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垃圾焚烧用耐火材料面临形势

发布日期:2020-07-14 09:12:12

我国人口众多,每天产生大量的生活垃圾,且与国外发达国家相比,我国垃圾分类程度较低。垃圾特性(物性、热值、含水率等)因地域性气候和生活习惯不同差异较大,而且随着人民生活水平提高和城市化进程加快,垃圾的组分也逐年发生改变。我国垃圾焚烧行业较国外起步晚,内衬耐火材料设计主要以引进、消化为主,还没有建立起符合我国炉排炉使用要求的材料体系。目前,我国垃圾焚烧炉因为内衬隔热、耐磨、耐侵蚀材料的选用不当频繁造成停炉事故,严重影响了垃圾焚烧炉的运转率,造成了大量垃圾堆积,引起了一系列社会和民生冋题。 
1、城市生活垃圾无害化处理现状 
城市垃圾的无害化、减容化已成为政府和公众非常关心的问题。随着我国经济的迅速发展和人口不断向城市集中,城市化进程加快且数量和规模不断扩大,城市生活垃圾总量持续增多。近十几年来,我国城市垃圾无害化处理从无到有,无害化处理率也在逐年增长(见图1)。 
随着人们生活水平的提高,生活垃圾的热值逐渐增大。传统填埋和堆肥处理方式的减容、减量效果差,已不能适应需要;而焚烧法则由于其减容、减量大的优点得到了迅速发展。近年来我国城市垃圾的处理方式由最初的卫生填埋法逐渐转变为焚烧法,其所占比例逐年增加。
经过十几年的发展,焚烧法已经成为我国城市生活垃圾处理的主流技术,在经济比较发达的城市,垃圾焚烧厂较多,垃圾焚烧发电在我国进入了快速发展阶段。截至2019年2月,我国(不包含港、澳、台地区)在运行的生活垃圾焚烧厂数量已达到418座,还有167座正在建设,其中,机械炉排炉占80%以上。 
2、垃圾焚烧用耐火材料面临形势 
我国目前有三百多个炉排式生活垃圾焚烧项目,约有一千多台焚烧炉且大小不一,炉型繁多。机械炉排炉耐火材料设计方案个性化问题突出,耐火砖型设计差异较大,多者达上百种砖型,而且无法交换使用,导致生产成本高,周期长。 
我国垃圾产量增长,热值逐年升高,垃圾焚烧炉大型化势在必行,因此,新的炉排炉焚烧技术发展迅速。焚烧炉垃圾热值波动和处理能力增大,导致耐火材料使用过程中出现新的系列问题。近年来,新型炉排炉结构设计在不断创新,很多重型绝热焚烧炉设计逐渐由绝热炉膛至风冷炉墙再到水冷炉墙转变。目前,日处理850t大型水冷壁结构焚烧炉在垃圾热值较为稳定的南方地区陆续启动。新型大型化焚烧技术给耐火材料设计、产品研究以及施工技术提出了新的课题。 
根据发改委印发的《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》,垃圾焚烧在全国城镇生活垃圾处理方式中所占比例将由2015年的31%提高至2020年的54%。近年来,随着国家政策补贴和巨大市值利润的双重力量推动,让越来越多的市场力量开始聚集在垃圾焚烧发电行业中,进行着“能者割据”的产业竞争。这类情况下,很多企业往往在“跑马圈地”拿到项目后,在工程运营、污染排放等方面进行偷工减料,以降低成本,但最终导致项目的环境效益大打折扣,这其中也包括降低耐火材料设计和选材成本。2019年3月16日,生态环境部公布了《生活垃圾焚烧发电厂自动监测数据用于环境管理的规定(试行)》,提出了要对垃圾焚烧企业的达标排放和高质量运营采取有力的监管举措。设计选材缺陷和环保管控压力,使得焚烧炉长周期稳定运行风险较高。 
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