生活垃圾焚燒發電廠助燃燃料的選擇與論證

朱 悅

（上海環境保護有限公司，上海 200233）

1 助燃系統簡介

生活垃圾焚燒發電廠每臺焚燒爐均配備有點火燃燒及輔助燃燒系統，該系統可使焚燒爐每小時升溫50℃，且滿足焚燒爐從冷態升溫到850℃的需要。

點火燃燒系統設有點火燃燒器及其控制系統，用途：啟爐時，在爐內無垃圾狀態下，通過燃油或天然氣，配合輔助燃燒器使爐出口溫度升至額定運轉溫度，然后垃圾入爐，以防止垃圾低溫燃燒時排煙污染物超標。

輔助燃燒系統設有輔助燃燒器及其控制系統，用途：①與點火燃燒器配合啟爐；②保持爐膛出口溫度在850℃以上并停留至少2 s。

為降低電力消耗及方便檢修，點火及輔助燃燒器一般選用槍式燃燒器。槍式燃燒器安裝孔較小，即使發生點火不良等問題時，也可以比較安全地抽出，以便維修。

同時為降低運行費用，輔助燃燒器一般在爐溫降低時自動點火、爐溫上升穩定后自動熄火，實現自動控制。

2 助燃系統燃料選擇

生活垃圾焚燒發電廠的焚燒爐助燃燃料主要有以下2種型式：①0#輕柴油，配套燃油燃燒器（見圖1）；②天然氣，配套燃氣燃燒器（見圖2）。

圖1 柴油燃燒器示意

圖2 燃氣燃燒器示意

一般情況下，燃油燃燒器系統更為復雜，油對管道及設備的磨損率較大，燃氣燃燒器易損件相對較少。

3 不同燃料助燃系統投資費用對比分析

以1 000 t/d垃圾焚燒發電廠所配助燃系統為例，不同燃料助燃系統投資費用對比分析結果見表1。在初期投資階段，燃氣助燃系統比燃油助燃系統多投資約26萬元。

表1 不同燃料助燃系統投資費用對比分析 萬元

4 不同燃料助燃系統運營經濟性對比分析

0#輕柴油低位熱值一般為42 552 kJ/kg，天然氣低位熱值一般為36 580 kJ/m3，焚燒爐所需熱量相同的情況下，以天然氣為標準，0#輕柴油的折算系數約為1.16。

0#輕柴油單價約8 800元/t，設垃圾焚燒發電廠0#輕柴油用量為A1t/a，燃油助燃系統年總成本為：B1＝104＋0.88×A1(萬元)。

天然氣單價約3.80元/m3，設垃圾焚燒發電廠天然氣的使用量為A2m3/a，燃氣助燃系統年總成本為：B2＝130＋3.8×A2=130＋0.440 8×A1(萬元)。

從圖3可看出，當年消耗柴油量（折算量）約59 t時，燃油、燃氣助燃系統總成本相同。故當消耗柴油量小于59 t時，燃油成本低于燃氣成本，擬選用燃油方案，當消耗柴油量大于59 t時，燃油成本高于燃氣成本，擬選用燃氣方案。

圖3 燃油與燃氣運行費用的關系

現有垃圾焚燒發電廠垃圾處理量一般在600 t以上，依據垃圾焚燒發電廠運營實際情況，單臺焚燒爐每年啟爐需油量均遠大于59 t，故選用燃氣助燃系統的方案經濟性更優。

5 不同燃料助燃系統運行維護、安全性、環保及供需關系等對比分析

不同燃料助燃系統對比分析結果見表2。

表2 不同燃料助燃系統對比分析

6 結論

垃圾焚燒發電廠燃油助燃系統初期投資較低，但運行費用較大，系統較為復雜，維護量較大，燃燒產物污染相對嚴重，且將可能面臨柴油限量供應等問題，而燃氣助燃系統運營較為經濟，供應穩定，燃料清潔，可從根本上改善環境質量，故焚燒爐助燃燃料采用天然氣較佳。

［1］張作霞，岳學峰.淺析鍋爐運行過程中配風的自動控制［J］.節能，2004（4）：37-38.

［2］張益，趙由才.城市生活垃圾焚燒技術［M］.北京：化學工業出版社，2000.