生活垃圾焚烧发电厂助燃燃料的选择与论证

朱 悦

（上海环境保护有限公司，上海 200233）

1 助燃系统简介

生活垃圾焚烧发电厂每台焚烧炉均配备有点火燃烧及辅助燃烧系统，该系统可使焚烧炉每小时升温50℃，且满足焚烧炉从冷态升温到850℃的需要。

点火燃烧系统设有点火燃烧器及其控制系统，用途：启炉时，在炉内无垃圾状态下，通过燃油或天然气，配合辅助燃烧器使炉出口温度升至额定运转温度，然后垃圾入炉，以防止垃圾低温燃烧时排烟污染物超标。

辅助燃烧系统设有辅助燃烧器及其控制系统，用途：①与点火燃烧器配合启炉；②保持炉膛出口温度在850℃以上并停留至少2 s。

为降低电力消耗及方便检修，点火及辅助燃烧器一般选用枪式燃烧器。枪式燃烧器安装孔较小，即使发生点火不良等问题时，也可以比较安全地抽出，以便维修。

同时为降低运行费用，辅助燃烧器一般在炉温降低时自动点火、炉温上升稳定后自动熄火，实现自动控制。

2 助燃系统燃料选择

生活垃圾焚烧发电厂的焚烧炉助燃燃料主要有以下2种型式：①0#轻柴油，配套燃油燃烧器（见图1）；②天然气，配套燃气燃烧器（见图2）。

图1 柴油燃烧器示意

图2 燃气燃烧器示意

一般情况下，燃油燃烧器系统更为复杂，油对管道及设备的磨损率较大，燃气燃烧器易损件相对较少。

3 不同燃料助燃系统投资费用对比分析

以1 000 t/d垃圾焚烧发电厂所配助燃系统为例，不同燃料助燃系统投资费用对比分析结果见表1。在初期投资阶段，燃气助燃系统比燃油助燃系统多投资约26万元。

表1 不同燃料助燃系统投资费用对比分析 万元

4 不同燃料助燃系统运营经济性对比分析

0#轻柴油低位热值一般为42 552 kJ/kg，天然气低位热值一般为36 580 kJ/m3，焚烧炉所需热量相同的情况下，以天然气为标准，0#轻柴油的折算系数约为1.16。

0#轻柴油单价约8 800元/t，设垃圾焚烧发电厂0#轻柴油用量为A1t/a，燃油助燃系统年总成本为：B1＝104＋0.88×A1(万元)。

天然气单价约3.80元/m3，设垃圾焚烧发电厂天然气的使用量为A2m3/a，燃气助燃系统年总成本为：B2＝130＋3.8×A2=130＋0.440 8×A1(万元)。

从图3可看出，当年消耗柴油量（折算量）约59 t时，燃油、燃气助燃系统总成本相同。故当消耗柴油量小于59 t时，燃油成本低于燃气成本，拟选用燃油方案，当消耗柴油量大于59 t时，燃油成本高于燃气成本，拟选用燃气方案。

图3 燃油与燃气运行费用的关系

现有垃圾焚烧发电厂垃圾处理量一般在600 t以上，依据垃圾焚烧发电厂运营实际情况，单台焚烧炉每年启炉需油量均远大于59 t，故选用燃气助燃系统的方案经济性更优。

5 不同燃料助燃系统运行维护、安全性、环保及供需关系等对比分析

不同燃料助燃系统对比分析结果见表2。

表2 不同燃料助燃系统对比分析

6 结论

垃圾焚烧发电厂燃油助燃系统初期投资较低，但运行费用较大，系统较为复杂，维护量较大，燃烧产物污染相对严重，且将可能面临柴油限量供应等问题，而燃气助燃系统运营较为经济，供应稳定，燃料清洁，可从根本上改善环境质量，故焚烧炉助燃燃料采用天然气较佳。

［1］张作霞，岳学峰.浅析锅炉运行过程中配风的自动控制［J］.节能，2004（4）：37-38.

［2］张益，赵由才.城市生活垃圾焚烧技术［M］.北京：化学工业出版社，2000.