长清区垃圾焚烧项目技术方案
建 议 书
山东国舜建设集团有限公司
2012年3月5日
目 录
1、背景概述：
2、垃圾焚烧厂建设原则：
3、厂址选择
4、垃圾
5、垃圾的接收
6、焚烧炉
7、燃烧空气系统
8、余热锅炉的选择
长清区垃圾焚烧项目技术方案建议书
1、背景概述：
1.1 2005年我国年产生活垃圾约1.6亿吨（台湾省除外），有各种堆肥场、填埋场、焚烧厂和综合利用厂等设施共740余座，无害化处理率约为51%。在各种垃圾处理方式中，填埋处理量约占85％；堆肥处理量约占4.3％；焚烧处理量约占10%。在垃圾处理的三种主要手段中，焚烧处理的比率增长较快，这是个可喜的变化。到2006年，全国已投入运营的垃圾焚烧厂有68座，主要集中在东部沿海地区。从全国范围来看，焚烧处理还处于初步发展阶段，但对于东部沿海经济发达地区，焚烧处理已成为这一地区生活垃圾处理的重要手段。
1.2 从上世纪80年代到90年代末期，我国先后从日本三菱、德国诺尔、德国斯坦米勒、比利时西格斯、法国阿尔斯通、瑞士冯若尔、日本茬原、日本田雄（塔库玛）、日本日立等国际知名公司引进垃圾焚烧技术和关键设备，为我国垃圾焚烧技术的应用、研究和发展起了促进作用。与此同时，我国引进吸收国外先进技术及我国自主研制开发的焚烧技术和设备也有迅速的发展。重钢三丰集团引进吸收德国马丁公司SITY2000型炉排（即原阿尔斯通的炉排）已在国内垃圾焚烧厂中得到应用；杭州新世纪能源环保工程股份有限公司、温州伟明环保有限公司自行开发设计的二段式垃圾焚烧炉等已在一些城市的垃圾焚烧项目中获得应用；中国科学院、清华大学、浙江大学等单位研制的各具特色的流化床焚烧炉也已在国内不少城市使用。
1.3 与垃圾处理的其它方法相比，焚烧处理是处理效果最好、污染最小的处理方法。目前，虽然不少国际知名厂家在研究更先进、污染更小的处理技术，并且已达到相当规模，如热解法、气化熔融法等。但到目前为止，焚烧处理垃圾仍然是欧美日等发达国家垃圾处理的主流发展技术。前些年，日本等国确实关闭了一些设备陈旧、技术落后、排放指标达不到要求的焚烧厂，但与此同时，大型的、
技术先进并更富有人性化的焚烧厂仍在不断建造。据不完全统计，欧盟各国从2000-2006年又新建8座垃圾焚烧厂；我国的台湾省已建成运行的垃圾焚烧厂19座，目前在建的尚有4座；日本全国90%以上的垃圾采用焚烧处理，从2000年以来，日本又新建、改建了10余座大型的焚烧厂；美国垃圾焚烧处理的比率也在提高，2003年焚烧垃圾量达3310万吨。所以，实际情况并不像某些文章所说“目前很多国家已经停建或限制垃圾焚烧。”
1.4 预计在未来10-20年内，我国的城市生活垃圾焚烧处理将会有更大发展，以应对日益增长的生活垃圾产出量。为此，本文将对垃圾焚烧厂建设中的主体工艺—焚烧和烟气净化技术中一些议题提出一些粗浅的说明，希望能对后续的建厂者能稍有助益，以便把垃圾焚烧厂建设得更好。
2、垃圾焚烧厂建设原则：
2.1 应用垃圾焚烧技术处理垃圾应是以实现垃圾处理无害化、减量化、资源化为目的的垃圾资源利用及环境保护工程。在设计和建设中要充分体现循环经济和以人为本的战略。
2.2 选择适合焚烧厂服务区内生活垃圾特点的先进技术和设备，要积极采用国内经生产实践考验的新工艺、新技术和新设备，必要时也可引进若干关键设备和技术，使所设计的焚烧厂在综合技术水平方面，达到技术先进、操作可靠、运行费用低。
2.3 要确保环保达标。在焚烧垃圾过程中所产生的烟气、炉渣、飞灰、污水、臭气、噪声等污染应得到有效治理，达到（或严于）国家或当地环保部门规定的排放要求。其中水的合理多梯次使用很重要，要尽量少用水、少排（或不排）水。
2.4 垃圾处理是一项系统工程，其厂址、处理规模的确定等关键问题既应满足当地城市总体规划及环卫规划的要求，又应与当地垃圾产出、收集、处理系统的规划、预测数据平衡。
2.5 为了取得良好的社会效益，焚烧厂的厂区总体布局及建筑物造型力求新颖、实用，具有时代感，要树立现代垃圾处理设施的新形象，以改变民众对垃圾处理设施—脏、臭、乱的印象，使其成为对当地居民进行环保教育的基地。同时在力所能及的条件下，多为周边居民提供一些实惠的服务，使其与周边居民和谐相处。
2.6 节约投资，降低运行成本，使焚烧厂在取得环境效益、社会效益的同时，能取得较好的经济效益。
3、厂址选择
3.1 厂址选择一般应考虑以下因素：
厂址应符合城市总体规划和城市环卫规划及国家的有关规定；
厂区内应无不良工程地质现象，地下无矿物资源；工程地质和水文地质条件应满足工程建设的要求；
靠近服务区，尽可能符合经济运输距离的要求；要远离风景区、自然保护区、文物遗址、机场等敏感区域；
市政设施较齐全，有可靠的电力供应；电力上网或对外供热比较方便；有可靠的供水及污水排放系统；
交通较方便；
要有足够的使用面积，厂区应尽量不占或少占耕地、迁民尽量少，购地费用合理；
尽可能远离居民区，与其有一定的卫生防护距离，要争取得到附近居民的理解和支持。
总之，厂址选择要考虑的因素还有很多。但在实际选厂址时很难选到一个完全符合上述要求的理想厂址。例如，符合经济运输距离问题，以往认为经济运输距离为15公里以内，而新建的垃圾焚烧厂很难有满足这一要求的，大部分焚烧厂
距服务区或垃圾中转站的距离超过20公里，有的甚至超过30公里。又如市政设施，由于厂址多数远离市区，往往不具备市政设施。购地的难易及周围居民的参与意见往往成为厂址取舍的重要因素之一。
3.2 关于垃圾焚烧厂的污染和卫生防护距离
用焚烧的方法处理垃圾是目前各种处理垃圾手段中污染最小的一种，而且是可控的，随着国家科学技术水平的提高和经济的发展，焚烧过程中可能产生的二次污染都可控制在国家规定的排放指标范围之内。人们比较关心的是烟气中的二恶英的含量问题，此问题将在后续的文章中详细讨论，事实上，我国从上世纪九十年代以来建设的大中型垃圾焚烧厂，其污染物排放指标都远低于国家标准，基本达到欧盟1996年标准，其中二恶英的实际排放浓度都满足≤0.1ngTEQ/Nm3的要求，大都在≤0.05ngTEQ/Nm3范围内，也低于欧盟2000/76/EU标准。
很多人对焚烧厂的认识还停留在上世纪七八十年代垃圾处理设施的水平，一说垃圾处理厂首先的印象就是污水横流、鼠蝇遍地、臭气熏天，再加上对二恶英的种种传言，使人感到垃圾焚烧厂不可接受。其实，现代化的垃圾焚烧厂完全不是这种景象。不论是欧盟各国，还是日本，不论是我国的台湾，还是上海、天津、广州等地建设的焚烧厂，其厂容、厂貌和厂房外观，在当地都别具特设色，相信今后建设的焚烧厂将会更好。
焚烧厂与居民区之间的卫生防护距离国外没有规定，我国也没有限定。欧盟、日本等国有的垃圾焚烧厂与居民区的距离很近，有的仅一路之隔也能与居民和谐共处，说明这些厂的污染治理是相当好的。我国有些地区规定焚烧厂与居民区之间的防护距离为≥300米，有的焚烧厂在建厂选址时考虑了一定的防护距离，但在焚烧厂建成之后，在其附近新建了居民区，并逐步向焚烧厂靠拢，使得防护距离名存实亡。
目前，虽然焚烧厂防污染的各种措施及检测、监督的手段已相当完备而且有
效，一般不会发生危及周边居民安全的操作和事故。但为防止一些不必要的纠纷，并从现阶段民众对垃圾处理设施的认同度和心理承受能力考虑，设置一定的防护距离也有必要。防护距离宜根据焚烧厂及其周边的实际情况，由环保部门提出。
3.3 厂区占地
厂址所需占地面积与处理规模、焚烧线配置、公用设施的配套情况、厂区绿地率、厂址地形、地貌及周边情况有关。现将国内部分垃圾焚烧厂占地面积列于下表。
表1我国部分垃圾焚烧厂规模、占地面积列表
一般情况下，厂区占地面积需根据节约用地的原则，视具体情况而定。规模为1000t/d级的焚烧厂，约需5－6公顷。
4、垃圾
4.1 垃圾既是处理对象，又是可利用的能源，因此掌握它的产出量、成分、元素组成、低位热值、容重、含水率等连续数年的实测数据，并根据这些数据，结合当地经济发展规划、环卫规划及人民生活水平等因素，可预测上述数据在5年、10年、15年甚至20年中的变化趋势数据。这些数据是确定焚烧厂处理规模、设备选型、工艺参数的基础。
如按焚烧厂运行20年计，垃圾的特性数据一般以8-12年的预测值作为设计值为宜。
我国各地垃圾的成分不同，所以垃圾的元素组成也有差异，下面是部分城市垃圾元素组成的分析数据。
表2我国部分城市垃圾元素组成分析数据表
表中*号为干基分析数据
4.2 垃圾低位热值是其中关键数据之一。根据处理规模和垃圾低位热值就可确定焚烧炉-余热锅炉的热负荷和焚烧图。
图1焚烧炉-余热锅炉设计和运行图
该图是指导焚烧炉-余热锅炉设计和运行的重要图形。从该图可清楚表明，焚烧炉-余热锅炉的正常工作区、加辅助燃料区和超负荷区。
正常工作区是指垃圾焚烧炉在其额定处理能力60％～100％的情况下，热负荷在设计值范围内，不需添加任何辅助燃料而能保持正常燃烧的区域。
超负荷区域是指处理能力超负荷或热负荷超负荷的区域。通常指处理能力和热负荷为额定值的100-110％的区域。一般厂家在焚烧炉-余热锅炉在设计时，都留有10%的超负荷能力；但在此情况下不能长期连续运行，一般一天可有2～4次，每次运行不超过2小时。
当垃圾热值低于某一定值（如4500kJ/kg），垃圾在焚烧炉内虽然也能燃烧，但烟气温度达不到850℃，这时需添加辅助燃料以提高炉内温度，满足烟气在温度850℃下停留时间≥2秒的要求，此即为加辅助燃料区或辅助燃烧区。
4.3 我国城市生活垃圾的低位热值较低，一般为4200-5000kJ/kg。上世纪九十年代中后期到目前所建设的垃圾焚烧厂，其垃圾的设计热值都在6060－6690kJ/kg范围内，北京南宫垃圾焚烧厂处理的是筛上物，其设计热值较高，为8380kJ/kg，六里屯垃圾焚烧厂处理的是经中转站压缩后的垃圾，设计热值也较高，为8246kJ/kg，发达国家的垃圾低位热值较高，如欧洲地区一般为9200～11000kJ/kg，日本为8360～10000kJ/kg，因此一般不需添加辅助燃料。
图2某焚烧厂的焚烧图
4.4 从垃圾的成分可推算出焚烧后的灰渣，从垃圾的元素组成可推算出它的低位热值、烟气量及烟气中各种污染物的含量，因此这些数据是焚烧厂设计的关键数据之一。
5、垃圾的接收
5.1 垃圾运输车进入焚烧厂，经地磅称重计量后进入卸料大厅，通过卸料门，把垃圾卸入垃圾坑内。
5.2 地磅的台数决定于焚烧厂的规模和垃圾运输车的吨位，即每天运输垃圾的车次。实际上，垃圾运输车在一天中运送垃圾的时间不是平均分配的，一天之内总会有几个高峰时段。因此，地磅台数的设置应满足在垃圾运输高峰时段，垃圾运输车不排队等候。根据经验，地磅台数一般可按下表确定。
表3地磅台数设置表
地磅的量程取决于垃圾运输车的总吨位（自重+垃圾重），大型运输车的总吨位大约在30吨以上，所以以选用容量为50吨的地磅为宜。
为了提高称重效率，一般采用动／静态式电子汽车衡。电子汽车衡设有非接触式识别系统和自动交通控制系统，具有自动称量、识别、统计、打印等功能，并可通过网络向全厂DCS系统和管理部门传送有关数。
有些大型的垃圾焚烧厂还另专设有运出物料的计量，如炉渣、飞灰、回收废钢铁的称量。
5.3 垃圾卸料门
垃圾卸料门的作用一是便于垃圾车向垃圾坑倾倒垃圾，二是隔离卸料平台与
垃圾坑，防止坑内灰尘及臭气外逸。对卸料门的要求是密封性好、强度高、耐腐蚀性强、开启关闭灵活可靠。
垃圾卸料门的类形很多。按其形式可分为立式门和卧式门；如按动力来源可分为液压式和电动式。上述的每种分类中又可包含多种不同的开启形式。因此，垃圾卸料门的结构形式繁多，只要满足其基本要求即可。
垃圾卸料门设置的数量与焚烧厂的规模和垃圾运输车的装量有关。
现将国内部分垃圾焚烧厂设置的垃圾卸料门数量列于下表，可供参考。 表4国内部分垃圾焚烧厂设置的垃圾御料门数量表
便于垃圾抓斗加料、混料、搅料和运输车卸料的进行，一般约有1/3的门后区作为卸料区，1/3的门后区作为焚烧炉加料区。1/3的门后区作为倒料、混料区。
5.4 垃圾抓斗起重机
垃圾抓斗起重机是关系垃圾焚烧厂能否正常运行的关键设备之一，它担负着供料、移料、混料、称重的作用。通常除特大型垃圾焚烧厂外，一般都设两台垃圾抓斗起重机，一台运行，一台备用，并再另备一个抓斗。
垃圾抓斗起重机主要由桥架、大车运行机构、小车运行机构、提升机构、电器设备和抓斗六部分组成。
抓斗一般为橘瓣式，根据其开闭操作的方式可分为钢索式抓斗和液压式抓斗。
两种抓斗各有优点与不足，但在垃圾焚烧厂多用液压式抓斗。
抓斗的容积与垃圾抓斗起重机的工作周期及每小时需要的投料量（即处理规模）有关。而工作周期与垃圾坑的大小及大、小车的速度，提升速度有关。一般大车运行速度为60～80m/min，小车运行速度为40～60m/min，抓斗提升速度为40～60m/min；抓斗起重机的工作周期约为110～140秒。
垃圾抓斗起重机的负荷率以-75％为宜，即在一小时内，投料约为25～30分钟，移料、混料约为15～20分钟，机动、休整约为10～15分钟。
垃圾抓斗起重机的控制分为手动、半自动、全自动。在垃圾焚烧厂中，常用的是带有手动控制功能的半自动或全自动控制系统。垃圾抓斗起重机的全部操作、混料、倒料、称重、安全报警等功能由一套PLC完成，并可通过网线将有关数据向中央控制室或厂级管理部门传送。该系统有防止抓斗倾翻、晃动、碰撞、超载等功能。
表5垃圾抓斗容积的选取规模
5.5 垃圾坑
垃圾坑起着贮存、调节、熟化、均化、脱水的作用。垃圾在坑内贮存期间部分发酵并淅出所含部分水分；通过垃圾抓斗的倒运、混料，使垃圾成分基本均匀，热值基本稳定，以保证焚烧炉燃烧的稳定。这就要求：
①垃圾坑的容积要足够大，规范规定，垃圾在垃圾坑中存放3～5天，根据我国垃圾的特点，最好≥5天；
②设有完善而有效的渗沥液排导和收集系统。垃圾的含水率直接影响垃圾的低位热值。我国城市生活垃圾的特点之一是水分含量高，东、中部大中城市的生活垃圾含水率一般都在50～60％，有时甚至超过60％。因此，原生垃圾在入炉前
需在垃圾坑中堆放数日（3～5天），使其脱除部分水分。在夏季，南方垃圾含水率高时，可脱出20％的水分，其它季节脱水率约10～15％。根据有关单位测试，每脱1％的水分，垃圾的热值约可增加～100kJ/kg。对于一个1000t/d的焚烧厂，每天约有近200t的渗沥液需排出坑外。因此，要求垃圾坑设有完善而有效的渗沥液排导和收集系统，否则，垃圾将被浸泡在渗沥液中。在前几年建成的焚烧厂都有过类似的经历，以致不得不停炉对垃圾坑的排导系统进行改造。
要求渗沥液排导和收集系统要通畅、便于清理。通过几年的实践各厂都有很多经验，例如垃圾坑底设≥2％的斜坡，底部设置收集沟，在垃圾坑墙壁的一侧做夹壁墙，并沿垃圾坑墙壁的不同高度设排水格栅，形成渗沥液排出和人工清理的通道，渗沥液可沿垂直和水平方向通过隔栅流入通道的收集沟，进入收集池；清理人员可进入通道清理淤泥，清理和更换隔栅。
隔栅宜设在靠近卸料门侧，因为这一侧的垃圾一般不会堆积较长时间。同时垃圾坑中其它区域的垃圾应经常翻动，特别是底层的垃圾，以保持下层排导系统的畅通。以免长期受压形成致密的隔水层。
图3垃圾渗沥液排导系统示意图
③垃圾坑的密闭与防臭：垃圾坑中垃圾所散发的臭味是垃圾焚烧厂臭味的主要来源，所以，垃圾坑及其相关部分的防臭措施很重要。除一次风从垃圾坑中抽取，使其造成负压使臭气不外逸外，a.一次风管路系统的防泄漏很重要，因此，在管路安装完工后，要按规定要求做气密性试验。b.土建设计、施工应保证垃圾坑区域的严密（特别是网架结构的屋面）。c。垃圾坑以外的渗沥液收集设施的排气装置都应排入垃圾坑中，不使其外散。d.也可在卸料门或卸料大厅门上方设置空气幕，或设置除臭剂喷雾系统。
图4垃圾坑卸料平台自动卸料门和空气帘
e.在停工检修期间，一次风机停止工作，为防止垃圾坑中臭气外逸，需设一套除臭装置．由除臭风机将垃圾坑中的臭气抽出，经活性炭吸附或喷除臭剂除臭后高空排放。
图5垃圾坑除臭示意图
④由于垃圾坑体积庞大且建于地下，因此垃圾坑的强度设计、防渗、防裂（导致地下水渗入或渗沥液渗出污染地下水）等方面的设计、施工应予特别关注．
6、焚烧炉
6.1 常用的垃圾焚烧炉炉型主要有：机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉和回转窑焚烧炉．三种炉型各有其特点和不足，在不同场合均有应用。循环流化床炉由于其造价较低，并可添加部分煤，多用于经济实力较弱的中小城市，有些经济发达的大城市如太原、大连等也采用流化床焚烧炉。回转窑焚烧炉处理规模一般较小，多用于处理特殊垃圾（如医疗垃圾等）．对这两种炉型本文暂不叙述，而着重叙述机械炉排焚烧炉。
机械炉排焚烧炉为国际上比较成熟的技术，运行可靠度较高，燃烬度好，适用于处理各种规模及中、高热值垃圾的焚烧处理，是目前发达国家大部分垃圾焚烧厂采用的炉型，在国际上约占有80%的市场份额．炉排炉的种类很多，每一种炉排中，又有多种各具特点炉排类型．根据炉排运动的形式主要可分为顺推式往复炉排炉、逆推式往复炉排炉和滚动炉排三大类；从炉排的布置方式可分为倾斜式炉排和水平式炉排．
往复顺推炉排炉以斯坦米勒公司、西格斯公司、日立公司（瑞士冯若尔公司技术）为代表．
斯坦米勒公司（现属英波基洛公司）炉排为倾斜往复顺推炉排炉。沿炉排的长度方向分为干燥段、燃烧段和燃烬段，各段之间有0.5～1m的台阶．往复炉排可使垃圾有效地翻转、搅拌，具有较理想的燃烧条件，可实现垃圾完全燃烧．为保证低热值、高水分的垃圾完全燃烧，及炉渣热灼减率满足≤3%的要求，干燥段和燃烬段可适当加长，以延长垃圾在炉内的燃烧时间。炉排的宽度由处理垃圾的规模确定．炉排由活动炉排片与固定炉排片交错排列而成，由于两种炉排片结构相同，因此便于调整更换．当设计热值为6270kJ/kg时，炉排表面温度约400～
500℃，炉排寿命一般为5年．上海江桥垃圾焚烧厂则使用该种炉型．
表6上海江桥垃圾焚烧厂焚烧炉炉排基本数据
图6斯坦米勒公司焚烧炉及其炉排片
6.2 西格斯炉排为多梯级顺推往复炉排，近几年其在中国市场具有较多工程业绩，如深圳南山、深圳宝安、中山北部组团、天津贯庄、常州等焚烧厂，单条焚烧线处理能力均在400t/d以上。该型式炉排的最大特点是具有较高的运行灵活性，适合于处理各种类型的或热值较低、水分高的垃圾．
该炉排为多级倾斜模块化炉排组，倾斜角度为21°。每个模块分别包括2排固定炉排片、2排水平滑动炉排片和2排上下翻动的炉排片．每台焚烧炉炉排系统一般由五组左右的模块组成，形成干燥区、气化区、燃烧区和燃烬区．每个模块是通用的，且均在制造厂进行预组装和测试。水平滑动炉排片行程～240mm，翻动炉排上摆角度为30°，翻动炉排片的作用是松动垃圾层，使其利于燃烧．其炉排机械负荷为～250kg/m2•h。
该焚烧炉排的另一特点是一次风由5台风机为对应的炉排区段提供，便于对燃烧的控制。
图7西格斯公司的焚烧炉排
6.3 日立造船公司的焚烧技术源于瑞士Von-Roll公司，其焚烧设备在日本市场占有率较高，在日本及我国台湾省具有多项单条处理规模400t/d以上的已运行焚烧厂业绩，如台北市北投焚烧厂(450t/d×4），彰化溪州焚烧厂（450t/d×2）．目前正在建设的成都洛带焚烧厂（3×400t/d)为该公司在中国内地第一个应用项目．另外与其炉型相近的由VonRoll公司提供的厦门2条200t/d焚烧线已经安装完毕。该型式炉排为顺推往复摇动式炉排，炉排为纵列布置，固定炉排列与活动炉排列交错布置，垃圾依靠自身重力、活动炉排列的往复运动对垃圾层产生的纵向推力及剪力向前推进；各段炉排间设置了较大落差以增强燃烧效果；并在燃烧段固定炉排设置拨火装置（剪切刀），该装置可松动垃圾块、使垃圾层均匀，一次风分布均匀，可避免垃圾在炉排上结团而影响垃圾的透气性、燃尽程度及在垃圾层产生风洞．
炉排行程为150mm，炉排移动速度一般在0～10次／min，可根据处理规模、垃圾的热值等因素调节；炉排面倾角15°；炉排机械负荷为～240kg/m2•h.
6.4 逆推式炉排以日本三菱-马丁炉排和德国马丁公司的CITY2000型炉排为代表。
三菱-马丁焚烧炉排为典型的逆推炉排，该炉排在欧亚地区有较多业绩，其中较有名的是新加坡3个大型焚烧厂，另外澳门焚烧厂、广州李坑焚烧厂等都采用了三菱－马丁炉排，在日本和我国台湾省也有多项业绩．三菱－马丁炉排为逆推往复炉排，固定炉排与活动炉排横向交错布；当炉排上的垃圾在重力作用下沿炉
排倾斜方向下移动时，靠近下部的垃圾则受到炉排反向的推力，使得这部分垃圾向上移动．垃圾搅拌效果好，燃烧效率高；各段炉排无明显的分段，也无段间跌落，炉排整体垃圾层厚度较均匀，燃烧空气在火层上连续及分布均匀；炉排倾角260°，炉床长度小，可减少安装占地．
图8日立公司的焚烧炉
图9三菱-马丁炉排
6.5 滚动炉排是德国巴布高科（DBA）公司的技术，目前在世界上已有250余套滚动炉排在垃圾焚烧厂中使用．滚动炉排一般是由6～7个圆柱型中空辊筒连续倾斜排列而成，倾角为20°，辊筒直径通常为1.5米，辊筒的长度由处理规模确定．垃圾靠自身的重量及滚筒转动的推力在滚筒表面完成干燥、燃烧、燃烬等过程．由于滚筒的转动致使滚筒表面温度较低，滚筒寿命较长，滚筒材质也可不用耐热合金钢．其不足之处是气孔容易堵塞，漏灰量较高；同时垃圾层在滚筒表面缺少混合撕裂的作用，对高水分、低热值的垃圾不易烧透，炉渣热灼减率不易达标．该种炉排多用于处理规模较大、垃圾热值较高的项目．
图10滚动炉排图
炉排的种类很多，除上述外还有日本TAKUMA公司的SN型炉排、日本HE公司的炉排（技术来源为丹麦伟伦公司）、日本茬原公司的HCPP两段式炉排等，所有这些炉排技术都各有所长，在世界垃圾焚烧炉供应市场中都占有一定份额，这说明这些公司的炉排技术都具有一定的生命力，或者说，在某种特定的条件下，某种炉排更具有优势．所以，在选择焚烧炉技术时，特别要注意本地区的特殊条件和要求；在审查其业绩时，特别要审查其在与要求条件相近似条件下的业绩（如处理规模、所处理垃圾的特点、已运行时间等）．当然，价格、服务质量和服务范围也是选择某公司炉型很重要的因素．
7、燃烧空气系统
燃烧空气系统由一次风机、二次风机和一次风、二次风的蒸汽预热器及管路组成．一次风自垃圾坑上方抽取，经一次风机、预热器从炉排下部进入干燥段、燃烧段、燃尽段；二次风也可自垃圾坑上方抽取，也可从工房内散发气味的场所抽取，经二次风机、预热器通过喷嘴进入二次燃烧室．喷嘴布置在二次燃烧室入口处的前后墙，喷嘴的数目、直径、位置的确定，都足以保证使烟气产生高度紊流，促使烟气中的有害物充分分解，使可燃物完全燃烧。
一次风机、二次风机都采用变频调节控制．风机的风量和风压都应有足够的裕量，一般风量的裕量为20%～30%，风压的裕量为15%～20%.
空气过量系数一般控制在1．6～1．8。一次风与二次风的分配为7：3～6：4． 一般炉型配一台一次风机和一台二次风机；而西格斯公司的焚烧炉配多台一次风机。一次风、二次风的预热温度与垃圾的低位热值有关．
表7一次风、二次风的预热温度与垃圾的低位热值
图11一次燃烧空气预热温度与LHV的关系
图
12二次风的预热温度与垃圾的低位热值的关系
8、余热锅炉的选择
余热锅炉是回收垃圾在焚烧过程中释放出热能的关键设备．由于垃圾焚烧产
生的烟气中含有较多的腐蚀性气体（如HCL、HF、SOx、NOx等）、灰尘和有机物，因此用于垃圾焚烧的余热锅炉与一般的燃煤或燃油锅炉相比有诸多差异，但其功能和结构基本相同．垃圾焚烧发电厂在选择余热锅炉时主要需考虑的问题是：锅炉的结构形式、如何满足烟气在≥850℃，下停留时间≥2s的排放标准的要求、蒸汽参数的确定、二次风的设置、清灰方式的选定、锅炉出口烟气温度的控制、耐火材料及其铺砌与防腐的措施、余热锅炉尺寸的优化等．
下面就其中几个问题作一叙述．
8.1 余热锅炉的结构形式
垃圾焚烧厂使用的余热锅炉绝大多数为由3-4通道组成的单汽包自然循环水管式锅炉。按其对流受热面的布置形式通常可分为立式和水平式（卧式）；也有少量立-卧结合式．这两种形式的余热锅炉各有优缺点，在垃圾焚烧厂中都广泛应用．
水平式余热锅炉一般由三个垂直辐射通道和一个对流水平通道组成．在水平通道依次垂直布置高低温过热器、蒸发器和省煤器．由于水平式余热锅炉的管束为垂直结构，所以安装、维修、保养方便，集灰较少．
图13水平式余热锅炉（tail-end型）
这种结构形式可采用机械振打清灰装置，因此可实现在线清灰，对保证焚烧线的运行时间有利；同时清灰过程对烟气量和成份无影响，有利于烟气净化部分的操作德定．
水平结构的主要缺点是占地面积较大，比同等规模的立式炉的造价要高．
图14立式余热锅炉
立式余热锅炉的四个通道都为垂直形式，过热器、蒸发器和省煤器水平布置在第四通道或分别布置在第三、第四通道内．
立式结构的优点是占地面积较小，造价较低；其主要缺点是管束易集灰，且不易清灰，采用现有的清灰方式其效果较差；同时，受热面部分的维修保养也不便．
这两种结构形式的余热锅炉在不同规模的垃圾焚烧厂中都有应用，一般在中小型垃圾焚烧厂中用立式炉或立-卧组合式炉较多；而在大型垃圾焚烧厂中，多采用水平式余热锅炉．
1-3垂直辐射通道由膜式水冷壁组成，通过吸热使烟气温度降低，使进入过热器入口的烟气温度在650℃以下，防止过热器高温腐蚀．锅炉出口烟气温度为190～220℃：在清洁状况下，余热锅炉的热效率应≥81%.烟气在1-3通道的速度为4～6m/s，在第4通道的流速为3～5m/s．
8.2 关于蒸汽参数的选择
蒸汽参数直接影响到余热锅炉的制造成本、运行成本、热效率和焚烧厂的收益．在垃圾焚烧厂中，余热锅炉的蒸汽参数多选用中温中压工况(4.OMPa，400℃），或次高温次高压工况（5.3MPa，450℃，或6.OMPa、450℃）。
表8中温中压、次高温次高压两种工况比较
当蒸汽温度超过400℃时，高温腐蚀加重，特别是过热器的高温防腐问题更为严重．
表9蒸汽温度为400℃及450℃时的腐性情况
上述两种工况的比较是在一定外部条件下的粗略估算。不同的条件，上述的比率会有不同，但对比的趋势是相近的。在售电收入方面，次高温高压方案有利，但锅炉设备费及运营维修费用较高．综合25年运行情况，两种工况的经济效果基本相当．因此，国内外已建成的垃圾焚烧厂中，其余热锅炉约90％以上采用中温中压参数．近年来，由于优质耐腐蚀材料使用于过热器（如高镍合金钢的应用），延长了过热器的寿命，虽然一次性投资较高，但综合经济效益较好．因此，次高压次高温参数的应用有增加趋势．
在两组过热器之间喷冷却水，使蒸汽温度控制在额定工况的范围内．
图15余热锅炉蒸汽温度控制系统图
8.3 清灰
余热锅炉需设清灰装置以清除过热器、蒸发器、省煤器上的积灰和结垢，常用的清灰方法有机械振打、超声波、钢球喷射、脉冲、蒸汽吹灰及压缩空气吹灰等。
水平式锅炉一般采用机械振打的方式清灰。由于水平式锅炉内的压力部件都是沿垂直方向排列，利用重锤击打下集箱的端板，引起过热器、蒸发器、省煤器管束的振动，使灰沿管表面落入灰斗。图16是机械振打清灰的图片，箭头所示即为重锤击打方向。重锤可由机械驱动或压缩空气驱动．
图16机械振打清灰尘示意图
图17机械驱动的振打清灰装置
图18压缩空气驱动的振打清灰装置
立式余热锅炉的清灰一般采用脉冲清灰或蒸汽吹灰，与电站锅炉的清灰机构基本相同。
长清区垃圾焚烧项目技术方案
建 议 书
山东国舜建设集团有限公司
2012年3月5日
目 录
1、背景概述：
2、垃圾焚烧厂建设原则：
3、厂址选择
4、垃圾
5、垃圾的接收
6、焚烧炉
7、燃烧空气系统
8、余热锅炉的选择
长清区垃圾焚烧项目技术方案建议书
1、背景概述：
1.1 2005年我国年产生活垃圾约1.6亿吨（台湾省除外），有各种堆肥场、填埋场、焚烧厂和综合利用厂等设施共740余座，无害化处理率约为51%。在各种垃圾处理方式中，填埋处理量约占85％；堆肥处理量约占4.3％；焚烧处理量约占10%。在垃圾处理的三种主要手段中，焚烧处理的比率增长较快，这是个可喜的变化。到2006年，全国已投入运营的垃圾焚烧厂有68座，主要集中在东部沿海地区。从全国范围来看，焚烧处理还处于初步发展阶段，但对于东部沿海经济发达地区，焚烧处理已成为这一地区生活垃圾处理的重要手段。
1.2 从上世纪80年代到90年代末期，我国先后从日本三菱、德国诺尔、德国斯坦米勒、比利时西格斯、法国阿尔斯通、瑞士冯若尔、日本茬原、日本田雄（塔库玛）、日本日立等国际知名公司引进垃圾焚烧技术和关键设备，为我国垃圾焚烧技术的应用、研究和发展起了促进作用。与此同时，我国引进吸收国外先进技术及我国自主研制开发的焚烧技术和设备也有迅速的发展。重钢三丰集团引进吸收德国马丁公司SITY2000型炉排（即原阿尔斯通的炉排）已在国内垃圾焚烧厂中得到应用；杭州新世纪能源环保工程股份有限公司、温州伟明环保有限公司自行开发设计的二段式垃圾焚烧炉等已在一些城市的垃圾焚烧项目中获得应用；中国科学院、清华大学、浙江大学等单位研制的各具特色的流化床焚烧炉也已在国内不少城市使用。
1.3 与垃圾处理的其它方法相比，焚烧处理是处理效果最好、污染最小的处理方法。目前，虽然不少国际知名厂家在研究更先进、污染更小的处理技术，并且已达到相当规模，如热解法、气化熔融法等。但到目前为止，焚烧处理垃圾仍然是欧美日等发达国家垃圾处理的主流发展技术。前些年，日本等国确实关闭了一些设备陈旧、技术落后、排放指标达不到要求的焚烧厂，但与此同时，大型的、
技术先进并更富有人性化的焚烧厂仍在不断建造。据不完全统计，欧盟各国从2000-2006年又新建8座垃圾焚烧厂；我国的台湾省已建成运行的垃圾焚烧厂19座，目前在建的尚有4座；日本全国90%以上的垃圾采用焚烧处理，从2000年以来，日本又新建、改建了10余座大型的焚烧厂；美国垃圾焚烧处理的比率也在提高，2003年焚烧垃圾量达3310万吨。所以，实际情况并不像某些文章所说“目前很多国家已经停建或限制垃圾焚烧。”
1.4 预计在未来10-20年内，我国的城市生活垃圾焚烧处理将会有更大发展，以应对日益增长的生活垃圾产出量。为此，本文将对垃圾焚烧厂建设中的主体工艺—焚烧和烟气净化技术中一些议题提出一些粗浅的说明，希望能对后续的建厂者能稍有助益，以便把垃圾焚烧厂建设得更好。
2、垃圾焚烧厂建设原则：
2.1 应用垃圾焚烧技术处理垃圾应是以实现垃圾处理无害化、减量化、资源化为目的的垃圾资源利用及环境保护工程。在设计和建设中要充分体现循环经济和以人为本的战略。
2.2 选择适合焚烧厂服务区内生活垃圾特点的先进技术和设备，要积极采用国内经生产实践考验的新工艺、新技术和新设备，必要时也可引进若干关键设备和技术，使所设计的焚烧厂在综合技术水平方面，达到技术先进、操作可靠、运行费用低。
2.3 要确保环保达标。在焚烧垃圾过程中所产生的烟气、炉渣、飞灰、污水、臭气、噪声等污染应得到有效治理，达到（或严于）国家或当地环保部门规定的排放要求。其中水的合理多梯次使用很重要，要尽量少用水、少排（或不排）水。
2.4 垃圾处理是一项系统工程，其厂址、处理规模的确定等关键问题既应满足当地城市总体规划及环卫规划的要求，又应与当地垃圾产出、收集、处理系统的规划、预测数据平衡。
2.5 为了取得良好的社会效益，焚烧厂的厂区总体布局及建筑物造型力求新颖、实用，具有时代感，要树立现代垃圾处理设施的新形象，以改变民众对垃圾处理设施—脏、臭、乱的印象，使其成为对当地居民进行环保教育的基地。同时在力所能及的条件下，多为周边居民提供一些实惠的服务，使其与周边居民和谐相处。
2.6 节约投资，降低运行成本，使焚烧厂在取得环境效益、社会效益的同时，能取得较好的经济效益。
3、厂址选择
3.1 厂址选择一般应考虑以下因素：
厂址应符合城市总体规划和城市环卫规划及国家的有关规定；
厂区内应无不良工程地质现象，地下无矿物资源；工程地质和水文地质条件应满足工程建设的要求；
靠近服务区，尽可能符合经济运输距离的要求；要远离风景区、自然保护区、文物遗址、机场等敏感区域；
市政设施较齐全，有可靠的电力供应；电力上网或对外供热比较方便；有可靠的供水及污水排放系统；
交通较方便；
要有足够的使用面积，厂区应尽量不占或少占耕地、迁民尽量少，购地费用合理；
尽可能远离居民区，与其有一定的卫生防护距离，要争取得到附近居民的理解和支持。
总之，厂址选择要考虑的因素还有很多。但在实际选厂址时很难选到一个完全符合上述要求的理想厂址。例如，符合经济运输距离问题，以往认为经济运输距离为15公里以内，而新建的垃圾焚烧厂很难有满足这一要求的，大部分焚烧厂
距服务区或垃圾中转站的距离超过20公里，有的甚至超过30公里。又如市政设施，由于厂址多数远离市区，往往不具备市政设施。购地的难易及周围居民的参与意见往往成为厂址取舍的重要因素之一。
3.2 关于垃圾焚烧厂的污染和卫生防护距离
用焚烧的方法处理垃圾是目前各种处理垃圾手段中污染最小的一种，而且是可控的，随着国家科学技术水平的提高和经济的发展，焚烧过程中可能产生的二次污染都可控制在国家规定的排放指标范围之内。人们比较关心的是烟气中的二恶英的含量问题，此问题将在后续的文章中详细讨论，事实上，我国从上世纪九十年代以来建设的大中型垃圾焚烧厂，其污染物排放指标都远低于国家标准，基本达到欧盟1996年标准，其中二恶英的实际排放浓度都满足≤0.1ngTEQ/Nm3的要求，大都在≤0.05ngTEQ/Nm3范围内，也低于欧盟2000/76/EU标准。
很多人对焚烧厂的认识还停留在上世纪七八十年代垃圾处理设施的水平，一说垃圾处理厂首先的印象就是污水横流、鼠蝇遍地、臭气熏天，再加上对二恶英的种种传言，使人感到垃圾焚烧厂不可接受。其实，现代化的垃圾焚烧厂完全不是这种景象。不论是欧盟各国，还是日本，不论是我国的台湾，还是上海、天津、广州等地建设的焚烧厂，其厂容、厂貌和厂房外观，在当地都别具特设色，相信今后建设的焚烧厂将会更好。
焚烧厂与居民区之间的卫生防护距离国外没有规定，我国也没有限定。欧盟、日本等国有的垃圾焚烧厂与居民区的距离很近，有的仅一路之隔也能与居民和谐共处，说明这些厂的污染治理是相当好的。我国有些地区规定焚烧厂与居民区之间的防护距离为≥300米，有的焚烧厂在建厂选址时考虑了一定的防护距离，但在焚烧厂建成之后，在其附近新建了居民区，并逐步向焚烧厂靠拢，使得防护距离名存实亡。
目前，虽然焚烧厂防污染的各种措施及检测、监督的手段已相当完备而且有
效，一般不会发生危及周边居民安全的操作和事故。但为防止一些不必要的纠纷，并从现阶段民众对垃圾处理设施的认同度和心理承受能力考虑，设置一定的防护距离也有必要。防护距离宜根据焚烧厂及其周边的实际情况，由环保部门提出。
3.3 厂区占地
厂址所需占地面积与处理规模、焚烧线配置、公用设施的配套情况、厂区绿地率、厂址地形、地貌及周边情况有关。现将国内部分垃圾焚烧厂占地面积列于下表。
表1我国部分垃圾焚烧厂规模、占地面积列表
一般情况下，厂区占地面积需根据节约用地的原则，视具体情况而定。规模为1000t/d级的焚烧厂，约需5－6公顷。
4、垃圾
4.1 垃圾既是处理对象，又是可利用的能源，因此掌握它的产出量、成分、元素组成、低位热值、容重、含水率等连续数年的实测数据，并根据这些数据，结合当地经济发展规划、环卫规划及人民生活水平等因素，可预测上述数据在5年、10年、15年甚至20年中的变化趋势数据。这些数据是确定焚烧厂处理规模、设备选型、工艺参数的基础。
如按焚烧厂运行20年计，垃圾的特性数据一般以8-12年的预测值作为设计值为宜。
我国各地垃圾的成分不同，所以垃圾的元素组成也有差异，下面是部分城市垃圾元素组成的分析数据。
表2我国部分城市垃圾元素组成分析数据表
表中*号为干基分析数据
4.2 垃圾低位热值是其中关键数据之一。根据处理规模和垃圾低位热值就可确定焚烧炉-余热锅炉的热负荷和焚烧图。
图1焚烧炉-余热锅炉设计和运行图
该图是指导焚烧炉-余热锅炉设计和运行的重要图形。从该图可清楚表明，焚烧炉-余热锅炉的正常工作区、加辅助燃料区和超负荷区。
正常工作区是指垃圾焚烧炉在其额定处理能力60％～100％的情况下，热负荷在设计值范围内，不需添加任何辅助燃料而能保持正常燃烧的区域。
超负荷区域是指处理能力超负荷或热负荷超负荷的区域。通常指处理能力和热负荷为额定值的100-110％的区域。一般厂家在焚烧炉-余热锅炉在设计时，都留有10%的超负荷能力；但在此情况下不能长期连续运行，一般一天可有2～4次，每次运行不超过2小时。
当垃圾热值低于某一定值（如4500kJ/kg），垃圾在焚烧炉内虽然也能燃烧，但烟气温度达不到850℃，这时需添加辅助燃料以提高炉内温度，满足烟气在温度850℃下停留时间≥2秒的要求，此即为加辅助燃料区或辅助燃烧区。
4.3 我国城市生活垃圾的低位热值较低，一般为4200-5000kJ/kg。上世纪九十年代中后期到目前所建设的垃圾焚烧厂，其垃圾的设计热值都在6060－6690kJ/kg范围内，北京南宫垃圾焚烧厂处理的是筛上物，其设计热值较高，为8380kJ/kg，六里屯垃圾焚烧厂处理的是经中转站压缩后的垃圾，设计热值也较高，为8246kJ/kg，发达国家的垃圾低位热值较高，如欧洲地区一般为9200～11000kJ/kg，日本为8360～10000kJ/kg，因此一般不需添加辅助燃料。
图2某焚烧厂的焚烧图
4.4 从垃圾的成分可推算出焚烧后的灰渣，从垃圾的元素组成可推算出它的低位热值、烟气量及烟气中各种污染物的含量，因此这些数据是焚烧厂设计的关键数据之一。
5、垃圾的接收
5.1 垃圾运输车进入焚烧厂，经地磅称重计量后进入卸料大厅，通过卸料门，把垃圾卸入垃圾坑内。
5.2 地磅的台数决定于焚烧厂的规模和垃圾运输车的吨位，即每天运输垃圾的车次。实际上，垃圾运输车在一天中运送垃圾的时间不是平均分配的，一天之内总会有几个高峰时段。因此，地磅台数的设置应满足在垃圾运输高峰时段，垃圾运输车不排队等候。根据经验，地磅台数一般可按下表确定。
表3地磅台数设置表
地磅的量程取决于垃圾运输车的总吨位（自重+垃圾重），大型运输车的总吨位大约在30吨以上，所以以选用容量为50吨的地磅为宜。
为了提高称重效率，一般采用动／静态式电子汽车衡。电子汽车衡设有非接触式识别系统和自动交通控制系统，具有自动称量、识别、统计、打印等功能，并可通过网络向全厂DCS系统和管理部门传送有关数。
有些大型的垃圾焚烧厂还另专设有运出物料的计量，如炉渣、飞灰、回收废钢铁的称量。
5.3 垃圾卸料门
垃圾卸料门的作用一是便于垃圾车向垃圾坑倾倒垃圾，二是隔离卸料平台与
垃圾坑，防止坑内灰尘及臭气外逸。对卸料门的要求是密封性好、强度高、耐腐蚀性强、开启关闭灵活可靠。
垃圾卸料门的类形很多。按其形式可分为立式门和卧式门；如按动力来源可分为液压式和电动式。上述的每种分类中又可包含多种不同的开启形式。因此，垃圾卸料门的结构形式繁多，只要满足其基本要求即可。
垃圾卸料门设置的数量与焚烧厂的规模和垃圾运输车的装量有关。
现将国内部分垃圾焚烧厂设置的垃圾卸料门数量列于下表，可供参考。 表4国内部分垃圾焚烧厂设置的垃圾御料门数量表
便于垃圾抓斗加料、混料、搅料和运输车卸料的进行，一般约有1/3的门后区作为卸料区，1/3的门后区作为焚烧炉加料区。1/3的门后区作为倒料、混料区。
5.4 垃圾抓斗起重机
垃圾抓斗起重机是关系垃圾焚烧厂能否正常运行的关键设备之一，它担负着供料、移料、混料、称重的作用。通常除特大型垃圾焚烧厂外，一般都设两台垃圾抓斗起重机，一台运行，一台备用，并再另备一个抓斗。
垃圾抓斗起重机主要由桥架、大车运行机构、小车运行机构、提升机构、电器设备和抓斗六部分组成。
抓斗一般为橘瓣式，根据其开闭操作的方式可分为钢索式抓斗和液压式抓斗。
两种抓斗各有优点与不足，但在垃圾焚烧厂多用液压式抓斗。
抓斗的容积与垃圾抓斗起重机的工作周期及每小时需要的投料量（即处理规模）有关。而工作周期与垃圾坑的大小及大、小车的速度，提升速度有关。一般大车运行速度为60～80m/min，小车运行速度为40～60m/min，抓斗提升速度为40～60m/min；抓斗起重机的工作周期约为110～140秒。
垃圾抓斗起重机的负荷率以-75％为宜，即在一小时内，投料约为25～30分钟，移料、混料约为15～20分钟，机动、休整约为10～15分钟。
垃圾抓斗起重机的控制分为手动、半自动、全自动。在垃圾焚烧厂中，常用的是带有手动控制功能的半自动或全自动控制系统。垃圾抓斗起重机的全部操作、混料、倒料、称重、安全报警等功能由一套PLC完成，并可通过网线将有关数据向中央控制室或厂级管理部门传送。该系统有防止抓斗倾翻、晃动、碰撞、超载等功能。
表5垃圾抓斗容积的选取规模
5.5 垃圾坑
垃圾坑起着贮存、调节、熟化、均化、脱水的作用。垃圾在坑内贮存期间部分发酵并淅出所含部分水分；通过垃圾抓斗的倒运、混料，使垃圾成分基本均匀，热值基本稳定，以保证焚烧炉燃烧的稳定。这就要求：
①垃圾坑的容积要足够大，规范规定，垃圾在垃圾坑中存放3～5天，根据我国垃圾的特点，最好≥5天；
②设有完善而有效的渗沥液排导和收集系统。垃圾的含水率直接影响垃圾的低位热值。我国城市生活垃圾的特点之一是水分含量高，东、中部大中城市的生活垃圾含水率一般都在50～60％，有时甚至超过60％。因此，原生垃圾在入炉前
需在垃圾坑中堆放数日（3～5天），使其脱除部分水分。在夏季，南方垃圾含水率高时，可脱出20％的水分，其它季节脱水率约10～15％。根据有关单位测试，每脱1％的水分，垃圾的热值约可增加～100kJ/kg。对于一个1000t/d的焚烧厂，每天约有近200t的渗沥液需排出坑外。因此，要求垃圾坑设有完善而有效的渗沥液排导和收集系统，否则，垃圾将被浸泡在渗沥液中。在前几年建成的焚烧厂都有过类似的经历，以致不得不停炉对垃圾坑的排导系统进行改造。
要求渗沥液排导和收集系统要通畅、便于清理。通过几年的实践各厂都有很多经验，例如垃圾坑底设≥2％的斜坡，底部设置收集沟，在垃圾坑墙壁的一侧做夹壁墙，并沿垃圾坑墙壁的不同高度设排水格栅，形成渗沥液排出和人工清理的通道，渗沥液可沿垂直和水平方向通过隔栅流入通道的收集沟，进入收集池；清理人员可进入通道清理淤泥，清理和更换隔栅。
隔栅宜设在靠近卸料门侧，因为这一侧的垃圾一般不会堆积较长时间。同时垃圾坑中其它区域的垃圾应经常翻动，特别是底层的垃圾，以保持下层排导系统的畅通。以免长期受压形成致密的隔水层。
图3垃圾渗沥液排导系统示意图
③垃圾坑的密闭与防臭：垃圾坑中垃圾所散发的臭味是垃圾焚烧厂臭味的主要来源，所以，垃圾坑及其相关部分的防臭措施很重要。除一次风从垃圾坑中抽取，使其造成负压使臭气不外逸外，a.一次风管路系统的防泄漏很重要，因此，在管路安装完工后，要按规定要求做气密性试验。b.土建设计、施工应保证垃圾坑区域的严密（特别是网架结构的屋面）。c。垃圾坑以外的渗沥液收集设施的排气装置都应排入垃圾坑中，不使其外散。d.也可在卸料门或卸料大厅门上方设置空气幕，或设置除臭剂喷雾系统。
图4垃圾坑卸料平台自动卸料门和空气帘
e.在停工检修期间，一次风机停止工作，为防止垃圾坑中臭气外逸，需设一套除臭装置．由除臭风机将垃圾坑中的臭气抽出，经活性炭吸附或喷除臭剂除臭后高空排放。
图5垃圾坑除臭示意图
④由于垃圾坑体积庞大且建于地下，因此垃圾坑的强度设计、防渗、防裂（导致地下水渗入或渗沥液渗出污染地下水）等方面的设计、施工应予特别关注．
6、焚烧炉
6.1 常用的垃圾焚烧炉炉型主要有：机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉和回转窑焚烧炉．三种炉型各有其特点和不足，在不同场合均有应用。循环流化床炉由于其造价较低，并可添加部分煤，多用于经济实力较弱的中小城市，有些经济发达的大城市如太原、大连等也采用流化床焚烧炉。回转窑焚烧炉处理规模一般较小，多用于处理特殊垃圾（如医疗垃圾等）．对这两种炉型本文暂不叙述，而着重叙述机械炉排焚烧炉。
机械炉排焚烧炉为国际上比较成熟的技术，运行可靠度较高，燃烬度好，适用于处理各种规模及中、高热值垃圾的焚烧处理，是目前发达国家大部分垃圾焚烧厂采用的炉型，在国际上约占有80%的市场份额．炉排炉的种类很多，每一种炉排中，又有多种各具特点炉排类型．根据炉排运动的形式主要可分为顺推式往复炉排炉、逆推式往复炉排炉和滚动炉排三大类；从炉排的布置方式可分为倾斜式炉排和水平式炉排．
往复顺推炉排炉以斯坦米勒公司、西格斯公司、日立公司（瑞士冯若尔公司技术）为代表．
斯坦米勒公司（现属英波基洛公司）炉排为倾斜往复顺推炉排炉。沿炉排的长度方向分为干燥段、燃烧段和燃烬段，各段之间有0.5～1m的台阶．往复炉排可使垃圾有效地翻转、搅拌，具有较理想的燃烧条件，可实现垃圾完全燃烧．为保证低热值、高水分的垃圾完全燃烧，及炉渣热灼减率满足≤3%的要求，干燥段和燃烬段可适当加长，以延长垃圾在炉内的燃烧时间。炉排的宽度由处理垃圾的规模确定．炉排由活动炉排片与固定炉排片交错排列而成，由于两种炉排片结构相同，因此便于调整更换．当设计热值为6270kJ/kg时，炉排表面温度约400～
500℃，炉排寿命一般为5年．上海江桥垃圾焚烧厂则使用该种炉型．
表6上海江桥垃圾焚烧厂焚烧炉炉排基本数据
图6斯坦米勒公司焚烧炉及其炉排片
6.2 西格斯炉排为多梯级顺推往复炉排，近几年其在中国市场具有较多工程业绩，如深圳南山、深圳宝安、中山北部组团、天津贯庄、常州等焚烧厂，单条焚烧线处理能力均在400t/d以上。该型式炉排的最大特点是具有较高的运行灵活性，适合于处理各种类型的或热值较低、水分高的垃圾．
该炉排为多级倾斜模块化炉排组，倾斜角度为21°。每个模块分别包括2排固定炉排片、2排水平滑动炉排片和2排上下翻动的炉排片．每台焚烧炉炉排系统一般由五组左右的模块组成，形成干燥区、气化区、燃烧区和燃烬区．每个模块是通用的，且均在制造厂进行预组装和测试。水平滑动炉排片行程～240mm，翻动炉排上摆角度为30°，翻动炉排片的作用是松动垃圾层，使其利于燃烧．其炉排机械负荷为～250kg/m2•h。
该焚烧炉排的另一特点是一次风由5台风机为对应的炉排区段提供，便于对燃烧的控制。
图7西格斯公司的焚烧炉排
6.3 日立造船公司的焚烧技术源于瑞士Von-Roll公司，其焚烧设备在日本市场占有率较高，在日本及我国台湾省具有多项单条处理规模400t/d以上的已运行焚烧厂业绩，如台北市北投焚烧厂(450t/d×4），彰化溪州焚烧厂（450t/d×2）．目前正在建设的成都洛带焚烧厂（3×400t/d)为该公司在中国内地第一个应用项目．另外与其炉型相近的由VonRoll公司提供的厦门2条200t/d焚烧线已经安装完毕。该型式炉排为顺推往复摇动式炉排，炉排为纵列布置，固定炉排列与活动炉排列交错布置，垃圾依靠自身重力、活动炉排列的往复运动对垃圾层产生的纵向推力及剪力向前推进；各段炉排间设置了较大落差以增强燃烧效果；并在燃烧段固定炉排设置拨火装置（剪切刀），该装置可松动垃圾块、使垃圾层均匀，一次风分布均匀，可避免垃圾在炉排上结团而影响垃圾的透气性、燃尽程度及在垃圾层产生风洞．
炉排行程为150mm，炉排移动速度一般在0～10次／min，可根据处理规模、垃圾的热值等因素调节；炉排面倾角15°；炉排机械负荷为～240kg/m2•h.
6.4 逆推式炉排以日本三菱-马丁炉排和德国马丁公司的CITY2000型炉排为代表。
三菱-马丁焚烧炉排为典型的逆推炉排，该炉排在欧亚地区有较多业绩，其中较有名的是新加坡3个大型焚烧厂，另外澳门焚烧厂、广州李坑焚烧厂等都采用了三菱－马丁炉排，在日本和我国台湾省也有多项业绩．三菱－马丁炉排为逆推往复炉排，固定炉排与活动炉排横向交错布；当炉排上的垃圾在重力作用下沿炉
排倾斜方向下移动时，靠近下部的垃圾则受到炉排反向的推力，使得这部分垃圾向上移动．垃圾搅拌效果好，燃烧效率高；各段炉排无明显的分段，也无段间跌落，炉排整体垃圾层厚度较均匀，燃烧空气在火层上连续及分布均匀；炉排倾角260°，炉床长度小，可减少安装占地．
图8日立公司的焚烧炉
图9三菱-马丁炉排
6.5 滚动炉排是德国巴布高科（DBA）公司的技术，目前在世界上已有250余套滚动炉排在垃圾焚烧厂中使用．滚动炉排一般是由6～7个圆柱型中空辊筒连续倾斜排列而成，倾角为20°，辊筒直径通常为1.5米，辊筒的长度由处理规模确定．垃圾靠自身的重量及滚筒转动的推力在滚筒表面完成干燥、燃烧、燃烬等过程．由于滚筒的转动致使滚筒表面温度较低，滚筒寿命较长，滚筒材质也可不用耐热合金钢．其不足之处是气孔容易堵塞，漏灰量较高；同时垃圾层在滚筒表面缺少混合撕裂的作用，对高水分、低热值的垃圾不易烧透，炉渣热灼减率不易达标．该种炉排多用于处理规模较大、垃圾热值较高的项目．
图10滚动炉排图
炉排的种类很多，除上述外还有日本TAKUMA公司的SN型炉排、日本HE公司的炉排（技术来源为丹麦伟伦公司）、日本茬原公司的HCPP两段式炉排等，所有这些炉排技术都各有所长，在世界垃圾焚烧炉供应市场中都占有一定份额，这说明这些公司的炉排技术都具有一定的生命力，或者说，在某种特定的条件下，某种炉排更具有优势．所以，在选择焚烧炉技术时，特别要注意本地区的特殊条件和要求；在审查其业绩时，特别要审查其在与要求条件相近似条件下的业绩（如处理规模、所处理垃圾的特点、已运行时间等）．当然，价格、服务质量和服务范围也是选择某公司炉型很重要的因素．
7、燃烧空气系统
燃烧空气系统由一次风机、二次风机和一次风、二次风的蒸汽预热器及管路组成．一次风自垃圾坑上方抽取，经一次风机、预热器从炉排下部进入干燥段、燃烧段、燃尽段；二次风也可自垃圾坑上方抽取，也可从工房内散发气味的场所抽取，经二次风机、预热器通过喷嘴进入二次燃烧室．喷嘴布置在二次燃烧室入口处的前后墙，喷嘴的数目、直径、位置的确定，都足以保证使烟气产生高度紊流，促使烟气中的有害物充分分解，使可燃物完全燃烧。
一次风机、二次风机都采用变频调节控制．风机的风量和风压都应有足够的裕量，一般风量的裕量为20%～30%，风压的裕量为15%～20%.
空气过量系数一般控制在1．6～1．8。一次风与二次风的分配为7：3～6：4． 一般炉型配一台一次风机和一台二次风机；而西格斯公司的焚烧炉配多台一次风机。一次风、二次风的预热温度与垃圾的低位热值有关．
表7一次风、二次风的预热温度与垃圾的低位热值
图11一次燃烧空气预热温度与LHV的关系
图
12二次风的预热温度与垃圾的低位热值的关系
8、余热锅炉的选择
余热锅炉是回收垃圾在焚烧过程中释放出热能的关键设备．由于垃圾焚烧产
生的烟气中含有较多的腐蚀性气体（如HCL、HF、SOx、NOx等）、灰尘和有机物，因此用于垃圾焚烧的余热锅炉与一般的燃煤或燃油锅炉相比有诸多差异，但其功能和结构基本相同．垃圾焚烧发电厂在选择余热锅炉时主要需考虑的问题是：锅炉的结构形式、如何满足烟气在≥850℃，下停留时间≥2s的排放标准的要求、蒸汽参数的确定、二次风的设置、清灰方式的选定、锅炉出口烟气温度的控制、耐火材料及其铺砌与防腐的措施、余热锅炉尺寸的优化等．
下面就其中几个问题作一叙述．
8.1 余热锅炉的结构形式
垃圾焚烧厂使用的余热锅炉绝大多数为由3-4通道组成的单汽包自然循环水管式锅炉。按其对流受热面的布置形式通常可分为立式和水平式（卧式）；也有少量立-卧结合式．这两种形式的余热锅炉各有优缺点，在垃圾焚烧厂中都广泛应用．
水平式余热锅炉一般由三个垂直辐射通道和一个对流水平通道组成．在水平通道依次垂直布置高低温过热器、蒸发器和省煤器．由于水平式余热锅炉的管束为垂直结构，所以安装、维修、保养方便，集灰较少．
图13水平式余热锅炉（tail-end型）
这种结构形式可采用机械振打清灰装置，因此可实现在线清灰，对保证焚烧线的运行时间有利；同时清灰过程对烟气量和成份无影响，有利于烟气净化部分的操作德定．
水平结构的主要缺点是占地面积较大，比同等规模的立式炉的造价要高．
图14立式余热锅炉
立式余热锅炉的四个通道都为垂直形式，过热器、蒸发器和省煤器水平布置在第四通道或分别布置在第三、第四通道内．
立式结构的优点是占地面积较小，造价较低；其主要缺点是管束易集灰，且不易清灰，采用现有的清灰方式其效果较差；同时，受热面部分的维修保养也不便．
这两种结构形式的余热锅炉在不同规模的垃圾焚烧厂中都有应用，一般在中小型垃圾焚烧厂中用立式炉或立-卧组合式炉较多；而在大型垃圾焚烧厂中，多采用水平式余热锅炉．
1-3垂直辐射通道由膜式水冷壁组成，通过吸热使烟气温度降低，使进入过热器入口的烟气温度在650℃以下，防止过热器高温腐蚀．锅炉出口烟气温度为190～220℃：在清洁状况下，余热锅炉的热效率应≥81%.烟气在1-3通道的速度为4～6m/s，在第4通道的流速为3～5m/s．
8.2 关于蒸汽参数的选择
蒸汽参数直接影响到余热锅炉的制造成本、运行成本、热效率和焚烧厂的收益．在垃圾焚烧厂中，余热锅炉的蒸汽参数多选用中温中压工况(4.OMPa，400℃），或次高温次高压工况（5.3MPa，450℃，或6.OMPa、450℃）。
表8中温中压、次高温次高压两种工况比较
当蒸汽温度超过400℃时，高温腐蚀加重，特别是过热器的高温防腐问题更为严重．
表9蒸汽温度为400℃及450℃时的腐性情况
上述两种工况的比较是在一定外部条件下的粗略估算。不同的条件，上述的比率会有不同，但对比的趋势是相近的。在售电收入方面，次高温高压方案有利，但锅炉设备费及运营维修费用较高．综合25年运行情况，两种工况的经济效果基本相当．因此，国内外已建成的垃圾焚烧厂中，其余热锅炉约90％以上采用中温中压参数．近年来，由于优质耐腐蚀材料使用于过热器（如高镍合金钢的应用），延长了过热器的寿命，虽然一次性投资较高，但综合经济效益较好．因此，次高压次高温参数的应用有增加趋势．
在两组过热器之间喷冷却水，使蒸汽温度控制在额定工况的范围内．
图15余热锅炉蒸汽温度控制系统图
8.3 清灰
余热锅炉需设清灰装置以清除过热器、蒸发器、省煤器上的积灰和结垢，常用的清灰方法有机械振打、超声波、钢球喷射、脉冲、蒸汽吹灰及压缩空气吹灰等。
水平式锅炉一般采用机械振打的方式清灰。由于水平式锅炉内的压力部件都是沿垂直方向排列，利用重锤击打下集箱的端板，引起过热器、蒸发器、省煤器管束的振动，使灰沿管表面落入灰斗。图16是机械振打清灰的图片，箭头所示即为重锤击打方向。重锤可由机械驱动或压缩空气驱动．
图16机械振打清灰尘示意图
图17机械驱动的振打清灰装置
图18压缩空气驱动的振打清灰装置
立式余热锅炉的清灰一般采用脉冲清灰或蒸汽吹灰，与电站锅炉的清灰机构基本相同。