垃圾发电技术应用项目建议书
2015年3月
目录
TOC \o "1-3" \h \z \u 1、国内能源现状 1
2、固体废弃物 3
2.1、填埋 3
2.2、 堆肥 3
2.3、 焚烧 4
3、国内垃圾发电市场前景 5
3.1 垃圾焚烧发电市场份额庞大 5
3.2 垃圾发电政策利好 5
3.3 国内垃圾发电存在的问题 7
4、垃圾发电技术 7
4.1 流化床焚烧炉技术 8
4.2 机械炉排焚烧技术 9
4.3 回转窑焚烧炉技术 9
4.4 垃圾热解气化技术 10
5、CAPS热分解气化焚烧系统 11
5.1 CAPS热解气化焚烧系统介绍 11
5.2 CAPS热解气化焚烧系统优势 12
5.3 CAPS热解气化焚烧系统案例分析 13
6、结论与建议 18
6.1 结论 18
6.2 建议 18
PAGE 11
1、国内能源现状
在中国，能源消耗与经济增长相辅相成（见表1）。从2003年到2012年，国内生产总值翻了4倍，而年能源消费总量也翻了2.5倍。这说明如果要保持中国经济现有的发展速度，能源消费量还会不停的上涨。
表1 中国各种一次能源消费的百分比（%）及国内生产总值
年份
原油
天然气
煤
核能
水力发电
再生能源
能源消费总量
（百万吨油当量）
国内生产总值
（亿元）
2003
22.1
2.4
69.3
0.8
5.3
1204.2
135822.8
2004
22.4
2.5
68.7
0.8
5.6
1423.5
159878.3
2005
20.9
2.6
69.9
0.8
5.7
1566.7
184937.4
2006
20.4
2.9
70.2
0.7
5.7
1729.8
216314.4
2007
19.5
3.4
70.5
0.8
5.9
1862.8
265810.3
2008
18.8
3.6
70.2
0.8
6.6
2002.5
314045.4
2009
17.7
3.7
71.2
0.7
6.4
0.3
2187.7
340902.8
2010
17.6
4.0
70.5
0.7
6.7
0.5
2432.2
401512.8
2011
17.7
4.5
70.4
0.7
6.0
0.7
2613.2
473104.0
2012
17.7
4.7
68.5
0.8
7.1
1.2
2735.2
519470.1
然而，众所周知，中国是富煤、缺油、少气的资源条件，按照国内现在的能源消费速度，现已探明的石油、煤和天然气还能维持不到100年。从2009年起我国从煤炭出口大国变为了净进口国，到2012年煤炭的对外依存度已经高达14%。原油对外依存度更是节节攀升，从2003年的36%到达2012年的56.4%；从2006年开始我国成为天然气净进口国，且净进口量持续增加，国内天然气供不应求，2008~2012年净进口量年均复合增速为129.28%，2012年达到378.6亿立方米，对外依存度高达28%。
对比2012年世界主要国家能源消费结构（见表2），可以发现，我国能源消费结构亟待优化，必须改变过于依赖石油和煤炭的现状，加大对天然气、核电和其他新能源的开发使用力度，这不仅有利于节能减排，也是我国经济实现可持续发展的战略选择。
表2 2012年世界主要国家能源消费结构（单位：百万吨油当量）
由此可以断定，我国能源行业产业升级是势在必行，在这种大趋势下，寻出一种清洁能源将会带来无穷商机。
2、固体废弃物
所谓固体废弃物，是指人类在生产、消费、生活和其他活动中产生的固态、半固态废弃物质，通俗地说，就是“垃圾”。随着环境问题逐渐被重视，节能、环保成为各国的发展主题，已经开始为垃圾处理提供产业发展的机会。全世界垃圾年均增长速度为8.42%，而中国垃圾增长率达到10%以上。全世界每年产生4.9亿吨垃圾，仅中国每年就产生近1.5亿吨 城市垃圾。中国城市 生活垃圾累积堆存量已达70亿吨。在如此巨大的垃圾压力下，有理由相信，垃圾处理产业会成为未来国内的 明星产业。
再生资源成为资源循环的新起点，同时成为循环经济的重要组成部分。另外，在废弃资源和废旧材料回收利用加工过程中，不但解决了资源短缺问题，同时降低了垃圾排放，正可谓“一举两得”。中国不断出台政策支持垃圾处理行业的发展，各地政府领导也开始高度重视 垃圾填埋场建设，加大了投入，可以预测垃圾处理行业的前景十分广阔。现阶段，国内主要有以下三种垃圾处理方式。
2.1、填埋
填埋是大量消纳城市生活垃圾的有效方法，也是所有垃圾处理工艺剩余物的最终处理方法，目前，我国普遍采用直接填埋法。
所谓直接填埋法是将垃圾填入已预备好的坑中盖上压实，使其发生生物、物理、化学变化，分解有机物，达到减量化和无害化的目的。
填埋处理方法是一种最通用的垃圾处理方法，它的最大特点是处理费用低，方法简单，但容易造成地下水资源的二次污染。随着城市垃圾量的增加，靠近城市的适用的填埋场地愈来愈少，开辟远距离填埋场地又大大提高了垃圾排放费用，这样高昂的费用甚至无法承受。
2.2、 堆肥
垃圾的堆肥化是利用微生物有控制的促进垃圾中可降解有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。堆肥法有良好的农业效用，可改良土质，增产农作物，同时获得农业肥料，并且处理过程中形成的二次污染低，投资少、方法简便，但处理量小，肥效低，堆肥成品经济效益差；垃圾的减量化效果不高；不利于回收垃圾中可利用的能量和资源。堆肥法对于有机物含量高的垃圾有一定的技术处理优势，在城市垃圾处理过程中有其局限性，将来的发展趋势是在农村有一定的应用前景。
2.3、 焚烧
焚烧法是将垃圾置于高温炉中，使其中可燃成分充分氧化的一种方法，产生的热量用于发电和供暖。目前较为先进的垃圾转化能源系统可将湿度达7%的垃圾变成干燥的固体进行焚烧，焚烧效率达95%以上，同时，焚烧炉表面的高温能将热能转化为蒸汽，可用于暖气、空调设备及蒸汽涡轮发电等方面。
相比于前面的两种处理方式，垃圾焚烧处理存在以下优势：
（1）减容效果好。焚烧处理可以使城市垃圾的体积减少80％～90％。
（2）消毒彻底。高温燃烧可以使垃圾中的有害成分得到完全分解，并能彻底杀灭病原菌，尤其是对于可燃性致癌物、病毒性污染物、剧毒性有机物等，几乎是唯一有效的处理方法。
（3）减轻或消除后续处置过程对环境的影响。可以大大降低填埋场浸出液的污染物浓度和释放气体中的可燃及恶臭成分；还可以减少温室气体，例如甲烷排放
（4）有利于实现城市垃圾的资源化，充分利用垃圾焚烧技术转化为再生能源。垃圾焚烧产生高温烟气，其热能被废热锅炉吸收转变为蒸汽，可以用来供热或发电。
（5）可全天候操作，不易受天气影响。以垃圾替代煤、石油或天然气等有限资源作为发电燃料，节省天然资源，处理效率高。
（6）焚烧厂占地面积小，可以在靠近市区的地方建厂，既可节约用地又可缩短垃圾的运输距离，焚烧发电处理的操作费可望低于填埋，对于经济发达的城市，尤为重要。
基于以上这些优点，说明垃圾焚烧发电是实现垃圾无害化、减量化和资源化的最有效的手段之一，是未来垃圾处理的发展方向。
3、国内垃圾发电市场前景
当垃圾问题成为社会共识，垃圾处理也正快速推进。中国城市建设研究院院长徐文龙表示，到2015年，全国城市生活垃圾无害化处理率将达到80%以上，垃圾处理行业产值“十二五”年均增长率将达30%以上，行业总投资到2015年末将达2600亿元以上。
3.1 垃圾焚烧发电市场份额庞大
垃圾焚烧是近几年发展最为迅速的技术，主要是可以有效减少垃圾容量75%以上，节省土地，不易产生污水渗透等污染，并且产生热值可以用来供热、发电等再次利用。鉴于垃圾焚烧发电在“减量化、无害化和资源化”上的优势，有望成为未来东部地区垃圾处理的主流方式。目前垃圾焚烧比例在15%-20%之间，与国土面积相对较大的发达国家相比有较大差距。据业内人士预计，到2015年，垃圾焚烧比重将会增加到30%，到2020年会达到40%。
垃圾焚烧产业链包括：垃圾焚烧炉——设备集成及工程承包——垃圾焚烧运营。根据规划，“十二五”期间，全国将新增处理垃圾能力约40万吨/日，新增投资约1400亿元。此外，还有一些续建项目需要追加投资，续建投资约300亿元。到2015年，全国城市新增生活垃圾无害化处理能力55万吨/日以上，为获得上述处理能力，需要进行大量基础设施投资，从而造就巨大市场。垃圾焚烧设备未来5年的市场总需求约为300亿元。
截止到2013年11月末，全国垃圾焚烧领域投资运营企业数量近100家，其中排名前12家企业投入运营的焚烧项目87座，已投入运营能力9.55万吨/日，市场占有率55%，能力占有率66%。排名前5家企业含运营、在建及扩建项目数量是196座，数量占比86.73%。项目总能力20.97万吨/日，能力占比83.71%。
3.2 垃圾发电政策利好
目前我国垃圾焚烧发电享有的经济扶持政策主要包括：
1、产品回购政策。电网企业全额收购电网覆盖范围内该发电项目的上网电量，电力调度机构优先调度可再生能源发电。
2、价格扶持政策。一是上网电价由价格主管部门按照有利于促进可再生能源开发利用和经济合理的原则确定。二是2006年及以后获得批准或者核准建设的垃圾焚烧发电项目，且发电消耗热量中常规能源不超过20%，上网电价试行政府定价的，电价标准由各省（自治区、直辖市）2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加补贴电价（补贴标准为每千瓦时0.25元）组成：发电项目自投产之日起，15年内享受补贴电价。
3、税收优惠政策。其一，增值税。从2001年1月1日至今，我国对垃圾发电试行增值税即征即退的优惠政策。但对享受此优惠的垃圾焚烧发电企业的技术要求越来越全面，体现在垃圾实际使用量、垃圾用量占发电燃料的比重，生产排放的标准及其他设备要求、技术规范等，同时申报程序也逐渐规范起来（财税[2001]198号，财税[2004]25号，发改环资[2006]1864号和财税[2008]156号）。其二，营业税。本局国税函[2005]1128号《国家税务总局关于垃圾处置征收营业税问题的批复》，“单位和个人提供的垃圾处置劳务不属于营业税应税劳务，对其处置垃圾取得的垃圾处置费，不征收营业税。”
4、财政金融扶持政策，包括：（1）项目可由银行优先安排基本建设贷款并给予2%财政贴息（计基础[1999]44号）。（2）垃圾处理生产用电按优惠用电价格执行，对新建垃圾处理设施可采取行政划拨方式提供项目建设用地。（3）政府安排一定比例资金，用于城市垃圾收运设施的建设，或用于垃圾处理收费不到位时的运营成本补偿。
5、设立循环经济专项资金和可再生能源发展专项资金。
国家发展改革委发布《关于完善垃圾焚烧发电价格政策的通知》（发改价格[2012]801号），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，且垃圾焚烧发电上网电价高出当地脱硫燃煤机组标杆上网电价的部分实行两级分摊。
垃圾处理费补贴和上网电价收入是垃圾发电厂成本补偿和利润的主要来源。所谓垃圾处理费补贴，是指每处理一吨垃圾，政府就给予一定金额的补贴。目前，我国垃圾焚烧发电执行当地火电标杆电价+0.25元/度补贴的标准，各地垃圾处理费从80元到150元不等。尽管与垃圾焚烧发电盈利密切相关的上网电价是否会在"十二五"期间继续上调仍有待观察，但有一点可以肯定的是，垃圾处理费的收费标准和财政补贴水平必然会进一步提高，这将进一步增强垃圾处理的盈利能力。
3.3 国内垃圾发电存在的问题
虽然存在这么好的市场环境，但是国内的垃圾发电领域还存在一些问题。
第一，国内垃圾焚烧处理技术不成熟。我过生活垃圾焚烧技术的研究和应用起步相对较晚，焚烧处理技术尚处在起步阶段，一些先进的城市和发达地区都在进行技术引进和自主开发。目前，由于我国总体发展不平衡，城市生活垃圾焚烧发电在短期内不可能成为全国城市生活垃圾处理技术的主流，制约我过提高垃圾焚烧技术的主要因素有：一是我国生活垃圾热值低；二是国内尚未系统掌握垃圾焚烧技术；三是建设筹资难度大。但在部分发达城市或地区，垃圾焚烧发电将成为主要处理技术之一。
第二，政策扶持力度不够。垃圾焚烧发电属于社会公益事业，所追求的重点应是垃圾处理，是环境和社会效益，而不是发电。没有优惠政策和各种补贴，垃圾发电难以产业化。从发达国家的经验看，垃圾发电产业之所以成为这些国家的朝阳产业，很重要的一条就是政府不断加大政策扶持和补贴力度。我国不少地方虽然提倡垃圾发电，但缺乏足够的政策保障，仅有的一些补贴优惠政策也难以落到实处。这正是近20年我国垃圾发电产业难以取得突破性发展的重要原因。
第三，垃圾焚烧发电所产生的 二恶英等废气污染一直是其发展隐患，特别是在近年来，国内众多垃圾发电项目甚至引起一系列社会争议。对于投资垃圾发电项目的企业来说，一方面可以从政府投资中获得垃圾焚烧处理收益，另一方面可通过运营发电项目获得政府电价补贴。但 二恶英等废气所产生的废气污染治理成本可能会影响项目的整体投资收益率，而且随着国家对于废气污染防治标准的逐步提高，这一环境治理成本投入可能会逐年加大。
由此可见，通过技术升级，降低投资成本，抑制二恶英等废气污染物的生成，才是撬动商业机会、迅速占领市场的关键。
4、垃圾发电技术
随着市场竞争越来越激烈，世界各国都在努力升级垃圾焚烧发电技术，现在已经投产或运营的垃圾焚烧发电厂所使用的技术大致分为四种。
4.1 流化床焚烧炉技术
流化床焚烧炉是利用流态化技术进行垃圾焚烧，在炉内有大量的石英砂作为热载体，流化床在焚烧垃圾前，通过喷油燃烧将炉内的石英砂加热至600℃以上，垃圾经破碎至5cm一下的粒度投入炉内，流态化的垃圾与媒体强烈混合，垃圾水分很快蒸发，使垃圾变脆而燃烧。流化床焚烧炉热强度高，更适宜燃烧发热值低、含水分高的垃圾。同时炉内蓄热量大，在燃烧垃圾时基本上可以助燃。为了保证入炉垃圾的充分流化，对入炉垃圾的尺寸要求较为严格，要求垃圾进行一系列筛选及粉碎等处理，使其尺寸、状态均一化，一般破碎到小于15cm。采用燃油预热料层，当料层温度达到600℃左右时投入垃圾焚烧，床内燃烧温度控制在800~900℃。
流化床焚烧炉技术具有以下优点：
1、从燃烧理论上讲，流化床可使可燃垃圾与空气充分接触，所以不仅燃烧速度快，而却燃烧完全，即残炭量小（<3%）。
2、以砂子作为载热体，热容量大，焚烧强度高，最适合焚烧低热值垃圾燃料。
3、由于焚烧强度高，与炉排炉相比，同等规模下炉体积减小，因而热损失减小，热效率高。
4、流化床炉内温度控制在800~900℃，抑制了氮氧化物和二恶英等污染物的生成。
于此同时，该技术也有很多不足之处。
1、单台处理能力相对较小。
2、动力消耗大，要使物料流态化，要求较高的鼓风压力，另外，入炉垃需要破碎，也是动力消耗增大的另外一个原因。
3、烟气粉尘含量高，流态化焚烧必然导致烟气粉尘含量提高。因此，烟气净化系统负荷增大，除尘和灰处理的费用也随之增大。
4、磨损量大，由于砂体的不断翻动，对耐火内衬造成很大的磨损，检修量及检修时间增加。
4.2 机械炉排焚烧技术
垃圾在炉排上进行层状燃烧，依次通过预热干燥区、主燃区和燃尽区，最后灰渣排出炉外。各种炉排都会采取不同的方式使垃圾料层不断得到松动以及使垃圾与空气充分接触，从而达到较理想的燃烧效果。垃圾的燃烧空气由炉排底部送入，根据垃圾热值和水分的不同，送入炉排的风可以是热风或是冷风，不同的炉排结构其炉排透风方式各异。炉拱形状设计要考虑烟气流场有利于热烟气对新入垃圾的热辐射预热干燥和燃尽区垃圾的燃尽。配风设计要确保空气在炉排上垃圾层分布最佳，并合理使用一、二次风。根据炉排运动方式及结构不同，机械炉排焚烧炉的型式有往复推动炉排、滚动炉排、多段波动炉排以及脉冲抛动炉排。
机械炉排焚烧技术有以下优势：
1、处理规模大，技术成熟可靠，无风险。
动力消耗小，由于鼓风压力小，风机装机容量小。
烟气粉尘量小。由于垃圾在炉内翻动量小，使得粉尘量很小，这样就降低了除尘器的负荷和运行成本。
同样，该技术也有其缺陷。
1、投资高，由于活动及固定炉排由耐热的合金钢制造，使得造价成本高。
2、燃烧速度慢，一般情况下，垃圾在炉内要停留50分钟以上。
3、炉内温度不均匀，使得烟气产物中会出现大量NOx、二恶英等污染物。为了使排放不超标，后续污染物的处理工艺上就会加大成本。
目前我国大型城市的垃圾焚烧处理绝大多数采用炉排炉垃圾焚烧技术。主要采用的国外技术包括：三菱重工、吉宝西格斯、日立造船等，国内目前炉排炉技术也有很大的发展，主要炉排厂家包括重庆三峰、杭州新世纪、华光股份等。
4.3 回转窑焚烧炉技术
这种技术主要是一个缓慢旋转的回转窑，焚烧炉是在钢制圆筒内部设耐火涂料或由冷却水管与钻孔钢板焊接成圆筒状，筒体沿轴线方向呈小角度倾斜，内壁可采用耐火砖砌筑，也可采用管式水冷壁，用以保护滚筒。在焚烧垃圾时，垃圾由上部供应，炉本体筒体缓慢旋转，利用内壁耐高温抄板将垃圾由筒体下部在筒体滚动时带到筒体上部，然后靠垃圾自重落下使垃圾不断翻转并向后移动。移动过程中热烟气对垃圾进行干燥，达到着火温度后燃烧，随着筒体滚动，垃圾得到翻滚并下滑，一直到筒体出口排出灰渣。旋转窑焚烧炉装置费用低，电耗比其他燃烧方式相比也较少，但是焚烧热值低、含水分高的垃圾有一定的难度，同样烟气产物中会有大量NOx和二恶英，焚烧炉渣需经无害化处理后才能被利用。
4.4 垃圾热解气化技术
热解是将有机物在无氧或缺氧状态下加热，使之分解为：(1)以氧气、一氧化碳、甲烷等低分子碳氢化合物为主的可燃性气体； (2)在常温下为液态的包括乙酸丙酮等化合物在内的燃烧油类； (3)纯碳与玻璃、金属、土砂等混合物形成的碳黑的化学分解过程。垃圾热解是指在无氧或缺氧加热的条件下，有机垃圾组分发生大分子断裂，产生小分子气体、热解溶液和碳渣的过程，城市生活垃圾热解过程可表示为：
热解技术在处理城市垃圾方面的应用和发展历史较短，但它作为垃圾处理的储备技术，越来越受到人们的关注，与直接焚烧法相比，具有以下几个优点：
1、在热解过程中废弃物的有机物成分能转化成可利用能量形式，其经济性更好；热解产生的燃气视其热值的高低可直接燃烧或其它高热值燃料混合燃烧，反应过程产生的焦油视其性质可制成燃料或提取化工原料；
2、热解焚烧系统的二次污染小，可简化污染控制问题，对环境更加安全；由于热解焚烧系统的过量空气系数较少且在末端烧掉的是气体而非固体，所以热解法产生的烟气量比直接焚烧法少，特别是烟气中的 SOx﹑NOx﹑HCL﹑HF﹑重金属类污染物的含量较少，有利于烟气的净化，降低了二次污染物的排放水平，
因而是一种安全的垃圾处理方法；
3、热解过程是在低氧或无氧条件下进行的，减少了二恶英前体物的生成，可以有效遏止二恶英类有毒物质的产生和排放；
4、热解可处理不适用于焚烧的固体废物；
5、热分解残渣中，腐败性有机物量少，经过高温处理（熔融）可以作为建材、公路辅设的骨料。
垃圾热解气化技术在实现垃圾无害化、减量化和资源化处理的同时，能有效克服垃圾焚烧产生的二恶英污染问题，因而这种技术会成为新兴的、具有很大发展前景的垃圾处理技术。
5、CAPS热分解气化焚烧系统
CAPS热解气化焚烧系统，是加拿大瑞威公司结合控制空气燃烧理论和固体废物热分解机理发展出来的第三代固体废弃物处理专利技术，该技术是在北美地区环保意识觉醒，社会对环境保护的要求日益提升的环境下发展起来的一种技术，克服了一些传统废弃物处理技术不能克服的难题。
5.1 CAPS热解气化焚烧系统介绍
如图1所示，CAPS垃圾热解气化焚烧炉主要由垃圾仓、料槽、一燃室、二燃室组成。垃圾由汽车运到处理厂后倒入垃圾仓内。新入仓的垃圾在仓内存放3 天后就可入炉燃烧。垃圾在仓内存放时经过发酵，排出渗滤水后可提高进炉垃圾的热值，使垃圾容易着火燃烧。在仓内，用吊车的抓斗将垃圾送至炉前料槽经料斗进入一燃室，在缺氧、相对静止、温度较低的环境下，完成废弃物烘干、热解和气化、固态碳燃烬，得到的产物为惰性灰渣和可燃烟气，惰性灰渣则被排出炉膛二次利用，可燃烟气被导入二燃室；之后富氧、剧烈搅动、温度较高的环境下使一燃室产生的可燃烟气燃尽，充分释放生物质中的能量，同时高温分解所有的有机物，得到产物为高温烟气，高温烟气在锅炉中产生高温高压过热蒸汽用于发电、供热；最后，尾部烟气则通过尾气处理系统后排出至大气。整个系统不需要进行废弃物预分选，玻璃类和金属类物质不会发生融化，可以得到回收利用。
图1 CAPS 垃圾热解气化焚烧炉结构示意
5.2 CAPS热解气化焚烧系统优势
（1）CAPS热解气化焚烧系统能有效地减少燃烧固体废弃物过程中的NO2、SO2、HCL、二恶英、烟尘及其它有害物质。面对社会质疑最大的“二恶英”问题，CAPS热分解系统的主要原则是在燃烧过程中控制其生成和在高温下将其分解。经实际检测此系统排出烟气，证实能满足所需的排放标准。
一燃室的运行条件限制了二恶英的形成。CAPS焚烧系统一燃室中的空气/燃料比例要低于化学当量需要的燃烧空气（一般情况下化学当量的40－70％空气进入一燃室），因此在一燃室中的燃烧/氧化过程是在缺氧的状态下进行，因而限制了二恶英在一燃室中产生；同时一燃室中的燃烧温度控制750℃到850℃范围内。在此温度范围内能限制二恶英的形成。
二燃室实现高温破坏二恶英。二燃室中的温度控制在850℃到1100℃，高温烟气在二燃室中的停留时间控制在不低于二秒，实现二恶英的高温分解以及控制其它有害物质的形成。因为二燃室没有水冷壁，也没有冷的死角，同时二燃室的烟气/氧气的完全混合，温度分布均匀。这就实现了有毒物质，即使在一燃室中产生的少量二恶英，也不能在二燃室中存在。
（2）利用CAPS热解气化焚烧系统来发电供热，不仅占地少，而且一次性占少量土地而实施了永久性服务，解决了其他处置方法连续和永久性占用大量土地资源的弊病，土地节约效益明显，在土地资源极度紧张的形势下，固体废弃物热解气化热电工程大幅度减少了对土地的占用量和对土地资源的生态破坏，符合国家土地可持续利用的战略思路。
（3）CAPS热解气化焚烧系统对废弃物进行完全的热解，产生的可燃烟气可以有效的回收能源；热解技术要求的过量空气系数较传统直燃锅炉低得多，可以实现更高的热效率，实现生物质能源的最大限度的资源化。热能转换效率高，将城镇生活垃圾和市政污泥等固体废弃物变成高效的清洁能源，资源化程度高，其收益可抵消部分运转成本。
（4）CAPS热解气化焚烧系统在热解过程中不使灰渣被熔化，容易回收金属、玻璃等废物资源和对炉渣的综合利用，为灰渣回收利用创造了条件。产生的灰渣可以用于生产建筑材料，实现城镇生活垃圾固体废弃物90%以上直至100%减量化处理。
（5）CAPS热解气化焚烧系统让固体废弃物在炉膛内缓慢运动，安静而缓慢地进行热解，因此产生的飞灰量少；与传统的垃圾焚烧炉相比较，热分解系统的飞灰量是传统垃圾焚烧炉的10-20%。
（6）CAPS热解气化焚烧系统可以长时间连续可靠运行。合理的设计可以满足一天24小时，一年365天的长时间连续可靠运行工况。每套固体废弃物热解气化系统的设计年运行时间为8000小时以上。固体废弃物热解气化系统无高温状况下的运动部件，装料和卸灰也较简单，因此成本低且经久耐用、安全可靠。
（7）CAPS热解气化焚烧系统近乎无污染的把固体废弃物变成为源源不断的能源资源，对环境改善和新的经济增长点做出有力的贡献。CAPS热解气化焚烧系统发电不仅是一种可再生资源的优化利用方式，更有一个无限的社会市场，有益于绿色产值的提升。
5.3 CAPS热解气化焚烧系统案例分析
本案例考虑建造一座日处理能力800t垃圾的CAPS热解气化焚烧电厂，生产运行年限25年，年有效运行时间8000小时。
5.3.1燃料
该气化焚烧发电系统采用城市生活垃圾为燃料，发热量为1000~1400kcal/kg。按照每人每天产生1.5kg垃圾计算，一个55万人的小城市每天产生的垃圾就足以提供该气化焚烧发电系统所需要的燃料。
5.3.2厂址选择
本案例占地面积约75000平米，建筑面积约50000平米。选址要求：
（1）符合当地城镇建设总体规划要求；符合当地城镇区域环境规划要求；符合当地城镇环卫专项规划。
（2）综合考虑项目的服务区域、转运能力、运输距离等因素。
（3）厂址应选择在位于城镇的下风向，与敏感目标保持一定的距离。
（4）厂址与服务城区之间应有良好的道路交通条件。
（5）厂址附近有必须的电力供应和上网条件。
（6）厂址满足工程建设的工程地质条件和水文地质条件，不应选在发震断层、滑坡、泥石流、沼泽、流砂及采矿陷落区等地区。
（7）厂址不应受洪水、潮水或内涝的威胁。
（8）厂址应有满足生产、生活的供水水源和污水排放条件。
（9）厂址应尽可能靠近接受供热的用户。
5.3.3技术方案
图2 CAPS垃圾热解气化焚烧系统流程图
垃圾焚烧工艺
根据建设部、国家环保部、科技部关于发布《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》的通知，“垃圾焚烧目前宜采用以炉排炉为基础的成熟技术，禁止使用不能达到控制标准的焚烧炉。”鉴于CAPS垃圾热解气化焚烧系统的燃料适应性以及在污染物控制上的优势，本案例采用4台处理能力为200t/d的CAPS热解气化焚烧炉。
余热发电工艺
如图2所示CAPS垃圾热解气化焚烧系统流程图。本案例采用4台蒸发量15t/h的余热锅炉，同时采用2套6MW的汽轮发电机组，并按要求配备除氧器、水泵、油泵、冷却水等辅助系统。
烟气净化处理工艺
烟气净化处理系统采用技术成熟的“半干法”工艺。垃圾焚烧后产生的烟气，经“SNCR+旋转喷浆中和+活性炭粉吸附+布袋除尘+在线监测+单元制烟囱”组合方案加以处理，达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2001）及当地环保局的要求后，经烟囱排放。
污水处理方案
锅炉等排污水进入降温池冷却处理后，回用作为冷渣用水；生活污水经预处理后排入市政污水管网送城市污水处理厂进一步再处理；垃圾渗滤液经过预处理、生化处理和膜处理达到《污水综合排放标准》后纳入市政管网送往污水处理厂。
5.3.4主要设备参数
（1）CAPS热解气化焚烧炉
单台处理能力：200t/d 数量：4台
年运行小时数： 8000
年垃圾处理能力：~30万t
（2）余热锅炉
单台蒸发量：15t/h 数量：4台
压力：4.1MPa
蒸汽温度：400℃
给水温度：140℃
排烟温度：200℃
（3）汽轮机发电机组
单台容量：6MW 数量：2台
进气压力：3.9MPa
进气温度：390℃
额定进气量：35t/h
年发电量：8500万千瓦时
5.3.5 电气、供水、土建、控制
（1）电气主接线采用发电机母线接线，两台6MW发电机出线电压10.5kV，10.5kV采用单母线接线，以单回路10.5kV线路上网。
（2）本案例供水水源为地表水（需水量约2500 t/d）。垃圾渗沥液日产生量约100t/d，经处理达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）道路清扫、城市绿化、车辆冲洗标准。化水系统的排水进入厂区雨水管网。厂区雨水经统一收集后就近排入地面水体。
（3）本案例占地面积约75000平米，建筑面积约50000平米。其中综合主厂房包括卸车平台及辅助设施、气化车间、汽机除氧间、主控楼等。卸车平台及辅助设施包括上料坡道、卸车平台、化水间、化验室、空压机房、机修车间等。综合主厂房屋顶采用大空间钢桁架或网架结构，复合压型钢板屋面，屋顶设有屋面采光板及通风天窗。考虑到压型钢板的防腐性能，屋面复合板宜采用镀铝锌钢板。厂房内墙体材料采用混凝土空心砌块，外墙采用混凝土空心砌块或压型钢。另外，根据电厂生产、管理需要，将在厂内建设必须的非生产性辅助设施，如办公楼、停车场、值班室等。
（4）以分散控制、集中监视的集散型控制系统DCS为核心，构成全厂的热工监控系统；厂控系统应基于计算机技术和网络技术。为了减少运行人员，又不失可靠性，应将风机、泵、阀的电气控制一并纳入中央控制系统。
5.3.5 投资评估和经济效益分析
编制依据：
《建设项目可行性研究投资估算办法》；
《工程勘察设计收费标准》(2002年修订本)；
《工程建设监理费规定》（2000年）；
《市政工程投资估算编制办法》（建标〔2007〕164号）；
《全国市政工程投资估算指标》（HGZ47-108-2007）；
《火力发电工程建设预算编制与计算规定》（2013年版）；
《电力工程建设概算定额》（2013版）；
市政、安装、土建定额及取费；
计基础[1999]44号；
本局国税函[2005]1128号《国家税务总局关于垃圾处置征收营业税问题的批复》
《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》（发改价格[2006]7号）
《关于完善垃圾焚烧发电价格政策的通知》
近期主要材料价格；规划图纸及说明书；主要设备材料价格采用询价及厂家报价；不足部分参照我院近期类似工程主要技术经济指标。
编制方法与原则：依据建筑专业提资、建筑面积及经验单价估算土建工程费用，依据设备购置费及安装费用系数计算安装工程费，汇总得出工程费用，再根据电力安装工程取费文件计取工程建设其他费用、基本预备费，得出工程静态投资。
其他说明：基本预备费按5%计列。
投资估算及资金筹措
本工程单位投资35.23万元/t。
1、工程静态投资28184万元，其中：
建筑工程10000万元；
设备购置费：11840万元；
安装工程费：2828万元；
其他费用：2173万元；
基本预备费：1342万元。
2、建设期贷款利息：738万元，铺地流动资金：115万元。
固定资产总投资28922万元，企业自筹建设投资6375万元，银行贷款22547万元。自筹比例22.04%；
流动资金382万元，企业自筹115万元，银行贷款268万元。
主要经济参数
本项目新增固定资产投资28922万元，新增铺底流动资金115万元。
销售收入：电价：前15年运行按0.65元/kWh，后10年运行按0.4元/kWh；
垃圾处置补贴按60元/t计算。
工资及福利：新增人员60人，其中管理人员10人，按1万元/月计算，运行人员50人，按0.6万元/月计算。
总投资收益率10.36%。
项目投资回收期：本项目全部投资回收期所得税后8.09年，所得税前6.81年。
盈亏平衡分析(达产年)
=60.68%
综上所述，本项目经济效益好，抗风险能力强，社会效益好，项目可行。
6、结论与建议
6.1 结论
（1）CAPS垃圾热解气化发电项目虽然总投资较高，但由于有电力补偿和中央政府的补贴，有明确的政策优势，而且环境、经济和社会效益明显的优于其他废弃物处理方式。另外，城乡固体废弃物发电工程是节能减排、减轻环境污染的最有效和最直接的手段，既有益于当代人的生存，更有益于子孙后代的发展。
（2）CAPS垃圾热解气化发电项目相比其他形式的垃圾发电项目，能够很大限度的降低飞灰粉尘的释放量，更为重要的是该项目能够非常有效的降低甚至消除二恶英的生成。对于当今处于雾霾恐慌的中国，这些优势使得项目更容易让政府和群众接受。
（3）CAPS垃圾热解气化发电项目经过分析与评价表明，该项目具有较好的财务状况和抗风险能力，不但在经济上是可行的，而且社会效益和环境效益显著。
总而言之，该项目是一项环保产业，具有社会公益性质；本项目采用的CAPS垃圾热解气化技术先进、成熟、可靠；投资运作合理、可行。
6.2 建议
（1）垃圾供应量是影响该项目的决定性因素，建议政府和企业制定垃圾供应保障协议，最大限度的发挥CAPS垃圾热解气化发电项目的垃圾处理能力。
（2）为使本项目能正常运行，建议能结合国家产业政策给予项目建设和运行有关税费减免或优惠，尽早制定合理的垃圾处理收费政策和实施细则。
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