城市垃圾厂填埋气发电技术应用与分析

2016-09-28贾学智金珍刘昌盛

中国新技术新产品 2016年18期

关键词：填埋场发电机组电价

贾学智金　珍刘昌盛

（1.国网吉林省电力有限公司延边供电公司，吉林延边 133000；2.沈阳伟力达能源动力科技有限公司，辽宁沈阳 110000）

城市垃圾厂填埋气发电技术应用与分析

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（1.国网吉林省电力有限公司延边供电公司，吉林延边 133000；2.沈阳伟力达能源动力科技有限公司，辽宁沈阳 110000）

城市垃圾厂填埋气发电是可再生生物质能源应用的良好途径。我国城市垃圾填埋厂具有处理量大、技术简单实用、有机物质含量高、产气率较高等特点。通过填埋气发电上网售电创造经济效益，同时余热资源充分利用实现热电联产，提高能源综合利用效率。国家政策也积极鼓励和倡导城市垃圾厂填埋气发电综合利用，极大地推动了行业的发展。

垃圾填埋气发电；燃气内燃机；上网售电

目前垃圾填埋是我国城市解决生活垃圾的主要方法，截止2005年底全国共有356座生活垃圾填埋场，90%的城市生活垃圾采用填埋处理。根据工程措施是否标准、环保要求能否达标来判定，分为简易填埋场、受控填埋场和卫生填埋场3个等级。

垃圾填埋气是生活垃圾填埋后，经过微生物分解，产生的以甲烷和二氧化碳为主要成分的混合气体，LFG为垃圾填埋气英文缩写（Landfill gas）。一般垃圾填埋气甲烷比例为45%～65%，二氧化碳比例为35%～55%，其余为空气、硫化氢和微量气体，低位热值在18MJ/m3～24MJ/m3左右。垃圾填埋气产量和利用受诸多因素影响，包括现场环境条件、垃圾厂规模、垃圾组份、填埋时间、沉积情况和气体收集管理措施等。

垃圾厂填埋气发电具有以下有利条件：

（1）垃圾填埋气回收利用经济效益好。

（2）我国生活垃圾的组成适合实施垃圾填埋气的利用工程。

（3）城市垃圾的集中处理处置，可促进垃圾填埋气的回收利用。

（4）国家政策的支持，包括上网发电流程、全额收购、财政补贴。

（5）国际合作的增加，为垃圾填埋气的利用提供了先进经验和资金。

1.项目概况

沈阳市大辛生活垃圾处理场位于沈北新区财落镇，距离市中心30km，占地面积约808亩日填埋垃圾量2500t～3000t。通过垃圾填埋气收集处理（脱水、除硫、稳压等），实现填埋气上网发电。

根据《可再生能源法》第十四条，电网企业应当与依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议，全额收购其电网覆盖范围内可再生能源并网发电项目的上网电量，并为可再生能源发电提供上网服务。2006年国家发改委发布了《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》，规定生物质发电（含垃圾焚烧发电和填埋气发电）上网电价由标杆上网电价加补贴电价组成，补贴电价标准为0.25元/kWh。发电项目自投产之日起，15年内享受补贴电价。

项目所在地辽宁的脱硫标杆上网电价为0.3685元/kWh，按照国家发改委相关政策及综合因素考虑，由省物价局确定沈阳市大辛生活垃圾处理场填埋气发电上网电价为0.597元/kWh。

2.技术方案

2.1填埋气发电

垃圾填埋气发电设备为2台GE颜巴赫JGS320发电机组，单台发电功率1063kW。2009年10份一期工程一台发电机组调试完成并网发电，随着填埋气量的不断增加，2012年11月二期工程一台机组实现并网发电。截至目前，一期发电机组已运行近5万小时，二期发电机组运行超过2.5万小时。目前两台发电机组运行良好，两台机组满载时总耗气量约1300立/小时，可以保证两台机组满载运行。

垃圾填埋气发电原理示意及沈阳大辛垃圾厂填满气发电现场如图1和图2所示。

2.2发电机组参数

垃圾填埋气发电机组的电效率、灵活性、稳定性、年可用率、维护管理等因素决定了项目整体的经济效益和运行成本。采用国外先进的燃气发电机组，通过稳定持续的发电上网创造最大收益。

垃圾填埋气发电机组技术性能参数见表1。

2.3余热综合利用

燃气发电机组在利用垃圾填埋气发电的同时，余热资源包括烟气和缸套水可以充分利用，GE颜巴赫J320发电机组烟气热量636kW，缸套水热量614kW，通过换热器制热水为建筑采暖，解决厂区所有建筑冬季供热负荷，实现了热电联供，提高了垃圾填埋气的能源利用效率，增加了项目的经济效益。