前言
如今,漫步于北上广深等超大城市街头,映入眼帘的是宽阔洁净的街道、井然有序的市容环境,曾经令人忧心的“垃圾围城”景象早已淡出公众视野——这一显著转变,源于我国垃圾处理体系发生的系统性升级与根本性重构。
早年间,垃圾焚烧发电的核心装备与工艺长期被欧美及日本企业牢牢掌控,关键技术壁垒森严;而中国科研团队与工程力量迎难而上,不仅成功攻克高温燃烧控制、二噁英协同减排、湿垃圾稳定着火等一连串“卡脖子”难题,更深度结合本土生活垃圾高水分、低热值、成分复杂的真实工况,构建起具有完全自主知识产权的技术路线,并快速实现规模化应用。目前,我国在该领域的专利数量、装机容量、单炉处理能力及运行稳定性等关键指标均已跃居世界首位。
更值得瞩目的是,这套由中国原创、经国内千余座项目反复锤炼的垃圾焚烧发电体系,正加速走向亚非拉广大发展中国家,成为继高铁、5G之后又一张闪亮的“中国智造”名片。
西方主流媒体惊叹:“中国并不可畏,真正令人震撼的是——他们竟把城市废料变成电流,稳坐全球榜首!”
垃圾焚烧发电的“隐形基础设施”崛起
回望本世纪初,许多特大城市周边曾频繁出现垃圾山堆积如山、运输车辆排成长龙的场景,“垃圾围城”不只是舆论热词,更是真切威胁城市运转安全的现实危机。
这种现象不仅严重破坏城市视觉秩序,更持续释放氨气、硫化氢等有害气体,滋生蚊蝇病菌,对居民健康与生态安全构成双重压力。
彼时主流处置方式仍以卫生填埋为主,看似操作简单,实则代价高昂:每万吨垃圾需永久征用近1亩土地,且填埋场服役期满后仍需长期监测渗滤液污染风险,后期治理成本远超初期投入。
而今,垃圾焚烧发电已悄然演变为支撑现代都市高效运转的“隐形基础设施”——它不显山露水,却日复一日将数百吨生活垃圾转化为清洁电力与工业蒸汽,在看不见的地方默默守护着城市的呼吸与脉搏。
为什么垃圾焚烧发电能迅速取代传统的填埋处理方法呢?
核心在于其具备“减量化、资源化、无害化”三位一体的独特优势:通过850℃以上高温充分燃烧,垃圾体积可缩减90%以上;释放的热能驱动汽轮机组发电,实现能源再生;烟气经脱酸、除尘、催化分解等多级净化后达标排放,飞灰固化处置后安全填埋,真正达成全链条闭环管理。
这意味着,昔日令人避之不及的城市负担,如今正源源不断地转化为点亮万家灯火的绿色动能。
在环保问题愈发严峻的今天,垃圾焚烧发电被视为一种兼具低碳属性与工程可行性的主流解决方案。
不过,早期引进的海外成套设备在中国落地时遭遇了明显“水土不服”。
发达国家的生活垃圾以干燥纸类、塑料包装和木质废弃物为主,平均含水率低于30%,低位热值普遍高于6000kJ/kg;而我国混合垃圾中厨余占比高达50%—60%,含水率常达55%—65%,低位热值仅3000—4500kJ/kg,导致进口炉膛难以维持稳定燃烧温度,频繁出现熄火、结焦与腐蚀等问题。
中国企业如何突破技术瓶颈
在杭州、广州、深圳等地首批引进德国马丁炉、日本三菱炉的实践中,运营方普遍反映:设备启动困难、负荷波动剧烈、辅助燃油消耗超标、年有效运行小时数不足6500小时,部分项目甚至因故障频发被迫长期停运整改。
典型表现为:湿垃圾入炉后大量析出水分,炉排表面形成粘稠糊状物,阻碍空气穿透;炉膛中心温度骤降,燃烧区向炉尾偏移,未燃尽残渣比例升高;炉排机械部件因高温黏附磨损加剧,检修周期缩短至3个月以内。
这些现实困境倒逼国内环保装备制造商深刻意识到:照搬国外图纸无法破解中国难题,唯有立足国情开展底层创新,才能掌握主动权。
于是,一批骨干企业联合高校与设计院所,围绕“适应湿、杂、散”三大特征展开攻坚。
突破口锁定在“动态强化燃烧”理念上——不再追求一次性引燃,而是通过结构化干预,让垃圾在炉内完成“分段式热解—干燥—挥发分析出—固定碳燃尽”的完整过程。
具体路径包括:重新设计阶梯式往复炉排运动轨迹,提升翻动频率至每分钟8—12次;加宽炉排间隙并嵌入自清洁刮板,防止湿垃圾堵塞;增设底部强湍流配风系统,使一次风穿透力增强40%;引入AI算法实时调节给料速度与炉排行程,确保燃烧工况始终处于最优区间。
通过上述系统性优化,国产焚烧炉实现了质的飞跃:入炉垃圾无需预干化即可稳定着火;炉膛温度均匀维持在850—1050℃区间;连续运行周期突破8000小时;辅助燃料使用量归零;设备大修周期延长至两年以上。
这项突破不仅大幅压缩了项目投资回收周期,更推动我国垃圾焚烧发电从“能用”迈向“好用”,从示范工程迈入全域推广新阶段。
中国的“焚烧发电模式”
当国内市场建成投运项目超800座、年处理能力突破3亿吨后,中国环保企业开始将成熟经验转化为可复制、可移植、可运维的标准范式,积极服务共建“一带一路”国家。
尤其在东南亚、南亚及撒哈拉以南非洲地区,当地生活垃圾组成与中国高度相似——厨余占比高、有机质丰富、收运体系薄弱、填埋场几近饱和,亟需一套低成本、高适配、易维护的综合解决方案。
而欧美厂商提供的高端设备虽性能优异,却因造价昂贵、运维依赖外籍工程师、备件供应周期长等短板,在这些市场缺乏落地基础;中国方案则以“精准匹配+本地适配+全周期服务”形成差异化竞争力。
越南芹苴市是一个极具代表性的成功案例。
作为湄公河三角洲最大经济中心,该市日均产生生活垃圾超1200吨,过去长期采用简易堆放与露天焚烧方式,雨季时垃圾渗滤液直排河道,造成红树林大面积退化,居民呼吸道疾病发病率逐年上升。
2021年,芹苴市政府面向全球招标,最终选定中国某环保集团承建首座现代化垃圾焚烧电厂。项目采用第三代国产顺推式机械炉排炉,配套双碱法脱酸+布袋除尘+SCR低温脱硝系统,整套装备国产化率达98.6%。
项目于2023年底正式投产,设计日处理能力1500吨,年发电量约2.1亿千瓦时,相当于满足18万户家庭全年用电需求。
中方团队不仅交付硬件设备,更同步输出标准化建设流程、数字化运维平台、本地化培训体系及长达15年的性能担保协议。所有控制系统界面均完成越南语本地化,关键岗位技术人员全部由越方员工担任,中方仅保留远程技术支持通道。
这种“授人以渔”的合作模式,让项目真正扎根当地、长效运行。
对芹苴而言,这不仅是环保设施升级,更撬动了区域循环经济新格局:电厂余热用于周边农业大棚供暖;炉渣制砖供应市政基建;飞灰稳定化产物作为路基材料再利用;整个产业链带动当地新增就业岗位230余个。
该项目的成功投运,标志着中国垃圾焚烧发电技术已完成从“产品出口”到“标准输出”、从“设备供货”到“能力共建”的历史性跨越。
从印尼万隆到印度浦那,从埃塞俄比亚亚的斯亚贝巴到哥伦比亚卡利,中国技术已在32个国家落地实施近百个项目,其中76%集中在基础设施薄弱的发展中经济体。
凭借显著的价格优势(单位投资较欧美同类项目低35%—45%)、卓越的工况适应性(可在含水率65%、热值3200kJ/kg条件下稳定运行)以及成熟的全生命周期服务能力,中国方案正在重塑全球固废治理的技术格局。
如今,中国已建成全球最大规模的垃圾焚烧发电产业体系,全国累计投运项目超920座,总处理能力达每日105万吨,年发电量超420亿千瓦时,折合节约标煤约1600万吨。与此同时,技术输出覆盖五大洲41国,海外签约金额突破280亿元人民币,成为中国高端装备“走出去”的标杆领域之一。
这一成就的背后,是中国企业坚持问题导向、深耕应用场景、打通产学研用堵点的务实精神,也是中国制造向中国创造跃升的生动注脚。
结语
垃圾治理能力,是衡量一座城市现代化水平的重要标尺。
据联合国统计,全球城市每年产生超20亿吨生活垃圾,预计到2050年将攀升至34亿吨,其中超过90%的发展中国家尚未建立安全可靠的终端处理系统。
中国在垃圾焚烧发电领域的跨越式发展,不仅破解了自身超大规模城市群的治理难题,更探索出一条兼顾环境效益、经济效益与社会效益的可持续路径。
这条路,始于对外来技术的学习借鉴,成于对本土问题的深刻洞察,兴于对原始创新的执着坚守。
展望未来,随着碳捕集耦合焚烧、氢基燃料协同处置、智能感知与预测性维护等前沿方向加速落地,中国垃圾焚烧发电技术将持续迭代升级,为全球生态文明建设贡献更具普适价值的东方智慧与中国方案。