垃圾是失去使用價(jià)值、無法利用的廢棄物品，垃圾經(jīng)過預(yù)處理可作為燃料被工業(yè)化利用，一般稱為垃圾衍生燃料(refuse derived fuel,RDF)。隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及人民生活水平的迅速提高，城市生產(chǎn)與生活過程中產(chǎn)生的垃圾廢物迅速增加，占用土地、污染環(huán)境以及對(duì)人類健康的影響也越加明顯。目前較為成熟的處理垃圾方式主要有衛(wèi)生填埋、焚燒和其他，近幾年垃圾焚燒處理比例逐年上升。根據(jù)中國統(tǒng)計(jì)年鑒(2018)數(shù)據(jù)，2018年中國垃圾處置率為99.0%(垃圾產(chǎn)生量為22801.8萬t，無害化處理量為22565.4萬t)。其中，衛(wèi)生填埋處理量為11706.0萬t，占51.88%;焚燒處理量為10184.9萬t，占45.14%;其他處理方式占2.99%。

垃圾焚燒處理具有無害化處理率高、減量化大和可資源化利用等優(yōu)點(diǎn)，近年來得到了快速發(fā)展。國外如德國馬丁、比利時(shí)西格斯、日本三菱等在機(jī)械爐排焚燒爐研究較早，技術(shù)較為成熟，單機(jī)處理量較大，國內(nèi)如光大國際、重慶三峰和綠色動(dòng)力等在國內(nèi)垃圾焚燒市場(chǎng)占有率較高，產(chǎn)品較適應(yīng)中國垃圾未有效分類、水分較高現(xiàn)狀。但機(jī)械爐排焚燒爐存在投資成本高、爐排片機(jī)械損耗更換價(jià)格高、占地面積大、熱損失大等問題。毛永寧研究表明：在零補(bǔ)貼的情況下，流化床焚燒技術(shù)的工程效益最佳，爐排爐、氣化熔融與等離子體氣化焚燒技術(shù)要達(dá)到流化床焚燒技術(shù)零補(bǔ)貼情況下的經(jīng)濟(jì)效益，分別需補(bǔ)貼約70、140、500元/t。氣化焚燒技術(shù)仍處于實(shí)驗(yàn)室或半工業(yè)化階段，無法實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。梁永煌等對(duì)垃圾氣化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)，表明垃圾氣化技術(shù)在處理垃圾時(shí)對(duì)熱值有一定要求，而國內(nèi)垃圾未進(jìn)行分類，氣化處理存在一定難度;另外垃圾氣化的技術(shù)成熟度、經(jīng)濟(jì)性都是制約其發(fā)展的重要因素?；剞D(zhuǎn)窯焚燒要求垃圾熱值較高，同時(shí)爐渣指標(biāo)易超標(biāo)，存在運(yùn)行費(fèi)用高、燃燒調(diào)節(jié)不靈活、燃盡性差、煙氣含塵量高等問題，工業(yè)應(yīng)用較少。李大明的CKK系統(tǒng)在安徽銅陵海螺水泥廠最早得到應(yīng)用，其用流化床爐燃燒垃圾，垃圾氣化通入水泥窯分解窯燃燒中，防止污染性氣體產(chǎn)生;不可燃燒的部分和灰渣等冷卻后作為水泥的原料，整套系統(tǒng)較為復(fù)雜。流化床鍋爐本身爐膛熱容大，爐內(nèi)混燃劇烈，燃料適應(yīng)性強(qiáng)，鑒于此，本文結(jié)合流化床鍋爐焚燒技術(shù)，提出循環(huán)流化床鍋爐協(xié)同處置垃圾耦合發(fā)電工藝，利用大型循環(huán)流化床鍋爐高發(fā)電參數(shù)、現(xiàn)有環(huán)保設(shè)施進(jìn)行垃圾協(xié)同處置，既緩解了大型火力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)能過剩問題，又高效潔凈處置了垃圾。

垃圾焚燒工藝流程如圖1所示。垃圾焚燒技術(shù)主要有以下4種：機(jī)械爐排焚燒技術(shù)、循環(huán)流化床焚燒技術(shù)、回轉(zhuǎn)窯焚燒技術(shù)、氣化焚燒技術(shù)。我國垃圾焚燒處理廠數(shù)量逐年上升，至2018年，中國共投運(yùn)331座垃圾發(fā)電廠，每天可處理垃圾36.46萬t。已投運(yùn)的垃圾電廠中，70%以上的焚燒發(fā)電廠采用爐排爐，其余焚燒發(fā)電廠主要采用流化床鍋爐。目前我國垃圾處理工藝以爐排爐、流化床為主，回轉(zhuǎn)窯、氣化焚燒技術(shù)因成本、技術(shù)成熟度等原因應(yīng)用相對(duì)較少。

1.1 機(jī)械爐排焚燒

原理：垃圾進(jìn)入爐排式焚燒爐后，由于爐排間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以及垃圾本身的重力作用，垃圾不斷翻動(dòng)并燃燒。根據(jù)燃燒狀態(tài)及溫度不同，爐內(nèi)分為干燥段、燃燒段和燃盡段。垃圾在干燥段快速干燥，干燥介質(zhì)采用熱空氣，爐內(nèi)垃圾燃燒產(chǎn)生的熱輻射對(duì)垃圾有一定干燥作用;垃圾干燥后，在爐排的帶動(dòng)下緩慢進(jìn)入燃燒段，燃燒溫度為900℃左右，可分解有害成分;最后，垃圾在燃盡段完成殘余可燃質(zhì)燃燒燃盡過程。

圖1 垃圾焚燒工藝流程

優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)闻_(tái)爐的處理量大，適用于大規(guī)模集中處理項(xiàng)目;垃圾適應(yīng)性好;燃燒狀態(tài)便于控制，飛灰產(chǎn)生量少;設(shè)備較成熟;運(yùn)行成本低，可不摻燒煤炭。缺點(diǎn)：投資成本高，關(guān)鍵部件由耐熱合金鋼制造，且為各設(shè)備廠家自有技術(shù)，設(shè)備造價(jià)高，損耗時(shí)更換價(jià)格高;占地面積大、熱損失大;垃圾熱值要求高，垃圾熱值偏低時(shí)，需投入輔助燃料以維持燃燒。

機(jī)械爐排焚燒技術(shù)在垃圾焚燒領(lǐng)域應(yīng)用最廣，單爐處理垃圾能力達(dá)到1200t/d。其中比較有代表性的廠家有德國馬丁、比利時(shí)西格斯、日本三菱等，但因我國垃圾未有效分類收集，導(dǎo)致國外技術(shù)對(duì)我國垃圾適應(yīng)性較差。國內(nèi)生產(chǎn)爐排爐的企業(yè)主要為光大國際、重慶三峰和綠色動(dòng)力等，但其設(shè)備出力均相對(duì)較小，且燃燒效率較低。

1.2 循環(huán)流化床焚燒

原理：生活垃圾經(jīng)分選、撕碎后，由給料系統(tǒng)送入爐內(nèi)。在流化風(fēng)作用下，垃圾在爐內(nèi)呈流化狀態(tài)燃燒。根據(jù)典型流化床燃燒原理，垃圾在爐膛內(nèi)呈中心區(qū)域上升、四周邊壁下降的環(huán)核結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，形成物料的內(nèi)循環(huán);小顆粒飛出爐膛進(jìn)入旋風(fēng)分離器，在旋風(fēng)分離器的作用下，較大顆粒被分離下來通過返料器送回爐膛再燃燒，較小顆粒逃逸出去后由尾部布置的除塵器收集下來形成飛灰。由于流化床爐膛內(nèi)有大量載熱體(床料)可以貯蓄大量的熱量，而垃圾量占床料量比例較小，垃圾投入流化床后，爐溫不會(huì)急劇變化;同時(shí)循環(huán)流化床鍋爐有旋風(fēng)分離器，此區(qū)域溫度適宜于SNCR脫硝反應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)低成本高效脫硝。

優(yōu)點(diǎn)：投資、維護(hù)費(fèi)用低;爐膛內(nèi)高溫部分無運(yùn)動(dòng)爐排，可靠性高;燃燒強(qiáng)度和傳熱強(qiáng)度高，體積小，投資省，適用于大型化發(fā)展;環(huán)保性能好;啟停費(fèi)用更低。缺點(diǎn)：CO排放濃度高，目前通過爐膛擴(kuò)容、二次風(fēng)優(yōu)化、提高垃圾給料的均勻性等措施，實(shí)現(xiàn)CO排放可控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi);飛灰量大;摻煤燃燒目前可以實(shí)現(xiàn)“零摻煤”;停爐頻繁，完善垃圾分選、提高床溫、優(yōu)化排渣及除渣裝置等，連續(xù)運(yùn)行時(shí)間完全可控。

目前，流化床垃圾焚燒技術(shù)已發(fā)展到第9代,1～4代爐型設(shè)備故障率較高，屬于技術(shù)摸索階段。到2007年，第5～8代爐型在技術(shù)上有了較大提升，逐漸降低輔助燃料用量;2012年第9代爐型達(dá)到更高燃燒效率和更低污染物排放，鍋爐的處理能力逐步增大。目前國內(nèi)淄博綠能新能源有限公司單臺(tái)流化床鍋爐最大垃圾處理量已經(jīng)達(dá)到800t/d，且可實(shí)現(xiàn)不摻煤運(yùn)行。

我國垃圾目前未進(jìn)行有效分類，具有成分復(fù)雜、水分大等特性，而前期投入的垃圾處理廠多數(shù)未配置可靠的前端分選設(shè)備，導(dǎo)致流化床垃圾焚燒爐運(yùn)行效果不良，因此企業(yè)更傾向于采用爐排爐進(jìn)行垃圾焚燒，從而導(dǎo)致流化床垃圾焚燒技術(shù)發(fā)展較為緩慢。然而，流化床技術(shù)在煤電行業(yè)已達(dá)到世界領(lǐng)先水平，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的四川白馬600MW超臨界循環(huán)流化床鍋爐是目前世界上單機(jī)容量最大的流化床鍋爐。同時(shí)，我國循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組也為世界第一，總?cè)萘砍?3000MW。

目前中國擁有超過4000臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組，多數(shù)分布在熱電企業(yè)。中國大型循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)先進(jìn)、分布廣泛、數(shù)量眾多，為中國推進(jìn)循環(huán)流化床鍋爐協(xié)同處置垃圾(耦合燃燒)發(fā)電工藝提供了便利的基礎(chǔ)條件。

1.3 回轉(zhuǎn)窯焚燒技術(shù)

原理：回轉(zhuǎn)窯爐體為圓柱形，筒體布置相對(duì)于水平面略微傾斜，內(nèi)部布置耐火磚或水冷壁。設(shè)備運(yùn)行時(shí)，筒體轉(zhuǎn)動(dòng)，垃圾進(jìn)入窯內(nèi)后隨筒體旋轉(zhuǎn)向低端運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在燃料的作用下完成干燥、燃燒過程。因窯內(nèi)燃燒溫度可達(dá)到1100℃以上，垃圾中有害物質(zhì)在高溫條件下與水泥原料一起燒成水泥熟料，不易造成二次污染。

純回轉(zhuǎn)窯焚燒垃圾案例較少，東莞市厚街垃圾發(fā)電廠設(shè)計(jì)垃圾處理量4×150t/d，運(yùn)行中存在臭氣、粉塵外溢等問題。目前主要是利用水泥生產(chǎn)線窯爐進(jìn)行生活垃圾協(xié)同處置。

優(yōu)點(diǎn)：燃燒溫度可達(dá)1600℃，可完全分解有害物質(zhì);對(duì)原料適應(yīng)性強(qiáng);處理能力高;有害成分被固化，不會(huì)造成二次污染;垃圾可替代部分燃料。缺點(diǎn)：要求垃圾熱值較高(10500kJ/kg以上);爐渣指標(biāo)易超標(biāo);過量空氣系數(shù)大;運(yùn)行費(fèi)用高;燃燒調(diào)節(jié)不靈活;燃盡性差;煙氣含塵量高。

水泥廠采用協(xié)同處置非RDF(refuse derived fuel)的方式，運(yùn)輸半徑(運(yùn)費(fèi))影響比較大，一般要求陸路運(yùn)輸半徑控制在80km以內(nèi)。協(xié)同處置僅得到政策支持，補(bǔ)助較少，因而企業(yè)協(xié)同處置垃圾積極性不高。目前，國內(nèi)利用水泥窯協(xié)同處置生活垃圾的企業(yè)不到20家。處理量較大的為華新水泥(武穴)有限公司利用5000t/d水泥生產(chǎn)線協(xié)同處置生活垃圾1500t/d。

1.4 氣化焚燒技術(shù)

原理：垃圾氣化采用正常焚燒所需要風(fēng)量的1/5～1/3，使垃圾在高溫缺氧狀態(tài)下生成CO、H?、CH?等可燃?xì)怏w，而后燃燒利用。根據(jù)不同的反應(yīng)條件、生成物、氣化爐結(jié)構(gòu)形式等，氣化工藝有不同分類方法。根據(jù)反應(yīng)氣氛可分為水蒸氣氣化、氧氣氣化和空氣氣化;根據(jù)氣化爐結(jié)構(gòu)可分為回轉(zhuǎn)窯氣化、流化床氣化和固定床氣化;按灰渣狀態(tài)可分為氣化焚燒和氣化熔融。

優(yōu)點(diǎn)：環(huán)保特性優(yōu)良，二噁英的排放濃度能滿足世界范圍內(nèi)最嚴(yán)格的環(huán)保排放要求;灰渣無毒無害，可綜合利用。缺點(diǎn)：技術(shù)適應(yīng)性差;技術(shù)的成熟度和可靠性差;經(jīng)濟(jì)性差，技術(shù)復(fù)雜，投資較高。

國內(nèi)從20世紀(jì)80年代開始對(duì)氣化技術(shù)進(jìn)行研究，如同濟(jì)大學(xué)、浙江大學(xué)、中國科學(xué)院等，但都仍處于實(shí)驗(yàn)室或半工業(yè)化階段，如浙江大學(xué)的75t/h循環(huán)流化床燃?xì)?蒸汽聯(lián)合發(fā)電工藝、中國科學(xué)院廣州能源所的下吸式氣化爐處理生活垃圾試驗(yàn)研究、昆明理工大學(xué)的垃圾直接氣化熔融焚燒系統(tǒng)。我國關(guān)于垃圾氣化偏重機(jī)理與基礎(chǔ)研究，尚未真正投入工業(yè)應(yīng)用。

國外氣化技術(shù)是基于垃圾分類而開發(fā)的，垃圾熱值要求高于8500kJ/kg。我國城市垃圾未有效分類，具有水分高、熱值低等特點(diǎn)，與發(fā)達(dá)國家相比有較大差異，因此國外的垃圾氣化技術(shù)并不適合我國。同時(shí)垃圾氣化處理規(guī)模仍相對(duì)較小，目前最大為300t/d。氣化工藝還存在運(yùn)行費(fèi)用高、投資費(fèi)用高等問題。

1.5 各焚燒技術(shù)對(duì)比

各焚燒技術(shù)對(duì)比見表1。

機(jī)械爐排型焚燒技術(shù)投資大、占地大，因技術(shù)成熟，目前設(shè)備裝機(jī)處理能力占比達(dá)70%以上;循環(huán)流化床焚燒技術(shù)在大型燃煤循環(huán)流化床技術(shù)的帶動(dòng)下日漸成熟;回轉(zhuǎn)窯、熱解氣化技術(shù)因成本、技術(shù)成熟度原因，應(yīng)用相對(duì)較少。

中國城鎮(zhèn)化在加速發(fā)展的同時(shí)，帶來的環(huán)境問題也日益嚴(yán)重。如何在較短的時(shí)間內(nèi)消納大量生活垃圾以及污水廠污泥，破解秸稈田間直焚、污泥垃圾圍城等難題是目前環(huán)保部門亟待解決的重要問題。

2.1 耦合發(fā)電工藝介紹

隨著超臨界循環(huán)流化床鍋爐的應(yīng)用，由于產(chǎn)能過剩，大量亞臨界以下循環(huán)流化床鍋爐燃燒效率相對(duì)偏低，但較垃圾電廠小型鍋爐(爐排爐、流化床等)仍具有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)。流化床鍋爐本身燃料適應(yīng)性強(qiáng)，因而可考慮利用現(xiàn)有流化床鍋爐及環(huán)保設(shè)施對(duì)垃圾進(jìn)行協(xié)同處置。無需新建垃圾電廠，各地可因地制宜，充分利用過剩產(chǎn)能，避免重復(fù)投資。

因此，提出循環(huán)流化床鍋爐協(xié)同處置垃圾耦合發(fā)電工藝。通過對(duì)現(xiàn)役流化床鍋爐輔助設(shè)備進(jìn)行局部改造，將垃圾、城市固廢、生物質(zhì)燃料、城市污泥等摻入循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行耦合燃燒發(fā)電。

循環(huán)流化床鍋爐協(xié)同處置垃圾(耦合燃燒)發(fā)電工藝靈活，可選用皮帶、螺旋、氣力輸送等多種給料方式。此外，垃圾還可以先制成RDF-3、RDF-5、SRF(Solid Recover Fuel)，便于存儲(chǔ)及運(yùn)輸，然后通過現(xiàn)有輸送、給料系統(tǒng)(需相應(yīng)改造)送入循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)摻燒利用。循環(huán)流化床鍋爐協(xié)同處置垃圾耦合燃燒發(fā)電工藝如圖2所示。

2.2 耦合發(fā)電工藝可行性分析

對(duì)摻燒物料進(jìn)行化驗(yàn)及摻配分析，考察流化床鍋爐摻燒生物質(zhì)及固廢的可行性，具體見表2。

混合燃料主要考慮水分、灰分、氯離子對(duì)鍋爐燃燒的影響。由表2可知，相對(duì)比電廠燃煤，混合燃料的熱值由20934kJ/kg降低到19549.9kJ/kg，水分由9%增加到9.9%，灰分由30%減少到24.5%。燃料水分變化幅度較小，不考慮排煙溫度變化幅度，煙氣量可按鍋爐設(shè)計(jì)值計(jì)算。參考電廠入爐煤日?qǐng)?bào)，相對(duì)于入爐煤熱值變化(19259～21771kJ/kg)，摻燒城市固廢燃料對(duì)鍋爐效率的影響較小，含氧量及過量空氣系數(shù)可按設(shè)計(jì)值計(jì)算，最優(yōu)運(yùn)行參數(shù)需進(jìn)行燃燒調(diào)整試驗(yàn)后得出。

2.3 耦合發(fā)電環(huán)?？尚行苑治?/span>

在中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司1MW CFB試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了生物質(zhì)、RDF、污泥等試燒試驗(yàn)，常規(guī)污染物(NOx、SO?)可通過現(xiàn)有成熟技術(shù)進(jìn)行脫除，因此主要對(duì)二噁英(以TEQ計(jì))測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果見表3。

二噁英作為一種難降解的致癌物，具有熱穩(wěn)定性，當(dāng)溫度高于850℃時(shí)，二噁英被分解破壞。因此一般要求焚燒爐的燃燒溫度應(yīng)高于此溫度，并保證二噁英在其中的停留時(shí)間在2s以上，才能使二噁英的濃度降到最低，排放后基本不會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。

由表3可知，試驗(yàn)各摻燒工況下，二噁英平均值均低于0.10 ng/m3(標(biāo)，11%O?)，流化床(CFB)鍋爐燃燒溫度為880～900℃，加之CFB鍋爐循環(huán)反復(fù)燃燒的特點(diǎn)，所以燃燒生成的大部分二噁英前驅(qū)物在爐膛內(nèi)已經(jīng)分解。此外，資料表明流化床爐內(nèi)添加石灰石粉脫硫，對(duì)二噁英有吸附作用，故而摻燒一定比例固廢后二噁英排放理論上可滿足國家排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.4 耦合發(fā)電關(guān)鍵設(shè)備開發(fā)

根據(jù)理論研究結(jié)果進(jìn)行耦合方案選擇及關(guān)鍵設(shè)備開發(fā)。生物質(zhì)顆粒被氣流攜帶速度較快，攜帶到燃燒器噴口上方區(qū)域并發(fā)生氧化，導(dǎo)致溫度提升。較高的生物質(zhì)混燒工況下，膜式水冷壁吸熱降低，過熱器吸熱量增加。在焚燒處理中，保障焚燒爐溫和停留時(shí)間(大于2s)，提升爐內(nèi)湍流度(Re>5000)，可促進(jìn)垃圾完全、穩(wěn)定燃燒，促進(jìn)二噁英分解。提高運(yùn)行過程中的垃圾燃料的燃盡程度，從而減少帶到尾部煙道的可燃物含量，可避免未完全燃燒的有機(jī)分子在空預(yù)器位置發(fā)生冷凝而導(dǎo)致積灰及二次燃燒。

通過理論分析及試驗(yàn)，最終使用氣力輸送系統(tǒng)將破碎后生物質(zhì)、固廢送入爐內(nèi)，鍋爐接口布置在返料器出口位置，以滿足生物質(zhì)、固廢燃燒時(shí)間、溫度、混合、燃盡等需求。

實(shí)際生產(chǎn)中，傳統(tǒng)的生物質(zhì)輸送和給料系統(tǒng)不穩(wěn)定、出力不足、運(yùn)轉(zhuǎn)部件和易損部件較多，維修保養(yǎng)工作量較大。為解決以上問題，研發(fā)了輸送系統(tǒng)及給料系統(tǒng)。張世鑫等從燃燒機(jī)理、物料制備與輸送等方面入手，通過理論研究、數(shù)值模擬、燃燒試驗(yàn)、設(shè)備調(diào)研、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)完成了循環(huán)流化床鍋爐直接摻燒垃圾關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、工藝優(yōu)化和核心部件設(shè)計(jì)，驗(yàn)證了該技術(shù)在大型循環(huán)流化床鍋爐的應(yīng)用效果。

對(duì)于輸送過程，垃圾衍生燃料由于物料復(fù)雜，韌性較強(qiáng)，形狀不規(guī)則，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)給料不穩(wěn)、燃料易搭橋、系統(tǒng)出力較低等問題。學(xué)者開發(fā)了一種連體式氣力輸送裝置和一種結(jié)合氣力輸送與絞龍的新型給料裝置解決燃料的輸送問題。連體式氣力輸送裝置(圖3)包括連體式輸送倉體及與其配套的加速噴口、擴(kuò)張升壓段、疏松裝置、緩沖倉。將破碎后的生物質(zhì)、固廢通過進(jìn)料口進(jìn)入緩沖倉，進(jìn)入緩沖倉下部后，在撥料桿的作用下，散開進(jìn)入連體式輸送倉體內(nèi)。在加速噴口出口的高速氣流作用下，物料被攜帶進(jìn)入擴(kuò)張升壓段，之后通過輸送管道送至現(xiàn)有大型鍋爐摻燒利用。

在給料系統(tǒng)方面，學(xué)者開發(fā)了一種新型均勻給料裝置(圖4)，使給料量更加穩(wěn)定可控，系統(tǒng)密封性更強(qiáng)，出力更大。

 

3.1 摻燒固廢對(duì)鍋爐運(yùn)行參數(shù)的影響

摻燒固廢對(duì)鍋爐運(yùn)行參數(shù)影響見表4。可知摻燒固廢可有效替代燃煤，減少SO?排放。

表4 摻燒固廢對(duì)鍋爐運(yùn)行參數(shù)的影響

3.2 摻燒固廢后污染物排放控制情況

摻燒工況及摻燒后污染物排放數(shù)據(jù)見表5。

由表5可知，煙氣中各項(xiàng)污染物(包括二噁英)的排放濃度均能滿足《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014—2020年)》(發(fā)改能源[2014]2093號(hào))的要求和GB 13223—2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》表1標(biāo)準(zhǔn)、GB 18485—2014《生活垃圾焚燒污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》表4標(biāo)準(zhǔn)、GB 14554—1993《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》表2限值要求。該系統(tǒng)1年可摻燒固體廢物12萬t，節(jié)約用能量折合標(biāo)準(zhǔn)煤8.55萬t，減排CO?23.7萬t、SO?726.8t、NOx632.7t、灰渣3.35萬t，實(shí)現(xiàn)了短時(shí)間內(nèi)消納大量固廢，破解秸稈田間直焚、污泥垃圾圍城等亟待解決的問題。

1)投資及運(yùn)營成本低。福建華電永安發(fā)電有限公司300MW循環(huán)流化床鍋爐固廢及生物質(zhì)直燃耦合發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與工程應(yīng)用項(xiàng)目年處置工業(yè)固廢12萬t，年耦合發(fā)電量約2.67億kWh，年替代標(biāo)準(zhǔn)煤約8.55萬t。項(xiàng)目總投資4414萬元，年運(yùn)行成本約1325萬元，其中主要電耗約618.6萬kWh/a，綜合經(jīng)濟(jì)效益約2426萬元/a(不含政策效益)，直接經(jīng)濟(jì)凈效益約2000萬元/a。相對(duì)新建固廢、生物質(zhì)處理電廠來說，投資及運(yùn)行成本低。

2)處理量大。利用300MW循環(huán)流化床鍋爐可同時(shí)處理生物質(zhì)200t/d、固廢400t/d、污泥200t/d、RDF 50t/d，爐膛熱容大，燃料適應(yīng)性強(qiáng);與鍋爐燃料用量相比，摻燒固廢、垃圾比例小，但絕對(duì)處理量較大。

3)系統(tǒng)投退靈活。由于是摻燒，垃圾/生物質(zhì)量少時(shí)機(jī)組亦可正常運(yùn)行。

4)工藝技術(shù)推廣便利。中國擁有目前世界上單機(jī)容量最大的流化床鍋爐，同時(shí)擁有超過4000臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組分布在熱電企業(yè)。大型循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)先進(jìn)、分布廣泛、數(shù)量眾多，為推進(jìn)循環(huán)流化床鍋爐協(xié)同處置垃圾(耦合燃燒)發(fā)電工藝提供了便利的基礎(chǔ)條件。

1)利用300MW循環(huán)流化床鍋爐可同時(shí)處理生物質(zhì)200t/d、固廢400t/d、污泥200t/d、RDF 50t/d。

2)摻燒后環(huán)保測(cè)試結(jié)果表明：煙氣中二噁英的排放濃度低于0.0013ng/m3(標(biāo)，11%O?),SO?排放均低于12mg/m3,NOx排放均低于50mg/m3，滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

3)福建華電永安發(fā)電有限公司300MW循環(huán)流化床鍋爐固廢及生物質(zhì)直燃耦合發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與工程應(yīng)用項(xiàng)目年處置工業(yè)固廢12萬t，年耦合發(fā)電量約2.67億kWh，年替代標(biāo)準(zhǔn)煤約8.55萬t。項(xiàng)目總投資4414萬元，年運(yùn)行成本約1325萬元，其中主要電耗約618.6萬kWh/a，綜合經(jīng)濟(jì)效益約2426萬元/a(不含政策效益)，直接經(jīng)濟(jì)凈效益約2000萬元/a。