王习平

（城市建设研究院福建分院，福州 350001）

生活垃圾焚烧发电厂设计新思路探讨

王习平

（城市建设研究院福建分院，福州 350001）

以兴义市生活垃圾焚烧发电厂工程为例，介绍了该项目设计的主要内容；总结了项目设计中节省投资和改善环境的新思路，以助于推进生活垃圾焚烧处理技术的应用。

垃圾焚烧炉;余热锅炉;烟气净化系统;二英类;飞灰

前言

生活垃圾焚烧法相对其他生活垃圾处理方法而言，具有病原消灭彻底、减容效果显著、可回收能源、占地面积小等优点，但焚烧法的投资较大、技术要求高、对垃圾热值也有一定的要求。近年来，随着社会的发展，城市生活垃圾的热值逐年增加，同时由于生活垃圾焚烧炉及余热锅炉、烟气净化系统的国产化和大型化，生活垃圾焚烧技术也得到了迅速的推广。因此，在生活垃圾焚烧发电厂的设计和建设中能节约土地和投资、降低运行成本，对于提升环保要求具有现实意义。本文以贵州省黔西南州兴义市生活垃圾焚烧发电厂为例，介绍了该厂在满足国家相关政策法规要求的前提下，通过对项目进行合理设计的新思路，节省了投资、节约了土地，达到了更好的环保效果。

1 工程概况

兴义市生活垃圾焚烧发电厂位于贵州省黔西南州兴义市郑屯镇绒泥村赖山境内，厂区总用地面积7.1966ha，其中可用地面积5.1966ha。该焚烧发电厂规划处理生活垃圾规模为1050t/d（即3×350t/d焚烧炉，配1×12MW+ 1×6MW汽轮发电机组），分二期实施，其中一期工程建设规模为700t/d（即2×350t/d焚烧炉，配1×12MW汽轮发电机组）。

工艺流程见图1。

图1 工艺流程

2 设计新思路

（1）因地制宜开展总图设计

生活垃圾焚烧发电厂总平面布置图设计方案应在满足生产工艺和各设施功能要求的前提下，力求管线顺畅，并满足国家现行的环保、消防、劳动安全及工业卫生等技术规程、规范要求。厂区总平面布置应紧凑，节约用地；竖向设计合理，便于场地排水，减少土石方工程量；主厂房应布置在厂区工程地质条件较好的挖方地段；卸料大厅、货运通道、垃圾池、渗滤液处理站应位于厂区主导风向下风向，且对厂区内其他建筑物影响最小；厂区道路应便捷通畅，满足消防、物料输送及人流通行疏散需求；妥善处理好本项目与周边环境的适应性，做好绿化和水土保持工作，创造良好的生产和生活环境。

遵照以上总图设计原则，根据建设场地地形、地质、风向（主导风向为SSE-S）和工艺要求，将兴义市生活垃圾焚烧发电厂主生产区布置于厂区北大半部挖方地段，主厂房设在北大半部中央地段，东西走向，焚烧厂房自西向东依次布置卸料大厅、垃圾池及给料平台、焚烧炉间、烟气净化间及烟囱等。汽机房、主控楼等与焚烧厂房并列布置，主控楼紧邻汽机房西侧，10kV出线向北。净水器、工业水池、冷却塔及综合水泵房等设在汽机房东南侧、综合楼东北侧。点火油库、渗滤液处理站设在厂区西北侧。

厂区总平面布置功能分区明确，工艺系统衔接紧密。渗滤液处理站、垃圾卸料大厅、垃圾池以及垃圾运输道路及栈桥位于厂区西北地段，处于厂区主导风向下风向，其间设绿化林带隔离，防止臭味向厂前区扩散。

（2）巧妙设置观光走廊

汽机房与焚烧炉间、烟气净化间固定端平行布置，零米层两建筑物脱开约3m，7m层和10m层连接，构成巡视观光走廊。这种布置形式，既可保证不同高度建筑物的沉降缝设置要求，利用两建筑物自然脱开空间，加强了自然通风对流换气条件，又能接受自然采光，改善了车间内热环境、卫生环境，并方便消防疏散。通过巡视观光走廊的联接，将焚烧主厂房和汽机房内各设备单元展现在观光者面前，这种既分散又联合的设计，在节能、节省造价、美观的同时，也使整个垃圾焚烧发电厂形成了一个有机的整体，既简约又大方。观光走廊设置方案如图2。

图2 观光走廊设置方案

（3）优化垃圾池的池底标高

垃圾池是垃圾焚烧发电厂土建工程中最重要的组成部分之一，池体的防渗、防腐要求高，其土建工程造价占总土建工程造价的10%～15%，且施工难度大、周期长。兴义市生活垃圾焚烧发电厂根据焚烧炉卸料口标高27.00m不能变和垃圾池净宽度不应小于抓斗最大张角直径的2.5倍的要求，结合实际运行经验，提高卸料大厅标高至8.80m，增加垃圾池净宽度至24.00m，即在满足垃圾池有效池容的前提下，将垃圾池池底标高由传统的 -7～-6m提高至-3m。垃圾池设计方案作上述调整后，减少了土石方开挖量约5000m3、砼用量约300m3、钢筋用量约18t。此外还减少了深基坑支护、施工周期等，同时又降低了日常运行中抓斗、渗滤液提升高度和工程风险，节省了工程造价和运行成本。

（4）冷却塔、综合泵房采用立体布置

根据工艺特点和地质条件，因地制宜地将综合泵房置于冷却塔下方，改变了传统平行布置为立体的上下布置，将平行布置的两个单体基础合并为一个单体基础，基础工程量减少为约平行布置的一半，同时使有限占地面积功能化更清晰，缩短了连接管道，节省了土建工程成本并减少了占地面积。另外，循环水供水自流至凝泵吸水井，工业水接力加压，相应减少了能耗，节约了厂用电。冷却塔和综合泵房采用上下立体布置方案如图3。

图3 冷却塔和综合泵房布置方案

（5）引入水动风机冷却塔

垃圾焚烧发电厂目前普遍采用的是机力通风冷却塔，虽然其具备占地面积小、水量损失较少、材料消耗少、造价较低、施工周期短、塔体工程化和规格化生产、运输方便等优点，但存在配水管长、喷头配水压力不同，导致喷淋的淋水密度不均匀；电机、传动轴和减速箱的维护较复杂，维护量和费用较高；噪声较大等不足。

兴义市生活垃圾焚烧发电厂引入了水动风机冷却塔工艺。该工艺利用水流能量转换成旋转机械能，从而驱动风机旋转，使填料区的上部产生负压，塔外冷空气在大气压力作用下被强制吸入塔内，在填料区与热水进行热交换达到冷却要求。其在具有机力通风冷却塔优点的同时，还拥有布水、配水更均匀的独特特点。由于水动风机冷却塔省去了风机电机和减速箱，大大降低了冷却塔的电耗、震动和噪声，减少了对周围环境的声污染，且无需采用电控设备。当选用水动风机冷却塔工艺时，其选用的水轮机轴效率不得低于80%，当水轮机轴效率达到86%时，跟传统的机力通风冷却塔相比，平均能耗可降低约22%。

水动风机安装效果如图4所示。

图4 水动风机安装效果

（6）采用皮带输渣系统

炉渣采用带式输送机运至渣仓，主厂房内不设渣池及抓渣吊车，也不设运渣汽车通道。通过该改进措施，可缩短垃圾焚烧主厂房长度约10m，降低了土建工程造价，并避免了焚烧主厂房渣池臭味聚集、扬尘和运渣车辆对作业区环境卫生的影响。皮带输渣系统横剖面如图5所示。

通过上述措施的优化、集成，推动了垃圾焚烧发电厂设计功能化布置的革新，减少了建构筑物占地面积和建筑面积，节省了基建投资和运行成本，并优化了厂区形象，突显垃圾焚烧发电厂主厂房建筑形体，更能合理安排与其他建构筑物的协调、联系。

图5 皮带输渣系统横剖面

3 结语

兴义市生活垃圾焚烧发电厂结合自身的实际情况，通过明确的功能分区和工艺要求，巧妙设置观光走廊，优化调整垃圾池、冷却塔及综合泵房结构形式，使该厂在控制基建投资和运行成本的前提下，提升了建筑形体美感。通过引入水动风机冷却塔、皮带输渣系统等设计思路，使生活垃圾焚烧发电厂节省了能源消耗、改善了厂区环境、美化了构筑物造型，达到了节能减排要求。

随着城市经济的发展，生活垃圾热值将越来越高，节省投资、节约用地和改善环境的设计思路将成为生活垃圾焚烧处理技术应用的助推器，为生活垃圾焚烧处理技术的进一步推广做贡献。

[1] 白良成.生活垃圾焚烧处理工程技术[M].北京：中国建筑工业出版社.

[2] 小型火力发电厂设计规范（GB50049-2011）[M].北京：中国计划出版社.

[3] 生活垃圾焚烧处理工程技术规范（CJJ90-2009）[M].北京：中国建筑工业出版社.

[4] 生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准（建标142-2010）[M].北京：中国计划出版社.

[5] 生活垃圾焚烧技术导则（RISN-TG009-2010）[M].北京：中国建筑工业出版社.

A Discussion on New Considerations of Design in Domestic Refuse Incineration and Power Plant

WANG Xi-ping
(China Urban Construction Design & Research Institute Fujian Branch, Fuzhou 350001, China)

By taking the project of domestic refuse incine ration and power plant in Xingyi cityas an example, the pape rintroduces the main contents of the project design, ana lyzes and sumasup the new considerations of investment saving and environmental im provement in the project design so as to promote the technical application of domestic refuse incineration treatment.

refuse incineration furnace; heating surplus boiler; fuegas purifying system; dioxin entries; fy ash

X799.3

A

1006-5377（2014）05-0036-04