太原城市垃圾焚烧发电工程应用案例

太原城市垃圾焚烧发电工程是我国*个由国家发展计划委员会正式立项的循环流化床垃圾焚烧工程，也是山西省*个垃圾焚烧发电工程。工程建设规模为日处理垃圾1000t，采用3套333t/d垃圾焚烧余热锅炉，配2套12MW抽汽凝汽式汽轮发电机组，全年发电14864x104kW·h，除去全厂自用电外，每年可上网对外供电9934x104kW·h，利用汽机抽汽年对外供热41×104GJ。

    本工程占地面积6.11hm2，东西宽约220m，南北长约280m，总建筑面积30607m2，绿化系数42%。生产区布置在厂区南部，为厂区的下风向，主要包括焚烧处理主厂房、循环水处理站、各种物料库等建筑物。厂区的上风向，即北半部布置综合楼、食堂、汽车磅房、集中绿化等办公、生活区。在生产区和生活区之间设有绿化隔离带。总平面布置符合工艺要求，紧凑合理，厂前区的广场和集中绿地是全厂的绿化美化重点。厂区布置集垃圾焚烧、余热利用、烟气处理、发电、供热于一体，环境优美，布局合理，为一座花园式的现代化工厂。

    本工程采用日本荏原公司的垃圾焚烧、余热利用和烟气处理技术，安装3台日处理量333t垃圾的双内循环流化床（TIF）垃圾焚烧炉，垃圾设计低位热值5434kJ/kg，辅助燃料采用煤，热值为5700kJ/kg，设计混合燃料低位热值为7524kJ/kg。余热锅炉为自然循环中压单锅筒蒸汽锅炉，额定蒸汽量36t/h，过热蒸汽压力3.82MPa，温度400℃。烟气处理采用半干式反应塔+布袋除尘器方式，在焚烧炉内采用加石灰石一级脱硫。主要技术特点如下：

    1.垃圾焚烧采用日本荏原公司开发研制的双内循环流化床（TIF）焚烧炉，焚烧炉由倾斜炉床、风箱和炉床上的折流墙组成。通过倾斜炉床的布风，空气吹入砂床中。风箱在炉床的下面，被分成几个部分。为产生旋转的砂运动，在进入风箱每一部分前空气流速都预先设定，外侧部分的空气流速比中间部分的空气流速快两倍以上。由于炉床中央空气流动比较缓慢，所以砂的运动也比较缓慢，炉床的这部分称为移动床。移动床的砂沿着砂床的底部缓慢流向床的外侧，在这里砂随空气的剧烈运动吹向折流墙，经过折流墙的反射后到达燃烧室内。这些吹起的砂回到炉床中央后，又溶入到移动床中。入炉垃圾首先经过移动床的热砂烘烤，变干变脆；再经流化床中砂的不同运动变成碎片；直至zui终燃烧。有效利用流化砂的热容量和砂的旋转运动是荏原焚烧炉的显著特点。

    2.焚烧炉和余热锅炉分为两个单独部分，能够更好保持稳定燃烧，对垃圾成分（特别是水份）的变化适应性较好。

    3.焚烧炉点火用燃料采用轻柴油，辅助燃料采用煤，当填加辅助燃料（煤）仍不能维持炉内稳定燃烧时，也采用轻柴油作为辅助燃料。设计中考虑充分利用山西省当地的煤炭资源，保证工厂运行的经济效益。

    4.垃圾渗滤液回喷炉内燃烧处理，减少污水处理的建设成本和运行费用。

    5.布袋除尘器除下的飞灰按危险废弃物进行固化处理，经过搅拌加湿、压缩成型、自然养护后，外运填埋。

    本工程自动控制系统采用DCS集散控制方式，在全厂设立DCS系统的上位管理站对整个垃圾焚烧及发电工程进行集中的统一指挥，主要负责全厂生产运营的协调管理，制定运营计划、调度生产管理、统计产量数据、分析经济效益、提出优化方案，保障全厂的生产和运营在安全、低耗和有效的状况下运行。同时可对上传的信息进行存储、检索、显示、报表和打印等操作，并实现生产信息和指令的下达。

    在垃圾焚烧炉和汽机发电部分设置各自的操作员站、工程师站和过程控制站,主要完成采集信号的显示、报警值的修改和重设、调节阀的远程手动操作、流量积算和系统数据储存、报表制作等工作。工程师站可进行系统调试和运行软件组态和调整。DCS系统在垃圾焚烧处理和发电工艺过程设置了必要的热工检测、自动调节和报警与联锁装置。