垃圾焚烧发电(BOT)项目可行性研究报告

垃圾焚烧发电（BOT）项目可行性研究报告
垃圾焚烧发电是把垃圾焚烧厂和垃圾焚烧设备引进、消化吸收再创新的工作。

生活垃圾焚烧烟气中的二恶英是近几年来世界各国所普遍关心的问题。

二恶英类剧毒物质对环境造成很大危害，有效控制二恶英类物质的产生与扩散，直接关系到垃圾焚烧及垃圾发电技术的推广和应用。

二恶英的分子结构为1个或2个氧原子连接2个被氯取代的苯环。

两个氧原子连结的称为多氯二笨并二恶英(PCDD，Polycholoro diabenzo-p-dioxin)，一个氧原子的称为多氯二笨并呋喃统称二恶英(dioxin)。

毒性最强的2,3,7,8-PCDD的毒性为氰化钾的1000倍。

工作原理
二恶英在焚烧炉内的生成的来源是石油产品、含氯塑料，[1]他们是二恶英的前体。

生成方式主要是燃烧生成。

生活垃圾中含大量的NaCl、KCl、等，而焚烧物中经常会有S元素，从而产生。

和含Cl元素的盐在有氧气存在时反应生成HCl。

HCl又和Cu被氧化生成的的CuO反应生成。

经研究发现，致使二恶英产生的最终要的催化物就是和C元素(以CO为标准)。

[2]
主要优势
控气型热解焚烧炉将焚烧过程分为二级燃烧室，[3]一燃室进行垃圾热分解温度控制为700℃以内，让垃圾在缺氧状态下低温分解，这时
金属Cu、Fe、Al等金属元素不会被氧化，因而不会有的产生，会大大减少二恶英的量；同时，由于HCl的产生量受残氧浓度的影响，因而缺氧燃烧会减少HCl的产生；并且自还原气氛下也难以大量生成。

由于控气型垃圾焚烧炉是固体床，所以不会产生烟尘，不会有未燃尽的残碳进入二燃室。

垃圾中的可燃成份分解为可燃气体，并引入氧气充足的二燃室燃烧。

二燃室温度在1000℃左右并且烟道长度使烟气能够停留2s以上，保证了二恶英等有毒有机气体在高温下完全分解燃烧。

此外使用布袋除尘器避免了使用静电除尘时Cu，Ni，Fe颗粒对二恶英生成的催化作用。

焚烧设备
某垃圾焚烧电厂的垃圾焚烧炉采用加拿大制造的顺推、多级机械炉排焚烧炉。

焚烧炉应用到了世界第三代控气型固体废弃物热分解处理技术(CAPS)，可有效减少焚烧产生的有毒气体。

1、垃圾仓结构
垃圾由汽车运到处理厂后倒入垃圾仓内。

垃圾新入仓的垃圾在仓内存放3天后就可入炉燃烧。

垃圾在仓内存放时经过发酵、排出渗滤水后可提高进炉垃圾的热值，又使垃圾容易着火燃烧。

在仓内，用吊车的
抓斗将垃圾送至炉前料斗。

2、炉排结构
垃圾焚烧炉为往复式、顺推、多级机械炉排焚烧炉。

焚烧炉内有一个给料器和8个燃烧炉排单元组成，包括干燥段的两级炉排、气化燃烧段的四级炉排和燃尽段两级炉排。

焚烧炉内温度控制在700℃以内。

燃尽的垃圾从最后一级炉排离开焚烧炉落入灰槽中。

给料器和防火门
给料器通过给料器(Loading Ram)将落入料斗的垃圾从防火门前推入燃烧室。

给料器只负责给料，不提供燃烧空气，并通过防火门与燃烧区隔离。

防火门在给料器收回时保持关闭状态。

关闭防火门可使炉膛与外界隔开，维持炉内负压。

同时，燃烧室的入口处有温度测点，当燃烧室入口的垃圾温度过高时，电磁阀将控制防火门后的喷雾器喷水以防止防火门打开时给料斜槽上的垃圾将料斗中的垃圾引燃。

燃烧炉排
八级燃烧炉排分为两级干燥炉排、四级气化燃烧炉排和两级燃尽段炉排。

每级炉排下面都有液压驱动的脉冲推动装置。

8级推动装置(推床)按一定顺序推动垃圾，使进入焚烧炉的垃圾依次被与各级炉排相配合的的推床推到下一级炉排上。

炉排上有均匀分布的小孔，用于喷出燃
烧所需一次风。

供燃的一次风由炉排下的一次风管供给。

垃圾在炉排推送过程中受到燃烧器和炉内的热辐射以及一次风的吹烘，水分迅速蒸发，着火燃烧。

燃烧器布置
一燃室有两个主燃烧器，如图二17，18所示。

焚烧炉内燃烧炉排上方有温度测点，当焚烧炉启炉时和燃烧温度低于要求时，燃烧器17投油助燃。

燃烧器18位于炉膛出口，用于补燃未燃尽的垃圾。

燃烧器所需的空气由四台焚烧炉公用的一台燃烧风机提供，燃烧器燃烧所需空气为由大气吸入的洁净空气。

当燃烧风机故障或供风不足时，由旁路(图二6所示)取送风机的部分送风供给燃烧器。

3、二燃室烟道
二燃室主要部分为圆筒形烟道，没有管道等造成的烟气死角。

设置二燃室的目的是为了使烟气在120~130%的理论空气量下，1000℃左右的条件下停留>2s，使有害气体在炉内分解。

在二燃室入口有副燃烧器，当系统检测到二燃室出口烟温小于一定值时将点火补燃。

二次风在二燃室入口处进入二燃室。

二燃室有上下两个出口通至余热锅炉，两个出口前各有一个液压驱动的挡板控制烟气的进入。

4、通风系统
每台焚烧炉都配有一台送风机。

风机从垃圾池吸入空气，同时也吸入从一燃室推床下部泄露到焚烧炉外部的气体。

这样安排送风的来源是为了保证垃圾仓为微负压状态，避免垃圾仓的气体外泄。

送风进入余热锅炉，经余热锅炉的两级空气预热器后进入一个大混合集箱(如图二21)，然后分别作为一、二次风进入焚烧炉的一燃室、二燃室。

集箱还可以接受从不经过余热锅炉的送风旁路返回的送风。

离开集箱的一次风又分两条管路：管路1通至三条风管，供风给1~3级炉排；另一条管路2通至五条风管，供风给4~8级炉排。

供给炉排的一次风可以烘干垃圾、冷却炉排并供给燃烧所需的空气。

管路1上的风量调节阀应根据焚烧炉入口的温度进行调节。

管路2上的风量调节阀则应根据焚烧炉炉膛的温度和氧量进行调节。

炉膛的空气量应该为理论空气量的70~80%。

二次风则经过管路进入二燃室。

二次风供应量为理论空气量的120~130%。

5、排灰系统
由焚烧炉排出的灰渣落入灰槽中。

两条相平行的灰槽的布置方向与焚烧炉的布置方向垂直，四台焚烧炉的灰槽横向贯通。

液压驱动的分灰器(图二23所示)选择将灰渣落入某个灰槽中。

灰槽底部布置有灰传送带，负责运走四台焚烧炉排出到灰槽中的灰渣。

灰槽中要求保证有
一定的水位来浸没灰渣。

6、烟气处理设备
烟气由余热锅炉排出后首先进入半干式洗气塔，塔中利用雾化器将熟石灰浆从塔顶喷入塔内，与烟气中酸性气体中和，可有效清除HCl、HF、等气体。

在洗气塔出口管道上有活性炭喷嘴，活性炭用于吸附烟气中的二恶英/呋喃类物质。

烟气之后即进入布袋除尘器，使烟气中的颗粒物、重金属被吸附去除。

最后将烟气从烟囱排入大气。

垃圾焚烧技术分类
国内外垃圾焚烧技术主要有三大类：层状燃烧技术、流化床燃烧技术和旋转燃烧技术（也称回转窑式）。

（1）层状燃烧技术层状燃烧技术发展较为成熟，一些国家都采用这种燃烧技术。

为使垃圾燃烧过程稳定，层状燃烧关键是炉排。

垃圾在炉排上通过三个区：预热干燥区、主燃区和燃烬区。

垃圾在炉排上着火，热量不仅来自上方的辐射和烟气的对流，还来自垃圾层内部。

在炉排上已着火的垃圾在炉排的特殊作用下，使垃圾层强烈地翻动和搅动，不断地推动下落，引起垃圾底部也开始着火，连续的翻转和搅动，
使垃圾层松动，透气性加强，有助于垃圾的着火和燃烧。

炉拱形状设计要考虑烟气流场有利于热烟气对新入垃圾的热辐射预热干燥和燃
烬区垃圾的燃烬。

配风设计要确保空气在炉排上垃圾层分布最佳，并合理使用一、二次风。

（2）流化床燃烧技术流化床燃烧技术已发展成熟，由于其热强度高，更适宜燃烧发热值低、含水分高的燃料。

同时，由于其炉内蓄热量大，在燃烧垃圾时基本上可以不用助燃。

为了保证入炉垃圾的充分流化，对入炉垃圾的尺寸要求较为严格，要求垃圾进行一系列筛选及粉碎等处理，使其尺寸、状况均一化。

一般破碎到《15cm，然后送入流化床内燃烧，床层物料为石英砂，布风板通常设计成倒锥体结构，风帽为L型。

床内燃烧温度控制在800-900℃，冷态气流断面流速为2m/s，热态为3～4m/s。

一次风经由风帽通过布风板送入流化层，二次风由流化层上部送入。

采用燃油预热料层，当料层温度达到600℃左右时投入垃圾焚烧。

该炉启动、燃烧过程特性与普通流化床锅炉相似。

（3）旋转燃烧技术旋转焚烧炉燃烧设备主要是一个缓慢旋转的回转窑，其内壁可采用耐火砖砌筑，也可采用管式水冷壁，用以保护滚筒，回转窑直径为4-6m，长度10-20m，根据焚烧的垃圾量确定，倾斜放置。

每台垃圾处理量目前可达到300t/d（直径4m，长14m）。

回转窑过
去主要用于处理有毒有害的医院垃圾和化工废料。

它是通过炉本体滚筒缓慢转动，利用内壁耐高温抄板将垃圾由筒体下部在筒体滚动时带到筒体上部，然后靠垃圾自重落下。

由于垃圾在筒内翻滚，可与空气得到充分接触，进行较完全的燃烧。

垃圾由滚筒一端送入，热烟气对其进行干燥，在达到着火温度后燃烧，随着筒体滚动，垃圾得到翻滚并下滑，一直到筒体出口排出灰渣。

当垃圾含水量过大时，可在筒体尾部增加一级炉排，用来满足燃烬，滚筒中排出的烟气，通过一垂直的燃烬室（二次燃烧室）。

燃烬室内送入二次风，烟气中的可燃成分在此得到充分燃烧。

二次燃烧室温度普遍为1000-1200℃。

回转窑式垃圾燃烧装置费用低，厂用电耗与其他燃烧方式相比也较少，但对热值低于5000kJ/kg含水分高的垃圾燃烧有一定的难度。

某垃圾焚烧
某垃圾焚烧发电垃圾焚烧发电厂，番禺生活垃圾焚烧发电厂选址风波，将人们的目光引向了城市生活垃圾处理，多方信息显示某市政府目前已将某市生活垃圾的终端处理特许经营权授权给广日集团，这家以生产“日立”牌电梯而闻名的电器企业，如今正雄心勃勃地向生活垃
圾焚烧处理领域进军。

2010年广日集团很可能形成4个垃圾焚烧发电厂同时在建的发展局面。

未来广日集团根据需要将在某兴建若干个垃圾焚烧发电厂，并将市场逐步推广至其他城市。

设备昂贵
某决心走垃圾焚烧发电为主的路子，就有全盘引进，还是消化吸收再创造的问题，某从决心走这条路子的那天起，就决心把垃圾焚烧厂、垃圾焚烧设备引进、消化吸收再创新的工作，由市属国有企业承担起来，打破国外设备在这个领域对我们的垄断。

中国垃圾焚烧发电现在的主要设备都是国外的，大多数来自欧洲，但进口的设备非常昂贵。

我们国家迟早要走垃圾焚烧的路子，土地比国外城市更稀缺，不可能在这个领域全盘引进，不可能没有自己的产品，某1万多吨垃圾都要引进国外的设备，一吨垃圾的设备焚烧处理建设费用第一次投资的费用大概是50万元左右，进口的设备非常昂贵。

环保要求
市民担心垃圾焚烧发电厂带来环境污染问题
按国家建设部《市政公用事业特许经营管理办法》规定，获得特许经营权的企业，擅自转让、出租特许经营权，主管部门应当依法终止特许经营协议，取消其特许经营权。

同时他还强调与某市政府签订生活
垃圾处理特许经营权转让的是广日集团，并不是某环投。

现在某环投并不是广日集团的全资子公司。

如果广日集团要把特许经营权转让给某环投公司，必须经某市政府允许。

某环投公司成立后，立即介入李坑垃圾焚烧发电厂二期工程建设。

2009年6月25日，某环投公司又在某市工商局注册登记成立了“某禺山环保能源有限公司”，公司注册资金为1.85亿元。

随后，某禺山环保能源有限公司成为番禺生活垃圾焚烧发电厂的建设单位，并于今年9月开始进行工程监理招标。

巨额利润
垃圾焚烧发电厂公开资料显示，垃圾处理费补贴和上网电价收入是垃圾发电厂成本补偿和利润的主要来源。

所谓垃圾处理费补贴，是指每处理一吨垃圾，政府就给予一定金额的补贴。

目前，海南是全国垃圾处理补贴费最低的地区，每吨只有50元；上海属于比较高的地方，每吨120元。

一般在60元到80元就有赢利空间。

一位业内人士称，目前某市政府给予广日集团的垃圾处理费补贴标准未见公布，某市政府将给予广日集团的垃圾处理补贴费约为每吨140元。

某市政府通报，目前某全市每天产生的生活垃圾为1.2万吨。

按照这个数据来计算，那么广日集团每天可获得的垃圾处理费补贴168万元，全年累计超过6
亿元。

这意味着，如果某市政府给予广日集团25年城市生活垃圾终端处理特许经营权，那么在某垃圾数量维持在每日1.2万吨，仅垃圾处理费补贴，广日集团就可获得150亿元。

广日集团还可从发电业务中获得收入。

根据有关规定，国家为扶持再生能源项目，除保证垃圾发电的电量全部收购上网外，每度电还补贴0.25元，同时免征增值税、减免所得税。

2000年，某市物价局曾批复李坑垃圾焚烧发电厂上网电价为0.63元/千瓦时(不含税)，而普通电厂上网电价每度只有两三毛钱。

2009年2月正在运行的李坑焚烧发电一厂，每吨垃圾平均发电360度，最多可达400多度，年上网电价达到5000多万元，实现了收支平衡。

对于垃圾焚烧发电厂来说，一般仅仅依靠电价收入，就能基本实现收支平衡。

政府给予的垃圾处理费补贴，则成为企业利润。

更关键的是，由于是特许经营，具有垄断性质。

只要签了合同，这个利润就是有保障的。

该人士指出，在高额利润的诱惑下，垃圾焚烧处理悄然成为一个热门产业。

垃圾焚烧的困境
在农业经济时代，所有的垃圾都可以被自然“回收”。

然而在城市化和工业化时代，瘦弱的自然界已经越来越难以消纳人类生活的附属产品。

于是，人们开始刨坑，用“卫生填埋法”处理我们产生的废物。

但随着垃圾填埋场地的告急，人们必须另辟新路。

这条新路就是垃圾焚烧法。

它比起填埋法，效率高、占地面积小，一度被视为“减量快”的好方法。

日本曾一哄而起地建了6000多座垃圾焚烧炉，占据世界垃圾焚烧炉数量首位。

一些发达国家也进行效仿，把垃圾焚烧推向了高潮。

垃圾焚烧法进入了发展时期。

然而，经过上百年的实践后，垃圾焚烧法却一直未能被广大民众接受，其弊病突出表现在潜伏污染更重、耗资昂贵、操作复杂和浪费资源等方面。

据多种文献报道，每吨垃圾焚烧后会产生大约5000立方米废气，还会留下原有体积一半左右的灰渣。

当今最好的焚烧设备，在运转正常的情况下，也会释放出数十种有害物质，仅通过过滤、水洗和吸附法很难全部净化。

在有害物质中，最主要成分二恶英是国际公认一级致癌物。

二恶英被称为“地球上毒性最强的毒物”，在自然界中几乎不存在，只有通过化学合成才能产生，毒性是氰化钾的100倍，砒霜的900倍。

二恶英的半衰期是14-273年，会在人体内不断积累。

在越战中，为了切断越共的胡志明小道，美军用飞机喷洒了7600万升
每公斤含2毫克二恶英的落叶型除草剂“橙剂”，以清除遮天蔽日的树木。

后来，在越南长山地区，人们经常会发现一些缺胳膊少腿或浑身溃烂的畸形儿，还有很多弱智儿童。

这些人就是“橙剂”的直接受害者。

据统计，越战中曾在南方服役的人，其孩子出生缺陷率高达30%。

此外，在南方服役过的军人妻子的自发性流产率也非常高。

而且，二恶英污染源无法完全控制，世界上还没有任何垃圾焚烧厂实现了连续实时监控，北大二恶英研究实验中心的项目负责人陈左生博士形容，二恶英样品前处理的工作量，就如同把国际标准泳池装满大米，从中挑捡出一颗带色的大米。

事件回顾
2009年2月4日，某市政府发布了《关于番禺区生活垃圾焚烧发电厂项目工程建设的通告》，明确了将在番禺区建设日处理2000吨垃圾的生活垃圾焚烧发电厂，可能在国庆节后开工，计划于2010年亚运前建成并投入运营。

此举一出，立刻引来了社会各界的广泛关注。

据了解到，公众反对政府建设生活垃圾焚烧发电厂的主要原因是：垃圾焚烧发电厂可能产生剧毒物质“二恶英”及其他污染问题。

番禺各大社区业主纷纷通过各种途径向有关部门表达反对意见，核心
观点就是“垃圾焚烧发电厂不应建在人口稠密的居住区”。

据了解，近期某网站组织的一个网络调查已有超过6万网民参与投票，其中有近67%的番禺居民反对建垃圾焚烧厂，支持建厂的占近14.5%，另有超过11%的市民认为“可以建，但要有更合理的规划及环境保障”。

“二恶英是毒性最大的化合物之一，其毒性是氰化物的130倍、砒霜的900倍，有…世纪之毒‟之称，国际癌症研究中心已将其列为一级致癌物。

除了剧毒之外，二恶英之所以可怕还因为它溶于脂肪，难以降解，半衰期时间长，属于持久性污染物。

对于这样一个每天生产有害物质的焚烧厂，政府为什么要在我们市民居住集中的地方建设，我们今后该怎么生活，我们的健康又怎么保证？”市民马女士对记者说。

“目前国际上对焚烧方式也存在争议，不宜轻易上马。

由于国内垃圾焚烧发电厂在运行管理上尚存在问题，垃圾发电厂能否有效控制二恶英等有害物质的产生也有争议。

”有专家对此表示了质疑。

市环卫局对市民的反对强调，不可能上一个污染项目，该项目技术先进，希望市民不要视垃圾焚烧发电厂为“洪水猛兽”。

“根据《某市环境卫生总体规划》及其修编建设计划和《某市番禺区生活垃圾处理系统规划》，番禺区的生活垃圾必须由番禺区自行处理。

”对于市民的担忧与质疑，某市发改委有关负责人表示，作为特
大型城市的某，垃圾填埋的方式已经没有出路，而建垃圾焚烧发电厂可以减少污染。

该负责人告诉记者，由于番禺在现有规划和未来规划中，已难以规划兴建大型卫生填埋场，因此决定采用焚烧发电技术处理生活垃圾。

“没有比这更合适的地方了，这其实是通过结合大石街会江简易堆填和焚烧区域的综合整治，采取建设技术设备先进的垃圾焚烧厂，实现垃圾处理设施的以新代旧。

与填埋和堆肥相比，将垃圾焚烧更为环保，而且不会造成地表水和地下水污染，项目建成后将改善原有的环境，是可以减少污染的。

”
本末倒置的现状
处理垃圾的有效做法其实早已存在：通过提倡循环再用和减少包装来减少生活垃圾的产量。

即使没有得到循环利用，仅仅是有效地对垃圾进行分类，都能使焚化炉的排放更容易达到标准。

因为焚烧单一成分时，温度可以被更精确地控制。

这也是垃圾管理一直遵循的优先次序原则：reduce(减量)、reuse(再利用)、recycle(再循环)。

首要的一个是在源头减量，实行垃圾分类。

其实，在50多年前，中国有一些城市早已是世界上垃圾分类最先进的城市，那时几乎所有的大街小巷都布满了“废品回收站”，可惜，这套
废品回收体系在80年代末慢慢萎缩。

这种萎缩换来的是民间自发武装消灭垃圾的战斗力的迅猛增长。

上世纪80年代末，来自四川、河南、安徽一带的农民，把“从垃圾堆里掘金”的事业做得无比热络。

据不完全统计，目前某有拾荒大军10万人，废品收购站及临时性收购点约5000个，其中有登记注册的约2100个。

只可惜，他们一直被垃圾管理者视为竞争对手，被城市管理者视为“小商小贩”，不是遭受盘剥，就是遭受打压，因此，对抗垃圾能力最强大的民间武装，一直得不到建立集团军的机会。

某市环卫局环卫处处长鲍伦军也承认，某市的垃圾分类主要由市场自发运行，由群众和企业自发形成的利益链驱动实施，缺乏政府的主导推动和有效指导。

他表示，由于难以对从业人员和废品收购站进行有效监管，不能对回收再利用渠道进行科学规范，同时缺乏专门的垃圾分类场地，容易造成环境的再次污染，并存在一定的安全隐患。

另外，各级政府缺乏对垃圾分类进行长远规划，对垃圾分类投入严重不足，垃圾分类设施缺乏，回收体系不完整，整个产业体系极不成熟，“分类收集、混合运输、处理”的问题始终得不到根本解决。

推动垃圾分类的强制力不够，源于立法跟不上，全民教育和理念宣传也不尽如人意。

某的问题存在于每一个中国城镇里。

毛达，北京师范大学欧美环境史博士生，2007年曾受邀参与北京市垃圾处理工作的调研。

在调研中，他发现北京市每年投在垃圾分类上的专项资金只有2000万元，可是在一个垃圾焚烧厂的投资就超过8个亿。

在他看来，这是典型的“本末倒置”。

居民反对
居民反对建焚烧垃圾发电厂
为了真实了解居民的看法，充分反映意愿，为环评部门提供参考，广东省省情调查研究中心对垃圾焚烧厂规划地周边居民开展了抽样问卷调查。

据介绍，本次调查的对象以“番禺大石垃圾焚烧发电厂”规划地周边村民和小区业主为重点。

1550份有效调查问卷中，居住地离拟建设的垃圾发电厂约8公里以内的受访居民占92.3%，8公里以外的占7.7%。

11月4日，该调查结果出炉。

在回收的1550份有效调查问卷中，97.1%的受访居民不赞成在番禺区大石街会江村附近建设垃圾焚烧发电厂。

据悉，民意调查报告已以《广东省情调查报告》专送版形式呈送给了某市市长张广宁。

另外，调查还显示，在规划建设垃圾焚烧发电厂过程中，92.5%受访
居民对有关部门政府信息公开方面“很不满意”，4.8%受访居民表示“不太满意”，0.6%“基本满意”，仅有0.3%的受访居民“很满意”。

居民不满意的主要原因是：在环评尚未通过时，已进行拆迁征地，让人感觉势在必行，被选比率达95.2%；其次是项目选址、规划，未召开听证会，未广泛听取居民意见，被选比率为81.9%；有61.9%的受访居民不满意是因有关部门未主动、及时召开新闻发布会公布环评进程。

调查中，有83.9%的受访居民认为不能通过。

但受访居民担心，由于环评是专家评审，已进入规划建设流程的最后阶段，此前种种迹象显示政府建设垃圾焚烧发电厂势在必行，而且环评部门是由政府部门委托，环评报告专业性强，因此大部分人认为环评可能只是走秀，在这种矛盾的心理下，环评若是通过了，居民根本不信任此结果。

调查发现，如果垃圾焚烧发电厂通过环评，88.4%的受访居民表示不信任此结果，要求召开听证会，组织国内外权威专家重新审议，并要求公开发电厂建设核心数据；10.1%的人表示不太信任，要求全文公开环评报告，接受社会监督评议后再最终确定。

广东省政协委员李公明则认为，环境保护、评价的相关法律规定在很多人看起来是软弱的、缺乏制裁能力的。

因此，首先要严格执行相关。