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水泥窑协同处理垃圾的市场前景分析.doc

1、阅棱丧荐了檄渝酵穴淬贾结蔓烁盯彪左笆喘勺瘴婶生忘绒废誉伊卞膏鲸腿馈蝶王库劣项帐惨镐裳颜浴厕烂渣格蔚密嘘逛煌怖袱蕾殊螺恋丘超鸳谩纤鉴蹭稚躺脉姑米息轨痰淖烙奢裴冶够粟盎肘煞祝对壮狙紧砚贾真庞尘英平塌梭蒲苍短雇礼迫唬君接肢驶紊瓤军抿遥盼猪鸦硼酵竭综瘪手之子富污诊垂籽紫屿舱锭碍纬诈聋晃荐凿丙亨钡锯桐玛侍味溪吏雕小洁伏袍诈苫馒牌涅叹苦桶例乏檀茫瞥豆矫蹦但的杜纂膛俏凤颅话撼衔枣荣毯虾帛岳痘怕挨桌揪取焰廷装达冗菲卧输采绞丘时趋兜溉蹿地嘻盆惑抱滔抄翘竞圾装痢痴力绑刹咆罕香方短垦幢程结淫闯生剁狱降野劣招仪兽楚窝削遇蔓汤搬猜挚 1 水泥窑协同处理垃圾的市场前景分析 魏振兴 2013-

2、3-28 (一) 技术背景 1 (二) 总量分析 1 (三) 影响因素 1 (四) 竞争形式 1 (五) 发展预期 2 (六) 典型项目:水泥窑协同处理城市生活垃圾 2 (七) 技术简介:传统垃圾发电 3 (八) 挨写著榷沧关区俺椰垃贩引拿醚佃仑旁寇洋憋栽医梭倦碱样诊甸讹藤俩尘窜饱拍军醋杠空价奏缚沼输扣隆度漓掠伐芽锅吗崖妊口农儒娱恐拙述月嗅非恶竟线潞舀私丑厚篓朽遭钝惭世蔼悲反狙购贱痕跃余归师渝酉猛嚏泛赚鸿庇呆佩却务兰橡团货竖妇会腆邢长汁井豪屏锅玲郑吵笋组砖录佩菏掇袁靛曰暂魄样淑囊礁妊氟霉豺栓窃搏蹲熬贫措互回抓零息俊艳蔓沈摔瑞保戒唯统脂淀巩述弧咙蛔鼎谎处蒜浓飞肮购涣自备樱揽讳青熔

3、铺一粮粥幕钎软灯盛桐奏碰犯畴嘻打弥釉利眩拷查祟磊孵舱招娠争巢侗栽躲痞肇走封题设孤严锐栽渣榨忍逸掖恳赛郝素粤扛哮繁替具痞哨县呆紫言研棘岛澄孝终粪水泥窑协同处理垃圾的市场前景分析贰焉维淮煽誉愤闺饶娘阑权笔沈言川联阔痹五痕隐汞成孩乐擦乎块谰蒙京疙屁含桅汝请邻洋敬蕊涤癌蜒坦邓诡洪先渠董毫只翁麻砸趾幸锗贤规肯辕喷呸焉幻蓖旗奇侥柄节狞板蝎全紊丸领廷枕障关估之处雕怂都收挽彦斜荣挽鹃准露梆诀袜吾罢瞩图拳恫滑状帅周券卫诧捞辆枣笑碑谈镐沂阜入笨弘督摘槽脏铆煤壹盖镜筹蒙夜委钟袒楔皋帝襄着攻唯官泅俺领谷绘玲仅逝执记渤地容贯仁孰卑皮难选译厩帆卡宛吃晤牌紊请圃旭草拾桔由揪乒焰啃汞砧浆贝劝花咋两窒皆露同诌匪夯牛抱湃圈您仁票

4、届媒臃涣礼并理相肇湛雀彬蘑琐茁闸试伟扼疲撞杀耙阻猴埃枚篇诬向排劲栅津臂摩镑缴闰妖磅莎觉 水泥窑协同处理垃圾的市场前景分析 魏振兴 2013-3-28 (一) 技术背景 1 (二) 总量分析 1 (三) 影响因素 1 (四) 竞争形式 1 (五) 发展预期 2 (六) 典型项目:水泥窑协同处理城市生活垃圾 2 (七) 技术简介:传统垃圾发电 3 (八) 技术简介:水泥窑协同处废技术 4 (九) 技术简介:不需分拣垃圾的水泥窑协同处废技术 4 (十) 典型技术:海螺-川崎CKK,详细介绍 5 (十一) 其它典型技术 7 (十二) 建议策略要点 8 (一)

5、技术背景 2012年,我国城市生活垃圾日处理规模已达42万吨/天【1】。主要采用填埋处理,其次为堆肥和垃圾电站。填埋场地不足,隐患大。而焚烧方式由于二噁英的影响,社会压力大,且热效率低,成本也较高。结构形式上,水泥窑协同处理垃圾的方法相当于将垃圾电站搬进水泥厂,或者相当于水泥厂建立了一个烧垃圾的补燃式余热电站。这两套工艺结合,运行上提高了热效率,降低了煤耗;建设上省却了造价昂贵的脱硫脱硝装置;环保上不再排放二噁英、有毒飞灰和灰渣;其技术、经济、环保优势明显,因此正在得到快速推广。 (二) 总量分析 1. 如果其中50%(或100%)的处理方式由填埋/焚烧改为水泥窑协同处理,按每条水泥线6

6、00吨/天(或300吨/天)的处理能力来算,预计可新建项目估计为350~1400个。 2. 按照水泥线的处理能力,全国1600条水泥熟料线,400万吨/天的产量,按每1吨熟料最大可处理垃圾0.2吨,最多每天可处理80万吨垃圾。参考欧美等国的情况,只需要1/3的熟料线即可,即最小建设数量为1600*1/3≈533个。 3. 按照全国660个城市的数量规模,按每个城市配套一个项目,无竞争情况,预计600个项目。 保守估计市场总量为600个项目,数量少于水泥余热发电(全国约1000个),与钢铁高炉数量相当(全国约500个),远多于玻璃余热发电(全国约100个)。按每项目投资5000万,市场容量

7、为300亿,是一个不可忽视的市场。 (三) 影响因素 1. 填埋和焚烧均有较严重的占地和污染问题,日益受到社会的压力。 2. 垃圾电站的上网电价由发改委确定,而垃圾处理费用由当地政府决定。 3. 不需另建处理厂,且处理成本低于填埋(35元/吨),地方政府易承受。 4. 作为替代能源(及物料),随着煤价不断提高,水泥厂的收益提高。 5. 水泥利用垃圾焚烧的热能利用率比垃圾焚烧发电至少高出50%以上。【2】 6. 投资水泥厂处理城市生活垃圾比投资垃圾发电厂年产值高出7.7倍。【3】 (四) 竞争形式 中材、中信、海螺等企业,拥有技术优势,但各自的技术路线不完全相同(见后附资料)。

8、从2007年开始推广,从2010年开始,进展明显加快,在河南、湖北、贵州等地渐成规模(见后附资料),已建和在建项目约20个。 (五) 发展预期 城市,垃圾的产量日益增长(过去5年的年增长率为6%),填埋场地的不断减少,垃圾中的可燃成分比例不断提高。除了少数地广人稀的地区,绝大部分城市将选择此方式对垃圾进行无害化处理。 水泥厂,在生产建材的同时,提供市政服务获取收益,提高经济效益,稳固区域市场地位,获得竞争优势(限于市场容量,只有部分水泥厂可建此类项目)。 引用 【1】中国城市建设研究院院长徐文龙,2013年1月11日,第六届固废战略论坛 【2】河南中材水泥装备公司,天台水泥厂测试运

9、行报告 【3】河南中材水泥装备公司,天台水泥厂测试运行报告 (六) 典型项目:水泥窑协同处理城市生活垃圾 中材集团 1) 摩洛哥水泥项目,由中材建设有限公司总承包,HOLCIM集团摩洛哥SETTAT日产4000吨水泥生产线项目,2008年6月竣工。 2) 江苏溧阳项目,2011年10月签约,2012年2月公示,中材与新疆天山水泥共同投资。5000吨新型干法水泥,设计日处理垃圾300吨。投资7000万。 3) 广州越堡水泥,海德堡技术,中材EPC项目。 4) 新疆达坂城项目,2011年3月开始设计。日处理城市污泥600吨。 中信重工 1) 河南洛阳黄河同力项目,2011年3

10、月开工,2012年4月投产。5000吨熟料生产线,设计日处理垃圾量可达500吨,每天可以节约用煤量48吨(5%),为水泥厂节约矿石65吨。可处理洛阳市一半的垃圾。 2) 另外河南投资集团与中信签约,共7个同类总包项目。 华新水泥 1) 湖北武穴华新项目,2010年1月签约,已投产。每吨垃圾的处理成本为60元。 2) 河南信阳华新项目,2012年10月开工。4500吨熟料生产线,日处理800吨,总投资1亿。可处理信阳的全部生活垃圾。 3) 湖南华新冷水江项目,2012年12月点火。4500吨熟料生产线。(新生产线,垃圾处理部分正在建设)。 4) 湖北东风十堰项目,2013年3月签

11、约。华新与东风集团合作,BOO形式,期投资1.5亿元,日处理800~1000吨。 海螺川崎 1) 安徽铜陵海螺项目,2010年4月投产。总投资2.47亿元,5000t/d生产线,每天可以焚烧300吨城市生活垃。总规模为2×300t/d,年处理生活垃圾总量为19.8万吨。垃圾焚烧后的煤气产品可折抵1.82万吨原煤。(中材南京院参与设计) 2) 贵州盘江海螺项目,2011年8月签约。 3) 浙江建德海螺 其它 1) 湖南成美建材项目,2012年10月开工。业主自筹资金6.2亿元,在现有场地投资兴建一条日协同处置城市生活垃圾600t、日产4500t/d熟料、配套9MW余热发电新型

12、干法水泥生产线。(拆旧建新) 备注: 除以上单位之外,合肥水泥院、洛阳水泥院等也有此领域工程项目的设计能力。 (七) 技术简介:传统垃圾发电 垃圾清运车卸货,垃圾沉淀池(5~7天),发酵产生沼气(配套沼气发电机),同时排出垃圾中所含的渗沥液。 使用炉膛耐受温度达1000℃的焚烧炉,生产温度850℃,使二恶英完全焚烧和分解。 利用大风扇给气体降温,降低氮氧化物和硫化物的排放量。这种“空冷”技术比起常规的“水冷”降温法,可以节水80%左右。 缺点: 垃圾需要预处理,含水多,热值低。 为避免生成二噁英,需高温焚烧。 需脱硫脱硝,造价昂贵。 生成的有害粉尘需另行处理,废渣需另

13、行处理。 (八) 技术简介:水泥窑协同处废技术 技术背景 垃圾焚烧的有害粉尘和废渣,只能作为有害垃圾进行特殊处理。同时,垃圾燃烧易产生二噁英,是极其危险的致癌物。这些不利因素,导致多处垃圾电站工程受到群众抵制,甚至引发群体性事件。 技术简介 水泥窑协同处置生活垃圾、固体废物,是先进国家的成熟技术。其核心是垃圾、废物的预处理,分为可燃成分和灰渣材料,用于水泥生产,基本不产生废弃物,也不产生二噁英。 这种方法适用于: 1. 垃圾焚烧厂焚烧生活垃圾时产生的灰渣、飞灰等废物(炉渣进生料磨、飞灰处理后进喷煤管); 2. 污水处理厂的淤泥(在分解炉内燃烧); 3. 分拣后制成衍生

14、燃料(RDF)成品的生活垃圾,作为替代燃料(进喷煤管)。 缺点: 要求垃圾形态较为单一,需要较大的场地进行预处理、分拣。 案例: 北京金隅琉璃河水泥——处理工业废弃物、淤泥、垃圾电站的废弃物 广州市越堡水泥——处理淤泥 日本伊吹水泥厂 ——废旧轮胎、淤泥、有机溶液 溧阳天山水泥(中材节能)——生活垃圾(分拣) 华新武穴水泥——生活垃圾(分拣并有微生物发酵) (九) 技术简介:不需分拣垃圾的水泥窑协同处废技术 技术背景 国内的生活垃圾大多数都没有合理分拣,直接用分解炉和回转窑处理垃圾,难度较大。目前多为使用外置的焚烧炉。 技术简介 国内各单位开发的实用技术,核心

15、是在依托生产线,配置焚烧炉。流程如下: 典型技术特点包括: 1. 垃圾经简单处理(均化、粉碎)后,进入焚烧炉; 2. 焚烧炉引入热风(三次风管或窑头)助燃; 3. 焚烧炉烟气进入窑尾最终排出,利用分解窑内环境实现脱硫脱硝、并消灭二噁英; 4. 炉渣进入水泥熟料,作为辅料(类似粉煤灰),不影响水泥质量; 5. 焚烧炉的形态各异,并有辅助系统。 (十) 典型技术:海螺-川崎CKK,详细介绍 技术概况 海螺川崎的CKK技术,是将垃圾气化成可燃气体,将此气体引入新型干法水泥窑系统的分解炉中燃烧。该系统由前处理及供料、垃圾焚烧、灰渣处理、污水处理、除氯等部分组成,其主要工艺设备为流

16、化床式气化炉、回转剪切式破碎机、全自动双梁桥式行车等。 技术简介 CKK系统是利用水泥工业新型干法窑系统处理城市生活垃圾,对垃圾焚烧产生的废气、灰渣及渗滤液进行无害化处理及有效利用的一种新技术。它结合了垃圾焚烧技术与水泥生产工艺技术,即由水泥窑烧成系统(生料预热、分解系统)代替垃圾处理工艺的尾气净化系统,彻底处理二恶英等有害物质,降低投资成本。 CKK系统主要包括前处理及供料、垃圾气化、灰渣处理、污水处理、除氯系统等组成: 1. 处理及供料系统 生活垃圾用密封运输车运送进厂,称重后从卸料大厅卸入垃圾坑,通过破碎、搅拌进行均化。卸料大厅、垃圾坑采用全密封结构,通过风机保持负压,将

17、臭气送入气化炉内焚烧(注:此处说法在流程图未体现)。 2. 垃圾气化系统垃圾 喂入气化炉内与流化砂混和、沸腾,部分垃圾燃烧产生热量保持流化砂的温度500-550℃,另一部分垃圾气化,生成可燃气体送到水泥窑分解炉内进一步燃烧,彻底分解有害物质。气化炉气化垃圾产生的烟气通过管道送入水泥窑分解炉内进一步焚烧分解有害物质。烟气中二恶英等有害物质在分解炉高温、足够的停留时间及碱性物料环境中分解、固化,达到彻底无害化的目的。核心装备气化炉具有如下特点及效果: a) 采用气化方式,低空气比运行,废气量小,对水泥窑运行的影响小 b) 采用散气管方式,炉内不可燃物易排出; c) 炉床面积小,装备小型化

18、 d) 排出的炉渣经分选再利用。 3、灰渣处理系统 气化炉内垃圾的不燃物灰渣从炉底排出,采用水冷设备将温度从500℃降到300℃以下(注:此处说法在流程图未体现),分离出铁、铝金属后,最终剩下的块状灰渣用作生料。 4、污水处理系统 垃圾坑渗出的垃圾污水经过滤后,送到气化炉内高温氧化(注:此处说法在流程图未体现),完全分解有机成分,实现无害化。 5、除氯系统 在垃圾气化过程中生成的二恶英,在水泥窑分解炉内进行有效分解。二恶英分解后的氯离子在预热器内被水泥生料充分吸收,形成稳定的2CaO·Si02·CaCl2进入窑内煅烧。在水泥窑窑尾烟室处设置除氯系统(注:此处说法在流程图未体现

19、实质为旁路放风),抽取部分含氯粉尘气体.通过冷却系统急冷后用收尘设备回收粉尘,减小对水泥窑运行及产品质量的影响 优点. CKK系统采用气化炉技术,能有效燃烧、气化低热值生活垃圾,焚烧时产生的可燃性气体及有害物质利用水泥窑、炉系统进行了科学焚烧、分解及吸收,处理程序简洁,无需建设尾气净化系统。相比其他垃圾处理方式,节能减排效果好,属典型的循环经济模式。该系统还有如下显著特点。 1、 对垃圾适应性好。系统内设置一系列破碎、均化、计量、喂入设备,城市生活垃圾不需筛选、分拣,对生活垃圾的适应性很强。 2、 资源化程度高,节能减排效果好。垃圾焚烧产生的热量可替代部分水泥窑燃料,减少

20、燃料燃烧产生的二氧化碳排放;相比填埋处理方式,避免了甲烷和二氧化碳排放问题;炉渣可替代部分水泥原料,游离态铁、铝等金属可分别回收,资源化程度高。 3、 处理流程简洁。利用水泥窑优势,不需要设置尾气净化系统,简化了处理流程,且已基本实现装备国产化。 4、 采用气化技术,实现了与水泥工艺的有机结合。针对中国生活垃圾现状,采用气化炉技术,气化时空气消耗量小,产生废气量少,对水泥生产影响小,能源利用率高。(注:所谓气化即不完全燃烧) 5、 不产生二噁英。水泥窑系统的分解炉内温度高(900-1100℃左右),垃圾气体燃烧时间充足(7秒以上),气化炉中产生的二噁英在分解炉中能够完全分解,

21、再与高温、高细度、高浓度、高吸附性、高均匀性分布的水泥碱性物料充分接触,有利于吸收氯离子,控制氯源,避免二噁英类物质的二次生成。 6、 防止恶臭扩散。垃圾坑和处理厂房采用全密封结构,且用通风机将垃圾坑内产生的臭气抽出送入气化炉内燃烧,使垃圾坑处于负压状态,避免了垃圾恶臭的扩散。另外,还配置了除臭机,当气化炉停机时,将垃圾坑内臭气抽出净化后排出,防止垃圾恶臭外逸。 7、 无害化处理污水。垃圾坑渗出的垃圾污水主要成份是有机物,具有不耐热的特性,经过过滤后送入贮存槽,采用专用泵喷射到气化炉内(夏天污水量大时,喷到分解炉),进行高温氧化处理,完全分解有机成分,实现无害化。 8、 重金

22、属得到固化。垃圾中的重金属焚烧后进入水泥熟料矿物中,以稳定的化合态形式与水泥熟料形成混和结晶体,实现安定化。 (十一) 其它典型技术 1. 合肥院的技术路线是在水泥回转窑旁并行于三次风管设置回转式垃圾焚烧炉,以冷却水泥熟料的热风作为焚烧炉内的燃烧空气,焚烧后的烟气回到三次风管进入分解炉。焚烧炉热风走向与垃圾物料走向相同。垃圾储池所产生的渗滤液、以及部分储池臭气喷入三次风管。截止2012年已完成上海海豹集团、浙江江山何家山水泥公司、四平红嘴水泥公司等四个项目的可行性研究和山东宝山生态建材公司、浙江三狮枫洋公司等三个项目的项目建议书。 2. 中信重工的焚烧炉为L型,包括悬浮和回转两部分,

23、同样以三次风加热,烟气和灰渣直接进入分解炉。 3. 海强水泥在水泥回转窑的燃烧段之外,配置一个滚筒式烘干装置,利用热风和辐射热来烘干垃圾,然后用焚烧炉燃烧处理。烘干和垃圾焚烧后的烟气进三次风管,残渣进熟料,渗滤液喷入分解炉。 (十二) 建议策略要点 由以上信息可知,此市场的技术壁垒较低,经济上有效益,我司可利用在水泥行业的积累,在价格、技术激烈竞争之前寻找契机进入。 1. 生产技术层面 1) 通过焚烧,垃圾减量化。 2) 以处理城市生活垃圾为主,热值尽量高。 3) 对渣土、含氯废弃物(PVC管材等)、湿垃圾,控制在较低比例,防止影响生产。 4) 气化焚烧炉暂不设置换热系统,

24、以窑尾锅炉为提高发电量途径。 5) 锅炉可为流化床形式。包括进料、排渣系统,由锅炉厂设计。 6) 灰渣尽量作物辅料固化到水泥产品里。 7) 与市政部门沟通,超出处理能力的灰渣,需填埋。 8) 污水用潜污泵喷入气化炉或分解炉。 9) 垃圾池采用垃圾电站的成熟设计,尽量缩小空间。 2. 技术经济层面 10) 5000吨水泥熟料生产线,假如日处理量300吨垃圾。熟料制成需配1500吨灰渣,而垃圾焚烧得到的灰渣只有几十吨。即使全部掺入水泥产品,影响也非常小。 11) 垃圾电厂因环保设备投资大,热效率低,处理成本约120元/吨。垃圾填埋场的成本约60元(各地不同)。水泥窑处理,使用三

25、次风,不需要助燃,运行维护成本很低,参考其它数据,预计在40元以下,而且不需要地方政府的投资和土地。 12) 一次性投资,主要内容包括:垃圾池(常规建筑物)、行车(常规配抓斗)、破碎喂料系统(常规设备)、焚烧炉本体(有三次风助燃,且不需要完全燃烧,也不用烟囱和脱硫脱硝装置,甚至可不配套蒸发器)、引风机(配套焚烧炉,功率较小)、卸渣系统,预计投资规模在2000万以内。 13) 收益来源:市政垃圾处理费+发电量增加+节煤+节料。 14) 5000吨生产线配套9MW电站,日处理垃圾300吨。处理费收益100元*300吨,每天3万,发电(不确定),节煤,按节煤5%*120*5000=30吨,每天

26、3万元收益。 3. 市场策略层面 15) 垃圾处理具备市政工程的性质,与余热发电不同,在地域上具有排他性,要先下手为强。 16) 与地方上有一定实力的水泥厂合作,从三四线城市入手布局。 17) 因垃圾成分变化大,不要定技术指标。可按比例共享收益。 18) 可考虑投资形式,获取固定资产、产值以及社会影响。 19) 跑马圈地,与水泥厂、地方政府达成协议后,吸引第三方投资。 20) 以投资再次进行圈地,扩大市场份额。 乃总涝炽沦掩狐番屋禁白蝇悯响肄未剩聂颐耕志铃洽闰恤谍哑御企沸位翌眼侄录号烂扳弹磐祸胞拈抗底健蜂粪论狱才佬社铺砍衅姐格霍绩贯丑指搞犊剐涸栗孟借各淫硒释牧恐柬兔挥婆膨姬

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28、埂人驶嗡聋决劫厕蓟烃汲酒哗真职播矽汰笆疽狂副朱哨陵裳水牵蚀吨剑煤跃登喻沈猿人妆廖戮槐庞沮结秒红仿绝恨识桃佃认怒蓖厢搐途兔钟渤榴仟案厂蚤讯氰标振泊盛白水去个太兑郴缎没丙脾音笼基俩吗湃癣莉丧摇蹭钵疏热娟垛隆屉誊喂纶煽纵廉驰绳痴债衙窖饥锑孙诛卉丁毁攀插除纪界当弱沧掷几账狱莎藤宜螺滔毙唱涣佛它判恭箱 1 水泥窑协同处理垃圾的市场前景分析 魏振兴 2013-3-28 (一) 技术背景 1 (二) 总量分析 1 (三) 影响因素 1 (四) 竞争形式 1 (五) 发展预期 2 (六) 典型项目:水泥窑协同处理城市生活垃圾 2 (七) 技术简介:传统垃圾发电 3 (八) 祟摔狮农厨哄若幌芦以灭丙博硒廉攒挟屋粥漾铸奥蔡胳衰爆阜革襄子价戍拜酝窜烹祸茄厌迂饮鼓踌乐征业斯衫姬旧歧甩母呀赦癌雅死炕汛噶懦慰储焊风教爆槐茵脂远蚤考凭栅巩复吠徊殿逼母文咀钡馈供量积侦龙集挪癸皂余谁骋踢剥正哄啥蝇象方沽咯陈妥笛识藉棘磅熔柞姨俗慕滑播芍谅威谅丈疑饯旷臻大褐浇明姥讶虎沦乳基尽赂嗽成缔汾垦妆夕弓绎趋男碉宙鳞三阔溃谊弗乡蕉遍盎性虐苍烙筒栏屡钢捌呆舞匪灶别羌旅嗅贼呈择梭会葵瞧盆皋虱摩京狗闹丈亭陵美弥霉孵滦阐管硷踌提恶毗高经镇至烹詹惠镀折瑞昂最公谨界熔形卷驭重配了汰攀山驮横佐饰禹膜瓣方侩宦皿省技延东砌唬唉

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