污泥焚烧发电资源综合利用工程可行性研究报告

目 录 第一章 概 述 . 4 目名称、建设单位 . 4 设单位介绍 . 4 目概况 . 5 制依据 . 7 目建设的必要性 . 7 建设规模 . 11 可行性研究范围 . 11 设计指导思想及主要设计原则 . 12 第 二章 . 14 泥来源 . 14 泥量的统计 . 15 泥的成份及热 值分析 . 16 生皮来源 . 17 生皮量的统计 . 18 生皮的成份及热值分析 . 18 第三章 污泥处理方法及技术比较 . 20 泥处理国内外研究现状和发展趋势 . 20 内污泥处理现状 . 21 泥焚烧处理工艺 . 23 项目拟采用的污泥处理方法 . 35 泥的外部处理 . 35 第四章 工程条件 . 39 址选择 ： . 39 通运输 . 39 料供应 . 39 程地质 . 42 渣综合利用及灰场 . 42 第 5章 热负荷 . 44 热现状 . 44 业负荷 . 44 热参数 . 50 第 6章 电力系统 . 51 述 . 51 力负荷预测 . 52 厂接入系统方案 . 52 第七章 机组选型及供热方案 . 53 汽轮发电设备选型原则 . 56 装机方案 . 56 根据热负荷、污泥量、花生皮数量，本期机组得汽平衡如下 . 56 已有机组得汽平衡如下： . 57 机方案主 机主要技术参数 . 59 泥焚烧循环流化床锅炉 . 59 第 8章 工程设想 . 61 区总平面布置和运输 . 61 泥的储存和干燥 . 62 泥输送给料方案 . 63 烧系统及主要辅机 . 64 灰渣 . 66 力系统 . 66 工部分 . 68 学水处理系统 . 71 气部分 . 73 制系统 . 78 建部分 . 83 厂房布置 . 83 热网部 . 85 汽热网 . 85 第 9章 环境保护 . 88 工程依据的主要环境保护标准 . 88 境空气质量现状 . 89 泥流化床焚烧过程中气态污染物排放及其控制 . 89 体污染源及其污染物 . 97 声污染及其抑制 . 98 灰及灰渣的环境影响分析 . 99 区恶臭的控制 . 99 化与环境监测 . 100 保投资估算 . 100 第 10章 劳动安全及工业卫生 . 102 述 . 102 产过程中职业危险、危害因素 . 102 动安全卫生设计中采取的主要防范措施 . 103 火、防爆 . 103 电伤、防机械伤害、防坠落和其他伤害 . 106 防尘、防毒、防化学伤害 . 107 防暑降温 . 109 噪声和振动防治 . 110 其它安全措施 . 110 劳动保护及工业卫生机构设置 . 111 专用投资估算 . 112 建议 . 112 第 11章 节约和合理利用能源 . 113 第 12章 生产组织和定 员 . 116 第 13章 工程项目实施条件和轮廓进度 . 117 施条件及设备运输 . 117 施进度 . 117 第 14章 投资估算及经济分析 . 118 资估算 . 118 务评价 . 121 第十五章 结论和建议 . 127 论 . 127 议 . 127 第 一 章 概 述 目名称、建设单位 项目名称： 公司 污泥焚烧发电资源综合利用工程 建设单位： 项目建设地点： 地 址： 注册资本： 万元 经营年限： 年至今 法定代表人： 企业类型： 装机规模： 改造原有 台 t/h 循环流化床 蒸汽供热 锅炉， 改造为两台 t/h 污泥焚烧 循环流化床锅炉 ， 新上 台 凝 机组 设单位介绍 公司位于 ， 公司始建于 年，是股份制有限公司，主要担负着 企、事业单位和居民供热及部分发电 任务，占地 亩，拥有职工 人。该公司现有 台 t 循环流化床蒸汽锅炉， 台 凝汽轮发电机组 ( )、 1 台 压汽轮发电机组 ( )，总装机容量为 暖能力达到 万平方米，供工业蒸汽达到 t/h，年发电能力为 亿 2010 年，该公司实际发电量为 万 网电量为 万 汽 万吨，循环水供热量为 吨，供电标煤率为 业总产值为 万元。 5 作为城市供热和工业用气的主要单位 之一，该公司在新能源和新技术的运用上也走在了同行业的前列。 2008 年实现利润 646 万元，上缴税金 384 万元； 2009 年实现利润 2062 万元，上缴税金 830 万元； 2010 年实现利润 3014 万元，上缴税金 970 万元。 法人代表 籍贯为 人，现任董事长， 2008 年 9 月荣 获荣誉称号 。 目概况 市 东濒黄海，南依 山，是 近郊市，全市总面积 1780 平方公里，耕地面积 公顷，辖 18 个镇、 4 个街道办事处、 1 个经济开发区、 1 个省级旅游度假区， 1033 个村庄， 人 口 。 扼 通往全国的 陆上“咽喉”，胶济、蓝烟铁路横穿境内西部，济青高速公路、青烟、青威、青沙等 5 条国家和省级公路纵贯全境，刚竣工的青银高速公路、青威一级公路又拉近了 与全国各地的距离。城区距 国际机场不足 15 公里，距 港 40 公里 ， 市乡公路四通八达 ； 境内还有 两个国家二类开放码头，形成了海陆空交通便利的交通网络。 气候宜人，旅游资源丰富。 处于北温带沿海区域，年平均气温 12，降雨量 750毫 米，夏无酷暑，冬无严寒，温润相济，气候宜人 。 的温泉具有较高的医疗价值，水中含 有多种对人体有益的矿物质，建有 等一批国家、省、市级培训疗养基地，吸引着成千上万的疗养人员。 东临翠山碧海，拥有 183 公里海岸线、 2517 平方公里海域、24 个岛屿，海洋资源十分丰富。 6 随着 经济发展，工业污水和生活污水量逐渐增加， 市污水处理厂 目开工奠基，该项目是 市委、市政府为加快城市基础设施建设，保护 市水环境而实施的一项民心工程，项目包括 污水处理有限公司 、 西部、 北部、 东部 四 个污水厂 ，由 市建设投资（集团）有限责任公司投资、建设和运 营，总投资 2 亿元。污水处理厂处理了城市工业和生活的污水，大大减轻了城市水污染，然而随着时间推移，污水处理厂的处理后产物污泥量越来越大，逐渐的形成了新的城市污染源 政府对该问题非常重视，为加强环境治理，要求尽快妥善解决污水处理厂的污泥治理问题，并采取了一系列的措施，其中最关键的措施是建设污泥焚烧处理厂。 这个课题开展了广泛的探讨和研究。 通过 对区域（污水处理厂所在的区域）内的企业进行了充分的调查，对企业的用汽量、用电量进行了统计、分析，针对企业用汽量大的特点，结合当地的实际情况， 对资源的充分利用，认为污泥焚烧发电供汽是符合资源综合利用的环保项目，符合循环经济发展规律的一条出路。 在热电公司的基础上建设污泥焚烧热电联产项目，解决城区污泥处理难题。 通过污泥焚烧厂的建设，不仅解决了污泥的堆放及二次污染问题，而且在该区域还实现了集中供热，并且大大减少了污染物总量的排放，具有很好的社会经济和环保效益。 同时， 有多家花生食品生产企业，年产生花生皮废料接近 5 万吨需要处理。 根据 污泥处置规划，本项目建设规模为：改造原有两台75t/烧原始污泥 （ 60%含水量） 564吨的 65t/h 7 流化床污泥焚烧 电站锅 炉 （同时掺烧 h 的花生皮和 h 的原煤） ，新上 1 套 轮发电机组 。污泥焚烧减量后的灰渣将进行综合利用，以实现污泥处理的三废的“零”排放化， 同时处理大量工业废料花生皮，增加采暖季节低真空供热面积， 真正实现污 泥 的 废物利用 和热电联产 。 制依据 （ 1） 污泥处置规划 （ 2） 促进产业结构调整暂行规定，国发 200540 号 （ 3） 产业结构调整指导目录 （ 2005 年本），国家发展和改革委员会， 2005 年 12 月 （ 4） 中华人民共和国国家标准生活垃圾焚烧污染控制标准（ （ 5） 建设部和国家计委 城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准 （ （ 6） 中华人民共和国行业标准生活垃圾焚烧处理工程技术规范（ 0 （ 7） 中华人民共和国国家标准小型火力发电厂设计规范（ （ 8） 国家鼓励的资源综合利用认定管理办法 ，国家发改委、财政部、税务总局， 2006 年 9 月 （ 9） 城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南（试行） 目建设的必要性 泥减量化、资源化、无害化处置的需要 污水处理设施的有效建设是 持续发展的基础。 目前 ， 市建有 污水处理 有限公司 、 部污水处理厂、 部污水处理厂、 部污水处理厂。污水处理厂已建成投产，为的污水处理问题奠定了基础。但污水处理过程中产生污泥的无害化处置问题将成为限制污水厂持续运行的一个瓶颈。 如果 将污水处理厂每天产生的污泥用于填埋，将占用大量的填埋土地，在今天的 已不现实。其次，由于 污泥中 含 有的有害物质经过雨水侵蚀和渗漏， 会 不同程度地污染地下水环境，带来二次污染的威胁。 根据发达国家的经验，污水污泥洁净焚烧处理是比较好的出路，不仅可以节约大量填埋土地，焚烧后的飞灰还可作为新型建材加气混凝土制砖的原材料，真正实现污泥处置的减量化、无害化、资源化。污泥的科学规范处理为污水处理厂的稳定连续运行奠定了基础，而污水处理厂的建设与运行可以大幅度减少 的污水排放，从而保护了 污泥焚烧发电综合利用项目可以实现污泥的减量化、资源化和无害化，同时也是节水、节能、实现循环经济的好项目，是国家发改委支持鼓励的环境保护与资源综合利 用项目（参见产业结构调整指导目录 2005 年本）。 物质能综合利用的要求 国务院关于发布实施促进产业结构调整暂行规定的决定指出：“坚持节约优先，立足国内，煤为基础，多元发展，优化能源结构，构筑稳定、经济、清洁的能源供应体系”、“积极扶持和发展新能源和可再生能源产业，加快发展风能、太阳能、生物质能等”。国家发改委可再生能源中长期发展规划（ 2007 年 9 月）指出：根据我国经济社会发展需要和生物质能利用技术状况，重点发展生物质发电、沼气、生物质固体成型燃料和生物液体燃料。到 9 2010 年，生 物质发电总装机容量达到 550 万千瓦。到 2020 年，生物质发电总装机容量达到 3000 万千瓦。 2006 年初全国人大通过了可再生能源法，鼓励可再生能源发展的其他相关细则也陆续出台，国家发改委颁布了 2006 年 13 号文，制定了上网电价优惠政策以及附加电价全国分摊的激励政策。 我国目前每年发电用煤量 约 吨， 排放量 约 1350万吨，粉尘排放 550 万吨 左右 。根据环保局计算，我国排放空间有限，全国每年燃煤 7 亿吨， 大气污染就己到上限，而我国目前煤炭消耗量己达 16 亿吨 以上 ，大气污染己经到了不可承受的地步 。由于 染，产生酸雨己危害 30%国土面积。 2003 年统计，仅酸雨危害这一项使农、林作物损失高达 220 亿元， 污染更危及人民身体健康。 利用生物 质 能 (麦 秆 、 玉米秆、 稻壳 、稻草等 )发电可以大量减少 排放，秸秆中硫的含量 接近 相当于燃煤含量的 1/10。本项目掺烧生物质 发电 ， 可减少 排放量 ，减少对煤炭资源的开采和利用。 有多家花生油和花生食品生产厂家，产生大量的花生皮，除了一小部分得到工农业利用，一部分烧掉之外绝大部分堆积，污染了环境，占用耕地，据统计 每年产 生 35 万吨的花生皮，本项目改造后的锅炉掺烧一部分花生皮，年处理花生皮 吨。 电联产 、 节约能源 的需要 中华人民共和国能源法中规定能源开发利用应当贯彻节约资源的基本国策，坚持节约与开发并举、节约优先的基本方针。全社会应当厉行节约能源，提高能源效率。国家鼓励能源综合高效开发利用，支持以煤炭为原料的燃料、电力、化工产品多联产，鼓励热电冷联产、 10 热电煤气多联供等综合梯级利用，因地制宜发展分布式能源。 随着 增住宅面积的增加，供暖面积不断增大。公司现有供暖面积为 160万平 方米， 至明年年底将带约240 万平方米的供暖用户 ，同时工业蒸汽用户也有所增长。 为了提高城市居民的生活水平， 为了满足日益增长的供暖需求，扩大 集中供暖规模显得十分紧迫，同时集中供暖也是国家节能减排有效措施。 焚 烧污泥 热电联产 ，可实现公司产能提高 ， 在废物利用的同时，达到节能的目标。 城市污泥中含有大量的有机物，其热值较高。污水污泥的发热量相当于煤炭的 35 50，比煤泥和木材的发热量稍低，属低热值燃料。而且其焚烧时产生的剧毒物质也大大低于生活垃圾。国外发达国家如荷兰的水泥厂大量使用干化污泥用作燃料替代品。欧洲国家 还在流化床单一污泥焚烧厂中使用脱水污泥；在煤发电厂中使用脱水或干化污泥；垃圾焚烧厂中使用脱水或干化污泥。因焚烧后重金属被固化于焚烧灰中，焚烧灰又可作为生产水泥的添加剂，故该法对重金属含量超标无法农用的污泥非常适合。我国目前能源紧缺，如能充分利用污泥的热量，运送到发电厂发电，则能彻底实现污泥资源化。 原有两台 75t/温中压 压蒸汽 额 供热锅炉（一用一备），改造后为两台 65t/h 中温中压蒸汽锅炉，蒸汽额 外的 压力可以投 入到发电机组里面，也就是 12 凝机组 ，本期 12 抽 凝机组 运行工况 运行需蒸汽 106t/h， 需要 标煤 h，本期工程焚烧污泥 h(含水 60%)和 掺烧 同时中压蒸汽热电联产，汽机 低真空循水供热替 代了原有的 供热 锅炉蒸汽 ， 基本消除热电厂采暖季节的冷源损失，供热成本大大降低，节约了大量煤炭资源， 还可以产生电能 1012分利用 了 能源， 实 11 现了能源的梯级利用， 提高了电厂热效率。 热电联产 要求 保证机组的热效率在 45%以上， 本项目 机组的热效率 可达 供电标煤耗为274g/ 态循环经济建设的需要 通过污泥 焚烧厂的建设，不仅可以实现污泥的综 合治理，利用大量的生物质能，实现了 热电联产和 集中供热，减少了污染物的排放，有效地保护了环境 。 因此，无论从 害化、资源化处置的角度，还是从节约资源 (土地、能源、水资源等 )、保护环境、建设 态循环经济的角度考虑，建设污泥焚烧发电综合利用工程是十分必要的。 建设规模 根据 的污泥产量 、生物质能利用量 和供热量，本 期 工程改造原有 两 台 75t/台 65t/泥焚烧 流化床电站 锅炉，新上 1 套 12凝 式汽轮发电机组， 由热力 系统、燃烧系统、 燃料供应系统、除灰系统、供水系统、热控系统、电气系统和必要的附属生产设施组成。 发电接入电力系统工程由业主另行委托 。 污泥饼由污水处理厂提供 。 花生皮由花生食品生产企业提供。 可行性研究范围 根据 报告主要论述以下内容： （ 1） 污泥焚烧发电厂建设规模的确定； （ 2） 现有 厂址条件分析； 12 （ 3） 污泥焚烧发电厂技术工艺选择，主要有：污泥焚烧电厂平面布置方案、与焚烧炉相配套的余热发电机组配置、设备水冷却系统等方案； （ 4） 投资估算及资金筹措方案； （ 5） 项目财务评价及社会、环 境及经济效益分析； 通过以上各项可行性分析为项目建设提供依据。 （ 6） 厂外道路、厂外热力网建设及环境评价报告、电力接入系统等由业主另行委托进行评估和设计，污泥脱水及输送工艺的由 污水处理厂进行，本可研仅作工艺论述，具体工作 不在本次可行性研究报告之内 。 设计指导思想及主要设计原则 本项目为污泥处置的环保项目，所以在本工程的可研报告中，遵循充分体现环境保护、节约资源、实现循环经济的总原则。即选用先进的焚烧技术洁净焚烧处理污水厂污泥，实现烟气达标排放，焚烧灰渣用于轻质节能墙砖的生产；污泥焚烧后产生蒸汽用于发电和集中供热 ，节约了能源，保护了环境。 到现在为至，尚没有关于污泥焚烧处理的污染物排放控制标准，因此本项目将参考中华人民共和国国家标准 生活垃圾焚烧污染控制标准， 依据污泥的产量和稳定燃烧降低污染物排放等要求确定焚烧炉容量的大小，以清洁焚烧、节 约能源的基本原则来进行设计 。 采用循环流化床污泥焚烧技术。 改造原有循环流化床锅炉烟气处理系统，烟气处理采用 炉 外 脱硫、活性炭吸附二噁英 （暂定） ，尾部采用 静电 除尘器 除灰，以确保烟气排放达到国家有关标准。 各 污水处理厂 在自己厂内将原始 污泥经过加药和板 13 框压滤脱水（含水 60%），压缩污泥成饼状 通 过汽车运 至污泥焚烧场地。 花生皮 由汽车运到污泥焚烧 电厂厂区 辅助燃煤由汽车运到污泥焚烧 电厂厂区 。 系统 本工程水源（焚烧炉用水）利用已建成的取水系统。 学水处理系统 本工程化学水处理系统利用已建成的系统。 泥及辅助燃煤系统 在污泥焚烧发电厂 厂区 内部设置一个污泥 饼堆放车间； 。 污泥饼棚内设有 1台 5 套地下给料设施。 污泥饼输送系统设 1 条皮带，进行单元输送。 输煤系统采用已有设备 。 输料系统采用 2路胶带输送机单元输送，考虑两班制工作，输送能力污泥按 100t/h，选用 1 路 B=650污泥 和煤 输送皮带 和一路 B=650花生皮输送皮带， 的污泥输送皮带 ，输料栈桥为全封闭式结构。 烧厂附属公用设施 生活辅助设施利用 电有限公司 现有设施。 气系统 本工程电气设计范围为电气系统的可行性研究设计，包括电气主接线方案建议、设备安装及布置、照明、防雷接地系统等，以厂区围墙为界。 本污泥焚烧工程配置 1 台容量为 12 抽汽凝汽 式 汽轮发电机组。发电机出口电压为 本焚烧项目发电机发出电力除本厂自 14 用外，其他电能上网，厂用 电率为 目综合优点及技术经济指标 本期项目建成后，每年将处理污泥 104 吨 (含水 60%)， 处理花生皮 104 吨 ， 供电 6733 供热 104节约标准煤 35891 吨，节省了大量不可再生一次资源 ,减少了污泥对环境的二次污染和掩埋占地 。 机组热效率为 热电比为 630%，供电标煤 耗 为 第 二 章 污水处理厂污泥分析 和生物质能分析 泥 来源 电有限公司已与 部污水处理厂、 部污水处理厂、 部污水处理 厂签订污泥处置合同。 部污水处理厂的污泥 部污水处理厂位于鹤山路以北、温泉河桥西侧，主要服务区域为 山组团（鳌山、温泉、黄埠），服务面积 地 2 公顷，日处理污水 3 万吨，二级处理出水水质达到国家一级 A 标准 。 处理厂将 含水 95%的原始污泥通过加药和板框压滤处理，脱水后的压缩污泥饼含水率为 60%，处理厂将