市政污泥集中处置和综合利用试验中心工程可行性研究报告节能专篇 (3).doc

- - 市市市市政政污污泥泥集集中中处处置置和和综综合合利利用用 试试验验中中心心工工程程 可可行行性性研研究究报报告告 节节能能专专篇篇 - - 商业秘密 编号： 市市市市政政污污泥泥集集中中处处置置和和综综合合利利用用 试试验验中中心心工工程程 可可行行性性研研究究报报告告 节节能能专专篇篇 院 长： 院总工程师： 院主管总工： 处主管总工： - - 主要编制人员： 参加编制人员： - - 目目 录录 1 1 项目概况项目概况1 1.1 项目基本情况项目基本情况.1 1.2 项目背景项目背景1 1.2.1 城市概况.1 1.2.2 城市污泥处理处置现状及存在的问题1 1.2.3 城市污泥处理处置规划2 1.3 工程概况工程概况3 1.3.1 工程内容及范围3 1.3.2 工程的建设规模4 1.3.3 工程选址4 1.3.4 投资估算5 1.3.5 处理目标6 1.4 项目建设方案项目建设方案6 1.4.1 污泥处理系统6 1.4.2 工程设计10 2 2 合理用能标准和节能设计规范合理用能标准和节能设计规范 14 2.1 相关法律、法规、技术和产业政策相关法律、法规、技术和产业政策14 - - 2.2 相关标准及规范相关标准及规范14 2.3 污泥处理处置的相关标准和规范污泥处理处置的相关标准和规范15 2.4 建筑设计类相关标准和规范建筑设计类相关标准和规范15 2.5 其他终端用能产品能效标准其他终端用能产品能效标准16 3 3 项目能源利用分析项目能源利用分析.17 3.1 项目的能源消耗系统项目的能源消耗系统.17 3.2 项目所有耗能系统的用能方式项目所有耗能系统的用能方式.17 3.3 所有用能系统的能耗计算方法所有用能系统的能耗计算方法.24 3.3.1 项目建设阶段的用能计算方法.24 3.3.2 项目运行阶段的用能计算方法.28 3.4 用能系统耗能的计算举例用能系统耗能的计算举例.30 3.5 项目的综合能耗分析项目的综合能耗分析.31 3.5.1 项目的能耗系统构成.31 3.5.2 项目综合能源消耗量.31 4 4 项目所在地能源供应条件项目所在地能源供应条件 .33 4.1 市能源发展的指导思想市能源发展的指导思想原则和目标原则和目标.33 4.1.1 指导思想.33 - - 4.1.2 基本原则33 4.1.3 发展目标33 4.2 市能源生产与消费情况及特点市能源生产与消费情况及特点34 4.2.1 市能源生产情况34 4.2.2 市能源消费情况34 4.3 本项目的实施对能源供求平衡的影响本项目的实施对能源供求平衡的影响.34 4.3.1 项目实施的能源保障条件与要求.34 4.3.2 项目实施对市能源供求平衡的影响.35 5 5 项目节能措施及效果分析项目节能措施及效果分析 .36 5.1 节能的必要性及意义节能的必要性及意义.36 5.2 本项目能耗种类本项目能耗种类36 5.3 节能措施及效果分析节能措施及效果分析37 5.3.1 增加污泥焚烧系统37 5.3.2 干化机产生的臭气进行焚烧处理40 5.3.3 合理的选择厂址42 5.3.4 机电、电气设备的合理选用43 5.3.5 采暖、通风系统的节能方案.43 5.3.6 建筑节能44 - - 1 项目概况 1.1 项目基本情况项目基本情况 1）项 目 名 称：市市政污泥集中处置和综合利用试验中心 2）项目建设单位：市公用事业局 市排水有限责任公司 3）项目工程地点：市开福区新港镇金霞村 4）设 计 单 位：中国市政工程华北设计研究总院 湖南省建筑设计院 1.2 项目项目背景背景 1.2.1 城市概况 是湖南的省会，省政治、经济、文化、科教、商贸、交通、金 融、信息中心。全市辖芙蓉、天心、岳麓、开福、雨花五区和、望 城、宁乡三县及浏阳市，共有 52 个街道办事处，76 个建制镇，44 个乡。总面积 11819.5 平方公里，其中市区面积 556.33 平方公里， 建城区面积 128 平方公里。总人口 587.09 万人，其中非农业人口 191.89 万人，市区人口 180.77 万人。 位于东经 111 度 53 分至 114 度 15 分,北纬 27 度 51 分至 28 度 40 分之间，东西长约 233 公里， 南北宽约 90 公里，从东至西依次 是浏阳市、县、市、望城县和宁乡县，基本处于湘中丘陵与洞庭湖 冲积平原过渡地带和湘浏盆地。市区处于湘江和浏阳河交汇的河谷 台地,周围为地势较高的山丘。 1.2.2 城市污泥处理处置现状及存在的问题 - - 市按自然地形特征，以湘江为界，划分成两大排水系统，分别 是城市主体湘江东岸排水系统和湘江西岸排水系统。其余，新区东 翼及北组团的马坡岭、泉塘和捞霞地区分别按自然地形排放。湘江 东岸排水系统均采用合流排水制，按地形划分形成了 7 个汇水区域， 并依照规划形成了各自的污水收集系统。目前，上述区域已建成三 座污水处理厂，总处理能力为 40104m3/d（详见表 1-1） 。 表 1-1 市现状污水处理厂概况表 污水处理厂 名 称 现状规 模 (万 m3/d) 污水 处理工艺 污泥 处理工艺 脱水污泥 量 (t/d) 含水率 (%) 金霞污水厂18氧化沟浓缩-脱水981087880 湘湖污水厂14氧化沟浓缩-脱水405080 星沙污水厂8氧化沟浓缩-脱水121680 从表 1-1 中可以看出，目前三座污水处理厂均将产生的剩余 污泥只进行浓缩-脱水处理，脱水后的污泥含水率在 7580%之 间，然后直接送往市垃圾处理中转站，进行机械化整装后，送至 市黑糜峰垃圾填埋场进行填埋处置。但是由于污泥排放量日益增 加，且脱水污泥含水率依然较高，给垃圾与污泥填埋压实带来困 难，且污泥产生沼气也存在一定危险性，严重影响了填埋场正常 运行，目前市黑糜峰垃圾填埋场已明确提出拒绝长期接收现状污 水处理厂高含水率脱水污泥（含水率为 80）的请求。另外市 政污泥中含有大量有机质及矿物质，直接填埋完全忽略了污泥的 资源性特征，意味着一种浪费。 - - 1.2.3 城市污泥处理处置规划 首先是要实现污泥的减量化、稳定化、无害化目标，提高污 泥资源化程度，最终实现污泥的循环利用，形成一个完整的污泥处 理处置系统。 污泥浓缩-脱水以分散处理方式为主，即在各污水处理厂内进行。 污泥进一步处理处置则以集中方式为主，即建立市政污泥集中处置 工程。经处理处置后的污泥必须达到相应国家排放及相关资源化产 品标准要求。 根据市污水及污泥处理处置规划目标，现在至 2020 年间，市现 有及规划建设污水处理厂参见表 1-2。 表 1-2 市污水处理厂规划一览表（单位：万 m3/d） 处理厂名称现有 2010 年 规划增加 2020 年 规划增加 合计 金霞污水处理厂1818 湘湖污水处理厂1414 星沙污水处理厂8412 开福污水处理厂2020 长善垸污水处理厂16824 花桥污水处理厂161026 新开铺污水处理厂1010 岳麓污水处理厂303060 捞霞污水处理厂1010 暮云污水处理厂1616 合计409278210 鉴于目前市各现有污水处理厂尚无污泥处置设施，大量湿污泥 - - 的堆放与未处理填埋必然影响城市环境的可持续发展，所以市市政 污泥处置设施的规划与建设工作便显得尤为重要。 1.3 工程概况工程概况 1.3.1 工程内容及范围 本工程主要内容为：建设市市政污泥集中处置和综合利用试验 中心。 污泥处置和综合利用试验中心工程服务对象为：市规划的污水 处理厂浓缩-脱水后污泥。 工程建设年限：根据市城市总体规划说明书 （2003-2020） 、 市市政污泥处置专项规划 （2005-2020）和现实的具体情况，本 次工程建设期限为 2005 年至 2020 年，近期 20052010 年，远期 20112020 年。 根据规划，确定城市规划年限为 2020 年。为使市政污泥集中处 置和综合利用试验中心工程的实施既符合近期发展，又满足中长期 发展战略需求，将本次工程的规划年限分为两期，远期为 2020 年； 近期既考虑工程建设年限要求，又要使其工程建设规模与实际运行 和远期处理规模很好衔接，确定其设计年限为 2010 年。在此基础之 上，从本项目的建设周期和污水处理厂目前对污泥排放的迫切性并 考虑运行初期水量不足的实际出发，将近期工程建设按一次设计， 两步实施方式进行。其中近期工程一期工程为 2008 年；二期工程为 2010 年。 1.3.2 工程的建设规模 根据批复的可研报告：近期工程市政污泥处置规模为 750 t/d（按含水率 80%计） ，折合干固体 150 吨。远期市政污泥集中处置 - - 工程设计规模为 1250 t/d 按含水率 80%计） ，折合干污泥 250 t/d。 1.3.3 工程选址 根据市总体规划城市发展方向和市水文地理环境，并考虑污泥 集中处理的工艺要求，污泥集中处理厂址的设置最好依托于某个污 水处理厂，这样利于污泥处置中心的污水排放，并可以使污水厂的 出水得以利用，选择捞霞污水处理厂作为市市政污泥集中处置和综 合利用试验中心备选厂址方案。 捞霞污水处理厂地处开福区境内，市市区最北端，湘江城区下 游，规划控制用地 320 亩左右。 由于又增加了污泥焚烧系统，原有 的征地范围用地满足不了新增的工艺要求，需要新增部分占地。新 增加的占地位于原污泥处置中心的西侧，为原新港污水处理厂规划 用地范围，此次项目的占地是将新港污水处理厂进行优化布局后节 约出的占地，新增加的用地面积为：14647.41m2，合 21.97 亩。 1.3.4 投资估算 市市政污泥处理处置及综合利用试验中心增加污泥焚烧后工程 总投资及主要经济指标： 工程总投资：93373.5 万元 原可研投资：33758.86 万元 增加投资： 59614.64 万元 1）技术经济指标（含财务费用）： 年总生产成本：18533.74 万元 单位生产成本：677.03 元/吨湿污泥 单位生产成本：0.385 元/m3污水 年总经营成本：9312.25 万元 单位经营成本：340.17 元/吨湿污泥 - - 单位经营成本：0.193 元/m3污水 2）技术经济指标（不含财务费用）： 年总生产成本：13781.74 万元 单位生产成本：503.44 元/吨湿污泥 单位生产成本：0.286 元/m3污水 年总经营成本：9312.25 万元 单位经营成本：340.17 元/吨湿污泥 单位经营成本：0.193 元/m3污水 1.3.5 处理目标 作为污水污泥处理项目，工程的总体目标是实现污泥的无害化、 稳定化、减量化和资源化。但考虑在实现污泥的资源化方面目前都 还没有稳妥成熟的技术、可靠的环境保护措施、辅助材料来源的勘 察论证和市场运营经验，因此，一期工程的目标定为首先实现 “减 量化、稳定化及无害化”目标，同时进行污泥资源化生产试验等工作， 为最终实现污泥资源化创造条件。 另外污泥进行干化焚烧，焚烧后的灰渣用于建筑材料是本项目 的最终目标。至于污泥中的可能存在的重金属等有毒有害物质，研 究表明，污泥制成建材后，一部分会随灰渣进入建材而被固化其中， 重金属失去游离性，因此，通常不会随浸出液渗透到环境中，从而 不会对环境造成较大的危害。 1.4 项目建设方案项目建设方案 本项目的建设内容包括污泥处理系统和工程建设两个方面。 1.4.1 污泥处理系统 - - 污泥处理工程主要包括以下系统：污泥接受、储存、输送和干 化系统，焚烧和余热锅炉系统，烟气净化系统，水-蒸汽循环系统， 灰渣处理系统以及其它辅助系统等。 各污水 处理厂 污泥 车辆 运输 污泥储 运车间 泵送 600吨/天 泵送 150吨/天 焚烧 车间 干化污泥带式输送 干化 车间 车运 填埋或 用作建 才原料 试验 车间 图 1-1 市政污泥集中处理及综合利用工序 污泥接受、储存、输送 脱水污泥从市 7 个污水处理厂用卡车拉至污泥处置中心，经过 地磅对进厂污泥进行计量后，卸至接料仓内，经卸料旋和污泥泵， 送至干化机进行干化处理；另外在其中的两个污泥仓分别设一台柱 塞泵，将接料仓满仓后的污泥输出到储料仓内，作为进厂污泥量与 干化处理量之间的调节设施。 本系统共设 2 套地磅站，每套称重范围为 30 吨。8 套污泥接料 仓，其中 6 套接料仓分别与 6 套干化机配套，其它 2 套接料仓分别 与 2 套焚烧炉配套，每套容积为 60m3。污泥储料仓 2 套，每套容积 为 300m3。 污泥干化系统 本工程设计脱水污泥含 750t/d(含水率 80)，含水率较高。将 污泥先干化处理后再进入焚烧炉焚烧。本工程污泥干化程度采用含 固率 47%。由于污泥在含固率 47%左右时粘性较强，不便于输送， 因此本工程采用干化污泥（含固率 70%）与湿污泥（含固率 20%） 混合混泥含固率达到 47%的形式。 - - 污泥焚烧炉的确定 本工程采用鼓泡式流化床锅炉。流化床通常是一个圆柱形反应 器，在反应室内无移动部件。反应器的下部设计成一个圆锥形，由 带喷嘴的底盘封闭。圆锥内充满可被空气流化的砂。空气通过安装 于底盘的喷嘴喷入。喷嘴盘下面的风室提供均匀的空气以流化砂和 燃烧。在燃烧室内加入稍过量的空气作为二次补风。结构稳定的反 应器，采用完全耐火和内衬保温材料。系统采用轻柴油作为启动燃 料，达到系统所需的燃烧温度。 干化后的泥饼与部分未干化污泥混合后由柱塞泵送入焚烧炉， 污泥投加至散布器（特殊设备） 。散布器将污泥颗粒分布到流化床上， 以确保焚烧安全可控。 余热回收系统 根据热量平衡计算，本工程污泥焚烧产生的热量由余热锅炉回 收，产生的蒸汽主要用于三方面，一是用于对焚烧炉流化空气的预 热；二是对为防止排烟口产生白烟而外加的空气进行预加热；其它 剩余的热量用于污泥干化系统。 但产生的余热不能完全满足干化需求的热量要求，占干化需求 热量的 47%左右。因此需要进行热量的补充，本工程选用天然气锅 炉进行热量的补充。 根据焚烧余热回收炉及干化工艺对热媒的要求，热媒介质采用 蒸汽，利用蒸汽在由气态变为液态时放出大量的潜热，把热量传给 干化空气，饱和蒸汽压力为 0.78mpa（温度 175） ，补热天然气锅 炉系统提供相同参数的饱和蒸汽，与余热回收炉并联工作。 水-蒸汽循环系统 水-蒸汽循环系统主要指热回收中的热媒介质，各热交换装置利 - - 用蒸汽进行汽-气热量交换，蒸汽放热后产生的热水回到锅炉进行重 新加热这一循环系统。 该系统主要包括：余热回收炉、天然气锅炉、干化装置热交换 器、循环泵、软化补水装置及管路系统，天然气锅炉及焚烧炉余热 回收系统为干化装置提供相同品质的蒸汽。如下图所示。 天然气 锅炉 焚烧炉 余热回 收系统 干化 装置 软化补 水装置 循环泵 蒸蒸汽汽管管 热热水水管管 补补水水管管 图 1-2 水-蒸汽循环系统图 烟气处理系统 烟气处理系统的选择除了要考虑粉尘、重金属及酸性气体的有 效去除外，还应充分考虑到该技术装置应用时的经济性、稳定性及 耐用性。 对于粉尘的去除，由于旋风除尘器在污泥烟气处理中逐渐淘汰， 因此本工程不再选用，而静电除尘器由于其设备较大投资高，电耗 及维修量高等原因，其逐步被效果更好、成本更低的袋式过滤技术 所替代了，因此本工程除尘装置主要选用袋式除尘器。为保证进入 袋式除尘器中的烟气温度不致过高，在其前设有冷却塔，加水喷淋 降温。 由于重金属主要随粉尘在除尘器中被截留，只有 hg 等易沸点 较低的重金属随烟气一起，如在布袋除尘器前投加如活性炭等吸附 剂时，为防止增加袋式过滤器的负荷，防止活性炭在布袋中燃烧， 破坏布袋滤布，因此本工程不建议在布袋除尘器前设活性炭投加， - - 对于 hg 的去除，在后序酸性气体去除的喷淋洗涤塔中，hg 随喷淋 废水排出喷淋洗涤塔，在废水排放前通过 hg 吸收装置，把 hg 从水 中分离。 粉末活性炭投加装置只作为应急装置，设在系统中，投加 点在冷却塔。 对于酸性气体的去除，本工程选用湿法，即通过投加 naoh， 去除烟气中是 hcl、hf 和 s02等物质，由于本工程与污水处理厂毗 邻，可利用污水处理厂的出水作为喷淋洗涤用水，而经酸碱中合后 的含有少量 ss、bod、cod 的废水可直接排到污水处理厂进行处 理。每天排水量约 6700m3/d（ss、cod100mg/l，bod50 mg/l） 。 灰渣处理系统 经袋式除尘器排出的灰渣，由灰渣输送装置输送至灰渣仓中， 因此灰渣中可能含有重金属，因此在灰渣的处理系统中应有重金属 固化稳定措施，本工程采用采用石灰（实际中可根据重金属情况选 用其它固化剂）固化方法，即把石灰与灰渣在加湿装置中加湿、混 合反应，然后再进行建材利用。 除臭方案 我们认为本工程来自湿污泥输送、干污泥输送装置及湿污泥料 仓间及干化车间等区域的臭气浓度较低，直接采用生物除臭方式。 而干化污泥过程中产生的臭气及湿污泥料仓产生的臭气浓度较高， 较适合采用燃烧法。经过核算上述干化及湿料仓系统产生的臭气量 约为 40000nm3/h，污泥焚烧炉可以直接将废气燃尽，无需增加新的 设施，故而这部分浓度较高的臭气采用燃烧法。 1.4.2 工程设计 电气设计 电气设计的主要内容有：市市政污泥集中处置和综合利用试验 - - 中心内的高、低压供配电系统及其变配电室；厂内动力、照明等的 配电及其控制；厂内道路照明及控制；厂内线路敷设及其布置平面 图；防雷设施与接地装置。 污泥处置厂供电电源采用两路 10kv 供电回路，一路工作，一 路备用。因全厂用电设备均为 0.4kv 设备，因此全厂供电电压采用 10kv，配电电压采用 0.4kv。 市市政污泥集中处置和综合利用试验中心作为造福于市人民的 环境保护工程，其重要性不言而喻。污泥处置厂担负着市全部污水 处理厂的污泥处理处置任务，因此属于二类用电负荷，要求双电源 回路供电。污泥处置厂的工作电源和备用电源由供电部门变电站分 别引来，要求两路电源一路工作，一路 100备用。10kv 及 0.4kv 系统均采用单母线分段的接线方式，10kv 电源一工作，一备用，分 段开关合闸运行。 厂内采用 10kv 和 380/220v 配电，变电站低压 380v 采用三相 四线制中性点直接接地系统，放射式配电。 自控仪表设计 从控制系统构架上看，采用国际先进的、质量可靠的在线检测 仪表和具有丰富实践运行经验的分布式计算机控制系统来完成污泥 干化及污泥焚烧系统的自动化控制。 计算机管理网络系统由通讯系统、数据服务器、监控上位管理 操作站和高清晰度 dlp 无缝拼接大屏幕显示系统（显示面积 3x2x67 寸）组成的中央控制系统-中央控制室，对全厂实行集中管理。采用 标准以太网与各个车间的控制室 plc 主控制站连接，组成车计算机 管理网络系统。本系统可以对控制系统进行监测、控制，具有动态 - - 画面显示功能、报警、报表输出功能、趋势预测功能、实时历史数 据存储功能。 控制系统还有工艺单元的现场控制站及现场在线检测仪表，现 场控制站由可编程序控制器（plc）来完成。各工艺单元的工艺过 程进行分散控制，各现场控制站与中央控制室之间由工业以太网进 行数据通信。现场控制站下设现场远程 rio 站根据工艺需要和构筑 物的平面分布，设置在控制对象和信号源相对集中的建筑物中。现 场远程 rio 与现场控制站 plc 通过 profibus 总线通讯。 建筑设计 根据工艺设计要求，厂区建筑共分为两大区域：办公区和生产 区。办公区内设计办公楼为三层的“l”型建筑物，区域内配套停车场 及绿化；生产区内设计有制肥、制砖试验车间、污泥干化车间等建 筑物均为单层建筑。两个区域均单独设置出入口及环形消防通道， 以满足车行及消防要求需要。建筑设计立意创造舒适办公及工作环 境办公楼及车间隔入自然的绿化环境中，加上办公楼前布置的喷泉 广场，实现办公绿色化，生产多元化。 该厂区建筑等级为级，防火等级为级，屋面防水等级为 级。建筑物面积及造型具体如下：办公楼建筑面积 1240 平方米，三 层、呈“l”型布置；制肥、制砖试验车间建筑面积 827 平方米；变配 电间建筑面积 634 平方米；污泥干化焚烧车间建筑面积 4660 平方米； 传达、大门建筑面积 44 平方米。 结构设计 结构设计应确保质量、技术先进，经济合理、安全适用；确保 建（构）筑物的强度、刚度、延性及稳定性活荷载取值：一般走道 板 2.0kn/m2，设备走道板及工作平台按实际取值，楼梯 2.0kn/m2， - - 屋面 0.5kn/m2。 污泥干化车间采用框架结构，0.00 相当于总图高程 39.30m， 基础拟采用 d=400mm 长螺旋钻孔灌注桩，以全风花岗岩石为持力层。 设备地基为深层搅拌桩处理的复合地基。生物除臭单元及进料仓采 用钢筋混凝土结构。 污泥焚烧车间采用钢结构。钢架采用 q345-b 钢材，檩条及支撑 等采用 q235-b，钢的力学性能及化学成分应符合碳素结构钢 （gb/t700）和低合金高强度结构钢 （gb/t1591）的规定。 变配电间机修间仓库为单层框架结构(44x15m)，0.00 相 当于总图高程 41.80m，现浇屋面板。基础拟采用 d=400mm 长螺旋钻 孔灌注桩，以硬塑粉质粘土层为持力层。 污泥制肥试验车间污泥制砖试验车间为单层框架结构 (5415m)，0.00 相当于总图高程 39.30m，现浇屋面板。基础拟 采用 d=400mm 长螺旋钻孔灌注桩，以硬塑粉质粘土层为持力层。 综合楼为三层框架结构，局部一层，0.00 相当于总图高程 41.80m，现浇屋面板。基础拟采用独立柱基础，以粉质粘土层为持 力层。 采暖、通风设计 市年平均风速 2.7m/s，适宜自然通风，常年主导风向是北西风， 夏季主导风向是南风，建筑物通风设计以自然通风为主，建筑设计 在建筑物的朝向、开窗位置、开窗大小方面给予充分考虑与合作， 为自然通风提供充分的可能。将机械通风作为自然通风的补充和最 基本的保证，同时为车间的管理、操作室安装空调器，提供一个清 静的空间。 本工程新建的建筑物有：干化焚烧车间、变配电室、机修间、 - - 仓库、制砖试验间、制肥试验间、综合楼、传达室等。它们的通风 设计考虑是这样的： 1）干化车间内经常性的通风换气用安装在屋顶上的均布的自 然通风器，而车间内的防爆通风则用安装在屋顶上的防爆式屋顶风 机来完成，它的开启受自控的控头指挥。无论何时车间的换气次数 不少于 8 次，防爆通风则是 12 次。车间外的进料室安装送风设备将 地上的新风直接送到下部工人的操作区，干化间配电室的外墙要安 装轴流式通风机排除室内余热。干化间中只有配电室和值班室安装 分体空调。 2）综合楼内某些化验室要安装通风柜，每个柜作一套独立的排 风系统，将化验废气体排至屋顶，新风的补充按走道门渗入考虑。 别的化验室则只在外墙上安装轴流式风机。三层的小办公楼大小房 间有 20 余个，暂不安装集中空调系统，今后如经济条件允许另议， 但在施工设计时为以后安装留足所需空间。现只考虑分体空调器， 空调设备性能的大小由房间体积、朝向和建筑作法确定，选择不等 规格型号的设备，具体机型、牌号遵从使用者的意愿。分体空调室 外机的安装有防晒、防雨措施，同时也不破坏厂区整体景观，请土 建设计提供完美的场所。 3）配电室的变压器室散热通风按国家标准图的标示办法实行， 对高压配电室和低压配电室因电器元件的散热量过大影响正常运行， 所以也都用外墙上装轴流通风机的办法保证室内气温正常。在风机 相对的外墙下方设置必要的进风窗口。同时为正常运转所需还要安 装分体空调器。 4）制砖和制肥的二个车间安装自然通风器保证全面的换气顺畅、 在机修和仓库安装轴流式通风机、为传达室配备 6 分体式空调等都 - - 是很必要的。 - - 2 合理用能标准和节能设计规范 2.1 相关法律、法规、技术和产业政策相关法律、法规、技术和产业政策 （1）中华人民共和国节约能源法 （2）中华人民共和国可再生能源法 （3）中华人民共和国电力法 （4）中华人民共和国建筑法 （5）中华人民共和国清洁生产促进法 （6）清洁生产暂行办法（国家发改委、国家环保总局令第 16 号） （7）重点用能单位节能管理办法（原国家经贸委令第 7 号） （8）城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行） （9）市城市总体规划（2003-2020）说明书 （10）市市政污泥处置专项规划（2005-2020） （11）市排水专业规划 （12）节能中长期专项规划（发改环资20042505 号） 2.2 相关标准及规范相关标准及规范 （1）工业企业能源管理导则 gb/t15587-1995 （2）九种高耗电产品电耗最高限额 （国经贸资源20001256 号） （3）评价企业合理用电技术导则 gb/t 3458-1998 （4）节电措施经济效益计算与评价 gb/t 13471-1992 - - （5）通风机能效限定值机节能评价值 gb 19761-2005 （6）用能单位能源计量器具和管理通则 gb 17167-2006 （7）污水综合排放标准 gb8978 （8）环境空气质量标准 gb3095 （9）地表水环境质量标准 gb3838 （10）大气污染物综合排放标准 gb 16297 （11）生活垃圾填埋污染控制标准 gbl6889 （12）生活垃圾焚烧污染控制标准 gbl8485 （13）危险废物焚烧污染控制标准 gbl8484 （14）危险废物填埋污染控制标准 gbl8598 （15）一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准 gb 18599 （16）土壤环境质量标准 gb 15618 （17）工业炉窑大气污染物排放标准 gb9078 （18）恶臭污染物排放标准 gbl4554 （19）危险废物鉴别标准一浸出毒性鉴别 gb5085.3 （20）中华人民共和国国家标准烧结普通砖 gb5101 （21）环境保护图形标志一固体废物贮存(处置)场 gbl5562.2 （22）工业企业厂界噪声标准 gbl2348 2.3 污泥处理处置的相关标准和规范污泥处理处置的相关标准和规范 （1）城镇污水处理厂污染物排放标准 gbl8918 （2）农用污泥中污染物控制标准 gb4284 （3）城市污水处理厂污水污泥排放标准 cj3025 - - 2.4 建筑设计类相关标准和规范建筑设计类相关标准和规范 （1）碳素结构钢 gb/t700 （2）低合金高强度结构钢 gb/t1591 （3）钢结构用扭剪型高强螺栓连接副技术条件 gb3632-1995 （4）钢结构用扭剪型高强螺栓连接副技术条件 gb3633-1995 （5）合金结构钢技术条件 gb3077 （6）优质碳素结构钢钢号和一般技术条件 gb699 （7）钢结构工程施工及验收规范 gb50205-95 （8）涂装前钢材表面锈浊等级和除锈等级 gb8923-88 2.5 其他终端用能产品能效标准其他终端用能产品能效标准 （1）过程检测和控制流程图用文字和图形符号 hg/t 20505- 2000 （2）控制室设计规定 hg/t 20508-2000 （3）仪表供电设计规定 hg/t 20509-2000 （4）仪表系统接地设计规定 hg 20508-2000 （5）信号报警、联锁系统设计规定 hg/t 20511-2000 （6）仪表配管、配线设计规定 hg/t 20512-2000 （7）仪表系统接地设计规定 hg/t 20513-2000 - - 3 项目能源利用分析 3.1 项目的能源消耗系统项目的能源消耗系统 本项目作为市市政污泥集中处置和综合利用试验中心工程，建 设规模大，投资多，工艺流程复杂，系统繁多，施工过程中的各个 阶段以及不同的工艺流程耗能有所不同。在对项目的能源利用情况 进行分析时，首先要弄清项目的所有耗能系统，分析各用能系统的 用能方式及特点。该项目的用能系统可以分为两部分：一是项目的 建设阶段；二是项目的运行阶段。 在项目的建设阶段，所有消耗能源的系统包括：施工机械、运 输机械、工地照明及其他用电机械、工地生活系统。在该阶段消耗 最多的是油，其次是电，最后是少量的水。 在项目的运行阶段，耗能系统也包括两方面，一是在污泥的处 理过程中所有的工艺流程系统；另外就是在建筑系统方面的耗能。 在污泥处理工艺流程中，又包括：污泥接受、储存、输送系统，污 泥干化系统，污泥焚烧系统，余热锅炉系统，烟气净化系统，水-蒸 汽循环系统，臭气焚烧系统，灰渣处理系统以及其它辅助系统，电 气系统，自动控制系统等。而对于厂房建筑方面来说，其中的耗能 系统包括房间照明系统，厂区车间的通风系统，工作控制室的空调 系统以及其它用电设备或系统等。 3.2 项目所有耗能系统的用能方式项目所有耗能系统的用能方式 项目的建设阶段： （1）施工机械用能主要指项目在施工的过程中，所用到的所有 - - 机械设备在生产过程中的耗油和用水，包括推土机、挖掘机、铲车、 搅拌机、吊车等。 （2）运输机械主要指项目在建设的过程中，运输土方、建筑材 料以及其它设备器材时所用的运输卡车。所谓运输机械耗能也是指 运输车在行运过程中自身消耗的油和水。 （3）工地生产用电。项目在建设过程中同样需用到一些电驱动 的机械设备，这些设备在使用时需要消耗电能。另外，施工工地在 夜晚作业时，还需消耗一部分照明用电。 （4）工地生活系统。这一部分主要是指工人正常的生活用水和 用电。 项目的运行阶段： （1）污泥的运输系统。污泥的运输也就是将水污泥从市 7 个污 水处理厂用卡车拉至污泥处置中心。本系统共设置载重量 12 吨的卡 车 6 辆，用于装卸污泥，在这一系统中消耗的能源主要是运输卡车 自身的耗油。 （2）污泥接受、储存、输送系统。这一系统的详细运行流程为： 水污泥从市 7 个污水处理厂用卡车拉至污泥处置中心，经过地磅对 进厂污泥进行计量后，卸至接料仓内，经卸料旋和污泥泵，送至干 化机进行干化处理；另外在其中的两个污泥仓分别设一台柱塞泵， 将接料仓满仓后的污泥输出到储料仓内，作为进厂污泥量与干化处 理量之间的调节设施。 该系统的主要用能设备见表 3-1 表 3-1 污泥接受、储存、输送系统的主要耗能机械设备表 编名称性能参数材单数量备注 - - 号质位 1 地下室污 泥接受仓 n=22kw v 有效=60m3座 8（其中 6 套 含在干化中） 附液压驱动活 底滑架，每座 料仓配 1 套平 板闸阀 2 污泥进料 偏心螺杆 泵 q=3.5m3/h， h=90m， n=30kw 套 16（其中 12 套含在干化 中） 变频 3污泥输送 泵 q=20m3/h h=100m n=55kw 套2柱塞泵，含液 压包 4污泥储存 仓 v=300m3， n=15kw 座2 附双缸液压驱 动滑架，每座 料仓配 2 套平 板闸阀 5 无轴出料 螺旋输送 机 q=20m3/h，l =6m n=11kw 套4 6 风机n=3kw套32 用 1 备 因此该系统的用能也就是指系统在运行中，所有用能机械设备 的能耗。 （3）污泥干化系统。污泥储仓的污泥由螺旋输送机输送至污泥 干燥机进行干化处理。干化热源来自污泥焚烧余热锅炉产生的蒸汽， 蒸汽不足时由燃气锅炉补充。 该系统的主要用能设备见表 3-2 表 3-2 污泥干化系统的主要耗能机械设备表 编号名称性能参数材质单位数量备注 - - 1带式干燥机 蒸发能力： 4000kg/h，n=3+3*0.55kw/套 套65 用 1 备 2 无轴出料螺 旋输送机 q=3t/h，n=5.5kw套6变频 3 双机组污泥 面条机 移动电机 n=1.1kw/台切割电 机， n=2x0.75kw/台 套6 4环风鼓风机 与干化装置配套，n=75kw/ 台，q=125500m3/h 台30变频 编号名称性能参数材质单位数量备注 5 循环排风鼓 风机 与干化装置配套，n=37kw/ 台， q=39200m3/h 台6变频 6排风鼓风机 与干化装置配套，n=45kw/ 台， q=20000m3/h 台2变频 （4）污泥焚烧系统。经过污泥干燥机后的污泥由出料口出料， 由皮带输送机输送至焚烧炉。 该系统的主要用能设备见表 3-3 表 3-3 污泥焚烧系统的主要耗能机械设备表 编号名称性能参数材质单位数量备注 1 带式干化污 泥输送装置 5t/h套2 2 污泥投加装 置 3t/h套4 3 泥饼喂料装 置 5t/h套4 4流化风机q=400m3/min(120)套2 5燃烧器风机q=150m3/min套2 - - 6砂投加系统n=5.5kw套2 7电动葫芦2 吨套2 8 砂冷却输送 机 1-2t/h套2水冷 （5）余热锅炉系统。余热锅炉系统主要用于回收污泥焚烧产生 的热量。该系统主要为一次性投资，运行过程中的耗能设备不多， 主要为一些控制装置和辅助器材。 （6）天然气锅炉系统。天然气锅炉主要是用来补充污泥干化用 热的，其直接对天然气进行燃烧获得所需的热量，因此该系统消耗 的主要能源为天然气。 （7）烟气净化系统。该系统主要用来净化由余热锅炉排除的烟 气，包括袋式除尘器和洗涤塔等，处理后的烟气经引风机和烟囱排 放。 该系统的主要用能设备见表 3-4 表 3-4 烟气处理系统的主要耗能设备表 编号名称性能参数材质单位数量备注 1洗涤塔3m h=10m套2 2 洗涤剂循环 泵 q=5m3/min，n=11kw套4 3排出泵n=2kw套1 4引风机 装机容量： 400nm3/min n=75kw h=10kpa 套2 5冷却水离心泵q=350m3/hr，h=20m台4（3 - - (自污水厂尾水 )n=36kw用 1 备） 6 喷淋水离心泵 (自污水厂尾水 ) q=140m3/hr，h=25m n=18kw 台3 （2用 1备） （8）水-蒸汽循环系统。水-蒸汽循环系统主要指热回收中的热 媒介质，各热交换装置利用蒸汽进行汽-气热量交换，蒸汽放热后产 生的热水回到锅炉进行重新加热这一循环系统。 该系统的主要用能设备见表 3-5 表 3-5 水-蒸汽循环系统的主要耗能设备表 编号名称性能参数材质单位数量备注 1循环泵 1 q=80m3/h，h=100m n=40kw 套3 2 用 1 备 2提升水泵 q=22 m3/hr，h=10m n=3kw 套2 编号名称性能参数材质单位数量备注 3锅炉给水泵 q=15m3/h， h=4.5mpa n=55kw 套5 4 用 1 备 4 减压降温水 泵 q=4.5m3/h， h=0.85mpa n=10kw 套4 5软化水泵 q=25m3/h， h=0.55mpa n=15kw 套3 2 用 1 备 （9）臭气焚烧系统。该系统能耗设备主要为抽取臭气的风机， 将污泥干化系统中产生的臭气输送到臭气焚烧装置，进行焚烧处理。 - - 该系统共用了 2 套装机容量 2000nm3/h，p=45kw 的风机。 （10）灰渣处理系统。污泥在焚烧炉燃烧后产生的灰渣经灰渣 输送机送出，然后由载重卡车运到填埋场进行填埋，或进行再利用。 该系统的主要用能设备见表 3-6 表 3-6 灰渣处理系统的主要耗能设备表 编号名称性能参数材质单位数量备注 1袋式除尘器20000nm2/h,n=14kw套2 2鼓风机n=15kw套2 3 灰渣气动输 送机 能力： 5t/h，n=5.5kw 套2 4灰渣运输车载重量 t=12 吨辆2 装卸灰 渣 （11）其它辅助设施。 辅助设备表如图 3-7 表 3-7 其他辅助设施的主要耗能设备表 编号名称性能参数材 质 单位数量备注 1主泵 q=65l/s，h=45m， n=55kw 台2 1 用 1 备 消防系统 2稳压泵q=5l/s，h=55m， 台21 用 1 备 - - n=7.5kw消防系统 4泡沫泵 q=10l/s，h=50m， n=11kw 套21 用 1 备 5潜水泵 q=10l/s，h=10m， n=4.0kw 套2 6电动葫芦t=2t，h=6m， n=3.4kw套3 7 电动单梁 悬挂起重 机 3t，n=5.7kw套3 （12）照明系统。项目运行阶段的照明系统包括两部分，一是 厂房内以及控制室、管理办公室内的照明；另外就是厂区道路路灯 照明。而前者灯具的选择根据不同功能房间及室内人员的喜好有很 大的随机性，后者的选取较为固定，表 3-8 列出了厂区路灯照明所 用灯具。 表 3-8 路灯照明所用灯具表 编号名称规格及型号单位数量 1单火路灯250w个50 2双火路灯2250w个15 3三火路灯3250w个10 （13）暖通空调系统。暖通空调系统的能耗主要表现在，为保 证厂区工作间内的空气质量以及保证系统运行的安全，而进行通风 换气所消耗的电能，还有就是在办公区域安装的空调机耗能。本项 目采用了安装分体空调机的方式，这样可以方便调节，降低了不必 - - 要的能源消耗。 （14）电气系统与自动控制系统。电气系统的耗能设备主要有 开关柜、电力变压器、变配电室微机监控装置、变配电室低压配电 柜、动力配电箱、照明配电箱等。而自动控制系统的仪表设备包含 了整个试验中心的控制器件，种类和数量都很多，这些控制器件是 保障整个系统正常运行的重要单元。在此不再以表格的形式列出。 电气系统与自动控制系统也是以消耗电能为主。 3.3 所有用能系统的能耗计算方法所有用能系统的能耗计算方法 3.3.1 项目建设阶段的用能计算方法 在项目的建设阶段，消耗的主要能源主要有油、水和电。工程 用水主要包括:生产用水、生活用水和消防用水三种。具体的计算式 如下： （1） 施工工程用水量的计算： 11 2 11 1 . .8 3600 q n k qk t b 其中：q1 施工工程用水量 (l/s)； k1 未预见的施工用水系数，取 1.05； q1 年（季）度工程量 (以实物计量单位表示)； n1 施工用水定额； t1 年(季)度有效工作日(d)，取 365 天； b 每天工作班数(班)，取 1； k2 用水不均匀系数。 （2） 施工机械用水量计算公式： - - 3 2122 8 3600 k qkq n 其中：q2 施工机械用水量 (l/s)； k1 未预计的施工用水系数（1.05-1.15） ； n2 施工机械台班用水定额； k3 施工机械用水不均衡系数； q2 同一种机械台数（台） 。 （3） 施工工地用水量计算公式： 134 3 . 8 3600 p n k q b 其中：q3 施工工地生活用水量 (l/s)； p1 施工现场高峰期生活人数； n3 施工工地生活用水定额； k4 施工工地生活用水不均匀系数，取 1.30； b 每天工作班数(班)，取 1。 （4） 生活区生活用水量计算公式： 245 4 . 24 3600 p n k q 其中：q4 生活区生活用水量 (l/s)； p2 生活区居住人数； n4 生活区昼夜全部生活用水定额； k5 生活区生活用水不均匀系数，取 2.00； （5） 消防用水量计算： 根据消防范围确定消防用水量 q5 =35.00l/s。 - - （6） 施工工地总用水量 q 可按以下组合公式计算： 5123412345 123412345 ()/2qqqqqqqqqq q qqqqqqqqq （） （） 表 3-9 施工用水不均匀系数 k 号用水名称系数 施工工程用水1.5k2 生产企业用水1.25 施工机械运输工具2.00k3 动力设备1.051.10 k4施工现场生活用水1.301.50 k5居民区生活用水2.002.50 表 3-10 施工用水参考定额表 序号用水对象单位耗水量 n1（l）备 注 1浇注混凝土全部用水m317002400 2搅拌普通混凝土m3250实测数据 3搅拌轻质混凝土m3300350 4搅拌泡沫混凝土m3300400 5搅拌热混凝土m3300350 6 混凝土养护（自然养护） m3200400 7 混凝土养护（蒸汽养护） m3500700 8冲洗模板m25 9搅拌机清洗台班600实测数据 10人工冲洗石子m31000 11机械冲洗石子m3600 12洗砂m31000 13砌砖工程全部用水m3150250 14砌石工程全部用水m35080 15粉刷工程全部用水m330 16砌耐火砖砌体m3100150包括砂浆搅拌 17洗砖千块200250 - - 18洗硅酸盐砌块m3300350 19抹面m246 不包括调制用 水 20楼地面m2190找平层同 序号用水对象单位耗水量 n1（l）备 注 21搅拌砂浆m3300 22石灰消化t3000 工程用油量包括施工工程设备耗油量、施工工程交通工具耗油 量。具体的计算式如下： （1）施工工程设备耗油量： iit qkq 1 （2）施工工程交通工具耗油量： lb mn m q 2 其中： q1 施工工程设备耗油量； q2 施工工程交通工具耗油量； k 施工设备同时使用系数，取 0.9； qi 某一施工机械设备单位时间耗油量； ti 某一施工机械设备使用时间； m施工工程土方、石方总量； n 施工工程使用的交通工具车次； m 施工工程单位交通工具负载量，取 8t/辆； l 施工工程交通工具车次路程； b 施工工程交通工具单位路程耗油量，取 35l/百公里。 （3）施工过程用电量的计算式如下： - - )( 1 . 1 332211 tpbktpaktpckp 其中：p施工过程总用电量； 1.1用电不均匀系数； k1全部施工用电设备同时使用系数，台数 10 台以内时为 0.75，1030 台为 0.70，30 台以上时为 0.6； k2施工工地室内照明设备同时使用系数，取 0.8； k3室外照明设备同时使用系数，取 1.0； pc全部施工用电设备额定用量之和； pa室内照明设备额定用量之和； pb室外照明设备额定用量之和； t1施工用电设备使用时间； t2室内照明设备使用时间； t3室外照明设备使用时间。 3.3.2 项目运行阶段的用能计算方法 本工程为对污泥的干化处理及焚烧，所消耗的主要能源有天然 气、电、水及少量的油。 （1）天然气锅炉用来补充污泥干化