Von Roll-日立造船垃圾焚烧技术国产化及其应用案例介绍

摘要：在介绍Von Roll-日立造船垃圾焚烧技术特点的基础上，通过如东县生活垃圾焚烧发电厂的案例详细介绍了该技术的引进和消化、国产模块化和系列化过程和现状，以及如东项目的调试运行情况。如东项目尽管单台规模为250t/d，但是采用了卧式锅炉、高温空气预热器和干法烟气处理等技术，达到焚烧效果好和发电效率高的目的。
关键词：Von Roll；日立造船；上海康恒；垃圾焚烧；国产化
中图分类号：X705文献标识码：B文章编号：1005-8206（2011）S1-0051-03
Von Roll-日立造船垃圾焚烧炉技术有别于其他焚烧技术之处是炉排以列为单位运动，并且在燃烧段设置了剪切刀以破碎垃圾的结块，改善燃烧状况。
该技术是全世界应用最广泛的垃圾焚烧技术之一。日立造船从Von Roll公司引进该技术并于今年收购了Von Roll公司。上海康恒环境工程有限公司于2009年初成功地从日立造船得到该技术的转让和生产授权，两者同时建立了战略合作关系。本次技术转让具有如下特点：①日立造船保证焚烧线的性能。②日立造船除转让相关资料、图纸外，还包括设计方法、制造方法、调试方法等。③该技术转让对于焚烧炉的规模没有任何限制。④日立造船同步向上海康恒提供其自身新开发的技术，使得该转让的技术具有可持续的先进性。⑤日立造船随时向上海康恒提供技术支持。
截至目前为止，上海康恒环境工程有限公司在我国已经获得了十几座生活垃圾焚烧厂的业绩，单炉处理规模从75t/d到600t/d不等。焚烧炉的加工生产均以模块化方式实施，且于加工厂内将炉排完全组装后出厂。
笔者以上海康恒第1个完全单独设计并供应焚烧线主设备的如东县生活垃圾焚烧发电厂为例介绍Von Roll-日立造船垃圾焚烧技术在我国的国产化应用情况，该厂一期设置2条焚烧线，单炉处理规模为250t/d，二期设置1条500t/d的焚烧线。这里主要介绍一期焚烧系统设计、调试和试运行情况。
1如东项目焚烧系统设计
如东县生活垃圾中渣土和水分的含量比较大，低位热值较低（4100～4900kJ/kg），本项目设计点的垃圾低位热值为6200kJ/kg。上海康恒环境工程有限公司针对本项目的实际情况进行了针对性的设计。
1.1机械炉排设计
炉排设计包括干燥炉排、燃烧炉排、燃烬炉排3段，长度分别为3.61、5.61、4.81m，总长14.03m，各段炉排宽度均为3.51m，总面积为49.25m2，额定机械负荷为212kg（m2•h）。每段炉排均设置单独的液压驱动装置，运动速度根据燃烧情况由ACC分别进行自动调节。每段炉排之间的垂直落差近1.3m，垃圾在跌落时得到破碎和翻转。
各段炉排均设计为列动式结构，活动炉排列和固定炉排列沿焚烧线横向交错布置，各相邻炉排列之间设置有合理的间隙，通过活动炉排列的往复运动将垃圾送往焚烧线下游。燃烧空气除能通过炉排片前端的通风孔送到炉排上方供垃圾焚烧外，还能够通过各相邻炉排列之间的间隙送到炉排上方，活动炉排列与固定炉排列之间的相对运动能完全杜绝燃烧空气堵塞的发生。
在燃烧炉排中间部位的各固定炉排列上设置有1组（共8枚／炉）剪切刀，通过剪切刀的往复剪切动作，剪碎、破碎块状垃圾。
1.2一次风室设计
在干燥炉排下设置1个风室，燃烧炉排下沿焚烧线纵向设置3个风室，燃烬炉排下沿焚烧线纵向设置2个风室，各风室的风量可以根据垃圾燃烧的实际情况通过各风室前风道上单独设置的电动风门进行分别调节。一次风干路风道内风压在设定后，通过一次风机入口处的电动挡板及一次风机的转速进行控制和保持。
1.3燃烧空气系统设计
1.3.1一次风系统设计
从垃圾坑抽取的一次风首先通过蒸汽预热器加热，蒸汽预热器分为两级，中压级的蒸汽来自汽轮机一段抽汽，高压级的蒸汽来自主蒸汽母管。通过两级加热可以将一次风加热至220℃以上。经过蒸汽预热器加热后的一次风继续送至炉膛内的高温烟气预热器加热，其温度可被加热至300℃。蒸汽预热器和高温烟气预热器均设置有旁路并配备电动风门，ACC实现一次风温度从常温至300℃的自动调节。一次风量由ACC根据锅炉蒸发量的设定值进行自动调节。
蒸汽预热器的高压级汽源设计为主蒸汽母管中的主蒸汽，对于有2条或2条以上焚烧线的焚烧厂运行而言具有较大的好处。在1号线正常运行，2号线启炉时，能够用一部分1号炉的主蒸汽加热2号炉的一次风，使得启炉时间显著缩短，节省燃油费用；在各焚烧线燃烧状况不一致时，能够对预热用主蒸汽进行统一调配，使得各炉均达到良好的工况。
本项目焚烧炉还设有炉墙空气冷却系统，在燃烧炉排上方的左右侧炉墙设置有空冷壁，使得燃烧段炉膛内表面温度不超过800℃，即使垃圾在燃烧特别旺盛时也不易发生炉墙结焦的事件。冷却空气量可以调节，使得空冷壁出口的温度维持在90～100℃，从空冷壁出来的热空气送到一次风的吸风口，热量得到回收。该系统的设计是为优化炉膛内热量和温度场的分布并防止结焦。