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1 晉江市的垃圾概況

晉江市是由商貿(mào)市場和眾多鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)發(fā)展起來的工貿(mào)型城市，其產(chǎn)生的垃圾主要為生活垃圾與工業(yè)垃圾的混合垃圾。隨著該市紡織、制鞋、食品、化工、塑料制品等工業(yè)高速發(fā)展，晉江垃圾的構(gòu)成發(fā)生了質(zhì)和量的變化，所產(chǎn)生的垃圾中廚余垃圾、廢舊塑料、廢舊橡膠、廢布、廢紙等有機(jī)物增加，垃圾的可燃成分增多。

垃圾中的可燃成分越多，越容易燃燒。經(jīng)對晉江市垃圾的采樣分析得知，垃圾低位熱值為5357.6～8682.9kJ/kg，垃圾的含水率為37.45％～52.31％，垃圾容重350kg/m3。晉江市的垃圾元素分析見表1。

 2 晉江市垃圾焚燒發(fā)電綜合處理廠概況

為治理晉江市城市生活垃圾的污染，改善環(huán)境質(zhì)量，晉江市新建的垃圾焚燒發(fā)電綜合處理廠，以焚燒生活垃圾為主，并利用垃圾焚燒余熱發(fā)電。2004年3月動工興建，2005年6月建設(shè)完工，正常運(yùn)行并網(wǎng)發(fā)電，產(chǎn)生了良好的社會、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境效益。

該垃圾處理綜合發(fā)電廠位于晉江市西北側(cè)，距離市區(qū)約3km。廠址在建廠前是一片山坳地，南、東、西側(cè)均為山體，場地主要為荒草地；標(biāo)高約在83～99m之間，北側(cè)緊鄰城市道路。本次設(shè)計對建設(shè)場地進(jìn)行了土方平整，經(jīng)過平整，場地的標(biāo)高為90m。

整個廠區(qū)大致分為生產(chǎn)區(qū)、辦公區(qū)和生活區(qū)。生產(chǎn)區(qū)位于廠區(qū)的西部及中部，由主廠房、汽機(jī)間、主控及附建樓、循環(huán)泵房、冷卻塔、加壓泵房、地磅房、油庫、空壓站及污水處理站、灰?guī)斓冉M成，生產(chǎn)流程合理簡便、布局緊湊。工廠共設(shè)有三個對外的出入口與規(guī)劃城市道路相連接。

3 工程規(guī)模

該垃圾焚燒發(fā)電綜合處理廠分二期建設(shè)，工廠總占地面積約8.5萬m2，最終規(guī)模為垃圾日處理能力2000t，垃圾焚燒后產(chǎn)生的熱能用于發(fā)電。一期工程設(shè)計采用四爐三機(jī)方案，四爐為250t/d·SLC250-3.82/400二段式（逆推+順推）爐排垃圾焚燒鍋爐，三機(jī)均為N7.5-3.43型冷凝式汽輪發(fā)電機(jī)組。先期安裝好三爐二機(jī)，預(yù)留一爐一機(jī)工藝位置。土建主廠房一次性建設(shè)好，預(yù)留二期工程的擴(kuò)建場地。垃圾焚燒發(fā)電廠一期工程主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)見表2。

4 工藝流程

4.1 焚燒爐技術(shù)

（1）設(shè)備裝置

垃圾焚燒鍋爐選用二段式垃圾焚燒爐排爐，該垃圾焚燒爐通過逆推+順推的二段式爐排使垃圾得到更充分的燃燒，進(jìn)一步降低了灰渣的熱酌減率。用于助燃的一次風(fēng)經(jīng)過兩級預(yù)熱后溫度達(dá)到230℃左右，使入爐的垃圾快速干燥、著火和燃燒。焚燒爐的過量空氣系數(shù)設(shè)計在1.6以上，以保持爐內(nèi)充足的氧量。在焚燒爐的上方，高速噴入高溫二次風(fēng)，使煙氣得到充分?jǐn)_動，延長其在爐膛內(nèi)的停留時間，以改善燃燒狀況，確保爐膛中煙氣溫度達(dá)到850℃并停留2s以上，從而減少二英的生成。焚燒爐的自動控制裝置以西門子S7-300型PLC元件為核心，實(shí)現(xiàn)了燃燒的全自動控制。考慮到垃圾水分熱值隨季節(jié)變化較大的情況，為保持焚燒爐運(yùn)行穩(wěn)定，焚燒爐設(shè)有噴油助燃系統(tǒng)。

（2）垃圾焚燒鍋爐形式及其參數(shù)

鍋爐形式：單氣包、三通道、二段式垃圾焚燒爐排爐。主要技術(shù)參數(shù)：蒸發(fā)量22.6t/h；過熱蒸汽壓力3.82MPa；過熱蒸汽溫度400℃；鍋爐效率73%；燃燒方式為層燃；點(diǎn)火方式為噴油點(diǎn)火；垃圾處理量250t/d。

（3）燃燒系統(tǒng)主要輔助設(shè)備（見表3）

4.2 煙氣凈化工藝設(shè)備

（1）煙氣凈化系統(tǒng)采用“循環(huán)懸浮式半干法煙氣凈化裝置+袋式除塵器”。從垃圾焚燒鍋爐出來的煙氣，通過在循環(huán)流化床反應(yīng)塔的底部對沖進(jìn)入反應(yīng)塔；霧化水由反應(yīng)塔喉部的雙流體霧化噴嘴噴入反應(yīng)塔，并以很高的傳質(zhì)速率在反應(yīng)塔中與煙氣混合，煙氣中的小液滴和氫氧化鈣顆粒以很高的傳質(zhì)速率與煙氣中的酸性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而脫除掉二氧化硫、氯化氫等酸性氣體；然后煙氣從反應(yīng)塔的頂部排出，經(jīng)袋式除塵器除去灰塵，同時在袋式除塵器入口的煙道處加入一定量的活性炭粉，均勻彌散在煙氣中，并在袋式除塵器的表面形成一層吸附層，對重金屬和二英有良好的吸附作用，使排出煙氣達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，處理后的干凈煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)排入煙囪排放。

（2）布袋除塵器收集下來的飛灰，采用氣力輸送方式輸送到儲倉，儲倉有效容積為300m3，可存放約5～6d的灰量。除灰系統(tǒng)流程見下圖。

4.3 汽輪發(fā)電機(jī)組

（1）由于目前國家政策鼓勵垃圾焚燒發(fā)電廠并網(wǎng)供電，且不受電網(wǎng)調(diào)峰影響，售電收入成為垃圾焚燒發(fā)電廠的主要經(jīng)濟(jì)來源�？紤]將垃圾焚燒產(chǎn)生的全部熱能轉(zhuǎn)化為電能，因此該設(shè)計選擇了凝汽式發(fā)電機(jī)組，所產(chǎn)生的蒸汽全部用于發(fā)電。該工程發(fā)電機(jī)組選用N7.5-3.43型中溫中壓凝汽式汽輪機(jī)，并配QFW-7.5-2型7.5MW汽輪發(fā)電機(jī)。

（2）汽輪機(jī)型號為N7.5-3.43；額定轉(zhuǎn)速為3000r/min；額定功率7.5MW；主氣門前進(jìn)汽壓力3.43MPa；主氣門前進(jìn)汽溫度400℃；額定進(jìn)氣量40.5t/h。發(fā)電機(jī)型號為QFW-7.5-2；額定功率7.5MW；功率因數(shù)0.8；額定轉(zhuǎn)速3000r/min；額定電壓10.5kV；采用交流無刷勵磁。

4.4 控制方式及自動化水平

（1）為滿足垃圾自動燃燒系統(tǒng)對自控的要求，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行，電廠以集散控制系統(tǒng)（DCS）為核心，實(shí)現(xiàn)了機(jī)、爐、電及尾氣凈化系統(tǒng)的分散控制和集中監(jiān)控。主控制室可對廠區(qū)內(nèi)系統(tǒng)、設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，完成機(jī)組正常運(yùn)行工況的啟動和監(jiān)視控制，出現(xiàn)異常工況時可進(jìn)行緊急處理和停機(jī)。

（2）DCS分為現(xiàn)場運(yùn)行控制級、管理操作級和企業(yè)管理級�，F(xiàn)場運(yùn)行控制級的處理器、通訊及電源采用冗余模式，管理操作級由操作員站、工程師站組成，并通過以太網(wǎng)進(jìn)入企業(yè)管理級。數(shù)據(jù)、信息可進(jìn)行廠級網(wǎng)絡(luò)共享。DCS系統(tǒng)預(yù)留通訊接口以便與發(fā)電控制保護(hù)系統(tǒng)、尾氣控制系統(tǒng)以及其它遠(yuǎn)程終端等控制系統(tǒng)進(jìn)行通訊。

（3）為保證機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，DCS可自動檢測所有必要的測量信號和設(shè)備狀態(tài)信號（包括用于性能計算的信號）。特別重要的關(guān)鍵參數(shù)（如汽包水位）設(shè)計成三重冗余變送器測量，一些重要的關(guān)鍵參數(shù)（如主蒸汽壓力、爐膛壓力等）設(shè)計為雙重冗余變送器測量。

4.5 垃圾儲存及其設(shè)備

（1）垃圾坑15000m3，可容納垃圾6000t，存放6d的生活垃圾。垃圾坑采用密封設(shè)計，為封閉的負(fù)壓空間。垃圾坑是全廠惡臭的主要來源，提高其負(fù)壓、加大換氣次數(shù)能夠較好地控制惡臭的污染；鼓風(fēng)機(jī)取風(fēng)口位置設(shè)在垃圾倉內(nèi)，垃圾散發(fā)的臭氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)送進(jìn)焚燒爐內(nèi)和垃圾一起燃燒，從而可有效消除異味。垃圾坑的滲濾液匯集到集水坑，由潛污泵打入污水密封容器，送污水處理廠處理。

（2）垃圾庫內(nèi)設(shè)兩臺液壓抓斗（六瓢抓斗）橋式起重機(jī)，起重量為10t，抓斗容積為6.3m3，用于垃圾倉內(nèi)垃圾的倒運(yùn)、存堆和向爐前垃圾料斗供垃圾。垃圾在垃圾倉內(nèi)經(jīng)過3～5d的發(fā)酵后，經(jīng)垃圾抓斗抓起送入焚燒爐的進(jìn)料斗內(nèi)。控制操作采用集中監(jiān)測控制，以監(jiān)測設(shè)備的啟停及事故的顯示。

晉江市垃圾焚燒發(fā)電綜合處理廠項(xiàng)目的建設(shè)與運(yùn)行對解決晉江環(huán)境污染、發(fā)展當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、發(fā)揮了積極作用。

5 技術(shù)經(jīng)濟(jì)及社會環(huán)境效益

（1）晉江市垃圾焚燒發(fā)電綜合處理廠一期工程建成投產(chǎn)發(fā)電后，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)均達(dá)到設(shè)計要求，機(jī)爐正常運(yùn)行，已連續(xù)安全運(yùn)行250天，累計焚燒處理垃圾14.3萬t，發(fā)電4128.57萬kW。

（2）福建省環(huán)境監(jiān)測中心等單位2005年12月對該項(xiàng)目進(jìn)行了環(huán)保監(jiān)測，其煙氣排放完全達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求。檢測結(jié)果如下：煙塵排放濃度11.4mg/m3；SO2排放濃度10mg/m3；NOX排放濃度237mg/m3；CO排放濃度30mg/m3；二英排放濃度0.08（I-TEQng/Nm3）。

6 結(jié)語

城市生活垃圾焚燒發(fā)電處理方法已成為我國處理廢棄物最主要、最有效的技術(shù)之一。垃圾焚燒發(fā)電處理不僅能使能量資源得到再生利用，而且能減少約90%的廢物體積，因此在土地資源非常寶貴的東部沿海地區(qū)，焚燒發(fā)電將會逐步發(fā)展成為這些地區(qū)生活垃圾處理的主要手段。但由于各地的垃圾成分和熱值不同，對垃圾焚燒處理的具體要求也會有所不同，這將直接影響垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)及整個發(fā)電廠的設(shè)備工藝選型。因此，必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況來建設(shè)合理的垃圾焚燒發(fā)電廠，并充分利用國外先進(jìn)技術(shù)及國內(nèi)已有技術(shù)，做到技術(shù)先進(jìn)、投資合理。

參考文獻(xiàn)：

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