引言

垃圾焚燒產生于19世紀末，1896年德國漢堡建立了世界上第一座垃圾焚燒廠。100多年來，隨著科學技術的進步，垃圾焚燒技術、設備不斷完善更新。今天，垃圾焚燒技術已基本成熟，焚燒已經成為許多國家和地區(qū)處理城市生活垃圾的主要方式。我國第一座現(xiàn)代化垃圾焚燒發(fā)電廠于1986年在深圳建設的深圳清水河垃圾焚燒發(fā)電廠。隨著國務院發(fā)布的《“十三五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設施建設規(guī)劃》，先后有多家知名公司投身于垃圾焚燒發(fā)電的建設中。

城市生活垃圾主要處理方式

國內外對垃圾的處理有很多方法，其本處理方法有三種：衛(wèi)生填埋、焚燒（發(fā)電）和堆肥。其中，垃圾焚燒處理方式由于對環(huán)境影響相對較小，且具有縮小垃圾體積、高溫消毒、能量回收等優(yōu)點，近年來被廣泛應用，業(yè)已成為市場首選方式。

垃圾焚燒發(fā)電技術簡介

3.1工藝流程介紹

垃圾焚燒發(fā)電是一項高溫熱化學處理過程，其過程是把垃圾焚燒所產生的熱量，對水進行加熱，并且獲得蒸汽，通過蒸汽推動汽輪機，使其帶動發(fā)電機，進行發(fā)電，然后并網傳輸。一般完整的工藝流程主要有四部分組成：垃圾運輸存儲、垃圾焚燒、煙氣尾部處理、汽輪機發(fā)電。

一般垃圾中的可燃燒部分，在高溫下與氧氣進行劇烈的化學反應，產生熱量和固體殘余物。由于我們的城市垃圾存在一定的水分，所以在電路運行之前，在垃圾中加入噴油，起到助燃的作用。一次的風機從垃圾中吸取空氣，作為助燃的空氣。在燃燒的時候，把高溫煙氣進行熱量的回收利用，并且把加熱的蒸汽傳輸?shù)桨l(fā)電機組，從而實現(xiàn)發(fā)電。煙氣通過尾氣處理，達到凈化要求后才能排出到空氣中。最后焚燒留下的殘余物經過一定的處理工序后，運到填埋場地進行填埋工作。垃圾焚燒處理均為內部密封式處理，不會對外部環(huán)境造成污染。

圖1 垃圾焚燒流程示意圖

3.2焚燒爐介紹

垃圾焚燒指日常生活垃圾中的有機物，主要由碳、氫、氧元素組成 ，部分還含有氨、硫、磷等元素。這些元素與空氣中的氧發(fā)生化學反應，生成各種氣體或液體氧化物和部分氫化物，大量的減少了垃圾的體積和散發(fā)出巨大的熱量。有效的處理生活垃圾和提高能量的轉化率對垃圾焚燒爐的選擇至關重要，還關系到設備投資、運行費和垃圾的適應性。目前市場上常用的垃圾焚燒爐有三種形式：機械爐排焚燒爐、循環(huán)流化床焚燒爐、熱解焚燒爐和回轉窯式焚燒爐。表1是常見焚燒爐的比較。

表2 焚燒爐對比表

我國垃圾焚燒發(fā)電市場現(xiàn)狀

4.1市場供求狀況

根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，我國城市生活垃圾清運量近年來持續(xù)增長，從2008年15,437.70萬噸增長至2018年22,802.00萬噸，年均復合增長率為3.98%。據(jù)環(huán)境生態(tài)部統(tǒng)計，截至2019年底，全國城市生活垃圾無害化處理能力87.08萬噸/日，無害化處理率99.2%。

表3 2015年-2019年生活垃圾清運量分析

當前，垃圾發(fā)電行業(yè)受益于“十三五規(guī)劃”迎訂單大爆發(fā)，2019年創(chuàng)歷史新高。2017年-2019年（截至2019.11）市場釋放的訂單數(shù)分別 為64個、87個和116個。2019年截至11月釋放產能13萬噸/日，總投資額670億元。按2年投產進度，預計2019-2021年全國新增產能約36萬噸/日，CAGR 24%，總體實現(xiàn)十三五要求。

近期，中西部城市產能缺口仍巨大，2020年為考核年訂單力度不減。盡管2020年底有望在全國水平實現(xiàn)十三五，但從最新統(tǒng)計局口徑看，到2018年底仍有70%以睥省份未達到城市焚燒率50%以上目標，西部如青海、陜西、新疆、山西、東北如遼寧、黑龍江、中部如江西、河南等省份的考核壓力巨大。

4.2行業(yè)競爭格局

我國垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)發(fā)展起步較晚，目前處于快速發(fā)展階段。國務院發(fā)布的《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》指出大中型城市重點發(fā)展生活垃圾焚燒發(fā)電技術，同時要求健全社會資本投資環(huán)境治理回報機制，廢止各類妨礙形成全國統(tǒng)一市場和公平競爭的制度規(guī)定。近年來，我國生活垃圾焚燒行業(yè)快速發(fā)展的趨勢不變，企業(yè)盈利模式日趨成熟，社會資本不斷涌入。隨著我國城鎮(zhèn)化進程的推進，中小城鎮(zhèn)市場將逐漸打開，垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)的市場化程度將進一步提高。未來，環(huán)境保護問題的日益凸顯、垃圾焚燒標準逐步提高以及行業(yè)監(jiān)管趨嚴，將推動垃圾焚燒企業(yè)對設施進行升級改造，其運營成本將會進一步增加，從而將擠壓技術水平較低的中小企業(yè)的成長空間，進而有利于行業(yè)出清以及市場集中度的提高。

垃圾焚燒發(fā)電的優(yōu)點及其發(fā)展前景

垃圾焚燒發(fā)電與普通的掩埋、堆肥和焚燒處理相比，具有占地小、場地選擇容易、處理時間短、減量化顯著、無害化徹底及可回收垃圾焚燒余熱等優(yōu)點，同時還在一定的程度上緩解城市的供電壓力和減少對煤炭資源的需求量。垃圾焚燒發(fā)電屬于可再生能源中的生物質發(fā)電，可以享受生物質發(fā)電補貼電價。同時國家針對垃圾發(fā)電還采取多項優(yōu)惠政策予以保護：一是發(fā)電量全部收購； 二是免除了增值稅的征收，并在所得稅上享受減免政策； 三是國家會以垃圾處理補貼的方式向企業(yè)支付服務費，即垃圾處置費。

垃圾焚燒發(fā)電雖然初期投資大，但在其節(jié)約土地資源的回收利用有顯著優(yōu)勢，從環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，采用焚燒處理方式已成為一種趨勢，而且垃圾焚燒發(fā)電將在國內發(fā)展成為一個重要新型環(huán)保產業(yè)。

結語

垃圾來源于生活，更多的時候給我們帶來的是困擾和麻煩，但從垃圾的組成和可挖掘的潛在用途分析可知道垃圾存在巨大的利用潛力。目前我國對垃圾的處理方式簡單而局限，遠遠不能滿足未來城市發(fā)展的需要和環(huán)境的需求。垃圾焚燒發(fā)電是一種規(guī)范、科學和環(huán)保的處理方法，發(fā)達國家中已經得到廣泛應用。隨著國家經濟的快速發(fā)展與城市化水平的提高，垃圾焚燒發(fā)電將在國內得到廣泛應用。