垃圾电厂给水系统方案设计.doc

目 录中文摘要ABSTRACT第一章 绪 论-11.1 选题的项目背景-11.1.1 选题的背景-11.1.2 垃圾焚烧的意义-11.1.3 选题的目的-11.2 给水处理工艺介绍-11.2.1 给水预处理-11.2.2 离子交换除盐系统-41.2.3 反渗透+混床系统-41.2.4 全膜系统-61.3 国内外水处理工艺现状-71.3.1 技术难点-71.3.2 电厂化水概况-71.4 研究内容及设计思路-8 1.4.1 之前的问题- -8 1.4.2 设计思路- -9第二章 设计背景-102.1 工程规模-102.1.1 本厂概述-102.1.2 气候气象条件-102.2 设计要求-102.2.1 水源及水量-102.2.2 给水-112.2.3 化学水处理-112.3 除盐系统选择-132.3.1 离子交换-142.3.2 反渗透+混床-152.3.3 反渗透+EDI-162.3.4 三种工艺对比-162.4 预处理之设定-172.4.1 澄清池-172.4.2 多介质过滤器-182.4.3 活性碳过滤器-192.4.4 保安过滤器-192.5 给水系统工艺流程-19第三章 水处理系统工艺计算- 203.1 设计规范及引用标准-203.2 水分析资料的校核-203.3 热力设备补给水量计算-203.4 系统出力计算-213.5 反渗透本体装置-213.5.1 反渗透膜的选择-213.5.2 设计计算-213.6 混床的计算-243.7 保安过滤器-283.8 活性炭过滤器-293.9 多介质过滤器-303.10 加酸处理耗酸量计算- 303.11 加氯和除氯的计算- 313.12 澄清池设计- 323.13 箱类设计- 333.14 水质分析- 343.15 设计参数汇总及说明-35第四章 结论与讨论-36致谢-37参考文献-38附录一 设计图纸-40附录二 外文翻译-41上海电力学院毕业（设计）论文某垃圾电厂给水系统方案设计B摘 要本课题是针对垃圾电厂的给水处理系统的设计。锅炉的补给水，从原水取上来到进入锅炉中总共要经过预处理和除盐处理两大部分。根据水质水量要求的不同，可采用的除盐处理有离子交换处理工艺与反渗透+混床处理工艺和反渗透+EDI工艺。本次设计根据水质特点和水量要求，将三种主要的除盐工艺进行比较，从处理效果和经济性的角度上决定采用反渗透与混床的工艺。流程是水经过澄清池混凝澄清后，通过清水泵送入多介质过滤器，再进入活性炭过滤器和保安过滤器，通过高压泵进入反渗透本体装置，随后其出水进入混床。经过混床的处理后得到合格的补给水，在除盐水泵的作用泵入锅炉补给水系统。系统及设备确定后，经过计算采用两台混床、由24支反渗透膜组成的RO系统、三台保安过滤器、两台活性炭过滤器、两台多介质过滤器和两座澄清池组成的RO+混床的补给水处理系统。适合垃圾电厂锅炉的水质水量需求。最终该工艺出水水质满足电导率0.3S/cm，二氧化硅20g/L的质量标准。关键词：给水、电厂、方案设计Water supply systemdesign of one Garbagepowerplant BABSTRACTThis topic is designed for water treatment system of garbage power plant. The boiler feed water, which is came from the raw water should go through the pre-treatment and desalination. According to the quality and quantity requirements, the desalination which can be used are ion exchange treatment process， reverse osmosis + mixed bed treatment process and reverse osmosis + EDI process.The design is based on the quality characteristics and water requirements, three main types of desalination processes were compared from the facets of treatment effectiveness and economy and then decided to adopt the process of reverse osmosis combined with mixed bed. The process is feed water get through the clear water pump water to the clarifier for coagulation and clarification. Then get through the multi-media filter，the activated carbon filters and security filters. After that, it get into reverse osmosis device body by high-pressure pump, then the water pushed into the mixed bed. Qualified after the processing of the mixed bed, feed water into the boiler feed water system by the desalination pump.Systems and equipment is determined, and I decided to use RO + mixed bed water treatment system which contains two mixed bed, RO system consists of 24 reverse osmosis membrane, the three security filter, two activated carbon filter, two multi-media filters and two clarifier. All of these meet the quality and quantity requirements for garbage power plant boiler.Ultimately the outlet water quality of the process can meet that: electrical conductivity 0.3S/cm, silica 20g/L.Key Words：feed water power plant designation 上海电力学院毕业（设计）论文第一章 绪论1.1 选题的项目背景1.1.1 选题的背景人类文明化的历史也是垃圾剧增的进程。从世界范围来看，全球每年产生4.9亿吨垃圾（有说百亿吨），而仅中国就占据近1.5亿吨的份额。当今国内城市生活垃圾累积堆积量已达70亿吨，660多个城市有2/3处于垃圾包围之中。这些垃圾不仅侵占土地、“包围城市”，还会造成环境恶化，其直接经济损失以千亿计。针对上述问题，近年来对垃圾处理主要采取“卫生填埋、堆肥、焚烧”三种方式，使之达到“三化”的效果。而垃圾焚烧发电以其技术成熟、占地少、减量化效果好、直接经济效益高等诸多优势成为垃圾处理的主流。1.1.2 垃圾焚烧的意义焚烧兼以发电可对垃圾进行减量化、资源化、无害化，这也成为世界各国的普遍做法。事实上此举古已有之。最早出现的焚烧装置是在1874年和1885年，分别建于英国和美国的间歇式固定床垃圾焚烧炉。二十多年后，第一个固废焚烧发电设备于1895年在德国汉堡建成，开启了焚废发电的序幕，而后欧美诸国纷纷效仿，在20世纪70年代的发达国家达到顶峰。焚烧的减量化效果立竿见影，废弃物的体积和重量都缩减到原始状态的1/20左右，解决了土地占用的问题。例如日本东京，当初建设了25个垃圾焚烧厂将累积多年的生活垃圾减量处置，如今已有10个厂无垃圾可烧。在德国甚至要进口固废来维持焚烧炉的运转。其效率之高可见一斑。1.1.3 选题的目的本课题着眼于垃圾电厂的给水设计。与燃煤电厂不同，垃圾焚烧厂以处理垃圾为主，焚烧发电为辅。因此垃圾电厂是以消除城市固废污染为前提，所以会选择更环保的给水工艺，避免为求发电而在给水系统中造成污染物排放，勿使本末倒置。故本课题的目的是寻求环境友好的给水处理工艺。1.2 给水处理工艺介绍总体而言，对于多数电厂的给水系统，无外乎采用三大工艺体系。一则预处理+一级复床除盐+混床；二则预处理+反渗透+混床；三则预处理+反渗透+电除盐，即俗称的全膜工艺。现在就针对给水界的老中青三代分别作出阐述，了解其异同，探寻其不为人知的神秘一面。1.2.1 给水预处理暂且不论后续工艺如何改变水中的溶解盐类，初步的预处理都是必要且相似的。大多关于电厂给水、锅炉水处理的书籍，皆是在原水预处理之后的基础上再言及系统选择。将预处理仅仅是一笔带过显然是不合适的。原水成为给水，是一个量变到质变的过程，每个环节通力合作之后，方可产生合格的给水。若将含有悬浮物、胶体和有机物的水直接进入交换器时，会污染离子交换树脂，降低树脂的工作交换容量，严重时会使水质变差；含有胶体硅的水进入锅炉会引起结垢，有机物进入锅炉会导致锅炉水起泡沫，饱和蒸汽带水量增大和含硅量上升，蒸汽品质恶化。通常水的预处理便是将水中的悬浮物、胶体和有机物采用混凝、沉降、澄清和过滤处理的方法除去，可以有效避免上述的诸多问题，因此给水的预处理极为重要 5 。(1) 混凝澄清及沉淀处理这是预处理的初步，其作用形同于污水处理厂的沉砂池。现在对水的混凝、去除水中悬浮物和胶体的设备有两大块，分别是澄清池与沉淀池处理系统。就电厂目前情况而言，通常采用澄清池作为沉淀设备。对于环境工程、给排水工程、市政工程等及相关专业的学生来讲，沉淀池都是污水处理中的重要一环，不在本文讨论范围之内，故不赘续。一般我们会采用泥渣循环型澄清池，这是目前应用较广的一类澄清池，常用的有机械搅拌澄清池和水力循环澄清池。混凝的原理就是投加药剂除去水中悬浮物与胶体，混凝剂通常有铁盐或铝盐。当单独使用混凝剂不能取得预期效果时，则需要投加助凝剂和絮凝剂。总之，这个流程就是原水先进入澄清池，在混凝剂的作用下，发生水解、桥联、吸附架桥等反应，颗粒凝聚形成絮凝物，再沉淀下来。 图1-1 机械搅拌澄清池图1-2 水力循环澄清池(2) 过滤处理通常天然水经过混凝澄清或沉淀处理后，外观上清澈透明，多数悬浮物、胶体颗粒已无。有趣的是，它和污水厂沉淀池的效果是同样的。位于上海电力学院东面的东区污水厂，采集沉淀池中的曝气完全的泥水后测定其SV。待其沉淀30分钟，目测其水质甚是清澈，对悬浮物的去除较为彻底。两者有着惊人的一致的原因是因为给水系统的澄清池与污水系统的沉淀池的工作原理是相同的，都是依靠污泥的絮凝沉降作用去除悬浮物质。但澄清后仍残留有少量细小的悬浮颗粒，不能满足后续水处理设备的进水要求，也不能满足用户的要求，还要进一步用过滤处理的方法除去悬浮杂质。过滤装置种类很多，按滤料的形态可分为粒状介质过滤、纤维状介质过滤和多孔介质过滤。这个流程是经过过滤处理，将水的浊度降至2-5NTU以下。(3) 吸附处理对于锅炉用水，我们要求要彻底去除水中的有机物质。这样水的吸附处理就派上用场了。目前在工业用水处理中，主要是利用活性炭来吸附水中的有机物质和余氯，此乃最常用的吸附剂。像大孔吸附树脂、废弃的阴离子交换树脂等都是偶尔客串，成不了主流。而活性炭在消除余氯方面不会出现使用离子交换材料时发生氧化性破坏的尴尬情形，故很多场合使用活性炭为宜。1.2.2 离子交换除盐系统但凡说到给水（城市给水莫论），离子交换是不可忽视的一环。离子交换材料其应用之广，种类之多，效果之好，决定了它在工业用水处理领域占有非常重要的地位。离子交换现象虽然是在19世纪中叶发现，但到20世纪40年代，由于有机合成离子交换树脂的产生，才使离子交换技术得以广泛应用6。在此期间，离子交换树脂及其应用技术得到迅速发展。四十年代末，苯乙烯系离子交换树脂开始商品生产；五十年代丙烯酸系树脂在市场上出现；六十年代大孔离子交换树脂及大孔吸附树脂迅速发展；七十年代以来，特种树脂不断涌现，国际市场上已有百余种不同品种牌号的树脂7。可以说是十年磨一剑，后浪推前浪。(1) 离子交换原理目前用于解释离子交换过程的机理主要有两个，一个是晶格理论，二是双电层理论。对于一些天然离子交换剂，如天然沸石，此类物质的组成主要成分为Na2OAl2O3xSiO2yH2O，它具有晶体结构。晶格理论认为，这类物质其中的一些Si4+可被Al3+或其他正电离子所替代，造成这些部位缺少正电荷，不足的电荷由Na+或Ca2+等阳离子所补偿，从而形成了可交换的活动离子。双电层理论认为，离子交换树脂上的可交换离子在水溶液中能发生电离，从而使树脂活性基团上留有与可交换离子符号相反的电荷，形成正电场或负电场，在静电引力和浓差扩散推动力两种相反力的作用下，形成双电层结构，其情形与胶体的双电层结构相同。离子交换作用发生在水溶液中的离子和双电层中的反离子之间。(2) 离子交换装置运行基本步骤的五大类型 原水泵澄清(沉淀)池滤池(过滤器)清水箱清水泵阳床脱碳器中间水泵阴床混床除盐水箱 原水泵澄清(沉淀)池滤池(过滤器)清水箱清水泵活性炭床阳床脱碳器中间水泵阴床混床除盐水箱 原水泵澄清(沉淀)池滤池(过滤器)清水箱清水泵(活性炭床) 阳双层床(阳复床)阳床脱碳器中间水泵阴床混床除盐水箱 原水泵澄清(沉淀)池滤池(过滤器)清水箱清水泵(活性炭床) 阳床脱碳器中间水泵阴双层床(阴复床)混床除盐水箱 原水泵澄清(沉淀)池滤池(过滤器)清水箱清水泵(活性炭床) 阳双层床(阳复床)脱碳器中间水泵阴双层床(阴复床)混床除盐水箱1.2.3 反渗透+混床系统(1) 工艺简介该系统的核心内容是采用RO装置代替阴、阳离子交换器除去水中的大部分盐类，因去除离子的驱动力可用电能带动高压泵实现，减少了酸碱的使用，环境污染减轻，运行成本大幅度下降。但高参数锅炉补给水的电导率必须低于0.2S/cm，而经过RO处理过后的出水水质并不能达到该标准的要求，故需对其出水进行混床工艺处理，无法避免酸碱的使用，也对环境有污染。（当然比起传统一级复床除盐工艺要环保得多）(2) 超滤系统超滤是一种能将溶液进行净化、分离和浓缩的膜分离技术。超滤能截留0.002-0.1微米之间的大分子物质和杂质。超滤过程通常可理解成与膜孔大小相关的筛分过程。以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质。在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水、无机盐及小分子物质透过膜，而阻止水中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等这些大分子物质经过，以达到溶液之净化、分离及浓缩之目的8。(2) 反渗透的中坚地位反渗透是渗透的逆过程，它主要是在压力的推动下，借助半透膜的截留作用，迫使溶液中的溶剂与溶质分开的膜分离过程9。反渗透膜是用特殊材料和加工方法制成的、具有半透性能的薄膜。只能通过溶剂，而不能透过溶质的膜称为理想半透膜。反渗透膜能够在外界压力作用下使水溶液中的某些组分选择性透过，从而达到净化、脱盐或淡化的目的。反渗透是对含盐水施以外界推动力克服渗透压而使水分子通过膜的逆向渗透过程，它对水中无机盐类物质去除率达97%以上，对二氧化硅去除率达99.5%，对胶体物质及大分子有机物等去除率达95%，这就为后续的离子交换除盐处理或EDI装置创造了十分良好的进水条件。还可避免由于有机物分解所形成的有机酸对汽轮机尾部酸性腐蚀危害。以高分子分离膜为代表的膜分离技术作为新型的流体分离单元操作技术，几十年来取得了令世人瞩目的惊人发展。到20世纪80年代末，高脱盐的交联芳香聚酰胺复合膜已经实现工业化。20世纪90年代中，超低压高脱盐交联芳香聚酰胺复合膜也开始进入市场。在这个过程中，反渗透膜及其组件的制备工艺不断进步，性能也持续提高。据市场分析指出，我国今后10年内膜法水处理工程将以40%的年增长高速发展。目前，无论国内还是国外，利用反渗透膜技术生产超纯水的工艺已经很成熟，反渗透膜能够有效地降低水的电导率和其中总溶解性固体的含量，对大部分盐类成分的截留率超过95%，并且水通量大。出现的膜污染问题也可通过化学清洗的方法解决。另外，传统的阴阳离子交换工艺逐渐被反渗透系统取代。与传统方法相比，该系统更环保1。(3) 混床的运行目前，我国火力发电厂中使用的混床主要有锅炉补给水处理混床和凝结水处理混床2种。在反渗透-混床系统中，混床进水的含盐量决定于反渗透进水含盐量和组件的脱盐率。故混床的设计容量必须留有足够的余量，以免在运行中造成困难。(4) 反渗透+混床系统的流程混凝澄清沙滤/活性炭反渗透混床纯水(5) 该系统的未来无论怎么说，全膜工艺成为大势所趋是给水界公认的事实，多数人肯定了这一点。不过目前混床是难以替代的。对高参数的锅炉机组而言，对水质的要求是极高的，经过反渗透处理的水尚不能达标，需要进一步处理。那么，在后续设备的选择上，采用反渗透-混床系统的投资与运行费用还是比较低的，而全膜法的投资极高。更为重要的一点是，对垃圾电厂而言，水量需求是很低的，用全膜法很不经济。1.2.4 全膜系统(1) 高精尖的典范如今很多人谈到除盐系统，把阴阳离子交换视为昨日黄花，反渗透看成当今主流(在一定领域应用较多)，把全膜定位为未来科技。实际上，膜技术在环保领域中的应用已收到越来越广泛的关注，据不完全统计在各种期刊和专业会议上已发表论文约150篇。而在膜技术领域的专家学者也越来越多。例如乔迁4，王世昌15，崔蕊16，张保成17，郭有智18，王从厚19，胡岚0，刘媛1，王鹤立3，郝俊国4，栾兆坤5，王桂香6，孙喆7，王晓楠等人对膜处理技术的贡献也是不可磨灭的。所有的给水系统，都是在传统的阴阳离子交换的基础上，通过设备的替换，逐步形成新的体系。但这不是小修小补，是大彻大悟，是技术的革新，是科技的进步。锅炉补给水制备工艺中，采用超滤替代传统的多介质和活性炭，采用反渗透替代阳阴床一级除盐，采用EDI替代混床离子交换，形成的系统称之为全膜法的除盐方式。全膜法彻底摆脱了酸碱的使用，实现了全过程的绿色无污染，其核心是RO技术和EDI技术的应用。全膜工艺的最大优点是环境污染少、劳动强度低和易于实现制水全过程的自动化。(2) 工艺流程超滤反渗透EDI纯水(3) 优缺点前面我一直在讲，给水处理的老中青三代，青年一代就是全膜工艺。可实际上全膜尚处于幼年，毛病还很多，改进之处也很多。首先，全膜的流程并不简单，这也侧面说明其成本高的原因，详情请见：某电厂全膜水处理系统工艺流程：UF进水泵(加NaClO) 管道混合器板式加热器UF保安过滤器(100m) UF装置UF产水箱UF产水泵(加阻垢剂、还原剂) 一级RO保安过滤器(5m) 一级RO泵高压泵一级RO装置一级RO产水箱二级RO给水泵(加NaOH) 二级RO保安过滤器(5m) 二级RO泵高压泵二级RO装置二级RO产水箱EDI给水泵EDI保安过滤器(1m) EDI装置除盐水箱但是随着科技的进步，膜组件成本下降将会是成为全膜工艺最大的优势，昔日的劣势转化为优势并非无前例可循。在污水处理领域，MBR膜组件价格极为昂贵，但这是十年前的数据了，现在应用已十分广泛。再比如垃圾电厂污水处理常用到的UASB工艺，在UASB草创之初，一斤的颗粒污泥能卖到10元。所以成本问题会随着科技的进步一步步地解决，这也为何全膜会成为大势所趋。(4) EDI技术的发展近年来，电去离子（Electrondeionization，简称EDI）新技术的不断成熟和开发应用，较好地解决了离子交换树脂需要大量酸碱的问题，堪称水处理领域中革命性的技术突破。美国Millipore公司于1987年推出了第一台商业化EDI装置。此后十年来，在以Millipore为代表的众多公司的推动下，EDI发展较快，日本、俄罗斯相继有文献报道。除此之外，对选用特殊树脂和膜的EDI过程的研究也有报道。如IP Holding公司研究了使用低交联度、地选择性树脂和膜、中性膜的特殊EDI过程。国外在离子交换树脂EDI的基础上，还发展出一种离子交换导电网EDI技术。Kedem和Thomas均报道过填充纤维的处理效果。Govindan用阴阳离子交换树脂分别模压成导电网。1.3 国内外电厂给水现状1.3.1 技术难点火电厂化学水处理工艺过程复杂、设备分散，它包括：(1) 将原水处理成工业水；(2) 锅炉补给水处理；(3) 给水热力除氧、化学除氧及给水的回氨防腐处理；(4) 炉内加药、排污、防腐蚀防结垢处理；(5) 热力系统对水汽品质分析取样系统；(6) 凝结水精处理及加氨防腐蚀处理等。1.3.2 给水处理系统近况(1) 离子交换水处理近况在离子交换系统中，强碱阴树脂遭受有机物污染仍是经常发生而难以解决的问题。阴床前采用“有机物捕捉器”在技术上是合理的，但巨大的投资及运行费用令人望而生畏。弱碱对强碱阴树脂的保护亦未能完全发生作用。美国东南部某电厂的除盐系统采用丙烯酸凝胶强碱阴树脂运行两年以上，在使用寿命及关键的出水上都去的令人满意的结果，此项改变被认为是某些使用离子交换工艺电厂的改造方向。由于丙烯酸盐的亲水性，不像苯乙烯型树脂对憎水性的有机物具有那样强的吸附力，有机物的解析亦较苯乙烯树脂好，因此丙烯酸树脂应该对有机物污染有更好的抗蚀性。两年的现场实践经验证明此方法有如下优点： 运行时间可增加30-40%； 延长树脂寿命； 改进出水质量； 降低再生剂费用。此外，由克兰公司及英国的水工程公司所建议及开发的顺逆流再生在过去的几年中已有很多装置在运行。此方法的再生剂是用分流或双流的方法进行的。在典型的顺逆流再生中，约有三分之一的药品由上往下或顺流方式进行，其余的三分之二由下部向上成逆流的方式进入。如果需要，另外的稀释水可从顶部加入，这可帮助床层压紧。废再生液由中间排水装置逸出。双“双层床”是日本奥加诺公司开发的一种离子交换系统。具有占地面积小、出水质量高、再生剂耗量低、废酸碱浓度低易于中和等优点。被认为是理想，出水优良的除盐系统。(2) 反渗透工艺近况随着膜技术的发展与推广，反渗透技术以其优良的技术性能逐渐取代了复床除盐工艺，于是化水处理工艺改进为：预处理+反渗透+混床+后处理。但由于反渗透设备出水电阻率较低，对于原水含盐量比较高的系统，为了避免混床离子交换器的频繁再生，在二级除盐系统中采用阴阳床+混床工艺，于是水处理工艺进一步改进为预处理+反渗透+阴阳床混床+后处理。随着水资源的日益紧缺，以及国家相关政策对采用地下水源的限制，很多电厂用水由原来的地下水改用地表水，地表水中胶体和有机物含量一般都比较高,循环水排污水的含盐量和有机物含量也很高，所以传统的预处理工艺已不能满足后续除盐设备的进水要求，于是水处理工艺再次改进为前处理超滤+反渗透+阴阳床混床+后处理。据报道，欧洲膜分离系统市场在最近5年中得到很大发展9。综合年增长速度为7.9%30。而在中东，对水脱盐系统的需求将会继续增长，这将为膜技术在该地区的推广提供良好的机会31。反渗透技术最近几年在我国的水处理行业取得了飞速的发展，在电力、化工、制药、电子等行业得到了广泛的应用。特别是在电力行业，锅炉补给水、循环水及废水的回收、电厂的零排放等均采用反渗透系统。由于反渗透系统的运行费用低，环境效益好，日益收到了人们的青睐。一级反渗透的出水水质还不能满足锅炉补给水的要求因此目前国内大部分电厂仅把反渗透当做预脱盐，后面仍然采用离子交换技术或EDI技术32。(3) EDI工艺近况目前，主要有美国、加拿大的一些公司能够提供大型工程化EDI装置。以反渗透后接电去离子（RO/EDI）为技术核心生产高纯水是最具代表性的方案，并已主要在微电子工业、医药工业、电力工业和实验室领域获得应用。虽然EDI在各个领域持续地得到越来越多的推广应用，但其基础理论研究一直进展缓慢。实际情况的复杂性使得难以对EDI进行定量计算甚至估算，核心的浓度极化、水解离机理，影响因素和水解离与离子迁移、树脂电再生的关系仍需进一步研究。目前，主要有美国、加拿大的一些公司能够提供大型工程化EDI装置。近两年来，EDI的先进性和实用性以及国外不断取得的重大进展再次引起了国内的重视，一些单位正在原有技术基础上作进一步研究。天津大学于1996年开始EDI研究工作，在深入分析国内外专利资料、研究文献的基础上取得了突破性进展，不仅率先建立了初步的EDI浓差极化理论，对一些EDI现象首次给出了合理解释，同时在实用性方面也已接近国外先进水平。目前国内形成了自主知识产权并具备了规模化生产条件。可以预料，EDI在国内众多领域的推广应用指日可待33。1.4 研究内容及设计思路1.4.1 之前的问题前面我提到全膜工艺和RO+混床工艺的异同。并不断暗示全膜工艺是一个有发展前景工艺，但目前却很难应用于垃圾电厂，现笔者做出解答。首先是经济性的问题。垃圾电厂与燃煤电厂不同，其热值较低。参考国内外类似状况的垃圾热值变化记录，比如与我们生活习惯相似的日本在上世纪六十年代的垃圾热值为1000kcal/kg，到了八十年代的时候垃圾热值已达到1600kcal/kg，而到了九十年代的时候已高达2000kcal/kg；而现在国内，例如深圳，其垃圾热值仅达到1300kcal/kg。通常我们把标准煤定义为热值为7000kcal/kg的煤，由于我国垃圾具有未分类及水分和灰分高的特点，波动很大，一年内夏季热值最低，冬季最高，相差1500-3000kj/kg。而垃圾收集运输及在垃圾贮存坑的状况会使垃圾的水分发生变化，进而影响其热值。一般垃圾水分每降低1%，其热值增加168kj/kg（40kcal/kg）。而根据深圳市市政环卫综合处理厂经验，对含水率60%以上低热值生活垃圾，在入炉燃烧前进行2-5天堆酵，可除12%的渗滤液，整体减重20%，实际入炉垃圾低位热值增加836kj/kg（200kcal/kg）。但和燃煤电厂相比其增量无疑杯水车薪。前面说了这么多，其核心就是一个问题，即热值是考虑垃圾电厂经济性的重要指标。热值高则可以产生更多的电能，就有更大的经济效益。但是对于垃圾电厂而言，其热值远低于燃煤电厂，无法承担起全膜工艺的成本。此即为膜组件的阿克琉斯之踵（未来成本会降下来，但目前仍是大问题），这也为何全膜工艺会首先应用于以发电为首要目标的燃煤电厂，而不是以环保为第一要旨的垃圾电厂。其次从社会角度来说，究竟采用什么样的给水工艺并不为群众所关心，老百姓更关注诸如二噁英、飞灰这样更要紧的问题。国家规定垃圾电厂必须采用布袋除尘器，可见在烟气处理方面国家有硬性指标，更严格，也更重视，而化水这块则只要达到炉水质量标准即可，采用怎样的工艺并无影响。那么，投资省的RO+混床当然比全膜更受欢迎。1.4.2 设计思路水处理系统设计包括两个方面，一是合理的选择系统，二是进行系统的工艺设计计算。选择系统是非常重要的，因为系统选择的好坏，直接关系到后运行的安全性和经济性。因此应当根据锅炉型式、蒸汽参数、减温方式、原水水质等因素，并考虑技术经济两方面因素对系统进行综合比较，选择在技术上先进，能满足热力设备对水质的要求，在经济上又合理的水处理系统。本设计所选的系统主要是指补给水处理系统。补给水处理系统包括两个部分：预处理及膜法处理系统。每一部分的选择都必须考虑后续系统（设备）对其出水水质的要求及本身进水水质两方面的因素。水处理系统的工艺计算是对所选定的系统，通过工艺计算来确定各种设备的规格及主要的运行参数。后文将详述工艺选定和设计计算。第二章 工艺确定2.1 设计背景2.1.1 本厂概述本厂垃圾焚烧处理规模确定为2000t/d；年处理垃圾66.7万吨，年上网电量约1.728亿度。建设内容：建设四条500t/d垃圾焚烧生产线，每条垃圾焚烧生产线配置一套烟气净化系统，余热锅炉产出的蒸汽供二台20MW汽轮发电机组；锅炉额定蒸发量为45t/h；配套附属生产、生活设施。2.1.2 气候气象条件表2-1 年平均温度的月变化月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月温度（）4.76.09.214.720.323.828.027.824.419.213.57.8表2-2 年平均风速的月变化月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月风速(m/s)3.03.13.33.23.33.23.23.43.32.93.02.92.2 设计要求2.2.1 水源及水量本工程生活用水和化水制备的原水采用经过处理的长江水。本工程生产规模日处理垃圾量2000t/d，平均日自来水量30m/d，其他生产用水580m/d。表 2-3 用水量表用水名称用水量（m/d）备注生活用水30工业水冷却塔消耗77汽水取样装置冷却720循环使用泵类冷却600风机冷却600溜槽冷却30摄像头25液压站360空压站1480化水原水335化验室用水2未预见用水10车间冲洗水24除渣机用水242其中浓水74，中水156，冷却塔排污水12绿化用水30道路冲洗30洗车系统补水15飞灰稳定化20其中化水原水是本次设计的重点。2.2.2 给水(1) 给水方式生活给水采用市政自来水直接供给。本工程设独立的生产给水系统和消火栓给水系统。生产给水系统由生产水泵加压供水。由于本次设计以锅炉补给水处理为主，对消防给水、生活给水等只作简要论述。(2) 生活给水生活用水量按电厂定员112人计算，总的生活用水量约为30m/d，人均用水量约0.27 m/d。(3) 生产给水本工程生产规模为日处理垃圾量2000t/d，按4炉2机设计。生产、消防合用一座清水池，生产用水由生产水泵加压送至各生产用水点。水泵房为半地下式，水泵自灌式启动。(4) 消防给水本工程设单独的消防系统，采用带稳压装置的消防系统。2.2.3 化学水处理(1) 水汽质量标准水汽质量应符合以下规定： 锅炉炉水质量标准含盐量 2mol/L二氧化硅 20g/L 蒸汽质量标准 钠： 5g/L二氧化碳： 20g/L铁： 15g/L铜： 3g/L 锅炉给水质量标准电导率 0.3g/cm二氧化硅 20g/L由于本课题为锅炉补给水系统设计，因此考虑锅炉给水质量标准。(2) 锅炉补给水处理系统 锅炉补给水处理系统出力电厂汽水损失及各种用汽情况详见表2-2。表2-4 电厂汽水损失及各种用气量序号损失种类单位（m3/h）1正常汽水