垃圾电厂焚烧系统技术特点分析

于国富

（广东天安项目管理有限公司，广东广州510663）

1 工程概况

广州市第三资源热力电厂位于广州市黄埔区九龙镇福山村，总占地面积76 728 m2，平面布置结合项目的工艺流程、设备布置和物流方向要求，并充分结合现场的地形条件，按节约用地、布局紧凑又便于施工和生产管理的原则，同时适当利用道路和绿化带合理布局各功能分区。

2 焚烧系统技术特点

2.1 垃圾储存和输送系统

垃圾收贮系统主要功能为计量、收集及暂时贮存垃圾，主要包括下列设备设施：地磅（不在本次范围内）、卸料平台、垃圾倾卸门、垃圾储存坑。垃圾经物流入口后由园区电子汽车衡进行称重，在地衡前后均设有检视缓冲区。垃圾车经坡道驶入主厂房卸料大厅，大厅内南北两侧各设9个垃圾倾卸门，每个密封门前设有白色斑马线标志；在每个卸料门前设置高度为300 mm的车挡。垃圾储存坑为密闭的，并具有防渗防腐抗浮功能的钢筋混凝土池，可存储5～7天以上额定垃圾焚烧量。每个垃圾池上方设3台17 t垃圾吊车，统一导轨布置，垃圾池侧上方布置吊车控制室，在储存坑墙及其周边操作人员视力死角处设摄像头，垃圾储存坑两侧配置维修平台，维修平台上方设有检修用的电动葫芦；垃圾储存坑中间位置上方设置有垃圾吊整体检修电动葫芦。

2.2 垃圾焚烧系统

垃圾焚烧系统主要由焚烧炉、余热锅炉系统组成，本项目焚烧炉为独立配置，共6台炉。垃圾由垃圾吊车从垃圾池吊入料斗后进入落料槽，根据燃烧控制的指令，使用液压式推料器按设定的速度将垃圾推入炉内，通过炉排的运动，可将垃圾不断搅动并将其推向前进。炉渣通过出渣机、振动输送机、溜槽等设备，最后送至灰渣池。操作员可通过设置在焚烧炉后端的摄像头，在中控室工业电视上监控垃圾燃烧状态。焚烧炉内墙采用耐高温、耐磨损、耐腐蚀的材料制作，炉排周围采用极耐磨的碳化硅材料及耐腐蚀刚玉莫来石，其他部位采用可塑耐火材料。余热锅炉为焚烧炉独立配置，为单锅筒自然循环卧式锅炉，共6台。为控制氮氧化物的排放，第一烟道上预留了炉内选择性非催化还原脱氮系统（SNCR）的接口及浓缩液回喷接口。锅炉设有水冷系统、过热系统、汽水系统、除灰渣系统、风烟系统、燃烧系统、排汽（气）系统和疏水系统等。

2.3 启动和辅助燃烧系统

焚烧炉燃烧系统的燃料为0#柴油，由厂供油站通过油泵及管道输送至锅炉启动、辅助燃烧器。启动、辅助燃烧器由点火器、燃料阀单元、燃烧空气单元、风机、程控器及附件组成。该系统能使整个炉膛从冷态均匀加热至约850℃，以满足锅炉投料燃烧。燃烧系统设就地MCC、控制柜和介质调整装置，并提供泄漏报警保护装置等设备，燃烧器可实现就地/DCS操作，操作员能够对燃烧器进行点火、停止和紧急停止的操作。

2.4 垃圾热能利用系统

本项目配置4台25 MW汽轮发电机，并配套相应发电机组，发电机出口电压为10.5 kV。汽轮机设有四级非调整抽汽，分别向空气预热器、除氧器、低压加热器等供汽。汽机排汽进入空冷凝汽器被冷却为凝结水，当汽轮机停机或故障时，主蒸汽可通过汽机旁路，经减温减压后排入空冷凝汽器，使焚烧炉在汽轮发电机组不发电时仍能继续全量焚烧垃圾。当汽机负荷低，抽汽压力不能满足空气预热器和除氧器用汽需要时，可通过一组减温减压器将主蒸汽转换成所需参数的蒸汽取代抽汽向这些设备供汽。排汽装置下部热井中的凝结水由凝结水泵经轴封加热器、过冷器、低压加热器等设备加热后进入除氧器。汽水损失由除盐水系统补充。当机组检修或事故停机时，主蒸汽经减温减压后，送至空冷凝汽器进行冷却，其凝结水送至除氧器。发电机型号为QF-25-10.5，额定电压10.5 kV，额定功率25 MW，采用无刷励磁系统，发电机采用强制空气冷却系统。

2.5 烟气净化系统

每台焚烧炉对应配套设置一套烟气净化系统，炉内设脱硝（SNCR）系统，炉后设半干法反应器（旋转喷雾塔）、活性炭及熟石灰干粉喷射系统、袋式除尘器，在烟囱之前设置一个引风机，在烟筒上设有烟气在线监测系统。该系统可实现就地、远程操作。

2.6 自动控制系统

本工程采用以微机为基础的集散型控制系统（DCS），全部重要参数上传到中央控制室。以DCS为核心构成的控制系统负责完成对6台垃圾焚烧炉和余热锅炉、6台炉的烟气净化系统、4台汽轮发电机组及其辅助系统（主要包括化学水处理、汽水取样、加药系统、循环水加药系统等）的监控，包括模拟量控制系统（MCS）、顺序控制系统（SCS）、汽机数字电液调节系统（DEH）、汽轮机紧急跳闸系统（ETS）、汽机安全监视系统（TSI）、电气监控系统（ECS）等，控制系统由过程控制站、工程师站、操作员站、历史数据站、通信网络、现场仪表等构成，控制站采用双机热备结构。通信系统为双缆冗余，部分重要输入输出考虑冗余，参与保护的参数实现三取二，确保安全、可靠。

2.7 供（配）电方案

由于用电负荷主要集中于焚烧厂房及汽机厂房，厂用电配电主要采用放射式配电方式，10 kV厂用电负荷由10 kV配电柜直接供电，低压厂用大型电动机，一般55 kW及以上由低压配电柜直接配电，就地装设事故急停按钮，其余小容量设备在厂房内按功能区域分别设置就地动力分配电箱进行配电，具体见设计图纸。

根据用电负荷计算，第三资源热力电厂内低压自用电19 500 kVA。焚烧厂分别设4个低压配电室，分别是主控厂房高低压配电室1个，内设高压开关柜、4台2 500 kVA低压厂用变压器、2台2 000 kVA低压变压器及低压配电装置；焚烧厂房配电室对称布置，内设高压开关柜、3台1600kVA和1台2000kVA低压厂用变压器及低压配电装置；炉前设配电室，内设高压开关柜、2台2 000 kVA低压厂用变压器及低压配电装置。

焚烧厂房对称布置，每侧分别设置柴油发电机间及相应的保安配电室，为全厂提供保安电源。

变压器选用低耗节能产品。各厂内变压器均互为备用，当任何一台厂用工作变压器故障跳闸时，备用变压器自动投入，由备用变压器承担故障变压器的所有负荷。

本项目设800 kW柴油发电机组为事故应急保安电源。保安电源和正常电源之间设置电气及机械联锁并带自投自复装置，确保两电源不同时投入。当汽轮发电机组故障停止运作时，能在15 s内自动启动反送电程序对中央控制室、冷却系统、锅炉给水泵、DCS系统、消防系统等重要负荷供电，主要保障机组安全停炉停机负荷。保安负荷主要有：一台锅炉给水泵、汽机交流润滑油泵、通信电源、计算机监控系统电源、自动化控制系统和调节装置、电动执行装置、消防动力负荷、火灾自动报警系统、重要区域照明负荷等。

部分易燃易爆场所，用电设备及控制回路采用防爆电器，并且按照规程要求安装防雷接地保护系统。

设直流配电装置及不间断电源配电系统，为全厂的继电保护、控制、信号、通信、事故照明和发电机事故直流油泵等提供直流电源。

2.8 输（送）电系统

拟在厂区红线内设一座110 kV升压站。110 kV母线采用单母线分段接线，主要设备可采用GIS成套设备。110 kV主变压器采用4台SZ-31500/110电力变压器，上网电力从主厂房内10 kV配电装置经4路电缆接入110 kV升压站主变压器。

本项目汽轮发电机组额定发电功率为4×25 MW，厂内自耗电计算负荷约占18%。汽轮发电机组所发电能，除了供厂内自用外，其他全部上网售电。

3 结语

综上所述，垃圾电厂焚烧系统在垃圾处理的全过程中起到了至关重要的作用，是生活垃圾处理连续、安全、稳定进行的重要保障，其能更好地解决焚烧生产运行中特殊情况下的垃圾处理矛盾。在焚烧系统的选择上，应选用可靠经济的技术方案，从而提高生产系统运行的连续性、可靠性。