垃圾電廠焚燒系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)分析

于國(guó)富

（廣東天安項(xiàng)目管理有限公司，廣東廣州510663）

1 工程概況

廣州市第三資源熱力電廠位于廣州市黃埔區(qū)九龍鎮(zhèn)福山村，總占地面積76 728 m2，平面布置結(jié)合項(xiàng)目的工藝流程、設(shè)備布置和物流方向要求，并充分結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的地形條件，按節(jié)約用地、布局緊湊又便于施工和生產(chǎn)管理的原則，同時(shí)適當(dāng)利用道路和綠化帶合理布局各功能分區(qū)。

2 焚燒系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)

2.1 垃圾儲(chǔ)存和輸送系統(tǒng)

垃圾收貯系統(tǒng)主要功能為計(jì)量、收集及暫時(shí)貯存垃圾，主要包括下列設(shè)備設(shè)施：地磅（不在本次范圍內(nèi)）、卸料平臺(tái)、垃圾傾卸門(mén)、垃圾儲(chǔ)存坑。垃圾經(jīng)物流入口后由園區(qū)電子汽車(chē)衡進(jìn)行稱(chēng)重，在地衡前后均設(shè)有檢視緩沖區(qū)。垃圾車(chē)經(jīng)坡道駛?cè)胫鲝S房卸料大廳，大廳內(nèi)南北兩側(cè)各設(shè)9個(gè)垃圾傾卸門(mén)，每個(gè)密封門(mén)前設(shè)有白色斑馬線標(biāo)志；在每個(gè)卸料門(mén)前設(shè)置高度為300 mm的車(chē)擋。垃圾儲(chǔ)存坑為密閉的，并具有防滲防腐抗浮功能的鋼筋混凝土池，可存儲(chǔ)5～7天以上額定垃圾焚燒量。每個(gè)垃圾池上方設(shè)3臺(tái)17 t垃圾吊車(chē)，統(tǒng)一導(dǎo)軌布置，垃圾池側(cè)上方布置吊車(chē)控制室，在儲(chǔ)存坑墻及其周邊操作人員視力死角處設(shè)攝像頭，垃圾儲(chǔ)存坑兩側(cè)配置維修平臺(tái)，維修平臺(tái)上方設(shè)有檢修用的電動(dòng)葫蘆；垃圾儲(chǔ)存坑中間位置上方設(shè)置有垃圾吊整體檢修電動(dòng)葫蘆。

2.2 垃圾焚燒系統(tǒng)

垃圾焚燒系統(tǒng)主要由焚燒爐、余熱鍋爐系統(tǒng)組成，本項(xiàng)目焚燒爐為獨(dú)立配置，共6臺(tái)爐。垃圾由垃圾吊車(chē)從垃圾池吊入料斗后進(jìn)入落料槽，根據(jù)燃燒控制的指令，使用液壓式推料器按設(shè)定的速度將垃圾推入爐內(nèi)，通過(guò)爐排的運(yùn)動(dòng)，可將垃圾不斷攪動(dòng)并將其推向前進(jìn)。爐渣通過(guò)出渣機(jī)、振動(dòng)輸送機(jī)、溜槽等設(shè)備，最后送至灰渣池。操作員可通過(guò)設(shè)置在焚燒爐后端的攝像頭，在中控室工業(yè)電視上監(jiān)控垃圾燃燒狀態(tài)。焚燒爐內(nèi)墻采用耐高溫、耐磨損、耐腐蝕的材料制作，爐排周?chē)捎脴O耐磨的碳化硅材料及耐腐蝕剛玉莫來(lái)石，其他部位采用可塑耐火材料。余熱鍋爐為焚燒爐獨(dú)立配置，為單鍋筒自然循環(huán)臥式鍋爐，共6臺(tái)。為控制氮氧化物的排放，第一煙道上預(yù)留了爐內(nèi)選擇性非催化還原脫氮系統(tǒng)（SNCR）的接口及濃縮液回噴接口。鍋爐設(shè)有水冷系統(tǒng)、過(guò)熱系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、除灰渣系統(tǒng)、風(fēng)煙系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、排汽（氣）系統(tǒng)和疏水系統(tǒng)等。

2.3 啟動(dòng)和輔助燃燒系統(tǒng)

焚燒爐燃燒系統(tǒng)的燃料為0#柴油，由廠供油站通過(guò)油泵及管道輸送至鍋爐啟動(dòng)、輔助燃燒器。啟動(dòng)、輔助燃燒器由點(diǎn)火器、燃料閥單元、燃燒空氣單元、風(fēng)機(jī)、程控器及附件組成。該系統(tǒng)能使整個(gè)爐膛從冷態(tài)均勻加熱至約850℃，以滿足鍋爐投料燃燒。燃燒系統(tǒng)設(shè)就地MCC、控制柜和介質(zhì)調(diào)整裝置，并提供泄漏報(bào)警保護(hù)裝置等設(shè)備，燃燒器可實(shí)現(xiàn)就地/DCS操作，操作員能夠?qū)θ紵鬟M(jìn)行點(diǎn)火、停止和緊急停止的操作。

2.4 垃圾熱能利用系統(tǒng)

本項(xiàng)目配置4臺(tái)25 MW汽輪發(fā)電機(jī)，并配套相應(yīng)發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)出口電壓為10.5 kV。汽輪機(jī)設(shè)有四級(jí)非調(diào)整抽汽，分別向空氣預(yù)熱器、除氧器、低壓加熱器等供汽。汽機(jī)排汽進(jìn)入空冷凝汽器被冷卻為凝結(jié)水，當(dāng)汽輪機(jī)停機(jī)或故障時(shí)，主蒸汽可通過(guò)汽機(jī)旁路，經(jīng)減溫減壓后排入空冷凝汽器，使焚燒爐在汽輪發(fā)電機(jī)組不發(fā)電時(shí)仍能繼續(xù)全量焚燒垃圾。當(dāng)汽機(jī)負(fù)荷低，抽汽壓力不能滿足空氣預(yù)熱器和除氧器用汽需要時(shí)，可通過(guò)一組減溫減壓器將主蒸汽轉(zhuǎn)換成所需參數(shù)的蒸汽取代抽汽向這些設(shè)備供汽。排汽裝置下部熱井中的凝結(jié)水由凝結(jié)水泵經(jīng)軸封加熱器、過(guò)冷器、低壓加熱器等設(shè)備加熱后進(jìn)入除氧器。汽水損失由除鹽水系統(tǒng)補(bǔ)充。當(dāng)機(jī)組檢修或事故停機(jī)時(shí)，主蒸汽經(jīng)減溫減壓后，送至空冷凝汽器進(jìn)行冷卻，其凝結(jié)水送至除氧器。發(fā)電機(jī)型號(hào)為QF-25-10.5，額定電壓10.5 kV，額定功率25 MW，采用無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)采用強(qiáng)制空氣冷卻系統(tǒng)。

2.5 煙氣凈化系統(tǒng)

每臺(tái)焚燒爐對(duì)應(yīng)配套設(shè)置一套煙氣凈化系統(tǒng)，爐內(nèi)設(shè)脫硝（SNCR）系統(tǒng)，爐后設(shè)半干法反應(yīng)器（旋轉(zhuǎn)噴霧塔）、活性炭及熟石灰干粉噴射系統(tǒng)、袋式除塵器，在煙囪之前設(shè)置一個(gè)引風(fēng)機(jī)，在煙筒上設(shè)有煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)就地、遠(yuǎn)程操作。

2.6 自動(dòng)控制系統(tǒng)

本工程采用以微機(jī)為基礎(chǔ)的集散型控制系統(tǒng)（DCS），全部重要參數(shù)上傳到中央控制室。以DCS為核心構(gòu)成的控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成對(duì)6臺(tái)垃圾焚燒爐和余熱鍋爐、6臺(tái)爐的煙氣凈化系統(tǒng)、4臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)組及其輔助系統(tǒng)（主要包括化學(xué)水處理、汽水取樣、加藥系統(tǒng)、循環(huán)水加藥系統(tǒng)等）的監(jiān)控，包括模擬量控制系統(tǒng)（MCS）、順序控制系統(tǒng)（SCS）、汽機(jī)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（DEH）、汽輪機(jī)緊急跳閘系統(tǒng)（ETS）、汽機(jī)安全監(jiān)視系統(tǒng)（TSI）、電氣監(jiān)控系統(tǒng)（ECS）等，控制系統(tǒng)由過(guò)程控制站、工程師站、操作員站、歷史數(shù)據(jù)站、通信網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)儀表等構(gòu)成，控制站采用雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)。通信系統(tǒng)為雙纜冗余，部分重要輸入輸出考慮冗余，參與保護(hù)的參數(shù)實(shí)現(xiàn)三取二，確保安全、可靠。

2.7 供（配）電方案

由于用電負(fù)荷主要集中于焚燒廠房及汽機(jī)廠房，廠用電配電主要采用放射式配電方式，10 kV廠用電負(fù)荷由10 kV配電柜直接供電，低壓廠用大型電動(dòng)機(jī)，一般55 kW及以上由低壓配電柜直接配電，就地裝設(shè)事故急停按鈕，其余小容量設(shè)備在廠房?jī)?nèi)按功能區(qū)域分別設(shè)置就地動(dòng)力分配電箱進(jìn)行配電，具體見(jiàn)設(shè)計(jì)圖紙。

根據(jù)用電負(fù)荷計(jì)算，第三資源熱力電廠內(nèi)低壓自用電19 500 kVA。焚燒廠分別設(shè)4個(gè)低壓配電室，分別是主控廠房高低壓配電室1個(gè)，內(nèi)設(shè)高壓開(kāi)關(guān)柜、4臺(tái)2 500 kVA低壓廠用變壓器、2臺(tái)2 000 kVA低壓變壓器及低壓配電裝置；焚燒廠房配電室對(duì)稱(chēng)布置，內(nèi)設(shè)高壓開(kāi)關(guān)柜、3臺(tái)1600kVA和1臺(tái)2000kVA低壓廠用變壓器及低壓配電裝置；爐前設(shè)配電室，內(nèi)設(shè)高壓開(kāi)關(guān)柜、2臺(tái)2 000 kVA低壓廠用變壓器及低壓配電裝置。

焚燒廠房對(duì)稱(chēng)布置，每側(cè)分別設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)間及相應(yīng)的保安配電室，為全廠提供保安電源。

變壓器選用低耗節(jié)能產(chǎn)品。各廠內(nèi)變壓器均互為備用，當(dāng)任何一臺(tái)廠用工作變壓器故障跳閘時(shí)，備用變壓器自動(dòng)投入，由備用變壓器承擔(dān)故障變壓器的所有負(fù)荷。

本項(xiàng)目設(shè)800 kW柴油發(fā)電機(jī)組為事故應(yīng)急保安電源。保安電源和正常電源之間設(shè)置電氣及機(jī)械聯(lián)鎖并帶自投自復(fù)裝置，確保兩電源不同時(shí)投入。當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)組故障停止運(yùn)作時(shí)，能在15 s內(nèi)自動(dòng)啟動(dòng)反送電程序?qū)χ醒肟刂剖?、冷卻系統(tǒng)、鍋爐給水泵、DCS系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等重要負(fù)荷供電，主要保障機(jī)組安全停爐停機(jī)負(fù)荷。保安負(fù)荷主要有：一臺(tái)鍋爐給水泵、汽機(jī)交流潤(rùn)滑油泵、通信電源、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)電源、自動(dòng)化控制系統(tǒng)和調(diào)節(jié)裝置、電動(dòng)執(zhí)行裝置、消防動(dòng)力負(fù)荷、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、重要區(qū)域照明負(fù)荷等。

部分易燃易爆場(chǎng)所，用電設(shè)備及控制回路采用防爆電器，并且按照規(guī)程要求安裝防雷接地保護(hù)系統(tǒng)。

設(shè)直流配電裝置及不間斷電源配電系統(tǒng)，為全廠的繼電保護(hù)、控制、信號(hào)、通信、事故照明和發(fā)電機(jī)事故直流油泵等提供直流電源。

2.8 輸（送）電系統(tǒng)

擬在廠區(qū)紅線內(nèi)設(shè)一座110 kV升壓站。110 kV母線采用單母線分段接線，主要設(shè)備可采用GIS成套設(shè)備。110 kV主變壓器采用4臺(tái)SZ-31500/110電力變壓器，上網(wǎng)電力從主廠房?jī)?nèi)10 kV配電裝置經(jīng)4路電纜接入110 kV升壓站主變壓器。

本項(xiàng)目汽輪發(fā)電機(jī)組額定發(fā)電功率為4×25 MW，廠內(nèi)自耗電計(jì)算負(fù)荷約占18%。汽輪發(fā)電機(jī)組所發(fā)電能，除了供廠內(nèi)自用外，其他全部上網(wǎng)售電。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，垃圾電廠焚燒系統(tǒng)在垃圾處理的全過(guò)程中起到了至關(guān)重要的作用，是生活垃圾處理連續(xù)、安全、穩(wěn)定進(jìn)行的重要保障，其能更好地解決焚燒生產(chǎn)運(yùn)行中特殊情況下的垃圾處理矛盾。在焚燒系統(tǒng)的選擇上，應(yīng)選用可靠經(jīng)濟(jì)的技術(shù)方案，從而提高生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)性、可靠性。