垃圾焚烧规划范文

时间:2023-12-18 17:39:58

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垃圾焚烧规划

篇1

关键词:生活垃圾,垃圾焚烧发电,厂区总平面规划设计

1. 厂区总平面规划布置

厂区功能区域构成,垃圾焚烧厂功能区分为:焚烧发电区,辅助设施区和综合生活区。焚烧发电区有垃圾受料、供料及附属设施、焚烧主厂房、烟气净化厂房、汽机及给水除氧间、主控楼和升压站、烟囱。辅助设施有取水泵房、净化站及加压泵房、污水处理站、循环水泵房及冷却塔、油库及油泵房、汽车衡及地泵房、维修及库房、门卫室、洗车场等。综合生活区有办公楼、食堂、浴室、倒班宿舍等。

1.1 厂区总平面规划布置原则

焚烧厂各项指标应符合国家有关规定及当地土地、规划等要求;保证垃圾焚烧厂人流和物流的出入口分开设置,并符合城市交通有关要求,方便车辆的进出,保证交通通畅;保证生产工艺流程的顺捷;利用风向减少相互干扰,改善环境;节约用地和工程投资,最大限度地合并建筑物,减少土方工程量;采用有效的运输方式,合理布置运输线路;减少动力损失,尽量靠近主要负荷中心;满足各种防护距离的要求;创造良好的生产环境。图1-1为漳州市蒲姜岭生活垃圾发电厂功能区域图。

1.2 厂区总平面规划布置

充分考虑厂址所在地区的自然条件,结合生产、运输、环境保护、职业卫生与劳动安全、职工生活,以及电力、通信、燃气、热力、给水、排水、污水处理、防洪、排涝等设施环境,以垃圾焚烧厂房为主体进行布置,其他各项设施按垃圾处理流程、功能分区、合理布置,使得整体效果协调、美观。以下以黄岛生活垃圾焚烧发电工程为例,论述厂区总平面布局的设计要素及流程:

1.2.1 地形地貌

厂址原始地形为丘陵地貌,场地呈北高南低之势,但起伏不大,地面自然标高为40.12~56.80米(黄海高程)。厂区内有三个制砖取土形成的人工蓄水塘,深约5~6米,见图1-2。

1.2.2 总体构思

厂外主要干道处于厂址南侧和东侧,入场道路呈南北向。因此,在满足生产工艺要求的前提下,力求将垃圾焚烧发电工程主体建筑中的主立面朝南,以展示其形象。

厂区布置分为主要生产区、辅助生产区、运输设施区和厂前管理、生活区。根据厂址自然现状、当地风向等因素,主要生产区(主厂房、烟囱和垃圾运输栈道等)布置在厂区中部,汽机房朝南,烟囱在西侧;辅助生产区的机力通风冷却塔、原水处理区(包括综合水泵房、工业水池、消防水池、加氯间、加药间等)建(构)筑物及设施等布置在主要生产区的西面; 点火油库区布置在原水处理区的南面;而渗沥液处理场地(主要污染源)布置在位于主要生产区西北的大水塘处,基本处于当地主导风向的下风向;在厂区北面场地的东半边规划职工活动休闲场地;运输设施区布置在厂区东北角;厂前管理、生活区布置在厂区的东面,靠近厂外东侧的规划路,与生产区以绿化带和栅栏隔开。

1.2.3 厂区总平面论述

全厂分为主要生产区、辅助生产区、运输设施区和厂前管理、生活区等功能区,见图1-3。

在厂区中央布置垃圾焚烧发电厂的核心――主要生产区:垃圾卸料、垃圾储仓、垃圾焚烧等功能,厂房主立面朝南,对着厂区南面的高速公路,烟囱设在主厂房的西侧。主厂房土建部分本期一次建成,但在厂房内部向北预留第3#焚烧炉/余热锅炉、烟气处理设施以及出渣设备等的空地。

辅助生产区:主要布置在主要生产区的西面和西北面:在主要生产区西面由南至北布置了油罐区/油泵房、原水预处理区域、循环水泵房、循环水处理间、机力通风冷却塔等;渗沥液处理车间沿着原水预处理区域向东北布置在现有水塘处。

厂前管理、生活区:由于厂区北、西两面环山,而南面为未开发的高低起伏荒地,只有在厂区东面有一条道路,将规划成进厂主道路,因此将此区域布置在厂区东面。由办公楼、职工食堂、浴室及宿舍等、大门、人流门卫、停车场、建筑小品等组成,并在此区域内合理布置适宜当地栽种、吸抗性强的花草树木等,营造出人流入口的景观氛围。管理、生活区用绿化带和栅栏与生产区隔离开。

由于厂前管理、生活区的场地偏小,而在厂区北面有一块空余场地,考虑到充分利用场地,并方便职工休闲活动,在此区域规划篮球场/羽毛球场、景观水池(利用现有小水塘)、绿化景亭等休闲设施。运输设施区(物流出入口):布置在厂区东北角,此处设有16米宽的道路,2台电子汽车衡沿着入口处的道路北侧向南布置。物流门卫布置在物流入口的南侧。电子汽车衡专为称量垃圾、渣及飞灰固化块等,垃圾车由此进入厂区,经过电子汽车衡秤量后,一路向西进入垃圾运输栈道再向南转弯后直接进入垃圾卸料大厅。而垃圾运输车出厂之前同样经过电子汽车衡称量,之后离开厂区。厂区人流出入口布置在厂区东围墙的南段,人流门卫布置在人流出入口的北侧。厂区出入口和运输设施区的布置真正实现了人、物分流,见图1-4。

厂内各区域之间以绿化带相隔。这样既避免了相互之间的污染,又减小相互之间噪音等的干扰,还满足整体工艺流程要求,见图1-5。

2. 厂区场地竖向设计

2.1 一般地形的厂区场地竖向设计

一般地形的厂区竖向布置应根据生产工艺流程要求,结合厂区地形与地貌条件、场外道路及自流管沟标高、洪水位标高、工程地质条件、水文地质条件、气象条件以及建设费用等综合因素考虑,分别采用平坡式或阶梯式布置,同时满足以下要求:

1)、不设大堤或者围堤的厂区,主厂房区域的室外地坪设计标高应高于设计高水位的0.5m。

2)、所有建筑物、构筑物、铁路及道路等的标高的确定,应满足生产使用的方便。地上、地下设施中的基础、管线、管架、管沟、隧道及地下室等的标高和布置,应统一安排,以达到合理交叉,维修、扩建便利,排水畅通的目的。

3)、应使本期工程和扩建时的土石方工程量最小,地基处理和场地整理措施费用最少,并使填方量和挖方量接衡。在填、挖方量无法达到平衡时,应落实取土或奇图地点。

4)、厂区场地的最小坡度及坡向以能较快排除地面水为原则,应与建筑物、道路及场地的雨水窨井、雨水口的设置相适应,并按当地降雨量的场地土层条件等因素确定。

5)、地处山坡地区、山区和丘陵地区生活垃圾焚烧发电厂的竖向布置,应在满足工艺要求的前提下,合理利用地形、节省土石方量并确保边坡稳定。

2.2 厂区竖向布置,应充分利用和保护天然排水系统及植被,边坡开挖应防止滑坡、塌方。

2.3 厂区场地排水系统的设计,应根据地质地形、地下水位、厂外排水口标高等因素综合考虑;场地的排水系统设计,应按规划容量全面考虑,并使每期工程排水畅通。

2.4复杂地形的厂区场地竖向设计

2.4.1 当厂区的自然地形地貌坡度≥3%时,厂区宜采用阶梯式布置。阶梯的规划,要考虑到工艺流程、交通情况以及地下管线、沟道等设施的合理布置。台阶的交接处,应通过分析地质状况,考虑稳定边坡的措施。

2.4.2 相邻台阶的连接,充分考虑地质的自然稳定条件及物理力学性质,以确定是否采用挡土墙、护坡和自然稳定放坡。

2.4.3 台阶坡脚至建筑物的距离要考虑到采光、通风、排水及挖基槽对边坡、挡土墙的稳定性要求。

2.4.4 台阶坡脚到排水明沟之间,对砂土、黄土、易风化的岩石或其他不良土质,应设置明沟的平台,其宽度在0.4m至1.0m。

2.4.5 场地挖、填边坡的允许坡度值,应根据具体工程地质条件确定。

2.5 场地处理与厂区土石方工程

2.5.1场地处理

厂区场地平整及填方的施工必须执行现行《土方与爆破工程施工及验收规范》的有关规定。河、沟、塘、渠的回填平整,应抽干积水,清除淤泥再分层回填碾压,场地上被拆除的房屋、地下障碍物及植物根系等应清除干净后再行填土,不得采用抛置块石的处理方法,以免影响后期的桩基工程施工。场地表土(耕植土)须清除有机含量多的肥土,填土碾压影响深度应大于0.5m。回填土方一律分层碾压,每层铺土厚度及碾压遍数,应根据土质及施工机具条件,现场试验确定,不得使用淤泥做为回填土。回填土密实度以压实系数(即施工控制干容重与最大干容重的比值)表示,填方工程压实系数为:本期建设地段不应小于0.90,近期预留地段不应小于0.85。回填土应随施工进程分层取样试验,以测定其密实度,并作好记录以便查核,一般要求每400m2取一个土样。

2.5.2 土石方工程

场地处理一般以避免深挖高填,挖填放量平衡为原则。如果明显不平衡时应选择合理的弃土场地或取土场地,并应考虑复土还田的可能性。场地平整中,填土需分层夯实。挖方工程应考虑松散系数。

垃圾焚烧厂的规划厂区自然地形比较平坦时,可采用不保留原有自然地面的全厂区“连续平整”方式。若厂区地形复杂,比如高差比较大的山区,采用与建构筑物有关的场地的“重点式平整”方式,其他地段保留自然地面。

2.6 厂区道路设计

垃圾焚烧发电厂道路可分为厂外道路、厂内道路。其中厂外道路指垃圾焚烧厂区与厂外城市道路及其他企业连接的道路,厂外道路的规划建设应满通运输、消防、路边绿化及各工艺管线的布置敷设要求。厂内道路指厂区围墙内道路,分厂区主干道、次干道、支道及车间引道,厂内道路主要根据垃圾焚烧电厂工艺流程,厂区各功能区域安全间距与地区区域气象等因素规划布置。

3 厂区绿化设计

3.1 绿化的作用

1)通过植物的光合作用,吸收二氧化碳,释放氧气,通过选择有吸收二氧化硫、凝尘等树种的作用,实现焚烧厂运行活动于植物生长的生态平衡关系中;

2)通过植物水分蒸发增加焚烧厂区域湿度,通过植物遮挡,冬季可降低风速,减少温度降,夏季遮挡炎炎阳光,调节小气候。

3)通过合理绿化规划形成绿化屏障作用,规划厂内布置的功能区分割,并增加厂外居民的距离感。

4)降声减噪。

5)合理绿化规划,改观厂区面貌,美化环境。

3.2 绿化设计的基本要求

1)因地制宜地统筹规划,合理布局,讲绿化规划设计融入总图设计中。

2)垃圾焚烧发电厂的绿化布置应根据垃圾焚烧厂规模容量、生产特点、总平面及管线布置、环境保护、美化厂容的要求和当地自然条件、绿化状况,因地制宜,统筹规划,合理布局,分期实施。使厂区绿化既与当地区域绿化体系相协调,有能自成绿化体系。

3)绿化规划设计应与垃圾焚烧厂工业建筑和环境相协调。

4)焚烧厂中的建筑是工业建筑,有别于民用建筑,绿化设计时应体现工业建筑绿化设计“实用、经济、美观”的特点。

3.3 垃圾焚烧发电厂的绿化布置应符合下列要求:

1)净化空气,保护环境,改善卫生条件,减轻生产过程所产生的烟、尘、灰有害气体和噪声污染;

2)调节气温、湿度和日晒,抵御风沙,改善小区气候;

3)稳定土壤、防止水土流失;

4)美化厂容、创造良好的工作、生活环境。[3]

3.4 厂区绿化植物的选择应考虑其多样性;

为适应厂区绿化布置中的复杂的要求和环境条件,选择绿化植物时考虑其多样性。多种植物的相互配合栽植,有利于植物自身的生长,有利于更近似自然生态小环境的形成,丰富环境绿化景观。

3.5 厂区的绿化布置及其原则

利用厂区可绿化的场地广植草皮,尽量减少地面,沿道路种植行道树和绿篱,垃圾焚烧发电厂的主要出入口,综合办公楼及厂前区、人流主干道、主厂房等主要入口附近,重点种植一些观赏性较强的花木或灌木。其中,厂区主要出入口与综合办公楼及厂前区的绿化以实用、经济、美观为原则,以观赏性植物造景为主,适当点缀小品;主厂房四周的绿化与厂区主要出入口的绿化相协调;烟囱附近应结合环境保护要求参考屏障方式绿化;汽机间外侧结合地下管线等设施,以浅根系灌木、花卉进行绿化;冷却塔周围重点布置草皮和灌木,酸碱罐区下风向及周边应种植耐酸碱性的树木;油罐区附近不应栽种油性大的树种;压缩空气间及实验室附近考虑防噪音要求,并不应布置散布花絮、绒毛等树木,设置在向阳面的压缩空气罐周边应布置遮阳植物。在地下管廊地段、建(构)筑物之间的场地铺植草皮,尽量扩大绿化覆盖面积。全厂绿化用地绿化品种的选择和配植,要求结合垃圾焚烧厂的生产工艺特点,并适宜于当地生长。

参考文献:

[1] 生活垃圾焚烧处理工程技术规范(CJJ90-2009).中国建筑工业出版社:7-8;

篇2

关键词:行业现状;工艺流程;设备;机械焚烧炉;前景

一、行业现状

(一)我国生活垃圾基本状况

我国生活垃圾产量大,据测算,近两年我国城镇生活垃圾产生量每年超过2.5亿吨,并以每年8%~10%的速度增长。而垃圾清运量为其产量的60%~70%。目前全国约2/3的城市存在垃圾处理难题,其中1/4的城市已无填埋堆放场地。全国城市垃圾堆存累计侵占入地超过5亿平方米。

(二)我国垃圾处理状况

垃圾处理与其特性有着密切的关系,我国生活垃圾具有成分复杂、无机物含量高、热值低、含水率高的特点。根据我国城市垃圾的特点和具体国情,国家有关部门制定的中国城市垃圾处理技术政策已从着重发展卫生填埋和高温堆肥处理技术向发展卫生填埋、焚烧与综合利用技术并举的方向过渡,逐步实现垃圾处理减量化、资源化、无害化的总目标。

(三)我国垃圾焚烧发电行业现状

我国垃圾焚烧发电始于上世纪80年代,起步较晚,但发展迅速,特别是2002年以来,国家和有关部门陆续出台和实施了市政公用事业的开放政策、特许经营政策、投资体质改革政策、鼓励非公经济政策等一系列相关的改革政策,城市生活垃圾处理行业迎来了大规模投资建设的时代,进入市场化的全面发展阶段,上市公司、外资、私营资本等多方投资主体积极活跃于这个产业。截止2014年5月,全国共有178个运营垃圾发电厂,发电装机容量340万千瓦,日处理垃圾量16.6万吨,其中采用炉排炉技术的电厂有106座,处理规模10.5万吨。预计到2016年底,各类运行及在建的生活垃圾焚烧电厂可达300多座,处理规模达30余万吨。

二、垃圾焚烧发电相关工艺及设备

(一)垃圾焚烧发电工艺及设备基本介绍

垃圾焚烧发电流程主要分为垃圾前端收集处理、焚烧发电以及末端烟气、炉渣、飞灰处理等阶段。主要包含垃圾供料、垃圾焚烧、烟气净化与处理、余热锅炉发电、渗滤液处理、炉渣炉灰处理6个工艺流程。

(二)垃圾焚烧简介

垃圾焚烧通常在800~1000℃的高温下使有毒有害物质充分热解,产生的大量高温烟气经除尘设施净化后可通过余热锅炉将热量回收发电。目前生活垃圾焚烧炉炉型主要有机械炉排炉、流化床焚烧炉、热解焚烧炉、回转窑焚烧炉等四类。机械炉排炉以对垃圾的适应性强,故障少,处理性能和环保性能好,成本较低的特点占据国内外大部分市场。

(三)机械炉排炉介绍

机械炉排炉的关键设备是焚烧炉排,各种炉排炉的最大区别也在于炉排的结构型式和运动方式,国内几种应用较广的型式有:逆推式炉排炉、顺推式炉排炉及往复翻动式炉排炉等,各型式对比分析详见下表:

三、市场前景、容量

篇3

关键词:垃圾焚烧 二次污染 政策建议

垃圾焚烧与填埋处理相比,具有占地小、场地选择易、处理时间短、减量化显着、无害化较彻底以及可回收垃圾焚烧余热等优点,我们选取本产业成功个案——天津泰达环保公司作为研究对象。以附近通鑫园小区(有效样本总数450)和天津工程师范学院宿舍(有效样本总数806)居民作为调查问卷对象,了解二次污染问题所带来的社会影响。建成于2001年双港新园小区位于天津泰达环保公司20米半径之内。小区中心位置距垃圾焚烧厂中心位置直线距离约300米,是距二次污染源最近的一个居民区。天津工程师范宿舍楼位于天津市外环线,与天津泰达环保公司仅隔一条马路,距离通鑫园小区约5米,周围是外环线马路。二者均在天津泰达环保公司可能污染范围之内。

■一、天津泰达环保公司二次污染问题分析

(一)通鑫园小区居民的调查结果和数据分析

我们调查了通鑫园小区四个年龄段(20岁以下、20—30岁、30—50岁、50岁以上)的居民分别对水污染、噪声污染、空气污染、生活垃圾及废渣污染的反映情况,经调查,我们发现各个年龄段的人群对空气污染反映均较大,各个年龄段的人群中认为存在空气污染的人数都占到了总被调查人数的50%以上。

居民认为在某些特定时间段(如晚19:00—21:00),公司排放浓黑色带有刺激性气味的气体并夹杂少量烟尘。由于20岁以下人群在此时间段经常外出活动,如放学,故此意见在20岁以下人群中反映强烈,占100%。此外,天津泰达环保公司的工艺流程中,工业烟囱排出的水蒸气中夹带有少量尘渣,排量虽少于国家标准,但由于本身的物理特性和地理位置,致使许多高层住户反映曾在窗玻璃外表面发现少量薄层黑灰,在一定程度上影响了居民的生活。

此外,水污染是除空气污染外居民意见较大的一项。噪声污染和废渣污染各年龄段居民选择率均较低。

(二)对天津工程师范学院宿舍楼大学生的调查结果和数据分析

在有效的问卷调查统计结果中,我们可以直接看出认为空气污染存在的人数所占比重很高,达66.55%(水污染23.40%、噪声污染5.30%),其原因主要有汽车尾气排放产生粉尘、来自周围土道的尘土扩散及泰达环保公司在垃圾处理过程中产生大量粉尘。有相当一部分问卷反映黑灰已严重影响到学生的住宿环境,这些意见多来自住在高层的学生。

■二、天津泰达环保公司垃圾焚烧二次污染问题原因分析

(一)地理环境因素

天津的城市生活垃圾属于典型的混合垃圾,原生垃圾中既有一般生活垃圾厨余垃圾,也有集市型垃圾、装修垃圾和庭院垃圾,具有不确定性、强波动性和高水分、高灰分、低热值的特性,不利于燃烧。在天津泰达环保公司附近是外环线,车辆较多,粉尘污染较严重,影响周边的居民环境。

(二)焚烧产物净化技术不完善

焚烧技术成熟并不代表焚烧产物净化技术已经完善,在采用焚烧方法处理生活垃圾比例较高的国家中,由生活垃圾焚烧厂排放出来的二恶英约占该国二恶英排放总量的10%~40%,可称是污染大户。

(三)天津泰达环保公司选址问题

1.从天津规划来看,建于津南区发展区域,不适宜建设垃圾处理厂

从整体的津南规划来看,厂址5公里半径内已建成了容纳十几万人的居民小区、各种服务于社会行政、经济、文化、金融、邮电、电信、教育、卫生、体育、科研及设计等机构和设施和各类高新技术产业基地(园),工作和居住人口达十几万;该地区已建成并投入使用供水、供电、供燃气设施;有外环线主干道和一些次要道;有859、676等主要 交通路线,垃圾运输车增加了道路的拥堵程度,加重了粉尘、噪声、空气污染。周边环境敏感性目标众多

距天津泰达环保附近的通鑫园等小区和天津工程师范学院、格林世界居民小区距厂区均不足500米。位于双港附近中华石园属国家AA级景点。烟气中的二恶英和酸性气体在过山气流效应作用下,势必会对上述风景区和自然保护区敏感目标产生严重的、不可逆的生态环境污染。

地形和气象条件不利于污染物无害扩散

厂区地处天津市东南部,植被覆盖率低,逆温层对下风向的污染距离长,造成的污染范围大,在夏季盛行东南风时垃圾焚烧发电厂对周边地区的大气污染危害加剧。厂址处于城市建成区的中心位置,环绕该址各方向均有大量居住区或国有企事业单位,无论主导风向在哪个方向,一年四季总有人群和建筑群被污染物覆盖。

■三、政策建议

(一)制订产业发展规划,加强产业合理布局

政府要将垃圾焚烧发电产业纳入循环经济发展规划,有计划有步骤地提高垃圾焚烧发电在垃圾处置中的比重。但在规划产业布局时,政府应充分考虑其地理位置及可能对周边环境产生的影响。尽量避开居民区,学校,市场等居民活动较密集的场所,尽量降低对居民生活造成的不必要影响,因为这可能会制约一个地区的人民生活水平的提高及经济发展速度的加快。

(二)做好土地规划,建立合理的运营监理机制

应加强对地方垃圾焚烧厂的监督与管理,适时进行检测或抽查,防止第二次污染。建立完善和行之有效的垃圾处理运营监理机制,对于建厂地址进行合理规划,让纳税者和周边居民放心。

篇4

关键词:推进;生活垃圾;处理进程

随着我县城镇化建设步伐的加快和人民群众生活水平的日益提高,各级领导和广大群众对环境卫生的要求也越来越高。而生活垃圾的收集、清运和处理是一个城市搞好环境卫生最基础的工作,建设生活垃圾无害化处理设施不仅是项重要的基础设施工程,更是一项民生工程。

1 我县生活垃圾形势十分严峻

2011年我县总人口总数为129.78万人,全县垃圾总清运量约870t/日。我县目前生活垃圾处理主要有两种方式:焚烧发电和简易堆放。现有生活垃圾焚烧发电厂位于云岩乡中对口村,建于2008年,主要服务灵溪镇、龙港镇等7个乡镇,设计处理能力为625t/日,实际处理超700t/日,已是超负荷运行。由于缺少生活垃圾应急处理设施,每逢机械设备大检修或是灾后垃圾量骤增,就会出现垃圾清运堆放告急,各镇环卫所负责人叫苦连天。矾山镇、马站镇等其他乡镇生活垃圾主要以简易堆放为主,达不到无害化处理要求,在一定程度上对环境造成污染。

根据我县各乡镇经济发展情况,结合《苍南县域总体规划》和《苍南县域环境卫生设施专项规划》等规划,到2020年,我县规划服务城镇人口约131.7万人,人均垃圾产生量取1kg/d,垃圾日产量约1317t/日。根据历年垃圾产生量推算出垃圾产生量随时间的变化规律,预测到2020年我县垃圾产量为49.20万t,约1348t/日。根据上述预测结果,随着经济的发展,生活垃圾随着分类收集及源头减量化的实施,清运量亦会减少。综合考虑各种影响因素,预测到2020年,我县生活垃圾清运量约1300t/日。显然现有生活垃圾处理设施日处理能力远远不能满足今后的生活垃圾清运量需求,所以探索一条适合我县的生活垃圾处理路线刻不容缓。

2 我县生活垃圾处理最佳路线

通过对国内外生活垃圾处理技术路线研究的分析,总结出了可供我县生活垃圾处理选择的技术路线有以下三种:

2.1 全量卫生填埋的技术路线

通过生活垃圾卫生填埋场,对产生的所有生活垃圾进行无害化、标准化卫生填埋的技术方式。该方式主要适用于垃圾产生量相对较小(通常为200~400t/日)、经济欠发达地区的中小城市及县城。由于缺少必要的减量化和资源化处理手段,该处理路线的可持续性较差。考虑到目前我县以焚烧为主的处理技术,该路线并不适合我县的生活垃圾处理。

2.2 生物处理(堆肥)为主+残渣填埋的技术路线

在我国垃圾处理探索的初期,该方式在国内有一定的应用,但实践经验证明,采用这种垃圾处理技术路线,成功的案例较少,绝大多数堆肥厂并不能正常运营,处于停止状态。主要原因在于目前城市的垃圾还是以混合收集为主,导致分选难度、成本高、肥效差,重金属含量超标等。

2.3 焚烧发电+卫生填埋技术路线

随着我国垃圾热值的提高和焚烧技术不断优化,减量化效果较为明显的生活垃圾焚烧技术在我国迅速发展。建设垃圾焚烧发电厂可节约大量土地资源,焚烧可大大减少垃圾中的有害物质,烟气经过处理达标排放,减少对地下水和填埋场周边环境的大气污染,焚烧产生的蒸汽则可用于发电、供热,实现资源的回收利用。作为发达国家广泛采用的城市生活垃圾处理方式,垃圾焚烧发电最符合“无害化、减量化、资源化”三原则,垃圾焚烧发电的资源回收利用效益相当可观。卫生填埋最为最终处置与应急处理技术与焚烧发电相互补充,使“焚烧发电+卫生填埋”的技术路线正在逐步成为我国大城市和经济发达地区当前城市垃圾处理技术路线的首选。

考虑到我县社会经济较为发达,城市土地资源紧张,生活垃圾成份可燃物含量多、热值高等因素,研究得出我县生活垃圾处理技术路线宜采用“焚烧发电+卫生填埋”的方式。

3 我县生活垃圾处理建设方案

3.1 第二垃圾焚烧发电厂建设

考虑到现有宜嘉垃圾焚烧发电厂主要服务于县域北部地区,同时该厂已超负荷运行,研究新建一座南部生活垃圾焚烧发电厂。可在现有生活垃圾焚烧发电厂处理规模不变的情况下,于灵溪镇或周边地区建设我县南部生活垃圾焚烧发电厂,规划处理规模700t/日,占地面积60~90亩,主要服务我县除龙港、金乡、钱库、宜山等片区以外区域。

3.2 卫生填埋场建设

由于垃圾焚烧厂灰渣无法得到最终处置,存在二次污染问题;同时,在焚烧厂检修期间或有突发环卫事件的时候,也缺少垃圾应急处理设施,而且全县尚没有卫生填埋场,故需同时选址新建一座卫生填埋场。可于我县矾山镇周边建设生活垃圾卫生填埋场,建设库容应不低于200万m3,总占地面积约200亩。卫生填埋场作为两座生活垃圾焚烧发电厂灰渣最终处置及垃圾应急处理设施。

3.3 收运配套系统建设

篇5

关键词:垃圾焚烧 重金属 排放特征 影响因素

中图分类号:X506 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)09(a)-0114-03

1 研究背景

随着我国城镇化的不断发展,城市中的生活垃圾成为“城市病”中的一员。在2005年当中,全国上下中的县城与城市垃圾产量约为1.86亿吨,到了2010年底,县城与城市垃圾的年清运量达到2.21亿吨[1],其增长的速度很快。而城市垃圾的处理方式有三种:堆肥、焚烧、填埋。其中处理垃圾中填埋法占77%,焚烧法占20%,其他的方法中占3%[1]。

生活垃圾焚烧法在我国势在必行。我国城市生活垃圾数量急剧增长,传统的填埋法造成“垃圾围城”困境,此时,垃圾焚烧技术凭借高温无害化、减容、减重的优点,在我国经济发达地区得到了迅速推广和应用。根据《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》要求,到2015年,全国城镇生活垃圾焚烧处理设施能力达到无害化处理总能力的35%以上,其中东部地区达到48%以上。然而,国家重点推荐和扶持的垃圾焚烧法,其带来的二次污染问题,特别是二英和重金属污染问题,近年来引起了市民的强烈关注与担忧。

垃圾焚烧带来的重金属污染危害不容小觑。在垃圾焚烧过程中,垃圾中含有的重金属元素会分解释放出来,在大气中长时间停留,不为环境中的微生物所降解。相反,生物体可以富集重金属,并将其转化为毒性更强化合物,通过食物链放大毒性效应。重金属及其化合物即使在浓度很低的情况下,也具有相当大的毒性,对生态环境造成污染,而最严重的是对人体产生直接的伤害,人群可能通过呼吸吸入、经口摄入、皮肤接触等途径暴露于重金属污染中,它常与致癌性、致畸性、生态毒性等联系在一起。“痛痛病、水俣病”等群体性病症均是由于重金属污染事件引起。

垃圾焚烧过程中重金属污染问题在世界范围内引起了广泛的关注。国外从20世纪60、70年代起开始对垃圾焚烧时重金属的迁移转化规律进行研究,而国内在此方面的研究则是从上级90年代才开始起步。

2 国内外研究现状

2.1 国外研究现状

2.1.1 生活垃圾焚烧烟气中重金属的来源

国外多位学者对不同的垃圾成分进行分析,结果表明,垃圾焚烧产生的重金属汞主要来自于电池、电器、温度计、报纸和杂志等;铅主要来自塑料、颜料、橡胶等;镉主要来自于家用电器、塑料、防锈金属、半导体、颜料等;重金属铬主要来源于报纸、彩色胶卷、纺织品、杂草等。

2.1.2 垃圾焚烧过程中重金属的迁移转化规律

在垃圾焚烧处理时,由于重金属的特性(如沸点)、垃圾的组分(氯、硫、碱金属含量等)、炉内运行环境(熔融温度、时间、气氛、添加剂)等因素的作用,重金属在焚烧过程中会发生迁移和转化,主要分布在烟气、飞灰和底灰中。

Cahill等人[2]通过观察飞灰中重金属化合物的存在形式,首先提出了蒸发-凝结的迁移转化机制。他们在研究中发现重金属多以化合物的形式凝结在飞灰颗粒表面。

S.Yousif等人[3]总结出了固体燃料焚烧过程中重金属迁移转化过程:蒸发和冷凝过程,通常又称为蒸发-冷凝机理。根据蒸发-冷凝机理,挥发的重金属在离开焚烧区域后将经历冷凝过程(Hg除外),当温度低于金属或其化合物的冷凝露点时,这一过程将发生金属(或其化合物)的同类核化(即金属冷凝形成新颗粒)和异相吸附(即金属沉降依附在已经存在的灰颗粒上)。

Hasan Belevi等人[4]将烟气中重金属的形态归为三类:(1)夹带和扬析的颗粒基体中含有的金属种类,这些金属在炉内未经历蒸发过程。(2)细小颗粒中富集的重金属种类,这些金属种类在炉内蒸发而后匀质和异相冷凝。(3)气相金属种类,这些金属在炉内经历挥发,但在烟气中仍然处于气态。

Bruner等人[5]研究发现,垃圾焚烧后,重金属Hg因其易挥发,主要以气态出现在烟气中,76%的Cd在飞灰颗粒表面凝结,58%的Pb和51%的Zn存在于底灰中,其余在飞灰颗粒表面凝结。其他金属如Cr、Ni、Cu、Co则主要存在于底灰中。

2.1.3 垃圾焚烧烟气中重金属含量的影响因素

Hasan Belevi等人[4]在研究炉中重金属往烟气中迁移转化规律时将决定因素归类为以下三部分:(1)在垃圾给料中重金属元素的出现方式和分布形式。(2)焚烧炉中物理和化学氛围如温度、氧化还原氛围,含氯量以及除了氧气和氯之外的反应物等。(3)动力学参数如滞留时间、垃圾炉内给料的混合程度等。

其他学者也提出了一些影响烟气中重金属含量因素,归纳起来主要有以下几方面。

(1)不同金属的特性。

Davison等人[6]在分析各种金属的氧化物、氯化物、硫化物以及金属单质的熔融特性后,得出了结论:决定重金属在焚烧过程中的迁移转化的关键因素是金属的沸点。Cahill[2]等人也有同样的研究结论。Klain等人[7]根据金属在飞灰表明的富集程度将焚烧过程中出现的重金属作了如下分类:①沸点很高的金属:Al、Ba、Ca、K、Mg、Si等,在燃烧区域不挥发,构成灰的基体,较多的存在于底灰中,飞灰表面很少存在;②沸点较低的金属:As、Cd、Pb、Zn、Se等,在燃烧过程中挥发,然后经历冷凝过程,根据挥发程度不同停留在飞灰或底灰中。

(2)垃圾中的硫含量。

William P Linak等人研究表明[8],硫会对Cr3+向Cr6+的转化有一定的抑制作用。 J Krissmann等人[9]研究表明,硫也对Hg向Hg2+的转换产生抑制作用。Dirk Verhulst等人[10]研究表明,在较低温度下(≤800 ℃),硫可导致形成稳定的金属硫酸盐,从而抑制重金属的挥发,但在强氧化环境下,硫酸盐挥发不明显。

(3)垃圾中的氯含量。

氯的影响:由于金属氯化态的蒸发压力都高于氧化态,当垃圾内无机氯或有机氯含量较高时,燃烧过程就有氯的存在,一定条件下与重金属反应产生颗粒小、沸点低的氯化物而加剧了重金属的挥发,使其由底灰向飞灰或由飞灰向烟气的迁移增加。Kuen-Sheng Wang等人[11]研究显示,有机氯和无机氯都将增加重金属的挥发,对挥发性强的重金属(Pb、Cd),有机氯的影响大于无机氯,对于难挥发或难熔的重金属(Zn、Cr、Cu),无机氯的影响大于有机氯。Kuen-Sheng Wang等人的另一项研究分析了垃圾组分中不同的氯与金属的比例(CI/M)下,重金属化合物在飞灰和底灰中的分布特性,研究指出氯的存在使重金属的挥发量增加,在CI/M低时易挥发的重金属的挥发量增加,难挥发的重金属只有在CI/M高时才有所增加。Fedje等[12]的实验表明,垃圾中重金属的挥发量会随垃圾组分中的氯含量增加而增加,尤其是对沸点较低的重金属,如Hg、Cd、Pb等。

(4)垃圾中水份或含钠量。

对于垃圾中含水量对焚烧烟气中重金属含量的影响,目前研究结果不太一致。

Li等[13]指出,在相同温度下,垃圾中水分的变化对重金属Pb蒸发特性影响较小,而对Cd的影响则较为显著。Susan.K.D等人[14]指出增加垃圾中的水份含量或者增加垃圾中含钠成份,都将减少飞灰中含铅量,使铅由氯化态转为氧化态。而另外一种情形下,维持恒定的空气流,提高垃圾给料中水份,将使飞灰中金属含量增加,金属由氧化态转向氯化态。同时他还指出,镉和汞不受垃圾中水份和含钠量多少的影响,镉在到达饱和温度时完全冷凝到飞灰中,而汞则以气态排出烟囱。Leo S Morf等人[15]则认为垃圾中含水量与金属迁移系数之间没有明显的关系。

(5)垃圾焚烧的运行环境。

运行环境通常指焚烧炉型、焚烧温度以及气氛(氧化或还原)、烟气停留时间等。

其中以燃烧区域温度的研究最多,但各项研究结果并不一致。Nowaka等[16]试验表明,随温度升高金属的蒸发量相应增加。William P Linak等人[8]指出,温度的增加,使Pb、Cd挥发量增加,对Ni的影响则很小。Robert G Barton[17]研究表明,温度对重金属迁移的影响很大,Pb、Zn、Cu、Cr的蒸发压随温度增加上升明显。而Leo S Morf[18]和Ming Yen Wey等人[19]则认为温度对重金属的影响不大。

气氛条件的影响:Mazza的实验研究[20]表明,Pd、Cd的挥发在不同气氛下具有相同的趋势,但挥发强度不同(氮气>合成气>合成气+HCl>空气)。该项研究还得出,气体中的HCl成分的存在使Pb、Cd的挥发强度略有降低,但延长了其挥发时间,整体上促进Pd、Cd的挥发释放。

(6)其他因素。

Salati等人研究表明,垃圾中的活性有机质对重金属的转移有影响。

2.2 国内研究现状

目前,关于我国垃圾焚烧重金属释放的研究较少,处于刚刚起步阶段。

陆胜勇等[21]把重金属的整个迁移过程分为6步,蒸发(挥发态的化合物)―― 化学反应―― 颗粒的夹带和扬析―― 金属蒸汽的冷凝,颗粒凝聚蒸汽―― 颗粒的炉壁沉降―― 烟气净化(颗粒捕集等)。但其中夹带、扬析以及净化等过程与重金属本身无关,而和锅炉的运行以及设备性能有关。

孙路石等人[22]研究表明,垃圾焚烧过程中,重金属的挥发性有较大差异,其中Cd和Pb挥发性较强,最大释放率分别为55%和22%,Zn的挥发程度较低,仅为3%左右。该研究还显示,垃圾焚烧过程中,气氛条件对Cd和Pb的挥发性影响较大,在还原条件下Cd和Pb比在氧化气氛下更容易气化,同时,烟气中HCl的存在会促进这两种金属的挥发,Zn在焚烧过程中挥发性基本不受气氛的影响。

陈勇、张衍国等人[23]研究表明,硫化合物对Cd、Pb迁移分布特性有显著影响。对于Cd,硫化合物的加入使其在底渣中的分布较未加入时显著增加,在飞灰中的分布相应减少。对于Pb,S和Na2S的加入使其在底渣中的分布减少,但Na2SO4的加入使其在底渣中的分布增多,在飞灰中的分布于底渣中的分布相应呈相反趋势,烟气中,实验条件下均未检测到重金属Cd、Pb的分布。

陈勇、张衍国等人[24]的另一项研究进一步表明:(1)温度对Pb与其它物质的化学反应及其生成物挥发性有着重要影响,温度的升高使Pb在底渣中分布呈线性下降,逐渐向飞灰和烟气中迁移。(2)初始重金属浓度对Pb在底渣和飞灰中的分布有着重要影响,初始重金属浓度越高,Pb在底渣中分布越多,飞灰中反之。(3)Pb在烟气中的分布主要受温度影响,基本不受初始重金属浓度的影响。(4)垃圾焚烧停留时间的增加使得Pb在底渣中的分布逐渐减少,飞灰中反之。

2.3 国内外现行研究中的盲点

目前关于垃圾焚烧烟气中重金属的研究,主要集中在以下几个方面:(1)焚烧中重金属的迁移转化规律。(2)焚烧中影响重金属分布的主要因素(金属特性、垃圾中其他组分含量、焚烧运行参数)。(3)研究方法上,除了传统的实验研究外,重金属的热力平衡和化学平衡的数值计算法也有很大发展。

然而,目前国内外的研究中,垃圾焚烧重金属的迁移转化机理性研究较多,却有一些盲点值得我们探讨:(1)鲜见某区域范围内垃圾焚烧烟气中重金属的实际排放特征与排放量的统计。(2)少有在实际工程中验证烟气中与垃圾原料中重金属含量的关系的实例。(3)少见焚烧烟气中重金属含量与烟气其他因子的相关性研究。

3 研究意义

在《重金属污染综合防治“十二五”规划》中,我国首次提出了重金属总量控制的目标,江苏省属于被纳入重金属重点治理的省区之一。此次总量控制的重金属主要有5种,即汞、铬、镉、铅和类金属砷。

由于江苏经济发达,地少人多,适合垃圾焚烧技术的推广和应用,近年来全省垃圾焚烧企业发展迅速,企业数目和处理量均居于全国同行业前列。针对目前江苏省垃圾焚烧产生的重金属名录不详、污染水平不明、分布状况不清等特点,以江苏省为典型代表,开展垃圾焚烧重金属风险源调查,弄清生活垃圾焚烧烟气中重金属的排放特征,并分析出影响焚烧烟气中重金属含量的影响因素有着十分重要的意义。

参考文献

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[22] 孙路石,陆继东,张娟.城市垃圾焚烧过程中重金属释放行为的试验研究[J].燃烧科学与技术,2003,9(6):516-520.

篇6

我国同国外发达国家一样,针对危险废物的管理建立了较完善的制度,但缺乏专门针对生活垃圾焚烧飞灰的管理、利用及处理处置的具体标准规范。从而导致目前我国在生活垃圾焚烧飞灰管理、利用和处理处置方面存在着各种问题。

1.1未按照危险废物管理我国城市生活垃圾焚烧技术目前还处于摸索和经验积累阶段,政府对飞灰的利用、处理处置监管措施不够,且产生飞灰的行业缺乏有自主知识产权的、符合国情的利用、处理处置工艺和设备。在技术不成熟、政府监管力度薄弱的部分地区,产生飞灰的单位对飞灰产生、处理处置去向档案记录不全,未能将其按照危险废物进行严格管理,特别是一些地区的飞灰产生单位,将其产生的飞灰交给无危险废物经营资质单位进行利用、处理处置,甚至随意丢弃或采用堆存或运往垃圾填埋场填埋的方式处置,这些情况容易造成二次污染,严重降低了生活垃圾焚烧处理的效果。

1.2利用处置能力不足中国城市建设研究院的有关专家指出,目前我国生活垃圾焚烧产生的飞灰处理量与产生量不符,约有50%的飞灰没有得到妥善处理。《关于印发“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划的通知》(〔2012〕23号)要求大力发展生活垃圾焚烧技术,各地方省市普遍增加了对生活垃圾焚烧厂的规划和投入,但规划中对飞灰的利用和处理处置能力建设预计不足,导致目前对飞灰的利用处置能力有限。如武汉市,已经建成并运营5个垃圾焚烧厂,但飞灰的安全填埋场却未能同期建成;同时,武汉市尚无具有飞灰利用、处理处置运营资质的企业,导致产生的飞灰只能暂存在厂内;加上飞灰的产量大,会极大程度消耗生活垃圾和危险废物填埋场的库容,处置压力凸现,如上海的飞灰填埋场仅用了三年时间就即将填满。

1.3利用处置技术有限在生活垃圾焚烧飞灰的资源化利用方面,目前我国还没有相关的法律、法规、标准和规范对飞灰进行资源化处理,而且对灰资源化后的产品也没有建立一个统一的标准,如对产品中的有毒重金属的含量及浸出标准要求等,目前仅有危险废物浸出毒性标准;在处置技术方面,目前除了安全填埋之外还有许多飞灰处置技术,如水泥窑协同处置技术、固化成型技术等,但是,几乎所有的标准规范都仅规定了飞灰须按危险废物进行安全填埋,并无推荐其他处置技术。目前国内飞灰资源化工艺主要是制砖和做水泥辅料,其工艺简单,对飞灰中的重金属和二英具有一定的稳定性,但由于技术、经济等方面的原因,导致飞灰的利用、处理处置能力与飞灰的产生量具有较大的差距。因此,现有的资源化、处理处置技术尚存有一定的局限性。

2建议

2.1严格日常监管(1)加强源头减量。建议使用清洁能源和原料,减少包装材料过度使用,组织净菜和洁净农副产品进城,开展资源综合利用,推进垃圾科学分类,从而在产品生产、流通和消费过程中减少生活垃圾数量;推行厌氧发酵或堆肥等方式利用、处置城市生活垃圾,从源头上减少垃圾焚烧处置中飞灰的产生。(2)如实申报、防范风险。生活垃圾焚烧处理单位要将飞灰的产生、贮存、利用、处置等情况纳入生产记录,建立管理台账,如实记录相关信息并及时依法向环保部门申报。飞灰产生单位如不能自行利用或处理处置的,应委托具有危险货物运输资质的单位运输飞灰;在飞灰的转移过程中,执行危险废物转移联单制度;加强飞灰贮存期间的环境风险管理,其贮存设施应当符合相关标准的要求,贮存时间期限不得超过一年,建议当年产生的飞灰应在当年进行利用或处理处置。飞灰产生单位应当以控制环境风险为目标,按照相关规定制定危险废物管理计划和应急预案并报所在地县级以上地方环保部门备案。(3)规范利用处置行为。鼓励建立飞灰的应急处置区域合作和协调机制,提高风险应对能力。对于欲从事飞灰利用、处理处置的单位,应当依据《危险废物经营许可证管理办法》申领危险废物经营许可证,从而保证飞灰得到有效地利用、处理处置,避免造成二次环境污染,便于今后各级环保部门对其管理,从根本上解决目前城市生活垃圾焚烧飞灰的不规范利用和处理处置行为。

2.2增加利用处置能力(1)统筹设施建设。为控制飞灰利用、处理处置过程的风险,通过实际场地的跟踪监测及风险评估模型开发,对飞灰的产生情况进行科学评估。建议“十二五”期间大力发展生活垃圾焚烧设施建设时,各地方省市要统筹规划生活垃圾焚烧飞灰的利用、处置设施的建设。(2)建立示范工程。统筹国家和地方的科技资源,促进科研单位、企业、政府之间的联合,采用熔融、水泥窑协同处置以及等离子等工艺技术,加强飞灰的利用、处理处置技术研发,依托重点工程项目和其相关研究项目,以企业为主体,对较成熟的技术通过建立示范工程进行推广,为生活垃圾焚烧飞灰利用和处理处置提供参考依据。鼓励地方政府以企业为主体,设立危险废物综合利用的相关研究项目,进行关键技术的开发和建立示范工程,对较成熟的技术和示范工程进行应用推广。

篇7

关健词:垃圾处理、焚烧发电供热

中图分类号: C35 文献标识码: A

城市生活垃圾的处理方法主要有填埋、堆肥、焚烧等。填埋法方便易行,处理量大 ,是现在城市垃圾处理的一种主要方法,但是易造成二次污染,特别是垃圾中的一些 有毒有害物质填埋腐烂后,渗透到地下,引起地下水的污染;同时产生的一些有害气体造成环境的二次污染,并且需占用大量的土地。焚烧法是最有效 的方法,使城市垃圾处理基本上达到了减容化、无害化和能源化的目的。垃圾焚烧后,一般 体积可减少90%以上,重量减轻80%以上;高温焚烧后还能消除垃圾中大量有害病菌和有毒物 质,可有效地控制二次污染。垃圾焚烧后产生的热能可用于发电供热,实现了能源的综合利用。

我国垃圾焚烧发电供热技术起步较晚,现在还处于研究开发阶段。现已建立的部分垃圾发电 站,基本上是引进国外的设备和技术。我国第一座垃圾发电站是在深圳,引进的是日本三菱 重 工生产的两台炉排式垃圾焚烧炉,日处理垃圾150吨,配置500kW的汽轮发电机组来发电供热 。1992年又上了一台杭州锅炉厂(引进日本三菱重工技术)制造的垃圾焚烧炉,日处理垃圾15 0吨,配置1500kW汽轮发电机组。在上海、天津等城市也相继与法国、澳大利亚等国家合作 建设垃圾发电厂。引进的这些垃圾锅炉基本上都是炉排炉,价格昂贵,而且在燃用低热值、 高水份的垃圾时,为了保证锅炉的正常燃烧,达到需要的工艺参数,必须添加燃料油,运行 成本较高,经济效益差。发展适合我国国情的垃圾焚烧炉,实现设备国产化,达到低污染和高效燃烧是众多科研单位和生产厂家正在研究开发的课题。

流化床燃烧技术是本世纪六十年代迅速发展起来的一种新型清洁燃烧技术。他利用炉内燃料 的充分流动、混合,达到高效燃烧。我国在利用流化床燃烧技术燃用低热值燃料方面处于国 际领先水平。特别是浙江大学热能工程研究所多年来进行废弃物(如洗煤泥、煤矸石、城市 生活垃圾等)的研究开发和应用。成功开发出异重流化床城市生活垃圾焚烧技术,可实现高 效清洁燃烧。

a 操作方便,运行稳定。由于流化床床料为石英沙或炉渣,蓄热量大,因而避免了床的急 冷急热现象,燃烧稳定。垃圾的干燥、着火、燃烧几乎同时进行,无需复杂的调整,燃烧控 制容易,易于实现自动化和连续燃烧。

b 设备寿命长。炉内没有机械运动部件,使用寿命长。

c 可采用全面的防二次污染的措施。对焚烧时产生的有害物质进行处理,在不增加太多投 资的前提下,可将NO?X、SO?2等气体排放控制在国家标准以下,炉渣呈干态排出,便于炉 渣的综合利用。

d 流化床焚烧炉由于炉内燃烧强度和传热强度高,相同垃圾处理量的流化床焚烧炉和炉排 炉相比体积要小,故而投资小,适应于大型化发展。

e 燃料适应性广,可燃烧高水分、低热值、高灰分的垃圾,床内混合均匀,燃尽度高,使 垃圾容积大大减少,特别适应于垃圾热值随季节变化很大的特点。

因此,流化床垃圾焚烧是一种综合性能优越的焚烧方式,尤其适合我国垃圾热值低、成分比 较复杂的国情。随着我国人民生活水平的提高,城市生活垃圾中无机物含量将大幅度下降, 有机物、纸、塑料等高热值废弃物成份逐渐上升,使之具备了能源化利用的可能。当城市生 活垃圾随着季节变化或影响过低时,为保证供电或供热,可将垃圾与辅助燃料(如原煤、废 油等)在同一炉内混烧。

目前,城市生活垃圾流化床焚烧发电新技术已应用到商业化运营的热电项目上。1998年浙江 大学热能研究所与杭州锦江集团将联合开发的此项技术应用到余杭热电厂,把余杭热电厂原 有的一台35t/h链条锅炉改造为垃圾流化床焚烧炉,燃用杭州市部分地区的城市生活垃圾。 锅炉经改造后,单台炉日处理垃圾150~250吨,同时补充部分辅助燃料--原煤,以保证热电厂的正常供热和发电。

垃圾焚烧发电供热项目是一项社会公益事业,主要体现了社会效益。同时热电厂通过技术改 造,设备更新换代,取得了一定的经济效益,找到了新的经济增长点,实现了热电厂的可持 续发展。城市生活垃圾焚烧发电供热属一项新兴的产业,它解决了城市垃圾造成的污染。与 填埋、堆肥相比节省了大量土地,减少了二次污染,同时充分利用了再生能源,达到了对垃 圾处理的减容化、无害化、资源化的目的,社会效益显著。

城市生活垃圾焚烧技术已日渐成熟,已实现了垃圾焚烧炉设备全部国产化,并有示 范工程,而且已显示出它的可靠性、稳定性。我国的垃圾焚烧发电供热事业已初露端倪,并 已纳入产业化轨道,其发展势头迅猛。据有关部门资料介绍,北京、天津、武汉、长沙、南 京、温州、汕头、珠海、中山等城市都有发展规划。至2000年,全国将建有大中型垃圾发电 厂 3~5座,小型工厂10~15座,至2010年,各地将建有各类垃圾能源工厂150~200座。我省已 有荷泽、平度、枣庄等市垃圾发电厂已立项及设备订货。热电厂的原有锅炉设备特别是35t/h链条炉效率低,要求煤种好,需要进行更新改造 。改为垃圾焚烧锅炉后,技术水平高,是一条优化组合资产,节能降耗,提高经济效益的开 拓之路。城市生活垃圾焚烧发电供热工程是一个社会公益和环保事业,它体现出巨大的社会环保效益 ,并且又是一个投资高,技术密集型的企业。就其性质来讲,它属于综合利用高新技术产业 项目。它的发展需得到各级政府及有关行业的支持配合,国家应加大力度,研究落实扶持政 策,促进该项目顺利运行。它应该享受有关的优惠政策。按照国家有关规定,该项目银行应优先安排基本建设贷款,并给予一定比例的财政 贴息。垃圾发电的电量应全部上网,电力主管部门不安排该项目机组作调峰运行。垃圾发电供热机组的并网运行电价、供热热价在还款期内应实行“生产成本+本付息 +合理利润”的定价原则。该项目企业所得税、增值税要按照资源综合利用企业和高新技术企业的规定执行。

科研单位、制造厂家对垃圾焚烧技术的开发研究应尽快转化为设备的商业化运营, 提高这一新技术的可操作性,实现垃圾焚烧设备的国产化,降低垃圾发电项目的工程造价, 提高垃圾发电企业的经济效益。本着谁污染谁处理的原则,对垃圾产生单位和市民应收取一定的垃圾处理费,补贴 给垃圾焚烧发电厂。

篇8

【关键词】垃圾焚烧发电;垃圾处理;污染物排放

垃圾发电总体分为三个种类,分别是焚烧发电、填埋气发电、气化发电。焚烧发电是通过对垃圾进行焚烧,将燃烧所得的气体驱动蒸汽轮机发电;填埋气发电的原理将垃圾进行填埋处理,然后收集生物降解产生的气体,该气体就成为填埋气,经燃烧后转换成电能;气化发电的原理是生物质气化产生燃气作为燃料,燃烧产生蒸汽,驱动蒸汽轮机发电。以上垃圾发电的几种形式,综合我国的技术以及设备等方面原因,只有垃圾焚烧发电比较适合我国的国情。

我国目前的垃圾处理采用填埋的方式,据不完全统计,目前我国垃圾填埋量目前已经达到65亿吨之多,侵占土地已经达到35亿平方米,并且,我国的垃圾数量还正在以8%的平均年增长率继续增长。这毕竟不是长久之计,而且,每年因垃圾运输、填满等造成的损失近300亿元,但是如果把这些垃圾利用起来将会产生2500亿元以上的综合效益。正因为如此,所以欧美的一些国家已经把垃圾发电作为了一种产业,例如,德国每年要从国外进口垃圾才能满足自己垃圾发电的需求;日本每年发电71.9亿度电,相当于199万户一年的用电量;美国每年处理垃圾在三亿吨以上。

垃圾发电产生的电量不仅可以提供给自己国家的人民使用,还能够实现物质的循环利用。除此之外,垃圾发电能创造极大的经济效益,从而拉动国家经济发展,所以,垃圾发电对一个国家的经济发展以及环境发展都具有很重大的意义。现在我国也意识到了垃圾发电对于一个国家的意义,并开始大力扶持和发展垃圾发电行业,对于这一产业更制定了各种扶持优惠政策,但是每一个行业的兴起都会遇到各种艰难险阻,现在我们就来看看垃圾发电在我国所面临的主要几个方面的问题。

1.资金问题

垃圾发电在我国所采用的模式是BOT模式(Build—Operate—Transfer模式),也就是所谓的建设—经营—转让的模式,这种模式由私人企业通过招标等方式,获得在规定时间内对基础设施的专营权(包括建设、经营、管理、收益),但是在指定时间后,要将基础设施无条件转让给政府。垃圾发电不同于其他项目,在购买设备方面需要极大数目的资金,初始投资大。那么,这也无疑一些中小企业在这方面是毫无竞争力的,然而,目前国内已经有企业投入人力财力来建设垃圾发电厂,在珠江三角、长三角和环渤海地区实施了26个垃圾发电项目,在这些项目中江苏的苏州、宜兴、江阴等地的发电厂已经建成或者即将建成并陆续投产,发展势头良好。这一切都表明,资金方面的问题只是针对于中小企业,而对于一些龙头企业是不存在大问题的。且对于各个企业来说,他们不仅能够获得经济收益,更能担负起他们肩上的社会责任!对他们来说,何乐而不为呢?

2.垃圾的预处理

中国自古就有节约的美德,不同于其他国家,我国的垃圾含水率更高,也就是说热值较低。但是垃圾焚烧发电对垃圾热值是有一定要求的,需要达到燃烧标准的垃圾才能进入焚烧炉。所以,未达到热值标准的垃圾需要先进入储坑发酵,以降低其含水率从而提高热值,达到焚烧要求。但是,垃圾的发酵会产生高浓度渗沥液,如果没有及时并较好的处理这种渗沥液,就会对环境造成极大的污染,以及对人体健康造成严重的危害。那么,处理垃圾发酵产生的高浓度渗沥液就成了这些企业面对的一大难题,并且,从过去得到的数据显示,处理渗沥液花费较高。

不过,在各方努力下,现在已经取得了不小的进展,并且处理后的渗沥液也能够达到国家的排放要求。由于垃圾处理厂的选址不同,造成周围地理环境的差异,所以需要因地制宜,选择不同的处理方法,大体来说,我国现在主要使用物理化学法和生物处理法,或者将二者结合等方法,经处理的出水水质能够达到国家GB16889—2008出水水质标准。综合来说,我国的渗沥液处理技术虽然还不能达到西方国家的水平,但是以这样的发展速度,赶超发达国家只是时间的问题。

3.选址

垃圾发电厂的选址除了考虑到取料、输电等的便利,还更要考虑这个项目需要的资金要求极大,可能会需要得到当地政府的支持,所以垃圾焚烧发电厂必须建在人口较密集,产生生活垃圾较多,具有完备的垃圾回收制度的经济较发达且政府有财力物力提供支持的地区,在中国达到这样要求的地区本来就较少,而且还有一个更严重的问题,虽然就垃圾发电产生的效益来说,现在的公众对其很支持,但是他们对于整个过程并不了解,有很大一部分公众认为垃圾发电厂会带来生活坏境的各种问题。在2007年以及2009年都发生过因为周边居民的极力反对而停建。

选址建厂是垃圾焚烧发电的第一步,其实国家早就考虑到了这个问题。结合国家的相关法律以及政策,发电厂的选址大体要遵守以下几点:(1)选址必须符合城乡一体化发展规划和城乡环境卫生专业规划的要求。(2)选址必须远离我国的自然风景名胜区、生态保护区等各种国家保护区域。(3)考虑到城市的空气环境等,必须考虑选址的风向问题。(4)提前了解可能的选址地点的烟气扩散条件,并且提前对空气污染状况做出预测。基于以上四点,发电厂才能更好地立于中国这片广阔的土地。

4.空气污染物排放

焚烧会产生很多有毒气体,如果处理不到位,达不到国家排放标准的话,会为当地带来很大的空气污染,而且,产生的一些持久性有机污染物是没办法降解的,而且会通过各种方式流向各地,甚至是南北极。

空气污染近几年因为北京等地的严重雾霾被带进了公众的视线,因此,空气污染物排放也更受关注了,那么,我们的垃圾焚烧处理厂都是如何应对垃圾燃烧后产生的二噁英、二氧化硫、氯化氢、粉尘等排出的空气污染物呢?发电厂首先将排出的气体经过石灰浆调节PH,以降低酸性,除去其中的二氧化硫、氯化氢的酸性气体。然后使用活性炭吸附其中的重金属以及二噁英的有害物质,最后再进行一次过滤后排放到大气中。经历整个过程排放的气体已经达到国家规定标准,是不会对人体及其他农作物等造成伤害。除了以上处理手段以外,这些发电厂还会定期进行二噁英等限制排放的物质进行检测,同时公布所有的排放数据,做到整个过程的无害化、公开化。

5.相关法律以及制度

我国垃圾发电产业的相关政策以及法律还处于一个比较缺乏的状态。因为这项产业还处于刚开发出来,国家对于这项产业制定了很多扶持的政策,但是在相关的法律方面还比较欠缺,没有专门针对垃圾焚烧发电的一套完善的法律制度。

垃圾发电是一种环保产业、新能源产业和市政府基础建设的集合体,发展垃圾发电不仅能够保护环境还能够节约一定的资源,更能为企业带来更多效益,所以国家一直是持一个很支持的态度。在中国第六届固废战略论坛上,国家能源局新能源和可再生能源处处长韩江舟说,垃圾焚烧发电在我国潜力巨大,国家将制定开发固废资源的产业政策和相关技术标准,促进垃圾焚烧发电无歧视、无差异并入电网。而且我国的垃圾回收、运输、预处理到最后的焚烧,整个链条已经较为完整和成熟,所以我国的相应法规和扶持政策也会逐步出台,特别是在2012年4月10日国家了《关于完善垃圾焚烧发电价格政策的通知》,通知明确规定:垃圾焚烧发电执行全国统一垃圾发电标杆电价每千瓦时0.65元,这也标志着,垃圾焚烧发电将迎来高(下转第87页)(上接第83页)速发展时期。再加上2012年5月出台的《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》也明确提到了垃圾焚烧发电,所以,总的来说,我国已经将垃圾发电整个产业链提上了日程,相信在不久的将来,我国会出台更完善、更合适中国垃圾焚烧发电情况的相关法律。

综上所述,且从我国垃圾焚烧发电目前的发展情况来看,实现从2002年~2030年将垃圾发电从占所有垃圾处理方式的1%增加到30%的这个目标基本是没有问题的。垃圾焚烧发电对我国的经济以及环境发展战具有重大的意义,发展垃圾发电不仅可以节约煤炭资源,更能解决我国缺乏土地资源用于垃圾处理的现状。综合我国所面临的各种问题,都已经有了相应的解决措施,并且科技研究以及技术发展迅速的今天,我们肯定能够克服这条路上的各种险阻。所以垃圾焚烧发电在中国实行只是时间问题,这项产业在中国是肯定可以实行的。只是在相关的管理制度上面还有待改进,相信政府也会在这方面投入人力物力来发展垃圾发电行业。 [科]

【参考文献】

[1]郭薇.垃圾发电改变传统处理方法[J].中国环境报,2011,006:1-3.

[2]陈付山,孙海燕,梁小平.城市生活垃圾发电项目可行性研究项目[C].可再生能源,2013,31(4):123-128.

篇9

【关键词】垃圾发电;问题;对策

1.提出垃圾发电

当今,我国年产垃圾已逼近1.4亿吨,且每年还在以8%~10%的速度在递增大量的垃圾不仅占用土地影响生态环境污染空气,有害物质还会危害到人类的健康,城市垃圾的无害化减容化和资源化处理已迫在眉睫。

我国已成为世界上垃圾包袱最重的国家,面对垃圾泛滥的现状,我国的视线已不再仅仅停留在如何控制和销毁垃圾这一老问题上,而是采取积极的态度和有力的措施,着手科学地处理利用垃圾作为人类影响环境的产物,从生态环境角度看,垃圾固然是一种污染源,从资源角度看,它却是地球上唯一在增长的资源,一种潜在的资源。将垃圾列为维持经济持续发展的“第二资源”,向垃圾要资源要能源要效益,垃圾发电问题由此应运而生。

垃圾发电是将垃圾通过特殊工艺处理,实现综合利用,其特点是减量性好,无害化程度高,防污染彻底且有一定的经济回报研究发现,对于高热值的垃圾,焚烧2吨产生热量即相当于1吨煤;对于热值较低的垃圾,焚烧5~6吨产生热量相当于1吨煤,我国的人口基数较大,每年垃圾产生量居于世界首位,若将所有垃圾变废为宝,资源化利用,每年将能够有效节约煤炭资源3000万吨左右。

2.垃圾发电存在的问题

2.1垃圾发电产业的政策扶持有待完善

目前,垃圾处理产业的法制化规范化、还处于一个缓慢的上升阶段。国家的鼓励政策在不少地方尚未得到有效落实,企业对项目投资存在很大风险。国家对垃圾发电的产业政策,从定位上要将它确定为一个新能源产业,一个环保产业,一个要重点扶持的产业,而且要产业化,其内容广泛涉及垃圾焚烧处理技术,环保排放标准,鼓励和扶持垃圾焚烧发电等各个方面。不仅要有相对的完整性,而且政策规定越来越具体,越来越全面越来越容易实施垃圾发电行业。在国外,许多发达国家迅猛发展的一个重要原因就是政府不断加大政策扶持和补贴力度。这是因为,垃圾处理和垃圾焚烧发电,所追求的是环境和社会两个效益。

2.2垃圾发电产业急需按市场化来运作

利用经济杠杆来鼓励、保护。垃圾发电具有较高的行业壁垒,迫切需要按市场化运作的规律,利用经济杠杆来鼓励、保护项目企业的合法权益,允许和鼓励各类企业参与竞争,以公开、公平、公正为原则,通过招标将垃圾焚烧发电厂的建设和运行管理权交给符合条件、有信誉、有保证的企业来建设和运行管理。而目前的现状是较早进入市场的企业拥有明显的提前行动优势,易于获取政府的信任。而新加入的企业由于没有可供推介的业绩,因此,提高垃圾焚烧发电市场占有率依然任重而道远。

2.3垃圾发电技术尚待突破

目前,在国内垃圾发电项目的推进过程中,垃圾发电技术相对落后,在设备制造、工艺流程、安装调试、运行管理的各个层面提供的技术标准和专业规范有待完善,迫切需要推动具有自主知识产权关键技术的研发。同时垃圾焚烧发电会产生一个副产品二恶英,它被世界卫生组织称作“最毒的致癌物质”,对人类健康危害极大。对燃烧造成环境污染的忧虑并非没有依据。

2.4垃圾发电缺少产业的中近期、中远期发展规划

我国在垃圾焚烧发电厂的建设和管理方面缺乏经验,许多城市在筹建垃圾焚烧发电厂时,并没有制定具有前瞻性的统一规划布局政策,也缺乏有力的行业扶持政策,各行政区可以自行规划和建设垃圾焚烧发电厂,其投资主体、筹资方式、工艺技术选择和建设标准尚未建立,加上布局的不合理,给项目的后续经营管理和技术选型等都带来诸多问题,不利于形成规模化产业。

3.今后发展对策

3.1健全城市生活垃圾管理体系

垃圾发电需要“口粮”保障,政府和垃圾发电企业都有责任引导城市生活垃圾的分类收集,垃圾供应的质量和数量直接影响垃圾焚烧发电项目的运营。城市垃圾是混合体,其组分热分解温度不同,形状也不同,操作控制困难,不同季节的垃圾其成分、水分经常变化,焚烧产生的热值也不稳定。发达国家居民把垃圾分四类采集:可燃、不可燃、玻璃、塑料,燃烧垃圾属第一类和第四类。我国城市垃圾中,除了可回收的废纸、废塑料、废瓶、废缸外,剩下的厨房食品残物、菜瓜皮、塑料包装袋、草木、装修废料等废物,其总的热值较低,在焚烧炉中还要另加燃油来助燃。一些有关人士认为,建立与当前经济相适应的城市生活垃圾管理体系,实现从垃圾收集、垃圾运输到垃圾处置全过程的管理体制改革和运作机制创新,是解决我国城市生活垃圾并使垃圾发电产业健康发展的根本途径。

3.2制定垃圾发电的技术标准和专业规范

加快制定垃圾发电的技术标准和专业规范,在设备制造、工艺流程、安装调试、运行管理的各个层面提供明确的技术标准和专业规范,推动具有自主知识产权关键技术的研发。

目前,兴建的垃圾发电厂,大多采用进口部分国外关键设备和部分国内设备的方式来降低投资成本;同时,在工艺流程上采用部分人工分捡、循环流化床低温燃烧等技术提高焚烧效率,弥补了国内垃圾热值不高的缺陷,形成了一套具有“中国特色”的垃圾焚烧发电技术,在国内的垃圾发电市场竞争中具有一定的本土优势。

3.3完善垃圾发电相应优惠政策及法律

法规各发达国家都针对各自的垃圾发电制定了相应的优惠政策,可以说,在世界范围内,没有优惠政策和各种补贴,垃圾发电难以产业化。没有政策来“发酵”,垃圾不可能产生“蝶变”。应尽快完善与垃圾电站相关的法律、法规以及与之相关的设计、制造的规程、规范。只有明确了垃圾分类回收的办法并实施,才能为垃圾的无害化处理创造良好的条件,只有明确了相应的设计、制造的规范、标准和各种投资、税收、补贴等政策,垃圾发电才能走上规范化轨道,相关的设备制造业也才能跟进,从而推动整个行业有序、健康发展。补贴金额少是目前垃圾焚烧发电企业面临的普遍困难。虽然国家给出电价上浮的政策来支持社会资金投资该行业,但垃圾处理费的补贴较低,这给垃圾发电行业带来负面影响,使准备涉足该行业的投资人不敢进入,已经进入的投资人则生存困难。如果补贴不能弥补企业成本的话,势必将对企业的积极性产生影响,企业就会出现“偷工减料”、以煤充垃圾的问题。

3.4加强政府的监管职能

就是要按照垃圾焚烧有关技术参数和污染物排放控制标准实施行业监管,政府对企业污染物排放的环保指标要不断与国际接轨,以环境效益、社会效益为垃圾发电产业的发展方向。

在垃圾发电行业的发展中,二恶英污染防治是一个关键问题。事实上,许多垃圾发电企业的这一排放指标甚至低于欧洲标准,亟需政府制定法律法规加强监管。我国工信部等九部委曾联合的《关于加强二恶英污染防治的指导意见》明确规定,对现有的二恶英产生源要采取积极的污染防治措施,当前要重点抓好废弃物焚烧等重点行业二恶英污染防治工作。这一指导意见的出台,对于垃圾发电行业的发展又是一项利好消息。污染防治的加强并非对行业发展的限制,而是对行业发展的规范,反而能促进行业健康地快速成长。

4.结语

垃圾处理相关产业的投资在“十二五”期间将快速提升,同时惠及垃圾发电业“十一五”期间,我国垃圾等固体废弃物处理产业投资约为2100亿元,“十二五”期间,这一数值有望达到8000亿元,4倍的投资增长将刺激垃圾处理产业在“十二五”期间高速增长,保持30%以上的复合增长率垃圾发电作为垃圾处理和资源化的主要方式,其产业也将随之进入高速增长期。

【参考文献】

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基于国家对固废处理行业的政策支持,鼓励民资进入,垃圾焚烧发电行业吸引着越来越多的企业进入。其模式包括央企依赖资金优势并购进入、机械设备制造企业的业务延伸、污水处理企业的跨子行业渗入等。

并购卡位战

2014年7月31日盛运股份(300090.SZ)公告:公司以自有资金5820万元收购中科通用剩余8.82%的股权,收购后中科通用成为公司全资子公司。

中科通用在垃圾发电领域,拥有完全自主知识产权的技术体系和丰富的项目承建和运营经验。盛运股份自2010年参股中科通用,到2012年10月控股,前后历经四次收购终将中科通用100%的股权纳入旗下。盛运股份通过收购中科通用获得了垃圾发电领域的核心技术、团队及项目资源,实现了从设备制造商向垃圾发电全产业链公司的转型。

与传统的垃圾填埋相比,垃圾发电技术具有很大的优势。垃圾填埋,对于“寸土寸金”的土地资源来说是一种浪费,且容易造成水土的二次污染。

面对日益增长的垃圾数量,2012年5月国务院办公厅下发文件提出垃圾发电规模需要从2010年末8.96万吨/日上升至2015年末约30.7万吨/日,年复合增长率达到28%。垃圾焚烧发电作为环保产业是典型的政策驱动型行业,在一系列规划和政策出台后,垃圾焚烧行业迎来了投资高峰。

近几年国内垃圾处理行业正处于以填埋为主转向焚烧发电为主的转型机遇期,很多公司看好行业前景,快速切入该领域。

垃圾发电属于大型市政项目,对投资方资金要求较高,按照所有制不同目前市场竞争者可粗略分为三类:第一类是央企、国企,如光大国际、中节能、恩菲(中冶集团子公司)、绿色动力(北京国资公司子公司)、上海城投环境、天津泰达、重庆三峰环境、中航新能源(中航重机子公司)等;第二类是民营企业,如桑德环境、盛运股份、温州伟明、杭州新世纪、杭州锦江等;第三类是具有外资背景的企业,如威立雅、中德环保、金州环境、香港创冠集团等。

打通产业链

想在垃圾焚烧发电领域有所作为的企业纷纷补充产业链上的短板。

垃圾发电产业是一个技术与资金密集型的行业。就技术密集型而言,该领域涉及到了焚烧、机械传动、尾气处理、发电等多个学科,其中最核心的是焚烧锅炉,其造价约为整个垃圾发电厂造价的50%。

目前炉排炉和循环流化床为垃圾焚烧锅炉的两种主流应用。从适应性看,炉排炉技术较适合垃圾量大、财政实力雄厚的一、二线城市;流化床技术适合垃圾量中等,对投资收益要求高的三、四线城市。

据业内人士透露,由于国外技术更成熟稳定,目前国内垃圾发电厂中焚烧炉进口占比60%以上,且主要来自于德国、比利时和日本的炉排炉厂商。在国内则主要形成了以中科院、浙大和清华为代表的三大流派的流化床垃圾焚烧技术。国内的焚烧技术主要通过转让或合作的方式进行推广,其中与中科院合作的公司是中科通用,与浙江大学合作的有杭州锦江等。

资金密集型主要指垃圾发电项目前期的固定资产投入较大,一个1000吨日处理量的电厂需投资5亿元左右。因此该领域的投资者一般是大型央企、国企、跨国公司,或者打通了资本市场融资渠道的民营上市公司。

基于上述特点,想在垃圾焚烧发电领域有所作为的企业纷纷补充产业链上的短板。在这方面比较典型的例子是北京国资公司对绿色动力的收购。

绿色动力此前是一家民营企业,1993年开始从事垃圾处理,是国内最早引进国际先进垃圾发电技术进行国产化改造、升级和再开发的企业。2005年绿色动力开始引入北京国资公司,直到2008年被全面收购,成为北京国资的全资子公司。后又通过进一步重组,2014年6月实现香港上市。

最赚钱的环节

垃圾发电产业链主要包括上游的垃圾发电设备提供商、下游的垃圾发电厂建设方和运营方。对于设备商来说,由于技术水平的差异,该领域的企业毛利率存在较大差异,但主流企业的毛利率普遍在30%以上。

垃圾运营一般采取特许经营的方式,主流的是BOT(建设-经营-转让)或 BOO(建设-拥有-运营)模式,特许经营期一般在25-30年。垃圾发电运营具有区域垄断和项目现金流稳定的特点,内部收益率一般在6%-12%,回收期一般5-10年。运营企业的收入来源为上网电费(向电网收取)和垃圾处理费(向政府收取)。

其中上网电价收入约占70%-85%,电价补贴标准为0.25元/度。2012年4月,发改委将全国上网综合电价统一提高到0.65元/度。