垃圾发电厂

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XX市生活垃圾环保发电项目

（生活垃圾焚烧发电厂）

技术方案

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2009年3月

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目录

第一部分设计和工艺设备水平......................................................................1

第一章总论.................................................................................................1

1项目概况...............................................................................................1

2建设依据...............................................................................................1

3建设条件...............................................................................................2

4垃圾产量与特性....................................................................................3

5总体技术要求........................................................................................5

6主要技术方案........................................................................................8

第二章工艺与机炉配置...............................................................................18

1推荐工艺方案及主要参数....................................................................18

2炉型选择.............................................................................................22

第三章各个子系统的工艺流程及主要设备设计参数.....................................27

1垃圾接收、存储及输送系统.................................................................27

2垃圾焚烧系统......................................................................................34

3余热利用系统......................................................................................52

4烟气净化系统......................................................................................60

5灰渣处理方案......................................................................................70

6自动控制系统......................................................................................72

7电气系统.............................................................................................95

第四章项目建设........................................................................................100

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1总图布置...........................................................................................100

2主要生产及配套设施.........................................................................103

3辅助设施...........................................................................................117

4环境保护和劳动卫生.........................................................................121

5节约能源...........................................................................................133

第五章投资估算........................................................................................136

1.投资估算编制................................................................................136

2.投资估算表...................................................................................136

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第一部分设计和工艺设备水平

第一章总论

1项目概况

项目名称：XX市生活垃圾环保发电项目（生活垃圾焚烧发电厂）

工程厂址：XX市柳江县里雍镇（立冲沟垃圾填埋场）

工程规模：总规模为日焚烧处理城市生活垃圾1200t/d，年焚烧处理城市

生活垃圾40×104吨：

往复式机械炉排焚烧炉3×400t/d，配套半干法烟气净化系统

（旋转喷雾反应塔+活性炭喷射吸附+布袋除尘装置+单元制

烟囱），立式多回程余热锅炉2×32t/h，过热蒸汽

4.0MPa/400℃，

凝汽式汽轮发电机组10MW，过热蒸汽3.8MPa/395℃；

项目建设期：18个月（不含稳定性运行期）。

2建设依据

遵守《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》、《生活垃圾焚烧处理工

程技术规范》外，符合本项目所涉及的总图工程、发电工程、电气工程、自动

化调控工程、给排水工程、通风及空气调节工程、动力工程和建筑、结构工程

等诸多相关工程技术的国家强制性标准的规定。包括但不限于下列技术标准和

规范：

《生活垃圾焚烧污染控制标准》GB18485-2001

《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》CJJ90-2002

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《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》建标[2001]213号

《小型火力发电厂设计规范》GB50049-94

《一般工业固体废弃物贮存处置场污染控制标准》GB18599－2001

《危险废物贮存污染控制标准》GB18597－2001

《恶臭污染物排放标准》GB14554－93

《污水综合排放标准》GB8978－1996

《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348－2008

《建筑施工场界噪声限制》GB12523－90

《城市生活垃圾处理和给水与污水处理工程项目建设用地指标》

建设部，国土资源部

3建设条件

3.1项目用地

本工程厂址选择位于柳江县里雍镇的立冲沟垃圾填埋场，工程用地200

亩。

3.2输电工程

1）根据周边电网情况，拟定垃圾焚烧发电厂电量通过10kV线路上网就

近并入变电站。

3.3厂外供水

1）循环冷却水水源采用市政供给或柳江水

2）本厂生产、生活水源可采用市政供给或柳江水。

3.4污水处理排放

厂区内实施雨污分流，配套建设全场废水处理设施和容积足够的垃圾渗沥

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液事故收集池。

无法回用的生活污水、渗沥液和其他生产废水经过预处理后达到《污水综

合排放标准》（GB8978－1996）表4中的三级标准，其中第一类污染物排放

指标执行《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889－2008）表2标准要求。

经专用管道引至XX市生活垃圾焚烧环保发电项目配套的垃圾渗渗沥液处理厂

集中处理。

冷却水处理后全部循环使用，不外排。

雨水工程结合地形，设置边沟，就近排放。

3.5炉渣处理

炉渣进行综合利用，剩余炉渣运输至市政指定的区域。

3.6飞灰处理

飞灰进行固化/稳定化处理，处理后的飞灰满足危险废物鉴别标准－浸出

毒性鉴别（GB5085.3－2007）的要求。飞灰进入生活垃圾填埋场填埋处置，

符合《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889－2008）中的相关规定要求。

固化/稳定化处理后的飞灰运输至市政指定的区域。

一般工业固体废弃物的贮存执行《一般工业固体废物贮存处置场污染控制

标准》（GB18599－2001）；焚烧飞灰等危险废物的贮存执行《危险废物贮存

污染控制标准》（GB18597－2001）。

4垃圾产量与特性

4.1垃圾产量及预测

1、垃圾产量

本项目服务区域为XX市。焚烧的垃圾为城市生活垃圾，进厂最低垃圾量

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为运行期间日供应1000吨，年供应33.34万吨。

2、垃圾产量预测

根据XX市生活垃圾产生量现状调查，预测2010年，市区人均生活垃圾

产生量为1.2kg/p·d；集镇区人均生活垃圾产生量为1.1kg/p·d；农村人均生

活垃圾产生量为0.6kg/p·d.2020年，XX市域城镇生活垃圾产生量约为

1235.6t/d，农村生活垃圾产生量约为648.14t/d。

4.2垃圾成分分析及热值预测

1、垃圾成分分析

XX市生活垃圾主要是居民生活垃圾，街道保洁垃圾、社会垃圾和少量工

业垃圾等组成。居民生活垃圾主要是易腐有机物、塑料、纸张等构成，其组分

受时间及季节性的较大，街道保洁垃圾所含易腐物较少，泥沙、枯枝落叶、包

装物品等较多；社会垃圾主要指由机关、企事业单位产生的垃圾，其组成大部

分都是以包装物为主，其它成分相对较少。

通过分析可以得出，XX市生活垃圾中可回收物含量较高，塑料和纸张制

品达到约30％，可提高入炉垃圾的热值，有利于垃圾燃烧。但无机物中灰土、

砖瓦等无机物成分也偏多，不利于燃烧的稳定。而垃圾中金属、玻璃等物质含

量很少、不具有回收的价值，含水率约在50％左右和国内其它城市的生活垃

圾含水率基本一致。

2、垃圾热值预测

根据XX市城区生活垃圾成分分析，XX市城区原生垃圾低位热值约为

4,600kJ/kg左右，生活垃圾平均含水率在50％左右。从XX市乃至全国生活

垃圾发展趋势来看，生活垃圾可燃成分和热值是逐年升高的，同时垃圾含水率

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也会有所下降，但变化率不会很显著，预计2010年原生垃圾低位热值预计约

为5,000kJ/kg。能够根据服务区生活垃圾的实际情况和今后的发展，参考全国

其他城市的设计热值，本工程运行期内的入炉垃圾设计值暂按6,700kJ/kg

（1,600kcal/kg）考虑。但垃圾热值随季节变化比较大，为了保证焚烧炉在较

宽的垃圾热值范围内都能稳定的运行，适用范围最低为：4,200kJ/kg（1,000

kcal/kg），最高为9,200kJ/kg（2,200kcal/kg）。

5总体技术要求

XX市生活垃圾焚烧发电厂，将以安全、可靠的焚烧处理生活垃圾为主要

目的，同时高效率、低成本的回收热能发电，包括垃圾接收储存、高温焚烧及

热能回收、汽轮发电机组发电、烟气处理、污水处理、灰渣处理、配套辅助生

产设施、行政管理与技术培训设施、必要生活设施等完整的工程建设内容，全

面满足招标文件提出的各种技术条件和要求（无实质性偏差）。

主要技术原则，包括但不限于：

1、“无害化、减量化和资源化”综合处理城市生活垃圾，遵守国家环境

保护、资源再生和能源利用政策。

2、根据本项目建设特点，依据准确有效的工程建设条件，结合工程所在

地区的建设管理要求，执行最新颁发的国家有关设计规程、规范和标准，保障

生活垃圾焚烧发电厂功能完整协调，环境效益、社会效益和经济效益良好。

3、采用先进、成熟的垃圾高温焚烧技术、热能高效回收技术和烟气净化

技术，保障生活垃圾焚烧发电厂技术先进适用，关键设备引进，在确保工程建

设及工厂运行的各项能源、环保指标，优于或满足国家标准（GB）或规范要

求的同时，提高设备的国产化比例，合理控制工程造价和运行成本。

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4、吸收国内外类似工程建设的成功经验，应用现代高新技术和新型材料，

全厂的总体规划、主要建构筑物造型、二次污染控制、过程检测及控制、区域

绿化等，均将进行优化设计，建设一座现代化的能源环保工厂。

5、主体工艺系统拟定为：

二段往复式机械炉排焚烧炉，3x400t/d；

立式多回程自然循环余热锅炉，3x32t/h，4.0MPa/400℃；

半干法烟气净化处理线，3条（旋转喷雾反应塔/喷浆脱酸+活性炭粉喷射/

吸附重金属、呋喃和二噁英+布袋滤除尘装置/收尘、反应生成物+单元制烟囱/

在线检测、在线监测）；

凝汽式汽轮发电机组2×10MW，过热蒸汽3.8MPa/395℃；

工厂年额定运行时间8,000h/a。

6、二段往复式机械炉排焚烧炉，具有较高负荷适应能力，能保证高温焚

烧运行安全可靠、连续稳定。其中：

焚烧炉设计垃圾热值为6,700kJ/kg（1,600kcal/kg）；

焚烧炉适应垃圾热值变化4,200～9,200kJ/kg（即1,000～2,200kcal/kg）；

无助燃条件下，垃圾焚烧炉适应的最低热值4,600kJ/kg（1,100kcal/kg）。

7、配套有效措施，严格控制二次污染：

渣灰分储、分处，炉渣热灼减率<3%，飞灰及反应生成物固化/稳定化后

送安全填埋；

垃圾接收、储存和焚烧过程中，所有潜在的恶臭气体，均采用有组织控制

和集中处理，包括微负压抽吸至炉膛焚烧、密封并经活性炭粉过滤后高位排放

等；

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焚烧烟气经燃烧控制+装置净化+在线检测/监测后，按控制标准排放且配

套公众监督系统；

垃圾渗沥液采用控水冲洗、独立收集、储存和专管外供，并配置应急槽车

转运接口；

通过选择低噪设备、主动控制噪声，配套必要的消声设备、强制控制噪声，

采用先进的建筑材料和隔声结构、创造局部低噪环境，以及合理布置生产车间

和管理机构，经距离衰减、绿化减噪等，控制厂区和厂界噪声污染。

8、全厂物料均通过计量装置进入DCS，自动综合平衡。

原生垃圾、焚烧残渣、飞灰及反应生物、药剂等均采用全自动称重系统

（2×50t自动电子汽车衡系统）计量；生产与生活用水、达标排放的废水和渗

沥液等自动仪表检测记录。

9、保障机械化、自动化控制水平，配套全厂管理信息化系统（MIS）。

全厂炉、机、电、烟气处理集中控制，采用DCS离散控制技术。重要特

殊单元（如汽车衡、垃圾吊、化学水系统、空压机组等）采用PLC独立控制，

并均与DCS通讯。

10、工艺衔接和车间布置，基于生产工艺流程和安全生产要求，保障人流、

物流顺畅，运行、维护便利。

11、因地制宜，节约用地。

12、合理使用资源，节能节水。

13、保障消防、工业卫生和劳动安全。

14、坚持专业化协作和社会化服务的原则，合理配套公用设施。

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6主要技术方案

依据项目建设目标和建设条件，完整规划3×400t/d生活垃圾焚烧炉、

2×10MW汽轮发电机组等主辅系统和设施的配套要求，工程建设标准、工艺

设计、设备选型、车间布置和总体布置等结合类似工程经验优化设计。保障焚

烧能力、焚烧效果和运行成本适宜，总体技术先进适用。

主要焚烧工艺采用国内有较多业绩的产品（二段往复式机械炉排炉）、烟

气处理设备采用国际知名品牌并具有成功业绩的产品（美国KS或者比利时

SEGHERS高速旋转喷雾反应器），仪表设备采用国内知名品牌产品，确保焚

烧发电厂安全可靠、运行管理便利，技术经济可行，环境保护与资源利用协调。

全厂年运行小时数8,000小时，热能利用全厂热效率达到23%。

6.1垃圾物性

根据XX市现状生活垃圾的物性分析数据，结合国内类似城市的生活垃圾

垃圾热值发展趋势，以及光大国际现有类似工程的实测记录资料，本项目进炉

垃圾设计低位热值确定为：6,700kJ/kg（1,600kcal/kg)，适应垃圾热值波动范

围为：4,200～9,200kJ/kg（1,000～2,200kcal/kg）。

6.2垃圾接收、储存及输送系统

垃圾称量系统采用两套50t的全自动称重装置，配套物料自动平衡管理系

统，不仅可以适应垃圾车进厂高峰时的车流管理，而且采用具有国内先进水平

的自动电子汽车衡系统，计量精确。

垃圾贮坑设计有效容量约为19,000m3，可存储7天的原生生活垃圾。垃

圾贮坑上方靠焚烧炉一侧设有一次风机吸风口，抽吸垃圾贮坑内臭气作为焚烧

炉燃烧空气，并使垃圾贮坑呈负压状态，防止臭味和甲烷气体的积聚和溢出。

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此外，在垃圾贮坑加设通风除臭系统，保证焚烧炉停炉期间垃圾储存坑的臭气

不向外扩散。

垃圾贮坑内设有垃圾渗沥液收集系统，渗沥液从垃圾贮坑的排除采取分层

排出的措施。渗沥液池内的垃圾渗沥液由渗沥液泵抽出后，回喷到炉内燃烧处

理，剩余渗沥液送至厂内渗沥液处理厂进行处理。渗沥液在厂内渗沥液处理站

处理后达标排放。垃圾贮坑和渗沥液收集槽采取特殊防渗设计。垃圾贮坑采用

整体混凝土结构，卸料门采用密封门；垃圾贮坑的卸料口及卸料口以下的坑壁、

坑底内表面采用防水、防腐、防冲击、耐磨的面层材料（环氧基面层材料）。

垃圾上料系统配置2台桥式垃圾抓斗吊车，起重量12t，抓斗容积8m3，

采用变频调速控制，配有PLC自动控制系统，能实现半自动操作（程序化操

作状态）和手动操作二种方式。垃圾吊车及抓斗拟选用国内知名厂商的产品，

具有分系统计量、预报警、超载保护及防摆、防倾、自定位、防冲击（防撞）

和防爆等功能，能进行记录并并在吊车控制室显示统计投料的各种参数，并与

垃圾卸料门的开启进行连锁控制，操作安全可靠。

6.3垃圾焚烧系统

根据焚烧处理垃圾量1200t/d的规模，本工程选用3台二段往复式炉排（逆

推+顺推）垃圾焚烧炉，设计额定负荷为400t/dx6,700kJ/kg（1,600kcal/kg)，

负荷适应能力为（60～110）%额定负荷；保证低位热值为4,600kJ/kg

（1,100kcal/kg）的生活垃圾，在不投油条件下连续稳定焚烧。

二段往复式垃圾焚烧炉排是在充分吸收国内外同类垃圾焚烧炉排成熟、先

进经验的基础上设计的，特别适应国内高水份、低热值的垃圾，该炉排是在保

留逆推式炉排全部优点的基础上，根据多年来运行所积累的经验，针对中国城

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市生活垃圾低热值、高水分的特点，作了全新的设计，具有适应热值范围广、

负荷调节能力大、可控性能好和自动化程度高等特点，适用于处理不分拣的生

活垃圾。在垃圾低位热值达到4,600kJ/kg时，不需要添加辅助燃料，能保证

烟气在炉膛出口温度850℃以上，停留时间不小于2秒，灰渣热灼减量小于

3%。

焚烧炉配置了西门子SIMATICS7-300PLC自控系统，配合供应商自行

开发的燃烧自控软件，可实现蒸发量或炉温的定化自动控制，各动作参数可在

现场和主控室进行监控和调整，大大减轻了运行人员的工作量。

焚烧炉液压传动系统：每台焚烧炉配备一台液压站，每个液压站安装2台

液压泵（1用1备）。液压站由焚烧炉厂家配套从国外进口，保证液压站性能

的先进性和成熟性。

点火及助燃系统：每台焚烧炉配1台点火燃烧器和1台辅助燃烧器。

出渣系统：每台焚烧炉配1台专用湿式出渣机，1台直线振动运渣机和1

台电磁除铁器。

6.4余热利用系统

余热锅炉：采用技术上成熟、可靠并具有一定经济性的中温中压参数

（4.0MPa，400℃）自然循环水管余热锅炉，立式布置，每台炉额定产汽量

32t/h。

汽轮机：设置两台N10-3.8/395凝汽式汽轮机。

发电机：设置两台QF-10空冷汽轮发电机，额定电压10.5kV。

6.5烟气净化系统

采用半干法烟气净化工艺：机械旋转喷雾干燥净化+活性炭吸附+布袋除尘

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+单元制烟囱+SNCR（预留）。

布袋除尘器：布袋除尘器的滤料选用国产纯PTFE（聚四氟乙烯）滤料。

二噁英处理：借助完善的自动控制系统控制炉膛内烟气≥850℃条件下停

留时间大于2s，防止二噁英的生成。并通过炉后半干法烟气设施确保二噁英

排放不大于0.1ngTEQ/Nm3。

烟气采用单元制烟囱监测排放。确定的在线检测结果及时反馈到燃烧系

统，调节和控制燃烧过程与净化处理过程（调节药剂量）。

6.6灰渣处理方案

炉渣处理方案，主厂房设置可满足全厂5天以上存储量的渣坑，综合利用。

飞灰处理方案：设置飞灰收集、稳定化系统，采用水泥作为稳定化材料、

配以螯合剂与水泥混合的稳定化工艺。稳定化处理后提供相应的技术性能参数

和说明，满足危险废物鉴别标准－浸出毒性鉴别（GB5085.3-2007）的要求，

运输至填埋场处置。

6.7自动控制系统

以“确保焚烧、坚持环保、利用余热”为前提，项目设计遵循焚烧发电主

工艺系统自动化水平高等现代化建厂模式。

根据垃圾焚烧设施特点设计，结合现有的垃圾焚烧厂成功运行经验，自动

化检测仪表及控制采用成熟的控制技术和高可靠性的一次仪表和执行器。生产

过程检测控制采用集中控制的方式，在主厂房设立一个中央控制室，配置一套

DCS，对全厂进行集中监控，实现炉、机、电统一的监视与控制。

为满足现代化建厂的需要，全方位监控垃圾焚烧线的工艺过程状况，在焚

烧主厂房中控室设置数字化大屏幕系统。在焚烧线的重要环节，设置现场工业

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电视监视系统，在吊车控制室及中央控制室内设置彩色监视器。

控制系统技术水平：厂级监控系统包括实时数据监控系统（SIS）、厂级管

理系统系统（MIS）、厂级辅助决策系统（各种经济指标预测分析、优化运行）。

MIS管理信息系统与厂级实时监控信息系统（SIS）进行联网，实现全厂生产

过程信息共享。

集散控制系统拟采用德国SIEMENS公司的SIMATICPCS7系统（或

FOXBOROIASeris等同水平）。中央处理器（CPU）、电源模块、通讯模块、

服务器现场总线以及电源等各个层次上全部采用冗余配置，集散控制系统的可

靠性充分实现。并在集中控制室内设立大屏幕监视盘，监视全厂各重要位置的

工作状况。

过程检测的主要内容：焚烧炉控制系统、炉排液压控制系统、启动燃烧器

系统、辅助燃烧器系统；石灰乳制备、活性炭输送、反应塔、布袋除尘器、引

风机、灰仓、飞灰输送系统；热力系统、汽轮机电液调节、安全监视仪表，汽

轮机联锁保护系统等信息。

调节系统的主要内容：垃圾称重、垃圾卸料门、垃圾吊控制；主蒸汽流量

控制、进料控制、O2控制、CO控制、炉排速度控制、一次风流量控制、一次

风压力控制、二次风流量控制、锅筒液位控制、主蒸汽温度控制、一次风温度

控制、烧嘴控制、燃烧室压力控制；SO2/HCl控制、喷淋吸收器温度控制、石

灰浆回路的压力控制、烟气温度控制；给水箱压力控制、给水箱的液位控制、

汽机旁路控制、凝汽器的液位控制。

设置安全保护和联锁系统。

设置自动燃烧控制系统（ACC）：采用自动控制炉膛温度抵消在垃圾中出

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现的热值波动，达到始终如一的良好燃烧质量，燃气的有害物质浓度尽可能低，

蒸发能力保持恒定。以主蒸汽流量的设定值，通过固定函数和系数来调节燃料

和空气量。

设置环保在线监测和控制系统（CEMS），在线监测的数据可以通过预留

的通讯接口以方便政府主管部门在线监督管理。同时，在厂区大门口设置烟气

在线检测公众显示屏，同步显示烟气排放中的粉尘、HC1、SO2、CO、O2、

NOx等含量指标。CEMS系统能与DCS或SIS系统连接，实现远方监测，采

用芬兰GASMET产品。

主要控制仪表采用Honywell，Roment等产品。

6.8电气系统

一期采用双回路10kV线路直接与110kV变电站联网，二期增加一回路

10kV线路上网。厂内不设升压变电站。

全厂正常运行的情况下，厂用电率约为19%。

6.9总图布置

总图布置原则：功能分区，明确合理；人流物流，各行其道；绿化美化，

保护环境。

总部布置将焚烧发电厂按功能分为主厂房区、辅助生产区以及办公生活区

等三个区，经多方案比选，推荐两个方案，且两个方案均可行。

竖向布置结合现场地势与工程建设需要，优化设计，最大限度减少土石方

工程量。

6.10主要生产及配套设施

建构筑物：由主厂房、附属车间和行政管理生活设施三大部分组成。附属

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车间有循环水冷却塔、综合水泵房、渗沥液处理站、生产消防水池、油泵房及

油罐区和地磅房等；行政管理生活设施部分包括办公楼、综合楼及门卫等。

主厂房平立面布置：主厂房采用一体化布置，它包括垃圾接收/卸料跨、

垃圾贮坑/上料跨、焚烧炉/余热锅炉跨、烟气处理跨、汽机间、主变压器间、

烟囱及其它一些设备功能用房。

给排水系统：本工程厂区设有生产给水系统、消防给水系统、生活给水系

统、循环水系统和补给水系统。

厂区排水系统，采用雨污分流排水，设生活污水排水系统、垃圾渗沥液排

水系统、生产废水排水系统及雨水排放系统。

消防系统：遵循“预防为主、防消结合”的方针，设置消防系统。

通风与除臭系统：特殊场所设置良好的通风、采暖或空调；垃圾储存、焚

烧等潜在恶臭气体存在场所，设置由集中抽吸、活性炭过滤和高位排放等装置

组成的除臭系统；创造并保障人性化的生产或生活环境。

垃圾渗沥液收集输送方案：垃圾渗沥液采用控水接力冲洗系统收集，集中

到地下渗沥液集水井（池），经提升泵提升送至厂区内渗沥液处理站处理；必

要时可以通过备用接口输送到槽车，转运至渗沥液处理厂或其他大型市政污水

处理厂。

6.11辅助设施

1、环保教育展示设施

——目的：了解生活垃圾污染及安全处理的必要性；

了解资源再生利用与能源环保技术成就；

了解本厂主要功能/技术和对XX市生活垃圾安全处理的作用。

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——内容：1）生活垃圾来源、污染及危害、传统或常规处理技术措施，

以及与垃圾处理政策、法规等多媒体演示；

2）生活垃圾、焚烧残渣、飞灰和反应生成物等实物样品展示，

反映典型生活垃圾组分、高温焚烧处理后的渣灰物性；

3）本工程主要技术经济指标、环保控制指标和主要工艺流程、

主要设备性能、车间结构等多媒体演示，结合焚烧炉模型、工

厂沙盘和工厂实景参观；

4）本工程建设历程资料和运行管理资料图片、文件展示；

5）资源与环保领域新技术成果、成就展示；

6）考察和访问本工厂的重要客人、客户和具有特殊纪念意义

的事件记录照片、资料等展示。

——布置：生产办公楼设置图片展厅、模型展厅、实物样品展厅和多功能

厅；主厂房设置接待厅、参观通道和多语种解说站等专用接

待场所。

2、环境检测监视设施

——目的：公示本工厂生活垃圾焚烧发电的运行状况；接受社会、工厂周

边区域居民对本工厂污染排放控制状况的监督。

——内容：1）显示本工厂主要技术经济指标实时统计数据，如日接收生

活垃圾量（t/d）、焚烧发电量（kW.h）、安全运行时间（累积，

时或天）等；

2）显示本工厂污染物排放控制标准，包括设计控制要求（项

目/指标）和国标控制要求（GB）；

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3）显示本工厂污染物排放在线监测指标，且在线监测数据与

设计控制要求、与GB要求集中对比展示。

4）其他功能，如事务通知、致欢迎辞、天气预告等展示。

——布置：生产办公楼外墙显著位置，设置大屏幕；

中央控制室（CCR）设置CRT（可切换）。

——在线检测/监测的污染控制项目，包括但不限于：

1）烟气排放：Dust、HCl、HF、SO2、NO2、O2、CO、CO2；

2）废水排放：pH、BOD5、CODcr；

3）噪声：厂界(dB(A))。

——烟气排放特殊项目的监测，如呋喃/二噁英类物质、重金属类物质实

行定期检测、评价，长期公示最近一次的定期检测结果。

3、参观通道

主厂房内设置参观通道和关键工艺/设备解说站。参观通道和解说站（共9

个站）位置，包括但不限于：

序号位置景观备注

1生产办公楼

环保信息展示厅

多媒体演示厅

样品、模型展示厅

样品、模型

图片、影象

2主厂房+7m平台

垃圾发电系统设备

烟气净化系统设施

每个解说站均设置

1）与景观一致的工艺流程

图片

2）与景观一致的语音介绍

（语音：普通话、英语等）

3

主厂房+12m平

台

垃圾焚烧炉及辅助设备

余热锅炉及辅助设备

烟气净化系统设施

DCS控制设施

CCR监视室

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4

主厂房19.5m平

台

垃圾储存与上料设施

垃圾吊控制室

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第二章工艺与机炉配置

1推荐工艺方案及主要参数

1.1垃圾焚烧工艺流程

垃圾焚烧作为一种成熟的垃圾处置方法，在国内外有着广泛的应用。但其

受各个国家技术力量、经济实力以及各个国家、地方垃圾特性的影响，工艺和

技术也各不相同，但最基本的工艺和技术组合形式大致是相同的。

本项目通过垃圾的焚烧达到垃圾无害化、减容化、资源化的目的。垃圾进

入焚烧炉经过干燥、燃烧、燃烬过程，使腐败性的有机物因燃烧而成为无机物，

病原性生物因在高温焚烧下死灭。

垃圾燃烧所需的助燃空气因其作用不同分为一次风和二次风。

一次风取自于垃圾贮坑上部，使垃圾贮坑维持负压，确保坑内臭气不会外

逸。一次风经蒸汽空气预热器、烟预器加热后送入炉内。

二次风从锅炉车间吸风，由二次风机加压后进入炉膛，使炉膛烟气产生强

烈湍流，以消除化学不完全燃烧损失和有利于飞灰中碳粒的燃烬。

焚烧炉设有点火燃烧器和辅助燃烧器，用轻质柴油作为辅助燃料。

点火燃烧器供点火升温用。

正常运行时，有时垃圾热值偏低、水份较高、炉膛出口温度不能维持在

850℃以上，此时启用辅助燃烧器、以提高炉温和稳定燃烧。

停炉过程中，辅助燃烧器必须在停止垃圾进料前启动，直至炉排上垃圾燃

烬为止。

垃圾在炉排上通过干燥、燃烧和燃烬三个区域，垃圾中的可燃份已完全燃

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烧，灰渣落入出渣机，出渣机起水封和冷却渣作用，并将炉渣推送至直线振动

运渣机，再送进灰渣贮坑。

灰渣贮坑上方设有抓斗式起重机，可将汇集在灰渣贮坑中的灰渣抓取，装

车外运、填埋或综合利用。

垃圾燃烧产生的高温烟气经余热锅炉冷却后进入烟气净化系统。

每台焚烧炉配一套烟气净化系统，烟气净化系统是采用半干式石灰（旋转

喷雾）反应塔+活性炭吸附+布袋除尘器。烟气首先进入半干式石灰（旋转喷雾）

反应塔，与喷入一定浓度的石灰浆充分混合并发生化学反应，烟气中的酸性气

体被去除。

在反应塔和布袋除尘器之间的烟道喷入活性炭以吸附烟气中的重金属和

二噁英。

烟气经布袋除尘器除掉烟气中的粉尘及反应产物后，符合排放标准的烟气

通过引风机送至烟囱排放至大气。

余热锅炉以水为介质吸收高温烟气中的热量，产生的蒸汽供汽轮发电机发

电。产生的电力除供本厂使用外，多余电力送入电网。

典型垃圾焚烧处理工艺如下图所示：

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1.2现代垃圾焚烧炉的主要形式和特点

目前世界各地应用广泛、具有代表性的垃圾焚烧炉技术主要有以下几类：

1、炉排型焚烧炉技术，如采用滚动炉排、水平往复推饲炉排和倾斜往复

炉排（包括顺推和逆推倾斜往复炉排）等。炉排炉的主要特点是垃圾无需严格

的预处理。滚动炉排和往复炉排的拨火作用强，比较适用于低热值、高灰分的

城市垃圾的焚烧。

2、流化床式焚烧炉技术，其特点是垃圾的悬浮燃烧，空气与垃圾充分接

触，燃烧效果好。但是流化床燃烧需要颗粒大小较均匀的燃料，同时也要求燃

料给料均匀，故一般难以焚烧大块垃圾，因此流化床式焚烧系统对垃圾的预处

理要求严格，由此限制了其在工业废弃物和城市垃圾焚烧领域的发展。

3、旋转筒式焚烧炉技术，其特点是将垃圾投入连续、缓慢转动的筒体内

焚烧直到燃烬，故能够实现垃圾与空气的良好接触和均匀充分的燃烧。西方国

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家多将该类焚烧炉用于有毒、有害工业垃圾的处理。

4、垃圾热解气化焚烧炉（CAO）技术，其特点是垃圾先进入热解炉内厌

氧燃烧，垃圾经热解、气化生成一氧化碳、气态烃类等可燃物进入二燃室充分

燃烧。由于热解炉容量有限及低热值垃圾热解不充分，此类炉型仅适合于医疗

废物及部分高热值工业废弃物。

综合比较：机械炉排炉因拔火作用强、对不同热值的垃圾适应范围广、垃

圾不需预处理等优点，在生活垃圾的处理中得到了广泛的应用和推广。

1.3机械炉排焚烧炉的主要形式和特点

机械炉排焚烧炉根据炉排运动形式的不同，可分为逆推式炉排炉、顺推式

炉排炉、往复顺推+翻动炉排炉等类型。上述炉排的工作原理基本相同，都是

垃圾通过给料斗进入焚烧炉，依次经过炉排的干燥区、燃烧区和燃烬区，直至

垃圾燃烬排出焚烧炉。

1.4炉膛的主要形式和特点

按照炉膛内烟气流向与垃圾的运动方向的不同，炉膛的形式可分为：

1、顺流型—烟气流动方向与垃圾移动方向相同，适用于高热值的垃圾焚

烧，烟气经过高温区，对二噁英的分解有利。

2、逆流型—烟气流动方向与垃圾移动方向相反，对垃圾干燥着火有利，

适用于低热值垃圾的焚烧。

3、混流型—介于前两者之间，适用于中等热值垃圾的焚烧。

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1.5炉排阻抗

一次风穿过炉排的阻力称为炉排的阻抗，一次风穿过炉排的阻力越大，垃

圾层的阻力对一次风的分配的影响就越小。对高阻抗炉排来说，一次风穿过炉

排的阻力远大于穿过垃圾层的阻力，因此即使出现“风洞”的现象，一次风也能

合理分配以确保垃圾有合适的风量均匀燃烧。为防止垃圾料层分布不均对一次

风的分配造成的影响，炉排各焚烧区域需设置独立的送风系统。

2炉型选择

机械炉排式焚烧炉，在我国应用较多，下面对几种常用炉排炉及其余热锅

炉进行简单分析比较。

2.1三菱-马丁炉排技术

该技术及设备于1988年6月应用于深圳清水河垃圾焚烧厂，当时进炉垃

圾热值仅有1000kcal/kg，经过适应性调整以及焚烧工艺的改进，运行基本正

常，投运至今将近20个年头，设备状态仍然良好。2002年，广州李坑1200t/d

垃圾焚烧厂采用三菱-马丁炉排，余热锅炉采用高参数，即蒸汽压力6.5MPa，

温度450℃，大幅度提高了余热发电能力，提高了项目经济效益。

三菱-马丁炉排是一种倾斜逆推往复炉排，是由德国JofMartin

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FeuerungsbauDmbh（马丁公司）开发并拥有专利的固体废弃物焚烧技术。

该技术开发至今已有70年的历史，应用于焚烧生活垃圾起始于1959年，在

全世界生活垃圾焚烧炉市场占有率约17%，日本三菱重工于1971年从马丁公

司引进技术，享有马丁炉排在东南亚的专有销售权。三菱-马丁炉排特别注意

到了亚洲的城市生活垃圾与欧美之间的差异，针对亚洲城市生活垃圾热值偏

低、含水量偏高、灰渣含量较高的特点，作了有针对性地改进。

由于马丁炉排的逆推运动特点，与顺推炉排相比，垃圾的燃烧速率提高

20～30%，即在相同的燃烧速率条件下，炉排面积可减小20～30%。

2.2法国ALSTOMCITY2000炉排技术

该技术与设备于2001年12月应用于上海浦东御桥生活垃圾焚烧厂，生

产能力为3×360t/d，余热锅炉出口蒸汽压力4.0MPa，温度400℃。浦东御桥

生活垃圾焚烧厂已经正常运行多年。在垃圾热值5024～5861kJ/kg（1200～

1400kcal/kg）情况下，正常燃烧运行不需要补燃，发电能力也已基本达到满

负荷（2×8000kW）。

法国ALSTOM的City2000炉排是德国马丁炉排的改良型，同属于倾斜往

复逆推炉排，其主要技术特点均与马丁炉排相同，不同的是炉排倾角为24°，

炉排分三段：干燥段、主燃烧段、燃烬段。

2.3西格斯-吉宝炉排技术

该技术与设备已运用于深圳南山垃圾焚烧发电厂，每台焚烧炉燃烧量

400t/d，于2003年投入运行。我公司的苏州、江阴、常州垃圾焚烧发电项目

均采用该技术。

Seghers焚烧系统采用了独特的台阶式焚烧炉排，从干燥、热解、气化、

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燃烧、燃烬及冷却均在炉排上进行，它以方形的合金钢瓦代替了圆形的合金钢

棒，灵活的移动动作由微机程序化控制，能够处理低热值4,200～16,750kJ/kg

（1,000～4,000kcal/kg）和高热值16,750kJ/kg（4,000kcal/kg）以上的固体

垃圾。

燃烧炉排用于水平燃烧过程，有数个长度一定（水平投影长度1.88m），

宽度不同的炉排元件组成；每个炉排元件由6行炉条组成。有3种类型的炉条

相互结合：滑动式炉条、翻转式炉条和固定式炉条，并且可以各自单独控制。

滑动式炉条推动垃圾在炉条上的运动；翻转式炉条相对于垃圾运动为竖向运

动，从而确保垃圾得以充分搅拌和空气的流通。炉排元件的炉条类型取决于每

个元件中翻转炉条的数量，通常元件中翻转炉条数量设计为2个、1个或0个。

这种设计方式能够使炉排在工厂进行组装，从而提高炉排的制造精确度，保证

炉排的焊接质量和安装精度，现场可以快速组装，降低工人费用。

程序控制炉条的自动移动，并将整个炉膛分为干燥-预燃烧区、燃烧区和

燃烬冷渣区，各区的停留时间和运作数量可由垃圾成分的不同而作出调整。

2.4二段往复式炉排（逆推+顺推）技术

杭州新世纪能源环保工程股份有限公司与杭锅等单位合作，在充分吸收了

同类型垃圾焚烧装置成熟、先进技术经验的基础上，开发设计出新型垃圾焚烧

设备——二段式垃圾焚烧炉，并获得了发明专利（专利号：ZL02111455.2）。

该技术采用了二段往复式垃圾焚烧炉排，充分考虑中国城市生活垃圾低热值、

高水分、不分拣的特点。具有适应热值范围广、负荷调节能力大、可操纵性好

和自动化程度高等特点，可广泛用于处理不分拣的生活垃圾。在垃圾低位热值

达到4,600kJ/kg时，不添加辅助燃料的情况下能保证烟气在炉膛出口温度

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850℃以上，停留时间不小于2秒，灰渣热灼减量小于3%。在温州临江和温

州东庄垃圾焚烧发电项目4×225t/d；杭州滨江垃圾焚烧发电项目3×150t/d；

石家庄其力垃圾焚烧发电项目2×250t/d等项目中得以应用，该炉排设备的技

术在国产化垃圾焚烧炉中名列前茅。

二段往复式垃圾焚烧装置分为逆推段和顺推段两个燃烧区域，其主要流程

为：抓斗将垃圾从垃圾贮坑送入落料槽，在给料机的推送下进入炉膛落在倾斜

的逆推炉排上，垃圾在床面上不断翻滚、搅拌，完成干燥、着火和燃烧过程，

随后在逆推炉排的末端经过一段落差掉入水平的顺推炉排床面上继续燃烬，最

后灰渣经出渣机排出炉外。

综上所述，三菱-马丁炉排技术和ALSTOMCtiy2000，西格斯-吉宝炉排技

术在我国有成功运行的业绩。这三种焚烧炉均能满足城市生活垃圾焚烧的要

求，同时均为引进设备，不仅要支付可观的设备费用，而且其技术服务亦受制

于人，没有自己的知识产权。而在充分吸收了同类型垃圾焚烧装置成熟、先进

技术经验的基础上，开发设计出的新型垃圾焚烧设备——二段式垃圾焚烧炉，

价廉物美，得到了市场的认可，在我国的垃圾焚烧领域拥有自己的一席之地。

符合“引进国外成熟的垃圾焚烧技术，消化吸收、积极开发国产化垃圾焚烧设

备”的技术产业政策。

2.5推荐的焚烧炉炉型

根据XX市生活垃圾的特性，我们审慎推荐选择二段往复式（逆推+顺推）

垃圾焚烧炉。依据如下：

1、二段往复式（逆推+顺推）垃圾焚烧炉的垃圾输送与翻动相互独立拔火

作用强；一次风为独立分段送风，适应性强；炉膛容积小、热负荷高。适应高

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水分、低热值城市生活垃圾的焚烧处理。

2、二段往复式（逆推+顺推）垃圾焚烧炉的炉排片有独立的支撑结构，炉

排片不承受垃圾料层压力产生的摩擦，磨损小。炉排片有可拆换的耐磨片，维

护方便、成本低，适于处理高灰份垃圾。

3、二段往复式（逆推+顺推）垃圾焚烧炉按照标准摸块化设计制造，在工

厂已得到很好的装配，现场安装所需的时间很短，适应本项目建设周期的需要。

4、二段往复式（逆推+顺推）垃圾焚烧炉在国内具有广泛的应用性并拥有

多个成功的运行业绩。

中国地区已投产焚烧炉业绩

序号项目地点投产时间台数和单台规模t/d

1江苏太仓2006年2×250

2江苏宜兴2007年2×250

3浙江湖州2008年2×400

4深圳平湖2000年3×250

5江苏启东2008年2×250

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第三章各个子系统的工艺流程及主要设备设计参数

1垃圾接收、存储及输送系统

1.1垃圾称量系统

1、系统功能

垃圾称重系统主要功能是对进厂的垃圾进行统计和称重，主要包括称重、

记录、传输、打印与数据处理等功能。实现日常数据处理，制作日报表、月报

表及向中央数据处理装置的数据传送，设有监控与数据传输系统，同时将报表

定期送交有关部门进行核算和计费。

系统的微电脑还留有数据通讯接口，可以和全厂微机管理系统联接，把有

关数据直接送到所需要的部门，同时为垃圾焚烧厂的上级监管机构实时监控垃

圾输送车辆进出的情况提供准确的文字数据和实时图像数据。

2、系统组成

垃圾称重系统采用计算机控制，分为硬件系统和软件系统两部分组成。

系统硬件设备包括：网络硬件设备（含服务器、工作站、网络配件、UPS

电源等）、感应式IC卡及读写设备、全自动挡车道闸、车辆检测器、LED中文

电子收费显示屏、交通灯（红绿灯）、电子汽车衡（地磅）等。

软件系统包括服务器操作系统和数据库管理系统。

3、汽车衡数量及规格

本项目采用具有国内先进水平的自动电子汽车衡系统，该系统由数字电子

汽车衡和AVS（Automaticvehicleweighingsystem）车辆自动识别称重管理

系统组成。当安装有电子车牌的车辆通过自动电子汽车衡系统时，汽车衡可实

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现司机不停车全自动称量（即自动指挥车辆上下秤、自动识别车号、称重数据

自动记录和保存），可以大大提高工作效率和工作质量。

XX市生活垃圾焚烧发电厂设计规模为1200吨/日，采用2套最大称重为

50吨的全自动电子汽车衡，根据每天入厂的车流量，采用进出各设计一套称

重系统，同时用于计量出厂灰渣等物料重量。

汽车衡称重范围0-50t，精度20kg。

1.2卸料平台

经称量后的垃圾运输车按指定路线和信号灯指示驶入卸料大厅。在垃圾吊

控制室设有垃圾门控制盘，垃圾吊操作人员根据垃圾贮坑内垃圾堆放情况，选

择垃圾车在几号垃圾门倾倒垃圾，通过信号指示灯，指示垃圾车倒车至指定的

卸料台，此时垃圾贮坑的卸料门自动开启，垃圾倒入坑内。

完成卸料的垃圾车驶离平台，当垃圾运输车开出一定距离时卸料门自动关

闭，以保持垃圾贮坑中的臭味不外逸。垃圾卸料大厅为密闭式布置，卸料区为

室内布置了气幕机，以防止卸料区臭气外逸以及苍蝇飞虫进入。为了保障安全，

在垃圾卸料口设置阻位拦坎，以防垃圾车翻入垃圾贮坑。此外，在大厅中预留

有粗大垃圾破碎场地，粗大垃圾破碎设施的设置根据垃圾收集、运输状况确定。

垃圾卸车平台采用高位、封闭布置，进厂垃圾运输车在汽车衡自动秤重后，

通过引道进入卸车平台。卸车平台在宽度方向有0.2%坡度，坡向垃圾贮坑侧，

垃圾运输车洒落的渗沥液，流至垃圾贮坑门前的地漏，汇集到管道中，导入渗

沥液收集池。

卸车平台设9个垃圾卸料门，以保证每天1200t垃圾的运输车的快速、便

捷进厂卸车。高位卸车的方式不仅增加了地表以上垃圾贮坑有效容积、减少了

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垃圾贮坑结构费用，又为建在其下方的垃圾发电厂的化学水处理系统提供了空

间。

1.3垃圾贮坑

1.3.1贮坑功能及容量

垃圾贮坑设计为65.25m长，18m宽，有效容积约19,000m3。

垃圾贮坑为密闭、且具有防渗防腐功能，并处于负压状态的钢筋混凝土结

构储池。确定垃圾贮坑的容积一要考虑到平衡垃圾日供应量可能出现的大波

动；二要考虑到进厂原生垃圾含水量较大，不适合直接进炉焚烧，需要在垃圾

贮坑内堆存7天便于垃圾渗沥液的析出，保证焚烧炉的稳定燃烧。为减少垃圾

贮坑占地面积，增加储坑的有效容积，垃圾贮坑设计为单面堆高的形式。垃圾

贮坑平、立面示意图如下：

垃圾贮坑平面布置图

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垃圾贮坑立面示意图

1.3.2垃圾贮坑及渗沥液收集槽防渗系统

由于垃圾贮坑储量大、潮湿、有腐蚀性，且气味较重，所以，垃圾贮坑采

用混凝土结构，围护结构采用加气混凝土砌块，门采用密封门；垃圾贮坑的卸

料口及卸料口以下的坑壁、坑底内表面采用防水、防腐、防冲击、耐磨的面层

材料（环氧基面层材料）。

对于垃圾焚烧发电厂，垃圾贮坑及相关设施的防渗处理效果如何，将是衡

量项目投资成败的一个重要指标。在垃圾贮坑及相关设施结构结构设计及施工

时采取下列措施，确保渗透系数K<1.0x10-7cm/s：

1）采用防水抗渗混凝土。

2）为减小混凝土收缩对结构的影响，混凝土内掺入抗裂型防水剂。

3）拆模后，混凝土表面涂刷澎内传水泥基渗透结晶型防水涂料两遍。

4）结构外壁0米下须做地下卷材防水，防水卷材选用三元乙丙，卷材厚

度不小于1.5mm。

5）结构内壁采用FH7071耐腐蚀复合涂料，厚度为800~1000µm，地贴

耐酸地砖。

6）垃圾贮坑底板混凝土浇注必须连续完成，间歇时间必须满足设计及规

范施工要求，杜绝冷缝的形成。

7）防水层施工，必须保证基层干净、干燥，特殊部位附加增强处理。

垃圾贮坑及相关设施的防渗如下图所示：

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1.3.3垃圾贮坑臭气防治及利用方案

垃圾贮坑臭气防治及利用分焚烧炉正常运行及焚烧炉停炉时的除臭方案。

焚烧炉正常运行时，垃圾贮坑内有机物发酵产生污浊空气，主要污染因子

为H2S、NH3、甲硫醇等。为使污浊空气不外逸，垃圾贮坑设计成全封闭式。

含有臭气的空气被焚烧炉一次风装置从垃圾贮坑上部的吸风口吸出，使仓内形

成负压，作为燃烧空气从炉排底部的渣斗送入焚烧炉，在炉内臭气污染物被燃

烧、氧化、分解。

垃圾焚烧炉停炉检修时，垃圾贮坑内由垃圾产生的氨、硫化氢、甲硫醇和

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臭气在空气中凝聚外逸。为防止垃圾贮坑内可燃气体聚集，在垃圾贮坑内设置

可燃气体检测装置，可燃气体检测超标时，自动开启电动阀门及除臭风机，臭

气经过活性炭除臭装置吸附过滤达标后排至大气，从而有效确保焚烧发电厂所

在区域内的空气质量。

1.4垃圾抓斗

垃圾上料系统设有垃圾贮坑上方设两台桥式垃圾抓斗吊车，满足焚烧炉供

料及混料的需要。垃圾经卸料门卸入垃圾贮坑，经储存、混料后，由垃圾抓斗

吊车根据需要分别为两台焚烧炉的料斗加料。

1、垃圾抓斗吊车的功能

将垃圾贮坑内的垃圾投入到焚烧炉的料斗内，使料斗的料位保持在一个适

当范围，确保垃圾的入炉供料。对卸入垃圾贮坑内的垃圾进行给料、移料、混

料、堆料和破料，并按顺序堆放到预定区域，力争入炉垃圾的组份均匀，并能

根据焚烧工艺的要求，使垃圾有一定的发酵时间，抓取垃圾贮坑中渗沥液排泄

口的垃圾，以便及时排泄坑中的渗沥液。

进炉垃圾通过垃圾吊车的称重装置进行称量，计量信号通过计算机进行处

理，并与中央控制系统连接，便于统计及掌握垃圾焚烧总量。

2、设备选型

本项目设置两台单台起重量12t、抓斗容积为8m3的桔瓣式抓斗吊车，采

用变频调速控制及PLC自动控制系统。能实现半自动操作（程序化操作状态）

和手动操作两种方式，两种方式均能满足工艺要求并能快速切换。

垃圾抓斗选用电动液压桔瓣式抓斗，该类型抓斗力矩大，抓取容量多，对

于大的、不均匀垃圾和斜面垃圾抓取效果好，稳定性好。

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垃圾吊车及抓斗拟选用杭州浙起、上海佩纳等知名厂商的产品，拟选设备

除具有上述所要求的性能外，还具有下述特点：

1）重级工作负荷设计：垃圾吊车由于运行环境恶劣，工作频率高，具有

防爆功能，设计时按M8工作级别设计，

2）自动边抓边提：原生垃圾水分多、灰土含量高、粘性大、经压缩和堆

放后变实，抓取时阻力大，需边抓边提。吊车司机只需闭合抓斗，控制系统自

动实现边抓边提，直到抓斗完全闭合，一次完成抓取作业，该功能在手动操作

和自动控制时均有效，不仅提高抓满率、提高生产率、降低劳动强度，同时防

止了钢丝绳过分松弛发生抓斗倾覆。

3）可视屏监控系统：实现上料、混料、移料、堆料的半自动（手动）控

制，同时提供大量数字和图形信息，提高焚烧炉的稳定性。

4）故障自动诊断和报警：鉴于抓斗吊车使用环境恶劣，工作繁重，停车

检修时间过长造成生产损失，本工程采用的垃圾抓斗吊车具有故障自动诊断和

报警功能，在触摸屏上通过故障代码显示，便于检修人员判断并大大缩短检修

时间。

5）称量、统计、报表功能：抓斗吊车设有垃圾量计算机称重系统，实时

显示抓斗去皮重量（即物料重量），同时称量系统与编程控制器交互信号参与

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控制（防倾翻、防松绳、超载保护等），给料时能自动称重、信号自动输入并

在屏幕上显示。系统按某台起重机、某给料口、某班、某日、某月、某年等需

求完成计量、累计、打印报表作业，并留有串口通讯，可将称量结果等信号传

输到中央控制室。

7）设有红外线防碰撞装置，防止吊车之间碰撞，具有防爆功能。

8）在吊车控制室显示统计投料的各种参数，并与垃圾卸料门的开启进行

连锁控制。

1.5渗沥液收集与输送系统

垃圾贮坑内设有可靠的垃圾渗沥液收集系统，垃圾渗沥液的收集和处理能

力根据日进入垃圾贮坑新鲜垃圾量的20%设计，按日处理垃圾量1200t，产生

渗沥液量240t/d左右。垃圾贮坑底部在宽度方向及两端头处有不低于2%的坡

度，坡向垃圾门侧。垃圾贮坑侧壁设有隔栅门，使垃圾渗沥液通过隔栅流至渗

沥液沟，再流入渗沥液池。

由于渗沥液含有较多杂质，容易造成隔栅门的堵塞。为此，开设9个隔栅

门，在部分隔栅门被堵的情况下，其他门仍可以为渗沥液提供输出通道。另外

在垃圾贮坑的底部铺满鹅卵石，以方便垃圾中的渗沥液往下渗，起过滤作用。

渗沥液池内的垃圾渗沥液由渗沥液泵抽出后，回喷到炉内燃烧处理，无法

处理的渗沥液送至厂内渗沥液处理站进行处理。渗沥液在厂内渗沥液处理站处

理后达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）表4中的三级标准后经专用

管道引至市政污水管网纳入XX市融元污水处理厂集中处理。

2垃圾焚烧系统

2.1焚烧炉技术

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2.1.1焚烧炉整体特点及对垃圾热值与负荷变化的适应性

焚烧炉是垃圾焚烧处理工艺中的核心设备，它对整体工艺路线、焚烧效果、

工程造价、经济效益等都至关重要。

经过对几种机械炉排炉的技术比选，并结合招标文件对垃圾焚烧炉的成熟

性、可靠性、先进性、运行的稳定性以及对垃圾热值的适应性和维修的方便性

等要求，在本项目中拟采用二段往复式炉排（逆推+顺推）炉排炉，该焚烧炉

已在深圳平湖垃圾发电厂、江苏太仓垃圾发电厂、江苏宜兴垃圾发电厂及浙江

湖州垃圾发电厂等中国的垃圾焚烧发电厂得到成功的应用，能全面满足中国产

品行业标准的各项要求，并具有以下特点：

1）独特的炉排设计使焚烧炉可以应对不同热值范围的的生活垃圾，保证

正常稳定运行。

入炉生活垃圾料斗设有冷却装置，对生活垃圾热值趋高发展有良好的适应

性。料斗和给料装置附设生活垃圾渗沥液汇集、外引装置，该装置利于生活垃

圾渗沥液的后续处理，特别适合高水份生活垃圾。

该焚烧炉炉膛针对低热值、高水份的垃圾作了特殊设计，前后炉拱的形式

（配有二次风喷嘴）和位置能使燃烧产生的高温烟气对垃圾干燥区产生强烈的

热辐射，以加快垃圾的干燥和点火过程。炉膛的构造同时能加速烟气在进入锅

炉之前的混合，确保烟气在进入锅炉前已完全燃烧，并保证烟气在炉膛内

850℃以上的高温区停留时间停留至少2秒以上，促进二噁英完全分解。

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低热值垃圾焚烧炉和对干燥炉排热辐射的CFD模拟图

2）独立的炉排组控制系统，使焚烧炉调节比较便捷

整个焚烧炉炉排分为12（逆推）+8级（顺推）炉排，分为固定和活动两

列炉排，活动炉排组有独立的液压调节机构。

炉排断面图

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逆推炉排：

逆推炉排本体主要由炉排支架、炉排组件、限位器、滚轮装置、拉杆装置、

风室密封装置、固定密封箱、侧补偿装置等组成。支架部分采用碳钢制造，炉

排片和侧补偿块采用了耐热合金铸钢材料。

逆推炉排面呈25°倾斜布置，固定炉排片和活动炉排片以交错方式配置，

活动炉排的最大行程为420mm。整个炉排框架主要由中央构架和侧面构架组

成，安装在焚烧炉的支撑梁上。炉排分为两列，分别由一支油缸驱动，且相位

相反。炉排片采用耐热铸钢制成，顶端设有出风孔，炉排片在横向方向以螺栓

连接，一端固定，整体向另一侧膨胀。在炉排的两侧设有弹簧补偿装置，保证

炉排片在受热状态下始终紧贴侧摩擦块，杜绝非正常的漏风现象。

这种结构有以下优点：

①灼热的物料沿炉排表面向上滑动，使新加入的垃圾与灼热层混合在一

起，因此干燥和点火可在很短时间内完成。

②在燃烧过程中，整个垃圾层被均匀搅拌，这样可达到完全燃烧。残留可

燃物通过同样的逆送方式送回燃烧区，继续燃烧，这样可使未燃烬率控制在非

常小的范围内。

③由于垃圾层被充分搅拌，因此料层非常平整，燃烧状态稳定，炉膛温度

的波动可以控制在很小的范围内。

顺推炉排：

顺推炉排本体由顺推炉排支架，挡料装置，活动支架，驱动装置，炉排组

件，出灰支座，侧补偿装置，冷却管路等主要部件组成。和逆推炉排部分一样，

支架部分采用碳钢制造，炉排片和侧补偿块采用了耐热合金铸钢材料。

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顺推炉排采用水平布置形式，位于逆推炉排出口下方，与逆推炉排间有约

600mm的高度差。顺推炉排的固定炉排片和活动炉排片同样以交错方式配置，

活动炉排最大行程为320mm。顺推炉排的驱动装置设在炉体灰仓外侧，不受

高温和灰尘的影响，维护检修方便。顺推炉排分两列，每列炉排分别由两支油

缸驱动，通过炉排控制装置可确保精确地同步。

顺推炉排片的外形以及炉排片横向的热补偿装置结构均与逆推炉排相类

似。

顺推炉排设置的优点在于：

①逆推炉排与顺推炉排之间设置了台阶，使燃烬与未燃烬的垃圾灰渣在跌

落中能够进一步地搅拌，使之燃烧完全，保证了垃圾焚烧的灼减率。

②通过对顺推炉排的动作控制，能够有效地建立料层高度，确保焚烧炉具

有较高超负荷能力。

3）特有的配套自动控制系统，使焚烧过程的控制更加精确。

焚烧炉配置了西门子SIMATICS7-300PLC自控系统，配合供应商自行

开发的燃烧自控软件，可实现蒸发量或炉温的稳定化自动控制，各动作参数可

在现场和主控室进行监控和调整，大大减轻了运行人员的工作量。

4）综合焚烧技术的使用，易于实现污染物的排放控制。

该焚烧炉的诸多优点，使生活垃圾能充分燃烧。可根据生活垃圾质量控制

焚烧过程，保证几乎恒定的燃烧条件。能保证合适的过剩空气系数、空气与物

料的充分混合、充分的滞留时间、高温燃烧工艺，避免CO的生成。并能避免

局部温度过高，可通过改进燃烧、调节空气量的大小、改善燃烧位置等来降低

NOx的生成。借助完善的自动控制系统控制炉膛内烟气≥850℃条件下停留时

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间大于2s，防止二噁英的生成。

本项目垃圾焚烧炉设计额定负荷为400t/d×6,700kJ/kg（1,600kcal/kg），

负荷适应能力为（60~110）%额定负荷，进炉垃圾热值适应范围为4,200～

92,000kJ/kg（1,000kcal/kg～2,200kcal/kg），保证低位热值为4,600kJ/kg

（1,100kcal/kg）的生活垃圾，在不投油条件下连续稳定焚烧。

2.1.2耐火材料选择的合理性

锅炉第一通道内壁大部分区域敷设耐火材料。其中，后燃室敷有高强度的

SiC浇铸料以减少结焦，保证良好的绝热效果。锅炉外侧由保温层和护板构成

外墙，以确保其外表面温度低于50℃。

耐磨耐腐蚀耐火材料（碳化硅SiC）主要用于城市生活垃圾焚烧炉炉膛的

重型炉墙结构体中，用以利用垃圾本身自燃的热量实现高水分含量生活垃圾的

干燥燃烧，并将垃圾燃烧后产生的灰渣顺利排出，维持垃圾自燃所需热量，不

致热量过度散失，具有耐火保温功能。与普通工业窑炉不同的是，除了耐高温、

抗机械磨损、耐热应力冲击的性能要求外，生活垃圾焚烧炉用耐火材料还必须

具有抗水汽、酸性气体、碱性炉渣及飞灰强烈化学侵蚀的功能，使用条件尤为

苛刻。

选用的耐火材料具有以下特点：

1）高强度和良好的耐磨性，以抵抗固体物料的磨损和气流的冲刷；

2）良好的体积稳定性和耐酸性，以抵抗炉内酸性物质的侵蚀；

3）良好的热震稳定性，以抵抗炉温的变化对材料的破坏；

4）良好的抗CO侵蚀的能力，以避免因CO侵蚀而引起炉衬的崩裂。

同时利用表面高温防氧化涂层技术，解决碳化硅砖裸烧问题；选用复合金

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属复合防氧化剂，提高碳化硅砖和碳化硅耐火浇注料的抗氧化能力；利用金属

添加物提高制品的高温塑弹性；利用超微粉复合技术于定型碳化硅制品的生

产，提高制品的高温结构强度和抗侵蚀能力。利用复合外加剂的方法，形成高

温塑弹体，强化了致密红柱石砖的结构强度和抗腐蚀能力。

2.2设计参数

2.2.1垃圾焚烧炉的设计容量

根据日处理1200吨生活垃圾的要求，建设三条垃圾焚烧生产线，单台焚

烧炉的额定处理能力为16.7t/h，考虑焚烧炉检修或垃圾突然增加，垃圾焚烧

炉在设计时考虑10%的过负荷能力，同时考虑垃圾不足时的连续生产能力，即

当垃圾焚烧处理量为设计值的70%时，垃圾焚烧生产线能正常运行。

垃圾焚烧炉的处理能力为：

额定垃圾处理量：16.7t/h；

最大垃圾处理量：18.3t/h；

最小垃圾处理量：11.67t/h。

2.3.2垃圾性质分析和热值预测

垃圾性质分析和热值预测是为了确定垃圾焚烧电厂的设计点，确保垃圾焚

烧电厂在整个运行期间的设备效率和配置的合理性。

为了追求设备配置的合理性和效率，我们选取运行期中间年份的垃圾特性

作为设计点，并同时考虑到运行初期的低热值垃圾，以及随着生活水平的提高

后的高热值垃圾。

2、垃圾热值预测

XX市生活垃圾主要是居民生活垃圾，街道保洁垃圾、社会垃圾和少量工

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业垃圾等组成。居民生活垃圾主要是易腐有机物、塑料、纸张等构成，其组分

受时间及季节性的较大，街道保洁垃圾所含易腐物较少，泥沙、枯枝落叶、包

装物品等较多；社会垃圾主要指由机关、企事业单位产生的垃圾，其组成大部

分都是以包装物为主，其它成分相对较少。

根据XX市城区生活垃圾成分分析，XX市城区原生垃圾低位热值约为

4,600kJ/kg左右，生活垃圾平均含水率在50％左右。从XX市乃至全国生活

垃圾发展趋势来看，生活垃圾可燃成分和热值是逐年升高的，同时垃圾含水率

也会有所下降，但变化率不会很显著，预计2010年原生垃圾低位热值预计约

为5,000kJ/kg，选取垃圾热值增长率为2%，2020年垃圾热值将达到

6,100kJ/kg。能够根据服务区生活垃圾的实际情况和今后的发展，参考福建省

其他城市的设计热值，本工程运行期内的入炉垃圾设计值暂按6,700kJ/kg

（1,600kcal/kg）考虑。但垃圾热值随季节变化比较大，为了保证焚烧炉在较

宽的垃圾热值范围内都能稳定的运行，适用范围最低为：4,200kJ/kg（1,000

kcal/kg），最高为9,200kJ/kg（2,200kcal/kg）。

根据上述分析和预测，我们认为将XX市生活垃圾焚烧发电厂的设计点

为6,700kJ/kg（1,600kcal/kg）是比较合理的。

2.3.3垃圾低位热值设计范围及设计点

综合考虑上述因素，并结合本项目建成后经营期较长，垃圾焚烧工艺设备

的适应能力等，确定本项目垃圾设计低位热值为6,700kJ/kg（1,600kcal/kg）,

进炉垃圾热值适应范围为4,200～92,000kJ/kg（1,000kcal/kg～2,200

kcal/kg）。设计采用的生活垃圾元素分析如下表：

水分[%wt]48

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灰分[%wt]18.5

有机份[%wt]33.5

有机份组成

C[%wt]46.68

H[%wt]7.29

O[%wt]40.05

N[%wt]2.69

S[%wt]1.49

Cl[%wt]1.80

低位热值kJ/kg(kcal/kg)6,700（1,600）

2.3炉前垃圾给料系统

进料斗位于焚烧炉的入口处，垃圾进

入料斗后通过溜槽进入炉内给料平台，经

给料炉排推入焚烧炉。垃圾料斗的形状能

使垃圾顺畅滑行到给料炉排给料平台，以

防止架桥发生。为了保证垃圾能靠自重顺

利下落，并能维持炉膛的负压，溜槽有一

定倾角和高度。

此外，为防止溜槽堵塞，从进口到出

口的尺寸逐渐增大，呈倒喇叭状，以利于垃圾的下落。溜槽采用双层结构，在

外侧设有水套，在溜槽着火时限制溜槽温度的升高，同时可防止垃圾温度升高

时与溜槽发生粘贴。溜槽内设置挡板，在垃圾焚烧炉启停炉时，对焚烧炉起到

密封作用，以防止炉火反窜到给料斗内燃烧，同时可以作为解除垃圾架桥装置。

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为了监视进料斗中垃圾的料位情况，在每个进料斗的上方安装一个摄像头，以

利垃圾吊车操作人员进行监控。

此外，料斗上装有喷淋灭火装置。给料炉排位于溜槽的底部，保证定量、

均匀地将垃圾送到焚烧炉排上。每台给料炉排装有液压推料机，垃圾通过给料

炉排推入焚烧炉中。推料机构为液压驱动，由液压站提供动力。

2.4焚烧炉炉排

2.4.1炉排组成

杭州新世纪二段式往复式炉排分为逆推段和顺推段两个阶段，每个炉排组

包括一列滑动炉排片、一列固定炉排片和炉排驱动机构，以及相关液压元件组

成。

逆推炉排面呈25°倾斜布置，固定炉排片和活动炉排片以交错方式配置，

活动炉排的最大行程为420mm。

顺推炉排采用水平布置形式，位于逆推炉排出口下方，与逆推炉排间有约

600mm的高度差。顺推炉排的固定炉排片和活动炉排片同样以交错方式配置，

活动炉排最大行程为320mm。

逆推和顺推炉排下部为九个独立的风室，各风室之间互不窜风，各风室设

有独立的调节门。逆推炉排风室采用特殊设计的扇形风门，所有风门通过连杆

连接到炉前的控制箱，所有风门均可联动，也可根据燃烧情况在现场单独调整

个别风门的开度，以实现最佳的燃烧效果。顺推炉排的进风由一台方形调节风

门控制，与逆推风门可联动，也可单独调节。

每台焚烧炉配一台一次风机和一台二次风机，在焚烧炉的炉膛出口处设置

了前后两排二次风喷嘴，二次风高速喷入炉膛，可有效地扰动烟气，同时延长

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了烟气在炉膛的停留时间，使垃圾中的未燃组分燃烧完全，以完全燃烧CO为

目的，使燃烧状况处于最佳位置。

2.4.2炉排结构特点

焚烧炉配置了西门子SIMATICS7-300PLC自控系统，配合供应商自行

开发的燃烧自控软件，可实现蒸发量或炉温的稳定化自动控制，各动作参数可

在现场和主控室进行监控和调整，大大减轻了运行人员的工作量。焚烧炉供货

厂家提供的燃烧工况图显示，焚烧炉额定焚烧垃圾量为400t/d，垃圾设计热值

为6,700kJ/kg，进炉垃圾的热值的波动范围为4,200～9,200kJ/kg，进炉垃圾

量可在额定垃圾处理量的70%～110%范围内波动。当进炉垃圾热值

≥4,600kJ/kg时，不需投加辅助燃料可满足烟气温度850℃，停留2s的要求。

实际运行中将根据垃圾组分、热值、含水量的波动情况，予以调整，当进炉垃

圾的热值低于4,600kJ/kg时，燃烧器会根据烟道中预设位置的温度自动向炉

内喷辅助燃料，以保证使炉内烟气温度达到850℃、2S的要求。

1、逆推炉排

逆推炉排本体主要由炉排支架、炉排组件、限位器、滚轮装置、拉杆装置、

风室密封装置、固定密封箱、侧补偿装置等组成。支架部分采用碳钢制造，炉

排片和侧补偿块采用了耐热合金铸钢材料。

逆推炉排面呈25°倾斜布置，固定炉排片和活动炉排片以交错方式配置，

活动炉排的最大行程为420mm。整个炉排框架主要由中央构架和侧面构架组

成，安装在焚烧炉的支撑梁上。炉排分为两列，分别由一支油缸驱动，且相位

相反。炉排片采用耐热铸钢制成，顶端设有出风孔，炉排片在横向方向以螺栓

连接，一端固定，整体向另一侧膨胀。在炉排的两侧设有弹簧补偿装置，保证

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炉排片在受热状态下始终紧贴侧摩擦块，杜绝非正常的漏风现象。这种结构有

以下优点：

1）灼热的物料沿炉排表面向上滑动，使新加入的垃圾与灼热层混合在一

起，因此干燥和点火可在很短时间内完成。

2）在燃烧过程中，整个垃圾层被均匀搅拌，这样可达到完全燃烧。残留

可燃物通过同样的逆送方式送回燃烧区，继续燃烧，这样可使未燃烬率控制在

非常小的范围内。

3）由于垃圾层被充分搅拌，因此料层非常平整，燃烧状态稳定，炉膛温

度的波动可以控制在很小的范围内。

2、顺推炉排

顺推炉排本体由顺推炉排支架，挡料装置，活动支架，驱动装置，炉排组

件，出灰支座，侧补偿装置，冷却管路等主要部件组成。和逆推炉排部分一样，

支架部分采用碳钢制造，炉排片和侧补偿块采用了耐热合金铸钢材料。

顺推炉排采用水平布置形式，位于逆推炉排出口下方，与逆推炉排间有约

600mm的高度差。顺推炉排的固定炉排片和活动炉排片同样以交错方式配置，

活动炉排最大行程为320mm。顺推炉排的驱动装置设在炉体灰仓外侧，不受

高温和灰尘的影响，维护检修方便。顺推炉排分两列，每列炉排分别由两支油

缸驱动，通过炉排控制装置可确保精确地同步。

顺推炉排片的外形以及炉排片横向的热补偿装置结构均与逆推炉排相类

似顺推炉排设置的优点在于：

1）逆推炉排与顺推炉排之间设置了台阶，使燃烬与未燃烬的垃圾灰渣在

跌落中能够进一步地搅拌，使之燃烧完全，保证了垃圾焚烧的灼减率。

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2）通过对顺推炉排的动作控制，能够有效地建立料层高度，确保焚烧炉

具有较高超负荷能力。

3、主要特点：

1）用逆推炉排和顺推炉排相结合使垃圾燃烧更可靠，更完全。

2）逆推炉排的逆向运动使新加入的垃圾与灼热层混合在一起，干燥和点

火可在很短时间内完成。

3）在逆推炉排上，垃圾层能充分得到搅拌，料层非常平整，燃烧状态稳

定，炉膛温度的波动可以控制在很小的范围内。

4）通过对炉排的动作控制，能够有效地建立料层高度，确保焚烧炉具有

较高超负荷能力。

5）所有的运动部件均用液压装置驱动，便于遥控操作，而且结构紧凑，

炉排消耗的动力低。

6）设备对不同类型的垃圾适应性较大。

7）具有完善的自动控制装置，以高性能的西门子S7-300型PLC元件为

核心，实现燃烧的自动控制，大大减轻运行人员的工作量。

2.5.4焚烧炉炉排主要参数

炉排长度10.076m

炉排宽度8.7m

倾斜角度21.1°

炉排面积87.65m2

翻动炉排的转角25°

2.5焚烧炉液压传动系统

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2.5.1概述

每台焚烧炉配备一台液压站，每个液压站安装2台液压泵（1用1备），2

台液压泵轮流使用，以保证液压站工作的高度可靠性。液压站由焚烧炉厂家配

套从国外进口，保证液压站性能的先进性和成熟性。焚烧炉落料斗液压挡板、

推料器、出渣机和炉排共用一个液压站。

液压装置包括油箱、配有电机的油泵、油水换热器以及各种其他所有元件

装置。管道从液压装置引出，经由流量比例控制阀和电磁阀引至炉排上的液压

缸，每个炉排可单独调节和控制，使燃烧在高自动化的水平上进行。

2.6.2液压系统的特点

液压系统是焚烧炉的动力系统，以下系统的配置的特点能保证液压系统的

稳定可靠性、先进性、可控及可调能力，从而保证了焚烧炉的正常运行。

1）每台泵站配2台可调柱塞泵（一用一备），柱塞泵的出口设先导型的安

全阀和电磁卸荷阀。油泵二用一备并可灵活倒泵，提高了系统的可靠性。可调

柱塞泵能根据负荷的要求提供合适的流量与压力，一方面避免了不必要的能量

损失，节约了能源，另一方面减少了系统的发热和温升。

2）设置多级过滤系统。系统出油口设5m的精过滤器，回油口设10m

的过滤器，此外系统还设置有独立的油过滤系统用于对油箱中的液压油进行过

滤，过滤精度为3m，在液压系统运行期间，该过滤系统一直运行，以保证良

好的油质。

3）设置蓄能系统。蓄能系统一方面能把多余的能量储存起来，起到节能

的作用，同时减少系统压力的脉动和冲击，使液压系统的油压较为稳定，对系

统液压元件起到保护。另一方面，又保证在非正常的停机时使得燃烧炉排中的

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油缸全部退回到初始位置，防止炉排设备的损坏。

4）设置油冷却系统。冷却系统能保证液压油的温度在一个很小的范围内

变化，从而可以较长时间保持液压油的品质，以保证液压系统能够长期连续地

运行。

5）设置温度传感器和液位传感器，确保油箱的油温和油位。

6）设置单独的电气控制柜，专门对液压泵站进行控制。泵站的电气控制

柜除给主油路的变量柱塞泵和油过滤系统、油冷却系统的电动机提供电源以及

对其进行控制和保护外，还可以对油温进行自动控制，并对高油温、低液位、

滤芯堵塞等发出报警信号。中央控制室可以通过泵站的电气控制柜控制泵站的

启停，电气控制柜又将其运行状态的信号和故障报警信号传送到中央控制室。

7）驱动速度、频率调节方便。给料炉排、焚烧炉排的驱动速度由比例流

量阀来调节，通过中央控制室提供4～20mA的信号，调节给料炉排的垃圾送

给量以及燃烧炉排中的垃圾移动速度。

8）为了维护和检修的安全，在换向阀和液压缸之间有液压锁，以保证当

换向阀处于中位时油缸不会移动。

9）因液压泵站中的蓄能器具有足够的容量，使得在出现非正常停机的事

故时，液压缸的活塞能够自动缩回，以保护炉排设备不受损坏。

2.6点火及助燃系统

每台焚烧炉配1台点火燃烧器和1台辅助燃烧器。

点火燃烧器位于炉后墙出渣口的上方，其出力为焚烧炉额定热负荷的

20%，启动燃烧器既可用于焚烧炉启动点火，也可用于低热值垃圾的辅助燃烧。

焚烧炉启动过程中，在垃圾送入焚烧炉之前，启动燃烧器和辅助燃烧器一

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起将焚烧炉的温度升高到850℃。

燃烧器包括风机、油过滤器、压力开关、安全阀、燃烧控制挡板、风门调

节系统、电子点火、火焰监测、电磁阀、调节阀等。

辅助燃烧器位于焚烧炉二次风引入处，即焚烧炉上升烟道与余热锅炉衔接

处的下方。该燃烧器在锅炉启动、停炉以及为确保烟气温度在850℃停留2秒

时自动投入。辅助燃烧器的启动、关停都由中央控制室根据检测到的燃烧室温

度自动完成。

辅助燃烧器的着火端与炉排和炉墙的距离有足够远的距离，燃烧器设置保

证烟气流成为湍流，从而得到更加均匀的温度场。辅助燃烧器和启动燃烧器的

总加热能力等于焚烧炉额定热负荷的50%。

焚烧炉冷启动时间为12～18h，热炉启动每次约8h，全年假设热启动3

次，冷启动3次。

燃料油的品质为0#轻柴油。全厂燃油系统主要由下列设备组成：2个20m3

的钢制卧式埋地轻油罐、2台供焚烧炉点火及辅助燃烧的三螺杆泵（一用一备），

2台油泵安装在油泵房内。油槽车卸油：由油罐车自带卸油泵进行卸油。配备

了必要的消防设施。

2.7出渣系统

焚烧炉采用湿式除渣，每台炉配1台出渣机，采用液压驱动，使用进料炉

排和焚烧炉排的同一个液压站。每个出渣机的下面设有水箱，起水封作用：外

面的空气被完全分隔开，不会使空气吸入进来。出渣机中的渣经挤压脱水后从

出渣机推出，落到振动运渣机上，运至渣仓。

在振动运渣机上装有1台电磁除铁器，以便回收渣中的铁质废金属。每炉

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有1台振动运渣机和1台电磁除铁器。

炉排屑料斗安装在在炉排的下方，接收炉排屑，并经一台输送机将炉排屑

送到湿式出渣机。料斗的作用，一方面用来收集炉排屑，另一方面，也可使通

过各个炉排单元的一次风得到有效的分配。

料斗上有一个人孔，供检查和维修时使用。料斗上还设有一个搅拌孔。水

封作用确保外部的空气不进入，防止其它气体被吸入焚烧炉内。

2.8燃烧送风系统

在燃烧过程中，空气起着非常重要的作用，它提供燃烧所需要的氧气，使

垃圾能充分燃烧，并根据垃圾的变化调节用量，使焚烧正常运行，烟气充分混

合，使炉排及炉墙得到冷却。本焚烧炉的空气系统由一次风、二次风、一次风

蒸汽—空气预热器、烟气空气预热器及风机风道组成。

由鼓风机从垃圾贮坑上部抽出的空气，经蒸汽一空气预热器一级加热至

180℃，再在烟气空预器进行二级加热至250℃后进入炉排底部的公共风室，

再经各空气调节挡板进入炉膛燃烧。

2.8.1一次风

一次风取自于垃圾贮坑，可以使垃圾贮坑保持一定的负压，防止坑内臭气

的外逸并降低垃圾贮坑内可燃气体浓度。每台焚烧炉设有1台一次风机，风机

由变频器控制。一次风沿炉排组下部进入焚烧炉，向下吹至垃圾料层，有效地

减少了垃圾表面结焦。此外，任何一个炉排段供风量的变化都不会影响其他炉

排段的供风量。

一次风送取设备主要有：过滤器、风管、空气预热器、消音器、变频速风

机等。

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2.8.2二次风

二次风取自于焚烧间，每台焚烧炉配置1台二次风机，风机由变频器控制。

二次风的喷嘴布置在二次燃烧室的前后墙，喷嘴的数量、位置由计算机模拟程

序（CFD）决定，以保证燃烧室烟气产生喘流，使有害气体充分分解和可燃气

体完全燃烧，可以有效降低烟气中CO等污染物的含量。

二次风送取设备主要有：过滤器、风管、消音器、变频速风机、二次风喷

嘴等。

2.9其他辅助系统

杭州新世纪配备的操纵与控制系统对焚烧炉及所有的相关工艺过程如热

量回收和烟气净化等进行全面控制。

1、系统主要功能

1）操纵与控制：由键盘启动和控制整个燃烧过程，显示屏显示出所有工

艺参数。

2）监控：观察当前和过去的烟气排放情况、报警信号和工艺参数。

3）维修保养：查阅电子操作规程，根据运行时间对设备进行预防性维修

保养。

4）根据各种料位和消耗率信号对消耗品、残渣和垃圾给料量进行管理控

制。

2、系统的优点

1）保证送风量和垃圾量随时有适当的比例，使垃圾充分燃烧，热灼减量

率小于3%；

2）保证低发热值垃圾的充分燃烧；

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3）可通过选择垃圾燃烬度或蒸汽负荷作为主控方式，保证焚烧炉处于最

佳运行方式；

4）控制焚烧炉温度在850℃以上，保证烟气在炉膛至少停留2秒以上，

使二噁英等有害气体在炉膛内充分分解；

5）操作安全，消除人为错误；

6）精简运行人员。

3余热利用系统

3.1余热锅炉

垃圾焚烧产生的热能通过余热锅炉产生蒸汽，本项目采用自然循环水管余

热锅炉，多回程立式布置。与水平布置相比，立式布置占地面积相对较小，造

价低，受热面清灰可采用乙炔爆破脉冲吹灰，清灰效果较蒸汽吹灰效果好，可

提高锅炉热效率和使用寿命。

本项目采用四个垂直辐射通道的余热锅炉。三个垂直辐射通道由膜式水冷

壁组成，为了保证焚烧炉烟气在850℃以上停留2秒，并防止高温腐蚀，第一

段垂直辐射通道内敷耐火材料。

三段垂直辐射通道的截面尺寸和几何形状经过计算流体动力学的研究分

析确定，可以保证烟气进入过热器前在650℃温度以上有充分的滞留时间，不

仅有利于主要化学反应达到平衡，而且有利于降低高温腐蚀的风险，同时发挥

较好的收尘效果，减少烟气中的飞灰携带，减轻对流受热面的积灰发生。

辐射受热面设计时考虑了充分的污染系数裕度，以保证在长期连续运行情

况下，进入末级过热器的烟气温度不超过650℃。同样，对流受热面设计时也

考虑了充分的污染系数裕度，以在长期连续运行情况下保持对余热锅炉出口烟

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气温度的控制。穿过对流管束的烟气流速设计控制在5m/s以下，以降低磨损。

每组对流管束的长度以及各组管束之间的距离考虑了检修管束的方便。

在对流段的进口末级过热器前，布置一个起保护作用的的蒸发器。它有两

个主要功能：一是可保护过热器管束免受磨损，二是即使辐射受热面受到污染，

蒸发器可使烟气温度在进入过热器前降低到650℃以下，这个烟温对于防止过

热器管束的腐蚀至关重要。烟气携带的熔化灰粒落到蒸发器管上，灰粒变成固

体，通过脉冲清灰便可去除积灰，由于蒸发器管壁温度大大低于过热器管壁温

度，高温腐蚀的危险大大减小。

过热器：由三级和两个中间喷水减温器及减温控制系统组成。减温器安装

在炉外，通过喷入锅炉给水来冷却蒸汽。

省煤器：省煤器是对流段的最后一个受热面，共两组，布置在蒸发管束之

后。省煤器的作用是把给水加热到饱和温度以下约10～30℃送入汽包。

烟气预热器：烟气预热器是对经过蒸汽预热器加热后的一次风进行再次加

热，提高一次风温的目的，以充分利用烟气余热，降低余热锅炉的排烟热损失。

汽包：汽包的重要作用是将锅炉中的汽水分开，并通过下降管分配锅炉给

水，通过分配管分给各部分的蒸发受热面。所产生的汽水混合物通过上升管回

到汽包，在汽包内，汽从汽水混合物中分离，并通过饱和蒸汽出口管送到过热

器。

整个锅炉为整体悬挂式向下膨胀式结构，本锅炉构架为全钢结构，按7度

地震设计，整个水冷系统的三通道和过热器全部悬吊在顶部梁格上，尾部省煤

器及空预器搁置在尾部柱和梁上。蒸发器、过热器和省煤器管束，通过脉冲吹

灰清灰，保持受热面清洁。锅炉本体和汽包均设有必要的检修或观查人孔门。

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锅炉整体保温，以减少热损失。

余热锅炉的蒸汽参数，直接影响过热器的寿命、汽轮发电机组的效率及垃

圾焚烧发电厂的经济效益。目前国内外已建成垃圾焚烧项目的余热锅炉出口蒸

汽参数，可分为中温中压参数（4.0MPa，400℃）、中压饱和参数和次高温次

高压参数（4.9MPa，485℃或6.5MPa，450℃），以中温中压参数占绝大多数。

考虑到成熟、可靠、稳定、适用的原则，本项目采用中温中压参数。

3.2焚烧炉、余热锅炉性能参数表

性能参数名称单位数据

焚烧炉数量台3

焚烧炉单台处理量t/h16.7

焚烧炉超负荷运行时的处理量

(110%)

t/h18.3

不添加辅助燃料能使垃圾稳定

燃烧的最低低位热值

kJ/kg4,600

焚烧炉年正常工作时间h8,000

垃圾在焚烧炉中的停留时间h～1.5

烟气在燃烧室中的停留时间s

在>850℃的条件下停留时间>2s，在

第一通道停留时间约4s

燃烧室烟气温度

℃

＞850

助燃空气过剩系数/1.98（MCR）

助燃空气温度

℃

250

炉排机械负荷kg/m2h142.6（MCR）

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炉排热负荷W/m20.656（MCR）

焚烧炉允许热负荷范围%60%~110%

焚烧炉经济负荷范围%90%~100%

燃烧室出口烟气中CO浓度mg/Nm3<100

燃烧室出口烟气中O2浓度%8.36（MCR）

余热锅炉过热蒸汽温度

℃

400

余热锅炉过热蒸汽压力MPa4.0

余热锅炉最大连续蒸发量t/h32

余热锅炉排烟温度

℃

220

余热锅炉给水温度

℃

130

锅炉效率%81.9

焚烧炉渣热灼减率%<3

3.3空气预热器

为适应高水分、低热值垃圾的特性，设置一次风蒸汽-空气预热系统。取

自于垃圾贮坑的一次风，经过蒸汽-空气预热器加热后，在烟气空预器进行二

级加热至250℃后进入炉排底部的公共风室，再经各空气调节挡板进入炉膛燃

烧。

蒸汽—空气预热器的蒸汽来自汽机一级抽汽，疏水送至除氧器。为了控制

助燃空气温度，在蒸汽—空预器的蒸汽进口管道设调节阀控制。

空气预热器内热交换片的设计间距加大，以减少灰尘堵塞。采用的鳍片式

钢管，便与于水或蒸汽清洁。

3.4汽轮发电机

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为使垃圾焚烧在获得良好社会效益的同时，产生一定的经济效益，本项目

拟利用垃圾焚烧锅炉产生的过热蒸汽，供凝汽式汽轮发电机组发电。

垃圾焚烧锅炉产生的过热蒸汽参数为4.0MPa，400℃。

考虑到由锅炉过热器出口至汽轮机蒸汽入口间管路上的温度、压力损失，

本工程汽机进汽参数确定为3.8MPa(a)，395℃。

在设计条件下3台焚烧锅炉产96t/h蒸汽供汽轮发电机。

根据3x400t/d垃圾焚烧炉余热锅炉的蒸汽量，结合我国汽轮机产品的常

规系列，选用2台额定功率10MW汽轮机组，配额定功率10MW发电机。

汽轮机为中温中压、单缸、凝汽式，有两级非调整抽汽，一级抽汽供空气

预热器，二级抽汽供除氧及采暖用。

汽轮机组进汽参数为3.8MPa，395℃。

由于生活垃圾焚烧发电厂为全年运行，为保证城市生活垃圾的处理，考虑

到在汽轮发电机组计划检修及故障时，也能保证焚烧炉的正常运行，本系统设

置汽机旁路系统。当机组检修或事故停机时，主蒸汽通过两级减温减压后送入

旁路凝汽器，其凝结水送至除氧器，经除氧加热后用锅炉给水泵送至余热锅炉，

维持垃圾焚烧锅炉的正常运行。

汽轮发电机组性能参数表

项目单位数据

汽轮机数量台2

型号/N10-3.8/395

额定功率MW10

额定转速r/min3000

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进汽压力MPa3.8

进汽温度

℃

395

进汽流量t/h94.4

排汽压力MPa0.005

发电机数量台2

额定功率MW10

额定电压kV10.5

功率因数0.8

额定转速r/min3,000

冷却方式空冷

3.5发电量测算

根据XX垃圾成份的特点及预测，选取设计点为1,600kcal/kg，项目设计

全厂热效率为23%，全厂用电负荷计算厂用电率为19%。

3.6热力系统及辅助设备

热力系统由3台垃圾焚烧炉-余热锅炉、2台10MW凝汽式汽轮发电机组、

中压除氧器、给水泵等设备组成。

由余热锅炉产生的过热蒸汽进入汽轮机作功，在凝汽器中凝结成水，由凝

结水泵经汽封加热器、低压加热器加热后进入除氧器。

经除氧的凝结水和补充水由给水泵送入锅炉，锅炉给水温度130℃。

3.6.1机组运行方式

根据垃圾焚烧发电厂以处理垃圾为主的特点，汽轮发电机组采用“机随炉”

的运行方式。为保证在汽轮机故障或检修期间垃圾焚烧炉的稳定运行，设置汽

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机旁路系统，用于汽机故障或检修期间将主蒸汽通过两级减温减压后送入凝汽

器，凝结水送至除氧器，经除氧加热后用锅炉给水泵送至余热锅炉，维持垃圾

焚烧炉的正常运行。

3.6.2主蒸汽系统

余热锅炉过热蒸汽集汽联箱出口到汽轮机进口的蒸汽母管，以及从蒸汽母

管通往各辅助设备的蒸汽支管均为主蒸汽管道。

主蒸汽系统采用切换母管制，3台炉之间各设一切换阀，3台焚烧炉的主

蒸汽管道经切换阀分别接到主蒸汽母管上，从主蒸汽母管上引出主蒸汽管道经

切换阀分别接至汽轮机主汽门，进入汽轮机作功发电。

当汽轮发电机组检修时，要求焚烧炉继续焚烧垃圾，余热锅炉还要运行，

本系统设置了汽机旁路系统。旁路系统采用两级减温减压。旁路减温减压器的

减温水由给水母管引出。正常运行时，旁路减温减压器处于热备用状态，在汽

轮机突然甩负荷或汽轮机故障停机时，自动关闭汽轮机主汽门，旁路减温减压

装置迅速投入运行，过热蒸汽经汽机旁路系统冷凝后送入凝汽器，凝结水由凝

结水泵送入除氧器再经给水泵打进余热锅炉的给水集箱。如果较短时间内可以

排除故障，则重新打开汽轮机主汽门，关闭汽机旁路系统，恢复正常运行。

3.6.3主给水系统

全厂设2台旋膜式中压除氧器和4台给水泵（3用1备），低压给水母管

采用单母管分段制，高压给水母管采用单母管制。除氧器出口连接低压给水母

管，低压给水母管上设2个分段区。

每台给水泵出口设有给水再循环管，接到给水再循环母管上，返回除氧器。

3.6.4汽机抽汽系统

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汽轮机设有两级抽汽，为非调整抽汽，抽汽压力随着机组负荷的变化而变

化。

一级抽汽送至焚烧炉空气预热器用于加热一次风，其凝结水回收送入除氧

器。

二级抽汽进入除氧器加热给水。汽轮机的进汽按照余热锅炉产汽量调节。

3.6.5主凝结水系统

做功后的乏汽进入凝汽器冷却为凝结水。主凝结水系统将凝汽器热井中的

凝结水通过凝结水泵经汽封加热器和低压加热器预加热后送至除氧器。每台汽

轮发电机组设置3台凝结水泵，2用1备。

3.6.6抽真空系统

每台汽轮发电机组由2台射水抽气器、1个水池和2台射水泵等组成，运

行时1台射水泵保持凝汽器正常运行的真空值，另一台备用。机组启动时，凝

汽器抽真空的时间不超过30分钟。并考虑防止真空设备发生故障时，大气倒

入凝汽器，使真空骤跌的措施。真空系统的阀门具有可靠的气密性（采用水封

阀）。

3.6.7化水补充水系统

来自水处理间的化学补充水，一路经流量调节阀进入除氧器，供系统补水

和锅炉补充水用，一路直接进入疏水箱，疏水箱的水位与疏水泵进行联锁控制，

除氧器水箱的水位通过化学补充水流量调节阀自动调节。还有一路化学补充水

进入凝汽器热井，用于启动时热井补充水。

3.6.8全厂疏放水系统

全厂设疏水箱和疏水扩容器各1台。低压设备和管道的凝结水或疏水、化

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学补充水直接进入疏水箱。压力较高的设备和管道的疏水进入疏水扩容器扩容

后进入疏水箱。除氧器设有溢流放水母管，当除氧器水箱水位自动调节失灵而

水位过高时，放水电动阀门开启，将除氧器水箱里的水排至疏水箱。

疏放水系统设置两台疏水泵，1台运行、1台备用。在正常运行时，疏水

泵将疏水箱中的水打入除氧器；余热锅炉上水时，疏水泵将疏水箱内的水直接

经疏放水母管送到余热锅炉。

3.6.9循环水系统

凝汽器、发电机空冷器、冷油器等由循环水冷却。循环水接自厂房外的循

环水供、回水母管。循环水系统为单母管制。两根带隔离阀门的管道作为冷油

器和发电机空冷器的冷却供、回水管道，分别连接主凝汽器循环水供、回水管

道上。由于空冷器和冷油器需可靠的水源，需另接一可靠的工业水。

4烟气净化系统

4.1烟气排放标准

为确保垃圾焚烧电厂尾气达标排放，按招标文件要求，本项目采用半干法

烟气净化系统，包括：旋转喷雾反应塔+活性炭喷射＋布袋除尘+单元制烟囱＋

SNCR（预留）。该烟气净化工艺在实际中具有广泛的应用性。

成功采用（机械旋转喷雾干燥净化+活性炭吸附+布袋除尘）项目实例

项目规模

苏州垃圾焚烧发电厂3×350t/d

江阴垃圾焚烧发电厂2×350t/d

上海江桥垃圾焚烧厂3×500t/d

上海御桥垃圾焚烧厂3×350t/d

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深圳南山垃圾焚烧厂2×350t/d

广州李坑垃圾焚烧厂2×450t/d

常州垃圾焚烧发电厂2×400t/d

宜兴垃圾焚烧发电厂2×250t/d

本工程的烟气排放限值，除执行国家颁发的GB18485-2001《生活垃圾焚

烧污染控制标准》外，部分指标优于国家标准的要求。污染物排放浓度见下表：

大气污染物排放浓度

项目单位排放标准承诺保证值

烟尘mg/Nm38030

烟气黑度林格曼级11

COmg/Nm3150100

NOXmg/Nm3400300

SO2mg/Nm3260200

HClmg/Nm37530

Hg+Cdmg/Nm30.2+0.10.1+0.1

Pbmg/Nm31.61.6

二噁英类ngTEQ/Nm31.00.1

注：1）以标准状态下含11%O2的干烟气为参考值换算。

2）烟气黑度时间，在任何1h内累计不得超过5min。

上述排放指标优于国家标准《生活垃圾焚烧污染控制标准》

GB18485-2001，达到欧盟1992年排放标准，其中二噁英类达到欧盟2000

年排放标准。因此必须采用国际先进的净化工艺和技术装备方能予以保证。

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4.2酸性气体脱除设备

4.2.1酸性气体处理工艺

烟气净化系统主要由以下部分组成：半干法反应塔、石灰浆制备、活性炭

喷射吸附、布袋除尘器、引风排烟系统、飞灰输送和储仓系统等，并预留SNCR

系统。

锅炉出口的烟气进入反应塔与石灰浆液雾滴接触，二者进行化学反应去除

酸性气体（HCL、HF、SO2）、重金属和PCDD/F。通过旋转雾化器的高速旋

转确保石灰浆溶液和冷却水的雾化。烟气温度由于水蒸发而降至大约155℃，

在此温度下，分散的石灰浆细雾与烟气中的酸性物质进行非常有效的反应，与

此同时，重金属吸附在分散的粉尘微粒上。一小部分粉尘、反应生成物（固态）

和未完全反应的石灰在反应塔的底部除下，而大部分随烟气进入袋式除尘器被

捕集。

在反应塔和袋式除尘器之间喷入活性炭吸收剂，活性炭的微孔结构吸收二

噁英、呋喃和汞蒸汽。粉尘和反应物被袋式除尘器的滤袋收集，袋式除尘器和

反应塔的灰渣收集至公共灰仓。

4.2.2半干法反应塔

半干法反应塔通过供水量来控制温度，并根据要求的排放标准自动控制石

灰浆用量。雾化器装在反应塔中心通道的上部，采用快速接头联接，可在系统

运行中最长15分钟内更换备用雾化器。在更换期间，袋式除尘器仍在运行，

这时滤袋上未完全反应的石灰滤饼在捕集污染物。

袋式除尘器按满足最高烟气温度220℃要求设计，这一温度值在旋转雾化

器更换时出现，当烟气温度超过220℃时袋式除尘器打开旁路系统。

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4.2.3石灰浆制备

3台炉共用1个石灰储仓，储仓顶上装有袋式除尘器，在装料时除尘器应

自动投入运行，也可手动投入，除尘器用压缩空气清扫。储仓底部振动器确保

石灰的排出；下部检修时，储存罐出料口气动关断阀门关闭。通过启动和停止

回转给料器以及高低料位的检测来控制中间石灰斗的给料。

消化罐的石灰浓度（10-15％）由计量螺旋（变频控制）的排出量和加入

的水量来确定。消化后的石灰经溢流至稀释罐，在稀释罐再稀释到所要求的浓

度。通过消化罐和稀释罐加入的水量来获得所要求的浓度。

石灰浆循环泵将石灰浆输送至反应塔，石灰浆在循环管路内的流速计算应

考虑既防止石灰的沉积又使管路的磨损最小。石灰浆循环泵的流量值设计大大

超过正常石灰浆用量，使得由于石灰浆耗量的变化而引起的循环回路输送速度

仅产生微小的变化。为使雾化器入口压力恒定，采用控制阀控制循环管路的压

力。设置一台备用泵，泵与主回路之间采用软管连接。

4.2.4活性炭的储存与输送

三条线共用一个活性炭储仓，储罐顶上装有袋式除尘器，在装料时除尘器

应自动投入运行，也可手动投入。除尘器用压缩空气清扫。

储仓底部设有活性炭流化装置确保活性炭的排出，它由流化板、止回阀及

管道组成，当储存罐出料口阀门打开供料时，该系统投运，否则关闭。储仓顶

部与料斗之间装有连通管，将活性炭带到计量系统中的空气返回到储罐，含活

性炭的空气通过储罐顶部袋式除尘器过滤后排大气。该系统在活性炭卸料时必

须关闭。

装有一套体积计量系统，其中包括带刮料器的中间料斗和计量表。活性炭

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用鼓风机输送，在反应塔和袋式除尘器之间的烟道上喷入。

4.2.5灰储仓

本项目产生的飞灰包括：反应塔底部收集的脱酸反应生成物和烟气中粗烟

尘的混合物，以及由布袋除尘器捕集的烟气中的灰尘。

反应塔底部的飞灰和除尘器灰斗的飞灰分别由刮板输送机和斗式提升机

送入灰仓储存。灰仓设在固化间内，飞灰经固化处理后送填埋场。旋转喷雾干

燥反应塔由旋转喷雾器、反应塔本体和相关控制系统组成。

4.3布袋除尘器

由于布袋除尘器对微小粒状物的捕集效果良好，对脱酸过程产生的干燥盐

类产品和活性炭粉体有较高的脱除效率。特别是采用防酸性赖顿滤料以后，更

适用于对酸性物质控制严格的场合。因此，本项目除尘设备按规范要求采用布

袋除尘，并设置旁路。

4.3.1设备的组成及工作原理

布袋除尘器选用脉冲式除尘器，离线清灰，适用于垃圾焚烧产生的高温、

高湿及腐蚀性强的含尘烟气处理，将烟气中的粉尘除去，使烟气达到排放要求。

该布袋除尘器配有圆形笼架，布袋垂直悬挂。灰尘滤饼积累在布袋的外侧，

布袋定期地通过脉冲压缩空气从布袋的清洁侧喷入布袋，一列列地吹扫。吹扫

出的灰尘掉到灰斗中，通过副产品输送系统送出。

在维护时，可更换布袋，手动隔离仓室更换故障布袋。此时其它仓室正常

运行。布袋除尘器灰斗带有电加热器，确保可靠地排灰。

布袋除尘器带有旁路烟道和挡板装置及热风预热循环装置，通过自动控制

系统调控，在起动和事故状态下保护除尘器。主要部件如脉冲阀、PLC、滤袋

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等采用进口产品，确保除尘器的正常运行和良好的可靠性。

由于本除尘器选用了具有表面过滤性能的聚四氟乙烯覆膜滤袋，使除尘效

率、吸附剩余毒性污染物的能力、系统运行能耗和滤袋寿命等指标都达到世界

先进的水平，并且可使除尘器在设备投资、运行和维护上所需要反映的综合技

术经济性能等指标得到优化的实现。

布袋除尘器包括下列设备：灰斗、布袋、笼架、维护和检修通道装置、每

个仓室进出口烟道的隔离挡板、旁路烟道和挡板装置、灰斗加热、布袋清扫控

制器和脉冲阀等。每台布袋除尘器由气密式焊接钢制壳体及分隔仓组成，每个

隔离仓清灰时可与烟气流完全隔离。壳体及分隔仓的设计能承受系统内的最大

压力差。支承结构采用钢结构。

每个分隔仓都配备进口及出口隔离挡板。当一个隔离仓隔离时，能保持布

袋除尘器正常工作。也就是说，当布袋除尘器在运行时，能在线更换分隔仓的

滤袋。为此目的，配备足够的检查及维修门。

布袋除尘器的顶部和室顶之间的间隙足够大，以便更换布袋时进行操作。

如有必要，还提供更换布袋用的吊机的钢梁。壳体、检修门及壳体上电气及机

械连接孔的设计均能保证布袋除尘器的密封性能。

为了达到良好均匀的烟气分布，预先考虑在烟道内部内配备烟气均流装

置。为了防止酸和/或水的凝结，布袋除尘器将配备保温及伴热。保温层厚度

足以避免器壁温度低于露点。为了防止灰及反应产物在布袋除尘器、输送系统

以及设备的有关贮仓内搭桥和结块（比如料斗、阀门、管道等），这些设备的

外壁均考虑采用加热系统。布袋除尘器的料斗采用电伴热。

在起动和短期停止期间，启动烟气循环加热设备。该设备由挡板、烟道、

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再循环风机、电加热设备及必要的仪器和控制设备组成。在起动和短期关闭期

间，关闭挡板，将布袋除尘器与主烟道隔离开来。布袋除尘器用循环热烟气加

热。温度调节由电热器进行控制。

调试期间料斗必须干燥保温以防止冷凝。因为一旦有冷凝液水产生就会妨

碍除灰的效果。灰尘料斗上配备成熟的灰拱破碎装置，该装置布置在每支灰斗

的外壁上，作为永久设备，当布袋除尘器运行时，可在灰斗下的平台上对其进

行操作。灰斗下部配备了输送机、旋转阀和旋转密封阀。在保证烟气在布袋表

面均匀分布上进行了特殊的考虑。

布袋除尘器包括支架及附件，其设计保证能有效地清洁烟气，并具有长期

的使用寿命。清扫系统经优化设计以保证除尘器除尘效率高、压降低、寿命长。

清洁滤袋（即压缩空气脉冲系统）将使用仪表用压缩空气。压缩空气的性质应

确保过滤介质内不会出现阻塞或结块。

4.3.2布袋除尘器特点

本布袋除尘器具有下列显著特点：

1）采用低压脉冲清灰，吹灰用压缩空气的压力为0.25～0.35MPa，减少

了滤袋的磨损，提高了滤袋的使用寿命。

2）适应高浓度烟尘处理，可达10g/Nm3；除尘效率高，可达99.9%以上，

清洁滤袋附着粉尘初层后出口排尘浓度可达15mg/Nm3以下；

3）运行阻力低，＜1,500Pa；

4）采用纯PTFE（聚四氟乙烯）针刺毡覆膜滤袋，耐温可达260℃，并

有优秀的耐酸、抗氧化性能；

5）滤袋寿命长，可达4年以上；

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6）运行稳定可靠，确保排放达标；

7）可实现离线清灰，清灰间隔长，压缩空气耗量低。

4.3.3滤袋材质的选取

袋式除尘器能否达到预期的除尘效果，关键是袋式除尘设备上所选用的滤

料品质。目前，袋式除尘器采用的过滤技术主要有二类：薄膜滤料的“表面过

滤”和通滤料的“深层过滤”。

在“表面过滤”的薄膜滤料以前，袋式除尘器只能采用“深层过滤”的滤料实

现过滤。所谓“深层过滤”就是利用滤料上形成的粉尘层来达到过滤粉尘的目的。

一般将滤料上初次形成的能起过滤作用的粉尘层称之为“初次粉尘层”。随着过

滤的继续，粉尘层的逐渐加厚，除尘器的运行阻力就会增加。这时候，不同样

式的除尘器就会各自利用自己的清灰方式（振打、反吹风和脉冲等）清除滤料

上的粉尘，以降低运行阻力，保证除尘器的持续工作。

当然，清灰既要避免对“初次粉尘层”的破坏，以保证除尘器具有尽可能高

的除尘效率；又要尽可能地去除不断积厚的粉尘，以保证除尘器具有较低的运

行阻力。对普通滤料来说，这是一对难以控制和解决的矛盾。并且，随着过滤

的进行，粉尘还会顺气流的压力不断渗入普通滤料中间，或导致粉尘排放，或

导致阻力增加。滤袋运行阻力的增加不但会使处理风量下降、风机运行能耗增

加，而且还使滤袋的工作寿命大大缩短。

建议选择薄膜滤料作为一种过滤介质，它不但能截留含尘气流中的全部粉

尘，而且能在不增加运行阻力的情况下保证气流的最大通量。

介质的过滤表面是一层多微孔、极光滑的聚四氟乙烯薄膜。由于薄膜的纤

维组织极为细密，能使粉尘粒子无法“穿越”薄膜而使粉尘排放量接近于零的水

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平；由于薄膜本身具有不粘尘、憎水和化学性能稳定，因此清灰性能极佳，结

果使过滤工作压降始终保持在很低的水平，空气流量始终保持在较高的水平。

尤其在布袋进行防酸处理，即使在气体湿度较大的情况下，薄膜滤料优越性能

尤为明显。

综上所述，薄膜滤料不但过滤效率高，而且能在滤袋表面不断创造“两次

吸附反应”效果。因此，本项目的布袋除尘器的滤料拟选用该薄膜滤料。

参考国内垃圾焚烧发电厂的应用情况，滤袋的基布可以选用国产纯PTFE

（聚四氟乙烯）材料，拟选用厦门三维丝或上海凌桥的纯PTFE覆膜滤袋。

4.4二噁英处理

由于二噁英类（PCDDPCDF等）对人畜具有剧毒致癌的作用，故世界各

国对其的排放量均加以严格控制。为了控制二噁英类（PCDDPCDF等）的排

放浓度，本设计采取如下治理措施：

1、垃圾焚烧炉的温度严格控制在850～1000℃之间（因PCDDPCDF在

800℃以上能完全分解；当垃圾热值偏低，出口炉温低于850℃时，采用加柴

油助燃，以确保出口炉温），炉内CO的浓度在50ppm以下，O2的浓度在6%

以上，烟气在燃烧室内停留时间在2秒以上，从而使易生成PCDDPCDF的

有机氯化物能完全燃烧，或已生成的PCDDPCDF能完全分解。

2、由于二噁英是细微的有害物质，即使在焚烧炉中能完全燃烧，炉后尾

气仍然会产生一定数量的二噁英，为此在烟气处理系统中采用半干法反应塔加

布袋除尘器，同时在布袋除尘器之前，喷入活性炭粉，以尽可能地吸附尚未分

解和已再合成的PCDDPCDF类有毒物质，通过使用具有极高捕尘能力的布

袋除尘器，从而高效地除去二噁英类、重金属类有害物质。

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活性炭是广泛应用的吸附剂，吸附的主要原理是依靠活性炭的大比表面积

（活性炭的比表面积比同等质量的炭颗粒大约5,000～10,000倍）。活性炭添

加为连续作业，由定量螺旋给料机控制活性炭添加量，经文丘里喷射器将活性

炭喷入反应塔出口管道。为加强混合并增加反应时间，活性炭入口尽量设在紧

靠反应塔的出口管道上，当活性炭粉与烟气一起进入布袋除尘器后，停留在滤

袋上的活性炭粉继续同缓慢通过滤袋的烟气充分接触，最大限度净化烟气中的

呋喃、二噁英及重金属离子。

活性炭添加量随锅炉负荷变化和呋喃、二噁英监测数据进行调整，实行阶

梯调节。活性炭喷射采用活性炭喷射装置。活性炭通过气力喷射直接加至反应

塔与布袋除尘器之间的烟道中，在烟道中活性炭与烟气充分混合，由于活性炭

具有极大的比表面面积，可吸附烟气中的呋喃、二噁英、汞等重金属，使烟气

排放达到标准。

本装置由活性炭储仓、盘式给料机、防堵装置和喷射鼓风机等组成。其中

的盘式给料机等关键设备直接国外进口，呋喃、二噁英吸附效率在90%以上。

吸附呋喃、二噁英后的活性炭和烟尘一起被后续布袋除尘器除去，净化后的烟

气中呋喃、二噁英浓度满足本项目的环保要求。

粉末活性炭要求如下：颗粒度10～20μm（D50）；表面积800m2/g；耗

量14kg/h。

4.5氮氧化物去除

垃圾焚烧厂氮氧化物的形成主要与垃圾中氮氧化物的形成有关（占总氮氧

化物产量的90%），即垃圾中含氮物质（主要指含氮的有机化合物）通过燃烧

氧化而成。这一复杂过程主要与燃烧时局部的氧含量、温度，和氮含量有关。

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本项目采用以下两种方法减少氮氧化物排放：

1）通过优化燃烧和后燃烧工艺，来减少氮氧化物的产生。

2）预留SNCR系统，通过在锅炉第一通道投加40%液氨进行化学反应去

除氮氧化物，从而使NOx排放达到200mg/Nm3。

5灰渣处理方案

5.1炉渣处理方案

垃圾经充分燃烧后,在焚烧炉排的端头燃烬的炉渣由出渣灰斗掉入出渣

机，出渣机中的渣经挤压脱水后从出渣机推出，落到振动运渣机上，运至渣坑。

渣坑布置在主厂房内，底面标高为－4.0m，炉渣经出渣机和直线振动运渣

机后卸到该渣坑，这样布置可以减少渣坑内水雾现象，从而改善作业环境。坑

底和坑壁防渗漏，坑底有一定的排水坡度。

炉渣产生量：

1台炉产渣量：～76t/a

3台炉产渣量：～228t/a

运行时间按：24h/d，8,000h/a。

渣坑内设电动桥式抓斗起重机1台。渣坑中段设渣吊运行控制室，与渣坑

隔离，对抓斗吊车运行进行远距离控制，实现渣的倒运、装车作业。抓斗将渣

抓起后运至渣池端面的卸渣料斗运渣汽车上方，开启抓斗后，炉渣落入其内，

送至综合利用，并定期对炉渣的热灼减率进行监测。

渣坑容量、出渣方式及设备选型均保证了出渣系统的稳定可靠。

5.2飞灰处理方案

5.2.1飞灰收集

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飞灰收集系统由锅炉灰斗下刮板输送机、反应塔下刮板输送机、除尘器下

刮板输送机、全厂公用刮板输送机、斗式提升机和灰仓及相应阀门等设备组成。

烟气进入脱酸反应塔，其中较大的颗粒物由于离心力的作用而附着于反应

塔壁并最终落入反应塔底部，脱酸反应塔底部收集物为脱酸反应生成物和烟气

中粗烟尘的混合物，由反应塔下刮板输送机输送至全厂公用刮板输送机上。

烟气中所含的飞灰（包括喷入的活性炭），由布袋除尘器捕集至除尘器灰

斗，并经除尘器下的刮板输送机送至全厂公用刮板输送机上。烟气净化系统收

集的灰尘均由公用刮板输送机并经斗式提升机送入灰仓储存。

5.2.2飞灰稳定化工艺

焚烧产生的飞灰因其含有较高浸出浓度的重金属等属于危险废物，若飞灰

直接填埋，经雨水浸透等作用，易溶性有害成分有渗入地下水层的危险，因此

飞灰必须经过稳定化处理后方可填埋。

本项目稳定化工艺拟采用螯合剂加水泥稳定化技术，水泥作为稳定化材

料，配以螯合剂与水泥混合后进行稳定化。该技术的主要优点是，水泥是一种

最常用的稳定化剂，对大多数有害物质有很好的稳定化作用，水泥价廉，容易

获得，有应用经验，技术成熟，处理成本低，工艺和设备简单。

在焚烧主厂房内设置稳定化场地，水泥仓下设配料秤及搅拌混合机加水等

设备，并配有螯合剂加入设备，经充分混合进入挤压成型机中成型后送危险废

弃物填埋场填埋处置。飞灰稳定化间内设有水泥仓、灰仓、称量及配料仓、螯

合剂储罐、螯合剂配料罐、混料机、搅拌机、混捏机及成型系统。飞灰稳定化

系统采用PLC控制。飞灰稳定化系统既先进又简易可靠，占地面积小，运行

操作和管理简单，而且稳定化后的成型块填埋作业极方便，占用空间小。

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粉料罐车将水泥运送到水泥仓，飞灰和水泥分别通过飞灰称量秤和水泥称

量秤按照一定的比例进入混合搅拌机，水秤再将加入了一定量添加剂的水送入

混合搅拌机，待飞灰、水泥和水在搅拌机中充分混合后，再将飞灰和水泥混合

物用稳定化盒稳定化，通过小型叉车转运到稳定化块养护区（稳定化棚），等

到稳定化块彻底凝固干燥以后，再用车将稳定化块运送到填埋场填埋。该工艺

的生产用水可以采用该电厂净化后的污水。地坪冲洗水进入稳定化区旁的污水

池（配有污水泵），污水池内的废水循环利用，用于稳定化生产。因此，飞灰

稳定化车间可以实现污水零排放。

稳定化系统的设备由独立的PLC控制，具体稳定化配比需要根据飞灰组

份、稳定化剂功效等因素决定。稳定化块能满足《危险废物鉴别标准浸出毒性

鉴别》（GB5085.3-2007）的要求后，运至填埋场填埋。

6自动控制系统

6.1控制系统技术水平

本项目自动控制系统是根据垃圾焚烧发电项目的特点进行选型配置，以

“确保焚烧、坚持环保、利用余热”为前提，采用成熟的控制技术和高可靠性的

设备和元件，满足了设施的安全、运行经济和防止对环境二次污染的要求。

本项目DCS和烟气在线监测设备均采用国际先进的进口设备和技术，确

保控制设备的稳定性、准确性和耐用性。对于一次测量仪表至少采用国产优质

设备或引进技术国产化设备，有效地保障了垃圾焚烧发电厂长期稳定安全运

行。

6.1.1仪表控制

为保证垃圾焚烧发电厂安全、经济运行，将采用可靠、实用、先进的控制

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系统，以满足工艺所必须的运行、控制、监视及实时在线管理功能。

1）全厂采用一套集散控制系统进行机炉电一体化集中控制，且系统具有

扩展能力和接口，能满足电厂扩建及其他要求。

2）集散控制系统的基本任务是实现垃圾焚烧、烟气处理、热能利用的高

度自动化，对三条垃圾焚烧线、两台汽轮发电机组及相应热力系统以及发电机

—变压器、厂用电源系统和电气采用集散控制系统（DCS）进行集中监控。

3）对化水系统、水处理系统等，采用独立的控制系统和控制设备，设置

就地控制室，并采用通信接口与DCS进行通讯或将这些控制系统的上位机远

距离设在中央控制室的方式，在中央控制室内实现对化水系统、水处理系统的

工艺过程、运行工况进行监视和单个（或整套）设备的启动和停止操作。

4）随主设备配套供货的独立控制系统，如垃圾和渣坑吊车控制系统、旋

转喷雾器控制系统、启动和辅助燃烧控制系统、布袋除尘器控制系统、烟气处

理系统、汽机数字电液控制系统（DEH）、汽机危急跳闸系统（ETS）等通过

通讯或硬接线方式与DCS进行信息交流。

5）DCS还将预留与上级主管部门通讯接口，电量信息将通过专用通讯线

路送往上级主管部门。

6）中央控制室设置计算机操作台、工业电视监视器、电气控制屏、火灾

报警控制屏等设备，还设置极少量必要的常规仪表和控制设备，以便在DCS

发生全局性或重大故障时，能进行紧急停炉、停机操作。另外，将设置垃圾吊

控制室，在垃圾吊控制室内，除布置垃圾吊车控制设备外，还布置与垃圾卸料

有关的监视和控制设备。为对重要的生产环节或场所（如垃圾装卸料、灰渣处

理、焚烧炉内燃烧过程等）进行监视，将设置彩色闭路工业电视监视系统。

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7）DCS设置工程师站、操作员站、打印服务站、值长站。值长站预留一

个与垃圾焚烧厂生产管理网的通讯接口，厂级管理人员可通过此接口监视全厂

的主要运行参数和状态，并得到生产管理、设备维修等所需的信息。

8）电气控制采用微机综合自动化系统，采用通讯接口和DCS系统无缝连

接，实现在所有操作员站对电气监控系统进行监视、控制和操作。

6.1.2焚烧厂厂级监控系统（SIS及MIS系统）

厂级监控系统包括实时数据监控系统（SIS）、厂级管理系统系统（MIS）、

厂级辅助决策系统（各种经济指标预测分析、优化运行）。

MIS管理信息系统作为面向电厂运营、生产和行政管理的信息系统，能及

时、准确、全面地为厂内部各级各类行政人员（职能管理人员、领导决策人员）

提供他们各自所需的信息，为生产经营、办公自动化以及领导科学决策提供有

效的现代管理手段。其将与厂级实时监控信息系统（SIS）进行联网，以实现

全厂生产过程信息共享。

MIS系统通过有效的数据分析和综合的手段，形成有效的信息，向运行人

员提供系统的操作指导；向管理人员提供生产过程的运行指标；向决策人员提

供经济指标和决策依据。

MIS系统是一个完整的便于使用的系统，具有统一的人员和权限设置。所

有的功能模块具有统一的入口和界面风格。MIS系统内部的信息流转能够完全

自动的流转，当需要人为参与时，系统应能以邮件、内部消息、短消息等方式

通知处理人。

1、技术特点

1）采用计算机网络拓扑结构组建构件化的信息集成管理网络：

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系统基于一个统一的基础平台，能够讲具体业务功能和系统底层的系统服

务功能（包括用户权限、工作流、报表平台、短信平台、系统信使、系统日志、

基础数据配置）分离，在此基础上实现基于业务流程的功能集成。

采用面向对象的设计思想，实现可重组的资源设计和灵活的业务流程。经

过对业务系统的理解与抽取，系统设计出大量的可重用的资源，包括公共组件、

业务核心流程等。

采用防火墙、安全协议、用户身份识别、IP地址控制等防止非法用户登录

的安全手段；采用独特的角色－权限－用户三层权限分配方式，根据不同的岗

位和角色分配不同的功能权限，保证了数据操作权限的安全性。

浏览器/服务器（B/S）体系结构使用户可直接通过浏览器进入本系统进行

操作，无需再安装任何软件；可以通过INTERNET实现异地办公，不受办公

地点的限制。

2）采用先进控制系统集成技术：

在传统DCS的基础上，充分利用当代基础理论研究的最新成果，包括现

场总线技术、现代控制理论、知识推理、专家系统和神经元理论等；

3）采用OPC应用技术完成多种DCS系统的互连：

具有独特的OPC应用技术和隔离网关技术的服务器组件OPCServer，

它支持多达数百种DCS/PLC/SCADA系统，并以统一数据格式提供数据；

4）采用拥有独特的实时数据库软件管理电厂的生产过程数据：

由实时数据采集计算、历史数据圧缩、历史数据保存等功能构成一个完整

的实时数据库系统，同时该实时数据库也具备关系型数据库特性，可使用标准

的SQL语句查询数据。

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5）采用专家系统和推理知识库解决电厂故障诊断和事故预报：

总结案例提炼知识库，电厂运行推理知识库TPC。

6）采用“等效焓降法”实现电厂性能分析和计算。

7）采用远程传输和控制技术实现企业外部管理信息的有效连接。

2、主要功能

1）厂级生产过程监视和管理系统

2）厂级性能计算系统

3）故障诊断和事故预报

4）运行考核系统

5）综合报表和历史曲线系统

6）设备资产管理系统

7）生产运行管理系统

8）系统基础平台

6.1.3自动化水平

自动化水平是根据垃圾焚烧电厂的特点确定的，达到如下目的：

在正常运行及启停过程中，均应使垃圾焚烧充分，达到全量燃烧。

当垃圾焚烧炉—余热锅炉非正常停运时，由于炉内垃圾仍能自燃一段时

间，需维持锅炉的汽水循环，防止水冷壁等受热面过热变形。

在燃烧过程中对有关参数进行调节，使烟气及废料的排放满足环境保护标

准的要求。提高运行的可靠性和安全性，保证焚烧炉长期安全稳定运行。充分

利用余热发电，提高运行的经济性。改善运行人员的工作条件，减少操作监视

人员，提高运行管理水平。

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除机组启动前的准备工作和焚烧炉进料和灰渣输送控制外，整套机组的启

动、停止、正常运行和事故处理均能在中央控制室内完成。

6.2集散控制系统结构和应用功能

整个垃圾焚烧发电厂的生产过程，采用集散控制系统（DCS）在中央控制

室进行集中监视和控制，集散控制系统采用国外进口设备。汽轮发电机组本体

的监控仪表由汽轮发电机组的供货商负责提供。

集散控制系统（DCS）是基于全集成自动化的思想与Profibus现场总线

技术溶为一体、功能强大、面向工艺的新一代过程控制系统，该系统具有以下

特点：

1）基于全集成自动化的思想

2）吸收了各种先进技术，面向工艺

3）与Profibus现场总线有机地结合在一起

4）更分散的系统配置，特别适用于分散的过程控制应用场合

5）系统配置灵活，易于扩展

6）模块化结构，通用的硬件模块

7）强大的系统软件，组态与编程轻松简单

8）丰富的人机界面产品，提高了监控与管理的水平

6.2.1控制系统构成

该集散控制系统主要由操作员站（OS）、工程师站（ES）、控制站（AS）、

分布式I/O和数据总线组成。

1、过程控制级

1）控制站

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设控制站两套，分别用于3炉2机（含焚烧炉/锅炉/烟气处理系统/汽轮

机）、公用系统及电气系统的集中监视和控制。每套控制站都采用冗余设计，

带有冗余的中央处理器（CPU）、冗余的电源模块，连接两个CPU的硬件也是

冗余的。系列控制站中预装有冗余软件，采用不同于周期同步、特定时间同步

的先进的事件驱动同步技术。冗余的控制站安装在一个紧凑型机架上，紧凑型

机架采用分立式的背板总线，使电源、通讯卡件及CPU仍然被分成两个独立

部分。

控制站在运行过程中可以更换所有组件，更换CPU时，系统可将新安装

的CPU自动更新为当前状态。控制站和上一级系统之间的通讯将采用一条高

速的冗余总线，CPU和/或通讯总线的损坏不会影响设备的正常运行。设备自

带的控制器通过现场总线与集散控制系统的控制站通讯。

2）分布式I/O

根据垃圾发电厂的工艺流程，设置分布式I/O部件ET200M，用于连接工

业现场，向上则通过双网Profibus-DP现场总线与控制站连接，提高了I/O系

统设计的灵活性。

3）控制子系统

控制子系统向上通过Profibus-DP现场总线与控制站连接。包括炉排控制

子系统（S7-400）、烟气净化控制子系统（S7-400）、化学水处理系统（S7-300）、

渗沥液处理系统（S7-300）、锅炉吹灰程控（S7-200）、空压站（S7-200）等。

2、操作管理级

1）操作员站

操作员站采用多客户机/服务器（C/S）体系结构，允许多个客户机访问几

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个OS服务器的数据。这些访问可以同时进行，可访问的数据包括项目数据、

过程变量、归档数据、报警和消息。

系统设服务器两套，两套互为备用、冗余工作。采用一条冗余的高速总线

与控制站相连。控制站和/或总线的损坏不会妨碍设备的正常运行。

设操作员站客户机7套，分别为1#炉操作员站、2#炉操作员站、3#炉操

作员站、1#机操作员站、2#机操作员站、电气系统操作员站、公用工程操作员

站。另设值长站1套，硬件配置与操作员站一致。操作员站的设计和布置将符

合人机工程学，并适应机组的运行组织，便于运行人员监控。任务是在标准画

面和用户组态画面上，汇集和显示有关的运行和操作信息，供运行人员据此对

机组的运行进行监视和控制。系统将能防止操作员站对于控制程序的修改。

控制系统操作员站的基本功能如下：

监视系统内每一个模拟量和数字量

显示并确认报警

显示操作指导

建立趋势画面并获得趋势信息

打印报表

控制驱动装置

自动和手动控制方式的选择

调整过程设定值和偏置等

每一个操作员站服务器都是冗余数据高速公路上的一个站，且每个主机操

作员站将有独立的冗余通讯处理模件，分别与冗余的数据总线相连。

任何显示和控制功能均将能在任一操作员站上完成。操作员站软件标签容

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量至少为目前工程设计使用量的200%。支持并提供目前通用的各种通讯协议

以完成与其他系统的数据交换。

2）工程师站

设工程师站一套，用于整个集散控制系统的硬件配置、通讯网络组态、连

续和顺序过程运行组态、操作和监控策略设计、在线调试和程序修改等用途。

工程师站的基本功能如下：

工程师站能调出任一已定义的系统显示画面。在工程师站上生成的任何

显示画面和趋势图等，均能通过数据高速公路加载到各操作员站。

工程师站能通过数据高速公路，既可调出系统内任一分散处理单元

（DPU）的系统组态信息和有关数据，还可使买方人员将组态的数据从工程师

站下载到各分散处理单元和操作员站。此外，当重新组态的数据被确认后，系

统能自动地刷新其内存。

工程师站包括站用处理器、图形处理器及能容纳系统内所有数据库、各

种显示和组态程序所需的主存贮器和外存设备。还提供系统趋势显示所需的历

史趋势缓冲器。

工程师站将设置软件保护密码，以防一般人员擅自改变控制策略、应用

程序和系统数据库。

3）数据总线

数据总线采用数据传输速率100Mbps的快速以太网技术，采用光纤环网

冗余备份，具有以下特点：

更高的数据传输速率带来性能的改进

负担分担也提高了系统性能

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通过扩展工作站的数目来实现网络的升级和优化

极其简单的网络配置和扩展，无须复杂的配置规则

数据总线采用两级总线结构，工业以太网和标准以太网。标准以太网预留

通讯接口与垃圾焚烧发电厂的二级计算机系统即管理信息系统连接。

6.2.2控制系统输入输出点数

数字量输入2000点

数字量输出800点

模拟量输入400点

模拟量输出70点

SOE38点

6.2.3控制辅助装置—大屏幕

在集中控制室内设立一块大屏幕监视盘，可以监视全厂各重要位置的工作

状况，如下图所示：

6.2.4控制系统的可靠性

1、可靠性措施

1）冗余配置

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集散控制系统的可靠性通过在工厂自动化各层次上的冗余来实现。

在多客户机/服务器（C/S）体系结构中，多个客户能访问一台OS服务器

的数据，两台OS服务器之间也可以进行归档数据的刷新。

操作站的多屏功能，即允许多台过程监视器通过一个多VGA卡与一台操

作站相连。

环形拓扑结构的工业以太网，具有完备的冗余特性的光纤交换管理器

（OSM）和冗余的工厂快速以太网总线将自动化系统与操作站/工程师站之间、

以及自动化系统彼此之间连接在一起。

冗余的AS417H自动化系统、冗余的Profibus-DP总线以及带有两个通讯

模块的冗余设计的ET200M分布式I/O构成了具有冗余功能的过程控制级。

DCS的I/O机柜供电电源冗余；机柜内供电双重化；关键的参数均冗余设置（汽

包压力、汽包液位、给水流量、主蒸汽流量等）。

2）自诊断功能

采用微处理器技术的控制系统，均具有自诊断功能，在内部故障还没有干

扰生产过程之前，即能在系统本身范围内探测到故障并实行防止故障扩大的措

施，同时进行报警和记录。

2、可靠性指标

1）系统可用率≥99.9%

2）系统精度

模拟量输入信号：±0.1%（高电平），±0.2%（低电平）

模拟量输出信号：±0.25%

3、抗干扰能力

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1）共模电压不小于500V，继电器输出350V；

2）共模抑制比不小于120dB，50Hz；

3）差模电压不小于60V；

4）差模抑制比不小于60dB；50Hz。

4、系统裕量

1）最繁忙时，控制器CPU的负荷率不大于60%，操作员站负荷率不大

于40%。

2）以太网通讯总线的负荷率不大于20%，PROFIBUS通讯总线负荷率不

大于30%。

3）所有各类I/O点裕量不少于15%，I/O模件槽裕量不少于15%。

4）DCS系统具备40%电源裕量。电源分配柜考虑10%的回路备用量。

6.3自动燃烧控制系统（ACC）

自动燃烧控制系统控制回路的结构与操作方式：采用自动控制炉膛温度抵

消在垃圾中出现的热值波动，达到始终如一的良好燃烧质量（即灰渣中的未燃

物质量要尽可能少），燃气的有害物质浓度尽可能低，蒸发能力保持恒定。

燃烧控制系统的配置为以主蒸汽流量的设定值，通过固定函数和系数来调

节燃料和空气量。这些基本设定值根据干扰变量的影响做相应调整，如不同的

热值等。下列控制变量通过燃烧控制保持到其设定值和/或规定的极限值内：

主蒸汽流量

烟气中的O2含量

烟气中的CO含量

尾部燃烧器的温度（仅作为锅炉保护）

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上述各值作为下列主控制器的输入值：

主蒸汽流量主控制器

垃圾进料门主控制器

O2含量主控制器

CO含量主控制器

各偏差值由主控制器处理并重新定为串级控制回路的设定值信号。

基准值输入为主蒸汽流量，由控制室设定其设定值，而燃气中的CO和

O2含量用作副控制回路的设定值。这些参数输入作为对应主控制器的自适应

调整，这些调整可以优化控制回路的各种控制参数。“顺序控制器”或“串级控制

回路”是对它们自己进行自整定的控制回路。为矫正控制变量，采用下列校准

变量：

垃圾进料门的动作次数

炉排速度

炉排的下鼓风量

至二次风喷嘴的二次风流量

受控制系统影响的燃料供应的和空气供给变化对控制器（这里指锅炉/燃

烧控制系统）有影响。从控制器获得的测量值代表各控制回路的反馈值。

在功能组的基本元件发生故障情况下，各“主控制器”即自动切换到

MANUAL（手动），若不能手动校正，就要存储和保持最后的操作值，所有不

受故障影响的其它串级控制回路继续以“自动操作”方式工作。故障排除和具有

尽可能新的燃烧控制设定值的技术规格后，各串级控制回路和“主控制器”必须

切回到“自动操作”。

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1、主蒸汽流量控制

控制回路的配置与操作方式：燃烧控制系统的基本控制由主蒸汽流量控制

器控制。它对蒸汽流量的测量值和设定值进行比较，其输出信号控制垃圾进料

门的速度和炉排的速度，校正炉排的一次风流量。根据主蒸汽的偏差，在容许

速度范围内，炉排的速度相对于主蒸汽流量的变化而变化。

一次风流量的控制方式为，在实际主蒸汽流量增加的情况下要降低一次风

流量，而在主蒸汽流量下降时，增加一次风流量。

2、进料控制

控制回路的配置与操作方式：（垃圾）质量流量是通过进料装置控制的，

即通过（垃圾）进料杆的推送行程和进料门的动作顺序进行控制。对于垃圾进

料门的速度控制来说，可采用在燃烧控制中形成的设定值控制（设定值可调）。

通过从垃圾进料门位置的PD函数发生器形成的垃圾进料门速度被作为测

量值送给顺序控制器（PI调节），并与从燃烧控制中得出的设定值进行比较。

3、O2控制

控制回路的配置与操作方式：“主控制器（O2含量）”的任务是提供通过检测

的实际主蒸汽流量和实际O2含量形成的校正变量。它提供与CO测量有关的

信号，转换的主蒸汽设定值和二次风顺序控制器的设定值。

氧气浓度与规定值的偏差被认为会引起二次风流量的增加和/或减少。要

控制的O2含量作为测量值送给主控制器。通过主蒸汽信号计算得到的O2含量

作为设定值。与其它控制系统不同，设定值不是固定的，而是随所产生的主蒸

汽流量浮动。对于部分负荷范围内必要的较高O2含量，可采用一个与主蒸汽

和O2含量相关联的可变的、可调整的O2设定值。

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主控制器的校正变量与主蒸汽信号和CO测量值的加权信号相关联，并在

高选择后作为二次风顺序控制器的设定值。

4、CO控制

控制回路的配置与操作方式：为了观察和监视CO限定值采用了连续CO

测量，如果超过了限定值，向二次风控制器发出一个附加信号，该信号会引进

空气流量的短时间增加。

要控制的CO含量作为测量值送给主控制器（PID性能）。手动调整的限

定值作为控制器的设定值。只有在CO含量超过限定值时，才将CO含量测量

并入控制系统中。如CO含量超过限定值，从O2浓度主控制器来的校正变量

应另外被CO浓度主控制器（PID性能）的校正变量校正，这个信号事先用该

系数加权。

与合并同样信号相反，为了降低主蒸汽流量设定值，不为二次风的增加设

计等待时间。通过改变PID控制器的设定参数可调整对要调整的二次风流量的

影响程度。通过二次风流量的快速增加可以防止CO浓度的过分增加。

5、炉排速度控制

控制回路的配置和操作方式：炉排的速度控制采用在燃烧控制中形成的可

变设定值的单独设定值控制。要控制的炉排速度作为测量值送给辊的顺序控制

器（PI性能）并与燃烧控制的设定值比较。

炉排传动速度用炉排上的电子速度记录器记录并作为补偿变量送给顺序

控制器。顺序控制器把校正的信号送给马达变频器。由于在切换到“手动”功能

时主控制器也应闭锁，因此为保证手动/自动的无扰动切换，顺序控制器需要

一个补偿变量。另外，如果燃烧控制系统发出“OFF/FAULT”信号，顺序控制器

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也应切换到“手动”。

对于垃圾进料门的返回行程来说，上述设定值通过转换开关由设定的固定

值替换（在垃圾进料门的返回行程中的炉排速度）。燃烧控制的设定值，变化

值及返回行程值通过其延迟元件送给顺序控制器（速度控制器）。

6、一次风流量控制

控制回路的配置及操作方式：对于炉排的一次风流量控制，每个炉排采用

单独的设定值控制。其可变设定值通过燃烧控制形成。测得的变量将进行如下

校正：

炉排的一次风流量

一次风温度

一次风压力

要控制的一次风流量通过延迟元件校正并作为测量值送给顺序控制器（PI

性能）。在顺序控制器里测量值与燃烧控制的设定值进行比较。顺序控制器把

校正的信号送给炉排的一次风控制档板。由于在切换到“手动”功能时主控制器

也应闭锁，因此为保证手动/自动的无扰动切换，顺序控制器需要一个补偿变

量。另外，如果燃烧控制系统发出“OFF/FAULT”信号，顺序控制器也应切换到

“手动”。

7、一次风压力控制

控制回路的配置与操作方式：一次风压力控制是在空气需要量不大的情况

下保证恒定的空气初始压力。该控制器有一个从燃烧控制引出的可变设定值。

根据校正的主蒸汽设定值信号，通过换算确定空气部分，由一次风的蒸汽信号

成比例地产生（约总空气流量的70~80%）。

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这个信号通过恒定压力控制器的设定值信号转换。一次风控制器不能向燃

烧控制系统发出进一步动作的信号，只能在整个控制系统内起辅助功能。在炉

子预吹扫期间，总的一次风流量通过切换到总的一次风流量控制器进行控制。

8、二次风流量控制

控制回路的配置和操作方式：二次风流量控制采用设定值控制，其可变设

定值通过燃烧控制形成。二次风流量通过延迟元件校正并作为测量值送给顺序

控制器（PI性能），与从燃烧控制中得到的设定值进行比较。对于各级锅炉风

量来说，通过切换到设置的数量设定值修改上述设定值，同时通过延迟元件送

给顺序控制器。切换由锅炉风量决定。

顺序控制器把校正信号的设定值送给二次风风门的入口叶片控制。

由于在切换到“手动”功能时主控制器也应闭锁，因此为保证手动/自动的无

扰动切换，顺序控制器需要一个补偿变量。另外，如果燃烧控制系统发出

“OFF/FAULT”信号，顺序控制器也应切换到“手动”。

9、锅筒液位控制

锅筒液位控制是在整个额定范围内保持锅筒内水位的恒定。控制回路的配

置与操作方式：锅筒液位控制采用“三冲量控制”（主蒸汽流量，主给水流量，

锅筒水位）。要控制的水位通过校正，作为测量值送给主控制器，并与设定值

进行比较，由顺序控制器作为设定值设定输出信号。供水流量与校正的主蒸汽

流量间的差值形成顺序控制器的测量值。顺序控制器把设定值送给供水调节

阀。

10、主蒸汽温度控制

锅炉出口的主蒸汽温度在整个负荷范围内保持恒定。通过控制减温器的喷

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水控制阀，控制进入减温器的水量，以保证在不同负荷情况下锅炉出口的主蒸

汽温度恒定；或在锅炉积灰情况下，锅炉运行时间的函数变化时保证锅炉出口

的主蒸汽温度不变。

11、一次风温度控制

控制回路的配置与操作方式：一次风可用预热器预热到最适于燃烧的温

度。根据一次风温度设定值，通过控制供给空气预热器的烟气进行预热。

12、烧嘴控制

烧嘴闭环控制是这样设计，即要满足下列要求：

1）通过自动启动烧嘴保证在最后燃烧空气出口处的最低温度应至少保持

在设定值2秒钟。

2）在超过允许CO极限值情况下启动烧嘴。

3）在设备启动（试生产）期间可手动控制烧嘴负荷（控制室）。

在要焚烧的物料加热值太低的情况下，烧嘴控制支持燃烧控制系统。烧嘴

控制独立于燃烧控制系统工作。控制回路的配置与操作方式：用多个温度传感

器检测第一锅炉烟道末端的温度，计算其平均值；这个控制信号形成油控制器

和燃烧空气控制器的设定值。

如果超过最大允许的主蒸汽流量，则要降低烧嘴能力，通过曲线估算所测

得的主蒸汽流量，校正信号为零（无校正值），低于最大主蒸汽范围。高于这

个范围，曲线将呈线性上升，引起一个取决于过量的变量，并从烧嘴设定值导

出曲线的函数。

烧嘴的能力受最小和最大负荷的限制。MIN/MAX（最小/最大）选择保证

过剩空气在任何情况下都限制在一定的范围内。控制器输出（油和燃烧空气）

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确定调节阀/旋转控制器的位置。

13、燃烧室压力控制

为在全负荷范围情况下的燃烧室内的压力保持恒定，在布袋除尘器后装设

一台ID（引风）风机。控制回路的配置与操作方式：燃烧室的压力测量值作为

测量值送给控制器，测量值与设定值在控制器内进行比较。控制器把校正信号

送给引风机的引风门。

6.4环保指标在线监测系统（CEMS）

本电厂在烟道直管段设置烟气在线监测设备，对排放的烟气成分进行在线

监测，监测内容包括：粉尘、HC1、SO2、CO、NOx、O2等成分含量，数据

可以通过预留的通讯接口与环保部门联网，方便政府在线监督管理，同时，在

厂区大门口设置烟气在线检测公众显示屏，同步显示烟气排放中的粉尘、HC1、

SO2、CO、O2、NOx等含量指标，接收社会监督。系统特点：

1）在线监测设备为获得原国家环保总局（现为环保部）认可的进口品牌，

并在国内垃圾焚烧发电厂有成功应用实例，确保设备运行可靠。

2）系统构成简单，能够连续监测到每一个烟道上的测量结果。

3）烟气采样探头可设置间隔1-24小时反吹。

4）气体分析仪可设置自动零点校准和量程校准周期。

5）测量结果能够及时、准确的反应烟气气体的真实浓度，为烟气净化设

备提供准确真实的测量值。

6）测量结果准确度高，零点、量程飘移小（1%-2%）。

7）烟尘测量仪安装维护方便，自带反吹风机，24小时反吹，只需清洁光

学镜片。

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8）全套烟气、烟尘测量系统原装进口，充分保证产品质量。

9）CEMS系统的数据采集、处理和远传系统（DAS）具有数据存储、处

理、识别无效数据、数据远传环保局等功能。能够控制CEM的日常运行，包

括：自动校正循环，自动反吹采样系统过滤器和探头，提供认证测试和检查所

需资料，全部打印出测量的排放物成份及浓度数据（符合国家有关标准）。

10）CEMS系统能与DCS或SIS系统连接，实现远方监测。

6.5工业电视监控系统

6.5.1工业电视监控系统设计及描述

闭路电视监控系统以功能要求的不同可分为以下几个子系统：1）前端摄

像系统；2）视频传输系统；3）视频控制系统；4）视频显示和记录系统。

摄像部分是电视监控系统的前端部分，其作用把监视的内容变为图像信

号，传送控制中心的监视器上，摄像部分的好坏及它产生的图像信号质量将影

响整个系统的质量。

传输部分是系统的图像信号通道。控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”，

是实现整个系统功能的指挥中心。显示部分是由多台监视器和大屏幕组成，它

的功能是将传送过来的图像一一显示出来。闭路监控系统的粗略结构图下图所

示：

1、摄像部分

摄像部分一般安装在监视现场,它一般包括摄像机、镜头、防护罩、支架

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和云台等。它的作用是对监视区域进行摄像并将其转换成电信号。

2、控制部分

闭路电视系统中的信息量与信息处理的工作量都很大，因此其控制台的操

作一般都采用了计算机系统，以用户软件编程的全键盘方式来完成驱动云台巡

视、视频切换、报警处理、设备状态自检等工作。

现在推出的数字视频监控报警系统采用计算机多媒体技术，以CCD摄像

机作为报警探头，摄像机将获取的视频信号传输到主机，主机里的高速图像处

理器进行数字化处理，将视频信号形成的图像与背景图像进行分析比较，若发

现有差异就报警，因为这是一种全屏幕报警，因而不易漏报。同时主机自动采

集报警图像并存入计算机，事后用户可根据时间、地点随时查阅报警现场的图

像，以了解报警原因。系统将电视监控系统与报警合二为一，实现了监视、报

警与图像记录的同步进行，而且这种系统中没有录像机，没有视频分配器，一

切报警记录都在计算机的硬盘内，所有操作都根据屏幕上的软件提示动作，对

使用者来说是一种全新概念的安全防护系统。

控制系统的切换方式主要有如下2种：

1）单步切换方式：使用控制键盘把任一路输入视频信号切换到主监视器

上。

2）顺序切换方式：使用控制键盘编制的顺序切换方式程序，把系统中若

干路输入视频信号编为一个程序，程序运行时，其画面可按预先设定。

3、传输部分

传输系统包括视频信号和控制信号的传输。视频信号的传输可用同轴电

缆、光纤或双绞线，用双绞线传输时需配视频转换适配器，用光端机传输时需

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配光接收/发射机。控制信号的传输方式包括：直接控制、多线编码的间接控

制、通讯编码的间接控制等。

通讯编码的间接控制：随着微处理器和各种集成电路芯片的普及，目前规

模较大的电视监控系统大都采用通信编码，常用的是串行编码。它的优点是：

用单根线路可以传送多路控制信号，从而大大节约了线路费用，通讯距离在不

加中间处理情况下达可达1km公里以上，加处理可传10Km以上。

4、显示与记录

显示与记录设备安装在控制室内,主要有监视器、硬盘录像机和一些视频

处理设备。

本系统采用一体化摄像机。它们配有高级的伺服系统，云台具有很高的旋

转速度，还可以预置监视点和巡视路径。平时按设定的路线进行自动巡视，一

旦发生报警，就能很快地对准报警点，进行定点的监视和录像。图像监视器采

用液晶显示器，与数字化大屏幕投影系统一起集中布置在中央控制室内。录像

机是闭路电视监视系统中的记录和重放装置，它要求可以记录的时间非常长，

本系统采用硬盘录像机方式。

视频切换器：在闭路电视监视系统中，摄像机数量与监视器数量的比例并

非1：1，为了用少量的监视器看多个摄像机，就需要用视频切换器按一定的

时序把摄像机的视频信号分配给特定的监视器。切换的方式可以按设定的时间

间隔对一组摄像机信号逐个循环切换到某一台监视器的输入端上，也可以在接

到某点报警信号后，长时间监视该区域的情况，即只显示一台摄像机信号。切

换的控制和云台、镜头的控制同步，即切换到哪一路图像、就控制哪一路的设

备。

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多画面分割器：这种设备能够把多路视频信号合成为一路输出，进入一台

监视器，这样就可在大屏幕上同时显示多个画面。分割方式常有4画面、9画

面及16画面。使用多画面分割器可在一台监视器上同时观看多路摄像机信号，

而且它还可以用一台录像机同时录制多路视频信号。

视频分配器：可将一路视频信号转变成多路信号，输送到多个显示与控制

设备。

6.5.2主要监控对象

1）焚烧炉火焰状况

2）锅炉汽包水位

3）垃圾卸料大厅

4）垃圾贮坑

5）垃圾进料口

6）烟囱出口

7）渗沥液存储池液位

8）焚烧炉液压站

9）渣池

10）飞灰稳定化车间

6.6检测和控制系统动力消耗

1、电源

控制系统及仪表用电采用不间断供电装置（UPS），由电力专业单独送两

路220VAC50Hz，容量60kVA作为仪表电源。该电源电压波动不超过额定值

±10%，且与照明电源分开。

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2、仪表用压缩空气

仪表用压缩空气来自空压站仪表用储气罐，供气压力为0.6～0.8MPa（表

压）。气源质量要求：操作压力下的露点应比供气系统工作环境最低温度低

10˚C，含尘量不大于100mg/m3，含尘微粒直径不大于3μm，油分含量控制

在0.01mg/Nm3以下。

6.7热工实验室

考虑到该项目为新建工程，按照有关规范的要求，设置垃圾发电厂热工实

验室。

热工实验室主要承担电厂仪表的日常维护和定期校验工作，实验室内设仪

表维修和仪表校验用仪器设备各一套。热工实验室设在主厂房卸料平台下方，

内设仪表维修间、标准表间、备品备件间等。

7电气系统

7.1电气系统一次接线方案

7.1.1110V主接线

垃圾焚烧发电厂以10kV电压等级并入110kV安民变电站，变电站距厂区

约6公里，除厂用电外的剩余电量经10kV联络线送入安民变电站。

考虑到使电气主接线简单清晰及便于电气设备的选型配套，该项目发电机

端电压均采用10.5kV。10kV母线采用单母线接线，发电机通过断路器接入

10kV母线。10kV开关柜采用成套金属铠装开关柜，内装国产名牌真空断路器、

配弹簧操作机构。

7.1.2厂用电接线

经初步估算，整个垃圾焚烧处理项目厂用电量约为3554.58kW，厂区内

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计划设三台1600kVA的厂用工作变压器（本期两台，二期一台）。每台厂用工

作变压器对应一套垃圾焚烧生产线。另设一台1600kVA的备用厂变。当任意

一台厂用工作变压器检修或任意一段0.4kV工作母线失压时，通过厂用电备自

投装置可使备用厂变自动投入工作。

从系统引一路10kV保安电源线路，为了确保全厂交流失压事故时的事故

处理及安全停机等需要，全厂设一台500kVA保安变压器至三段0.4kV保安负

荷段。保安负荷段上安排的负荷主要有发电机油泵、盘车装置、消防水泵、烟

气监测系统及中央控制内重要设备及监控系统的供电。垃圾电厂正常运行时重

要负荷段电源取自厂用工作变压器，事故时保安变压器在极短时间内自动投入

接带保安负荷。

垃圾焚烧发电厂的厂用电设备中单机负荷最大的就是锅炉的引风机，其单

台电机功率为400kW，其次是循环水泵，其单台电机功率为280kW。其它用

电设备的单台电机功率均小于200kW。对引风机、循环水泵考虑中压10kV供

电方案。对全厂其它负荷均采用380V/220V低压厂用电系统供电。

厂用电电压等级采用AC380/220V，接地型式采用TN-S系统。厂用变压

器采用SGB10-1600/10型。低压配电屏选用国产MZS型金属抽出式开关柜。

低压框架开关和低压塑壳开关采用国产名牌产品。

7.2.3一次系统接线特点

该一次系统接线方案主要有以下特点：

1）10kV母线采用单母线接线，接线简单清晰、操作方便。

2）厂用电系统低压母线接线与焚烧炉生产线一一对应，简单、明了、可

靠。