循环流化床垃圾焚烧发电工艺介绍

循环流化床垃圾焚烧发电工艺介绍

—东莞市市区垃圾处理厂工程实例

中科集团北京中科通用能源环保有限责任公司

2007年3月

摘要：以东莞市市区垃圾处理厂的设计和运行为例介绍了循环流化床垃圾焚烧发电工艺的特点。

关键词：生活垃圾；焚烧发电；循环流化床。

Introduction to CFB Municipal Solid Waste Incineration

—Dongguan MSW Treatment Plant Project Example

Beijing China Science General Energy & Environment Company

Abstract: This article gives a brief introduction to Circulated Fluidized Bed municipal solid waste incineration and power generation technology by taking the project example of Dongguan Municipal Solid Waste Treatment Plant.

Key Words: Municipal Solid Waste; Incineration and Power Generation; CFB

1 东莞市概况

东莞市位于广东省中南部，处于穗港经济走廊中间，是在改革开放大潮中崛起的新兴工业城市。在短短的20多年，迅速从一个农业县发展成为一个以国际加工制造业闻名的新兴城市，创造出令世人瞩目的"东莞奇迹"。随着经济的飞速发展，城市化进程加快，人口不断增多。但是市区生活垃圾的处置方式一直采用简易填埋法，造成对大气、水源的污染，对经济和环境的可持续发展造成了较大的隐患，尤其近些年垃圾填埋场场地资源短缺，生活垃圾的无害化处理提上日程，目前已经建成日处理垃圾600吨的厚街镇垃圾焚烧发电厂（回转窑+链条炉）、日处理垃圾1200吨的横沥镇垃圾焚烧发电厂（循环流化床工艺）和东莞市市区垃圾处理厂（循环流化床工艺）三座垃圾焚烧发电厂。

2 东莞市市区垃圾处理厂工程概况

东莞市市区垃圾处理厂主要接纳来自莞城区、东城区、万江区、南城区、高埗镇的生活垃圾，服务区的垃圾物化分析数据和元素分析数据如表1、表2所示。

表1 服务区垃圾物化分析数据

表2 服务区生活垃圾的元素分析

东莞市市区垃圾处理厂位于东莞市南城区，用地规模按日处理3000吨垃圾规划，为175214m2，第一期工程设计日处理1000吨垃圾，提供用地83375m2，可处理目前东莞市区每日产生的50%的城市生活垃圾。项目采用循环流化床垃圾焚烧发电工艺，建设3台日处理400吨垃圾的循环流化床（CFB）焚烧锅炉；配两台15MW的凝汽式汽轮发电机组。使垃圾处理实现了减量化、无害化和资源化，能有效控制二次污染，对周围环境的影响极小，具有较好的环境效益。

项目一期工程的建设采用BOT方式，应用北京中科通用能源环保有限责任公司开发的循环流化床垃圾焚烧发电系统，充分利用垃圾中的热值资源，产生蒸汽发电用以补偿运营期的部份费用，全年处理38万吨垃圾，预计发电量可达到22680万度，上网电量18000万度。项目公司可在特许经营期内获得合理的利润，使政府、企业达到了双赢的目的。

3 工艺概述

根据服务区生活垃圾特性，设计采用循环流化床燃烧方式的垃圾焚烧处理技术，焚烧炉/余热锅炉一体化布置；为解决由于垃圾热值低和含水率高给燃烧带来的不稳定影响，采用燃煤为辅助燃料；采用循环流化床式半干法脱酸装置和布袋除尘器串联的烟气处理技术，飞灰及反应物采用正压浓相气力输送技术，主要设备的技术参数如表3所示。

表3 主要工艺设备技术参数

3.1 循环流化床垃圾焚烧工艺特点

1) 适应焚烧低热值、高水分的垃圾。流化床焚烧炉是根据近20年发展起来的循环流化床燃烧新技术，经改进后用于焚烧垃圾的。在焚烧垃圾时，采用几十倍于垃圾量的石英砂（或炉灰）作为床料加热垃圾燃料，垃圾和床料都处于高速空气形成的流化状态，它们之间的接触、掺混和热交换都十分强烈，瞬时即可干燥高水分含量的垃圾，并在几秒之内把它引燃，使其稳定燃烧直到完全燃烬。因而适合焚烧低热值、高水分的生活垃圾，其残渣中的未燃份（即炉渣热灼减率）＜1%。

2）宜于燃烧组份复杂的城市垃圾。垃圾未经分拣等预处理，部分大件垃圾经过机械破碎后直接通过垃圾给料系统进入垃圾焚烧炉进行高温焚烧处理，排渣系统采用水冷滚筒冷渣设备和斗链输送设备，实现了连续或间歇的自动排渣。

3）烟气中的污染物较少。运行过程中炉膛内部温度场均匀，炉床、炉膛中部、炉膛上部和出口位置均能保持在800-900℃以上，并采用了分级供风及炉内添加石灰石等措施，能彻底分解有毒有害物质，有效控制二恶英类物质、NOx、SOx的生成。

4）单炉处理量较大。设计日处理能力为400吨，实际运行最高每日可处理450吨至500吨，超出设计负荷。

5）采用外置过热器专利技术，将高低过热器布置在返料器内部，利用返料灰与过热器内蒸汽进行换热，极大程度减轻了垃圾焚烧产生的氯化氢气体对过热器的高温腐蚀，可以将过热蒸汽的参数提高到450℃、3.82Mpa，与常规中温中压汽轮机相配套，同时设备国产化率高，投资、运行和维护成本较低。

3.2 烟气净化系统工艺特点

烟气净化系统由循环流化床炉内碳酸钙加药设备、半干式循环流化床烟气净化塔、氢氧化钙加药设备、活性炭加药设备、高效布袋除尘器和烟气在线监测设备等组成。本项目3台400t/d循环流化床垃圾焚烧炉分别配备一条烟气净化系统，共3套，设备平行布置，其中部分药品输送和给料设备3套烟气

进行炉内脱硫，尾部烟气净化系统采用循环流化床半干法烟净化系统共用。循环流化床炉内投加CaCO

3

气处理系统—循环流化床半干式中和反应塔（喷活性碳+喷氢氧化钙）去除烟气中残留的SO

、HCL等酸

2

性气体，经脱酸后烟气通过高效布袋除尘器，去除烟气中的大部分粉尘后经引风机和烟囱排入大气。

每套烟气淨化系统布置在每台余热锅炉之后，依次是循环流化床半干式中和塔、布袋除尘器、引风机，总烟道和烟囱。循环流化床半干式中和塔、布袋除尘器、引风机为半露天布置。生石灰料仓、活