垃圾焚烧发电技术的中国之路――记我国著名垃圾焚烧专家“三驱逆推往复式机械炉排炉技术”创始人卢巨流

电力18讯：    作者：付金波

    垃圾焚烧发电技术是近30年才发展起来的新技术。特别是近二十年来，由于地球人口的不断攀升，世界城市化进程的加快，大量人口迅速聚集到大中城市，使得发达与发展速度较快的发展中国家社会资源浪费严重，城市化进程中产生的大量生活垃圾严重影响了我们的日常生活，与之伴随而来的环境污染问题，便成为了一个全球性的难题，摆在了我们面前。在此大的时代背景下，我国在垃圾焚烧发电技术领域里，产生了一大批有责任感，爱心和奉献精神的技术专家。为垃圾焚烧发电技术的国产化，奠定了坚实的基础。其中在垃圾焚烧发电技术的关键环节――垃圾焚烧炉排炉领域，产生了我国相关技术领域的一位权威专家――“绿色动力控股集团有限公司总工程师――卢巨流老师”。 他在借鉴日本马丁炉排垃圾焚烧炉技术的基础上经过十多年研究开发，并结合自己多年运行的成功经验，在逆推式炉排炉的基础上进行改进，提出了“三驱逆推往复式机械炉排炉技术”。为我国垃圾焚烧发电关键设备核心技术的国产化之路，作出了突出的贡献。

    我国作为当今世界上发展速度最快的发展中国家，在城市化进程中。城市生活垃圾逐年增多，垃圾对环境的污染问题，不断的摆放在我们的面前，给我们以警醒。据不完全统计，2000年我国城市生活垃圾产出量达1.5亿吨/年，量大面广的城市生活垃圾对我们的城镇造成了严重的环境污染。这些垃圾污染水质、土壤、大气，传播疾病，影响人类的生活环境，还侵害了大量的土地，影响了我们生活的质量和发展。如何将这些垃圾做到减量化、无害化、资源化处理，便成为当今社会普遍关注的首要问题。

    我国对城市生活垃圾的处理方式有填埋、堆肥和焚烧三种主要方式。目前，我国绝大多数城市对垃圾都采取了简单的填埋方式。这种方式简便易行，处理量大，但占用了大量耕地，同时造成二次污染。这几年，由于垃圾焚烧发电技术的不断发展，垃圾焚烧发电作为垃圾处理的新兴方式，在众多的支持与反对声中，越来越广阔的被当今社会接受与认可。这种处理量大、速度快、占地面积小，资源二次再利用的优点，使其成为生活垃圾处理的主要方式并迅速在我国推广。但垃圾焚烧发电要想在中国普及并广泛推广，无论是在垃圾焚烧发电核心技术方面，还是电厂筹建融资方面，对于垃圾发电刚刚起步的中国来说，高昂的投资成本与核心技术的缺失，都是一道难以逾越的障碍。此时身在国内第一个垃圾焚烧电厂内总把技术工作的卢巨流老师深刻感觉到了自己肩上责任的重大。

    当时，世界主要的垃圾发电大国是德国、美国和日本。我国垃圾焚烧发电起步较晚，1985 年我国第一座垃圾焚烧发电厂“深圳清水河垃圾焚烧发电厂”才开始建设。卢巨流老师便是作为我国第一个垃圾焚烧发电厂的首批技术专家，在深圳清水河垃圾焚烧发电厂默默工作多年。潜心研究与学习国外垃圾焚烧发电的核心技术，不断的为我国积累我们自己的垃圾焚烧发电厂的运行经验。这个宝贵的垃圾电厂从业经历使得卢老师深入了解并理解了垃圾焚烧发电核心设备――垃圾焚烧炉排炉的技术核心。

    时代在飞速发展，面对着中国垃圾焚烧发电时代的到来。卢老师深刻意识到中国垃圾焚烧发电事业要推广和发展壮大，就必须要走垃圾焚烧发电技术的中国之路，在垃圾焚烧发电技术的核心设备领域也一定要制造出真正意义上属于我们自己的垃圾焚烧炉排炉。只有我们国家掌握了垃圾焚烧领域顶尖的核心技术，我们国家的垃圾焚烧发电事业才能有飞跃的发展，才能使我们大家的生活环境变得更加美好。

    在之后的数年里，卢老师根据自己垃圾电厂的从业经验与对炉排炉与垃圾焚烧技术的深刻理解。经过多年研究设计出了更适合我国垃圾焚烧的“三驱逆推往复式机械炉排炉技术”。此技术概括了普通逆推式炉排炉的优点，并在逆推式炉排炉基础上进行了改进，具备有了这一类型焚烧炉不曾有的新优点，并充分结合了我国城市生活垃圾的特性，焚烧炉采用独特的三驱逆推式设计，最大炉型为日处理350吨垃圾。该技术在常州绿色动力垃圾焚烧电厂得到了非常成功的应用，并被证明是一项非常成熟并适合用于处理国内城市生活垃圾的垃圾焚烧技术，逐渐在国内得到推广。

    近年来特别是2002年以来，国家有关部门陆续出台和实施了市政公用事业的开放政策、特许经营政策、投资体制改革政策、鼓励非公经济进入垃圾焚烧发电行业，加快了我们垃圾焚烧发电市场化的步伐。作为最为传统的市政公用事业，垃圾焚烧发电领域也改变了政府单一的投融资渠道，而走向了投资主体多元化和融资渠道多样化的发展道路。在此大好背景下，深圳绿色动力控股集团有限公司签署了中国第一份以BOT方式进行商业化运作的垃圾处理服务特许经营权合同，完成了中国垃圾处理产业首例BOT项目融资。BOT项目融资模式的诞生，为我国垃圾焚烧发电事业发展解决了融资难题。

    绿色动力是中国最早从事垃圾处理产业化探索的企业之一，也是中国最早引进国际先进垃圾焚烧发电技术进行国产化改造、升级和再开发的专业企业。卢巨流老师作为集团的首席专家，他主持研发的“三驱动逆推式炉排炉垃圾焚烧技术”，以绿色动力为平台，在中国的大地上得到了完美的展示。目前绿色动力集团已经拥有常州武进、浙江海宁、青岛开发区、武汉青山、江苏泰州、浙江永嘉、浙江平阳、安徽蚌埠、江苏射阳、江苏金坛和山东乳山等11个生活垃圾焚烧发电项目以及广东江门医疗垃圾处理项目，另外还有多个项目即将签约，项目数量在国内同行业位列第一，垃圾处理规模位列第三。

    卢老师的“三驱逆推往复式机械炉排炉技术”是根据目前国际上应用最广泛的逆推式机械炉排炉，针对我国垃圾成份复杂、热值低、水份大和灰份多的特点自主创新研发的核心技术，具有多项独创性的设计，特别适合于处理中国城市生活垃圾的核心技术，已获得国家发明专利。

    三驱逆推往复式机械炉排炉主要由以下几个部分组成：

    1、垃圾给料槽 2、逆推倾斜炉排片 3、炉排驱动装置 4、滚筒闸 5、一次风室 6、主炉膛 7、燃烬室 8、渣井。

    该焚烧炉属于往复逆推式机械炉排。与通常意义的逆推式炉排不同的是，它有3个各自独立的垃圾推动系统，来充分搅拌撕扯垃圾。三驱逆推式炉排呈倾斜布置，垃圾依靠自身的重力作用在炉条逆向推动时翻转并沿炉床向前、下方移动，炉排与水平面成26 度夹角。

    一般逆推式机械炉排炉以列为单元，从炉排的宽度分成四列，列间设置固定的分隔带，每列固定炉条与活动炉条相间排列，各列活动炉条分别由油缸单独驱动，按燃烧控制装置的指令和程序协同动作，而三驱逆推往复式机械炉排炉每列则有三个油缸来分别控制这列上的三部分炉条，因此使对运行过程中根据燃烧情况的不同，操作更加容易和可靠。该炉的动作包括：各列给料器的往复运动；各列炉排的往复运动；出渣机的往复运动以及料门的开闭。这些运动都是由油缸分别驱动，由液压站集中控制。根据燃烧的要求，由燃烧控制盘的可编程序控制器（PLC）发出指令，使各动作按照预定的程序依次进行，实现燃烧过程的自动控制。三驱炉条用高铬耐热、耐磨铸铁制造，材质性能较为优异，结构上也有独到之处，炉条的筋板作成封闭的一次风通道，利用一次风的高速流动将炉条的热量带走，起到散热翅片的作用，有效地降低炉条的工作温度，从而延长了炉条的使用寿命。三驱炉排属于高阻抗型炉排，炉条间没有间隙，一次风要通过炉条下面迷宫式的风槽然后经炉条头部的隙缝才能进入到垃圾层中，这是三驱炉排不同于其他炉排的结构特点。高阻抗型炉排由于炉排本身的风阻比垃圾层的风阻大得多，当垃圾燃烧过程中出现垃圾层烧穿现象时可以将配风的影响减至最小。

    综合以上叙述，三驱逆推往复式机械炉排炉主要优点有以下几点：
1、垃圾搅拌均匀
炉排上横向、纵向上的炉条都有数个液压缸分别控制，使各部分的垃圾都能得到彻底的分散、燃烧，而且对于运行中发现的局部焚烧不完全的情况也能及时有效的进行处理。
2、热灼减率低
在炉排的尾部设置有后拱，当垃圾基本燃烧完成时，在此区域燃烧出的热量被覆盖了耐火材料的后拱发射回垃圾中，使此区域的问题提高，大大提高燃烬率。
3、配风合理，易于调整
炉排下的总风室连接的5个风室在设计中就根据燃烧的不同阶段，配置了不同的风量，调节风门的独特设计也使运行中控制风量更加容易和合理。
4、炉条使用寿命长
一次风通过炉条下面迷宫式的风槽然后经炉条头部的隙缝进入到垃圾层中，这使炉条冷却效果达到最佳并使一次风得到加热。炉条用高铬耐热、耐磨铸铁制造，材质性能较为优异，加之一次风的冷却作用，有效地降低炉条的工作温度，从而延长了炉条的使用寿命。
5、防止一次风鼓泡现象发生
由于一次风经过迷宫式加热通道，此通道后风压减小，不会发生炉排表面垃圾局部风阻太大而使布风不均匀，局部空气短路现象发生。
6、一次风温度合理
一次风由于在炉条中流动时被加热，因此对提高一次风温度，提高燃烧效率有很好的帮助。
7、垃圾破碎彻底
炉条的头部作有各种形状的凸台，炉条作往复运动时使炉床上的垃圾得到均匀的搅拌和翻转，对于燃烧时产生表面固化的垃圾团有明显的破碎作用。
8、燃烧效率高
主炉膛设置了一定高度的卫燃带，使一些细小的颗粒能在炉膛高温停留的内的到完全彻底的焚烧，大大减小了机械不完全燃烧的损失，提高了锅炉的燃烧效率，使电厂效益能得到一定程度的提高。
9、着火时间短
垃圾进入炉排表面后，局部开始燃烧。为加快着火时间，提高效率，在炉排前部上方设有敷设了耐火材料的前拱，可以大大提高前部区域的温度，使着火和热解时间缩短，提高燃烧效率。
10、二恶因等分解彻底
根据经验表明，垃圾焚烧后的热烟气在850℃以上高温下停留达2秒以上后，烟气中的二恶因等有害成分就基本被分解成无害物质。因此，为减少排放中的有害成分，此炉型垃圾焚烧炉设置了一个燃烬室，一方面可以彻底燃烧烟气中夹带的未燃烬颗粒，另一方面也使有害气体在850℃以上高温下停留达2秒，使之彻底分解。
11、焚烧炉出口带灰少
由于烟气以一定速度离开焚烧炉，烟气中携带一些飞灰，这部分飞灰与烟气温度相同。以760℃左右温度进入余热锅炉后，若飞灰量较大，容易在受热面管子上形成凝渣，减少烟气流通面积并提高受热面热阻，加大引风机出力并提高锅炉排烟温度。所以，在燃烬室转向处设置了渣井，使飞灰由于惯性作用，在进入余热锅炉前就被基本分离出来，提高焚烧炉及余热锅炉运行可靠性。

    以上便是 “三驱逆推往复式机械炉排炉”主要的技术优点。

    卢巨流老师作为国内一流的垃圾焚烧发电技术专家，他朴实的衣着，儒雅的气质，真诚坦率的性格一直给我以深深的记忆。在第一次见到卢老师之前，我与卢老师已经进行了长久的电话联系。有一次卢老师正好到北京开会，这个难得的机会，促成了我与卢老师的第一次会面。当我第一眼见到卢老师时，即刻被卢老师朴实的衣着所震撼。现实中的卢老师与我以前接触过的众多集团的高层领导完全不同，完全超出了我的想象之外。同时，也给我留下了深刻的记忆，至今我都一直无法忘记我与卢老师的第一次会面的情景。在后面交流的过程中，我发觉，卢老师虽然有个普通的外表，但其专业知识的精深及对中国垃圾焚烧发电事业全身心的投入与忘我的热情，让我肃然起敬。

    一次，我与卢老师在一起交流时，卢老师曾对我说垃圾焚烧发电行业的发展是当前一个严峻的社会问题，垃圾焚烧发电技术的发展与国产化，是对社会，对地球的一种责任。我们每一个垃圾发电事业的从业者，都有义务，也都需要全身心的投入其中，为保护好我们的家园尽一份力量。他的目标就是为垃圾焚烧技术国产化，付出自己的毕生努力。使得自己所学到、积累和总结的垃圾焚烧发电技术，在中国得到完全的应用，为自己的国家作出自己应尽的力量。

    这就是我所认识，所敬仰的我国垃圾焚烧发电技术领域的著名专家卢巨流老师。他提出的“三驱逆推往复式机械炉排炉技术”。为中国垃圾焚烧发电技术的国产化，奠定了坚实的基础。也使得我国具有了自己的垃圾焚烧炉排炉技术，并设计制造出了性能优于，价格更低于国外垃圾焚烧炉排炉的国产真品。为我国垃圾焚烧发电事业的发展作出了重大的贡献，也为我国的垃圾焚烧发电技术的中国之路铺平了道路。