康恒环境焦学军：上海与东京生活垃圾焚烧设施的对比分析和思考

近年来，我国垃圾焚烧行业发展迅速，在实践过程中，广泛借鉴了日本的经验，也有以康恒环境为代表的垃圾焚烧企业，对国外垃圾焚烧技术进行引进、吸收、再创新，实现了垃圾焚烧设备国产化。8月10日，2020（第八届）上海固废热点论坛上，上海康恒环境股份有限公司总经理焦学军发表了“上海与东京生活垃圾焚烧设施的对比分析及问题思考”的主题演讲，详细介绍了上海与东京生活垃圾处理现状，两大城市的生活垃圾焚烧技术及设施的选择等信息。

来源：中国固废网          整理：李晓佳

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“垃圾围城”是一个世界性难题。在土地资源匮乏的国家或地区，更倾向于选择焚烧来处理生活垃圾。日本是公认的世界上垃圾焚烧率较高的国家。最早起源于欧洲的垃圾焚烧技术，在日本得到了广泛的应用。近年来，我国垃圾焚烧行业发展迅速，在实践过程中，广泛借鉴了日本的经验，也有以康恒环境为代表的垃圾焚烧企业，对国外垃圾焚烧技术进行引进、吸收、再创新，实现了垃圾焚烧设备国产化。

8月10日，2020（第八届）上海固废热点论坛上，上海康恒环境股份有限公司总经理焦学军发表了“上海与东京生活垃圾焚烧设施的对比分析及问题思考”的主题演讲，详细介绍了上海与东京生活垃圾处理现状，两大城市的生活垃圾焚烧技术及设施的选择等信息。

焦学军

以下是焦学军的现场分享内容：

对比上海和东京的生活垃圾处理处置，可以发现，这两座城市有一个共同的特点，垃圾处理均以焚烧为主。

上世纪50年代左右，以“焚烧发电”为主体的中间处理设施已经构成了东京垃圾处理体系的灵魂。据统计，2017、2018年间，东京23个区，垃圾产量总计约280万吨 ，其中，焚烧量接近280万吨，焚烧率已经接近100%。

2018年底，上海年均生活垃圾产量约达到了27000吨/日，其中，焚烧量约10575吨/日。2019年，上海老港二期（6000吨/日）焚烧发电设施的投产，标志着上海向实现“原生垃圾零填埋”的目标又跨出了一大步。

上海与东京焚烧设施的数量与选址对比

东京的垃圾焚烧行业要比上海起步早几十年。从上世纪60年代至今，日本的垃圾焚烧已经走过60年，垃圾焚烧设施经历了两轮的建设和运营期。

1960年到1990年的前三十年，是日本现代化垃圾焚烧设施的第一轮建设和运营期。1960年，东京开始建设现代化垃圾焚烧发电设施（连续式机械炉排炉），江户川焚烧厂便是日本首座投产的垃圾焚烧厂。

1990年至今的后三十年，是日本生活垃圾焚烧设施的第二轮建设和运营期。截至2019年12月，东京23区分布着21座焚烧设施（总规模12300吨/日），基本上每个区都有一座垃圾焚烧厂，选址都位于市中心或城市化区域。

上海从90年代中期开始筹划垃圾焚烧，2002年、2003年分别建成投产了御桥、江桥两座焚烧设施，当时的焚烧技术和设备是从法国、德国引进的。但从2004年到2012年的8年时间内，上海几乎没有新的垃圾焚烧项目出现。2013年之后，上海的垃圾焚烧设施建设、运营才进入高速发展期。

对比东京，上海的垃圾焚烧发电设施数量较少。截至2019年底，共计有16个垃圾焚烧项目（按立项数量计，部分项目分一期、 二期建设）、49条焚烧线，总规模28895吨/日。

从分布来看，由于我国有焚烧项目选址与居民区距离不小于300米的防护距离的限制，上海的焚烧设施大部分都分布在城市外围。其中，浦东新区的海边分布着老港一期、老港二期、 黎明、滨海4座超大型项目，垃圾处理总规模达到了14000吨/日。

上海和东京的垃圾焚烧设施在数量与选址上的差异，从某种程度上代表了中日两国的垃圾焚烧设施对比情况。近几年，我国垃圾焚烧发电厂建设明显速度加快、质量也得到了大幅提升，这一差异可能会逐渐缩小。

占地面积、投资与建设周期对比

东京21个垃圾焚烧项目的占地面积共计约68.2万平方米（约1023亩），单个项目占地约3.25万平方米，单位处理规模占地面积约55平方米/吨。上海的16个项目的占地面积共计约134.06万平方米（约2011 亩），单个项目占地约8.38万平方米，单位处理规模占地面积约46平方米/吨。

计算得出，上海垃圾焚烧项目平均占地面积为120亩，而东京不到50亩。但是相较于东京，上海单位处理规模占地面积更小，规模效益更高。

在垃圾焚烧厂每吨垃圾的投资成本方面，上海仅为东京的五分之一。

东京21个项目的总投资约6436.75亿日元 （约425.99亿元人民币），单个项目投资约 306.51亿日元（约20.28亿元人民币），单位处理规模投资约5191万日元（约344.54万元人民币）。

上海的16个项目总投资约203.02亿元人民币，单个项目投资约12.69亿元人民币，单位处理规模投资约70.26万元人民币。

从垃圾焚烧厂的建设周期来看，从施工到建成投产，上海需要24个月到30个月，而东京一般需要4到5年。

主体工艺和设备比较

日本排在前列的炉排焚烧设备供应商，主要包括三菱重工、日立造船、日本第二大的钢铁企业-杰富意、荏原、田熊等企业，这几家设备供应商目前在上海也有合作。

上海市目前投产和建设中的16个垃圾焚烧发电设施，全部采用液压驱动机械炉排炉技术，而东京则是以机械炉排炉为主，流化床、气化熔融炉为辅；汽轮发电机组方面，东京、上海双方都是各自采用自己国家的技术和设备。；烟气净化方面，经过10个项目的技术引进和消化吸收，及建设、运营经验的积累，上海目前已经实现了垃圾焚烧设备国产化。

热值

日本的燃烧图与热负荷的匹配，与国内不同。国内以MCR点的设计热值进行锅炉的选型和设计，而日本则以最高热值作为锅炉选型和设计的依据。

在垃圾焚烧发电设施的垃圾热值上，上海与东京还有一定差距。上海起初垃圾焚烧热值基本是1400Kcal/Kg—1500Kcal/Kg，直到2012年、2014年左右投产的金山和老港垃圾焚烧项目，热值才逐渐达到1700Kcal/Kg—1800Kcal/Kg，近几年基本达到2000Kcal/Kg。但东京早在1990年左右就已经超过了2000Kcal/Kg。

主蒸汽参数

相比上海，日本垃圾焚烧设施的主蒸汽参数还是很保守的。东京的主蒸汽温度起初是300℃，后来达到了400℃。上海一开始就是400℃，最近几年达到了450℃。上海与日本的垃圾焚烧设施的主蒸汽压力差别更大：上海主蒸汽压力最低4.0MPa，最高13.0MPa，而东京主蒸汽最低仅2.7MPa，最高 5.3MPa。

蒸汽参数的差异主要是政策和商业模式的不同导致的。东京的垃圾焚烧设施基本采用地方政府投资并主持运营的商业模式，近期采用DBO模式增多，长期、稳定运行变得更加重要。

在我国，垃圾焚烧设施主要采用企业投资、运营的商业模式，垃圾处理补贴费虽远低于日本，但享受上网电价优惠政策，这就导致国内企业追求更高的发电效率。

向外供热

东京垃圾焚烧的余热利用除发电外售、自用外，大部分设施还向外供热。这是因为东京的焚烧设施大多位于城市化地区，且居民需要冬天采暖，热力管网成熟、用户多且稳定，因而焚烧设施向外供热很普遍。这一方面，欧洲做得最好。

上海的垃圾焚烧项目，几乎不对外供热。因为上海的冬季时间短，居民采暖需求并不强烈；而且上海的焚烧设施大多位于非城市化区域，热供效率低、热力管网不成熟。

但向外供热将是垃圾焚烧发电行业的方向，特别是在国家财政部焚烧补贴迟迟不能照顾的情况下，垃圾焚烧厂应大力开发供热服务。

烟气净化工艺

东京的垃圾焚烧设施一般采用“干法+袋式除尘+湿法+SGH+SCR”烟气净化处理工艺。而上海从最初的御桥厂、江桥厂项目，到后来的松江二期、奉贤二期、海滨、宝山项目，烟气净化工艺越来越复杂，烟气污染物控制也越来越好，当然成本也更高。

烟气回流

烟气回流是非常好的技术，起源于欧洲，在日本得到广泛的应用，现在，这一技术也成为了上海垃圾焚烧厂的标配。

东京的垃圾焚烧设施于2006年开始使用烟气回流，之后成为标配，2006年后投产或正在建设的焚烧设施都采用了该技术。

在上海，烟气回流首次应用于2012年投产的金山一期项目（后由于技改需增加SCR，空间不够，被迫拆除），2016年投产的松江一期、奉贤一期和正在建设的松江二期、奉贤二期、金山二期、崇明二期、宝山项目等都采用了烟气回流。 

飞灰处理

在东京21座焚烧设施中，有15座焚烧厂采用了“螯合稳定+填埋”飞灰处理工艺，6座采用“飞灰熔融”处理工艺（但由于处理成本过高，目前已停用4座，改为了“螯合稳定+填埋”工艺）。而上海所有垃圾焚烧厂都采用“螯合稳定+填埋”飞灰处理工艺。

炉渣处理

东京的焚烧炉渣是不能直接做建材的，所以推行了一段时间熔融处理方式；但即使经过熔融处理，炉渣也不能做建材，所以熔融厂逐渐停运，炉渣只能直接填埋处理。从某种程度上讲，在炉渣处理上，东京相对做得不是很理想。

在上海，炉渣处理采用“分选、有用物质回收、制作建材”的综合利用方式 （与美国相同），并建立了炉渣处理基地。

上海市焚烧设施存在的问题思考

总体布局

一、整个行业都面临选址难的问题，但上海尤其难！老港是上海市垃圾处理的托底保障基地。

二、上海市是超大型城市，16座设施的平均规模达到1800吨/日、单炉规模达到590吨/日，体现了良好的规模效益。但最初几年建设的垃圾焚烧厂，规模过小了。

三、个别项目规划考虑不足，导致占地面积超过了国内平均值。

四、项目投资高于全国平均值，个别项目远高于国内平均值，但仅为东京的约1/5。

焚烧炉与余热锅炉

上海2012年之前建设的垃圾焚烧项目设计热值偏低，以金山、老港一期、松江和奉贤等项目为主。2015年之后设计的项目，充分则考虑了热值的增加。

烟气回流技术已在上海开始使用，取得了节能、控制NOx良好效果。但在工程应用细节方面，还需继续积累经验。

烟气净化

上海的焚烧设施烟气净化水平，总体上已达到国际领先。但烟气净化系统过于复杂，采用所有的工艺手段和设备，这种做法并不可取。

上海老港一期项目率先使用了湿法净化系统，但设备国产化的优化、二恶英的记忆效应控制，尚需很多工作要做。

低温SCR的应用取得了成功，但氨逃逸的超标仍有可能发生，特别是SCR后置的正在建设中的设施。高效SNCR、PNCR的研发和应用，还需努力。

余热利用

国内汽轮发电机组配置数量普遍偏多，上海亦如此。在焚烧设施供热方面，上海尚无实例，需根据具体项目特点，尽量开发供热项目，实现经济、社会效益的优化。比如东北地区的项目对外供热，不仅余热得到有效利用，而且还可以改善东北地区由于冬天集中供热带来的空气污染问题。

灰渣处理

上海垃圾焚烧项目的飞灰处理，经济、适用、安全，但需要优化运营，优化螯合剂。

商业模式

上海政府对焚烧设施的成本支付高于全国水平，主要原因是建设成本偏高、排放标准高造成的，应适当、合理地控制成本。

我国垃圾焚烧处理设施建设的建议

一、焚烧炉和余热锅炉：注重新技术的应用，必要时进行技改，例如，锅炉防腐蚀处理、增加受热面、清灰新技术等。

二、余热利用：开发向外供热项目。

三、烟气净化：提高干法的效率、尽量取消旋转雾化器半干法；优化湿法和脱硝工艺，注重高效SNCR、PNCR、湿法净化系统的简化改造等；对于湿法净化，应针对“二恶英的记忆效应”，积累运行管理经验。

四、烟气回流：注重运营管理经营的积累，必要时进行技改。

五、螯合剂：注重高效、优质螯合剂的优化、选择。

康恒环境简介

康恒环境，全称上海康恒环境股份有限公司，专注于城市固废治理、静脉产业园建设、垃圾焚烧发电EPC及委托运营、农林废弃物处理等环保领域，是集投资、建设、运营为一体的全产业链、综合性服务商，连年入选中国固废“十大影响力企业”。截至2020年06月，累计取得垃圾焚烧发电PPP项目超50个，日处理生活垃圾超8万吨，列全国五强。

康恒环境以龙吉生董事长为代表的管理团队，深耕垃圾焚烧领域数十年，引入国际先进的焚烧技术与管理经验，为上海垃圾焚烧技术实力与管理运营能力的提升做出了突出贡献，代表性项目有已投入运营的上海老港、江桥项目，以及正在建设的宝山项目等。

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