城镇生活垃圾焚烧发电工程可行性研究报告.doc

1 湖南郴州城市生活垃圾焚烧发电工程湖南郴州城市生活垃圾焚烧发电工程 可行性研究报告可行性研究报告 重庆渝经能源技术研究设计院 2012年11月 2 目目 录录 1 1 概述 概述 1 1 1 项目概况 1 1 2 项目经营年限 1 1 3 采用规范和标准 1 1 4 主要技术原则 2 1 5 编制范围 3 1 6 厂区物料的输入和输出 3 1 7 主要技术经济指标 4 2 2 项项目目建建设设可可行行性性及及必必要要性性 6 2 1 生活垃圾处理现状 6 2 2 项目建设可行性 8 2 3 项目建设必要性 11 3 3 项目建设的条件及规模 项目建设的条件及规模 13 3 1 建设厂址 13 3 2 自然环境情况 13 3 3 燃料 14 3 4 外部条件 18 3 5 垃圾焚烧处理规模 18 4 4 工程厂址 工程厂址论述论述 19 4 1 厂址选择 19 4 2 厂址比较 19 5 5 主要工艺方案论证 主要工艺方案论证 25 5 1 垃圾处理工艺选择 25 5 2 焚烧炉炉型选择 26 5 3 焚烧生产线的配置 29 5 4 机炉配置方案 30 5 5 烟气净化系统方案比选 32 5 6 垃圾焚烧处理工艺流程图 38 6 6 工程方案设想 工程方案设想 39 6 1 总平面布置 39 6 2 垃圾焚烧处理系统 44 6 3 电力系统 52 6 4 电气系统 53 6 5 仪表及自动控制 56 6 6 计算机系统 58 6 7 给排水系统 60 6 8 灰渣处理系统 62 6 9 辅助生产系统 64 3 6 10 建筑与结构 73 7 7 厂区外配套设施 厂区外配套设施 77 7 1 厂区外取水 排水系统 77 7 2 厂区外道路 78 7 3 并网线路 78 8 8 环境保护 环境保护 79 8 1 环境保护目标 79 8 2 污染物的组成及排放情况 81 8 3 污染物治理方案 82 8 4 环境管理与监测 86 9 9 劳动安全及职业卫生 劳动安全及职业卫生 88 9 1 设计依据 88 9 2 生产过程危害因素分析 89 9 3 设计采取的主要防范措施 90 9 4 自然灾害及防范措施 93 9 5 劳动安全卫生教育设施及人员 94 9 6 预期效果及存在的问题与建议 94 1010 节约和合理利用能源 节约和合理利用能源 95 10 1 能耗指标 95 10 2 节能措施 95 10 3能源计量系统和管理系统 97 10 4节能效果 97 1111 消防 消防 98 11 1 消防设计范围 98 11 2 生产厂房火灾危险类别 98 11 3 主要设计原则 98 11 4 消防措施 98 1212 管理机构和劳动定员 管理机构和劳动定员 101 12 1 组织机构 101 12 2 工作制度和劳动定员 101 12 3 人员组成和培训 102 1313 工程实施与进度安排 工程实施与进度安排 103 13 1 项目实施 103 13 2 进度安排 103 1414 投资估算 投资估算 104 14 1 工程概况 104 14 2 编制依据 104 14 3 其他费用 104 4 14 4 基本预备费 107 14 5 铺底流动资金 107 14 6 资金筹措及使用计划 107 1515 财务评价 财务评价 120 15 1 概述 120 15 2 评价依据 120 15 3 评价原则 120 15 4 基础数据 120 15 5 成本测算 121 15 6 销售收入计算 123 15 7 税金测算 123 15 8 财务评价结果 123 15 9 不确定性分析 124 15 10 财务评价结论 125 15 11 社会效益和环境效益 125 1616 结论和建议 结论和建议 140 16 1 结论 140 16 2 建议 141 5 附件 附件 1 郴州市城市总体规划 2009 2030 另详 2 关于印发的通知 湘建规 2007 420号 另详 3 关于对 郴州市梽木冲城市生活垃圾焚烧发电工程的有关意见 郴州市水利局 2011 11 30 4 关于对 郴州市梽木冲城市生活垃圾焚烧发电工程的有关意见 郴州电业局 2011 11 30 5 郴州市发展和改革委员会关于批准 郴州市城市生活垃圾焚烧发电项目开展前期工 作的请示 郴发改2011 335 号 6 郴州市城乡规划委员会专家委员会关于 郴州市城市生活垃圾焚烧发电工程规划远 址的论证意见 郴规委专2011 99 号 附图 附图 1 总平面布置图 2 全厂工艺流程图 3 质量平衡图 4 热量平衡图 5 垃圾焚烧处理工艺平面图 6 垃圾焚烧处理工艺侧立面图 7 烟气处理系统工艺流程图 8 电气主接线图 9 全厂水量平衡图 10 渗滤液处理工艺流程图 1 1 1 概概述述 1 11 1 项目概况项目概况 1 1 1 工程名称 工程地点及项目建设单位 工程名称 郴州市城镇生活垃圾焚烧发电工程 工程地点 郴州市马头岭板子楼龚家组梽木冲 项目建设单位 湖南惠明环保科技有限公司 1 21 2 项目经营年限项目经营年限 经营期限 28 年 自项目开始运营开始日起计算 1 31 3 采用规范和标准采用规范和标准 本项目依据的法规 规范 标准和规程主要有 中华人民共和国建筑法 中华人民共和国环境保护法 中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法 中华人民共和国大气污染防治法 中华人民共和国水污染防治法 中华人民共和国职业病防治法 城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准 2001年版 生活垃圾处理技术指南 国家住房和城乡建设部 国家发展和改革委员会 环境保护 部 建城 2010 61号 生活垃圾焚烧污染控制标准 GB18485 2001 征求意见稿 生活垃圾焚烧处理工程技术规范 CJJ90 2009 生活垃圾焚烧厂运行维护与安全技术规程 CJJ128 2009 环境保护产品认定技术要求 生活垃圾焚烧炉 HBC33 2004 垃圾焚烧锅炉技术条件 JB T10249 2001 生活垃圾焚烧炉及余热锅炉 GB T18750 2008 污水排入城市下水道水质标准 CJ3082 1999 污水综合排放标准 GB8978 1996 工业企业设计卫生标准 GBZ1 2010 工作场所有害因素职业接触限值第1部分 化学有害因素 GBZ2 1 2007 2 环境空气质量标准 GB3095 1996 恶臭污染物排放标准 GB14554 1993 工业企业厂界环境噪声排放标准 GB12348 2008 湖南省 郴州市相关法规和规章 单位及符号 本项目初步设计采用的符号均采用符合中华人民共和国国家标准以及相关行业标准的表达 度量单位均执行 国际单位制 GB3100 1993 和 国际单位制应用 GB3101 1993 有关量 单位以及符号的一般原则 以及相关的中华人民共和国国家标准和行业标准 1 41 4 主要技术原则主要技术原则 本项目设计按照技术先进 环保达标 安全卫生 运行可靠 经济适用的原则确定技术方 案 结合本项目具体情况 重点遵循以下原则 国民经济和社会发展规划 郴州市政府规划和城市建设方针及任务 环境保护的基本国策 和技术经济政策 以及国家和地方的相关专业法规 标准 定额资料等 选用节能 环保 先进可靠的机组设备 采用较高的机械化 自动化水平 达到提高生产 效率 减轻劳动强度 改善工作环境的效果 确保安全 环保和文明生产 保护环境 防止二次污染 污染物的排放指标满足国家规定排放标准 厂区建设以现代风格为主 力求简洁 明快 同时突出地方特色和时代感 与环境融为一 体 并具有一定标志性 合理利用土地 在满足生产工艺要求的情况下 尽量少占土地 建筑物尽量集中布置 留 出更多的绿化用地 既可美化环境 又能降低环境噪音 系统设计加强节约用水 用电 加强能源再利用 避免资源的浪费 主要技术设备国产化 核心设备焚烧炉采用机械炉排炉 烟气处理系统采用半干法 其工 艺为 旋转喷雾塔 石灰浆液 活性炭 布袋除尘器 的方式 垃圾焚烧发电厂分两期建设 一期垃圾平均日处理量700吨 配套一台套12MW汽轮发电机 组 年运行小时数8000h 三班制生产 全厂劳动定员80人 焚烧发电厂最终处理规模 1050t d 配2台12MW汽轮发电机组 本项目以处理城市生活垃圾为主 兼顾发电为辅 按照 减量化 资源化 无害化 的原则 在实现清洁生产的前提下对城市生活垃圾进行 焚烧处理 垃圾焚烧发电厂尽可能结合城市固废管理 收运系统运行成本及厂址区域条件综合考虑 3 以便垃圾处理设施能相对集中在一起 减少污染 积极创造良好的生产和生活环境 注重垃圾焚烧发电厂的环境建设 严格控制预留用地 1 51 5 编制范围编制范围 1 5 1 编制内容如下 1 厂区内总体规划设计 垃圾接收及上料系统 焚烧炉及余热锅炉系统 烟气净化处理 系统 汽轮发电机组系统 压缩空气系统 除盐水制备系统 供排水系统 循环水系统 污水 及渗滤液处理系统 电力系统 电气系统 热工控制及自动化系统 电讯 计算机 灰渣处理 系统 飞灰固化系统 消防工程设计以及投资估算和经济分析等 2 厂区内建筑工程设计 道路及综合管网设计 3 厂区内垃圾接收大厅栈桥设计 4 厂区外配套工程进场道路改造 电力并网线路 外部取水站及供排水管线敷设等 1 5 2 厂区内分期实施内容 根据垃圾清运量及垃圾低位热值现状不断增长的实际情况 预计在2022年考虑二期建设 各专业设计内容如下 表1 1 一 二期工程各子项设计内容表 专业可研设计内容 总图及道桥包括进场道路 栈桥等按一期工程设计 主体工艺 焚烧处理线 烟气处理装置 灰渣处理系统 余热回收系统 汽轮发电机组 压缩 空气系统 垃圾接收系统 渗滤液收集设施 除盐水制备装置等按一期工程规模进 行设计 主蒸汽 主给水母管预留二期接口 建筑与结构 主厂房 办公楼 中控楼 汽机房 烟囱 循环水泵房及冷却塔水池等按一 二期 工程设计 电气 电力 自动控 制仪表 除配合主体工艺按一期工程设计 给排水 包括给水及消防按一期工程内容 循环冷却塔 水池 循环水泵房按一 二期工程 设计 预留二期设备安装位置 采暖通风根据主体工艺要求按一期工程设计 燃气燃油设施按一 二期工程设计 预留二期管道接口 工程经济包括一期工程投资及配套设施投资估算 1 61 6 厂区物料的输入和输出厂区物料的输入和输出 1 6 1 输入物料 输入物料包括垃圾焚烧系统的原生垃圾 点火燃料油 烟气净化处理系统的熟石灰 活性 炭 飞灰固化所需的水泥和螯合剂 生产 生活用水等 4 1 原生垃圾由各垃圾收集区的垃圾运输车运送至垃圾贮坑内 2 燃油由供应商直接送至厂内 3 熟石灰 活性炭由供应商直接送至厂内 4 生活用水接自附近市政自来水管网 工业用水取自马头岭乡西河段 5 水泥和螯合剂由供应商送入 1 6 2 输出物料 输出物料包括垃圾焚烧处理后的炉渣 烟气净化处理产生的飞灰 垃圾渗滤液经处理后达 到一级排放标准的排水及生产 生活污水 1 焚烧炉产生的炉渣在厂区内作制砖或直接作为建筑材料等综合处理 烟气净化处理产 生的飞灰在厂区内固化检验合格后运送至政府指定地点进行填埋 2 垃圾渗滤液经厂内采用 厌氧 膜生化反应器 MBR NF 为核心工艺达到 污水综 合排放标准 GB8978 1996 一级排放标准后回收利用 生活 生产废水经厂区处理达标后排 入市政污水管网 1 71 7 主要技术经济指标主要技术经济指标 本工程主要技术经济指标见表1 2 表1 2 工程主要技术经济指标表 序号名 称单 位指 标备 注 一 建设场地 1 项目工厂厂址 郴州市马头岭板子 楼龚家组梽木冲 2 项目工厂占地面积 m2 79975 其中 建构 筑物占地面积 m2 17046 建筑密度 0 213 建筑总面积确 m2 19798 容积率 0 306 道路及停车用地面积 m211995 绿化面积 m2 23590 绿化系数 29 5 其它用地 m215099 二项目规模 1 年处理垃圾量一期 104t a25 55 5 一 二期 104t a36 5 一期 t d700 2 焚烧处理规模 一 二期 t d1000 3 焚烧炉年运行时间 h8000 一期 MW1 12 4 发电机装机容量 一 二期 MW2 12 5 年发电量一期 104kW h8760 6 厂用电率一期 12 7 年售电量一期 104kW h7710 三主要原材料消耗 一期 104t a4 528 1 年耗生活水 一 二期 104t a 6 528 一期 104t a 92 16 2 年耗工业水 一 二期 104t a 152 456 一期t a 1270 3 年耗熟石灰 一 二期t a 1905 一期t a 85 4 年耗活性炭 一 二期t a 127 5 五劳动定员一期人 64 一 二期人 80 六工程投资 一期万元 29069 二期万元 9950 场外万元 6005 1 项目总投资 一 二期万元 39019 七吨垃圾造价一 二期 万元 吨 39 02 6 2 2 项项目目建建设设可可行行性性及及必必要要性性 2 12 1 生活垃圾处理现状生活垃圾处理现状 目前白鹿洞梁家冲垃圾场 1994 年投入使用 共消纳垃圾 70 万吨 已超过设计使用年限 2006 年 3 月投入使用的倒窝里垃圾处理场设计总库容为 256 万立方米 服务年限为 12 年 现 已使用了 5 年 截止到 2010 年底消纳垃圾 90 万立方米 按 2010 2015 城市生活垃圾生产量 预测结果计算和该处理场设计服务年限来看 未来郴州市生活垃圾处理场不会超过 5 年 图 1 倒窝里垃圾填埋场 垃圾中转站数量偏少 市容环境卫生机械化作业水平低 郴州市城市生活垃圾转运站分布如下 表2 1 郴州市城市垃圾转运站 序 号地址建筑面积 占地面积 建成时间类型备注 1飞虹路167 979 688 8高台式 2二完小11367 991 12高台式 3燕泉新村172 713589 10高台式 7 4张家巷99 154 695 4高台式 5文化路54 670 194 12高台式 6栏杆塘87 953 594 10高台式 7劳动广场78 743 295 12高台式 8杨家坪42 323 492 6高台式 9桔井路89 89698 3集装箱式 10苏仙北路71 258498 6集装箱式 11国庆北路7787 798 3集装箱式 12东风广场45 552 498 3集装箱式 13高山背556099集装箱式 14螯头湾607599集装箱式 15人民西路486899集装箱式 16苏园路30302000集装箱式 17南塔路1031032002 6环保型 18北湖市场54 854 82002 6环保型 19陈家巷30 630 62001 8环保型 20苏石路3号30302003 9环保型处机关院内 生活垃圾进行卫生生填埋占地面积较大 选址较困难 要考虑地质条件 防止水系统受污 染 对周边环境影响较大 一般远离市区 无法满足无害化 减量化 资源化的要求 从垃圾收运系统和环境卫生方面看 郴州市环卫公共和工程设施 环卫专用车辆的配置及 机构 作息场所的设置均不完善 不齐备 特别是垃圾中转站的数量偏少 并且由于资金不足 导致部分中转站闲置 更加降低了城市垃圾的运力 市容环境卫生机械化作业水平低 主城区街道清扫仍然主要依靠人力 专用机具 车辆等 设备落后 数量较少 郴州现有生活垃圾收集流程如下图所示 生 活 垃 圾 源 无包装混合垃圾 袋装混合垃圾 混和垃圾收集点 桶 箱 部分可回收物 回收站 袋装混合垃圾 上门有偿收集 部分可 回收物 部分可 回收物 压缩式 封闭式 提升式 自卸式 大中型运输车 人力车混装 小型机动车混装 混和垃圾收集点 桶 箱 混合生活垃圾处置场 填埋 焚烧 堆肥 压缩式 集装箱式 自卸式大中型运输车 人力车混装 小型机动车混装 8 2 22 2 项目建设可行性项目建设可行性 2 2 1 生活垃圾分析及产量预测 1 服务区域 郴州城市生活垃圾焚烧发电厂服务区域为郴州市北湖区 苏仙区 2 服务区域内人口预测 2009 年郴州市北湖区 苏仙区人口在 64 99 万 根据 郴州市城市总体规划 1995 2015 可知人口增长率在 2 5 在规划区内人口增长见下表 2 2 年份人口 万人 增长率 2009 64 990 035 2010 67 260 033 2011 69 480 033 2012 71 780 033 2013 74 150 033 2014 76 590 033 2015 79 120 033 2016 81 730 033 2017 84 430 03 2018 86 960 03 2019 89 570 03 2020 92 260 03 2021 95 030 03 2022 97 880 03 2023 100 810 03 2024 103 840 02 2025 105 910 02 2026 108 030 02 2027 110 190 02 2028 112 400 02 2029 114 640 02 2030 116 940 01 9 2031 118 110 01 2032 119 290 01 2033 120 480 01 2034 121 680 01 2035 122 900 01 3 垃圾产量预测 据统计 目前我国城市人均生活垃圾产量为 0 8 1 2kg 左右 这个值的变化幅度较大 主要受城市具体条件影响 比如基础设施齐备的大城市的产量低 中 小城市的产量高 比较 于世界发达国家城市生活垃圾的产量情况 我国城市生活垃圾的规划人均指标以 0 9 1 3kg 为宜 由人均指标乘以规划的人口数则可得到城市生活垃圾总量 郴州市主城区目前城市人口约 67 万人 含暂住人口 人均日产垃圾按 1 15kg 计算 则 日产垃圾约 590t 与郴州市环卫处统计数据日间垃圾约 550t 基本相符 随着城市人口的增 长 垃圾产生量将会增加 另外随着城区的不断扩大 城镇化率逐步提高 居民环保意识的提 高 垃圾收集范围将会扩大 垃圾收运机械化程度加大 垃圾的产生量也会增加 与此同时 随着人民生活水平的提高 居民能源结构逐渐得到改善 人均日产垃圾量或将相应降低 综合 各方面因素 以人均垃圾产量法预测郴州市未来的生活垃圾产生量见表 2 3 表 2 3 垃圾产量预测 年份人口 人均日产垃圾量 kg 垃圾收运率 日产垃圾产量 kg 贮存3 5天后入炉垃圾量 kg 201067 261 150 8598495 201169 481 150 8619511 201271 781 150 8639594 201374 151 150 9743614 201476 591 150 9767634 201579 121 150 9793692 201681 731 150 95864714 201784 431 150 95893738 201886 961 10 95922727 201989 571 10 95909749 10 202092 261 10 95936863 202195 031 111015888 202297 881 111045969 2023100 811 111077998 2024103 841 1111091028 2025105 911 1111421049 2026108 031 1111651070 2027110 191 1111881091 2028112 401 1112121113 2029114 641 1112361135 2030116 941 1112611158 2031118 111 1112861169 2032119 291 1112991181 2033120 481 1113121193 2034121 681 1113251205 2035122 901 1113391217 4 垃圾热值分析 郴州市2009年原生生活垃圾成份检测结果如表2 4所示 表2 4 郴州市2009年生活垃圾化学成分及热值分析表 C H O N S Cl Water Ash LHV kJ kg 1月 16 562 4610 50 470 120 1745 9823 743916 2月 15 682 710 310 520 130 1550 6519 865619 3月 13 52 279 710 440 110 1656 4917 324960 4月 13 282 249 550 430 110 1555 3218 925054 5月 13 982 3510 050 450 110 1665 8117 095382 6月 12 122 159 190 410 10 1561 3614 524125 7月 11 622 129 070 410 10 1560 0516 483910 8月 11 052 129 020 410 10 1556 5918 563860 9月 12 452 189 290 420 10 1557 3318 084129 11 10月 14 712 4810 580 480 120 1754 7316 735028 11月 13 032 199 370 420 10 1557 1817 564237 12月 13 262 229 490 430 10 1552 1222 233808 注 表格中的元素成分均为湿基测定值 从表 2 3 中的取样热值数据数据可知 2009 年郴州市中心城区原生生活垃圾的最高低位 热值约为 5619 kJ kg 最低约为 3808kJ kg 全年加权平均低位热值约为 4501kJ kg 从表 2 2 中可知 2010 年郴州市环卫处统计数据日间垃圾约 550t 郴州市 2009 年原生生 活垃圾低位热值约为 4501kJ kg 从垃圾的产量及热值方面分析新建垃圾焚烧发电厂是可行的 2 32 3 项目建设必要性项目建设必要性 郴州市主要消纳生活垃圾的场所白鹿洞梁家冲垃圾场已使用完 共消纳垃圾约 67 万吨 而倒窝里垃圾处理场二期的设计年限是 12 年 设计总库容为 256 万立方米 截止到 2010 年已 填埋垃圾 90 万立方米 随着城市的发展和人民生活水平提高 现有的垃圾处理设施已严重滞 后 为创建优美 舒适 健康 清洁 人和自然和谐共处的环境 郴州市亟待解决垃圾的消纳 和处理问题 本项目的建设是适合时宜 也是十分必要的 郴州历史悠久 山川秀美 名胜古迹甚多 生态旅游独树一帜 旅游城市的生态环境十分 脆弱的 对污染极为敏感 对环境的要求很高 而城市生活垃圾逐年上升 目前日产生活垃圾 为 550 吨左右 多年来垃圾主要采用露天堆放 自然填沟和填埋的方式处理 垃圾的渗透液 浊气 灰土又对环境形成新的污染 这些垃圾不仅影响市容市貌 还浪费了有限的资金 土地 资源 而且蚊 蝇 鼠害孳生 污染周围空气 经过雨水冲刷 渗漏 还污染水源和土壤 如 果不及时采取措施 垃圾问题将严重威胁居民的自下而上环境 影响城市形象 进而制约该市 经济发展 因此 本项目的建设是必要而迫切的 为解决城市垃圾污染对环境的影响并最终解决城市垃圾出路 实现郴州市垃圾处理的 减 量化 资源化 无害化 的治理目标 新建本工程是当务之急 垃圾焚烧发电具有广阔的前景 不仅可以带来巨大的环境效益 还能带来较好的经济效益 郴州市垃圾焚烧发电工程的建成 将实现城市生活垃圾的集中处理 处理设施标准化 规 范化 处理技术先进 管理水平科学的目标 本工程采用焚烧法处理垃圾后 垃圾减量达到 85 左右 且余下残渣性质稳定密实 可用 12 于道路建设或制砖等 将缓解采用填埋方式占地面积较大与城市化建设加快而用地紧张的矛盾 工程实施后 可很好地改善郴州市的环境质量 使垃圾达到无害化处理的要求 具有巨大 的环境效益 并增加当地就业机会 搞好城市市容和垃圾处理工作 完善城市环境卫生设施 妥善解决服务区域垃圾的收运 处理等问题 是建设优美 整洁 文明郴州的当务之急 是保障人民正常生活 工作和身体健 康的一项重要措施 本工程的实施对创建清洁优美的城市工作 生活环境 促进城市物质文明 和精神文明建设 保障城市社会经济的健康发展 对提高城市人民生活水平等有着十分重要的 作用 该工程的建设将提高郴州市 特别是服务区域的垃圾收集处理率 减轻城市垃圾对土壤 大气和城市水体的污染 改善该片区的生态环境起到关键性的作用 工程的实施对于保护郴州 市城市生态环境是非常必要的 迫切的 综上 本项工程的实施将开辟郴州市垃圾处理的新局面 为实现可持续发展的城建环保工 程 其建设意义深远 项目的建设是十分必要的 13 3 3 项项目目建建设设的的条条件件及及规规模模 3 13 1 建设厂址建设厂址 本项目厂址拟定在郴州市马头岭板子楼龚家组梽木冲 3 23 2 自然环境情况自然环境情况 3 2 1 城市概况 郴州市位于湖南省东南部 处于湘 粤 赣三省交界处 东界江西 南邻广东 西接永州 北交衡阳 株洲 素称湖南的 南大门 3 2 2 地理位置 郴州位于东经 112 13 114 14 北纬 24 53 26 50 因处于南岭山脉北麓 地形呈明显的南高北低走势 境内海拔最高处为桂东县的八面山 主峰海拔 2042 米 最低处 是安仁县渡口乡过家村蔡家 海拔只有 70 7 米 全市平均海拔在 400 米左右 南北长 217 公 里 东西宽 194 公里 土地总面积 19388 平方公里 3 2 3 行政区划 郴州市下辖北湖区 苏仙区 资兴市以及桂阳 永兴 宜章 汝城 临武 嘉禾 安仁 桂东等十一个县 市区 3 2 4 自然概貌 郴州市位于湖南省东南部 地处南岭山脉与罗霄山脉交错 长江水系与珠江水系分流的地 带 境内地貌复杂多样 其特点以山丘为主 岗平相当 水面较少 山地丘陵面积约占总面积 的近四分之三 郴州境内总的地形地貌为东南面山系重叠 群山环抱 西部山势低矮 向北开口 中部 为丘 平 岗交错 地势自东南向西北倾斜 东部是南北延伸的罗霄山脉 最高峰海拔 2061 3 米 南部是东西走向的南岭山脉 最高峰海拔 1913 8 米 西部是郴道盆地横跨 北部 有醴攸盆地和茶永盆地深入 形成低平的地势 一般海拔 200 400 米 最低处海拔 70 米 郴州全市分属长江和珠江两大流域 三大水系 即赣江 湘江和北江 属长江流域面积为 15718 8 平方公里 属珠江流域面积为 3674 5 平方公里 3 2 5 气候特点 郴州位于中亚热带季风湿润气侯区 年平均气温在 15 6 18 3 之间 平均降水量在 1400 1700 毫米之间 是我国冰雪线的最南端 一年中 最冷的月份是 1 月 平均气温为 6 5 最热的月份是 7 月 平均气温为 27 8 随着春季来到 气温在 3 4 月迅速升高 14 盛夏之后 气温随之下降 9 12 月 每月降低 5 之多进入冬季 3 2 6 人口 总人口 452 96 万人 其中非农业人口 118 31 万人 郴州市城区建成面积约 40 7 平方公 里 2007 年市区人口在 37 万人 3 2 7 经济发展 2009 年 全市生产总值 821 5 亿元 比上年增长 16 增速创改革开放以来新高 其中 第一产业增加值 109 亿元 增长 7 2 第二产业增加值 411 9 亿元 增长 20 3 第三产业增 加值 300 6 亿元 增长 13 8 按常住人口计算 人均生产总值 18569 元 比上年增长 15 7 经济结构得到优化 全市三次产业的比重为 13 3 50 1 36 6 其中二 三产业比重 比上年分别提高 1 个和 0 3 个百分点 非公有制经济增加值 513 2 亿元 比上年增长 19 9 其增加值占全市生产总值的比重达 62 5 比上年提高 1 2 个百分点 生产性服务业增加值 127 24 亿元 占全市生产总值的比重为 15 49 比上年提高 2 53 个百分点 3 33 3 燃料燃料 3 3 1工程消耗燃料 本工程所耗燃料为城市生活垃圾 点火燃料为0 轻柴油 3 3 2工程规模 根据国内运行经验 垃圾焚烧处理工程应具备一定的规模 才能有效的回收能源 降低运 行成本 设计焚烧炉时应考虑足够的负荷变化 确定焚烧炉实际运行负荷区域为 70 110 垃圾处理规模确定时应充分考虑以下因素 1 尽量满足焚烧炉运行负荷为 100 此时设备运行处于最经济 最合理工况 2 当焚烧炉的运行负荷低于或高于最佳工况时 一方面设备运行处于不利工况 同时 也导致设备的检修和维护量增加 根据第 2 章节表 2 1 垃圾产量的预测 本工程 2012 年投入使用时服务区域内的垃圾产量 即达到 594t d 左右 根据各城市垃圾收运数据分析 年垃圾增长率在 3 左右 预计在 2023 年垃圾产量达到约 1000t d 同时结合垃圾焚烧发电厂服务年限 综合考虑 确定郴州市垃圾 焚烧发电厂工程按 1000t d 的处理规模进行设计 一期建设规模为 700t d 并预留二期 350t d 的焚烧规模 3 3 4 垃圾成份和理化特性 预测垃圾性质时 根据城市总体规划 统计结合国内已投入运行垃圾焚烧厂实测的数据进 行预测 随着郴州市开发建设的不断深入 城市人口的不断增加以及清洁能源的逐步推广使用 15 其垃圾结构将有较大的改变 预测垃圾成分如下表 3 1 所示 表 3 1 郴州市垃圾成分预测 成份有机物无机物废品 类型动物植物合计炉灰渣石合计纸类塑料金属玻璃布类竹木合计 含量 11 710 922 651 08 559 52 84 51 21 26 41 817 9 根据第 2 章节表 2 2 垃圾低位热值分析可知 2009 年原生生活垃圾低位热值为 4501 kJ kg 根据国内外城市的垃圾热值的增长经验 结合郴州市目前的经济水平及发展规划 随着城 市生活水平的提高 生活垃圾可燃成份和热值逐年升高 预测郴州市2010年至2030年垃圾热值 的增长率为1 5 2 5 且增长率随年份增加呈递减趋势 2025年以后 垃圾热值增长变得缓慢 并逐渐趋于稳定水平 根据国内众多垃圾焚烧厂的运营经验 原生生活垃圾进入焚烧厂卸入垃圾坑储存3 5天后 脱除渗滤液后 垃圾热值在原有热值的基础上增加9 11 因此 基于2009年郴州市生活垃圾平均热值及今后的增长趋势 对未来25年郴州市生活垃 圾热值的预测情况如下表所示 表3 2 郴州市中心城区2009 2035年生活垃圾热值预测表 序号时间 入厂垃圾低位热值kJ kg 年 递增率 1 5 2 5 贮存三至五天脱水后低位热值 kJ kg 增长率 9 11 1200945014951 2201046145075 3201147065176 4201248005280 5201348965386 6201449945493 7201550945603 8201651965715 9201752995829 10201854055946 11201955146065 12202056246186 16 13202157366310 14202258516436 15202359456480 16202460406583 17202561366689 18202662356796 19202763346904 20202864367015 21202965397127 22203066437241 23203167507357 24203268177431 25203368857505 26203469547580 27203570247656 3 3 6 垃圾设计低位热值的确定 为保证垃圾焚烧厂整个寿命周期内的稳定运行 垃圾设计低位热值须综合考虑焚烧厂整个 运行期间的设备效率和配置的合理性来确定 垃圾设计低位热值的选取将决定机炉的配置及选型 与焚烧炉炉排的面积 炉体的几何尺 寸及余热锅炉受热面设计 垃圾设计低位热值过高 会造成设计的焚烧炉炉排面积偏小 余热 锅炉受热面积过大 导致焚烧炉及余热锅炉对垃圾热值适应范围的下限偏高 使垃圾燃烧不稳 定 在垃圾热值低时需要添加辅助燃料 垃圾设计低位热值过低 会造成设计的焚烧炉炉排面 积偏大 余热锅炉受热面积过小 导致焚烧炉及余热锅炉对垃圾热值适应范围的上限偏低 运 营中后期随着垃圾热值升高到设计低位热值后 只能减少焚烧线的垃圾处理量 所以 在确定项目的垃圾设计低位热值时要考虑以下一些因素 1 项目服务区域现在及过去几年垃圾热值的分析统计 2 项目服务区域年内垃圾热值变化情况 一年内夏季热值偏低 冬季热值偏高的波动 情况 3 垃圾收运管理的规范化程度对垃圾热值提高的影响 随着管理水平的提高 有效减 17 少或避免拾荒者在垃圾收集点收集部分橡胶 塑料及纸张类等高热值可燃物 有利于垃圾热值 的提高 4 对垃圾热值提高的预测分析 垃圾处理厂运行期间 根据项目所在地经济水平的逐 年增长 随着人民生活水平的提高 垃圾热值会持续升高 根据表3 2对郴州市生活垃圾热值的分析及预测 同时兼顾到焚烧炉和余热锅炉之间的匹 配 选取本工程的垃圾入炉设计热值为6500kJ kg 根据郴州市生活垃圾热值预测 2023年左 右入炉垃圾热值达到设计点并趋于稳定 并且焚烧炉 余热锅炉具备10 超负荷能力 因此 不会影响到整个垃圾焚烧发电厂的处理能力 根据国内建成投运的垃圾焚烧发电厂的运行经验 由于垃圾热值随季节变化比较大 为了保证焚烧炉对垃圾热值的适应能力强 设计焚烧炉的垃 圾热值适用范围需要适当放大 根据郴州市的垃圾热值情况及增长趋势 本项目焚烧炉的设计 热值适用范围确定为 4500 8000kJ kg 3 3 7 焚烧炉设计热值分析 垃圾设计工况低位热值按焚烧炉燃烧适应范围宽 有利于烟气在余热锅炉内的旋流换热进 行确定 余热锅炉受热面的布置按有利的传热强度 并留有一定富裕度进行考虑 垃圾热值设 计工况选择适宜 对焚烧使用寿命及余热利用都较为有利 所以 焚烧炉设计热值点的确定 既要考虑到现有垃圾的基本状况 同时又要考虑到国民生产总值的发展 未来垃圾变化影响 其具体考虑因素如下 1 根据郴州市目前的生活垃圾低位热值 考虑未来垃圾热值增长 2 参考长沙等地垃圾焚烧厂生活垃圾实际采样分析热值与设计热值的选定及实际运行情 况 3 考虑到焚烧炉和余热锅炉之间的匹配 4 垃圾在焚烧炉炉膛内的燃烧温度达到850 1050 烟气在炉膛的停留时间不少2s 选择6500kJ kg作为焚烧炉入炉垃圾低位热值设计工况 按4500kJ kg作为入炉垃圾低位热 值设计下限 有如下几方面的优点 1 能适应入炉垃圾热值从4500 8000kJ kg的变化 2 能满足燃烧负荷较宽的变化范围 3 在垃圾低热值时 焚烧过程中不添加辅助燃料 况且焚烧炉对将来较高低位热值垃圾 的变化范围适应性更广 4 焚烧炉在目前垃圾低位热值较低的情况下 有很强的超负荷能力 从而提高低热值垃 圾焚烧时的发电量 18 综上所述 选择6500kJ kg作为焚烧炉入炉垃圾低位热值设计工况点 是对焚烧发电厂在 运行过程中有较好的发电收益的保证 也是焚烧炉能够较长时期内适应垃圾低位热值的增长的 需要 3 3 8点火燃料供应 焚烧炉启动点火时 需有适合的点火燃料 根据项目建设厂址的燃料状况 本工程中点火 燃料用0 轻柴油 3 43 4 外部条件外部条件 3 4 1 外部道路 本项目建设时需修建一条进厂道路 拟建厂址距离107国道约0 6km 3 4 2 与当地电网的接口 1 110kV 并网线路 发电机所发电能通过一回110kV并网线路架空接入郴州市天堂变电所110kV母线 110kV并 网线路长度约2km 2 10kV 维护电源线路 为确保电厂安全运行 电厂10kV系统设置一回10kV维护电源 采用架空线路由郴州市天堂 变电所接入 维护电源线路长度约2km 3 4 3供排水条件 1 供水 项目生活用水接至附近市政自来水管网 工业用水取自马头岭乡西河段 2 污水处理及排放 项目厂址内采用雨污分流制 雨水直排入厂区附近沟渠 垃圾渗滤液在场内经处理达到 污水综合排放标准 GB8978 1996 一级排放标准回收利用 生活废水经敷设的污水管道接 入市政污水管网 送至下湄桥污水处理厂达标处理 3 53 5 垃圾焚烧处理规模垃圾焚烧处理规模 据本项目垃圾处理规模 垃圾特性等因素进行计算分析 并根据 城市生活垃圾焚烧处理 工程项目建设标准 建城 2001 213号 经综合技术经济比较后 确定本焚烧厂机炉配置方 案 本项目分二期建设 一期工程工艺处理线为2炉1机 二期扩建至3炉2机 焚烧炉采用机械炉排炉3台 单台日均处理垃圾350吨 余热锅炉采用全悬吊立式自然循环锅炉3台 单台额定蒸发量31 58t h 19 汽轮发电机组采用纯凝式汽轮发电机组2套 装机容量为24MW 12MW 12MW 20 4 4 工工程程厂厂址址 论论述述 4 14 1 厂址选择厂址选择 符合经济运输要求 有效降低运输成本 市政设施较为齐全 充分利用已有的市政基础设施 减少工程投资费用 选择在生态资源 地面水系 机场 文化遗址 风景区等敏感目标少的区域 有足够的用地面积 动迁少 征地费用低 满足水文地质条件 不受自然灾害的威胁 有可靠的电力供应 应满足电力上网要求 水源充足 选址应靠近河流等自然水源 4 24 2 厂址比较厂址比较 随着城市的不断发展 土地资源越发宝贵 现有的垃圾处理场库容将尽 垃圾处理设施已 严重滞后 为了尽快推进郴州市城市生活垃圾焚烧发电厂项目的实施 以尽快解决困扰全区人 民的城市生活垃圾无害化处理问题 拟在郴州市内选择合适厂址作为生活垃圾焚烧发电厂的建 设用地 选址工作对各处厂址作综合分析 通过备选厂址与相关规划的相符性 厂址周围敏感目标 的集中程度和分布情况 配套设施的建设情况以及长期营运的环境经济损益等情况进行综合的 分析和比较 并充分考虑厂址周边公众的意见和支持程度 从而比选出最适宜本项目建设的厂 址 初步选址方案有三个 分别为邱家冲 倒窝里 梽木冲 邱家冲厂址位于位于郴州市同心桥村邱家冲 倒窝里厂址位于郴州市城东许家洞镇焦冲一 组与白露镇香山坪村八村共有的倒窝里山谷 梽木冲厂址位于郴州市马头岭板子楼龚家组的梽 木冲 上述三个拟选厂址在郴州市位置详见下图 21 4 2 1与相关规划的相符性 根据郴州市城市总体规划 三个厂址均位于城市规划区外 由于垃圾焚烧发电项目卫生防 22 护间距要求较低 一般为300m 因此 项目三个备选厂址均满足要求 4 2 2环境目标的分布情况及公众支持程度 经过对各处备选厂址的实地调查 得出三处备选厂址周围的敏感点分布情况和集中程度如 下 厂址一 邱家冲 厂址内无庄稼 灌木丛生 植被茂密 只有7户居民 将作拆迁 根据 现场调查的结果显示 该地区对于本项目建设的意见平淡 项目建设支持率一般 厂址二 倒窝里 位于城市规划区外 厂址内无农田和居民 但场址外东南面和西北面各 有一村落 由于现有垃圾卫生填埋场在运行 气味污染较大 因此该地区对于本项目建设的反 对意见比较明显 厂址三 梽木冲 位于城市规划区外 厂址影响范围内拆迁的居民极其少 项目厂址内主 要植被为灌 有少量竹林 无民房和庄稼 周边人口较少 该地区对于本项目建设的反对意见 不明显 因此 从周边环境敏感目标分析 厂址三最优 厂址一和厂址二较差 4 2 3厂址周围土地利用情况 厂址一 邱家冲 厂址内无农田无庄稼 主要为林木和灌木 仅仅有7户居民需要搬迁 为林地 厂址二 倒窝里 厂址内无农田和居民 植被茂盛 无民房 也没有种植庄稼 为林地 厂址三 梽木冲 项目厂址内主要植被为灌木 有少量竹林 无民房和庄稼 为林地 非 农用地 4 2 4配套设施的建设情况 1 交通情况 厂址一 邱家冲 根据调查 省道1806从厂址南侧通过 距离厂址1 5km左右 需要修 建一条7m宽的进厂道路及可以解决交通问题 交通条件比较便利 厂址二 倒窝里 厂址道路已经形成 东侧为京珠高速公路 仅留出一个高5m 宽4m的 涵洞与省级公路梁马公路 老1813线 相连接 通行能力出现瓶颈 今后垃圾运量大的话 交 通存在一定的问题 厂址三 梽木冲 国道107从厂址东侧通过 距离厂址600m左右 需要修建一条7m宽的 进厂道路及可以解决交通问题 交通条件十分便利 2 运输距离 运输距离中主要为包括垃圾运输距离 各个备选厂址的运输距离如下 23 厂址一 邱家冲 主城核心区到厂址平均垃圾运输距离约9 5km 厂址二 倒窝里 主城核心区到厂址平均垃圾运输距离约8 0km 厂址三 梽木冲 主城核心区到厂址平均垃圾运输距离约13 5km 3 取水条件 厂址一 邱家冲 自来水已经接到厂址附近 生活用水方便 但工业用水管径过小 可 以考虑从附近的同心河及其水库取水 取水管道长度仅仅为2 5km左右 项目用水条件最好 厂址二 倒窝里 自来水已经接到厂址附近 生活用水方便 但工业用水需要从东面的 郴江取水 取水管道约7 5km 管道投资费用高 厂址三 梽木冲 自来水已经接到厂址附近 生活用水方便 工业用水取自用地西面的 西水河 水量大且受季节影响较小 取水管道要翻越海拔325米的自然山体 管道约2 5km左右 4 排水条件 三个厂址周边目前均无市政污水管网 污水均考虑外运至污水处理厂处理 或者新修建污 水管道送至污水处理厂处理 厂址一 邱家冲 考虑送往规划的两江口污水处理厂 采用管道输送 距离约2 5km 厂址二 倒窝里 离污水处理厂比较远 可采用槽车外运至现在的下湄桥污水处理厂 运输距离约14km 厂址三 梽木冲 考虑送往现有的下湄桥污水处理厂 采用管道输送 距离约7 5km 5 电力条件 厂址一 邱家冲 距离两江口变电站约2 5km 电力并网条件良好 厂址二 倒窝里 距离规划的郴北变电站约3 0km 电力并网条件良好 厂址三 梽木冲 距离天堂变电所约2 0km 电力并网条件良好 4 2 5厂区地形地质 厂址一 邱家冲 为低山峡谷地形 地形起伏较大 土石方量较大 土建费用较高 厂址二 倒窝里 为低山峡谷地形 地形起伏大 土石方量大 土建费用高 厂址三 梽木冲 为低山峡谷地形 地形起伏很大 土石方量很大 土建费用极高 4 2 6大气污染控制条件 厂址一 邱家冲 位于主城区西面 主导风向 北风 南风次之 的垂直方位 主城区 最小风频的上风向 满足厂址选择风向要求 峡谷高差较小 风速大 利于烟气扩散 总体说 来 污染控制条件较好 24 厂址二 倒窝里 位于位于主城区北面 主导风向的上风向 对城区有一定的轻微影响 而且其东南面有村落 污染控制条件欠佳 厂址三 梽木冲 位于位于主城区西北面 距离主城区较远 对城区的影响很微弱 厂 址峡谷高差大 烟气扩散条件一般 染控制条件也一般 4 2 7厂址比选小结 厂址一 邱家冲 最大的优势在于地形条件好 工程量省 用水和用电 并网条件好 项目在当地无反对意见 不利条件是有几户居民需要拆迁 同时随着下湄桥西片区的开发建设 同心路的修建 汽车总站的搬迁等项目的实施 在该厂址修建垃圾焚烧厂将对城市的拓展有一 定的影响 另外该厂址位于主城区的西面 总体上垃圾运输距离适中 厂址二 倒窝里 最大的优势在于距离主城区中心近 垃圾运输距离短捷 垃圾焚烧可 利用现有的倒窝里垃圾填埋场的垃圾 但不利条件是 项目排污条件差