【能源革命观察】

汾阳中科渊昌再生能源有限公司以技术更新、路径创新——

变废为宝 打通垃圾循环利用全链条

作者:本报记者 杜 鹃 实习生 赵 迅

汾阳中科中控控制室操作现场。

汾阳中科渊昌再生能源有限公司厂房外观图。本栏图片由赵 迅摄

固废处置事关民生福祉,吃干榨尽助力绿色低碳。如何打通生活垃圾循环利用全链条,把城市废弃物转化为清洁电能、稳定热源?初秋,记者来到由汾阳中科渊昌再生能源有限公司(以下简称汾阳中科)承建运营的汾阳市生活垃圾焚烧发电项目,就固废的循环利用路径一探究竟。

生活垃圾焚烧发电产热工艺,依靠梯级能源利用技术,对城市产生的各类生活废弃物开展规范化无害化处置。在汾阳中科,垃圾焚烧后,锅炉产生的高温蒸汽送入机组发电,转化为清洁电能,余热经供热首站热交换后为周边区域居民提供稳定热源。整套生产流程把原本需要填埋消纳的城市垃圾转变为可利用资源,在完成污染物削减的同时挖掘废弃物资源价值,兼顾生态治理与民生供热需求,由此形成减污、降碳、惠民协同推进的闭环循环模式,走出一条符合地方实际的固废资源化利用发展新路。

综合利用 循环高效

固废处置由末端治理转向资源循环

秋阳杲杲,8月11日8时,汾阳中科渊昌再生能源有限公司中控值长郭凯坐在中控操作台前,开启一天的工作。屏幕上,垃圾清运车进厂、卸料、离场的全过程实时呈现;另一侧,炉温、炉压、氧量等关键运行参数不断跳动,设备运行状态尽收眼底。

“中控室是厂区的大脑,保障整个系统有序运行。”郭凯介绍。作为连接生产各环节的调度中枢,中控室承担着焚烧系统运行监控、环保排放管控以及余热发电系统协调调度等工作。每一个参数变化、每一次运行调整,都关系着垃圾焚烧是否安全稳定、污染物排放是否达标,以及能源能否高效回收利用。城市固废资源化利用项目中,从一车车垃圾进入厂区,到最终转化为电能和热能,中控室见证并调控着整个循环过程。

作为我省较早采用R型炉排炉技术、为居民供电供暖的垃圾焚烧项目,自2022年起,由海天水务集团股份有限公司控股的汾阳中科将生活垃圾无害化处理与能源利用相结合,日处理生活垃圾能力达到800吨,年处理能力提升至30万吨。据了解,海天水务集团是以供水和污水处理为主营业务的中国西部环保产业龙头企业,已在全国范围建有子公司33家。

近年来,汾阳中科累计处置汾阳市、孝义市、平遥县和文水县等区域城镇生活垃圾约88万吨,利用焚烧垃圾产生的余热生产绿色电力累计3.3亿千瓦时。截至目前,该公司以余热利用为纽带,项目供热覆盖汾阳市阳城镇11个村,供热面积约40万平方米。

“企业依托现有供电供热业务基础,拓展工业蒸汽供应业务,面向周边企业提供低碳工业蒸汽服务,助推地方节能降碳与绿色可持续发展。”该公司董事长赵所东表示。围绕余热资源的开发利用,企业正在探索从居民供热向工业用能延伸,让焚烧产生的能源价值得到更充分释放,实现能源梯级利用。

能源循环之外,资源循环也在同步推进。该企业厂区工业废水经处理后回用于生产系统,用作冷却补水,提高水资源循环利用效率;垃圾焚烧产生的炉渣则交由下游企业进行资源化利用,经除铁、破碎、跳汰分选、制砖等工序,年产环保免烧砖约4400万块,并可用于生态环保砖、建筑骨料等产品生产。

从垃圾处理到发电供热、余热利用,到工业蒸汽拓展,再到废水回用、炉渣资源化,汾阳中科正在推动固废处置由“末端治理”向“资源循环”转变。

焚烧减量 低碳转化

生活垃圾从城市负担变为可用资源

巨臂起落,物料运转。8月11日,汾阳中科偌大的厂房控制室内,生产作业正紧张有序推进。垃圾吊操作员刘涛、李壮壮分守操作台两侧,协同操控行车开展物料转运。

据了解,垃圾吊单次抓取垃圾可达5吨,每日要完成数百次起落作业。两人先把待处置垃圾转运至发酵区域,处理完毕后,再按生产流程送入投料口。每一次抓取转运,都要对照垃圾实际状态和现场生产工况精细操作,整套工序衔接紧凑,以此保障后续焚烧环节平稳持续。

垃圾进入储坑、投料焚烧,再转化为电能和热能,每一道生产环节都离不开一线员工的精准操作。作为垃圾焚烧发电生产线上的重要岗位,垃圾吊操作员承担着垃圾进料环节的关键任务,操作的稳定性直接影响焚烧系统运行效率和能源转化效果。为保障生产连续稳定,厂区实行“四班三倒”运行模式,4个班组轮流作业,每个班组一天工作8小时,并按照轮班安排进行休息调整,以保障设备连续运行。

在传统垃圾处理模式中,生活垃圾往往需要占用大量土地进行填埋,同时会伴随甲烷等温室气体产生。而通过焚烧发电方式,垃圾中的可燃成分经过高温燃烧释放热能,不仅减少了填埋空间占用,也可实现资源的再利用。

汾阳中科通过高温焚烧和余热利用,将生活垃圾转化为电能和热能,实现了垃圾处理与能源供应的有效结合。项目采用直接空冷等技术措施,提高能源利用效率;同时通过完善的废水处理系统,实现生产废水循环利用,在降低资源消耗的同时,减少环境影响。

固废减量化成效同样明显。垃圾进入焚烧炉后,在850℃以上高温环境下充分燃烧,有机成分得到有效分解,垃圾体积大幅缩减。经过焚烧处理后,最终产生的灰渣重量约占原垃圾的20%,体积可减少约90%,有效缓解了传统填埋方式带来的土地占用压力。

与此同时,焚烧产生的炉渣和飞灰也并非简单废弃物,而是进入后续规范化处理环节,实现资源化利用。通过“减量化处理、能源化利用、资源化回收”的路径,汾阳中科推动生活垃圾从城市负担转变为可利用资源。

技术迭代 提质增效

排放物多级净化关键指标实时监控

电脑监控屏上,焚烧炉内的垃圾被火焰充分消解,炉膛温度稳定保持在850℃以上,锅炉蒸汽压力约3.5MPa、温度达430℃。这一组组跳动的参数,正是汾阳中科副总经理王奇办公室内监控屏幕呈现的实时工况。屏幕数据的背后,是垃圾由废弃物向能源转变的完整过程,也见证着汾阳中科从流化床锅炉技术向R型炉排炉的一次技术转型。

此前,汾阳中科垃圾焚烧项目采用的是流化床锅炉技术。随着生活垃圾焚烧处理技术持续迭代,炉排炉逐步成为行业主流技术。对于由流化床项目改造升级的汾阳中科来说,R型炉排炉可以适配原有厂房空间与设备布局,在充分盘活现有设施的基础上,有效压缩改造成本。

汾阳中科采用R型炉排炉焚烧技术,配套建设高标准烟气净化系统。生活垃圾入炉后,运用“3T+E”控制原则,调节炉内温度、烟气停留时间、湍流程度、过量空气系数等关键指标,保障垃圾充分燃烧,提升燃烧效率,也为后续污染物治理创造有利条件。

焚烧产生的烟气进入多级净化系统。针对不同污染物特性,项目采用“SNCR脱硝+半干法机械旋转雾化脱酸反应塔+消石灰喷射+活性炭喷射吸附+袋式除尘器”组合工艺进行分级处理,并预留SCR脱硝安装位置。烟气经过脱硝、脱酸、吸附、除尘等工序,氮氧化物、酸性气体、颗粒物等污染物得到有效去除,处理后的烟气符合《生活垃圾焚烧污染控制标准》限值要求,通过80米高烟囱排放。

目前,项目对污染物排放开展全过程实时监测,依托数据化、规范化运行管理,做到环保工序全程可追溯、关键指标实时受监控。只有工艺运行稳定、排放持续达标,垃圾才能真正完成从“被处理”到“资源化利用”的绿色转化。

记者手记

循环发展惠长远

让“放错位置的资源”重新归位,是破解资源约束、厚植绿色底色的重要路径。把生产环节的副产品、余热余压等重新接入利用链条,推动资源在产业之间循环往复,实现降耗、减碳、增效协同并进,彰显出循环经济长久而深厚的价值。

循环利用推动资源从一次性消耗走向全链条再生。高炉矿渣化身新型建材,粉煤灰、煤矸石充填采空区、烧制新型墙材,工业废水处理后循环回用……每一份物料都在生产链条上被“吃干榨尽”、循环往复。

不只工业,循环的触角正向更多领域延伸。煤矿抽采瓦斯变害为宝、并网发电,矿井水净化后回灌复用;退役动力电池经梯次利用、拆解再生,重新投入生产。一个行业的副产品,常是另一个行业的原料,上下游串珠成链、互为滋养。

生态效益之外,更蕴藏实实在在的红利。绿色电力并入电网,清洁热源送进厂区车间,资源利用效率节节攀升,在守护生态环境的同时为企业降本增效,实现环境保护与经济发展双向共赢。

立足新发展阶段,我们要持续强化技术赋能,完善循环利用基础设施,拓宽资源化利用渠道,不断放大循环利用综合效益,以绿色低碳转型为高质量发展积蓄持久动能。杜 鹃