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【摘 要】本文结合等离子气化技术在城市垃圾焚烧发电厂中的应用，以贵州省某城市垃圾焚烧发电项目为例，对此类工厂的前期规划进行探讨。从工艺规划、厂址选择、厂区规划、厂区绿化等方面进行了总结和说明。
【关键词】等离子气化;规划;选址
1、前言
随着经济和城市建设的飞速发展，城市生活垃圾的产量也相应迅猛增加，生活垃圾出路难的问题日益突出。现在很多城市通常采用填埋、堆肥、常规焚烧等处理方式，本文介绍一种新型等离子气化处理技术。采用等离子气化技术处理垃圾无论从排烟、排渣、排水各方面指标较好，对生态环境影响较小，能实现垃圾处置减量化、资源化、无害化，有利于走可持续发展和循环经济的道路。本文以贵州省某城市垃圾焚烧发电项目（此项目采用等离子气化处理技术）为例，根据新工艺要求，结合国外先进的设计理念对此类工程项目的前期规划进行总结和说明。
2、工艺规划
2.1 工艺简介
现在国内外通常采用的垃圾焚烧技术有硫化床、炉排炉、热解法等，这些技术普遍存在垃圾不充分燃烧的问题，同时伴随着二次污染。采用等离子气化处理技术，可使二氧化碳排放比常规焚烧减少了近40%，无二氧化硫、二恶英排放，氮化物减少了近85%，在很大程度上解决了这个技术难题。
等离子气化处理垃圾技术是利用气体同电弧接触而产生的一种高温、离子化和传导性的气体，其高达5500℃的高温气体进入气化炉内，将垃圾粉碎成组成它们的基本元素。它将垃圾转换成燃气（1000℃）和无机残渣（1600℃）。气化后产生的可燃气体，净化后进入燃气锅炉燃烧产生蒸汽发电。
2.2 建设规模规划
根据当地的垃圾焚烧需求量和生活垃圾的组成成分进行分析，经过严格调研和实验，以确定垃圾处理量和工艺生产要求。根据生活垃圾产量及预测，至2020年垃圾量将达到600t/d，工程设计日处理垃圾量为600t，全年处理垃圾量19.98×104t。垃圾处理采用1台600t/d等离子气化炉，其热力发电系统采用1台20t/h余热锅炉、1台51t/h燃气锅炉配1台15MW凝汽式蒸汽发电机组。对于等离子气化炉液态排渣，设置年产量10000t泡沫玻璃生产线。燃气净化工艺采用3级除尘+3级脱硫+脱氯系统。
3、厂址选择
垃圾焚烧发电厂既属电力工程，又属于环保项目。厂址选址应符合城市总体规划、环境保护规划和垃圾处理政策。
3.1 符合规划要求
防止二次污染是厂址选择的首要原则。在保证安全距离的前提下，应尽量靠近垃圾集中产生源，以降低垃圾运输成本。垃圾的平均单程运距不宜过长，应与环卫部门协商确定，大城市可规划分区建垃圾焚烧电厂，中小城市带可进行区域化规划和建设。同时，应尽可能将厂址选在区域或城市的常年主导风向的下风侧，减少对城市环境的影响。
3.2 水源利用
垃圾焚烧发电厂对于水源的需求至关重要，合理的利用水资源是垃圾焚烧发电厂选址的重要影响因素。一般水源采用三种方式：1）、河道取水。2）、地下水。3）、雨水收集。
利用河道取水时，厂址应选在生活饮用水源的下游。一般河道水源根据季节不同，分为丰水期和枯水期。为保证厂区持续供水，可在厂区内修建满足生产用量的蓄水池。此蓄水池同时可作为厂区内的雨水收集使用。
3.3 产业联合
垃圾焚烧电厂具有焚烧炉效率低及厂用电率高等特点，全厂效率比普通小型燃煤电厂要低。为了提高其经济性，减少财政补贴，选址宜靠近常年稳定热负荷需求中心，进行热电联供。
4、厂区规划
通过两个工厂的厂区布局进行对比，来说明采用等离子气化技术的垃圾焚烧发电厂的布局特点。
以英国提斯谷项目（Tees Valley Renewable Energy Facility）为例，该项目位于英国北部希尔桑德斯提赛德地区（Seal Sands，Teesside）。该城市垃圾处理规模为950t/d，年处理量近350000t（设计按365天年时基数）。采用1台G65等离子气化炉，垃圾储存系统为3个1400m3储存罐，发电采用2套燃气轮机+1套蒸汽轮机联合循环，总发电量49MW。工厂由下列系统组成：垃圾预处理系统、垃圾输送及储存系统、氧气制造系统、等离子气化系统、燃气净化系统、发电系统。厂区布局如图一所示：
以贵州省某城市垃圾焚烧发电项目为例，该项目工程设计日处理垃圾量为600t，全年处理垃圾量19.98×104t。垃圾处理采用1台600t/d等离子气化炉。工厂由下列系统组成：垃圾处理系统、等离子气化系统、垃圾输送及储存系统、燃气净化系统、热能利用系统、制泡沫玻璃系统等组成。厂区布局如图二所示：
以上两个工厂均采用了现阶段最先进的等离子气化技术。根据其工艺生产要求和当地的实际条件，分析其中的共同点和特殊性。
4.1 厂区布局的共同点
（1）等离子气化炉、鼓风机房、脱硫厂房、燃气锅炉以及汽机间呈“一”字型布置。垃圾在等离子气化炉中燃烧产生的可燃气体，经脱硫厂房的净化后，进入燃气锅炉进行燃烧，产生的蒸汽进入汽机间发电。整个过程顺序进行，通过管道将其连接起来。
（2）厂区中部布置一定规模的储水设施。
（3）升压站靠近汽机间，减少电的运输距离，同时靠近厂区边缘布置，方便送出。
（4）在厂区出入口设置汽车衡，垃圾运输车辆和辅助燃料运输车辆的进出均需称量。
（5）在升压站的冬季主导风向的下风侧布置冷却塔。
（6）化学水处理站及水池布置在垃圾库的固定端侧，减少废水输送距离。
4.2 贵州省某城市垃圾焚烧发电项目厂区布局的特点
（1）由于我国大部分地区的生活垃圾热值达不到要求，燃烧过程中需要添加辅助燃料。该项目加入煤矸石、焦炭、石灰石、秸秆、废弃轮胎等。本项目厂区需布置干煤棚，主要储存煤矸石、焦炭。
（2）本项目中的垃圾库大致分三部分组成：垃圾卸料间、破碎料垃圾库和成品垃圾库。垃圾经过预处理、破碎、储藏等工序达标后进入锅炉房。由于英国居民已养成垃圾分类的意识，垃圾车将分好类的垃圾按不同类别卸载到垃圾库，通过简单的处理，就可进入电离气化炉进行焚烧，且其燃烧值高，利用率得到大大提高，因此英国提谷项目的垃圾处理系统工艺则比较简化。
（3）厂区布局充分结合自然地形进行设计。主要建筑物的长边尽量顺等高线布置，以减少土方工程量，保证结构稳定性。垃圾库利用厂房两边的高差地势设计，垃圾运输坡道也可以顺高一侧场地爬到建筑的二层。物料通过皮带机提升到等离子气化炉的炉顶后，方可进入炉内。将等离子气化炉布置在自然标高较低的区域，减少垃圾库到等离子气化炉的运输高度。
5、结语
等离子气化技术在城市垃圾焚烧发电项目中的应用，在国内尚属于起步阶段，随着城市建设的发展和环保要求的提高，此技术将得的推广。本文主要通过国外已建项目与贵州省某城市垃圾焚烧发电项目的综合对比，總结出类似项目在厂址选择、总平面布置、工艺流程上的共同点和特殊性。
参考文献：
[1]雷明 工业企业总平面设计 陕西科学技术出版社 1998
[2]CJJ90-2009 生活垃圾焚烧处理工程技术规范
[3]GB50049-2011小型火力发电厂设计规范
[4]城市垃圾焚烧发电厂总布置探讨 张天宝
[5]宝安垃圾焚烧发电厂的可行性研究总结 戴瑞峰 曲一鸣
【关键词】等离子气化;规划;选址
1、前言
随着经济和城市建设的飞速发展，城市生活垃圾的产量也相应迅猛增加，生活垃圾出路难的问题日益突出。现在很多城市通常采用填埋、堆肥、常规焚烧等处理方式，本文介绍一种新型等离子气化处理技术。采用等离子气化技术处理垃圾无论从排烟、排渣、排水各方面指标较好，对生态环境影响较小，能实现垃圾处置减量化、资源化、无害化，有利于走可持续发展和循环经济的道路。本文以贵州省某城市垃圾焚烧发电项目（此项目采用等离子气化处理技术）为例，根据新工艺要求，结合国外先进的设计理念对此类工程项目的前期规划进行总结和说明。
2、工艺规划
2.1 工艺简介
现在国内外通常采用的垃圾焚烧技术有硫化床、炉排炉、热解法等，这些技术普遍存在垃圾不充分燃烧的问题，同时伴随着二次污染。采用等离子气化处理技术，可使二氧化碳排放比常规焚烧减少了近40%，无二氧化硫、二恶英排放，氮化物减少了近85%，在很大程度上解决了这个技术难题。
等离子气化处理垃圾技术是利用气体同电弧接触而产生的一种高温、离子化和传导性的气体，其高达5500℃的高温气体进入气化炉内，将垃圾粉碎成组成它们的基本元素。它将垃圾转换成燃气（1000℃）和无机残渣（1600℃）。气化后产生的可燃气体，净化后进入燃气锅炉燃烧产生蒸汽发电。
2.2 建设规模规划
根据当地的垃圾焚烧需求量和生活垃圾的组成成分进行分析，经过严格调研和实验，以确定垃圾处理量和工艺生产要求。根据生活垃圾产量及预测，至2020年垃圾量将达到600t/d，工程设计日处理垃圾量为600t，全年处理垃圾量19.98×104t。垃圾处理采用1台600t/d等离子气化炉，其热力发电系统采用1台20t/h余热锅炉、1台51t/h燃气锅炉配1台15MW凝汽式蒸汽发电机组。对于等离子气化炉液态排渣，设置年产量10000t泡沫玻璃生产线。燃气净化工艺采用3级除尘+3级脱硫+脱氯系统。
3、厂址选择
垃圾焚烧发电厂既属电力工程，又属于环保项目。厂址选址应符合城市总体规划、环境保护规划和垃圾处理政策。
3.1 符合规划要求
防止二次污染是厂址选择的首要原则。在保证安全距离的前提下，应尽量靠近垃圾集中产生源，以降低垃圾运输成本。垃圾的平均单程运距不宜过长，应与环卫部门协商确定，大城市可规划分区建垃圾焚烧电厂，中小城市带可进行区域化规划和建设。同时，应尽可能将厂址选在区域或城市的常年主导风向的下风侧，减少对城市环境的影响。
3.2 水源利用
垃圾焚烧发电厂对于水源的需求至关重要，合理的利用水资源是垃圾焚烧发电厂选址的重要影响因素。一般水源采用三种方式：1）、河道取水。2）、地下水。3）、雨水收集。
利用河道取水时，厂址应选在生活饮用水源的下游。一般河道水源根据季节不同，分为丰水期和枯水期。为保证厂区持续供水，可在厂区内修建满足生产用量的蓄水池。此蓄水池同时可作为厂区内的雨水收集使用。
3.3 产业联合
垃圾焚烧电厂具有焚烧炉效率低及厂用电率高等特点，全厂效率比普通小型燃煤电厂要低。为了提高其经济性，减少财政补贴，选址宜靠近常年稳定热负荷需求中心，进行热电联供。
4、厂区规划
通过两个工厂的厂区布局进行对比，来说明采用等离子气化技术的垃圾焚烧发电厂的布局特点。
以英国提斯谷项目（Tees Valley Renewable Energy Facility）为例，该项目位于英国北部希尔桑德斯提赛德地区（Seal Sands，Teesside）。该城市垃圾处理规模为950t/d，年处理量近350000t（设计按365天年时基数）。采用1台G65等离子气化炉，垃圾储存系统为3个1400m3储存罐，发电采用2套燃气轮机+1套蒸汽轮机联合循环，总发电量49MW。工厂由下列系统组成：垃圾预处理系统、垃圾输送及储存系统、氧气制造系统、等离子气化系统、燃气净化系统、发电系统。厂区布局如图一所示：
以贵州省某城市垃圾焚烧发电项目为例，该项目工程设计日处理垃圾量为600t，全年处理垃圾量19.98×104t。垃圾处理采用1台600t/d等离子气化炉。工厂由下列系统组成：垃圾处理系统、等离子气化系统、垃圾输送及储存系统、燃气净化系统、热能利用系统、制泡沫玻璃系统等组成。厂区布局如图二所示：
以上两个工厂均采用了现阶段最先进的等离子气化技术。根据其工艺生产要求和当地的实际条件，分析其中的共同点和特殊性。
4.1 厂区布局的共同点
（1）等离子气化炉、鼓风机房、脱硫厂房、燃气锅炉以及汽机间呈“一”字型布置。垃圾在等离子气化炉中燃烧产生的可燃气体，经脱硫厂房的净化后，进入燃气锅炉进行燃烧，产生的蒸汽进入汽机间发电。整个过程顺序进行，通过管道将其连接起来。
（2）厂区中部布置一定规模的储水设施。
（3）升压站靠近汽机间，减少电的运输距离，同时靠近厂区边缘布置，方便送出。
（4）在厂区出入口设置汽车衡，垃圾运输车辆和辅助燃料运输车辆的进出均需称量。
（5）在升压站的冬季主导风向的下风侧布置冷却塔。
（6）化学水处理站及水池布置在垃圾库的固定端侧，减少废水输送距离。
4.2 贵州省某城市垃圾焚烧发电项目厂区布局的特点
（1）由于我国大部分地区的生活垃圾热值达不到要求，燃烧过程中需要添加辅助燃料。该项目加入煤矸石、焦炭、石灰石、秸秆、废弃轮胎等。本项目厂区需布置干煤棚，主要储存煤矸石、焦炭。
（2）本项目中的垃圾库大致分三部分组成：垃圾卸料间、破碎料垃圾库和成品垃圾库。垃圾经过预处理、破碎、储藏等工序达标后进入锅炉房。由于英国居民已养成垃圾分类的意识，垃圾车将分好类的垃圾按不同类别卸载到垃圾库，通过简单的处理，就可进入电离气化炉进行焚烧，且其燃烧值高，利用率得到大大提高，因此英国提谷项目的垃圾处理系统工艺则比较简化。
（3）厂区布局充分结合自然地形进行设计。主要建筑物的长边尽量顺等高线布置，以减少土方工程量，保证结构稳定性。垃圾库利用厂房两边的高差地势设计，垃圾运输坡道也可以顺高一侧场地爬到建筑的二层。物料通过皮带机提升到等离子气化炉的炉顶后，方可进入炉内。将等离子气化炉布置在自然标高较低的区域，减少垃圾库到等离子气化炉的运输高度。
5、结语
等离子气化技术在城市垃圾焚烧发电项目中的应用，在国内尚属于起步阶段，随着城市建设的发展和环保要求的提高，此技术将得的推广。本文主要通过国外已建项目与贵州省某城市垃圾焚烧发电项目的综合对比，總结出类似项目在厂址选择、总平面布置、工艺流程上的共同点和特殊性。
参考文献：
[1]雷明 工业企业总平面设计 陕西科学技术出版社 1998
[2]CJJ90-2009 生活垃圾焚烧处理工程技术规范
[3]GB50049-2011小型火力发电厂设计规范
[4]城市垃圾焚烧发电厂总布置探讨 张天宝
[5]宝安垃圾焚烧发电厂的可行性研究总结 戴瑞峰 曲一鸣