1、项目背景与治理目标

随着《浙江省生活垃圾焚烧厂超低排放改造实施方案》（浙环发〔2024〕61号）的发布，生活垃圾焚烧行业面临更为严格的环保要求。方案明确，到2025年底前，全省三分之一以上生活垃圾焚烧厂需完成有组织和无组织超低排放改造，2027年底前基本完成改造；烟气中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物1小时均值分别不高于10、30、80mg/m³，氨排放浓度1小时均值不高于8mg/m³，2025年底前清洁运输比例不低于40%，2027年底前不低于70%。在此背景下，针对某3×650t/d机械炉排垃圾焚烧锅炉及配套1×N25MW+1×N15MW汽轮发电机组的烟气治理系统进行超低排放改造，通过系统性机电设计优化与精细化现场管理，实现污染物排放全面达标，同时保障设备稳定运行与成本可控。

浙江某地区垃圾焚烧原有烟气净化工艺为“SNCR+PNCR+半干式（旋转喷雾）脱酸吸收塔+干法脱酸+活性炭吸附+袋式除尘器+SCR+湿法”，在达标的基础以“达标排放、节能降耗、智能高效”为核心目标，通过机电系统升级与管理模式优化，构建全流程超低排放治理体系。

2、烟气超低排放治理的机电设计要点

2.1、核心工艺系统机电设计

1.烟气净化主系统优化设计

针对氮氧化物、酸性气体、颗粒物等核心污染物，采用“源头控制+末端治理”双重策略。

在源头控制层面，拆除1#炉原有烟气再循环系统，为3台炉均新增最新迭代的烟气再循环系统，选用单支撑离心式风机（Q=39000Nm³/h，P=9400Pa，250kW），从布袋除尘器出口抽取烟气送至焚烧炉前后拱，降低炉膛燃烧温度与氧量，使初始NOx排放降低20 - 25%。

末端治理环节，更换3台布袋除尘器上箱体、中箱体及灰斗，采用6mm厚Q235B钢板制作箱体，花板激光切割加工且无负偏差，滤袋选用100%PTFE+PTFE覆膜材质（Φ152×6000mm），袋笼为316L不锈钢，确保出口烟尘浓度≤8mg/m³；同步更换SCR催化剂，选用活性温度180℃的低温催化剂，配合原有SNCR+PNCR工艺，使NOx排放稳定控制在80mg/m³以下，氨逃逸≤8mg/m³。

脱酸系统方面，新增1套小苏打研磨喷射装置（含1座80m³碳钢料仓、3套研磨机及输送系统），小苏打经研磨后粒径达微米级，通过罗茨风机（11kW，变频）输送至反应塔前后烟道，与原有半干法+湿法工艺协同，使SO₂≤30mg/m³、HCl≤10mg/m³。该设计中，小苏打料仓按3条线满负荷2天耗量配置，且保留原有消石灰喷射装置作为备用，提升系统可靠性。

2、循环水减量排放系统设计

针对循环冷却水排污水超标问题，新增处理能力240m³/d（最大300m³/d）的循环水系统，采用“预处理（多介质过滤器+20μm袋式过滤器）+超滤（中空纤维膜，回收率≥85%）+反渗透（聚酰胺复合膜，脱盐率≥95%）”工艺，产水180m³/d回用于循环水补充水，浓水60m³/d与洗烟废水混合后经制浆消纳，实现循环水排放量减少75%。

系统自控采用PLC+上位机模式，配备压力、流量、液位等在线监测仪表，通过Profibus网络与全厂DCS通讯，实现无人值守运行。

3、臭气与废气治理机电配置

针对廊道出入口、焚烧炉区域、渗滤液处理站O池及危废储存间的臭气问题，分别设置植物液喷淋系统、催化氧化+活性炭吸附装置。其中，植物液喷淋系统在0m层焚烧炉区域、8m层膜处理区域等关键点位布置304不锈钢喷嘴（工作压力18bar，喷雾量0.1L/min），采用PLC控制，每隔5分钟喷洒30秒；渗滤液处理站选用玻璃钢风机（10000m³/h，2500Pa，11kW），危废储存间选用30000m³/h风机（3500Pa，37kW），配套双塔直径φ1200/2000mm的SUS304钢催化氧化塔及活性炭吸附装置，确保厂界恶臭浓度符合《恶臭污染物排放标准》（GB14554）二级标准。

2.2、智能化控制系统设计

1、DCS与PLC系统集成

基于原有南京科远NT6000系列DCS，新增卡件及IO模块，实现对出渣机、布袋除尘器、烟气再循环等系统的集中控制。其中，8台水浴式双缸出渣机（出力≥10t/h）保留就地手动与远程DCS控制模式，IO点接入原有卡件；新增2套智慧焚烧系统（1#、2#炉）与3套智慧环保系统（1# - 3#炉），智慧焚烧系统通过新增16个风室压力测点、2套视觉火焰监测系统，结合AI算法实现炉排速度、一次风分配的自动优化；智慧环保系统配置原位激光分析仪（监测HCl、SO₂、NH₃等），通过大数据学习与神经网络算法优化喷氨量及石灰浆投放量，系统与DCS采用Modbus 485协议通讯，支持无扰切换。

2、监测与监管系统设计

污染源自动监测方面，在烟囱CEMS监测站房、采样平台安装高清球机（分辨率≥1280×720，帧频≥15帧/秒），视频信号接入浙江省污染源自动监控视频门禁管理平台，录像保存≥1年；清洁运输监管系统在飞灰/炉渣区域、垃圾库区域布置28台高清摄像机，建立运输车辆、非道路移动机械电子台账，数据保存≥5年，门禁系统与生态环境部门联网，实现运输全过程监控。

2.3、电气与土建配套设计

1、电气系统优化

新增负荷分组接入原有41B - 44B厂用变（40B备变作为明备用），利用低压开关柜备用回路配电，电缆选用阻燃型交联聚乙烯绝缘电缆，沿既有桥架敷设，垂直段采用固定支撑绑扎；设备接地与原有接地网可靠连接，接地电阻≤4Ω。照明系统利旧原有设施，仅在新增设备区域增补LED三防灯具，照度符合《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》（DL/T 5390）。

2、设备基础与防腐设计

新增烟气再循环风机、小苏打料仓等设备基础采用C40混凝土独立基础，基础顶面预埋Q235B钢埋件；针对腐蚀性环境，除尘器内壁涂刷WE61 - 250有机硅耐热漆（厚度110μm），烟气管道采用316L不锈钢，渗滤液处理区域设备选用304不锈钢材质，确保使用寿命≥10年。

3、现场管理关键措施

3.1、施工组织与进度管控

1、施工方案优化

因改造在现有厂房内进行，施工空间受限且需保障焚烧线正常运行，采用“分线停机、分区施工”策略：先对1#炉进行改造，利用2#、3#炉维持垃圾处理量，再依次改造其余炉组。施工前要求投标单位现场踏勘，制定详细施工组织方案，例如布袋除尘器更换需提前拆除原有保温层，采用满堂脚手架搭建作业平台，旧设备分块拆除吊装，新设备按“先下箱体后上箱体”顺序安装，单台除尘器更换工期控制在30天内。

2、进度计划管理

项目总工期21个月，分为设计、设备采购、施工、调试四个阶段。其中，设备采购周期最长（如布袋除尘器60天、智慧焚烧系统90天），需提前锁定供应商并签订供货协议；施工阶段设置关键节点，采用Project软件进行进度跟踪，每周召开协调会解决施工冲突。

3.2、质量与安全管理

1、质量控制要点

建立“施工单位自检+监理验收+业主抽检”三级质量管控体系：除尘器焊接焊缝需100%煤油渗透试验，漏风率≤1%；烟气再循环管道安装后进行气密性试验（压力0.5MPa，保压30分钟无泄漏）；电气设备安装符合《电力建设施工质量验收规程 第4部分：热工仪表及控制装置》（DL/T 5190.4），电缆接线正确率100%。关键设备（如SCR催化剂、超滤膜）需提供厂家检测报告，现场抽样送检合格后方可安装。

2、安全文明施工

针对高空作业（如除尘器顶部施工），搭设安全网与临边防护栏杆，作业人员佩戴安全带与安全帽；动火作业办理动火许可证，配备灭火器与监火人；电气调试前进行绝缘电阻测试，高压设备试验需停电并挂警示牌。施工区域设置围挡与警示标识，建筑垃圾及时清运，噪声、扬尘控制符合《建筑施工场界环境噪声排放标准》（GB12523）。

3.3、试运行与运维管理

1、分阶段试运行

单系统安装完成后，先进行单机调试（如风机试运转2小时，检查振动、噪声），再进行分系统联调（如烟气再循环系统与焚烧炉联动，测试NOx浓度变化），最后进行全厂满负荷试运行（持续168小时）。试运行期间，每天监测污染物排放浓度、设备运行参数，形成试运行报告，针对问题（如小苏打喷射量不足导致SO₂波动）及时调整工艺参数。

2、运维体系建立

制定《超低排放设备运维规程》，明确各系统巡检周期（如布袋除尘器每日检查清灰压力，SCR系统每周监测氨逃逸）；建立备品备件库，储备滤袋、脉冲阀等易损件（按3个月消耗量储备）；定期开展运维人员培训，内容涵盖DCS操作、设备检修、应急处置等，考核合格后方可上岗。此外，引入设备状态监测技术，通过振动传感器、温度传感器实时监测风机、泵类运行状态，实现预测性维护。

4、治理效果与经济效益分析

4.1、环保达标效果

改造后，项目排放全面满足浙江省超低排放要求：颗粒物≤10mg/m³、SO₂≤30mg/m³、NOx≤80mg/m³、氨≤8mg/m³，循环水排放量从改造前450m³/d降至280m³/d（最大340m³/d），厂界恶臭浓度达标率100%，清洁运输比例2025年底可达45%，超额完成方案要求。此外，智慧焚烧与环保系统的投用使吨垃圾发电能效提升3%，年减少标煤消耗约2000吨。

4.2、经济成本分析

项目总投资6180.97万元，其中设备购置费占82.65%（5265.2万元）。运行成本方面，虽新增烟气再循环风机、小苏打喷射等系统使吨垃圾运行成本增加8.26元，但布袋除尘器漏风率降低减少引风机电耗、智慧系统优化药剂消耗等，年节约成本约500万元，投资回收期（税后）9.8年，仍具有经济可行性。从长期来看，项目可避免因排放超标导致的停产损失，同时提升企业环保形象，符合“绿色低碳”发展趋势。

5、结论与展望

本次生活垃圾焚烧烟气超低排放改造，通过“工艺优化+智能控制+精细管理”的一体化方案，实现了污染物达标排放与运营效率提升，其机电设计要点（如烟气再循环系统升级、智能化监测控制）与现场管理经验（分线施工、三级质量管控）可为同类项目提供参考。未来，随着环保标准进一步收紧，需持续关注以下方向：一是开发更高效的低温SCR催化剂与吸附材料，降低治理成本；二是深化数字孪生技术应用，构建“虚拟电厂”实现全流程可视化管理；三是探索“超低排放+碳减排”协同技术，助力“双碳”目标达成。
[1]李钧建.生活垃圾焚烧发电厂烟气超低排放改造[J].吉林电力, 2024, 52(5):43-46.
[2]毕蕾, 谭翊莅, & 董亚楠. (2018). 宁波明州生活垃圾焚烧发电厂规避邻避问题的技术升级和建筑设计. 环境卫生工程, 26(3), 3.
[3]高劲豪, and 高原. "生活垃圾焚烧烟气脱硝超低排放技术经济比较." 硫酸工业 2(2020):4.
[4]方民兵. "垃圾焚烧行业烟气净化系统超低排放技术新路线研究." 节能 40.4(2021):3.
[5]高玉萍.垃圾焚烧烟气超低排放工艺对比研究[J].有色冶金节能, 2022(001):038.