野火烧不尽,得用焚烧炉

    2019-09-09 09:25
    头豹研报

    2019年中国垃圾焚烧炉行业概览

    2022-03-02

    环境污染问题驱动垃圾焚烧炉行业发展

    垃圾焚烧炉是垃圾焚烧厂中核心机械,通常占据垃圾焚烧项目中20%以上成本。垃圾焚烧炉的性能直接决定垃圾焚烧厂的垃圾处理能力及对环境的影响。在中国城市化进程加快、生活垃圾清运量增加的背景下,环境污染问题日趋突出,控制垃圾污染重要性日渐显著。垃圾经焚烧法处理后,减量化效果显著,节省用地,还可消灭各种病原体,将有毒有害物质转化为无害物,故垃圾焚烧法已成为城市垃圾处理的主要方法之一。垃圾焚烧业务的盛行驱动市场对垃圾焚烧炉的要求逐渐提高,驱动行业发展。

    垃圾焚烧行业定义及分类

    常用的垃圾焚烧炉炉型主要有流化床垃圾焚烧炉、机械炉排炉、回转窑焚烧炉三种类。

    流化床垃圾焚烧炉以床料做热载体,垃圾与床料一起流化而完成焚烧。焚烧特点是垃圾的悬浮燃烧,该方式使空气与垃圾充分接触,燃烧效果好。流化床燃烧需要颗粒大小较均匀的燃料,同时也要求燃料给料均匀,故一般难以焚烧大块垃圾,因此流化床式焚烧系统对垃圾的预处理要求更为严格。

    流化床垃圾焚烧炉图示

    来源:中国天楹官网、头豹研究院编辑整理

    机械炉排炉由炉排片、炉排支架、壳体、炉墙、驱动装置等组成。机械炉排炉是目前单台处理能力较大的城市生活垃圾焚烧炉,每台最大规模可达1,000t/d。机械炉排炉适用于发热值5,000J/kg以上的垃圾,对垃圾尺寸和形状无限制,焚烧后炉灰约占原重的10%。

    机械炉排炉图示

    来源:山东都邦机械配件有限公司官网、头豹研究院编辑整理

    回转窑焚烧炉指在钢板制的圆筒状本体内部设置了耐火材料衬炉的焚烧炉。回转窑焚烧炉除了适用于废油等高热值废物的焚烧以外,焚烧时也可加入污泥、废液和固态废物等进行混合焚烧,常常作为工业固体废物焚烧炉使用。

    回转窑焚烧炉图示

    来源:郑矿机器官网、头豹研究院编辑整理

    中国垃圾焚烧行业产业链分析

    中国垃圾焚烧炉行业产业链主要可分为上游技术、机械供应行业,中游焚烧炉生产行业和下游垃圾焚烧项目运营行业三个环节。

    中国垃圾焚烧炉产业链

    来源:头豹研究院编辑整理


    上游:

    垃圾焚烧炉行业上游包含锅炉生产企业及配套机械生产企业,负责生产垃圾焚烧炉配件。锅炉是垃圾焚烧炉中的核心部分,生产成本占据垃圾焚烧炉总成本的65%左右。垃圾焚烧炉配套机械由烟气净化系统及渗滤液处理系统组成。当前垃圾焚烧企业中约88.8%企业使用国产配套器械,约11.2%企业使用进口配套器械,使用进口配套器械企业比例预计将持续提高。

    中游:

    中国垃圾焚烧行业产业链中游参与主体为垃圾焚烧炉企业,主要业务为按照下游项目实行需要生产组装焚烧炉。目前中国垃圾焚烧炉市场竞争者主要分为三类:一类由美国、德国、日本等国际垃圾焚烧炉生产企业组成,此类企业技术先进但授权生产成本较高,如法国阿尔斯通公司,日本三菱公司等;第二类是自主研发厂商,如启迪桑德、瀚蓝环境、浙江伟明、杭州锦江等,制造成本较低,但环保效果较世界顶尖水平有一定距离;第三类是引进国外技术,自主研发消化,如光大国际、重庆三峰、中国天楹取得效果较好,具有较强的竞争优势。

    下游:

    垃圾焚烧炉行业下游参与者主要是垃圾焚烧项目运营企业。目前多数垃圾焚烧运营公司通过与政府签订BOT协议,负责项目的投资、建设和运营,通过收取垃圾处置费补贴及上网电费获利,利润可达项目成本40%以上。


    中国垃圾焚烧行业市场规模分析

    中国仍处于工业化进程的中期,制造业及重工业发展速度较快,环保要求正逐步提高。中国政府在“十三五”中对工业可持续发展提出要求,严格限制企业排放,工业垃圾处置转向正规化处理,过去企业偷排、乱排的垃圾被送至垃圾焚烧厂处理,推动垃圾焚烧需求的提高,进而促进垃圾焚烧炉市场增长。2018年,中国垃圾焚烧炉行业市场规模为262.5亿元,2014~2018年复合增长率为10.0%。得益于政府对节能降耗及环境保护要求不断提高,预计中国垃圾焚烧炉行业市场规模在未来五年仍呈上涨趋势。

    中国垃圾焚烧炉市场规模,2014-2023年预测

    来源:头豹研究院编辑整理

    中国垃圾焚烧行业驱动因素分析

    Ø 垃圾分类提高垃圾焚烧效率

    自2017年始,中国政府持续开展城市垃圾分类回收试点。2017年12月,中华人民共和国住房和城乡建设部发布《国务院办公厅关于转发国家发展改革委住房城乡建设部生活垃圾分类制度实施方案的通知》,提出2018年3月底前,46个重点城市须出台生活垃圾分类管理实施方案或行动计划,明确年度工作目标,细化工作内容,量化工作任务。

    垃圾分类可使更多垃圾资源化,规避热值区间较大造成的影响并提高焚烧效率。由于生活垃圾中存在多种形式,垃圾热值波动性较大。垃圾焚烧炉设计时须根据垃圾热值设置相关参数,而当垃圾种类较杂、热值波动大时易引起事故,所以垃圾分类可有效规避热值波动较大带来的风险,使焚烧炉安全性提高,市场需求量进一步扩大,推进垃圾焚烧炉行业发展。

    Ø 国家减少垃圾焚烧行业税负 

    在财政政策方面,财政部与国家税务总局2015年颁布通知,明确表示从事垃圾处理、污泥处理处置劳务可享受即征即退70%的税收优惠。多项减税措施的颁布为垃圾焚烧企业减轻了大量税负支出,有助于垃圾焚烧企业将资金回笼并投入垃圾焚烧技术设备研发,促进垃圾焚烧炉行业发展。

    Ø 中国垃圾清运量不断提升,垃圾焚烧需求持续走高

    近十年来,中国城镇化进程不断推进,城镇化率稳步提升。国家统计局数据显示,2012至2017年,中国生活垃圾清运量由17,080.9万吨增长至21,520.9万吨,期间年复合增长率为4.7%。根据联合国环境规划署预测,伴随世界经济发展,到2025年,全球城市废物排放量将从目前的每年约13亿吨上升至22亿吨,届时中国每年城市垃圾产量将会接近6亿吨。面对持续增长的垃圾处理需求,无害化成为关键因素。当前中国生活垃圾的无害化处理中,58.8%的垃圾依靠填埋处理,38.2%的垃圾通过焚烧处理,其余部分通过高温堆肥或微生物处理。中国垃圾焚烧无害化年处理量由2013年4,633.7万吨增加至2017年的8,463.3万吨,复合增长率达16.3%,垃圾焚烧无害化处理量增长趋势迅猛。

    中国生活垃圾无害化处理量:焚烧

    来源:头豹研究院编辑整理

    中国垃圾焚烧行业发展趋势

    Ø 协同发展,海内外并购兴起

    企业投资并购,产业链进一步整合为中国垃圾焚烧炉行业趋势之一。如中国垃圾焚烧炉行业头部企业中国天楹,在积极拓展垃圾焚烧发电业务的同时,着力向产业上下游延伸,大力发展环保设备研发制造、城市环卫一体化和末端综合处理业务,形成“垃圾焚烧发电等末端综合处理+环保设备研发制造+城市环卫一体化”多极协同发展的商业模式。

    中国垃圾焚烧行业部分并购案例

    来源:头豹研究院编辑整理

    Ø 建立热电联产结构

    建立热电联产结构是垃圾焚烧炉行业未来发展的重要趋势之一。热电联产为一种工业制程技巧,利用发电后的废热用于工业制造或是利用工业制造的废热发电,达到能量最大化利用的目的。

    热电联产对不同品质的能量进行梯级利用,温度较高的热能用来被发电,而温度较低的低品位热能则被用来供热或是制冷。热电联产不仅提高能源的利用效率,而且减少碳化物和有害气体的排放,具有良好的经济效益和社会效益。燃烧发电项目的热能利用效率在30%左右,而热电联产能够将热能利用效率提高到60%以上。

    Ø 炉排炉是垃圾焚烧炉未来发展方向

    中国焚烧发电技术所使用的设备以机械炉排炉型焚烧炉为主,其次为流化床型焚烧炉。在机械炉排炉的使用过程中,垃圾燃烧较为充分,系统运行较为稳定,无需添加煤或其他辅助燃料,产生的飞灰相对较少。单台焚烧炉的容量相对较大,无需对垃圾进行预处理。通过炉排的机械运用,炉内垃圾可实现稳定、完全燃烧。


    垃圾焚烧炉未来发展方向

    来源:头豹研究院编辑整理

    深度见解

    目前中国垃圾焚烧炉行业下游垃圾焚烧发电企业以大型国企居多,企业体量大,部分垃圾焚烧企业具备充足资金发展垃圾焚烧炉生产技术,可针对自身项目需求制造垃圾焚烧炉。该类企业同时涉猎产业链下游中的垃圾焚烧发电、垃圾焚烧供热等行业,通过整合产业链中下游,减少成本支出,提高企业利润。未来垃圾焚烧炉生产行业中小型企业将逐渐退出市场,行业将成为众多大型国企角逐的战场。


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