生活垃圾焚烧发电项目.doc

JEO2016 H01 哈尔滨市生活垃圾焚烧发电项目 方案技术设计 兼项目预可行性研究报告 厦门吉意欧投资有限公司 2016 年 2 月 哈尔滨 精品文档 i欢迎下载i欢迎下载 目目 录录 第一部分第一部分 项目概况与炉型推介项目概况与炉型推介 4 4 1 1 项目概况 4 1 2 炉型推介 4 第二部分第二部分 垃圾气化焚烧与发电部分垃圾气化焚烧与发电部分 1111 2 1 垃圾处理与进料系统 11 2 2 垃圾气化焚烧系统 12 2 3 尾气净化系统 13 2 4 发电系统 14 第三部分第三部分 公用设施部分公用设施部分 1919 3 13 1 总平面规划布置总平面规划布置 1919 3 23 2 建筑结构建筑结构 1919 3 2 1 总述 19 3 2 2 主要建筑物特征及结构形式 21 3 2 3 建筑立面设计 21 3 2 3 防火设计 22 3 2 4 节能设计 22 3 2 5 采光 22 3 2 6 使用要求 22 3 33 3 水处理水处理 2222 3 3 1 锅炉化学水处理部分 22 3 3 2 给水 炉水加药系统 25 3 3 3 循环水加药系统 25 3 43 4 供排水供排水 2525 3 4 1 水工部分 25 3 4 2 消防系统 27 3 4 3 工业废水处理与回收 28 3 4 4 生活污水与垃圾渗滤液处理 28 3 53 5采暖通风采暖通风 3333 3 5 1 采暖热媒及热源 33 3 5 2 主厂房采暖 33 3 5 3 主厂房通风 33 3 5 4 其它房间通风 33 3 5 5 集中控制室和电子设备间空调 34 精品文档 ii欢迎下载ii欢迎下载 第四部分第四部分 热工控制系统热工控制系统 3535 4 14 1 热工自动化功能概述热工自动化功能概述 3535 4 1 1 主要系统特点 35 4 1 2 热工自动化设计范围 35 4 24 2 控制系统热工自动化水平控制系统热工自动化水平 3535 4 2 1 热工自动化水平控制方式及自动化水平 35 4 2 2 自动化对负荷的适应性 36 4 2 3 集中控制室及设备布置 37 4 2 4 控制系统的总体结构 37 4 2 5 控制系统的可靠性及措施 38 4 2 6 DCS 控制系统应达到的技术性能指标 38 4 34 3 在线监测系统技术在线监测系统技术 3939 第五部分第五部分 环境保护环境保护 4040 5 15 1 废气防治废气防治 4040 5 1 1 酸性气体 SO2 HCl 烟尘控制措施 40 5 1 2 烟尘的处理 41 5 1 3 NOx 控制措施 41 5 1 4 CO 控制措施 41 5 1 5 二噁英控制措施 42 5 1 7 其它废气污染防治措施 43 5 1 8 预期处理效果 43 5 25 2 灰渣处理灰渣处理 4343 5 2 1 焚烧炉炉渣 43 5 2 2 布袋除尘器的飞灰 43 5 35 3 废水处理和回收系统废水处理和回收系统 4444 5 3 1 生活污水处理 44 5 3 2 工业废水处理 44 5 3 3 工业废水回用 44 5 45 4 垃圾臭气治理垃圾臭气治理 4444 5 4 1 恶臭物质种类 44 5 4 2 恶臭对人体的危害 44 5 4 3 恶臭防治 45 5 55 5 噪声治理噪声治理 4545 5 5 1 主要噪声源 45 5 5 2 噪声防治措施 46 5 5 3 车间噪声达到值 47 精品文档 iii欢迎下载iii欢迎下载 第六部分第六部分 项目实施计划项目实施计划 4848 6 16 1 施工条件施工条件 4848 6 1 1 施工条件 48 6 1 2 施工力能 48 6 1 3 主要施工机具的配备 49 6 26 2 项目实施进度项目实施进度 5050 第七部分第七部分 投资估算和资金筹措投资估算和资金筹措 5050 7 17 1 投资估算费用的范围投资估算费用的范围 5050 7 27 2 投资估算编制原则及依据投资估算编制原则及依据 5151 7 37 3 投资估算年水平及费用投资估算年水平及费用 5151 7 47 4 资金来源资金来源 5353 7 57 5 项目建设进度计划及资金安排项目建设进度计划及资金安排 5353 第八部分第八部分 财务评价与分析财务评价与分析 5353 8 18 1 财务评价财务评价 5454 8 28 2 财务评价分析财务评价分析 5555 8 38 3 财务评价的原则和依据财务评价的原则和依据 5757 8 48 4 敏感性分析敏感性分析 5858 8 58 5 控制投资的建议措施控制投资的建议措施 5858 精品文档 4欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载 第一部分第一部分 项目概况与炉型推介项目概况与炉型推介 1 11 1 项目概况项目概况 1 1 11 1 1 工程概述工程概述 1 1 1 11 1 1 1 建设地点建设地点 本项目 哈尔滨市 2000t d 生活垃圾焚烧发电项目位于哈尔滨市及各地市县 1 1 1 1 1 1 2 2 建建设设规规模模 额定日处理能力 2000t d 生产线数量 3 条 单线生产能力 666 t d 1 1 21 1 2 垃圾组成估计垃圾组成估计 依据中国各城市的生活垃圾状况 估计垃圾的组成成分 塑料 动物 纸 木 板 钢铁物 有色金属物 纺织物品 玻璃 木块 梢 橡胶 皮革 尘土 厨余 特种垃圾 化学废物 泡沫材料 及其他垃圾 垃圾热值估计为 5000kj kg 5500kj kg 1 21 2 炉型推介炉型推介 1 2 11 2 1 国内目前垃圾焚烧概况国内目前垃圾焚烧概况 我国目前应用的垃圾焚烧所采用的炉型 数量多 单炉焚烧垃圾量大的主要有 循环流化床焚烧炉和炉排型焚烧炉两大类 它们的共同点共同点是 1 无论什么样的垃圾焚烧炉 都属于氧化过程 而且垃圾中的重金属在重金属在 600600 1000 1000 的温度范围内都被氧化 氧化的重金属属于酸性金属 溶于水 可被吸收 的温度范围内都被氧化 氧化的重金属属于酸性金属 溶于水 可被吸收 是极其有害的是极其有害的 2 飞灰中都含有二噁英等有害物质 飞灰中二噁英含量通常占垃圾焚烧二噁英 总排放量的总排放量的 50 50 以上 最高可以达到以上 最高可以达到 80 80 属于危险废物 编号 HW18 按照国家规 定必须固化后处置或者送到危险废物处理厂处置 3 焚烧温度都不高 循环床焚烧炉最高 950 炉排型焚烧炉最高 1100 大 精品文档 5欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载 部分为 850 1000 二噁英等有机物不能彻底裂解不能彻底裂解 而且还会发生再组合再组合 4 必须在炉外脱除 SO2 SO3 HF HCL 才能达到排放标准要求 5 焚烧炉出口烟气含尘量较大 后续烟气处理负荷大 运行费用高 一般炉排 型焚烧炉含尘量 15 20g m3 循环流化床焚烧炉含尘量 20 30 g m3 6 垃圾处理范围较小 只能处理生活垃圾以及一般性的固体废弃物 不能处理 危险废弃物如医疗垃圾等 7 引进的炉排型焚烧炉或者流化床焚烧炉水土不服 因为中国的垃圾热值约为 国外的 1 2 甚至 1 3 不适应国情不适应国情 由于焚烧炉自身结构的原因 加上运行管理不 善 导致处理效果很不理想 飞灰二噁英含量高 炉渣重金属超标多 焚烧间恶臭处理效果很不理想 飞灰二噁英含量高 炉渣重金属超标多 焚烧间恶臭 气味重 烟气中有害物质多气味重 烟气中有害物质多 8 国内自己研发的循环流化床焚烧炉 虽然可燃烧适合国情的低热值 高水分 的生活垃圾 但需要掺烧煤 在某些地区成为变相的小火电 1 2 21 2 2 热解气化技术热解气化技术 20 世纪 90 年代美国 德国 日本等发达国家相继开发垃圾热解气化技术 垃 圾气化的工作原理 城市垃圾在贫氧条件下气化 生产可燃气体 还原重金属 使其不具有剧毒性 国外研究表明 熔融过程二噁英分解率高达 99 9 不低于 98 4 有的研究者 认为在 1100 时为 99 968 在 1460 时 100 且不易再组合 高温熔融的液态渣不仅彻底分解二噁英 而且能将重金属稳定在晶相中 包裹在玻璃体中 即 固溶在硅酸盐网状基体中 不易被酸碱浸出 稳定性很 好 符合垃圾处理的资源化 无害化 减量化 稳定化的要求 成熟的热解气化 熔融工艺有 1 回转窑气化 熔融工艺 间接外部加热 热解气化温度 450 500 燃烧温 度 1300 2 流化床气化 熔融工艺 热解气化温度 600 燃烧温度 1300 成熟的直接气化熔融工艺 1 高炉型直接高温气化熔融工艺 热解气化温度 1000 燃烧温度 1500 1800 液态排渣 精品文档 6欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载 2 等离子体直接气化熔融 热解气化温度 1000 燃烧温度 1500 2000 液态排渣 1 2 31 2 3 垃圾热解气化与直接焚烧比较垃圾热解气化与直接焚烧比较 比较项目比较项目直接焚烧直接焚烧热解气化热解气化 工作温度 850 1000 最高 1100 1300 最高 1500 2000 反应机理氧化还原 反应方程 C O CO2 H2 O H2O Fe O FeO Zn O ZnO Pb O PbO CO2 C 2CO H2O C H2 CO FeO C Fe CO ZnO C Zn CO FbO C Pb CO 炉内停留时间 2 秒很长 出口粉尘量 15 30 g Nm3 5g Nm3 酸性物排放量高排放量低 几乎为零 脱酸方式炉外炉内 重金属 被氧化 溶于水 易吸收 极有害 被还原 熔化铁与重金属形成铁合金 灰渣内重金属含量高含量低 熔融后几乎为零 二噁英易产生 易合成大量分解 难以合成 飞灰处理固化 外排 熔融处理可不外排 炉渣处理填埋 制铺路砖等 熔融渣玻璃化 可作建筑材料 保温 耐火材料等 或拉制无机纤维 可掺烧物生物质 流化床可掺烧煤 焦或煤 生物质 整体运行费低高 发电量低高 比焚烧高 20 30 初投资低高 1 2 41 2 4 垃圾处理工艺推荐垃圾处理工艺推荐 垃圾无论采用哪种直接焚烧方式 重金属 二噁英无法彻底消除 只有采用热 解气化技术 或者1500 以上超高温焚烧 才能达到理想的效果 无论采用哪种气化技术 其基本热化学原理相同 只是气化温度不同 加热方 式不同 床型不同 排渣方式不同而已 实实际际应应用用时时可可根根据据垃垃圾圾性性质质 成成分分 发发热热量量 含含水水量量以以及及地地区区资资源源状状况况 财财 政政状况 采用不同的热解气化工艺 状况 采用不同的热解气化工艺 精品文档 7欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载 垃圾气化焚烧或熔融是对飞灰 炉渣不同的处理方式 但投资和运行费用差别 较大 考虑到目前生活垃圾焚烧的财政补贴 可以只考虑熔融含50 80 二噁英的飞灰 典型的工艺流程如下 也可以采用高炉型直接高温气化熔融工艺 典型的工艺流程如下图 1 2 51 2 5 高温热解气化熔融高温热解气化熔融 在高温热解气化熔融工艺中 由于氧的供给受到严格控制 不会发生通常意 义上的焚烧 气化 发生在还原的条件下 不会产生诸如灰分和烟尘等典型的燃烧 污染物 有很大比例的碳氢化合物在热解气化反应器内已经裂变 入口废物中 所含的诸如二恶英和呋喃等污染物完全裂变成了无害或有用的化合物 并不像其 精品文档 8欢迎下载8欢迎下载8欢迎下载8欢迎下载8欢迎下载8欢迎下载8欢迎下载 它焚烧技术产生 粉尘或有害气体以及 再组合 高温热解气化熔融技术的实质是将固体废弃物用反应器进行高温气体处理 该 反应器是一种不加压的直立热解气化反应炉 按照移动床移动床的原理工作 本工艺采用液液态态排排渣渣方式 气化熔融炉在部分氧化期间达到高温 导致所有矿物和金属成分完全熔化 废物中矿物和金属的量决定了熔渣的质量 熔渣在重力作用下在气化反应器内 向下移动 两种熔渣 矿渣和金属熔渣 聚集在反应器 底部 它们由于其自身密度不同而自行分离 类 似于钢铁生产 熔化的矿渣不断被排出 矿渣中重金属氧化物 含量极低 几乎为零 是玻璃化颗粒 或完全玻璃化的 矿渣等 视添加物的性质和添加量 玻璃化的渣经过 再加工可以制成用于建筑业的绝缘材 料 或其他建筑 材料 或者拉制成无机纤维 甚至可 制纸 由于灰 渣中含有硅 铝 极少量的铁等元素 灰渣的活 精品文档 9欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载 性很高 可以制作成聚合氯化铝和二氧化硅 以及生产耐火原材料 堇青石和莫来 石 熔渣中所含的熔化还原铁与重金属形成了合金 它被单独倒出 经过再加工可 用于钢铁和铸造业 本技术其它主要特点 1 入炉垃圾不需要破碎 垃圾直径小于 500mm 即可入炉 2 本技术特别适用于医疗垃圾 电子垃圾以及其它危险废弃物的处理 3 二噁英生产量极低 在 0 01 0 05 ng m3之间 4 还原区提取出的可燃气体含尘量小于 60 mg m3 飞灰收集返回热解气化熔融 炉再进行熔融处理 5 采用炉内加石灰石脱酸 其气体中酸 尤其是 SO2 的含量也极低 几乎为 零 6 当采用纯氧作为气化剂时 煤气热值可达 8400 12500kj m3 可采用联合循 环发电方式 此外 还有德国 WES 公司的 HTCW 高温热解气化熔融炉 如下图所示 目前 日本熔融炉已经运行 30 年有余 其单炉日处理垃圾量从 95t d 到 360t d 不等 共有约 50 座投入使用 德国的熔融炉目前有 25t d 50t d 的两种 2016 年计划有 120t d 的投产 精品文档 10欢迎下载10欢迎下载10欢迎下载10欢迎下载10欢迎下载10欢迎下载10欢迎下载 1 2 61 2 6 哈尔滨市垃圾处理炉型推介哈尔滨市垃圾处理炉型推介 哈尔滨市垃圾处理拟采用引进日本已经商业化12年的 高温热解气化熔融技术 其发电量较直接焚烧高 20 精品文档 11欢迎下载11欢迎下载11欢迎下载11欢迎下载11欢迎下载11欢迎下载11欢迎下载 第二部分第二部分 垃圾气化焚烧与发电部分垃圾气化焚烧与发电部分 2 12 1 垃圾处理与进料系统垃圾处理与进料系统 2 1 12 1 1 垃圾接收与贮存系统垃圾接收与贮存系统 2 1 1 12 1 1 1 垃圾收料与供料系统垃圾收料与供料系统 垃圾由收集车从垃圾收集点或垃圾中转站装车后送到垃圾焚烧厂 经过地磅称重 计量 在专设垃圾物流大门处安装 3 套 0 50t 的动 静态电子汽车衡 用于对垃圾 辅 助燃料 炉渣等进 出厂物料的称量 此大门不能与正常通行大门共用 电子汽车衡设有非接触式识别系统和自动交通控制系统 地磅房的计量数据为本 厂垃圾处理量统计和垃圾贴费核算的主要依据 2 1 1 22 1 1 2 垃圾贮存系统垃圾贮存系统 垃圾通过卸料门卸入垃圾贮坑长 48 米 宽 21 米 总高 16 8 米 至少存贮约 10 天以上的垃圾处理量 在必要的时候 亦可采用单侧堆高方式将垃圾沿投入门对面的 壁面堆高成三角状 增加垃圾贮坑容量 为防止进入焚烧炉内的垃圾混入不可燃或水分太高的垃圾 垃圾存储坑内应采用 良好的垃圾渗透液格栅隔层及钢筋混凝土结构防渗的池底板构成 坑底具有一定的坡 度向四侧倾斜 并在侧壁距池底约 0 6 米高处设置垃圾渗透液排液口 排液一侧不应 少于约 5 8 个排液口 每排液口的垃圾废液经有组织管道排至垃圾液收集坑 池 箱 体 垃圾废液收集坑道的垃圾废液由浆液泵和管道系统输送到垃圾废液处理设备 经 设备的处理达到三级排放标准 再排至厂外城镇污水排放系统或厂内集中污水处理中 心处理 垃圾存储区完全设置为封闭 热解气化炉的助燃空气可从垃圾存储区房间内抽取 并要求垃圾存储区处于微负压工作状态 以减少垃圾存放时产生的臭气外逸 为防止蚊蝇及细菌的孳生 储坑内设置了药剂喷洒设施 夏季定期喷洒药剂杀菌 消毒 精品文档 12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载 2 1 22 1 2 垃圾进料垃圾进料系统系统 焚烧炉进料 一般是通过行车抓斗将预存好的垃圾料 吊入步进式给料机 经步 进式给料机的分节给料操作 均衡水平推入焚烧炉双辊给口料斗内 再经双辊加料装 置 将垃圾料送至焚烧炉体内匀均分布炉排上 抓斗行车为两台专用双梁桥式起重机 行车操作室设有密闭 有安全防护的观察 窗 并具有独立的通风过滤系统 操作间设有工业电视监视系统 可使操作人员明确 垃圾在料仓内的位置 桥式抓斗吊车由操作人员在垃圾贮坑上部中间位置的操作室内进行遥控操作 同 时设置防止吊车碰撞的安全措施 限位开关 以避免抓斗与料斗或其它设施相互碰撞 垃圾吊车及抓斗全部动作的操作控制均在专门的操作控制室完成 垃圾吊车操作 室面对垃圾贮坑的一面是透明的 便于吊车司机能直接观察到垃圾贮坑的全貌 包括 垃圾卸料门的开闭 贮坑内垃圾的分布情况 吊车及抓斗的运行情况和垃圾焚烧炉进 料口的情况 对于垃圾焚烧炉的进料口和垃圾贮坑的关键部分 设置摄像头 把监视信号传送 到吊车控制室的监视屏 2 22 2 垃圾气化焚烧系统垃圾气化焚烧系统 2 2 12 2 1 气化焚烧炉垃圾设计基本模拟数据气化焚烧炉垃圾设计基本模拟数据 垃圾处理量 额定 666t d 27500kg h 元素分析 C H O N S Cl A W 22 1 2 15 0 75 0 23 0 42 19 5 40 Qgw 7716 9 KJ kg Qdw Qgw 2500 9H W 6266 9KJ kg 精品文档 13欢迎下载13欢迎下载13欢迎下载13欢迎下载13欢迎下载13欢迎下载13欢迎下载 1497Kcal kg 2 2 22 2 2 工艺流程工艺流程 垃圾由抓斗行车从垃圾池内抓取投入到焚烧炉垂直进料仓顶部的步进式输送机漏 斗口内 在输送机内向前移动最终落入垃圾焚烧炉的垂直料仓内 步进式输送机设有两个垃圾进料口 尾部的进料口设在垃圾垂直储料仓上方 垃圾经过料仓底部双辊加料机的连续转动不断的将垃圾送入焚烧炉内 并均匀的 撒开 进入炉内的垃圾受炉体内自下而上的高温烟气流及辐射热的作用 可迅速的升 温 干燥 热解 气化 燃烧 产生的混合烟气进入二燃室 在 850 的高温下充分 燃烧 再经过烟道式余热锅炉的余热回收后降至 200 进入尾气处理系统 焚烧产生的残渣呈熔融态液态排出 余热锅炉产生的蒸汽进入主蒸汽母管 尾气由布袋除尘器净化达标后经烟囱排入大气 2 32 3 尾气净化系统尾气净化系统 2 3 12 3 1 系统概述系统概述 尾气处理系统工艺流程 包括除尘系统 引风机及烟囱等设备 由于烟气在焚烧炉中已经与喷入的石灰石粉接触 烟气中的酸性气体和有害气体 与氧化钙进行化学反应和吸附反应 经此阶段净化后 酸性气体和有害气体的含量达 到排放 大气污染物排放标准 然后烟尾气进入布袋除尘器进行最后的除尘净化处理 沉积于除尘器底部的灰尘回喷进入焚烧炉后呈熔融态排出 2 3 22 3 2 设备工作原理与结构介绍设备工作原理与结构介绍 2 3 2 22 3 2 2 布袋除尘器布袋除尘器 布袋除尘器几乎能将烟气中的全部灰尘去除 效率一般在 99 5 以上 同时 布 袋除尘器还是除酸性气体的二次反应器 烟气在流经滤袋表面灰尘时 烟气中剩余的 酸性气体再次与其中的碱反应 进一步除去烟气中的残余酸性气体 酸性度很低 经 引风机和烟囱排入大气 除尘器滤袋选用纯 PTFE 材质 在确保烟尘排放达标的前提下 具有清灰效果好 运行阻力小 使用寿命长的良好性能 布袋除尘器设计技术参数 精品文档 14欢迎下载14欢迎下载14欢迎下载14欢迎下载14欢迎下载14欢迎下载14欢迎下载 处理风量 300000Nm3 h 烟气温度 160 漏风率 2 过滤风速 0 67m min 除尘器阻力 1800Pa 滤袋材质要求 纯 PTFE 滤袋规格 150 6000 滤袋数量 1420 84 条 过滤面积 11186M2 喷吹方式 离线脉冲 脉冲喷吹压力 0 4 MPa 2 3 32 3 3 压缩空气系统压缩空气系统 压缩空气系统主要是为布袋除尘器反吹等提供气源 同时用来冷却垃圾焚烧炉的 火焰监测器 再作为全厂检修 控制及其它辅属系统提供必要的气源 压缩空气系统主要设备有 空气压缩机 冷却器 油水分离器和压缩空气贮罐等 本项目设立全厂统一的压缩空气系统 供全厂各用气点用气 2 42 4 发电系统发电系统 2 4 12 4 1 余热锅炉系统余热锅炉系统 余热锅炉是焚烧炉燃烧后 将产生热烟气将水转换为高温蒸汽用于发电的装置 过热高温气的产生 垃圾进入焚烧炉热解气化 产生可燃气体 然后进入焚烧炉 的二燃室进行燃烧产生高温烟气 成为主要热源动力 高温烟气交换 高温烟气随后进入余热锅炉 在余热锅炉内烟气与锅炉的受热面 进行换热产生 6 5MPa 495 的过热蒸汽 余热锅炉通过烟道与二燃室连接形成一个整体 二燃室排出的高温烟气余热 经 气水热转换成过热蒸汽 过热蒸汽约 495 通过蒸汽配汽管道系统进入发电汽轮机组 精品文档 15欢迎下载15欢迎下载15欢迎下载15欢迎下载15欢迎下载15欢迎下载15欢迎下载 余热锅炉技术参数如下 型 式 立式 额定蒸发量 55t h 过热蒸汽压力 6 5MPa g 过热蒸汽温度 495 给水温度 104 过热汽温调节方式 喷水式减温器 2 4 22 4 2 汽轮发电机组选择汽轮发电机组选择 由余热锅炉产生的高温蒸汽通过管道引入汽轮机进行热能转化机械能的工作 由 汽轮机在高温过热蒸汽作用下 推动发电机动转 把机械能转化为电能输出 另外 经抽汽轮机抽汽装置 抽取少量过热蒸汽 导入除氧器进行热力除氧 汽轮机做功后的蒸汽 由 6 2MPa 额定工作压力 降至 15KPa 温度由 485 降至 约 54 此时过热蒸汽变化为饱和蒸汽 经空冷装置进行冷却 冷凝水经凝结泵打入 除氧器 经热力除氧后 再通过给水泵打入余热锅炉的进水管口 多次循环使用 根据汽水及能量平衡计算选择主机设备型号 参数及主要技术规范如下 1 汽轮机 型式 中压 单轴 凝汽式水冷汽轮机 凝汽器冷却方式 水冷式冷却系统 额定转速 3000r min 旋转方向 从机头往发电机方向看为顺时针方向 额定功率 18MW 进汽压力 6 2MPa 进汽温度 485 额定排汽压力 15KPa 给水回热级数 2 级 1 除氧 1 低加 2 发电机 发电机冷却方式 空气冷却 有功功率 18MW 精品文档 16欢迎下载16欢迎下载16欢迎下载16欢迎下载16欢迎下载16欢迎下载16欢迎下载 额定电压 10 5kV 额定电流 1237A 额定转速 3000r min 频率 50Hz 冷却方式 空气冷却 2 4 32 4 3 热力系统热力系统 本项目安装两台额定功率 18MW 凝汽式汽轮机 三台 666t d 垃圾焚烧炉配三台 55t h 的余热锅炉 基于电厂的布置形式 以及系统简单 工作安全可靠 便于调度灵活 便于切换 便于维修 安装 扩建 以及投资费和运行费最少的设计原则考虑 热力系统中主要 系统拟定如下 2 4 3 12 4 3 1 主蒸汽系统主蒸汽系统 主蒸汽系统采用母管制系统 三台焚烧炉配三台余热锅炉对两台汽轮机供汽 余 热锅炉接母管处设分段门 运行时将分段门打开 通过母管向汽轮机供汽 2 4 3 22 4 3 2 给水系统给水系统 低压给水系统采用单母管制 低压给水按给水泵分段 高压给水系统采用单母管 分段制 即给水泵出口接在同一母管上 主凝结水系统采用单元制 两台凝结水泵对 一台汽轮机 2 4 3 32 4 3 3 汽机回热系统汽机回热系统 汽机回热系统采用 1 除氧 1 低加 的 2 级非调整抽汽回热系统 除氧器加热系统采用第二级抽汽 设有加热蒸汽母管 以满足除氧器用汽的需要 2 4 3 42 4 3 4 补充水系统补充水系统 锅炉补水为二级除盐水设置两台除盐水泵 一运一备 经除盐水泵升压后直接补 入除氧器 并设有除盐水母管和锅炉上放水母管 2 4 3 52 4 3 5 锅炉排污系统锅炉排污系统 本期项目设一台 7 5m3的定排 各台炉定期排污通过定排母管接入定期排污扩容 器 设一台 3 5m3的连续排污扩容器 连续排污扩容器的二次蒸汽接入除氧器 精品文档 17欢迎下载17欢迎下载17欢迎下载17欢迎下载17欢迎下载17欢迎下载17欢迎下载 2 4 3 62 4 3 6 全厂疏放水系统全厂疏放水系统 本期项目设一台 0 75m3的疏水扩容器及一台 20m3的疏水箱 除汇集全厂管道及设 备正常的疏水外 尚考虑除氧器的溢放水 疏水箱内的水通过疏水泵送入高压除氧器 设置两台疏水泵 一运一备 2 4 3 72 4 3 7 工业水系统工业水系统 本期工业水系统采用开式系统 汽机冷油器 发电机空冷器 给水泵轴承等设备 的冷却水直接由循环水供水管供给 冷却水排水采用压力排水 2 4 3 82 4 3 8 汽轮机冷却系统汽轮机冷却系统 根据哈尔滨市的供水条件 汽轮机的排汽冷却系统采用空冷方式 即汽轮机排出 的 15KPa 饱和蒸汽进入空冷装置中 用空气换热冷却 同时发电机的空气冷却器 冷油器采用循环水冷却 2 4 42 4 4 发电电气系统发电电气系统 2 4 4 12 4 4 1 电气主结线电气主结线 电厂的两台 18MW 发电机的出口电压为 10 5kV 设发电机电压母线 10 5kV 母线 采用单母线接线形式 10 5kV 电压等级的配电装置采用 KYN28A 12 型中置式高压开关 柜 在发电机电压母线上接入容量为 20000KVA 电压等级为 35 10 5kV 的电力主变压 器升压到 35KV 系统 发电厂拟以 35KV 并网线一回与就近的 35KV 变电站联网 35KV 系统为单母线接线 2 4 4 22 4 4 2 厂用电接线厂用电接线 厂用电系统采用照明和动力共用的 380 220V 三相四线制中性点直接接地系统 厂 用电采用 380 220V 动力照明合用的三相四线制中性点直接接地系统 按机单元对应分 两段 将辅助车间的用电负荷和主厂房厂用负荷一起考虑 这时每段设一台 1600kVA 的低压厂用变压器 由相应的 10 5KV 高压母线引接 另设一台 1600kVA 的低压厂用备 用变压器 由 10 5KV I 段母线引接 当任何一台厂用工作变压器故障时 备用变压 器则自动投入运行 2 4 4 32 4 4 3 电气布置电气布置 按 小型火力发电厂设计技术规程 GB50049 2011 本项目 10kV 配电采用屋内 配电装置 布置于汽机房的旁边 精品文档 18欢迎下载18欢迎下载18欢迎下载18欢迎下载18欢迎下载18欢迎下载18欢迎下载 不另设主控综合楼 将电气控制室和机炉控制室合并 布置于中央集中控制室 设置在电气设备间的运转层 低压厂用配电装置及低压厂用变压器 布置于电气设备间 2 4 4 42 4 4 4 主要设备选择主要设备选择 由于未接到系统资料 暂按 35KV 系统的短路电流不超过 31 5kA 来考虑 升压主变压器 S11 20000 35 38 5 2X2 5 10 5kV Uk 8 Yn d11 低压厂用变压器 SCB10 1600 10 5 10 5 2X2 5 0 4 0 23kV Uk 8 D yn11 35KV 开关柜 KYN28A 24 型铠装移开式金属封闭开关柜 配真空断路器 10KV 开关柜 KYN28A 12 型铠装移开式金属封闭开关柜 配真空断路器 380 220V 低压配电柜 GCS 型低压抽出式开关柜 2 4 4 52 4 4 5 电气二次线电气二次线 2 4 4 5 12 4 4 5 1 直流系统 直流系统 本项目直流系统采用微机高频开关电源系统 直流电源电压为 220V 蓄电池容量 400Ah 直流系统接线采用单母线分段 带一套铅酸免维护蓄电池 两套充电装置 2 4 4 5 22 4 4 5 2 二次线公用部分二次线公用部分 本项目中央信号采用微机监控装置 同期装置全厂公用一套微机自动准同期装置 2 4 4 5 32 4 4 5 3 控制 信号 测量和保护部分控制 信号 测量和保护部分 本项目采用综合自动化控制保护系统 发电机 主变压器 厂用变压器 10KV 母 线设备及线路 35KV 系统等 均采用微机监控保护 该系统由中心计算机 微机保护 及监控装置机箱和通讯网络 网络控制器等设备构成 该系统包括遥控 遥测 遥信 功能以及独立的微机保护 计算机监控系统采用开放 分层分布式网络结构 整个系 统分成站控层和间隔层 计算机监控系统组态灵活 具有较好的可维修性和可扩性 计 精品文档 19欢迎下载19欢迎下载19欢迎下载19欢迎下载19欢迎下载19欢迎下载19欢迎下载 算机系统应采取有效措施 以防止由于各类计算机病毒侵害造成系统内存数据丢失或 系统损坏 计算机监控系统完成对整个发电厂网络及厂用电部分电气设备的监测 控 制 保护及远动信息传送等各种功能 以满足各种运行工况的要求 各类设备及线路按规程配置保护装置 精品文档 20欢迎下载20欢迎下载20欢迎下载20欢迎下载20欢迎下载20欢迎下载20欢迎下载 第三部分第三部分 公用设施部分公用设施部分 3 13 1 总平面规划布置总平面规划布置 3 1 13 1 1 平面布置原则平面布置原则 总平面布置在满足生产工艺流程 遵守消防安全 符合交通运输条件及卫生要求 前提下 结合当地地形地貌 风向等自然条件综合考虑 统一布置 力求做到紧凑合 理 节约用地 节省投资 有利生产和方便管理 3 1 23 1 2 厂内道路和路面结构厂内道路和路面结构 考虑到消防及运输要求 沿围墙及主厂房周边设置环形道路 路宽 8 米 路面内 缘最小转弯半径为 9 米 路面结构为混凝土 满足防火规范的要求 3 1 33 1 3 防护设施及绿化防护设施及绿化 为使职工有一个良好的工作环境和劳动生活条件 改善厂区及周围环境 除设备 上采取必要措施外 厂区的绿化美化也是不可缺少的关键环节 本期项目绿化美化的 原则是 结合电厂生产工艺要求以及风向要素 做到点面结合 高低错落 重点突出 不留空余 3 23 2 建筑结构建筑结构 3 2 13 2 1 总述总述 本项目主要包括以下建 构 筑物 1 主厂房 2 烟囱 3 化学水车间 4 办 公楼 辅楼 5 电气间 集控室 6 除氧间 7 汽机房 8 消防水池 9 机力塔 10 综合水泵房 11 门卫等附属建筑物 主厂房部分的垃圾池 污水处理站及焚烧 锅炉建筑物采用钢筋混凝土框排架结构 其余建筑物均采用钢结构 该项目建筑群平 面布置合理 使用方便 具体详见总平面图 精品文档 21欢迎下载21欢迎下载21欢迎下载21欢迎下载21欢迎下载21欢迎下载21欢迎下载 3 2 1 13 2 1 1 设计依据设计依据 1 工艺专业提出的技术条件及总平面布置图 2 根据当地的水文 地质 气象资料 3 中华人民共和国现行的规程规范及建筑技术措施 3 2 1 23 2 1 2 设计原则设计原则 1 充分利用现有场地条件 根据实际情况 合理确定建筑物的平面造型 2 在满足基本使用功能的前提下 遵循平面布局简洁 结构合理 立面造型美观且 体现出当地风情 立面设计与周围厂房相互协调风格统一 3 建筑 结构设计严格执行中华人民共和国有关技术规范和标准 积极推广应用先 进 成熟 适用的新技术 新工艺 新设备 提高建设水平 4 主要建筑物耐久年限为 50 年 耐火等级为二级 所有建筑物抗震设防烈度均按 照当地标准执行 屋面防水等级为 级 精品文档 22欢迎下载22欢迎下载22欢迎下载22欢迎下载22欢迎下载22欢迎下载22欢迎下载 3 2 23 2 2 主要建筑物特征及结构形式主要建筑物特征及结构形式 1 主厂房 主厂房是该项目中主要的建筑物之一 框架结构 室内外高差为 0 3m 建筑总高度为 30 3m 功能主要分为余热锅炉间 焚烧炉间 垃圾池 空压机 房 污水处理站 屋面为卸料平台 结构形式如下 污水处理站 垃圾池 焚烧炉间为钢筋混凝土框架剪力墙结构 屋面采用轻型钢 屋架结构 基础采用桩承台形式 余热锅炉间为钢结构排架 屋面形式为大型空间网架 基础采用桩承台形式 余热锅炉基础采用桩筏板形式 主厂房地基处理方法根据当地经验执行 本方案未考虑 投资工程量未列入估算 内报价 2 烟囱 烟囱为 120m 多管式钢筋混凝土烟囱 烟囱出口直径为 3 5m 烟道入口数量三个 烟囱标志用红色和白色相间的水平色标漆涂刷 基础采用桩承台形式 3 汽机房 电气间 化学水车间 除氧间 集中控制室及办公辅楼 汽机房 电气间 化学水车间 集中控制室 除氧间为钢结构体系 室内外高差 为 0 3m 建筑总高度 18 800m 平面布局呈长方形 结构形式为钢结构框架 排架结 构 基础采用桩承台形式 地基处理方法根据当地经验执行 同主厂房 4 机力塔 机力塔基础为地下钢筋混凝土水池 室内外高差为 0 15m 平面布局呈长方形 基础选用柱下筏板基础 地基处理方法根据当地经验执行 5 综合水泵房 综合水泵房为地上一层钢结构房屋 室内外高差为 0 30m 建筑占地面积为 108 00 m2 总建筑面积为 108 00m2 平面布局呈长方形 结构形式为钢结构框架体系 基础选用柱下桩承台形式 地基处理方法根据当地经验执行 3 2 33 2 3 建筑立面设计建筑立面设计 在建筑外形的处理上重点没有放在烦琐的细部 而是追求了外形的简洁 由色彩 精品文档 23欢迎下载23欢迎下载23欢迎下载23欢迎下载23欢迎下载23欢迎下载23欢迎下载 和线条来实现整个建筑群的协调统一 整个建筑的墙面装修材料选用上 均采用外墙涂料 节约了成本 也使整个建筑 更具整体性 总之整个建筑群色彩明快 富有时代特征 3 2 33 2 3 防火设计防火设计 主厂房 汽机房 电气间 化学水车间 集中控制室火灾危险性为丙类 耐火等 级为二级 所有构件耐火极限不低于 2 5h 3 2 43 2 4 节能设计节能设计 1 外墙保温隔热拟采用粘贴挤塑聚苯板外保温方式 2 屋顶保温隔热拟采用粘贴挤塑聚苯板外保温方式 3 外门 窗保温隔热 本单体建筑中采用单框双玻 中空玻璃塑钢门 窗以满 足节能要求 3 2 53 2 5 采光采光 天然光是一种无污染 可再生的天然优质光源 具有照度均匀 无眩光 持久性 好等特点 面对能源危机 环境污染等问题 天然光在现代建筑中越来越受到重视 本项目充分利用天然光的这一丰富资源 设计出合理的窗口形式 适当的窗口面积 恰当的窗口位置以及采取必要的采光设施使室内获得一个良好的采光环境 在保证光 的方面 亮度分布上能满足室内作业 办公等要求的基础上 有效的节约室内照明能 耗 3 2 63 2 6 使用要求使用要求 在使用期间 对建筑物和管道应进行维护和维修 并应确保所有防水措施发挥有 效作用 防止建筑物和管道的地基浸水 3 33 3 水处理水处理 3 3 13 3 1 锅炉化学水处理部分锅炉化学水处理部分 3 3 1 13 3 1 1 锅炉补给水的水质要求锅炉补给水的水质要求 精品文档 24欢迎下载24欢迎下载24欢迎下载24欢迎下载24欢迎下载24欢迎下载24欢迎下载 根据中华人民共和国国家标准 火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准 GB T12145 2008 的要求 锅炉给水质量标准 6 5MPa 495 硬度 2 mol L 溶氧 15 g L 铁 50 g L 铜 10 g L 油 1 mg L PH 25 8 8 9 2 二氧化硅 保证蒸汽中 SiO2含量符合标准 3 3 1 23 3 1 2 水源的水质要求水源的水质要求 本项目使用的水源水质资料不详 但本设计要求项目建设方提供的水源水质的最 低标准必须满足厂区循环冷却水和工业用水的水质指标要求 循环冷却水及工业水的 水质指标要求见下表 循环冷却水水质标准 CJJ90 2009 表 11 2 8 序号项目标准值备注 1pH 6 5 9 5 2SS mg L 20 3Ca2 mg L 30 200 4Fe2 mg L 0 5 5 铁和锰 总铁量 mg L 0 2 0 5 6Cl mg L 1000 7SO42 mg L 1500SO42 Cl 硅酸 mg L 175 8 Mg2 与 SiO2 的乘积 mg L 15000 9 石油类 mg L 5 10 含盐量 S cm 1500 11 总硬度 以碳酸钙计 mg L 450 12 总碱度 以碳酸钙计 mg L 500 13 氨氮 mg L 1 14S2 0 02 15 溶解氧 10 其中的铵离子转化为游离氨 然后送入吹脱塔以喷淋和鼓风吹脱方式去除游 离氨 吹脱塔内设漩流板 渗滤液经预沉提高 PH 值后流入循环水池 用泵抽送至吹 脱塔顶部进行喷淋布水 通过在吹脱塔后部安装的两台鼓风机强制将空气流自下而上 流经漩流板并与水逆流接触 从循环蓄水池用泵抽水至吹脱塔 控制一定的循环比 精品文档 34欢迎下载34欢迎下载34欢迎下载34欢迎下载34欢迎下载34欢迎下载34欢迎下载 鼓风机吹送空气 同时 将循环水池进行综合设计为氨吹脱池 进一步确保氨的高去 除率 经过吹脱之后剩余的少量氨氮进入后续的厌氧 好氧工艺 通过厌氧作用 好 氧单元中设置的硝化与反硝化过程 进一步的去除水中的氨氮 达到排放标准 3 53 5采暖通风采暖通风 3 5 13 5 1 采暖热媒及热源采暖热媒及热源 全厂各建筑物设采暖设施 为满足采暖系统要求 厂区设集中采暖加热站 该采 暖加热站布置于汽机房 0 00 米层 加热站内布置一套汽 水加热系统 加热热源由汽 轮机抽汽供给 汽 水加热系统供采暖热媒为 95 70 的热水 本期加热系统供汽机房 及厂区各生产建筑物 辅助和附属生产建筑物采暖 设计容量为 1 2MW 耗汽量为 1 6t h 加热站选用一台汽 水换热器 汽 水换热器的换热量为 1 2MW 蒸汽经汽 水换 热器换热后凝结 部分凝结水作为采暖系统补充水 其余凝结水回热机专业 此外 选用两台 IRG80 200B 型离心泵作为热网循环水泵 每台水泵流量为 50m3 h 扬程为 36m 一台运行 一台备用 选用两台 IRG32 160 型离心式泵作为系 统补水泵 水泵流量为 2 95 m3 h 扬程为 28m 一台运行 一台备用 热水系统的定 压方式为补水泵变频定压 定压点设在循环水泵的旁通管上 定压压力 0 23Mpa 补 水泵由变频调速柜控制补水量 3 5 23 5 2 主厂房采暖主厂房采暖 主厂房采暖负荷按 0 18MW 考虑 采暖热媒采用 95 70 热水 采暖热水接自采暖 加热站 主厂房采暖设备采用暖风机 热风幕和散热器联合运行 其余各建筑物采用散热 器采暖 3 5 33 5 3 主厂房通风主厂房通风 主厂房的通风采用自然进风 屋顶通风器自然排风的通风方式 主厂房进风由零 米层及运转层侧窗进入室内 经主厂房屋顶通风器排至室外 换气次数为 6 次 小时 精品文档 35欢迎下载35欢迎下载35欢迎下载35欢迎下载35欢迎下载35欢迎下载35欢迎下载 除氧器间通风采用自然进风 机械排风的通风方式 3 5 43 5 4 其它房间通风其它房间通风 各药间 化验室 变压器室及配电室等房间均采用自然进风 玻璃钢轴流风机机 械排风的通风方式 室内空气不循环 3 5 53 5 5 集中控制室和电子设备间空调集中控制室和电子设备间空调 集中控制室和电子设备间室设分体空调 同时设置新风换气机 以满足空调房间 的温湿度要求 标准 控制室和电子设备间设置独立防火排烟设施 当控制室和电子设备间发生火灾时 消防中心能及时关闭各防火阀和空调机组 以防止火势蔓延 灭火结束后 可打开排 烟风机排除室内烟气 排烟风机与排烟风口连锁 各房间室内空气参数 夏季冬季 房间名称 温度 相对湿度温度 相对湿度 主厂房 5 汽机间 5 电气控制室 26 160 7020 160 70 配电室 35 变压器间 40 各化验间 18 办公间 18 精品文档 36欢迎下载36欢迎下载36欢迎下载36欢迎下载36欢迎下载36欢迎下载36欢迎下载 第四部分第四部分 热工控制系统热工控制系统 4 14 1 热工自动化功能概述热工自动化功能概述 4 1 14 1 1 主要系统特点主要系统特点 1 机组带基本负荷 并具有一定的变负荷运行能力 采用母管制定压运行 2 主给水系统采用母管制 机组配置是三台电动给水泵 两运一备 3 除氧器采用定压运行方式 4 除灰系统机械式除灰变频运行方式 5 化学水处理系统采用反渗透处理系统运行方式 4 1 24 1 2 热工自动化设计范围热工自动化设计范围 本专业设计范围为主厂房内 辅助车间设备和工艺系统的测量控制 焚烧及余热锅炉部分的控制 汽轮发电机组的控制 除氧给水系统的控制 化学补充水系统的控制 循环水 工业水的控制 4 24 2 控制系统热工自动化水平控制系统热工自动化水平 4 2 14 2 1 热工自动化水平控制方式及自动化水平热工自动化水平控制方式及自动化水平 垃圾焚烧电厂自动化水平是通过控制方式 控制室布置 控制系统的功能及配置 电厂运行监控模式以及主辅机可控性等多方面综合体现 本项目焚烧炉 余热锅炉 汽轮机 发电机共用一个集中控制室 锅炉 汽机 除氧给水系统等共用一套 DCS 系统 通过这套系统的分散控制系统 实现各设备功能 控制 其自动化水平达到运行人员在集中控制室内能够完成机组正常运行的全部监控 精品文档 37欢迎下载37欢迎下载37欢迎下载37欢迎下载37欢迎下载37欢迎下载37欢迎下载 功能 并在少量现场人员的配合下 实现机组的启停操作和事故状态下的有关处理 通过上述功能 垃圾焚烧处理基本达到较高的自动化水平 能在少量就地操作和 巡回检查配合下 在中央控制室由分散控制系统实现对垃圾焚烧线 垃圾热能利用及 辅助系统的集中监视 分散控制 并在垃圾焚烧的自动化控制系统中 设置独立于分 散控制系统的紧急停车系统 确保各类工艺的安全运行 4 2 24 2 2 自动化对负荷的适应性自动化对负荷的适应性 4 2 2 14 2 2 1 本项目采用主要控制系统 1 以微处理器为基础集散型控制系统 DCS DCS 的主要功能包括 机组的数据 采集系统 DAS 模拟量控制系统 MCS 机组辅机程控系统 SCS 和锅炉 焚烧炉 余热炉 下同注 炉膛安全系统 FSSS 2 汽机本体参数监视配套专用系统 TSI 3 汽机保护采用专用快速系统 ETS 4 独立于主控 DCS 系统的锅炉炉膛安全紧急停车系统 配置后备专项操作系统 柜 4 2 2 24 2 2 2 设备工艺系统的自动化系统设计 是以满足整个工艺系统安全经济运行为前 提 中央控制室内运行组织按主导工艺操作员设岗 运行人员在控制室内通过操作员 站 实现机组启 停和正常运行 监视 调整 以及机组运行异常与事故工况的处理 4 2 2 34 2 2 3 控制盘型式 设置原则控制盘型式 设置原则 本项目控制室内运行以 DCS 操作台为中心 设两块后备控制盘 专用汽机保护柜 ETS 与后备盘并列放置 2 2 3 12 2 3 1 本项目控制室内原则上设置少量的二次仪表和关键后备