生活垃圾焚燒發(fā)電PPP項目 煙氣排放標準選擇對政府補貼價格的影響

第第頁生活垃圾焚燒發(fā)電PPP項目煙氣排放標準選擇對政府補貼價格的影響目前，我國生活垃圾處理方式已從填埋為主逐漸發(fā)展為以焚燒為主。雖然焚燒的成本比填埋高，但其有較好的減量化、資源化效果，已成為目前各地生活垃圾處理的首選或必選。

生活垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)生的煙氣會對周圍居民生產(chǎn)生活產(chǎn)生影響，因此，國家和地方政府對生活垃圾焚燒發(fā)電廠的煙氣排放一般會制定相應的標準并嚴格監(jiān)管。

生活垃圾焚燒發(fā)電流程如下圖所示：

一、生活垃圾焚燒發(fā)電項目的煙氣排放標準

生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣排放一般有三個標準：國家標準【《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485-2023）】、歐盟標準【歐盟排放標準為《歐盟工業(yè)排放指令》（2023/75/EU）】和地方標準。其中國家標準是必須要滿足的，有的地方政府會取國家和歐盟標準中較高的一個執(zhí)行。還有些省份出臺了地方標準，地方標準一般會比國家標準和歐盟標準更高。表一為國家標準、歐盟標準和某地方標準的對比。

表一：煙氣排放標準對比表

二、煙氣處理工藝選擇

垃圾焚燒廠煙氣處理工藝主要是對酸性氣體（HCl，HF，SOx）、氮氧化物（NOx）、顆粒物、有機物（包括二?英）及重金屬等進行控制。

煙氣凈化系統(tǒng)是生活垃圾焚燒污染控制的關(guān)鍵,煙氣凈化后各種氣體污染物的排放濃度應達到相應標準。

煙氣凈化采用的工藝有干法、半干法、濕法、SNCR、袋式除塵器、活性炭吸附、SCR等不同組合。

1、酸性污染物凈化的方法

一般可分為干法、半干法和濕法三種，這三種方法各有優(yōu)缺點，可單獨或組合運用。

1)干法

主要是把碳酸氫鈉（NaHCO3）當做吸收劑，反應劑微粒表面直接和酸氣接觸，發(fā)生化學中和反應，生成無害的中性鹽顆粒，在除塵器里，反應產(chǎn)物連同煙氣中粉塵和未參加反應的吸收劑一起被捕集下來，達到凈化酸性氣體的目的。

2)半干法

半干法的吸收劑一般用氧化鈣（CaO）或氫氧化鈣（Ca(OH)2）為原料，制備成氫氧化鈣（Ca(OH)2）漿液（也有使用其它堿液的）。在煙氣凈化工藝流程中通常置于除塵設備之前，因為注入石灰漿后在反應塔中形成大量的顆粒物，必須由除塵器收集去除。常見的半干法處理工藝有旋轉(zhuǎn)噴霧工藝和循環(huán)流化反應工藝。

3)濕法

主要是把堿性物質(zhì)（NaOH等）當做吸收劑，煙氣進入后經(jīng)過與NaOH溶液充分接觸得到很高的脫酸效果，凈化效率高。

2、煙氣脫硝工藝方法

目前國內(nèi)常見的脫硝工藝有選擇性非催化還原法（SNCR）、選擇性催化還原法（SCR）、SNCR/SCR聯(lián)合脫硝工藝等。

1)SNCR

選擇性非催化還原(selectivenon-catalyticreduction)

選擇性非催化還原是指無催化劑的作用下，將還原劑噴入爐膛溫度為850~1100℃的區(qū)域，還原劑迅速熱分解成NH3，與煙氣中的NOx反應生成N2和水。該技術(shù)一般采用爐內(nèi)噴氨、尿素或氫氨酸作為還原劑，還原劑只和煙氣中的NOx反應，一般不與氧反應。本技術(shù)無需催化劑，成本控制低。

2)SCR

選擇性催化還原技術(shù)（selectivecatalyticreduction）

在催化劑的作用下，噴入還原劑氨或尿素，把NOx還原成N2和H2O。SCR法的還原劑是氨氣，氨氣供應系統(tǒng)可選用尿素、氨水和液氨作為制備氨氣的原料。

3)SNCR/SCR聯(lián)合脫硝工藝

SNCR不需要催化劑，但其還原反應所需的溫度比SCR高得多，因此SNCR需設置在焚燒爐膛內(nèi)完成，將NOx排放量降至大約200mg/Nm3。SNCR脫硝效率不高，一般用爐內(nèi)SNCR系統(tǒng)的還原劑制備、稀釋、噴射、控制系統(tǒng)的基礎上，加裝煙氣尾部脫硝裝置（SCR）,組成SNCR/SCR聯(lián)合脫硝工藝。

3、國內(nèi)典型生活垃圾焚燒發(fā)電項目煙氣凈化工藝

SNCR、干法、半干法、活性炭吸附、袋式除塵器是生活垃圾焚燒發(fā)電項目的一般配置，但濕法工藝和SCR則為選用。

近幾年，隨著各地對環(huán)境控制標準的提高，對酸性氣體和氮氧化物的排放標準要求越來越高，為了達標，SCR和濕法也成了必選工藝。SCR和濕法工藝在設備投Z、運行成本等方面對政府補貼價格影響較大，十個國內(nèi)典型的大型生活垃圾焚燒發(fā)電項目的煙氣凈化工藝情況詳見表二。

表二：國內(nèi)十個大型垃圾焚燒廠煙氣凈化工藝選型情況

三、煙氣處理工藝選擇對生活垃圾焚燒發(fā)電PPP項目政府補貼價格的影響

鑒于SNCR、干法、半干法、活性炭吸附、袋式除塵器屬于常規(guī)配置，不再一一贅述，現(xiàn)對影響較大且可選用的濕法工藝和SCR進行分析：

1、SCR的影響

若要求氮氧化物控制在100mg/Nm3以下，則必須配備SCR工藝。若每個焚燒爐配備一套SCR系統(tǒng)（按照單臺日焚燒處理能750噸/日規(guī)模考慮），設備投Z在1200-2000萬元（另需增加土建成本）。若SCR工藝增加投Z為1500萬元，以日處理垃圾規(guī)模400噸計，則每噸投Z增加約3-4萬元，對單噸垃圾政府補貼的影響在9-12元左右。若日處理規(guī)模擴大，則單噸政府補貼單價會降低。

在運行過程中，由于SCR脫硝反應器對溫度要求相對較低，會少發(fā)電3-4%左右。按每噸進廠垃圾發(fā)電400度計算，3-4%的影響為12-15度電，按照每噸垃圾發(fā)電280度以上的每度入網(wǎng)價格0.32元左右計算，對發(fā)電收入的影響約為每噸4元左右。

增加SCR脫硝工藝，每噸垃圾需增加的物料成本包括尿素約2元、SCR催化劑約4元。

綜合SCR的投Z、發(fā)電收入影響、物料消耗等因素，若增加SCR脫硝處理設備，單噸垃圾的政府補貼價格需增加約19-22元。

2、濕法工藝的影響

濕法工藝主要作用是去除酸性污染物，如二氧化硫、氯化氫等。在國標中，二氧化硫的24小時平均排放控制標準是80mg/Nm3；歐盟的標準是50mg/Nm3。若需達到一些省份的地方標準20mg/Nm3，不采用濕法很難實現(xiàn)。因此，有些地方政府在工藝選擇時為保險起見，會選擇增加濕法工藝。

一套濕法工藝設備每條生產(chǎn)線的投Z大約在1300萬左右（按照每條線處理規(guī)模750噸/日計算），噸投Z增加約為1.5-2萬元，對噸垃圾處理補貼的影響在4-6元。

若采用濕法工藝，則每噸垃圾消耗氫氧化鈉約為10-12千克，按照氫氧化鈉每噸1200-1500元計算，噸垃圾處理成本增加約12-15元。

濕法工藝產(chǎn)生的洗煙廢水需要單獨處理，對成本的影響也比較大。濕法洗煙廢水產(chǎn)生量約為垃圾進廠量的10%-20%，每噸濕法廢水的處理成本在35-45元，即每噸垃圾的處理成本增加4-5元。

綜合濕法的投Z、物料消耗、洗煙廢水處理等成本，濕法工藝對噸政府補貼的影響在20-26元。

3、排放標準與煙氣凈化工藝選擇對政府補貼價格的遠期影響

生活垃圾焚燒項目政府補貼價格是影響這個行業(yè)發(fā)展的重要因素。以前，生活垃圾焚燒項目政府補貼價格為50-70元/噸之間，個別項目最低達到18元/噸。目前，