危废焚烧处置项目的单位GDP能耗分析——以某危险废物集中处置工程为例

・２４・　第２２卷第４期　２０１４年８月　环境卫生工程　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓａｎｉｔａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖ０１．２２　Ｎｏ．４　Ａｕｇｕｓｔ　２０１４　危废焚烧处置项目的单位ＧＤＰ能耗分析　以某危险废物集中处置工程为例　——李菲菲，贺业迅，张　颖，刘　斌，韦　艺　（中国市政工程华北设计研究总院有限公司，天津摘量，并对项目的单位ＧＤＰ能耗进行了分析。　关键词：单位ＧＤＰ能耗；能源消耗总量；工业增加值　中图分类号：Ｘ７０５文献标识码：Ｂ文章编号：１００５—８２０６（２０１４）０４—００２４—０３　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｐｅｒ　Ｕｎｉｔ　ＧＤＰ　ｆｏｒ　Ｈａｚａｒｄｏｕｓ　Ｗａｓｔｅ　Ｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｄｉｓｐｏｓａｌ　Ｐｒｏｊｅｃｔｓ：Ａ　Ｐｒｏｊｅｃｔ　ｏｆ　Ｈａｚａｒｄｏｕｓ　Ｗａｓｔｅ　Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ　Ｄｉｓｐｏｓａｌ　３０００７４）　要：介绍了某危险废物焚烧处理工程的工艺方案、主要耗能设备特点以及节能措施，分析了项目的用能总　Ｌｉ　Ｆｅｉｆｅｉ，Ｈｅ　Ｙｅｘｕｎ，Ｚｈａｎｇ　Ｙｉｎｇ，Ｌｉｕ　Ｂｉｎ，Ｗｅｉ　Ｙｉ　（Ｎｏｒｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｃｏ．，Ｌｉｄ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３０００７４）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｐｌａｎ，ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｍａｉｎ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ，ａｎｄ　ｅｎｅｒｇｙ－－ｓａｖｉｎｇ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｉｎ　ａ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｏｆ　ｈａｚａｒｄｏｕｓ　ｗａｓｔｅ　ｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ　ｔｏｔａｌ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｊｅｅｔ　ｗａｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｔｈｅ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｐｅｒ　ｕｎｉｔ　ＧＤＰ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｐｅｒ　ｕｎｉｔ　ＧＤＰ；ｔｏｔａｌ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ；ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ａｄｄｅｄ　ｖａｌｕｅ　单位ＧＤＰ能耗指标是我国“十一五”经济社　会发展规划提｝Ｈ的约束性指标之一，宏观上单位　ＧＤＰ能耗是指一定时期内，一个国家（或地区）　生产单位国内生产总值所消耗的能源总量ｌ】ｊ，微　观上即在某项目来说是指一定时期内（一般为一　生　堕尘Ｈ里鲨堕堕卜ｌ！　竖　Ｈ　塑ｌ　图１焚烧处理流程　个正常生产年份），该项目一个生产单位围内生产　总值（工业增加值）所消耗的能源总量，计算公　式为：单位ＧＤＰ能耗＝能源消耗总量／Ｔ业增加　２回转窑焚烧炉特点　１）危险废物通过进料机构送人回转窑本体内　进行高温焚烧，经过６０　ｍｉｎ左右（４５～７５　ｍｉｎ）　值。Ｔ业增加值是工业企业在报告期内全部生产　的高温焚烧，物料被彻底焚烧成高温烟气和灰渣，　活动的总成果扣除了在生产过程中消耗或转移的　高温烟气和灰渣从窑尾进入二燃室，焚烧灰渣从　物质产品和劳务价值后的余额；是丁业企业生产　窑尾进入水封刮板出渣机，水冷后进入灰仓，定　过程中新增加的价值。笔者从微观视角以某危险　期送到安全填埋场进行填埋处理。　废物集中处置工程为例进行单位ＧＤＰ能耗分析。　２）本焚烧炉采用专利密封结构：风冷复合端　１危险废物焚烧处理项目的工艺方案　危险废物利用专用容器及车辆集中收集运输　进厂，需焚烧处理的危废和经过预处理后需焚烧　的危废用专用容器和车辆运人焚烧车间，采用回　面密封结构，该结构技术独特，密封效果良好。良　好的封闭措施和炉膛负压，保证有害气体不外泄。　３）焚烧物料翻腾前进，３种传热方式并存一　炉，热利用率较高。　转窑型焚烧炉技术对可燃危险废物进行焚烧处理，　４）在二燃室下部设置二次风和２个多燃料燃　经过二燃室焚烧后的烟气则先经余热锅炉回收部　烧器，保证二燃室烟气温度达到标准以及烟气有　分热量后，在余热锅炉的第一炉膛处喷人尿素溶　足够的扰动。回转窑本体内少量没有完全燃烧的　液以脱出烟气中的氮氧化物，采用急冷塔快速降　气体在二燃室内得到充分燃烧，并提高二燃室温　温，经干法脱酸后，进入袋式除尘器过滤、除尘，　度，在二燃室内温度始终维持在１　１００℃以上，　再经湿法进一步脱酸后，经烟囱达标排放，见　根据设计计算，烟气在二燃室内停留时间将大于　图１。　２　Ｓ，在此条件下，烟气中９９．９９％以上的二恶英　和其它有害成分将被分解掉。　收稿日期：２０１４—０４—０８　５）回转窑内采用耐高温、耐腐蚀、耐磨的铬　第４期　李菲菲，等危废焚烧处置项目的单位ＧＤＰ能耗分析——以某危险废物集中处置工程为例　表２综合能耗核算　．２５．　刚玉砖保温耐火材料，在铬刚玉砖与筒体之间采　用高铝轻质隔热砖，二燃室炉窑由高铝砖以及保　温材料组成，起到了绝热蓄能的作用，提高了炉　温，减少了辅助燃料的用量。　６）采用余热锅炉回收焚烧后产生的余热，达　到余热最大的综合利用。　３节能措施　３．１回收余热产生蒸汽　５项目投资及工业增加值的情况　本项目主要建设内容为厂前区（包括综合楼、　本项目利用余热锅炉来回收焚烧炉的余热而　　产生蒸汽并尽可能加以利用。２台余热锅炉共产　门卫及计量问）、生产及仓储区（包括焚烧车间、生１．８　ＭＰａ、２１０℃、１２．２　ｔ／ｈ的蒸汽，其中年外　危险废物暂存库、可燃废液储存区）、辅助设施区　供蒸汽约６２９　６４　ｔ，２台锅炉回收蒸汽折标煤约　（包括生产辅助车间、污水处理站、初期雨水池及　事故水池、冲洗车间、消防水池及消防泵房、调　１２　４２５．８５　ｔ，节能效果明显。　压站）、总图。　３．２冷凝水再利用　建设项目产生的冷凝水经收集后直接回用　５．１工程投资　余热锅炉，年回收冷凝水约２３７　６０　ｔ，既降低　了新鲜水的消耗，同时又回收利用了冷凝水的　余热。　本项目建成投产后，全年焚烧处理危险废物　工程投资情况见表３。　表３工程投资情况　３．８万ｔ，每年通过回收固体焚烧炉的余热而产　生的蒸汽相当于节约标准煤１２　４２５．８５　ｔ。所以　本项目不仅有效地减少了危险废物存放给环境造　成的危害，还回收了能源，综合利用的节能经济　效益可观。　４项目用能总量及结构分析　５．２成本　该项目纳入能源折算分析的耗能品种为电力、　水、天然气等。　４．１折算依据　根据总成本测算表得出计算结果如下：年总　成本６　９２０．８８万元；年经营成本５　９５５．４４万元；　单位处理成本１　８５７．９５元／ｔ；单位处理经营成本　　５９８．７８元／ｔ。　根据ＧＢ／Ｔ　２５８９－－２００８综合能耗计算通　１则，对该项目实际消耗的各种能源及耗能工质　５．３项目投资　均按相应的能源等价折算为一次能源，折算系　数见表１。　表１综合能耗折算系数　名称　天然气，　ｍ３）　蒸汽／（ＵＧＪ）　电，（ｔ／１０　Ｗｈ）　水／（ｋｇ／ｔ）　危废收费为３　１００元／ｔ，共３７　９５０　ｔ，共计　１１　７６４．５万元。　５．４工业增加值的确定　折算系数　１．３３　０．１２８　６　０．１２２　９　工业增加值情况见表４。　６本项目的单位ＧＤＰ能耗及财务分析　由以上可知，本项目的单位ＧＤＰ能耗＝年综　合能耗／工业增加值＝３　０００．２５　ｔ标准煤／６　２４５．５５　万元＝０．４　８０４　ｔ／万元；税前内部收益率２３．２２％。　对于本地要求的单位ＧＤＰ能耗小于０．５　ｔ／万元的　４．２用能总量　本项目达产年综合能耗核算结果见表２。项　目标，本项目在能耗方面符合要求，然而对于危　目外购能源折算综合能耗总量为３　０００．２５　ｔ标准　废处置类的环保项目来说，２３．２２％的内部收益率　煤，项目消耗能源以天然气为主，约占总能耗的　属于高收益，甚至是暴利，但本工程属城市基础　７０．８６％；其次为电消耗，约占用能总量的２８．６７％；　设施工程，为公共事业性项目，应本着保本微利　的原则，需要合理收取危险废物处置费，２３．２２％　再次为水消耗，约占用能总量的０．４６％。　・２６・　环境卫生工程　第２２卷　表４工业增加值情况　序号　一　内部收益率的变化，见表５分析　金额／万元　项目名称　Ｔ业总产值　危废处理收费　Ｉ　业中间投入　单价／（元／ｔ）　３１００　００　年消耗量　３７　２５０　００ｔ　表５危废处理收费的敏感性分析　１　二　（－－　ｌ　逝接材料　原材料　１．１　ｌ　２　１．３氢氧化钙阻垢剂　氢氧化钠（３０％）ｌ　３００　００　９　０００　００　４　７００．００　８８０．ｏｏ　ｔ　０　４０ｔ　８００．００ｔ　７结论　ｌ　４　１．５　清洗剂　活性炭　９０　０００　００　７　５００．００　０　０２　ｔ　１９２．００ｔ　１）通过对此类危废项目乃至环保项目的分析　可以看出，要达到各地当前所要求单位ＧＤＰ能耗　的目标，就目前本行业先进的技术力量和有效的　管理措施而言，需要对整个行业结构进行重大调　整。从上述分析来看，当危废处理收费为２　１７０　１　６　１　７　ｌ　８　ｌ　９　１　ｌ０　硫酸亚铁色灰处理费　炉渣处理费　ＰＡＭ　ＰＡＣ　８００　００　２　９７０　５９　２　９７０．５９　２０　０００．００　２　０００．００　４．７０　１　１　９１６．８Ｏｔ　５　６９４．４０ｔ　８６　００　ｔ　０．２０ｔ　１．１１　１　１２　消泡剂　∞　稀硫酸　∞∞∞６１　６００．００　燃料动力　水　２．９５　妣　１００　０００　００　０．６０ｔ　元／ｔ时，财务内部收益率为９．１５％（本行业的基　∞　１∞＂∞４　ｏ　７　７０　ｔ　１６２　７２３．００ｔ　呲　瑚Ⅺ　∞㈨　础收益率为８％），财务效益较好，可是单位ＧＤＰ　能耗偏高；要想达到当地规定的单位ＧＤＰ能耗目　标，需要危废处理收费达到约３　１００元／ｔ，此时财　务内部收益率为２３．２２％，可见此时财务收益过　２　２．２　２．３　２．Ｉ　＿火然气　电３　３９／（元／ｍ　）１　５９８　５００．００　ｒｒｌ　０．８８／（元／ｋＷｈ）７　０００　０００．００　ｋＷｈ　制造费用、管理费　（二）用、销售费用的中　间投入　１　修理费　无形资产和其他资　产摊销　３７９．０４　高，显然对保本微利的环保项目来说不切合实际。　故此类项目能否用单位ＧＤＰ能耗来衡量有待于进　一步思考。　４５．２７　２）无论采用何种管理方法及先进技术，我国　３　（　）　其它　利息支ｌ叶Ｊ　利息　５４１．４０　都属于单位ＧＤＰ能耗偏高的国家。建设资源节约　５５．７４　５５　７４　型社会，必须坚持以大幅降低单位ＧＤＰ能耗为目　标，同时需要进一步探索此类项目与其相关产业综　合的单位ＧＤＰ能耗与项目财务收益之间的关系。　参考文献　［１］ｈ泉．关于单位Ｇ１）Ｐ能耗指标的再认识［Ｊ］．中困能源，２０１１（３）：９—　１　Ｉ业增加值（丁业　ｉ总产值一Ｔ业中间投　入）　６　２４５．５５　的内部收益率与本行业８％的基准内部收益率相　比，相差太大，与保本微利的原则相抵触，因此　说明本项目的危废处置收费３　１００元／ｔ偏高。　对项目危废处置收费采取降低１０％、２０％、　作者简介：李菲菲（１９８４一），主要从事技术经济Ｔ　作。　（责任编辑：郑雯）　３０％的方法，来测定单位ＧＤＰ能耗以及财务税前　（上接第２３页）　３结论　三氯化铁控制。　１）通过监测餐厨垃圾高温厌氧消化过程中产　气情况（包括产气量和甲烷含量等）和消化液中　各化学指标（包括ｐＨ、　ＣＯＤ、ＶＦＡ和氨氮等）变　化发现，常州市餐厨垃圾进行厌氧消化处理产甲　烷具有技术可行性。　参考文献　［１］张波，史红钻，张丽丽，等．｜ＩＨ对厨余废物两相厌氧消化中水解和酸　化过程的影响［Ｊ＿＿环境科学学报，２００５，２５（５）：６６５—６６９．　［２］朱芸，王丹阳，弓爱君，等餐厨垃圾的处理方法综述［Ｊ］．环境ｐ生Ｉ　程，２０１１．１９（３）：５０—５２．　２）ＵＡＳＢ运行稳定后，每吨餐厨垃圾可以产　生沼气８０～１　１０　Ｉｌｌ　，甲烷含量在７０％～７９％，产沼系　作者简介：张晓叶（１９８４一），ｒ程帅　主要从事三废处理技术研究。　（责任编辑：张艺）　数为０．３～０．５　ｍ３／ｋｇ。Ｈ　Ｓ气体含量可以通过添加