垃圾填埋气发电简介.doc

垃圾填埋气项目发电简介前言在我国，目前70％以上的城市生活垃圾，都是集中收集后，运送到一个或多个当地城市政府所有的垃圾填埋处理厂填埋处理。目前垃圾填埋大多属于露天填埋，在垃圾填埋的过程中，因为填埋场垃圾堆放体内部缺少氧气，垃圾中的有机物会发酵产生出大量的沼气（LFG填埋气），平均每吨垃圾在填埋场寿命期内可产生约100~200立方米的填埋气体，其主要成分是甲烷、二氧化碳、硫化氢、氮等气体。垃圾沼气成分和天然气类似，相比天然气，垃圾沼气具有高热值，抗爆性能较好等特点，是一种很好的清洁燃料。目前全球的温室效应中，填埋气中的甲烷、二氧化碳等气体是造成全球气候变暖的气体之一，如果这些沼气直接排放到大气中，不仅会对环境造成污染，当夏天温度升高时极易爆炸，同时更是一种能源浪费。垃圾填埋气发电采用了完整地垃圾沼气收集和利用理念，通过先进的垃圾沼气收集系统，输送系统，沼气净化系统和沼气发电系统，将垃圾沼气完全利用，产生电力，并入城市大电网之中，向电力用户提供清洁能源。因此，现阶段垃圾填埋气发电是一种既能有效利用废气资源发电，又能减少空气污染的无害化处理方式，是符合国家“节能减排”提倡的大方向目标的项目，是典型的“低碳经济”。现今沼气发电理论和设备在全球发展是成熟的，已经有数十年的发展和应用的历史。在我国，垃圾填埋气发电项目已经在杭州、北京、上海、天津、深圳等城市试点商业化运行。这些项目不仅能通过利用废气发电获得发电收益，同时垃圾填理场填埋气发电是减排填埋场温室气体排放的有效措施，已纳入了联合国清洁发展机制(CDM）项目资助范围，项目可以根据《京都议定书》、《清洁发展机制项目运行管理办法》向联合国申报CDM（清洁发展机制）项目，通过世界上的“碳交易市场”从欧盟、美国、日本等发达国家获得二氧化碳减排额外收益。由此看出，投资填埋气发电项目具有较好的环境效益和经济效益。我国目前拥有大量垃圾填埋场，但垃圾填埋气发电应用范围还不广，利用率仍比较低。作为能源消费大国，我国利用垃圾制造沼气发电的市场前景是十分广阔的。第一部分填埋气发电市场情况1.1填埋气发电市场现状垃圾填埋气发电市场目前属于朝阳行业，投资填埋气发电市场不像垃圾焚烧发电厂一样存在二次污染需要处理，在沼气被集中收走后，还可增加垃圾场20%的填埋库容量。目前全国共建成并投入商业运营的填埋气发电厂有24家左右，但由于国家这两年大力提倡的“节能减排”目标，2010年在建的项目增多到20多个。全国各地的垃圾填埋场沼气发电项目分布不均，大部分集中在华东、东部沿海等发达城市，在偏远地区，特别是西北、西南地区，市场占有比例非常小，潜在市场巨大。目前填埋气发电市场上项目公司多采用合资企业的性质经营，项目设备大部分依靠进口，技术和市场均处于成长阶段，市场进入壁垒不高，易于进入。填埋气产生量填埋场内垃圾经过厌氧分解将产生大量的填埋气（LFG），填埋气产生可以简单归结为二个基本阶段，见图1。填埋气产生示意图1填埋场气体的量及其成分，主要取决于填埋垃圾的种类与数量，所采用的地面处理方法、填埋深度、填埋场温度和填埋场实际使用年限等因素。填埋初期，第一和第二阶段(历时1年左右)，主要成分是二氧化碳、氮、少量氢、一氧化碳和氧；第三阶段(历时2年)是甲烷发酵的不稳定期,主要成分是二氧化碳和甲烷，产生量也较少;第四阶段为稳定的废气产生期，主要成分是甲烷和二氧化碳，(历时20～30年)，一般第15～16年为产气高峰，本阶段属气体回收利用期。填埋气是伴随垃圾填埋产生的必然附属物，其主要成分为CH4和CO2，资料显示，每吨垃圾在填埋场寿命期内大约可产生100～200m3的填埋气，热值范围一般在7450~22350KJ/m3，脱水后热值可提高10％，除去CO2、H2S及其它杂质组分后，又可将热值提高到22360～26000KJ／m3（天然气的热值为37260KJ／m3），是非常有利用价值的一种能源。影响填埋气产量的因素主要包括有机质的种类及含量、填埋场内部的温度和湿度、填埋场每吨的覆土情况及最终覆土情况等。一般在填埋场封闭后的5～8a填埋气产量会达到最高峰；之后随着填埋时间的延长，填埋气产量将随之减少。根据网上国外资料显示，每吨湿垃圾大约产生填埋气的量可达到200～400m3；国内实测资料显示，每吨垃圾产生填埋气的量为110～140m3。下表是国内目前几个填埋气发电厂产气实测数据供参考：表1国内填埋场填埋气产量实测数据填埋场名称产气率(m3/t)产气寿命(a)甲烷产率变化系数(a-1)平均气体产生率(m3/(t*a))杭州天子岭140.46230.0436.11广州大田山127.98180.0567.11广州李坑115.49160.0637.22广州兴丰121.74180.0566.76香港翠谷111.12170.0596.54上海老港1