最近，有位群友分享了一份垃圾焚燒方面的證券研究資料，筆者在其中看到這樣一段話：
熱效率提高8個(gè)百分點(diǎn)，噸垃圾發(fā)電量增加一倍？！這引起了筆者的極大興趣。
經(jīng)查詢發(fā)現(xiàn)，這段文字的原始出處應(yīng)是旺能環(huán)境2024年年報(bào)：“報(bào)告期內(nèi)南太湖五期1,000噸正式投入運(yùn)營(yíng)，用于置換停運(yùn)的一期800噸和二期300噸。作為行業(yè)內(nèi)典型的大型設(shè)備以舊換新項(xiàng)目，南太湖五期1,000噸爐排爐項(xiàng)目，是國(guó)內(nèi)首個(gè)在大型爐排采用單元制、參數(shù)采用超高壓爐內(nèi)再熱技術(shù)的項(xiàng)目，全廠熱效率由22%提高至30%，噸垃圾發(fā)電量由原來(lái)的350度提高到約700度，在同等垃圾量的情況下可以為項(xiàng)目創(chuàng)造更為可觀的經(jīng)濟(jì)效益?！?/p>
而在2025年8月出刊的《環(huán)境衛(wèi)生工程》第33卷第4期上，亦刊載了一篇論文——《超高壓爐內(nèi)再熱技術(shù)在垃圾焚燒廠的應(yīng)用》[1]，更詳細(xì)的對(duì)這一項(xiàng)目進(jìn)行了介紹。
論文提到，某1000t/d超高壓爐內(nèi)再熱焚燒線，主蒸汽參數(shù)為13MPa、450℃，采用一次中間再熱系統(tǒng)。2024年5月投產(chǎn)后，在汽輪機(jī)長(zhǎng)期28MW穩(wěn)定運(yùn)行的工況下，噸垃圾發(fā)電量從317kWh/t升高至554kWh/t。按當(dāng)?shù)貥?biāo)桿電價(jià)0.41元計(jì)算，相當(dāng)于直接增收2200多萬(wàn)元。
由于論文唯一作者來(lái)自旺能，因此“某1000t/d超高壓爐內(nèi)再熱焚燒線”無(wú)疑就是指南太湖五期項(xiàng)目。論文估計(jì)，未來(lái)隨著“垃圾熱值提升，汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行趨于穩(wěn)定可以長(zhǎng)期保證發(fā)電在30MW以上的情況，噸垃圾發(fā)電量可達(dá)650kWh/t”，這一數(shù)據(jù)與旺能環(huán)境2024年年報(bào)數(shù)據(jù)已非常接近。
有了上市公司公開(kāi)信息和專業(yè)論文的雙重佐證，看來(lái)超高壓爐內(nèi)再熱技術(shù)的確可以有效提升垃圾焚燒發(fā)電熱效率，大幅增加垃圾發(fā)電量，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
既有“爐內(nèi)再熱”，也有“爐外再熱”，兩者統(tǒng)稱“超高壓再熱技術(shù)”，它是一種通過(guò)提升蒸汽壓力至超高壓（通?！?3MPa）并引入中間再熱循環(huán)，大幅提升熱力發(fā)電系統(tǒng)熱效率的核心技術(shù)。超高壓是指主蒸汽壓力達(dá)到13MPa及以上（常見(jiàn)13.7~16MPa），溫度約540℃~571℃的高參數(shù)蒸汽。再熱是指蒸汽在汽輪機(jī)高壓缸做功后，壓力和溫度下降，將其送回鍋爐的再熱器中再次加熱，恢復(fù)到接近主蒸汽溫度，再送入中、低壓缸繼續(xù)做功。在火力發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電等領(lǐng)域，這項(xiàng)技術(shù)可顯著提升發(fā)電效率、改善汽輪機(jī)運(yùn)行安全性，并提高能源利用率。
環(huán)衛(wèi)科技網(wǎng)進(jìn)一步了解后發(fā)現(xiàn)，目前國(guó)內(nèi)采用這一技術(shù)的垃圾焚燒項(xiàng)目，南太湖五期并非唯一。
據(jù)南方網(wǎng)2025年7月報(bào)道，在廣州從化，“全國(guó)垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)首條13兆帕、485℃超高壓次高溫的焚燒線，把1噸垃圾多‘榨’出100度電，熱效率躍升約10%”。[2]
新聞提到，廣州環(huán)投從化環(huán)保能源有限公司工作人員向記者介紹，國(guó)內(nèi)“垃圾焚燒行業(yè)現(xiàn)在普遍用的都是中溫中壓、中溫次高壓的機(jī)組，壓力大概在6.4兆帕、溫度在450℃左右，而我們的高參數(shù)則采用的是13兆帕、485℃的超高壓次高溫，而且還帶了一次中間再熱，再熱溫度是420℃?！边@一組溫度與壓力參數(shù)相較業(yè)內(nèi)普遍的中溫中壓機(jī)組效率提高了約10%，“同樣熱值的1噸垃圾在正常中溫次高壓機(jī)組可以發(fā)約550度電，在3號(hào)汽輪機(jī)組中可以發(fā)超過(guò)600度電，1噸垃圾多發(fā)100度電，它的熱能利用效率更高?！?/p>
不過(guò)，雖然南太湖五期和廣州從化項(xiàng)目均自稱“首個(gè)”，但國(guó)內(nèi)真正首個(gè)采用超高壓再熱技術(shù)的垃圾焚燒項(xiàng)目，應(yīng)是光大環(huán)境旗下的蘇州市生活垃圾焚燒發(fā)電廠提標(biāo)改造項(xiàng)目（光大蘇州四期），該項(xiàng)目于2019年6月投產(chǎn)，同年11月實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷并網(wǎng)，堪稱垃圾焚燒高參數(shù)高效化的里程碑。
光大蘇州四期總規(guī)模為一階段3×750t/d機(jī)械爐排爐，日處理生活垃圾2250噸；二階段再增3×750t/d，最終總規(guī)模6×750t/d。裝機(jī)容量一階段2×50MW一次再熱汽輪發(fā)電機(jī)組，采用兩爐一機(jī)單元制+母管制靈活運(yùn)行。
該項(xiàng)目突破垃圾焚燒“中溫中壓”傳統(tǒng)參數(shù)瓶頸，解決了高溫腐蝕難題，將全廠熱效率從22%提升至31.66%，噸垃圾發(fā)電量提高了139.5kWh。[3]
表1 光大蘇州四期與采用其他參數(shù)技術(shù)的項(xiàng)目比較
注：年發(fā)電多收益測(cè)算是按蘇州提標(biāo)改造項(xiàng)目一階段規(guī)模（二階段與一階段規(guī)模相同，但投入運(yùn)行時(shí)間不足1年）和蘇州地區(qū)的標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)0.391元/KWh進(jìn)行的，年運(yùn)行時(shí)間按8000小時(shí)。來(lái)源：廣東省環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)南方號(hào)獲獎(jiǎng)公示信息[3]
康恒環(huán)境三河垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目
另外，康恒環(huán)境三河垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目從建設(shè)階段便采用了超高壓再熱技術(shù)。據(jù)康恒環(huán)境發(fā)布的消息，三河項(xiàng)目應(yīng)用了“全球首臺(tái)爐外除濕再熱（MSR）雙缸汽輪發(fā)電機(jī)組，將發(fā)電主蒸汽參數(shù)提高到13.5Mpa/450℃，結(jié)合了高效整齊空氣預(yù)熱器、高壓除氧和多級(jí)回?zé)岬刃袠I(yè)前沿技術(shù)，全場(chǎng)發(fā)電效率超過(guò)31%，減少碳排放約7.3萬(wàn)噸”，首條垃圾焚燒處理線已于2021年6月投產(chǎn)。
眾所周知，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)垃圾焚燒企業(yè)飽受垃圾量不足、補(bǔ)貼拖欠和市場(chǎng)“內(nèi)卷”困擾，若能借當(dāng)下的“設(shè)備更新”潮，對(duì)存量垃圾焚燒項(xiàng)目應(yīng)用超高壓再熱技術(shù)升級(jí)改造，用相同的垃圾，發(fā)出更多的電力，且更環(huán)保、更低碳，還能收獲更好的經(jīng)濟(jì)效益，何樂(lè)而不為呢？
看上去雖美，但真正去實(shí)現(xiàn)還需要克服部分困難！
首先是需要增加投入，投資回收周期也相應(yīng)延長(zhǎng)。文獻(xiàn)[1]顯示，應(yīng)用超高壓再熱技術(shù)的千噸級(jí)垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目較中溫次高壓多投資5300萬(wàn)元，增加的投資需2.84a才能回收成本。
文獻(xiàn)指出：
（1）同等規(guī)模2×500t/d的生活垃圾電廠總投資約5.94億元，需要土地面積約8hm2，本項(xiàng)目總投資為5億元，主廠房的面積與1臺(tái)750t的焚燒線尺寸相同；單臺(tái)中溫次高壓爐與超高壓再熱焚燒爐的尺寸基本相同，總投資的主要差別是余熱鍋爐的價(jià)格。
（2）單臺(tái)余熱鍋爐及堆焊的價(jià)格分別為中溫次高壓非再熱3400萬(wàn)元、中溫次高壓再熱3800萬(wàn)元、中溫超高壓爐內(nèi)5000萬(wàn)元、中溫超高壓爐外3700萬(wàn)元。
（3）超高壓再熱的余熱鍋爐成本比中溫次高壓多1600萬(wàn)元，汽輪機(jī)的價(jià)格偏差約為700萬(wàn)元，加上高低壓旁路等，超高壓再熱項(xiàng)目較中溫次高壓多投資5300萬(wàn)元，增加的投資需2.84a回收成本。
不過(guò)，考慮到目前垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目特許經(jīng)營(yíng)期限已延長(zhǎng)至40年，能夠保證有充足的時(shí)間收回投資。
其次是在更高溫度下，過(guò)熱器、水冷壁等重要部位面臨更嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題，不過(guò)這些都可以通過(guò)升級(jí)材料、嚴(yán)控過(guò)熱器管壁溫度、優(yōu)化設(shè)計(jì)等技術(shù)手段予以解決，本文就不再展開(kāi)敘述。
那么，如果回收投資和技術(shù)都不是問(wèn)題，是否就可以大張旗鼓更新改造存量項(xiàng)目了呢？
筆者在微信群里討論相關(guān)話題時(shí)，一位不希望具名的專業(yè)人士指出，發(fā)電量主要看燃料熱值，燃料不行，再好的設(shè)備也無(wú)益。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)省會(huì)城市和部分經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)噸垃圾發(fā)電量普遍已達(dá)到500-600度，但發(fā)達(dá)國(guó)家垃圾發(fā)電廠卻可達(dá)800-1000度，根本原因在于國(guó)內(nèi)生活垃圾廚余含量高，導(dǎo)致含水率高、熱值偏低。
對(duì)于應(yīng)用超高壓再熱技術(shù)的垃圾發(fā)電項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，主蒸汽參數(shù)達(dá)到超高壓（13MPa級(jí)）不是問(wèn)題，只要整個(gè)系統(tǒng)的管壁加厚，使其符合設(shè)計(jì)規(guī)范即可。核心難題在于主蒸汽溫度的提升，它對(duì)材料的要求非常高，垃圾發(fā)電超過(guò)480℃難度很大。
雖然目前國(guó)內(nèi)燃煤發(fā)電項(xiàng)目主蒸汽溫度最高已可達(dá)600℃，但燃煤與燃垃圾不同，煤炭組分單一，單位時(shí)間內(nèi)燒多少煤，產(chǎn)生多少煙氣是相對(duì)一定的，所以較容易提前預(yù)測(cè)，在對(duì)應(yīng)的點(diǎn)噴入相關(guān)的環(huán)保物料即可。但垃圾組分過(guò)于復(fù)雜，導(dǎo)致煙氣成分也復(fù)雜，且動(dòng)態(tài)變化快，相對(duì)的環(huán)保物料消耗不能及時(shí)做出針對(duì)性反應(yīng)。
的確，本文統(tǒng)計(jì)到的幾座采用超高壓再熱技術(shù)的垃圾發(fā)電項(xiàng)目，主蒸汽溫度基本都是450℃，只有廣州從化項(xiàng)目稱可達(dá)485℃。
關(guān)于提升垃圾發(fā)電的熱效率，這位專業(yè)人士指出，“從鍋爐系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，最大限度的降低排煙熱損失才是提升熱效率的主要途徑。從整個(gè)熱力朗肯循環(huán)來(lái)說(shuō)，降低循環(huán)水帶走的熱量采用背壓機(jī)組最經(jīng)濟(jì)。從全廠發(fā)電效率來(lái)說(shuō)，那就各個(gè)系統(tǒng)都要考慮，如煙氣再循環(huán)，過(guò)熱器再熱，高參數(shù)背壓機(jī)組，乏氣供熱等”。
歸根結(jié)底，決定噸垃圾發(fā)電量的關(guān)鍵因素，依舊還是燃料的品質(zhì)，即便是采用了超高壓再熱技術(shù)，仍然需要高品質(zhì)的生活垃圾配合才能發(fā)揮最大威力！
因此，一座存量垃圾發(fā)電項(xiàng)目是否值得投巨資進(jìn)行升級(jí)改造？還得看當(dāng)?shù)氐纳罾欠褡銐颉敖o力”！只有燃料與設(shè)備相互適配，才能實(shí)現(xiàn)環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益的“雙豐收”！
參考文獻(xiàn)：
[1]岳興月.超高壓爐內(nèi)再熱技術(shù)在垃圾焚燒廠的應(yīng)用［J］.環(huán)境衛(wèi)生工程，2025，33（4）：99-103.
[2]唐巧燕 成廣聚.《憑什么廣州的垃圾焚燒廠能多“榨”100度電/噸？》，南方網(wǎng)，2025-07-19.
[3]《省環(huán)保科技獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目展示丨中間再熱中溫超高壓垃圾焚燒發(fā)電運(yùn)行技術(shù)（二等獎(jiǎng)）》，廣東省環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)南方號(hào)，2023-04-13.
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