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本報記者|王曉濤
在火力發(fā)電的“大軍”中，它們無疑是一個特殊的群體——它們發(fā)的是綠電，但頭頂為環(huán)保光環(huán)所籠罩的它們，卻又經(jīng)常被許多人將其與落后、臟亂差聯(lián)系在一起。這個特殊的群體就是垃圾焚燒發(fā)電，而其所從屬的整個垃圾焚燒處理行業(yè)，近年來在政策和技術的支持下，正在發(fā)生著翻天覆地的變化。
政策“紅利”下的“爆發(fā)式”增長
2010年上映的紀錄片《垃圾圍城》曾讓無數(shù)觀眾的內(nèi)心感到震撼。在此之前，我國對垃圾的處理基本上靠填埋方式。數(shù)據(jù)顯示，約80%的垃圾是沒有再利用的，其中約有一半被填埋。此后10年間，我國的生活垃圾發(fā)電廠數(shù)量增加了303%。目前國內(nèi)有500多座垃圾發(fā)電廠，日處理生活垃圾58萬噸。
在浙江大學能源工程學院副院長黃群星看來，2012年之后，我國的生活垃圾焚燒處理進入了一個“爆發(fā)式”的增長期。而這一巨變在很大程度上得益于國家政策“紅利”的支持。
“到2020年底，直轄市、計劃單列市和省會城市（建成區(qū)）生活垃圾無害化處理率達到100%；其他設市城市生活垃圾無害化處理率達到95%以上，縣城（建成區(qū)）生活垃圾無害化處理率達到80%以上，建制鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理率達到70%以上，特殊困難地區(qū)可適當放寬。”這是《“十三五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設施建設規(guī)劃》所確定的部分主要目標。這一由國家發(fā)展改革委會同住房和城鄉(xiāng)建設部組織編制的規(guī)劃文件明確要求，經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)和土地資源短缺、人口基數(shù)大的城市，優(yōu)先采用焚燒處理技術，減少原生垃圾填埋量。
據(jù)了解，“十三五”期間，我國垃圾處理結構明顯優(yōu)化。生活垃圾焚燒比例明顯增加，原生垃圾填埋占比大幅降低?！笆濉逼陂g，全國共建成生活垃圾焚燒廠254座，累計在運行生活垃圾焚燒廠超過500座，焚燒設施處理能力58萬噸/日。全國城鎮(zhèn)生活垃圾焚燒處理率約45%，初步形成了新增處理能力以焚燒為主的垃圾處理發(fā)展格局。
特殊的“燃料”更需技術加持
生活垃圾焚燒處理似乎并不太難，但當其與環(huán)保達標和發(fā)電效率聯(lián)系在一起時，技術上的要求就會陡然增加。燒垃圾不比燒煤，因為標準煤的熱值是完全恒定的。如果一噸煤的熱值是4000大卡，那上下浮動不會超過100大卡；但是垃圾不一樣，如果是菜葉子，可能熱值就是三五百，如果是塑料制品，熱值可以達到兩三千大卡，波動比較大。
850℃是通過焚燒生活垃圾、為城市提供清潔能源的關鍵指標。生活垃圾種類繁多，如果燃燒不充分，將產(chǎn)生氮氧化物、二氧化硫等有害物質(zhì)，尤其是在溫度達不到850℃時，還會產(chǎn)生有害物質(zhì)二惡英，造成環(huán)境污染。
在浙能錦江環(huán)境昆明西山垃圾發(fā)電廠，工人耿少平的工作是監(jiān)控生活垃圾焚燒情況。過去，為了確保燃燒溫度穩(wěn)定，維持在850℃以上，耿師傅平均每5秒要調(diào)整一次參數(shù)，一天下來調(diào)整近萬次。此外，每兩小時還要進行巡檢，精力耗費極大。
同樣，在湖北武漢市漢口北生活垃圾發(fā)電廠，工人師傅四班三倒，一個班要連續(xù)8小時，一個人每天點擊鼠標可能上萬次，不停點擊，不停調(diào)整。手動操作導致給料不均勻，燃燒就不穩(wěn)定，爐膛溫度、主蒸汽流量、煙氣排放的指標圖波動很大，“那條波浪線夸張得很，就像心電圖一樣，操作員很緊張?！睗h口北生活垃圾發(fā)電廠生產(chǎn)技術部運行值長朱燦鋼感慨地說。
2018年，昆明西山生活垃圾發(fā)電廠給生活垃圾焚燒系統(tǒng)裝上了工業(yè)大腦。耿少平的雙手解放了，不用再時刻為爐膛溫度奔波?！肮ぷ髁扛郧跋啾鹊脑挘辽贉p了90%以上?！?br/>感受到變化的不止耿少平。漢口北生活垃圾發(fā)電廠用上工業(yè)大腦后，朱燦鋼的工作量減少了90%，“系統(tǒng)自動就會調(diào)節(jié)，而且波動很小，基本上就是一條直線了?！彼僖膊粫襁^去那樣因頻繁的指標波動而緊張了。
工業(yè)大腦帶來綠色高效
二零二一年5月，國家發(fā)展改革委、住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布了《“十四五”城鎮(zhèn)生活垃圾分類和處理設施發(fā)展規(guī)劃》，到2025年底，全國城鎮(zhèn)生活垃圾焚燒處理能力達到80萬噸/日左右，城市生活垃圾焚燒處理能力占比65%左右。
隨著對生活垃圾焚燒的補貼逐步退出和減少，企業(yè)更加關注發(fā)電效率，而垃圾焚燒爐的穩(wěn)定性提升則是其中的關鍵。據(jù)漢口北生活垃圾發(fā)電廠統(tǒng)計，穩(wěn)定性提升后每噸垃圾可多發(fā)25千瓦時。黃群星認為，在碳達峰碳中和的背景下，未來垃圾發(fā)電廠會更關注與AI等技術結合，進一步降低二次污染，提升設備運行穩(wěn)定性和生活垃圾的噸發(fā)電量。
中國節(jié)能撫州生活垃圾發(fā)電廠負責人王宗林表示，通過給焚燒爐裝上工業(yè)大腦，企業(yè)自動投運率可達95%以上，穩(wěn)定性提升30%，降低了煙氣排放超標的風險，提高了蒸汽品質(zhì)和發(fā)電效率，每天的發(fā)電量至少可增加1.62萬千瓦時。