随着经济发展步伐的加快，城市人口 规模的扩大，垃圾产生量不断增加，如何应对日益严峻的垃圾处理形势，更好地满足垃圾处理需求，成为社会各界共同关注的重要问题。 广州环投聚焦实现垃圾处理减量化、资源化、无害化的目标，创新垃圾处理模式，着力破解“垃圾围城”难题，助力广州市人居环境提档升级。

现状：

国外工艺与国内垃圾特点的不匹配

在以往，广州市垃圾处理方式主要以卫生填埋处理为主，存在占地面积大、土壤与地下水污染等问题，环保效益不高。因此，生活垃圾焚烧逐渐成为垃圾处理的方向和趋势。然而，由于国内的生活垃圾密度大、含水率高、成分复杂，在采用国外引进的垃圾焚烧技术及工艺时，往往会出现“水土不服”的现象，造成焚烧炉设备的运行效率低于预期。

为解决这些问题对焚烧炉运行带来的不利影响，广州环投动员企业内外资源，集中内部技术力量，善用外部技术优势，与多个科研院所及高校开展合作，对垃圾焚烧炉的几大核心技术进行研究与改良，力图研发出符合中国国情的国产化垃圾焚烧设备，在提高垃圾焚烧处理效率的同时，增强了企业在国内外市场竞争力，打造了良好的品牌效应。

突围：

以焚烧炉技术改良为切入点

炉排是固体垃圾的承载装置与燃烧场所，其表面开设有送风口。当生活垃圾被输送并堆积在炉排上时，为使垃圾更容易着火与燃烧，会通过送风口向垃圾料层吹送一次风对垃圾进行干燥与助燃，一次风的吹送直接影响了垃圾在焚烧炉内的燃烧效率与燃尽程度，而一次风的吹送效果又取决于炉排的结构与形式，因此炉排是垃圾焚烧炉中最重要的核心部件。

广州环投从丹麦伟伦公司引进的炉排片是基于北欧低含水率高有机物的生活垃圾特性所设计的，其炉排表面的送风口面积较大，通风面积占炉排总面积的10.09%，但这种结构的炉排片在处理国内垃圾时可能会遇到以下问题：首先，由于国内垃圾含水率高，垃圾料层堆积地较为紧实，一次风难以穿透进料层内部，导致其干燥与助燃效果下降；其次，生活垃圾中含有一定量的金属、塑料及含硅化合物，此类物质在高温下融化为液态或胶态流体，当其流动到炉排上表面的风口处时，在一次风的冷却作用下这些物质会重新凝固，造成一部分送风口的通流面积减小甚至完全堵死；此外，在固态垃圾燃烧到一定程度后，体积较小的未燃尽固体垃圾容易从炉排表面的送风口漏下，使垃圾的燃尽率下降。

针对国外引进炉排片与国内垃圾焚烧不适应的问题，广州环投技术中心成立了专项研发小组，立项研发“一体化新型炉排片”。新型炉排片主要从以下三个方面进行改进：

1.将原本由10块炉排片组成的炉排单元优化为一体化整体铸造的单块炉排片，使每个炉排单元的重量从原来的17.2千克减轻至12.7千克，每套焚烧炉炉排片制造价格从122.83万元降低至79.80万元。这不仅降低了炉排传动机构的机械负荷，提高了炉排的稳定性与安全性，还大大降低了炉排的制造、安装、维护成本；

2.取消了炉排片表面的送风口，将送风口位置集中在阶梯面上，减小了垃圾及灰渣进入风口的几率；

3.将炉排单元的通风面积比例从原来的10.09%降低至1.82%，并将送风口的形状从方形改为圆形，风道采用渐缩形式，使一次风流经炉排时的有效风速提高至原来的4—5倍，显著提升了一次风对垃圾料层的穿透力，增强了料层附近气相流场的扰动程度，提高了焚烧炉内固相燃烧与气相燃烧的整体效率。

国外引进的炉排片

自主研发的新型炉排片

为验证新型炉排片的实际使用效果，以广州环投下属广州市第一资源热力电厂二分厂（以下简称“李坑二厂”）3#垃圾焚烧炉为试验平台，将其炉排片全部更换为一体化新型炉排片，进行了为期4个月（2017年9月-12月）的运行测试，并通过现场测试与DCS在线监测相结合的检测手段，获取3#炉更换后炉排片的相关性能指标。根据3#炉更换新型炉排片前、后锅炉的性能指标数据对比结果，检验3#炉炉排片改进后锅炉相关性能指标是否满足设计要求。

更换炉排片前的炉排

更换炉排片后的炉排

更换新型炉排片后，李坑二厂3#炉一次风压力从2.877千帕下降至2.527千帕，这说明了一次风对料层的穿透能力增强，通风阻力减小。测试期间，3#炉表现稳定，各类污染物排放水平均满足环保部门要求，其他指标无明显恶化现象，且其二噁英排放量为全厂3台焚烧炉中最低，说明炉内的燃烧效果较好，烟气温度水平较高，有利于二噁英的分解。在设计工况下，3#炉炉排漏渣中的可燃物含量约为5.86%，说明固态垃圾在炉排上基本燃尽后才从炉排送风口及间隙中落下，新型炉排片能有效降低垃圾在燃烧过程中的漏渣率，提高固态垃圾的燃尽程度。

2017年9月-12月，3#焚烧炉共处理垃圾7.38万吨，比2016年增加了2.93%。此外，一体化新型炉排片能有效改善原有炉排片的送风口堵塞与漏渣问题，提高垃圾焚烧炉的燃烧效率，基本达到预期的改良效果，且新型炉排片的制造价格相比于旧式炉排片下降了35%，兼具良好的社会效益和经济效益。

成果：

获得行业肯定并投产

优化焚烧炉核心设备机械炉排，降低机械炉排焚烧炉设计制造成本及垃圾电厂运营维护成本，获得了相关机构的高度评价。以一体化新型炉排片为主体的“机械炉排焚烧炉优化创新设计”项目，荣获第五届广州市职工发明创新大赛特等奖以及2020年度广东省环境保护科学技术奖一等奖。

炉排优化项目奖牌

同时，凭借此项技术，广州环投成功中标“四会环保能源热力发电厂项目二期扩建工程焚烧炉”“茂名市生活垃圾焚烧发电项目升级改造工程烟气净化及SNCR脱酸系统”“茂名市生活垃圾焚烧发电项目升级改造工程焚烧炉、余热锅炉系统”等多个设备采购项目，这是环保技术装备行业对广州环投技术创新认可的表现。

接下来，广州环投将继续加大投入力度，培养科技人才，优化处理工艺和技术，在垃圾处理困境中“突围”，为实现“境善境美”和推动粤港澳大湾区生态环保建设提供强有力支持。