā)電廠作冷卻用水。這種“雙循環(huán)”的創(chuàng)新模式為深圳垃圾焚燒發(fā)電余熱利用開辟了新途徑。
垃圾焚燒發(fā)電規(guī)模全國最大
老虎坑垃圾焚燒發(fā)電廠位于深圳寶安區(qū)松崗街道塘下涌村老虎坑環(huán)境園內(nèi),是2005年深圳市重大建設(shè)項目。設(shè)計處理規(guī)模為4200噸/日,占地面積10.21公頃。該發(fā)電廠工分為兩期進行建設(shè):一期工程項目設(shè)計處理規(guī)模為1200噸/日,工程已于2006年5月投入使用,運營期為25年;二期工程位于一期工程北側(cè),日處理城市垃圾3000噸,項目于2011年底建成并投入使用。
二期工程項目建設(shè)過程注重節(jié)能、環(huán)保、低碳經(jīng)濟,積極推廣了國內(nèi)領(lǐng)先的大容量750T/D西格斯(SEGHERS)垃圾焚燒爐應(yīng)用、750T/D垃圾焚燒爐型SNCR系統(tǒng)運行研究與應(yīng)用、垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣深度利用、雙網(wǎng)融合一體化電氣監(jiān)控系統(tǒng)(ECS+NCR)在垃圾發(fā)電廠的應(yīng)用、高壓變頻技術(shù)在垃圾焚燒發(fā)電廠引風機上的應(yīng)用、大型垃圾焚燒發(fā)電廠控制監(jiān)視一體化、垃圾焚燒全自動控制系統(tǒng)、全自動垃圾抓斗起重機在垃圾發(fā)電廠的應(yīng)用、滲濾液回噴技術(shù)在垃圾電廠的應(yīng)用、垃圾焚燒鍋爐啟動以風代油經(jīng)濟性分析、大型垃圾焚燒發(fā)電廠控制系統(tǒng)通訊總線技術(shù)、防滲防腐技術(shù)在垃圾焚燒發(fā)電廠鋼筋混凝土垃圾儲存池結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用、高活化植物液氣相反應(yīng)法在垃圾焚燒發(fā)電廠渣池廢氣凈化應(yīng)用、瀝濾液處理技術(shù)應(yīng)用、大型垃圾焚燒發(fā)電廠熱電聯(lián)供為城市工業(yè)節(jié)能減排等15余項“五新技術(shù)”。
該廠采用BOT方式建設(shè),由深圳能源集團下屬的深圳市能源環(huán)保有限公司承建和運營。垃圾焚燒爐采用比利時西格斯公司的傾斜往復(fù)翻動式多級爐排技術(shù)和設(shè)備;余熱鍋爐采用西格斯技術(shù)國內(nèi)制造;煙氣凈化采用西格斯公司的半干法-活性炭-布袋除塵技術(shù)與設(shè)備;汽發(fā)電機組國內(nèi)制造。電廠的煙氣排放控制指標嚴于國家標準,達到歐洲標準。
截至目前,老虎坑垃圾焚燒發(fā)電廠日處理生活垃圾總量達4200噸,可處理垃圾140萬噸/年,年減排二氧化碳47.81萬噸,二期工程建設(shè)投產(chǎn)后年發(fā)電量將達到5億千瓦時以上,成為國內(nèi)垃圾焚燒行業(yè)技術(shù)最先進,環(huán)保排放標準最高,建設(shè)規(guī)模最大的垃圾焚燒發(fā)電廠。
工業(yè)園年耗蒸汽20余萬噸
良益工業(yè)園位于深圳寶安松崗街道塘下涌工業(yè)大道旁。園區(qū)內(nèi)集聚了染整和水洗企業(yè)20多家,工藝技術(shù)先進,設(shè)備配套齊全,為深、港和珠三角提供棉、麻、絲綢、化纖等高檔服裝內(nèi)衣面料和數(shù)碼印花、水洗加工。園區(qū)須24小時不間斷供汽,終端蒸汽參數(shù)要求在0.6MPa、200℃左右,用氣量波動較大,日均1000噸左右。幾年前,園內(nèi)靠3臺共50多噸/時蒸汽鍋爐供汽,不但耗用大量能源,而且排放大量煙塵,污染周邊環(huán)境,制約行業(yè)生存發(fā)展。
天時地利促成結(jié)媒
針對這種情況,良益工業(yè)園的創(chuàng)建者——深圳市良益實業(yè)公司董事長施國明同有關(guān)專家,提出利用垃圾焚燒發(fā)電余熱蒸汽的方案。工業(yè)園離寶安老虎坑垃圾焚燒發(fā)電廠直線僅1.8千米,用汽量304噸/時。而老虎坑垃圾焚燒發(fā)電廠共有7臺垃圾焚燒鍋爐,可產(chǎn)生蒸汽380噸/時,供應(yīng)30噸/時發(fā)電做完功的余熱蒸汽完全沒問題,利用垃圾焚燒發(fā)電做完功的余熱蒸汽,經(jīng)過減溫減壓,引入良益工業(yè)園作為生產(chǎn)用汽。工業(yè)園拆除鍋爐,節(jié)能減排,垃圾焚燒發(fā)電廠余熱蒸汽有了新的利用途徑,一舉兩得。
良益工業(yè)園與深圳能源環(huán)保有限公司商定:深圳市良益實業(yè)公司負責投資建設(shè)供汽主管道和園區(qū)管網(wǎng)工程并運營管理,老虎坑垃圾焚燒發(fā)電廠負責自身內(nèi)部技術(shù)改造。
實現(xiàn)雙向循環(huán)
據(jù)參與該項目改造的業(yè)內(nèi)專家張景升向記者介紹,將垃圾焚燒發(fā)電余熱蒸汽用于工業(yè)園染整水洗生產(chǎn),國內(nèi)此前沒有先例。因此項目在相關(guān)參數(shù)搜集分析、多種供熱方案優(yōu)選、設(shè)備選型和技術(shù)經(jīng)濟論證等方面做了大量工作。最后,老虎坑垃圾焚燒發(fā)電廠決定選擇其二廠對工業(yè)園進行供熱,采取“四爐兩機供汽”模式。二廠有4條750噸/日處理規(guī)模的垃圾焚燒線,單臺鍋爐額定產(chǎn)汽量可到70.9噸/時,并配備安裝2臺30MW的抽凝式汽輪機,可確保供熱的穩(wěn)定性和汽輪發(fā)電機組較高的滿發(fā)率,同時機組也具有較大的調(diào)整空間。發(fā)電廠將余熱蒸汽經(jīng)過減溫減壓為0.8MPa、235℃,輸入蒸汽主管道,供汽給工業(yè)園。而良益工業(yè)園方面則根據(jù)地形,沿發(fā)電廠所在地老虎坑環(huán)境園的水庫邊鋪設(shè)供熱管道至良益工業(yè)園總汽缸,總長為2000米,并建設(shè)由總汽缸到工業(yè)園區(qū)各用戶的管網(wǎng)。
為便于計算蒸汽量,張景升告訴記者,項目還在發(fā)電廠減溫減壓器出口處和良益工業(yè)園汽缸前分別設(shè)置蒸汽流量計算裝置。良益工業(yè)園建電子計量監(jiān)控室,實時監(jiān)控總表和各分表的蒸汽流量、壓力和溫度等參數(shù)。
此外,考慮到老虎坑垃圾焚燒發(fā)電廠地勢較高,循環(huán)冷卻用水供應(yīng)緊張。而良益工業(yè)園廢水經(jīng)過深度處理,完全符合發(fā)電廠循環(huán)冷卻水要求。施國明又決策投資建成了日處理能力2200噸的廢水深度處理系統(tǒng)、3200立方米蓄水池、輸水系統(tǒng)及2000米管道。2014年10月已投入運行,每年可向發(fā)電廠供應(yīng)冷卻水66萬噸左右。電廠定期對循環(huán)冷卻水進行排污,以控制濃縮倍率。再將濃縮廢水作為爐底爐渣輸送機水封水和冷卻水,與垃圾一起進入爐膛焚燒,從而實現(xiàn)印染廢水零排放。
張景升給記者算了一筆“環(huán)保帳”:目前,余熱蒸汽利用工程已正常運行一年半,工業(yè)園區(qū)每年耗用蒸汽20余萬噸,100%利用老虎坑垃圾焚燒發(fā)電廠余熱蒸汽,相當于年節(jié)約標煤2萬噸;園區(qū)不耗用燃料,實現(xiàn)了煙塵“零”排放,年減排二氧化碳6萬噸;同時,工業(yè)園區(qū)內(nèi)的廢水經(jīng)過深度處理,一部分回用于生產(chǎn),一部分供發(fā)電廠作為冷卻水源,其余(約1/4)達標排放,年節(jié)約用水66萬噸、減少化學(xué)需氧量排放75噸。
循環(huán)經(jīng)濟并非“高大上”
采訪中,張景升表示,良益工業(yè)園將垃圾焚燒發(fā)電余熱用于整個工業(yè)園生產(chǎn),同時又將工業(yè)園中水回送電廠作冷卻水,“雙向循環(huán)”的創(chuàng)新模式為印染產(chǎn)業(yè)突破“瓶頸”、走低碳發(fā)展之路提供了新的范例;也為垃圾焚燒發(fā)電余熱利用開劈了新途徑,起到示范帶動作用。我國是世界上垃圾包袱最沉重的國家之一。據(jù)統(tǒng)計,目前我國城市垃圾堆放總量已達70億噸,而且產(chǎn)生量每年以約8.98%速度遞增。并且,垃圾堆放占地總面積已達5億平方米,相當于75萬畝耕地大小。相比于“治標不治本”填埋處理方法,焚燒發(fā)電法既能讓垃圾徹底“歸零”,還可使垃圾變成電能造福人類,是較好的垃圾處理辦法。在不需要供暖的南方地區(qū),將發(fā)電余熱用于工業(yè)園區(qū),不但能顯著提高熱能利用效率、降低電廠冷凝成本,并且還能創(chuàng)收,可謂一舉三得。
張景升認為:“良益工業(yè)園累計投資2000多萬元,不但為園區(qū)提供了良好經(jīng)營環(huán)境,同時也樹立一個民間投資實現(xiàn)環(huán)境效益、社會效益的成功范例。這個案例說明,循環(huán)經(jīng)濟不一定非要‘高大上’、‘白富美’,并非一定要靠專業(yè)知識的累積、高端技術(shù)的堆砌,才能實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟。它也可以走向平民化、大眾化、簡單化。科學(xué)的設(shè)計,合理的布局與利用,照樣能達到循環(huán)的目的。”
正如我國循環(huán)經(jīng)濟領(lǐng)域殿堂級專家季昆森在幾年前接受記者采訪時所言:“要搞好循環(huán)經(jīng)濟就必須使循環(huán)經(jīng)濟平民化,家喻戶曉,人人皆知,人人能出力,人人都出力,這是我們?nèi)俚姆▽殹?rdquo;
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