當(dang)今，隨著能源(yuan)(yuan)領(ling)域對高效、清(qing)潔、可持續發展的(de)(de)追求日益迫切(qie)，燃煤(mei)電(dian)站作(zuo)為(wei)傳統能源(yuan)(yuan)供應的(de)(de)關(guan)(guan)鍵環節，其技(ji)術(shu)升(sheng)級與創新成(cheng)為(wei)當(dang)務之急。工業固廢的(de)(de)合(he)理(li)處置(zhi)及(ji)資源(yuan)(yuan)化利用也備(bei)受關(guan)(guan)注，在(zai)此背景下，燃煤(mei)電(dian)站與工業固廢耦合(he)摻燒(shao)技(ji)術(shu)應運(yun)而生，成(cheng)為(wei)能源(yuan)(yuan)與環境領(ling)域的(de)(de)研究(jiu)熱點。該技(ji)術(shu)涉及(ji)多學科交叉(cha)，涵蓋(gai)燃料預處理(li)、燃燒(shao)過程控制、污(wu)染物(wu)協同治理(li)等多個(ge)關(guan)(guan)鍵環節，其核心目標是實現工業固廢在(zai)燃煤(mei)電(dian)站中(zhong)的(de)(de)高效、清(qing)潔燃燒(shao)，同時確(que)保電(dian)站的(de)(de)安(an)全穩定運(yun)行。

　　行業發展現狀

　　政策大力支持(chi)：《關于大力實施可再生能源(yuan)替代(dai)行動(dong)的指導(dao)意見》《煤電低碳(tan)化改造建設行動(dong)方案(2024-2027 年)》《產業結構調整指導(dao)目(mu)錄(2024 年本)》等政策文(wen)件(jian)，為多源(yuan)固廢(fei)替代(dai)燃料和燃煤耦(ou)合(he)發電技術的應用(yong)與(yu)推廣提供(gong)了有力的政策導(dao)向和保障，將火電摻燒低碳(tan)燃料列入鼓勵類項目(mu)電力板(ban)塊，并明確(que)提出(chu)實施煤電機(ji)組耦(ou)合(he)生物質(zhi)發電，規(gui)定了摻燒比例。

　　技術方面

　　技(ji)(ji)(ji)術(shu)不斷(duan)創新和突破：如哈爾濱(bin)鍋(guo)爐廠(chang)有(you)限責(ze)任(ren)公(gong)司(si)自(zi)主研發(fa)的 “燃煤(mei)耦(ou)合(he)垃圾發(fa)電技(ji)(ji)(ji)術(shu)” 通過國家能(neng)(neng)(neng)源(yuan)局評審;中國華能(neng)(neng)(neng)集團有(you)限公(gong)司(si)開發(fa)的 “大(da)型(xing)燃煤(mei)電站規模化處理(li)多源(yuan)固(gu)廢(fei)耦(ou)合(he)發(fa)電關鍵技(ji)(ji)(ji)術(shu)” 被列入《中央企業科技(ji)(ji)(ji)創新成果產品手冊(ce)(2023 年版)》;國家能(neng)(neng)(neng)源(yuan)集團發(fa)布《煤(mei)電機(ji)組耦(ou)合(he)固(gu)體廢(fei)棄物(wu)摻(chan)燒(shao)典型(xing)技(ji)(ji)(ji)術(shu)路線(xian)和案例集》。此外，循環(huan)流化床(chuang)鍋(guo)爐摻(chan)燒(shao)技(ji)(ji)(ji)術(shu)發(fa)展良好(hao)，其(qi)燃料適應性廣(guang)，熱容量(liang)大(da)，燃燒(shao)穩定，抗沖擊，負荷調(diao)節(jie)范圍(wei)廣(guang)，能(neng)(neng)(neng)夠(gou)摻(chan)燒(shao)各種各樣的城市固(gu)廢(fei)垃圾，熱耦(ou)合(he)摻(chan)燒(shao)技(ji)(ji)(ji)術(shu)成熟(shu)，可(ke)直燃摻(chan)燒(shao)，鍋(guo)爐設備改造投資非(fei)常低。

　　在(zai)污(wu)泥(ni)的(de)預(yu)處(chu)理、摻燒比例的(de)控制、污(wu)染(ran)物的(de)協同治(zhi)理等方面都(dou)有進(jin)展。浙江大學王飛教授團(tuan)(tuan)隊等科(ke)研機構在(zai)污(wu)泥(ni)的(de)理化性質、干化技術、摻燒工(gong)藝等方面進(jin)行(xing)了深入(ru)研究。一些企業也取得了技術突破(po)，如南網(wang)科(ke)技公司污(wu)泥(ni)摻燒項(xiang)目團(tuan)(tuan)隊歷時 10 年，突破(po)了高效(xiao)干化、鍋爐效(xiao)率(lv)下(xia)降明顯(xian)、受(shou)熱面結焦、污(wu)染(ran)物排(pai)放難以控制等關鍵技術瓶頸。

　　應用規模方面

　　應用日益廣泛——固體替代燃(ran)料(liao)(liao)如垃圾衍(yan)生燃(ran)料(liao)(liao)(RDF)、固體回(hui)收(shou)燃(ran)料(liao)(liao)(SRF)等(deng)，已在燃(ran)煤(mei)電(dian)廠(chang)、水(shui)泥廠(chang)等(deng)工(gong)業窯爐(lu)中得(de)到應用。華能長江(jiang)環(huan)保科技有限公司(si)的(de)項(xiang)目(mu)可適(shi)應多種固廢處(chu)置，新中港公司(si)計(ji)劃通過鍋爐(lu)改造擴大固廢燃(ran)料(liao)(liao)的(de)耦合比例。在污(wu)(wu)泥摻燒(shao)(shao)(shao)方(fang)面，國能(福(fu)州)熱電(dian)有限公司(si)、承德熱電(dian)、國家(jia)能源集團安徽公司(si)馬(ma)鞍山電(dian)廠(chang)、華能福(fu)州電(dian)廠(chang)等(deng)企業的(de)污(wu)(wu)泥摻燒(shao)(shao)(shao)項(xiang)目(mu)都(dou)取得(de)了不(bu)(bu)錯的(de)成效(xiao)。部分火電(dian)廠(chang)的(de)污(wu)(wu)泥摻燒(shao)(shao)(shao)量(liang)(liang)(liang)逐漸增(zeng)加，處(chu)理(li)(li)能力不(bu)(bu)斷提升，如華能珞璜電(dian)廠(chang)日處(chu)理(li)(li)濕污(wu)(wu)泥量(liang)(liang)(liang)可達(da) 600 噸(dun)，每年(nian)(nian)可處(chu)置生活污(wu)(wu)泥近 20 萬(wan)噸(dun);國能(福(fu)州)熱電(dian)有限公司(si) 2024 年(nian)(nian) 3 月(yue)份污(wu)(wu)泥摻燒(shao)(shao)(shao)量(liang)(liang)(liang)創歷史新高(gao)，完成 1025.4 噸(dun)，一(yi)季度累(lei)計(ji)摻燒(shao)(shao)(shao)量(liang)(liang)(liang)較上年(nian)(nian)度總量(liang)(liang)(liang)高(gao) 233%。

　　應用領域方面(mian)

　　國內在污泥摻燒(shao)(shao)(shao)(shao)方面成(cheng)果顯著，同時也在積(ji)極(ji)拓展生(sheng)(sheng)物(wu)質、垃圾焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)廢(fei)(fei)渣(zha)、油泥、藥(yao)渣(zha)等多(duo)種固廢(fei)(fei)的耦(ou)合摻燒(shao)(shao)(shao)(shao)領域(yu)。例如國家能源(yuan)集(ji)團發布的《煤(mei)電機組(zu)耦(ou)合固體廢(fei)(fei)棄物(wu)摻燒(shao)(shao)(shao)(shao)典型技術路(lu)線和案例集(ji)》介紹了污泥耦(ou)合摻燒(shao)(shao)(shao)(shao)、污泥干(gan)化焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)、垃圾焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)、油泥焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)、藥(yao)渣(zha)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)、生(sheng)(sheng)物(wu)質氣化焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)、生(sheng)(sheng)物(wu)質摻燒(shao)(shao)(shao)(shao)等 7 個(ge)技術方向。

　　技術研究方面

　　預處理技(ji)術研(yan)究：由于工業固(gu)廢成分復雜、含(han)水率(lv)高(gao)(gao)、熱值(zhi)(zhi)低(di)等特點，如(ru)污(wu)泥(ni)的(de)含(han)水率(lv)通常在 80% 左(zuo)右(you)，科研(yan)人員致力于研(yan)究高(gao)(gao)效的(de)預處理技(ji)術。例如(ru)，浙(zhe)江大學(xue)王飛教授團(tuan)隊對(dui)污(wu)泥(ni)的(de)理化性質(zhi)進行深入研(yan)究，為污(wu)泥(ni)的(de)干(gan)化技(ji)術提(ti)供理論支持，開(kai)發出蒸(zheng)汽傳熱圓盤干(gan)化工藝(yi)等，將含(han)水率(lv)約(yue) 80% 的(de)濕(shi)污(wu)泥(ni)干(gan)化成含(han)水率(lv)約(yue) 40% 的(de)干(gan)污(wu)泥(ni)，提(ti)高(gao)(gao)其熱值(zhi)(zhi)和(he)燃燒性能。

　　燃燒(shao)(shao)特(te)性(xing)與過(guo)程控制研究：研究人員通過(guo)實驗和模擬等手段，深入了解(jie)工(gong)(gong)業固廢與煤(mei)炭混合燃燒(shao)(shao)的(de)(de)特(te)性(xing)，包括燃燒(shao)(shao)溫度(du)、燃燒(shao)(shao)速度(du)、污染物生成規律等。如西安西熱鍋(guo)爐環保工(gong)(gong)程有限公(gong)司的(de)(de)研究人員對多源(yuan)固廢在(zai)煤(mei)粉鍋(guo)爐中的(de)(de)燃燒(shao)(shao)過(guo)程進行研究，首創了燃煤(mei)電廠多源(yuan)固廢前置炭化(hua)技術(shu)路線，突破(po)了多源(yuan)固廢難(nan)以適應煤(mei)粉鍋(guo)爐懸浮燃燒(shao)(shao)的(de)(de)技術(shu)瓶(ping)頸(jing)。

　　污染(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)協(xie)同治(zhi)理研(yan)(yan)究：在耦合摻燒(shao)過(guo)程中，會產(chan)生多種污染(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)，科研(yan)(yan)人(ren)員重點研(yan)(yan)究如何(he)實現污染(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)的(de)協(xie)同治(zhi)理。例如，利用燃(ran)煤電站現有(you)的(de)環保設施(shi)，如脫(tuo)硫、脫(tuo)硝、除塵設備等(deng)，對工業固廢(fei)燃(ran)燒(shao)產(chan)生的(de)污染(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)進行(xing)高(gao)效脫(tuo)除，并通過(guo)優化燃(ran)燒(shao)過(guo)程和(he)添(tian)加催化劑(ji)等(deng)方式，進一步(bu)降低(di)污染(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)的(de)排(pai)放。

　　實踐應(ying)用(yong)方面

　　污泥(ni)耦合摻(chan)燒：國內多個(ge)燃煤電(dian)(dian)廠開展了污泥(ni)耦合發電(dian)(dian)項(xiang)目。如華能(neng)(neng)珞璜電(dian)(dian)廠日處(chu)理濕污泥(ni)量可(ke)達 600 噸(dun)(dun)，每年可(ke)處(chu)置生(sheng)活污泥(ni)近 20 萬噸(dun)(dun)，增(zeng)加生(sheng)物(wu)質電(dian)(dian)量 4900 萬千瓦時，減少二氧化碳排放 4.14 萬噸(dun)(dun);國能(neng)(neng)(福州)熱電(dian)(dian)有限公(gong)司 2024 年 3 月份污泥(ni)摻(chan)燒量創歷史新高，完成 1025.4 噸(dun)(dun)，一季度(du)累計摻(chan)燒量較上年度(du)總(zong)量高 233%。

　　生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)質(zhi)耦合摻燒(shao)(shao)(shao)：國家能源集團發(fa)布(bu)的(de)《煤(mei)電機組耦合固體廢棄物(wu)(wu)摻燒(shao)(shao)(shao)典(dian)型技術路線和(he)案例集》收錄了壽(shou)(shou)光(guang)、柳(liu)州(zhou)、布(bu)連(lian) 3 個電廠(chang)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)質(zhi)摻燒(shao)(shao)(shao)項目(mu)。煙臺龍源公司研發(fa)的(de) “燃(ran)(ran)煤(mei)鍋(guo)爐摻燒(shao)(shao)(shao)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)質(zhi)燃(ran)(ran)料關鍵技術研究與應用(yong)” 技術在國能壽(shou)(shou)光(guang)發(fa)電有限責任公司 1000 兆(zhao)瓦燃(ran)(ran)煤(mei)鍋(guo)爐上示范應用(yong)，生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)質(zhi)粉料摻燒(shao)(shao)(shao)量(liang) 25.36 噸 / 時，相應減少鍋(guo)爐燃(ran)(ran)煤(mei) 11.29 噸 / 時，且對鍋(guo)爐燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao)穩定性、受熱(re)面(mian)沾(zhan)污情況(kuang)和(he)污染排放情況(kuang)無明顯消極(ji)影響。

　　垃圾焚燒(shao)廢(fei)(fei)(fei)渣耦合摻燒(shao)：以某地區燃(ran)(ran)煤電(dian)廠為例，通過引進生活垃圾焚燒(shao)廢(fei)(fei)(fei)渣摻燒(shao)技術，成功實現了固體廢(fei)(fei)(fei)棄物(wu)的(de)資源化利用和減(jian)少排放，將(jiang)生活垃圾焚燒(shao)廢(fei)(fei)(fei)渣，如焚渣、灰渣等，作為輔助燃(ran)(ran)料摻入燃(ran)(ran)煤，提高了資源的(de)綜合利用率，減(jian)少了焚燒(shao)廢(fei)(fei)(fei)渣對(dui)環境(jing)的(de)危害(hai)。

　　其他固(gu)廢(fei)耦合(he)摻燒：國家能源集(ji)團發布(bu)的《煤電(dian)機組(zu)耦合(he)固(gu)體廢(fei)棄物(wu)摻燒典型技術路線和案(an)例集(ji)》還介紹了油(you)泥(ni)焚(fen)燒、藥渣(zha)焚(fen)燒等技術方向及相(xiang)關案(an)例。如常(chang)州電(dian)廠等公司(si)在(zai)油(you)泥(ni)焚(fen)燒、藥渣(zha)焚(fen)燒方面進行了實踐探索，取得了一定的成果，為解決(jue)這些特(te)殊(shu)工(gong)業固(gu)廢(fei)的處置問(wen)題提供(gong)了借(jie)鑒。

　　發(fa)展趨(qu)勢

　　技術(shu)創新方面

　　耦(ou)合技(ji)術多元化(hua)：目前(qian)常(chang)見(jian)的生物(wu)質(zhi)用于(yu)煤電(dian)機(ji)組發(fa)電(dian)的技(ji)術方式主要有直燃耦(ou)合、間接耦(ou)合和并(bing)聯耦(ou)合發(fa)電(dian)三種，未(wei)來會(hui)不斷(duan)優(you)化(hua)改進，以適應更(geng)多種類的工(gong)(gong)業固廢(fei)和更(geng)復雜(za)的工(gong)(gong)況。同時，循環流化(hua)床鍋爐摻燒(shao)技(ji)術會(hui)持(chi)續發(fa)展，其(qi)燃料適應性廣、熱(re)容量(liang)大、燃燒(shao)穩定、抗沖擊、負荷調(diao)節范(fan)圍廣等優(you)勢將進一步(bu)凸(tu)顯(xian)，并(bing)且會(hui)不斷(duan)進行技(ji)術升級，使其(qi)能夠更(geng)高(gao)效地摻燒(shao)各種工(gong)(gong)業固廢(fei)。

　　替代(dai)燃料制備技(ji)(ji)術(shu)精(jing)細(xi)化：通過 “破碎 + 篩分(fen) + 分(fen)選” 等精(jing)細(xi)化處理工藝，將固(gu)廢垃圾中不(bu)可(ke)燃物分(fen)離出來，使最終(zhong)得(de)到(dao)的替代(dai)燃料在出料尺(chi)寸、除雜率上都有著不(bu)小的提升(sheng)，入爐(lu)燃燒的熱損(sun)失系數更(geng)低(di)，有害物質(zhi)更(geng)少，熱值(zhi)更(geng)高。此外，還會研發更(geng)高效的干燥(zao)、成(cheng)型、配伍與調質(zhi)技(ji)(ji)術(shu)，進一(yi)步提高固(gu)廢燃料的質(zhi)量和燃燒性能12。

　　應用拓(tuo)展方面

　　固(gu)廢(fei)(fei)種類增加：在(zai)現有污泥(ni)、生物質、垃圾焚燒廢(fei)(fei)渣、油泥(ni)、藥渣等固(gu)廢(fei)(fei)耦合摻(chan)燒的(de)基礎上(shang)，未來會(hui)進一步拓(tuo)展到更多類型的(de)工業固(gu)廢(fei)(fei)，如化工廢(fei)(fei)渣、冶煉廢(fei)(fei)渣、尾礦等，實現更廣(guang)泛的(de)固(gu)廢(fei)(fei)資(zi)源化利用(yong)。

　　應(ying)用(yong)領域擴(kuo)大(da)：除(chu)了(le)燃煤電站，該技術還(huan)將在更多的(de)(de)工(gong)業(ye)領域得到應(ying)用(yong)，如水泥廠(chang)(chang)、鋼鐵(tie)廠(chang)(chang)等。例如廣東(dong)奧創公司(si)的(de)(de) “OHCAN-WTR 固廢資源化(hua)協同處(chu)置耦合發(fa)電” 處(chu)理技術，可實現城市生(sheng)(sheng)活(huo)垃圾、一般工(gong)業(ye)固廢等的(de)(de) “無害(hai)化(hua)、減量化(hua)、資源化(hua)、能源化(hua)” 的(de)(de)綜(zong)合利用(yong)處(chu)理，其生(sheng)(sheng)產的(de)(de) RDF 燃料(liao)棒可用(yong)于水泥廠(chang)(chang)。

　　環保與效益方面

　　污(wu)染物(wu)協同治(zhi)理深化(hua)：利用燃(ran)煤電(dian)站現有的(de)環保(bao)設施，如(ru)脫(tuo)(tuo)硫、脫(tuo)(tuo)硝、除(chu)塵(chen)設備等，對(dui)工業固廢燃(ran)燒產生的(de)污(wu)染物(wu)進(jin)行高效脫(tuo)(tuo)除(chu)，并通過(guo)優化(hua)燃(ran)燒過(guo)程和(he)添加催化(hua)劑等方式，進(jin)一步降低污(wu)染物(wu)的(de)排放。同時，會更(geng)加注重(zhong)多污(wu)染物(wu)的(de)協同治(zhi)理，實現對(dui)二氧(yang)化(hua)硫、氮(dan)氧(yang)化(hua)物(wu)、顆粒物(wu)、重(zhong)金(jin)屬等污(wu)染物(wu)的(de)一體化(hua)控制。

　　多重效益提升：多源固廢(fei)替代燃料屬于(yu)(yu)可再生能(neng)源，是一種新(xin)型非(fei)煤(mei)低(di)碳(tan)燃料，替代部分(fen)燃煤(mei)可降(jiang)低(di)發電廠(chang)碳(tan)排(pai)放(fang)量。同時，使用(yong)(yong)替代燃料后(hou)，還(huan)(huan)可降(jiang)低(di)二氧化硫、氮氧化物(wu)、顆粒物(wu)、灰渣的產生量，有助(zhu)于(yu)(yu)減少(shao)環境污染，實現(xian)節(jie)能(neng)減排(pai)的目標。此(ci)外(wai)，該技術(shu)還(huan)(huan)能(neng)通過減少(shao)固廢(fei)處理費(fei)用(yong)(yong)和碳(tan)排(pai)放(fang)成本(ben)等，為企業帶(dai)來額外(wai)的經(jing)濟效益。

　　智能(neng)化(hua)與管(guan)理(li)方面

　　燃(ran)燒(shao)(shao)過(guo)程(cheng)智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)控制：在線監測(ce)系統與(yu)智(zhi)(zhi)能(neng)控制系統深度 “聯姻”，通(tong)過(guo)實(shi)(shi)時捕(bu)捉鍋爐溫(wen)度、壓力、氧量(liang)、二氧化(hua)碳、氮氧化(hua)物(wu)含量(liang)等關(guan)鍵(jian)燃(ran)燒(shao)(shao)參數(shu)，并依托前沿算(suan)法模型實(shi)(shi)時 “把(ba)脈會診”，精準(zhun)調控給(gei)料量(liang)、送風(feng)量(liang)、引風(feng)量(liang)等關(guan)鍵(jian)變(bian)量(liang)，確保燃(ran)燒(shao)(shao)進程(cheng)穩定高效。未來，智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)控制系統將更(geng)加先進和(he)完善，實(shi)(shi)現(xian)對燃(ran)燒(shao)(shao)過(guo)程(cheng)的精準(zhun)預(yu)測(ce)和(he)自動優化(hua)。

　　原料供應與(yu)儲(chu)存(cun)優化：在政府引導下，固廢產(chan)生單位(wei)與(yu)燃煤電廠將開啟(qi)更深(shen)入(ru)的合(he)作，長期合(he)作協(xie)議(yi)簽訂(ding)、產(chan)業(ye)(ye)聯盟(meng)組建，固廢供應更加穩定。各地會因(yin)地制(zhi)宜建設更多固廢收集(ji)中轉站、物流配(pei)送(song)中心，實現固廢集(ji)中收納、分類倉儲(chu)、統(tong)一(yi)配(pei)送(song)，降低(di)運輸成(cheng)本與(yu)風(feng)險。同時(shi)，電廠會進一(yi)步完善(shan)安全環保儲(chu)存(cun)措施，打造更專業(ye)(ye)的儲(chu)存(cun)設施，全方位(wei)守護(hu)儲(chu)存(cun)安全。

　　綜上所(suo)述(shu)，燃煤電(dian)站與工業(ye)固廢耦(ou)合(he)摻燒(shao)技(ji)術(shu)在技(ji)術(shu)創新和(he)應用實(shi)踐方(fang)面(mian)都取得(de)了顯著(zhu)進展，但仍面(mian)臨諸多挑戰。未來(lai)，需要進一(yi)步深(shen)入(ru)開展基礎研究和(he)應用技(ji)術(shu)研發，加強(qiang)產學研合(he)作，不斷優化技(ji)術(shu)路(lu)線和(he)工藝參數，完善配(pei)套設備和(he)系(xi)統。相信在各方(fang)的(de)共同努(nu)力下(xia)，這一(yi)技(ji)術(shu)必將不斷成熟和(he)完善，為我國能源結構調整、工業(ye)固廢資源化利用和(he)環(huan)境(jing)(jing)保護事業(ye)提供強(qiang)有力的(de)技(ji)術(shu)支撐，實(shi)現經(jing)濟、社會和(he)環(huan)境(jing)(jing)的(de)協調發展。

　　來源：靈動(dong)核心

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