垃圾焚烧装备技术三步走：制造到创造的突围之路如何炼成？

2002年，深能环保完成225吨/日炉排装备系统的国产化，该炉排技术于2003年在盐田垃圾发电厂投产，被国家经贸委评定为“国家资源节约与环境保护重大示范工程”， 20多年后的今天仍在运行，是国内运行时间最长的垃圾焚烧厂之一，实现垃圾焚烧装备的中国化制造。

第二步：今天在埋头苦干中的钻研，完成中国创造的转变

如果说过去焚烧装备技术发展迈开了中国制造的步子，那么当前正在走向中国创造的道路。深能环保作为国企担当，从2008年到今天，借助自主创新和技术研发，从大型焚烧装备技术的研发一路摸索走向超大型垃圾焚烧装备技术的开发，取得可喜成绩。

1.攻克大型垃圾焚烧装备技术难题

2008年，时逢“十一五”，政策对垃圾焚烧的支持逐渐明朗，垃圾焚烧需求日益旺盛，多家企业尝试开展对垃圾焚烧装备技术的新探索，深能环保也开始尝试攻关垃圾焚烧大型装备技术。

在此阶段，深能环保面临国内投产500吨/日的大型垃圾焚烧装备数量稀少，缺乏具备经验、可参考技术路线等问题。尽管当时参考引进技术投产400吨/日焚烧炉的设计思路，但膨胀问题始终无法得到解决。正因如此，深能环保开启自主研发焚烧炉技术装备的道路。

2008年到2012年，深能环保完成500吨级焚烧装备及燃烧控制系统的自主化、中温次高压技术的国产化。2012年，两套500吨/天的垃圾焚烧炉投产于武汉新沟垃圾发电厂一期，稳定运行至今。

这四年，深能环保自主研发的焚烧装备技术，也受到多家焚烧炉投资运营商认可和应用。主要解决了两大问题：第一，改变炉排支承方式，有效解决500吨级炉排钢结构热膨胀的问题，支柱独立于框架柱；框架柱间架设横梁，作为炉排柱支座，并设计平面滑动支承，这种设计方式也在国内多家焚烧技术投资运营商中得到了广泛应用；第二，通过全过程三维精准化设计；对设计进行静力和动力学仿真；对焚烧性能进行全面仿真设计，优化配风系统三大手段，实现数字化设计与管理。

在深能环保炉排焚烧炉装备技术多年的完善中，其技术特点愈发鲜明：

第一，以顺推加翻动独特的扰动方式，独立控制进氧量和燃烧时间，适应低热值垃圾的燃烧，热值适应范围在1100 kcal/kg～1400 kcal/kg之间。

第二，完成焚烧系统自主化升级，以往为半自动的焚烧系统，人工干预较多，焚烧系统控制受制于人工经验。深能环保炉排焚烧炉技术自主创新的ACC焚烧全自动控制，创新开发了燃烧全自动控制技术。构建了从垃圾投料入炉到焚烧优化调整、从燃烧配风到炉膛温度控制的全流程控制模型，国内首次实现蒸汽流量、料层厚度、烟气氧含量、炉膛温度、热灼减率、汽包压力，六因素连锁自动控制和单因素全自动控制。

回顾ACC焚烧全自动控制技术从技术的更新迭代到应用场景的过程，也是伴随时间周期不断进行技术迭代：

2014年，在宝安二期项目的基础上实现了750吨级焚烧炉的ACC燃烧全自动控制，为后续自主创新奠定了基础；

2017年，在南山垃圾发电厂一期圆满完成400吨/日焚烧炉全自动控制研发工作，实现了自主研发焚烧炉自动控制的零的突破；

2018年，完成盐田垃圾发电厂225吨/日国产化焚烧炉的全自动控制系统的研发工作，填补了国内小型化焚烧炉自动焚烧的技术空白；

2021年，凭借多年来在ACC燃烧控制逻辑的经验，成功开发出225吨/日-750吨/日全系列焚烧炉全自动控制技术。

ACC焚烧全自动控制技术的显著优势在于：1）锅炉负荷波动率小于3%，保障垃圾焚烧量能够达到稳定值，能够稳定控制烟气、蒸汽流量；2）全自动投入率高达98%，有效降低人工干预频次，解决人工经验问题；3）给料炉排自动控制、焚烧炉排自动控制、一次风量自动控制、二次风量自动控制、风温自动控制、偏料调整自动控制。

2.面临超大型垃圾焚烧装备技术难题

2020年到2022年，深能环保完成国内最大规格1100吨级垃圾焚烧装备下线，也完成了1100吨级垃圾焚烧全自动控制系统的开发。

2023年，深能环保研发出1100吨/日的焚烧炉焚烧装备和全自动控制系统，并投入武汉新沟垃圾发电厂二期运行，也是目前国内最大规格的垃圾焚烧装备技术之一。

深能环保自主研发的超大型垃圾焚烧装备技术主要解决以下三个问题：

第一，解决超跨距垃圾焚烧炉的布置问题，左右跨距超过14米，稳定性难以得到控制。深能环保采用多列布置的方案，并且在炉排工作面实现多区域独立调节。

第二，解决超宽跨距炉排热膨胀问题，热膨胀问题本身将带来安全隐患，炉排上方耐火材料膨胀系数不一致，两侧膨胀会带来安全风险。深能环保设计膨胀中心结构，吸收风险；改变重型绝热炉膛，开发新型炉膛，提高效率的同时降低风险。

第三，解决燃烧控制的问题，深能环保自主研发的1100吨/日焚烧炉也实现了全自动控制，垃圾焚烧釜波动率小于3%。

1100吨的投产证明我国当前完全具备从小型到大型，特别是超大型垃圾焚烧炉装备的自主开发能力，深能环保在持续设计开发过程中有以下几个突破：

第一，实现了垃圾的集约化处置，武汉新沟垃圾发电厂一期、二期垃圾焚烧处理量为2500吨/日，占地面积89亩，平均生活垃圾处理为28吨/亩，是当前国内垃圾焚烧集约化处理率最高的垃圾焚烧厂之一。

第二，焚烧炉具有14个独立控制区域，每一个区域可单独翻动和平移，可独立控制燃烧进氧量和时间。

第三，配备超1000吨的垃圾焚烧装备全自动化控制系统，系统调试周期短，同时调试周期是国内系统设备的四分之一。

第四，机械负荷和热值适应性广，110%的器械负荷下实现长周期稳定运行，相较而言，国际超大型垃圾焚烧炉仅能满足每天不超过两个小时的运营。

编辑：李丹