8月31日,在上海固廢熱點論壇上,E20環境平臺固廢產業研究中心負責人、首席行業研究員潘功邀請了垃圾焚燒領域龍頭企業相關領導,一起圍繞爐排爐的“前世今生”開展了一場圍“爐”論道的高端對話!

對話嘉賓從左到右:E20環境平臺固廢產業研究中心負責人、首席行業研究員潘功,上海環境衛生工程設計院有限公司資深總工程師周洪權,光大環保技術裝備(常州)有限公司董事長、總裁吳永新,上海康恒環境科技有限公司技術總監李建平,綠色動力環保集團股份有限公司浙江海寧公司總經理景浩,浦江三峰環保能源有限公司總經理胡正定,江蘇天楹環保能源成套設備有限公司焚燒爐技術經理盛慶偉。
潘功表示,爐排爐作為垃圾焚燒發電廠的重要組成部分,是制約垃圾焚燒發電廠降本增效提質的關鍵因素之一,從一開始只能依靠進口,到我們自己有了自主的生產能力,再到有了出海的能力,一路走來實屬不易。本次論壇就邀請焚燒領域龍頭企業,一起來聊一聊關于爐排爐的“前世今生”。
上海環境院:向爐排爐要效益
周洪權從三個方面闡述了自己對于爐排爐“前世今生”的理解:
一、要燒起來。垃圾要處理,第一步就是要燒起來,而在燒起來的過程中,就開始了選擇,什么樣的爐子、爐型、工藝、技術比較好。比如早期供暖的小爐子,燒起來之后,大家也會在燒的過程當中發現怎么去燒會更好,是不是把下面的門(通風口)打開一點,讓風大一點,然后拿火鉗撥一撥會燒的更旺。同時,還要注意燒出來之后,煤氣會不會跑到房間里,有很多問題要去思考和解決,實踐的經驗逐步轉化成技術的基礎,思考和實踐就帶來了焚燒技術的發展;
二、要燒干凈。也就是把垃圾本身燒掉,而且不產生空氣污染,這就代表了整個技術的第一次升級迭代。在歐洲、日本就出現了一些專業的設備公司,并形成了一系列爐排爐的技術,實現了把它燒干凈,也形成完善的工程技術體系,得以快速進行技術的推廣和應用;
三、要燒出效率。“雙碳”背景下,如何把我們的技術在燒干凈的前提下燒出更好效益,也是現在所有焚燒企業所面臨的問題。未來,我們還要燒出水平,就是不但要把它在技術上進行升級迭代,還要在產品品質、服務、產業鏈上進行升級和迭代。
上海環境是焚燒技術發展的踐行者,江橋項目是最早的500t/d整套焚燒設備引進,四川省第一個垃圾焚燒項目引進日本技術和裝備,最早應用濕法技術,建成和運營了全球最大的垃圾焚燒廠,早期項目中我們使用了6種爐排技術,2013年開始引進了日本荏原HPCC高速燃燒爐排技術,在后續項目中全面應用,也通過自主創新和研發,研制了適應高熱值的焚燒爐型,也成功驗證了水冷爐排技術,并依托運行經驗不斷對焚燒爐產品進行升級迭代。我們的體會是適應性改進和技術升級是企業生存發展的需求,也是技術發展的必然。
光大技術裝備:發展爐排小型化 服務國家戰略所需
吳永新認為一個行業的健康快速發展,一方面離不開國家政策的支持,另一方面,離不開技術、資本、市場等支撐。光大技術裝備的快速發展得益于環保國策,受益于裝備公司的技術創新能力,成功于國內廣闊的運用市場;回顧光大技術裝備的發展歷程,其經歷了以下幾個發展階段。
一、從技術發展的角度來說,光大技術裝備的焚燒爐爐排發展史經歷了吸收引進、積累創新、迭代發展、智能制造等四個階段。在此期間,一大批光大技術科技人圍繞焚燒爐裝備如何適應中國垃圾特點,圍繞如何把生活垃圾“燒得好、燒得透、燒出效益”等做了大量的基礎性研究,成功實現技術升級、產品迭代,實現了飛躍式發展;
二、光大技術裝備同時經歷了由“內”向“外”的發展進程。建廠伊始,光大技術裝備的爐排爐僅光大環境內部項目使用。到2014年,開始將成熟裝備推向了光大環境以外的環保市場,提供光大好裝備為行業共享。2018年起,光大技術裝備陸續把焚燒爐裝備、煙氣系統、滲濾液系統等推向了海外國家;
三、光大焚燒設備經歷了從“小”到“大”再從“大”往“小”的發展。2018年10月 ,光大自主研發的 850噸/日焚燒爐排爐成功下線;2020年7月,自主研制當時世界容量最大的1000噸/日焚燒爐成功下線。2022年響應國家發展需求和發改委要求,光大環境集集團之力成功研發50噸/日、100噸/日、150噸/日、200噸/日、250噸/日的小型爐、余熱鍋爐、煙氣系統、滲濾液系統工藝包,下線2臺套75噸/日焚燒爐系統設備包;用實際行動踐行以光大環境所能服務國家所需的目標。
此外,吳永新表示,光大技術裝備目前已經實現環保設備智能制造、到技術研發、客戶服務、項目建設等一個環保裝備的綜合產業鏈,光大技術裝備與同行一起為中國的生活垃圾焚燒發電工程技術輸出,做出光大環境應有的貢獻,共同為生活垃圾焚燒技術的高質量發展發揮光大技術裝備應有的作用。
康恒環境:系統化全面發力裝備體系
李建平表示,康恒環境的焚燒爐技術也是從引進國外技術開始的,2008年,康恒環境和日立造船公司簽訂了技術轉讓協議,引進具有國際領先水平的日立造船-Von Roll機械爐排焚燒技術,并根據國內垃圾特點進行了國產化創新改進,實現了垃圾焚燒設備的國產化并獲國家科技進步二等獎,成為中國垃圾焚燒行業的一次重要突破,同時隨著行業的高速發展,康恒的爐排設備市場占有率位列行業第一。
爐排作為垃圾焚燒的核心設備,通過引進、消化、吸收和再創新,解決了行業的卡脖子問題,其它配套設備基本都能在國內配套生產,整個焚燒廠的效能提升和可靠性提升還需全廠系統設備的進一步提升。康恒在提升爐排設備制造質量的同時,對焚燒廠余熱鍋爐的設計及熱力系統優化投入大量精力,目前已在康恒三河項目實現了全廠發電效率超過31%,康恒三河項目采用1000噸/天大爐排,余熱鍋爐參數提高到13.5MPa、450℃,回熱系統進行了熱力系統優化(給水溫度提高到150℃、空預器采用多級梯度加熱、低加數量增加為兩級),汽機采用爐外蒸汽再熱系統。在保證爐排設備高穩定性的情況下,通過系統設備技術提升來解決系統的高效率提升。
不過,相對于爐排爐的“前世”與“今生”,李建平更看重于“來世(未來)”,目前康恒環境正在三河項目中探索AI的控制,他認為智能化焚燒是爐排爐未來發展的方向,爐排設備的“來世”應該是從控制上、性能指標上去做一個提升,構建一個完整的智能控制體系。
同時李建平認為,爐排爐作為垃圾焚燒的核心設備,不應成為未來發展的唯一發力點,而應關注整個裝備體系的全面升級。可能之后的出口的不僅僅只是出口爐排爐,還包括設計技術,甚至附帶一個完整的智能焚燒體系,這樣才能讓企業的效益實現最大化。
綠色動力:應用數字化技術自主研發垃圾焚燒設備,技術成熟、穩定、可靠,具備國內先進水平
景浩表示,綠色動力是中國最早引進國際先進垃圾焚燒發電技術并進行國產化改造、升級和再開發的固廢處理專業企業之一。綠色動力先后自主研發了“三驅動”及“多驅動”兩代逆推式機械爐排爐技術,獲得了二十多項國家發明專利授權,被評為2019年度中國環保產業協會環境科技二等獎、2022年度中國城市環境衛生協會科技進步一等獎等行業獎項。以上兩種爐排技術是在借鑒國外先進逆推爐排的基礎上完全自主研發的,更能適應中國垃圾沒有分類,渣土多、灰份大、水分高、成分復雜、熱值低等特點。
目前綠色動力的逆推式爐排爐核心技術已實現了系列化,已經擁有日處理能力150~1000噸系列化垃圾焚燒爐設計能力和應用業績。除非政府指定,綠色動力主要項目均采用自主研發的垃圾焚燒爐技術。
綠色動力自主研發的“多驅動逆推式”爐型采用標準化和模塊化設計,有利于處理規模的系列化和運行維護便利,并在國內率先采用三維設計,優化爐排結構并保證設計的正確性;與華中科技大學煤燃燒國家重點實驗室產學研合作,采用CFD流體動力學和低氮燃燒技術優化焚燒爐設計,確定更合理爐膛機構、空氣過量系數、一次風量和二次風量配比等設計參數,具有結構緊湊、燃燒充分、換熱效率高、有害物排放低和維護便利等特點,成本不到同類規模進口焚燒爐的百分之三十;此外,綠色動力多驅動逆推式焚燒爐還應用公司自主研發、國內首創的二噁英在線預警及智能控制技術,采用大數據、人工智能技術對垃圾焚燒全過程二惡英產生因子進行實時監控和分析判斷趨勢,并可進行智能控制,可以有效防止二噁英超標的環保風險。綠色動力多驅動焚燒爐技術設備已經應用三十多個垃圾焚燒項目,最長運行時間已有十五年,非常成熟、穩定、可靠,具有明顯的技術和價格優勢,已獲得市場的充分檢驗和認可,完全具備市場化對外提供服務的條件。
三峰環境:業內的“黃埔軍校”
胡正定介紹,三峰環境與爐排爐的故事,源自于1998年在德國慕尼黑環保展上的一次邂逅。之后,面對國內眾多環保細分領域,三峰環境堅定地選擇了固廢處理,并于2000年,率先引進了德國馬丁SITY2000全套技術,包括焚燒爐、余熱鍋爐、煙氣凈化系統和相應的控制系統。
2005年,三峰環境投資建設了中國第一個使用引進技術、并消化吸收實現國產化的示范工廠——重慶同興垃圾焚燒發電廠,也被譽為行業內的“黃埔軍校”,該項目投資比同類采用進口設備的工廠節省一半,示范項目的建成對整個中國垃圾發電技術的應用是一個巨大的推動,同時對三峰環境起步也是重要的支撐。
2007年三峰環境主編了國家標準《生活垃圾焚燒爐及余熱鍋爐》,2011年國家環保部批準三峰環境建設“國家環境保護垃圾焚燒處理與資源化工程技術中心”,這是垃圾焚燒發電行業環保部唯一的工程技術中心。
三峰環境在國內發展的同時,也走向了國際市場,并把技術應用到美國、印度、非洲、泰國等國家。目前,三峰環境在全球有233個項目,近400臺焚燒線的應用案例。
中國天楹:找準差距 補齊短板
盛慶偉表示,環保行業在過去的五到十年里主要實現了兩個方面的技術突破,第一個是大噸位生活垃圾焚燒爐的技術創新,第二個是水冷爐排。
先引進來再走出去,這是我在中國天楹感受最深的一句話。2007年,中國天楹與比利時 WATERLEAU 公司合作,將Energize爐排爐技術首次運用到了國內的生活垃圾焚燒發電項目。2014年中國天楹買斷比利時 WATERLEAU 公司Energize爐排爐技術,并對其進行設計升級,疊加自身行業經驗,形成了中國天楹自主產能的二代技術,適用于目前市場上流行的大噸位生活垃圾焚燒爐的應用。
但是和國外先進國家相比,尤其是鑄造零件和工藝上,國內的焚燒爐技術與國外還存在一定的差距,并值得我們去學習。
目前,中國天楹已經針對爐排片等澆鑄材料的配比做了一些研發與應用。
原標題:圍“爐”論道 焚燒巨頭們與爐排爐的“前世今生”