前言

　　在國(guó)家大力推動(dòng)綠色低碳發(fā)展的大背景下，燃煤耦合污泥發(fā)電技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，正迎來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇。該技術(shù)不僅能有效實(shí)現(xiàn)燃煤領(lǐng)域的低碳減排，還能實(shí)現(xiàn)污泥的清潔焚燒處置，具有雙重環(huán)保效益。

　　目前，燃煤耦合污泥發(fā)電技術(shù)在國(guó)內(nèi)外都有一定的應(yīng)用和發(fā)展。國(guó)外對(duì)該技術(shù)的研究較早，技術(shù)相對(duì)成熟，例如德國(guó)的 Berlin-Ruhleben 污泥焚燒廠采用流化床焚燒濕污泥，脫水后含水率為 75%，煙氣中 SO?含量?jī)H為 30mg/m³;日本焚燒法處理污泥應(yīng)用廣泛，1992 年就有 1892 座焚燒爐燃燒處置了 75% 的市政污泥。在國(guó)內(nèi)，隨著技術(shù)的發(fā)展與重視程度的提高，示范項(xiàng)目不斷涌現(xiàn)，如國(guó)能(福州)熱電有限公司污泥摻燒項(xiàng)目在 2024 年 3 月份污泥摻燒量創(chuàng)歷史新高，承德熱電的污泥摻燒項(xiàng)目截至 2024 年 9 月 23 日，累計(jì)摻燒污泥 10300 噸。

　　?行業(yè)概述

　　燃煤耦合污泥發(fā)電是一種將污泥與煤炭在燃煤鍋爐中混合燃燒，實(shí)現(xiàn)污泥無(wú)害化處理和能源化利用的技術(shù)。它既能解決污泥處理難題，又能利用污泥的熱值產(chǎn)生電能，具有顯著的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。目前，常見(jiàn)的技術(shù)路線主要有直接摻燒和干化后摻燒兩種。直接摻燒是將未經(jīng)干化處理的污泥直接與煤炭混合后送入鍋爐燃燒;干化后摻燒則是先對(duì)污泥進(jìn)行干化處理，降低含水率，提高熱值后再與煤炭摻燒。

　　?發(fā)展現(xiàn)狀

　　近年來(lái)，國(guó)家發(fā)改委、能源局等部門(mén)出臺(tái)了一系列政策文件，如《關(guān)于大力實(shí)施可再生能源替代行動(dòng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》《煤電低碳化改造建設(shè)行動(dòng)方案(2024-2027 年)》《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2024 年本)》等，將火電摻燒低碳燃料列入鼓勵(lì)類(lèi)項(xiàng)目電力板塊，為燃煤耦合污泥發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用與推廣提供了有力的政策保障。

　　技術(shù)進(jìn)展：燃煤耦合污泥發(fā)電技術(shù)不斷取得突破，包括污泥的預(yù)處理、摻燒比例的控制、污染物的協(xié)同治理等方面。浙江大學(xué)王飛教授團(tuán)隊(duì)等科研機(jī)構(gòu)在污泥的理化性質(zhì)、干化技術(shù)、摻燒工藝等方面進(jìn)行了深入研究，為技術(shù)的優(yōu)化和推廣提供了有力支持。

　　項(xiàng)目應(yīng)用逐漸增多：在國(guó)內(nèi)，隨著技術(shù)的發(fā)展與重視程度的提高，不少燃煤電廠積極開(kāi)展污泥耦合發(fā)電示范項(xiàng)目不斷涌現(xiàn)，如：國(guó)能(福州)熱電有限公司 2024 年 3 月份污泥摻燒量創(chuàng)歷史新高，完成 1025.4 噸，一季度累計(jì)摻燒量較上年度總量高 233%。國(guó)電電力承德熱電公司截至 2024 年 9 月 23 日，累計(jì)摻燒污泥 10300 噸，營(yíng)收達(dá) 216 萬(wàn)元，單日最大污泥摻燒量已超 200 噸，接近設(shè)計(jì)摻燒能力 250 噸 / 天。國(guó)家能源集團(tuán)安徽公司馬鞍山電廠其污泥摻燒系統(tǒng)于 2023 年 1 月 12 日通過(guò)帶負(fù)荷 168 小時(shí)試運(yùn)行階段，每天可 “消化” 140-200 噸的濕污泥進(jìn)入濕料倉(cāng)。中電環(huán)保已在南京、蘇州、湖北、山東等地建設(shè)近 20 個(gè)污泥耦合處理項(xiàng)目。這些項(xiàng)目在實(shí)現(xiàn)污泥無(wú)害化處理的同時(shí)，也取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，為行業(yè)的發(fā)展提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和示范案例。

　　增長(zhǎng)趨勢(shì)：我國(guó)燃煤耦合污泥發(fā)電項(xiàng)目的年處理污泥量因項(xiàng)目規(guī)模、技術(shù)水平和地區(qū)差異而異。一些大型項(xiàng)目年處理污泥量可達(dá)數(shù)十萬(wàn)噸甚至上百萬(wàn)噸。例如，江蘇省某燃煤耦合污泥發(fā)電項(xiàng)目年處理污泥量達(dá)到30萬(wàn)噸，而山東省禹城市污泥無(wú)害化處理熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目年處理污泥量更是高達(dá)60萬(wàn)噸。這些項(xiàng)目的成功實(shí)施不僅有效解決了污泥處置難題，還實(shí)現(xiàn)了資源的循環(huán)利用和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

　　典型項(xiàng)目案例：

　　華能珞璜電廠：2020 年 6 月 25 日，項(xiàng)目一期工程正式投產(chǎn)，日處理濕污泥量可達(dá) 600 噸。據(jù)測(cè)算，一期工程每年可處置生活污泥近 20 萬(wàn)噸，約占重慶生活污泥生成總量的三分之一，增加生物質(zhì)電量 4900 萬(wàn)千瓦時(shí)，增加對(duì)外供熱 17.4 萬(wàn)噸，為電廠帶來(lái)綜合千萬(wàn)元效益的同時(shí)，每年可節(jié)約標(biāo)煤 1.48 萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放 4.14 萬(wàn)噸。

　　國(guó)能(福州)熱電有限公司：2024 年 3 月份污泥摻燒量創(chuàng)歷史新高，完成 1025.4 噸，一季度累計(jì)摻燒量較上年度總量高 233%。

　　國(guó)電電力承德熱電公司：截至 2024 年 9 月 23 日，累計(jì)摻燒污泥 10300 噸，營(yíng)收達(dá) 216 萬(wàn)元。其污泥直摻焚燒系統(tǒng)可處理含水率 20%-60% 的半干污泥及含水率 80% 的濕污泥，單日最大污泥摻燒量已超 200 噸，接近設(shè)計(jì)摻燒能力 250 噸 / 天。

　　國(guó)家能源集團(tuán)安徽公司馬鞍山電廠：其污泥摻燒系統(tǒng)于 2023 年 1 月 12 日通過(guò)帶負(fù)荷 168 小時(shí)試運(yùn)行階段，每天可 “消化” 140-200 噸的濕污泥進(jìn)入濕料倉(cāng)。該項(xiàng)目采用蒸汽傳熱圓盤(pán)干化工藝，將含水率約 80% 的濕污泥干化成含水率約 40% 的干污泥后送入鍋爐焚燒。

　　增長(zhǎng)趨勢(shì)：預(yù)計(jì)未來(lái)幾年，在政策持續(xù)支持、技術(shù)不斷進(jìn)步以及市場(chǎng)需求增長(zhǎng)等因素的共同作用下，燃煤耦合污泥發(fā)電市場(chǎng)將保持較高的增長(zhǎng)速度。一方面，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快和污水處理能力的提高，污泥產(chǎn)量將持續(xù)增加，為燃煤耦合污泥發(fā)電提供了充足的原料;另一方面，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和環(huán)保要求的提高，將促使更多的燃煤電廠采用耦合發(fā)電技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和資源循環(huán)利用的目標(biāo)。

　　?驅(qū)動(dòng)因素

　　環(huán)保壓力與需求：傳統(tǒng)的污泥處理方式如填埋、堆放等存在占用土地、污染環(huán)境等諸多問(wèn)題，而燃煤耦合污泥發(fā)電可實(shí)現(xiàn)污泥的無(wú)害化處理和資源利用，減少對(duì)環(huán)境的污染，滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求。同時(shí)，該技術(shù)還能有效降低燃煤電廠的碳排放和污染物排放，有助于實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)。

　　能源結(jié)構(gòu)調(diào)整需求：我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化，煤炭消費(fèi)比重逐漸下降，但火電仍是最大的電力來(lái)源。燃煤耦合污泥發(fā)電技術(shù)有助于降低對(duì)傳統(tǒng)煤炭資源的依賴(lài)，提高可再生能源和廢棄物資源的利用比例，符合國(guó)家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方向。

　　經(jīng)濟(jì)效益顯著：對(duì)于燃煤電廠來(lái)說(shuō)，利用現(xiàn)有的設(shè)備和設(shè)施進(jìn)行污泥耦合發(fā)電，無(wú)需大規(guī)模新建專(zhuān)門(mén)的污泥處理設(shè)施，節(jié)省了大量的投資和建設(shè)成本。同時(shí)，污泥的能源化利用也可以為電廠帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益，如降低燃料成本、增加發(fā)電收入等。

　　?挑戰(zhàn)與限制

　　技術(shù)難題待突破：污泥的成分復(fù)雜、含水率高、熱值低，在燃燒過(guò)程中可能出現(xiàn)燃燒不完全、結(jié)渣、腐蝕等問(wèn)題，影響鍋爐的正常運(yùn)行和發(fā)電效率。同時(shí)，還需要加強(qiáng)對(duì)污染物排放的監(jiān)測(cè)和控制，確保達(dá)標(biāo)排放。此外，不同地區(qū)的污泥成分和性質(zhì)存在差異，需要針對(duì)具體情況進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化和調(diào)整。

　　經(jīng)濟(jì)成本較高：污泥的干化處理需要消耗大量的能源和資金，增加了發(fā)電的成本。此外，由于污泥的熱值較低，在一定程度上會(huì)降低發(fā)電的效率和經(jīng)濟(jì)效益，需要政府出臺(tái)相關(guān)的補(bǔ)貼政策和優(yōu)惠措施，以提高企業(yè)的積極性。

　　市場(chǎng)認(rèn)知與接受度低：部分企業(yè)和社會(huì)公眾對(duì)燃煤耦合污泥發(fā)電技術(shù)的了解和認(rèn)知不足，可能存在對(duì)其安全性、可靠性和環(huán)境影響的擔(dān)憂，需要加強(qiáng)宣傳和推廣，提高市場(chǎng)的接受度。

　　?發(fā)展機(jī)遇

　　燃煤耦合污泥發(fā)電技術(shù)面臨著諸多機(jī)遇。首先，在國(guó)家 “雙碳” 戰(zhàn)略背景下，以及對(duì)于固體廢物處理 “無(wú)害化、減量化、資源化” 的要求，該技術(shù)作為一種有效的污泥處置和資源利用方式，將得到更多政策上的鼓勵(lì)與支持。其次，隨著城市化進(jìn)程的加速和工業(yè)的發(fā)展，污水處理廠產(chǎn)生的大量污泥需要有效處理，而該技術(shù)為解決這一難題提供了可行途徑，市場(chǎng)需求巨大。此外，通過(guò)摻燒污泥，可實(shí)現(xiàn)對(duì)其能源價(jià)值的回收利用，減少對(duì)傳統(tǒng)煤炭等資源的依賴(lài)，符合資源循環(huán)利用的發(fā)展方向，同時(shí)也能為企業(yè)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，提升企業(yè)的社會(huì)形象和競(jìng)爭(zhēng)力。

　　?技術(shù)創(chuàng)新方面

　　隨著科技的不斷進(jìn)步，新的污泥預(yù)處理技術(shù)、燃燒技術(shù)和污染物控制技術(shù)將不斷涌現(xiàn)，為燃煤耦合污泥發(fā)電技術(shù)的發(fā)展提供技術(shù)支持。例如，高效的污泥干化技術(shù)可以降低干化成本，提高干化效率;先進(jìn)的燃燒控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)污泥的穩(wěn)定燃燒，提高發(fā)電效率;新型的污染物治理技術(shù)可以進(jìn)一步降低污染物排放，滿足更嚴(yán)格的環(huán)保要求。

　　包括：

　　燃料預(yù)處理精細(xì)化升級(jí)：對(duì)污泥進(jìn)行精準(zhǔn)分類(lèi)篩選，如將工業(yè)污泥進(jìn)一步細(xì)分。運(yùn)用磁選、風(fēng)選、浮選等多元物理化學(xué)手段去除雜質(zhì)與有害物質(zhì)。采用新型熱泵干燥技術(shù)等進(jìn)行干燥與成型處理，實(shí)現(xiàn)綠色降濕并定制合適的燃料形態(tài)。

　　燃燒過(guò)程精準(zhǔn)調(diào)控：科研尖兵聯(lián)合鍋爐制造巨匠匠心打造專(zhuān)屬多源固廢摻燒的新型燃燒器，將先進(jìn)分級(jí)燃燒技藝與空氣分級(jí)供給系統(tǒng)完美融合，優(yōu)化旋流強(qiáng)度與空氣分布，拉長(zhǎng)固廢燃料在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間，顯著提升燃燒效率。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與智能控制系統(tǒng)深度 “聯(lián)姻”，實(shí)時(shí)捕捉關(guān)鍵燃燒參數(shù)并依托前沿算法模型實(shí)時(shí) “把脈會(huì)診”，精準(zhǔn)調(diào)控給料量、送風(fēng)量、引風(fēng)量等關(guān)鍵變量。

　　設(shè)備適配與運(yùn)維升級(jí)：鍋爐制造企業(yè)對(duì)鍋爐給料系統(tǒng)、爐膛結(jié)構(gòu)、受熱面等關(guān)鍵陣地展開(kāi)全方位 “改造升級(jí)戰(zhàn)”，受熱面披上先進(jìn)耐磨、耐腐蝕 “防護(hù)鎧甲”。電廠精心編織嚴(yán)密防護(hù)網(wǎng)，完善設(shè)備維護(hù)管理制度，借助超聲波、內(nèi)窺鏡檢測(cè)技術(shù)等提前洞察設(shè)備內(nèi)部細(xì)微磨損、腐蝕隱患。

　　產(chǎn)業(yè)鏈延伸：燃煤耦合污泥發(fā)電行業(yè)可以與污泥處理、環(huán)保設(shè)備制造、能源服務(wù)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)形成協(xié)同發(fā)展，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。例如，污泥干化設(shè)備的制造、煙氣凈化設(shè)備的研發(fā)與生產(chǎn)、能源管理服務(wù)等領(lǐng)域都將迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。

　　拓展市場(chǎng)：借鑒國(guó)際上先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)與國(guó)際企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的合作與交流，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，提升我國(guó)燃煤耦合污泥發(fā)電技術(shù)的水平和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，我國(guó)的燃煤耦合污泥發(fā)電技術(shù)和設(shè)備也可以出口到國(guó)外，開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)。

　　?發(fā)展趨勢(shì)

　　規(guī)模化發(fā)展：隨著政策的持續(xù)推動(dòng)和技術(shù)的不斷進(jìn)步，燃煤耦合污泥發(fā)電技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展。更多燃煤電廠將采用該技術(shù)進(jìn)行低碳化改造，提高污泥處置能力和能源利用效率。

　　產(chǎn)業(yè)化升級(jí)：燃煤耦合污泥發(fā)電技術(shù)將與其他行業(yè)和領(lǐng)域深度協(xié)同與融合，如與城市固廢處理、新能源發(fā)電等相結(jié)合，形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)體系。這將有助于提升產(chǎn)業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)效益。

　　技術(shù)創(chuàng)新：相關(guān)企業(yè)將進(jìn)一步改進(jìn)燃煤耦合污泥發(fā)電技術(shù)的制備、燃燒控制和污染物協(xié)同治理等方面，提高技術(shù)的穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí)，還將研發(fā)更高效的燃燒技術(shù)和設(shè)備，降低運(yùn)行成本和提高能源利用效率。

　　?競(jìng)爭(zhēng)格局

　　參與者多元化：包括傳統(tǒng)燃煤電廠、環(huán)保企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)等。傳統(tǒng)燃煤電廠如華能、國(guó)能、國(guó)電電力等憑借其現(xiàn)有的設(shè)備和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，積極開(kāi)展燃煤耦合污泥發(fā)電項(xiàng)目;環(huán)保企業(yè)如中電環(huán)保等則依托自身的污泥處理技術(shù)和項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，在該領(lǐng)域占據(jù)一席之地;科研機(jī)構(gòu)如哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司等通過(guò)技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新，為行業(yè)提供技術(shù)支持。

　　競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)集中：一方面在于技術(shù)創(chuàng)新能力，誰(shuí)能率先掌握更先進(jìn)的耦合技術(shù)、干化技術(shù)、污染物控制技術(shù)等，誰(shuí)就能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì);另一方面在于資源整合能力，包括污泥資源的獲取、運(yùn)輸、儲(chǔ)存以及與燃煤電廠的合作等，資源整合能力強(qiáng)的企業(yè)能夠確保項(xiàng)目的穩(wěn)定運(yùn)行和成本控制。

　　區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)差異：在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、環(huán)保要求高、污泥產(chǎn)量大的地區(qū)，如長(zhǎng)三角、珠三角等地，燃煤耦合污泥發(fā)電市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)較為激烈，項(xiàng)目數(shù)量和規(guī)模相對(duì)較大;而在經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后、污泥產(chǎn)量較小的地區(qū)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)較小，項(xiàng)目發(fā)展相對(duì)滯后。

　　?發(fā)展建議

　　加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新：加大對(duì)燃煤耦合污泥發(fā)電技術(shù)的研發(fā)投入，重點(diǎn)攻克技術(shù)難題，提高技術(shù)的成熟度和穩(wěn)定性，降低成本，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)污染物排放的控制和治理。鼓勵(lì)企業(yè)與高校、科研機(jī)構(gòu)合作，開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，加快技術(shù)創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。

　　完善政策支持體系：政府應(yīng)進(jìn)一步完善相關(guān)的政策法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，加大對(duì)燃煤耦合污泥發(fā)電項(xiàng)目的補(bǔ)貼力度和優(yōu)惠政策，如給予電價(jià)補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠、財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)等，鼓勵(lì)企業(yè)積極參與，引導(dǎo)社會(huì)資本投入。同時(shí)，建立健全項(xiàng)目的審批、監(jiān)管和評(píng)估機(jī)制，確保項(xiàng)目的質(zhì)量和效益。

　　加強(qiáng)市場(chǎng)推廣與宣傳：通過(guò)多種渠道和方式，如舉辦技術(shù)研討會(huì)、示范項(xiàng)目參觀、媒體宣傳等，加強(qiáng)對(duì)燃煤耦合污泥發(fā)電技術(shù)的宣傳和推廣，提高企業(yè)和社會(huì)公眾的認(rèn)知度和接受度，消除疑慮和擔(dān)憂。同時(shí)，積極開(kāi)展國(guó)際合作與交流，提升我國(guó)在該領(lǐng)域的國(guó)際影響力。

　　強(qiáng)化行業(yè)監(jiān)管與自律：建立健全行業(yè)監(jiān)管機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)燃煤耦合污泥發(fā)電項(xiàng)目的全過(guò)程監(jiān)管，確保項(xiàng)目的安全、穩(wěn)定和環(huán)保運(yùn)行。同時(shí)，行業(yè)協(xié)會(huì)應(yīng)發(fā)揮自律作用，規(guī)范企業(yè)的市場(chǎng)行為，制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，促進(jìn)行業(yè)的健康發(fā)展。

　　?前景展望

　　燃煤耦合污泥發(fā)電行業(yè)作為一種既能解決污泥處理難題又能實(shí)現(xiàn)能源回收利用的創(chuàng)新技術(shù)，具有廣闊的發(fā)展前景。在政策支持、技術(shù)創(chuàng)新和市場(chǎng)需求的推動(dòng)下，未來(lái)該行業(yè)將不斷發(fā)展壯大，為我國(guó)的污泥處理和能源轉(zhuǎn)型做出重要貢獻(xiàn)。但同時(shí)也需要充分認(rèn)識(shí)到行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和限制，積極采取有效措施加以應(yīng)對(duì)，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的逐步降低，燃煤耦合污泥發(fā)電有望在全國(guó)范圍內(nèi)得到更廣泛的應(yīng)用，成為我國(guó)能源領(lǐng)域的重要組成部分。

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