走进5座垃圾焚烧发电厂

新加坡吉宝西格斯大士

垃圾焚烧发电厂

位于新加坡大士的吉宝西格斯大士WTE发电厂是一个尖端的废物处理设施。始建于2009年，占地面积约10公顷。按照设计，该工厂每年可处理近500吨城市固体废弃物，对于新加坡的废弃物管理有着至关重要的意义。这是新加坡建造的第五座垃圾焚烧发电厂，也是目前新加坡投运的四座垃圾焚烧发电厂中最新的一座。

该设施采用了先进的焚烧技术和严格的环保措施，在全球同类发电厂中都是独树一帜的。

值得注意的是，该工厂不仅处理了新加坡很大一部分垃圾，减少了该国对于垃圾填埋场的依赖，而且每天可产生22兆瓦的绿色电能，超过工厂每日电力消耗，为新加坡的能源供应做出了巨大贡献。吉宝西格斯大士WTE发电厂加上圣诺哥WTE发电厂，合计能为新加坡处理将近一半的城市垃圾。

2019年10月14日，BAM参观了WTE发电厂

由于需要处理可燃废物，WTE发电厂的消防管理系统至关重要。健全的防火响应系统可以防范潜在隐患、确保厂房不间断运行、保护人身安全和防止周边环境污染。因此，除了废物处理机制外，消防管理也是设计师着手设计WTE发电厂设施前应该了解的关键要素。

新加坡的发电厂经理告诉我们，亚洲与欧洲的火灾风险是不同的，因为文化、社会和生活习惯的差异影响了各自最终进入WTE发电厂的废弃物类型。

其中，在欧洲，可回收利用的垃圾占总垃圾的比例更高，人们得以更好地调控向WTE发电厂倾倒的垃圾类型。而在垃圾焚烧的火灾管理差异方面，文化因素起到了主导作用，这主要指亚洲那些需要烧纸的节日或庆典。

在亚洲，最终被扔进垃圾箱的煤渣有时会在被称为“垃圾池”的垃圾仓内重新点燃。所以，欧洲的垃圾焚烧发电厂中，焚化装置和锅炉是最可能发生火灾的地方，这些地方也是实际需要燃烧的地方，而在亚洲，收集废物的垃圾仓也会面临着很高的起火风险。

在欧洲，火灾最有可能发生在垃圾焚烧发电厂的焚化装置和锅炉中；在亚洲，火灾通常发生在焚化处理前收集废物的垃圾仓中。除此之外，工厂的其他部分一般没有火灾风险。

图片来源：改编自Research Gate的Muhammad Nihal Naseer。

为了防止此类灾难的发生，吉宝西格斯大士WTE发电厂设计了一个掩体。通过关闭进出掩体的各个通风口、挡板和门体来实现气密，同时配备了机器人消防软管，以使控制室可以直接控制软管扑灭封闭掩体内的火灾。

正常情况下，空气会保持恒定流动。外部空气从侧面通过卡车倾倒垃圾的大门进入。来自垃圾池的臭味和潜在的有毒气体则作为焚烧的二次空气源，如此一来，所有的有害和有毒气体也都将被烧掉。

在正常情况下，由燃烧室的入口所产生的负空气压力可以阻止燃料舱的难闻气味蔓延到工厂。

在焚化炉中，炉排就类似于赌场中的推币游戏，炉排会将燃烧的废物（即垃圾）推倒并使其体积缩小90%左右。不可燃金属随后会被分类，焚烧后仅残留下飞灰。通常情况下，这些飞灰可以在建筑材料中得到重复利用或在垃圾填埋场被处理。不过，新加坡一直避免在建筑材料中使用这些飞灰，原因是其中含有重金属，这也是由于在新加披会收集屋顶、道路和建筑上的雨水净化处理为饮用水。

灼热的蒸汽在为涡轮机提供完动力后，会被引导至冷凝器。在这个系统中，热蒸汽与旨在促进冷却和冷凝的三角形屋顶结构接触。当蒸汽冷却时，它会变成水滴向下滴落。凝结水将积聚于一个蓄水池中，随后被泵回锅炉，在那里再次被转换为蒸汽。该系统闭环运行，确保了能源的有效利用，在维持发电厂的功能运营的同时并最大限度地减少水资源浪费。

从涡轮机流出的热蒸汽流到冷凝器，在那里它被空气冷却回水中。然后，冷却水回流到燃烧器的传热处，在那里它被加热成蒸汽，为涡轮机提供动力。

这是冷凝器，它会生产冷水，以在高温区域发挥热传导功能。例如，在焚化炉中防止火焰往错误方向燃烧。它也会为消防系统提供用水，右下角图像中的红色管道便会通往消防栓。

通州区绿色动力

垃圾焚烧发电厂

通州区的WTE发电厂坐落于北京市通州区永乐店镇，总占地面积295亩。项目由通州区政府和绿色动力集团合作完成。这个发电厂的垃圾处理规模达到了令人惊讶的3950吨/日。一期建设总投资12.39亿元，建设有三条生产线，总生产能力为750吨/日，采用了先进的进口焚烧炉。这些创新加上两台强大的25兆瓦发电机，发电厂可以实现2250吨/日的垃圾处理规模。

BAM于2020年在北京参观绿色动力垃圾焚烧发电厂。此行目标之一便是研究如何将游客路线和教育设施安全地整合进WTE发电厂的基础设施当中。

该工厂每年可以焚烧75万吨垃圾，每年发电2亿千瓦时。这相当于每年节约近10万吨标准煤，大幅减少近20万吨二氧化碳排放。除了强大的垃圾处理能力之外，该项目还有效地节约了近3000亩的土地。

在参观新加坡的WTE发电厂期间，BAM深入研究了工厂内部流程、基本技术和安全保障措施（包括消防和有毒气体管理）的每一个细节。

而在对北京的WTE发电厂研究中，BAM则专注于了解如何让游客参观发电厂。绿色动力WTE发电厂是一个非常好的研究案例，工厂专门建设了展览中心，经过设计的参观路线、宣传展板和互动展厅共同组成了游客基础设施，展现了WTE发电厂的内部运作过程。

在游客参观路线上，你可以看到卸料大厅，垃圾在此处从卡车上卸下。

借助发电厂主要设施的实物模型和参观路线的设计，向公众介绍WTE发电厂的技术工艺。

北京朝阳

清洁焚烧中心

北京朝阳清洁焚烧中心自2016年开始运营，配备了三条垃圾焚烧处理生产线，每天可处理1800吨生活垃圾。其中，三条烟气处理线和两套汽轮发电机进一步提高了垃圾处理效率。

焚烧中心设计了年发电量2.9亿度，其中年上网电量2.26亿度。采用了机械炉排焚烧炉技术和复杂的烟气净化处理工艺。同时，焚烧中心还对外开放，可接待游客，向公众科普垃圾处理知识。因此，BAM将该项目纳入了有价值的研究案例集。