WTR-MSW-CFB 城市生活垃圾WTR资源化利用系统耦合燃煤电厂发电工程

2017-04-07

一、政策背景

1.1 2016年12月31日，国家发展改革委、住房城乡建设部发布了（发改环资[2016]2851号）《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》，到2020年底，直辖市、计划单列市和省会城市（建成区）生活垃圾无害化处理率达到100%；其他设市城市生活垃圾无害化处理率达到95%以上，县城（建成区）生活垃圾无害化处理率达到80%以上，建制镇生活垃圾无害化处理率达到70%以上，特殊困难地区可适当放宽。到2020年底，具备条件的直辖市、计划单列市和省会城市（建成区）实现原生垃圾“零填埋”，建制镇实现生活垃圾无害化处理能力全覆盖。到2020年底，设市城市生活垃圾焚烧处理能力占无害化处理总能力的50%以上，其中东部地区达到60%以上。

1.2 2017年11月27日，国家能源局和环境保护部联合发布（国能发电力[2017]75号）《关于开展燃煤耦合生物质发电技改试点工作的通知》（以下简称《通知》），旨在发挥世界最大清洁高效煤电体系的技术领先优势，依托现役煤电高效发电系统和污染物集中治理设施，构筑城乡生态环保平台，兜底消纳农林废弃残余物、生活垃圾以及污水处理厂、水体污泥等生物质资源，破解秸秆田间直焚、污泥垃圾围城等社会治理难题，促进电力行业特别是煤电的低碳清洁发展。

二、OCHAN-WTR-MSW-CFB 技术方案

综合考虑生活垃圾的综合特性，为有效实现垃圾的资源化利用，实现效益最大化，采用广东奥创公司的城市生活垃圾资源化利用WTR（Waste-to-Resources）成套技术方案。本技术方案对城市生活垃圾的处理本着减量化、无害化、资源化、能源化的原则，将垃圾投入WTR垃圾资源化综合利用成套生产线系统，通过垃圾给料系统、垃圾自动分选系统、干化系统、成型系统、包装系统等工艺系统处理后，可将城市生活垃圾分选利用为：
2.1 惰性不可燃类—石块、砂石、陶瓷等，用于制环保砖、水泥原料或填埋；
2.2 铁磁金属类—铁丝、铁罐头、啤酒盖等，用于回收利用；
2.3 有色金属类—易拉罐、铝合金、铝等，用于回收利用；
2.4 剩余可燃物（木头、塑料、皮革、衣服、碎布等）—制作垃圾衍生燃料棒（Refuse Derived Fuel-5，简称RDF-5），用于供热或发电。
城市生活垃圾通过WTR系统处理后，金属物被加工企业作为原料广泛应用；热值高达5000大卡的燃料被视为低污染高效能的优质燃料物，可用于工业锅炉、水泥窑、火力发电厂、垃圾焚烧电厂或气化发电站的发电及供热。特别的，经过我们设备处理后生产的RDF具有密度高，热值高，燃烧工况稳定、避免二恶英等物生成，不但降低工业锅炉或者发电站的投资，还可实现工业锅炉或者发电站的安全、稳定、持续运行。

三、OCHAN-WTR-MSW 适用规模

3.1 适用原生生活垃圾/填埋场陈腐垃圾原料处理规模：100吨~1000吨/天。

四、OCHAN-WTR-MSW-CFB 工艺流程

五、OCHAN-WTR-MSW 工艺特点

5.1 无害化处理
不用焚烧，不用填埋，不用分类，不会污染，实现对生活垃圾全封闭化、无污染化处理，所有垃圾经过高温高压处理，均能实现除臭、杀菌，将有害垃圾变成无害物质，充分实现垃圾的资源化利用和杜绝对环境二次污染。

5.2 减量化处理
每吨生活垃圾通过WTR技术处理，把城市生活垃圾经过分选、干化处理后，剩余约500-650公斤，实现减量化处理。

5.3 资源化、能源化程度高
WTR技术处理每吨生活垃圾可精准分类和制作出：可燃物RDF约400公斤、有机肥料200公斤、金属物约30公斤、砂石建材原料约50公斤。资源综合回收率高达95%以上，远高于80%的国家要求标准。符合国家提出的生活垃圾处理资源化要求和循环经济原则。

5.4 占地面积小
建设一家日处理能力为200吨的处理厂仅需30亩用地，用地面积小。如在现有的垃圾场建厂，则无需另行征地。应用WTR技术每吨垃圾处理能力仅需要焚烧电厂四分之一左右的投资。

5.5 适应能力强
可视目标城镇人口和垃圾量，因地制宜就地建厂。能满足不同城镇规模对垃圾处理能力的各种要求，还能避免远距运输垃圾集中处理而引起的种种问题。

5.6 排放达标，符合国家环保标准
WTR技术采用的是全新一代生产线技术，按花园式工厂规划设计，DCS中央控制系统、可视监控，物料封闭输送、气体完全净化后排放，固体废物、污水实现零排放，达到清洁生产，各项指标均达到国家有关标准。经中科院广州分院、广东省微生物研究所长期跟踪监测检验，项目回收再生的塑料、有机泥、重金属、循环水、大肠杆菌、沙门氏菌等，均完全符合环保指标标准。

5.7 回收的物资市场前景广阔，经济效益高，回报可观，项目安全可靠
废金属被加工企业作为原料广泛应用；餐厨有机垃圾堆肥处理后的有机肥品质优良，能有效改良土壤板结，提高农林经济作物产量；热值高达5000大卡的燃料被视为低污染的优质燃料物。通过WTR垃圾资源化利用技术，实现垃圾无害化、减量化、资源化、能源化处理，社会、环境、经济价值高。由此可为项目能带来稳定的可观收益，使项目能健康良好地运营下去。

六、OCHAN-WTR-MSW RDF环保特性

6.1 RDF-5密度高，运输方便，是一种环保商品燃料

经过WTR技术处理的RDF-5成品，密度在0.8～1.2g/cm³，是属于环保商品燃料，无邻避效应，可实现低运费、远距离、跨区域的自由运输。有助于WTR生产处理工厂实现分布式处理生活垃圾或工业固废。

6.2 RDF-5尺寸均匀，流动性好
经过WTR技术处理的RDF-5作为燃料时，在燃料输送进入炉膛过程与SRF/RDF-2/RDF-3相比，具有不堵料、不搭桥、不断供的优点，炉膛进料稳定，有助于各项燃烧参数的平稳和控制，提高燃烧效率，抑制二恶英的产生，烟气达标排放。

6.3 RDF-5挥发份高，含水率低，燃烧升温迅速
经过WTR技术处理的RDF-5，挥发份在75%以上，含水率在10～20%，无论是作为主燃料、耦合替代燃料或是助燃燃料，在气化炉中气化利用、热解炉中热解利用、耦合燃煤循环流化床炉中热电联产、耦合垃圾循环流化床炉中热电联产、耦合垃圾机械炉排炉中热电联产，协同水泥窑处置固废等，均可实现快速热解燃烧升温到850℃以上，迅速越过二恶英PCDD/Fs大量生成的280～450℃温度段，最大程度避免二恶英PCDD/Fs的生成。

6.4 RDF-5 PVC塑料、铜、铝、铁含量少，减少二恶英PCDD/Fs产生所必需的氯元素的来源，降低二恶英PCDD/Fs产生的催化合成作用
无氯条件下不生成二恶英PCDD/Fs，金属催化剂是二恶英PCDD/Fs合成反应必不可少的条件之一。经过WTR技术处理的RDF-5，已经去除绝大部分的PVC塑料、铜、铝、铁等金属物，从源头减少二恶英PCDD/Fs产生所需的氯元素的来源进入，并使二恶英PCDD/Fs没有了催化合成的条件，从根本上控制减少二恶英PCDD/Fs的产生与合成。

6.5 RDF-5热值高，品质稳定，使用效益高
经过WTR技术处理的RDF-5，去除了沙土石块、金属、玻璃等惰性不可燃物，大大提高了RDF燃料热值。热值根据原料情况一般都可达到4500～5500kcal/kg，品质均匀稳定，有助于DCS燃烧控制系统的稳定控制，提高燃烧效率；RDF-5同等热值情况下，仅燃煤的成本50%-60%，根据测算，一座2×100MW的火力发电厂，通过RDF耦合掺烧每年可节省燃料成本（增加利润）达1亿元以上，效益可观。

因此，OCHAN-WTR-RDF技术和环保性能特别好, 是生活垃圾和工业固废处理现代化技术的重要发展方向之一。

七、OCHAN-WTR-MSW 燃煤CFB电厂耦合掺烧RDF优势

CFB燃烧技术的特点是：98%的巨大热容量的惰性固体床料包围着不到2%的燃料，CFB几乎可以高效地燃烧任何燃料，在800～900 ℃的燃烧温度条件下，加上热循环物料的强烈的湍流混合和燃料很长的停留时间，使二恶英PCDD/Fs无法生成，因此，燃料的灵活性、广泛性和清洁性是CFB锅炉的突出优点。使得CFB锅炉是燃烧RDF燃料的理想燃烧技术。从理论上说，CFB锅炉耦合掺烧在技术上不会受CFB锅炉容量的限制，即使是大容量CFB锅炉，从100%燃烧RDF到以任何比例和煤耦合掺烧都是可行的。利用CFB锅炉进行煤和RDF耦合掺烧的优点是：

7.1 RDF作为优质高效的替代燃料，发挥燃煤CFB电厂清洁高效煤电体系的技术领先优势，依托现役煤电高效发电系统和污染物集中治理设施，构筑城乡生态环保平台，兜底消纳生活垃圾，破解污泥垃圾围城等社会治理难题。

7.2 充分利用CFB锅炉燃料灵活性和广泛性的优点，且RDF燃料成本仅为燃煤成本的50%左右，可以大比例地耦合掺烧RDF燃料，大比例降低燃料的运营成本。

7.3 充分利用CFB锅炉的尾气超低排放处理系统，其排放指标远低于垃圾焚烧电厂标准，实现RDF燃料燃烧后清洁、超低排放。

7.4 由于煤的供应不受RDF燃料供应的影响，煤的质量可以选择，可以满足不同的要求。

7.5 耦合掺烧的比例可以改变和调整，因而发电量不会受RDF燃料供应的波动性影响。

7.6 无需重复投资建设垃圾焚烧电厂，垃圾填埋场即可处理生活垃圾，减少政府垃圾固废处理压力，减少当地邻避效应影响。

7.7 占地面积小，投资少，建设一家日处理能力为200吨的处理厂仅需30亩用地，仅为垃圾焚烧电厂投资的四分之一。

7.8 在垃圾填埋场建设垃圾资源化综合处理厂，无需另外征地建设，一边恢复填埋场一边处理原生垃圾，实现既处理好垃圾民生问题，又提高垃圾填埋场使用寿命及节省土地使用。

7.9 采用OCHAN-WTR-MSW制RDF技术耦合燃煤CFB电厂处理生活垃圾，非常适合于占国内绝大多数垃圾产生量100-500吨/天的中小型市、县及城镇。

7.10 采用OCHAN-WTR技术实现既解决当地垃圾围城社会问题、实现垃圾资源化利用，又能使用燃煤 CFB电厂替代节省燃料，实现经济效益价值，实现政府、社会、企业、民生四方共赢。