垃圾焚烧发电厂可行性研究报告

无锡XX环保热电工程可行性研究报告XX有色工程设计研究总院二四年六月DF7232004工程无锡XX环保热电工程可行性研究报告XX有色工程设计研究院院长院工程主管院总工程师院副总工程师项目总设计师二八年六月参加专业及人员专业审定审核专业负责人主要设计者焚烧净化热力电力仪表总图建筑结构通风给排水环保技经概算目录第一章总论111概述112项目建设的必要性213主要技术原则和指导思想414综合技术经济指标615主要结论7第二章城市生活垃圾概况821无锡市社会经济概况822无锡市生活垃圾处理现状823生活垃圾的产生量及预测924生活垃圾的特性及热值预测10第三章热负荷1331供热现状1332热负荷1333热用户热负荷14第四章垃圾焚烧处理工艺技术方案1541城市垃圾处置技术综述1542国际上生活垃圾焚烧技术状况和炉型比较1743国内垃圾处理技术发展和应用现状2144本工程焚烧炉型的确定2345焚烧炉容量确定和系统要求2446主要设计参数26第五章建厂条件2751厂址概述2752气象条件2753工程地质2754交通运输2855水源2856接入系统2957垃圾供应2958辅助及点火燃料供应29第六章工程设想3061总平面布置3062垃圾焚烧3463烟气净化3864余热利用4765灰渣处理5066给排水5267化学水处理5968辅助及点火燃料6069自动控制61610电气64611土建66612通风、空调及除尘71第七章环境保护7471设计依据7472环境概况7473主要污染物及其治理措施7674环境影响分析7975环境管理与监测8076环保投资81第八章劳动安全卫生8281设计依据8282职业危害因素分析8283劳动卫生设计8284安全防范措施8485预期效果85第九章节能与消防8691节能8692消防86第十章工程实施与建设工期88101工程实施88102建设工期88第十一章投资估算90111工程概况90112编制原则及依据90113专业投资分析91114总估算92115综合估算94116其它费用计算表99第十二章技术经济100121概述100122组织机构及劳动定员103123项目总投资及资金筹措105124生产成本及费用计算106125损益计算108126财务评价110127不确定性分析111128综合评价113附表主要设备一览表附件1江苏省发展和改革委员会文件苏发改投资发200491号省发改委关于无锡双河尖热电厂垃圾焚烧热电项目建议书的批复；2无锡市发展计划委员会锡计资（2004）第72号文件关于转发省发改委省发改委关于无锡双河尖热电厂垃圾焚烧热电项目建议书的批复的通知；3无锡市双河尖热电厂编制的无锡市双河尖热电厂垃圾焚烧热电联产改造项目建议书4无锡市人民政府锡政会纪200438号关于无锡市地方电力公司垃圾焚烧发电厂选址评审会议纪要；5无锡市规划局文件锡规市政选（2004）第036号建设项目选址意见书；6项目所在地环保部门意见；7委托可行性研究报告编制书；8无锡XX热电有限公司文件锡惠电发2004第6号同意XX环保热电供净化水、发电机接入升压系统、蒸汽收购的要求；9关于接纳XX垃圾焚烧发电厂飞灰安全填埋处理的协议；10关于无锡XX环保热电有限公司灰渣处理意见书。附图序号图纸名称图号1地理位置图DF723000112总平面布置图（第一方案）DF723000123总平面布置图（第二方案）DF723000134垃圾焚烧流程图DF723000145烟气净化系统工艺流程图DF723000156热量平衡图DF723000167原则性热力系统图DF723000178化学水处理原则性系统图DF723000189干煤棚及输煤系统图DF7230001910物料平衡图DF72300011011主接线系统图（方案一）DF72300011112主接线系统图（方案二）DF72300011213DCS主监控系统图DF72300011314联合厂房000平面布置图DF72300011415联合厂房运转层平面布置图700DF72300011516联合厂房剖面布置图DF72300011617污水处理站工艺流程图DF723000117项目名称无锡XX环保热电工程承建单位无锡市地方电力公司第一章总论11概述111设计依据（1）江苏省发展和改革委员会文件苏发改投资发200491号省发改委关于无锡双河尖热电厂垃圾焚烧热电项目建议书的批复；（）无锡市发展计划委员会锡计资（2004）第72号文件关于转发省发改委省发改委关于无锡双河尖热电厂垃圾焚烧热电项目建议书的批复的通知；（）无锡市双河尖热电厂编制的无锡市双河尖热电厂垃圾焚烧热电联产改造项目建议书（4）无锡市人民政府锡政会纪200438号关于无锡市地方电力公司垃圾焚烧发电厂选址评审会议纪要（5）无锡市地方电力公司致XX有色工程设计研究总院市政和环境分院的可行性研究报告设计委托书；112项目概况无锡市地处长江三角洲,坐落在太湖之滨,东邻上海、西接南京、南靠浙皖、北依长江，经济发达、交通方便。无锡是XX近代民族工商业的发祥地，是全国15个经济中心城市之一，综合实力强、投资环境优。无锡市下辖崇安、南长、北塘、滨湖、惠山、锡山和新区，江阴、宜兴二个县级市。惠山区位于无锡市城北，由原锡山市撤市设区而来,北邻江阴、西靠武进、东与锡山区、崇安区接壤，南接滨湖区。全区总面积3288KM2，户籍人口373万，外来人口94万左右，惠山区辖10个建制镇，其中省级重点中心镇2个，已建成1个省级经济开发区、9个镇级工业园区。2001年惠山区实现GDP13230亿元，人均35450元。双河尖热电厂位于无锡市城区西北部的运河旁，是无锡市属热电厂之一，于1985年正式投产。根据无锡市城市供热规划和环卫规划，该厂拟实施垃圾焚烧热电联产改造工程，省发改委批复的项目建设规模为日处理生活垃圾1200T。由于双河尖热电厂位于城区内，发展空间小，征地拆迁工程量大，难以实现工程进度，不能满足日趋增多的垃圾处理的需要。无锡市人民政府以锡政会纪200438号文，认可该项工程移地到XX热电厂的场地内建设。XX热电厂位于惠山经济开发区西侧的仓桥头,西邻锡澄运河、东为倪家湾村、北为农田、南靠元丰机械,厂址南边有沪宁高速公路和锡玉公路通过。厂区总占地面积2686HA,规划容量为225MW2135MW。目前，XX热电厂一期工程正在实施，二期工程正作前期准备。根据XX热电厂总平面布置，东南角尚有一快空地，可作为垃圾焚烧热电厂建设用地。在该处建厂可充分利用XX热电厂的取水、净化水、运煤、供热、上网等生产设施和食堂、浴室、宿舍、办公、化验等生活及辅助生产设施，该处交通方便又处于热负荷中心，有利于建设成为焚烧垃圾的环保热电厂。12项目建设的必要性121城市生活垃圾处理现状无锡市区2002年底总人口21592万人，另有外来常住人口约43万人，日产垃圾约2000T。随着城市现代化建设的发展和人民物质生活水平的日益提高，垃圾产量逐年增多，根据环卫部门的预测，2005年日产垃圾约2622T，2010年市区垃圾日产量达2945T。目前，全市已建成垃圾中转站152座，居民小区、企事业单位和经营门市的生活垃圾及道路的清扫垃圾收集后，经中转站汇集压缩，运往桃花山垃圾卫生填埋场。桃花山填埋场于1994年建成,填埋区面积205HA,总库容462万M3,设计填埋量4336万T，设计日填埋量810T，终期1380T，预计使用年限为2010年。桃花山填埋场作为全市唯一的生活垃圾填埋设施，已不能适应城市生活垃圾逐年增长的需要，在江南水乡、太湖之滨的无锡市再寻找另一个填埋场是十分困难的，应尽快采取措施分流城市垃圾，把桃花山填埋场作为最终废弃物的填埋场所。122建设的必要性随着国民经济的发展和人们生活水平的提高，每天源源不断大量产生的生活垃圾，已日益成为一个污染环境、困扰人类的社会问题。我国历年堆存的垃圾量高达40多亿吨，侵占土地5亿多平方米，有200多座城市陷入生活垃圾的包围之中。按照可持续发展战略的基本要求，选用技术可靠、经济适用、环境达标的处理技术，从根本上实现我国生活垃圾无害化、减量化、资源化的治理目标，真正做到化害为利，变废为宝是一项重要的社会发展战略任务。垃圾焚烧发电是二十世纪中期发展起来的一项高科技垃圾处理技术，既可以对垃圾进行无害化、减量化处理，又可以利用垃圾焚烧产生的蒸汽供热、发电，实现废弃资源的综合利用，既防止了垃圾的污染，保护了环境，又发电供热，带来经济效益。无锡市桃花山垃圾填埋场的剩余容量已不能满足城市不断产生的生活垃圾的需要，新建一个卫生填埋场需要较大的投资和经营费用，同时在无锡市难以找到第二个更大的填埋场。在国外，特别是经济发达国家早已采用垃圾焚烧发电处理技术。在国内，1988年深圳建成了第一个垃圾焚烧厂。在世纪之交，国内纷纷兴建垃圾焚烧厂，现已建成投产的有广东珠海、浙江宁波、上海浦东、绍兴城东，哈尔滨、河南荥阳、安徽芜湖等项目。垃圾焚烧技术有的从国外引进，有的国内自行开发，由中科院、浙大、清华等单位相继开发的循环流化床燃烧技术，具有燃烧效率高、负荷调整范围宽、垃圾燃尽率高、污染排放低的特点，由于用煤作为辅助燃料，更适合我国国情。目前，无锡益多环保热电公司在市区南部的新安镇正在建设日处理800T000T的垃圾焚烧发电厂。按照城市环卫规划，在市区北部应再建设一座垃圾发电厂，用于处理无锡市北部的城市生活垃圾。这样，无锡市北部、南部和西部都有生活垃圾处理设施，构成合理格局，共同处理全市的生活垃圾。无锡市为了加强“两个率先”步伐，推进特大城市建设进程，坚持人与自然和谐发展，真正建成“国家环境保护模范城市”，走可持续发展之路，保持“旅游胜地、投资福地”的美誉，建设市区北部的XX环保热电（双河尖热电厂垃圾焚烧热电联产移地改造）项目是非常适时，完全必要的。13主要技术原则和指导思想131主要编制依据（1）江苏省发展和改革委员会文件苏发改投资发200491号省发改委关于无锡双河尖热电厂垃圾焚烧热电项目建议书的批复；（2）无锡市双河尖热电厂编制的无锡市双河尖热电厂垃圾焚烧热电联产改造项目建议书（3）GB184852001生活垃圾焚烧污染控制标准（4）建设部、国家计委批发的城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准（5）GB5004994小型火力发电厂设计规范（6）国发199636号关于进一步开展资源综合利用的意见（7）国家经贸委2000660号资源综合利用电厂（机组）认定管理办法（8）财税2001198号关于部分资源综合利用及其它产品增值税政策问题的通知132主要设计原则设计坚持“确保焚烧、环保达标、综合利用、控制投资、提高效益”的原则，建设一座技术先进、运行可靠、无二次污染、效益良好的垃圾焚烧热电综合利用工程。（1）工程按日处理1200T生活垃圾设计。（2）选用华光锅炉股份有限公司开发的、通过鉴定的、以煤作辅助燃料的循环流化床垃圾焚烧炉。本期工程选用3台日处理400T、产汽58T/H的垃圾焚烧炉。（3）烟气净化采用半干法、活性炭吸附加布带除尘的处理系统，烟气排放严于国家标准。（4）余热用于供热、发电，选用C1249/0981抽汽机组和B1249/098机组各1台，利用做功发电后的蒸汽供热。（5）炉渣含C5000KJ/KG时不需添加辅助燃料从无害化角度,垃圾中可生物降解有机物10,从肥效出发应40最终处置虽无需另外最终处置，但量大。仅灰渣需作填埋处理，约为初始量的1020。非堆肥物需作填埋处理,为初始量的2025。产品市场可回收沼气发电。能产生热能或电能。建立稳定的堆肥市场较困难建设投资1525万元/T进口设备5060万元/T国产设备2030万元/T1015万元/T资源回收无现场分选回收实例，但有潜在可能。前处理工序可回收部分原料,但取决于垃圾中可利用物的比例前处理工序可回收部分原料,但取决于垃圾中可利用物的比例地表水污染有可能，但可采取措施减少可能性。在处理厂区无，在炉灰填埋时，其对地表水污染的可能性与填埋相仿。无地下水污染有可能，虽可采取防渗措施,但仍然可能发生渗漏。与灰渣的处置方式有关，处置不当有可能无大气污染有，但可用覆盖压实等措施控制可以控制达标。有轻微气味，污染指标超标可能性不大。土壤污染限于填埋场区无需控制堆肥制品中重金属含量管理水平一般高较高从表41可见，对于沿海地区经济比较发达的城市，特别是江南地区、人口密度大，地下水位高，由于垃圾填埋场占用场地较大，选址困难的状况将日趋严重，应考虑采用焚烧处理。42国际上生活垃圾焚烧技术状况和炉型比较421国际上生活垃圾焚烧技术状况国外垃圾焚烧供热发电，工艺流程大同小异，主要差别在于焚烧炉结构各不相同。而不同炉型的焚烧厂也仅是焚烧炉本体部分有较大的差别，多数采取原生垃圾直接焚烧的方式，少数主要在美国和日本采用专门制备的垃圾衍生燃料后焚烧。目前国外用于生活垃圾直接焚烧的有炉排炉、回转窑炉和流化床炉。422焚烧炉型比较目前世界上应用于处理固体废物的焚烧炉按燃烧反应过程可分为直接焚烧和热解气化焚烧；按燃料运动和气固混合方式可分为机械炉排炉、回转窑炉和流化床炉等。目前处理生活垃圾应用最广的为机械炉排炉，其次为流化床炉，热解气化焚烧所占比例较小，主要用于处理工业垃圾。4221机械炉排炉机械炉排炉是发展最早,应用历史最长的焚烧炉。如下图41所示。机械炉排炉垃圾燃烧反应过程是以堆积形态在炉排上进行的,并随炉排移动,反应所需空气以较小的风速穿过垃圾料层，不吹起料层。机械炉排炉垃圾和空气接触状况较差,为改善其接触条件，提高垃圾的燃烬程度，研制出了多种结构形式往复式炉的机械炉排炉，如固定式炉排炉、移动图41炉排炉垃圾焚烧炉简图排炉、式炉排炉、多阶滚筒炉排炉等等。机械炉排炉对垃圾的形态和尺寸要求不高，生活垃圾不需分选破碎等预处理工序即可直接入炉焚烧，但机械炉排炉对垃圾的热值要求较高，垃圾水分含量高、热值低时，燃烧稳定性较差，翻搅不彻底时，焚烧不充分，排渣的热灼减量高。由于机械炉排炉发展历史长、技术成熟、可以直接焚烧原生垃圾，是目前世界上投入运行使用数量最多的一种焚烧炉。机械炉排焚烧炉的炉排是焚烧炉的核心部件；现代化的大型机械式炉排焚烧炉,炉排材料需用高级耐热合金钢，炉排加工精度和运动控制要求高，因此机械式炉排焚烧炉的投资和维修费都很高。4222回转窑式焚烧炉回转窑式焚烧炉是在圆柱形金属壳内砌筑耐火砖，水平安放稍有倾斜。通过炉体整体转动达到垃圾均匀混合并沿倾斜角度向出料端移动。回转窑式焚烧炉须配备二次燃烧室，垃圾在回转窑炉内分解产生可燃气体，其中未燃烧的可燃气体在二次燃烧室内达到完全燃烧。二次燃烧室一般需加辅助燃料才能正常运行，运行成本较高。图42所示。回转窑式焚烧炉多用于有机污泥等工业如垃圾或特种垃圾处理，用于42回转窑型垃圾焚烧炉简图焚烧生活垃圾的业绩较少。4223流化床焚烧炉流化床炉为近二十年间发展起来的技术，适用于燃烧劣质燃料，氮氧化合物NOX排放低，垃圾焚烧彻底，垃圾渗沥液可入炉回喷，越来越受到重视。（1）流化床炉的主要特点和优点炉排炉是利用炉排或滚筒的机械作用搅拌炉内垃圾，促进其燃烧。由于机械搅拌作用有限，因此很难做到燃烧完全。而流化床炉是在高速气流作用下，由气流驱动垃圾在炉膛内沸腾流动，同时气体与颗粒发生激烈碰撞混合，因而使其燃烧强度大大超过炉排炉和回转窑炉。流化床炉内存有相当于几十倍垃圾量的石英砂作为床料，其温度高达800以上，被用作热载体加热垃圾，可迅速干燥垃圾中的水分，平衡稳定炉内各部分的温度。由于垃圾和床料组成颗粒体系尺寸差别大，流化床内自动生成以固相燃烧为主的密相区即一次燃烧和以气相燃烧为主的稀相区即二次燃烧。密相区位于炉体下部,温度稍低,垃圾和床料在此翻腾混合，使垃圾干燥、点燃、气化和燃烧。稀相区位于炉体上部，通过补充二次空气后,未燃烬的气态物质继续燃烧,温度比密相区略高,确保焚烧彻底，并为破坏二恶英类物质的前体物提供所需要的温度和停留时间。在焚烧余热利用上，流化床除了可采用水冷壁、屏式换热面、尾部换热面外，还可以在密相区设置埋管换热面。利用埋管换热面作高温过热器，可以避免垃圾焚烧尾气对管壁的高温腐蚀，提高垃圾焚烧发电量，在相同的焚烧量下，485的蒸汽的发电量比400的蒸汽多20以上。另外可通过控制埋管传热量快速有效的控制密相区燃烧温度的波动。近年随着流化床垃圾焚烧炉在炉体结构和燃烧控制技术方面的不断改进与发展，不但燃烧彻底燃烧效率达到98以上，灰渣热灼减率低于1，且能有效控制氮氧化合物NOX、二氧化硫SO2、氯化氢HCL及二恶英类等二次污染物的产生。此外，在设备投资、运行成本、控制和维护方面也有许多优点。（2）流化床不同炉型的差异按流化床炉内气流速度的不同，可以将流化床分为鼓泡床和循环流化床。如图4344所示。鼓泡床的气流速度仅为床料颗粒初始流化速度UMF的数倍，一般2M/S左右；而循环流化床的气流速度则为床料颗粒终端流化速度UT的数倍，一般大于5M/S。高的气流速度对垃圾的燃烧非常有利一是可以加剧床料、垃圾和空气之间的混合；二是可直接提高气流的湍流强度，从而提高传热、传质和二次燃烧的强度；三是可使床料从流化状态进入循环状态，循环的床料可迅速平衡床内各部分主要是一次燃烧室和二次燃烧室的温度，使流化床内燃烧温度保持稳定，对降低污染物排放十分有利。图43鼓泡型流化床焚烧炉简图图44循环流化床焚烧炉简图此外，循环流化床不仅可以利用埋管作为换热和控制燃烧的手段，而且可以设置外置式换热器作为高温过热器，彻底隔绝烟气和过热管束的接触，从而完全避免高温腐蚀。423循环流化床具有的优势循环流化床燃烧技术是在鼓泡床基础上发展起来，具有更优异的性能，用于城市固体生活垃圾焚烧的优点可以概括为以下几个方面（1）燃料多变性适应性强城市固体生活垃圾作为燃料的最大特点就是它的多变性。居民的生活消费习惯、经济生活水平、生活垃圾收集方法、天气等因素都会影响城市固体生活垃圾的组成。不仅不同国家、不同城市的生活垃圾组成相差较大，就是同一城市也随季节、天气的不同而发生显著的变化。由于床料的巨大热容作用、床内混合剧烈及高负荷调节性能等特点使流化床较容易适应城市固体生活垃圾组成的多变性；同时易实现短时间的停炉压火，而且重新启动非常迅速。（2）燃烧效率高垃圾在流化床焚烧炉内燃烧彻底，灰渣热灼减率小于1，灰渣非常洁净，无臭味；而机械式焚烧炉，垃圾在炉内的停留时间是一定的，不管垃圾燃烬与否，都将随着炉排的运动离开炉膛。垃圾在机械式焚烧炉内依靠炉排的运动翻动垃圾，由于翻动程度较弱，部分垃圾不能和空气充分接触燃烧,造成燃烧不彻底，灰渣热灼减率一般在35，灰渣中部分未燃烬有机物仍会散发出臭味。城市生活垃圾采用流化床焚烧处理后的灰渣含碳量通常低于1，而且处于干燥状态，所以具有较高的综合利用潜力。（3）有效控制污染物的排放降低垃圾焚烧的污染物排放，既取决于尾气净化系统，更取决于直接降低焚烧时的原始排放。循环流化床由于燃烧稳定，温度均匀，对于控制NOX生成、降低燃烧过程中CO的浓度、有效破坏二恶英类物质非常有利，为确保污染物排放达标创造了至关重要的条件。（4）热效率高流化床焚烧与机械炉排焚烧相比，具有热损失小、热效率高等优点。如流化床焚烧锅炉热效率可达80以上，而机械炉排热效率一般在7080之间。（5）良好的经济性循环流化床截面热负荷越大，结构紧凑，焚烧炉与余热锅炉合为一体，金属消耗量少，价格较低。综合上述分析，与其它炉型相比，循环流化床具有明显优势。43国内垃圾处理技术发展和应用现状我国垃圾焚烧处理技术应用较晚，1988年深圳建成投产我国第一座现代化生活垃圾焚烧厂，采用两台150T日本三菱公司马丁炉排焚烧炉。由于我国城市生活垃圾热值普遍较低，有时需喷油助燃，垃圾焚烧处理费用高，加之进口设备价格昂贵，未能在其它城市很快应用。90年代中期随着我国经济快速发展，城市人口的增加，垃圾产量不断增长，可供垃圾填埋的土地越来越难寻求，我国一些经济发达的城市重新考虑采用焚烧方法处理生活垃圾。因此，90年代中期开始我国生活垃圾焚烧技术的开发和应用得到了快速发展。国内目前建成投入运行的大中型生活垃圾焚烧厂有二十几座，其中大部分采用机械炉排炉，其次为流化床焚烧炉。从这些焚烧厂的运行情况看（1）由于垃圾热值波动大，采用炉排焚烧炉，炉膛燃烧温度很难维持850以上，必须采用喷油助燃或掺入一定数量的工业垃圾。流化床焚烧炉由于可以采用煤助燃，因此，具有较好的经济性。（2）垃圾焚烧产生的残渣，采用炉排炉由于垃圾在燃烧过程翻动不彻底，排出物有的尚未燃烬，灼烧残余通常为35，甚至更高。流化床焚烧炉垃圾是在强烈的气固搅拌下燃烧，所以燃烬彻底，残渣热灼减率小于1。（3）采用炉排炉垃圾渗沥液需要建污水处理设施进行处理，才能排入市政污水管网。采用流化床焚烧炉渗沥液可直接喷入炉内进行高温分解处理，渗沥液处理简单，处理成本低。并且由于渗沥液可以回喷，垃圾池的容量比炉排炉小，可节省基建投资。（4）从烟气排放监测结果看，已投运的大型炉排炉和流化床焚烧炉结合半干法和布袋除尘技术，都能达到我国现行的生活垃圾焚烧污染控制标准（GB184852001）,二恶英等排放达到欧盟2000标准。（5）流化床焚烧炉掺烧煤作为辅助燃料，运营成本低，垃圾补贴费为炉排炉的1/21/3。（6）采用循环流化床焚烧炉，宜对垃圾采用预处理。流化床焚烧炉对垃圾给料装置要求较高，其基本工作特性要求能将垃圾连续和较为均匀地给入焚烧炉。给料系统是流化床炉的关键配套设备，目前国内流化床炉给料系统有以下几种（1）配备垃圾分选破碎系统。垃圾分选破碎系统由破袋机、滚筒筛、破碎机、磁选机和皮带输送机等设备组成。（2）采用双轴螺旋给料机将混合垃圾直接给人焚烧炉内。（3）采用双轴螺旋给料机、倾斜链板机和拨轮机组合给料系统。上述给料系统都是配置在炉前，从实际应用情况看，三种给料系统各有优缺点，焚烧系统的故障也主要出在给料系统设备堵塞和缠绕等方面，虽能达到焚烧炉运行的基本要求，但未使流化床炉的优势最大限度地发挥出来，要进一步提高焚烧炉运行的稳定性、可靠性和减少系统的故障率，垃圾给料系统需要进一步优化设计。44本工程焚烧炉型的确定目前世界上应用于生活垃圾焚烧的各种类型焚烧炉达几十种，新技术和新产品还在不断发展，要选择技术先进可靠的产品，必须结合无锡市城市生活垃圾特性进行全面的分析比较。（1）焚烧炉型的选择和垃圾圾处理工艺密切相关，一般来说不经分捡的原生垃圾一般多采用机械炉排焚烧炉，垃圾分选破碎后则采用流化床焚烧炉具有较大的优点。（2）垃圾热值对焚烧技术的选择有很大的影响。垃圾热值低，采用炉排炉焚烧残渣不易烧透，助燃油消耗大，运行成本高。流化床炉适合低热值垃圾焚烧，流化床炉用煤助燃，助燃燃料成本低，无锡市的垃圾热值总体较低，采用煤助燃的流化床焚烧炉经济性较好。（3）本工程建设方是地方电力公司，在循环流化床燃煤锅炉运行方面有丰富的经验。（4）采用循环流化床焚烧炉，可降低投资，减少运行费用，减少垃圾补贴费，减轻市政负担。综合考虑焚烧炉对垃圾热值适应性、辅助燃料要求、技术经济性、国内运行业绩与项目具体情况，本项目选用无锡华光锅炉股份公司生产的循环流化床垃圾焚烧炉。该炉是无锡华光锅炉股份有限公司和中科院工程热物理所中联环保能源有限公司研制的垃圾焚烧锅炉技术，具有以下特点适应性强，用循环流化床技术，可以按垃圾煤为41比例焚烧垃圾和掺烧煤，并且随着垃圾热值的提高，可逐步降低掺煤量。排渣容易,残碳量低。用倾斜床面、超大排渣口技术,有利于顺利排渣,对垃圾的预处理要求较低。炉子处理量调节范围大。采用合理的设计和调节措施，为本工程设计的炉型额定处理量为400T/D，最大处理量可达500T/D。炉膛内烟气温度高，不易产生二恶英等有害气体，且可回喷垃圾渗沥液，省去复杂的污水处理系统。采用外置式换热器和高温分离技术，不会发生金属高温腐蚀现象，分离效率高，受热面不易磨损，锅炉的热效率较高，可靠性好。锅炉的运行操作、控制要求较高。该垃圾焚烧锅炉已经有单台处理量为350T/D500T/D的系列产品，其400T/D炉子于2001年在浙江绍兴建成投入运行。并在2002年9月通过了产品鉴定。设计处理量为450T/D500T/D的焚烧炉已用于无锡益多、山东临沂、河北石家庄、浙江诸暨等工程。45焚烧炉容量确定和系统要求根据无锡市环卫规划及对服务区的产量预测，本厂日处理垃圾确定为1200T。451垃圾处理线数确定生活垃圾焚烧厂为市政环卫工程，应考虑工厂全年365天持续不间断运行，以保证生活垃圾的连续焚烧处理。因此，焚烧炉配置原则上要求在有焚烧炉检修时，其它运行的焚烧炉也要通过负荷的调节满足垃圾处理量要求。焚烧炉设置数量少，难以满足焚烧炉检修期间垃圾处理量要求，焚烧炉设置数量多，则增大了投资、运行和维修费。综合考虑本工程的具体情况，采用3条处理线较为合适。452运行情况及年处理量的确定本工程设计日处理垃圾量为1200T/D，锅炉厂保证的锅炉年有效运行时数为7200H，单台额定处理量定为400T/D、最大处理量为500T/D。正常运行时，全年中170天3台炉子以额定处理量运行，处理垃圾1200T/D；当1台检修时，另外两台以最大处理量运行，处理垃圾1000T/D，全年中运行天数为195天。年处理量垃圾为399万T/A。453焚烧线系统要求为满足垃圾焚烧，在目前垃圾热值偏低的情况下，掺入一定量的煤助燃，同时考虑对外供热的要求，本设计掺煤量按20计，在垃圾热值升高后，逐步降低掺煤量。垃圾热值和掺煤量关系如表42所示。表42垃圾热值与辅助燃煤量关系表年份单位设计值200520062008201020152020预测低位热值KJ/KG5179504551795512584864567127辅助燃煤量20202018617114211为保证垃圾焚烧炉运行稳定性，对部分垃圾，如大块或影响炉况的垃圾进行预处理。预处理系统布置在卸车大厅底部，设置破碎机和磁选机，将垃圾中大块物料破碎，去除铁磁性物质；在预处理线上预留了人工分选设施，必要时可对垃圾进行人工分拣，处理后的垃圾进入垃圾仓。垃圾仓用于接受垃圾和向垃圾焚烧炉定量供应垃圾料，对垃圾处理起调节作用。本工程接收垃圾的垃圾仓可存放4天的垃圾量。垃圾贮存过程中挤压出的渗滤液被导入渗滤液收集池，用变速泵抽吸回喷垃圾焚烧炉内气化降解。垃圾仓内设置喷头，可按需要向坑内喷洒药剂杀菌消毒。46主要设计参数461设计燃料特性垃圾低位热值取5179KJ/KG时，参煤比例为20（重量比），混合燃料设计热值为9000KJ/KG，垃圾和煤的混合燃料特性见表43。表43垃圾和煤的混合燃料特性数值名称符号单位生活垃圾助燃煤种混合燃料碳CAR155962902505氢HAR278413305氧OAR11306701038氮NAR044145064硫SAR022122042氯CLAR012010灰分AA水分MAR522510004380挥发分VDAF3700低位发热量QNET，ARKJKG5179242839000462焚烧锅炉主要技术参数垃圾处理量400T/D（最大500T/D）设计燃料热值9000KJKG启动用燃料柴油助燃燃料煤额定蒸汽量58T/H过热蒸汽压力53MPA过热蒸汽温度485给水温度150排烟温度166锅炉效率838第五章建厂条件51厂址概述拟建厂址位于无锡市北部的惠山经济开发区西侧仓桥头，拟建厂区的东侧50M处为城市规划道路，南侧靠元丰机械厂和锡玉公路，沪宁高速公路在厂址西南面215M处经过，西临锡澄运河，北与XX热电厂为临。水陆交通方便。拟建场地主要为XX热电厂已征用的土地，东西向长32129M，南北宽113M256M，占地面积约63100M2，地形较平坦，自然地形标高为06M10M。52气象条件年极端最高气温389年极端最低气度125年最大降雨量1631MM年平均降雨量1087MM最热月平均气温280（7月）最冷月平均气温29（1月）年平均气温159冬季大气压771MMHG夏季大气压753MMHG年平均风速26M/S50年一遇最大风速265M/S全年主导风向ESE53工程地质厂址属长江三角洲冲击平原，场地地貌形态单一，上部地层主要是第四系全新世、上更新世河湖冲击相沉积层地质构造，主要由黏性土、粉性土、沙性土组成。根据XX热电厂地质资料，场地的覆盖层厚度大于80M，无影响场地稳定性的不良地质作用。但场地范围内分布有软土区，其土层主要是流塑的粉性土及淤泥质粉质黏土，土质不均匀，有触变、流变、高压缩性，高灵敏度等特征，工程特性差。应于工程设计开始前进行工程地质勘探。抗震设防烈度6度基本地震加速度值为005。54交通运输厂外运输基本利用现有XX热电厂运输条件。惠山经济开发区（堰桥）至前洲的公路（堰新路和锡玉路）在厂址的南面从杨家圩大桥通过，可从大桥附近直接进入厂区，也可从厂址东面的规划道路进入厂区。进入厂区的道路宽9M，标高约10135（1985国家高程基准）之间，惠山热电厂所需的大件设备及本厂所处理的垃圾均可从该道路入厂或从规划道路入厂，灰渣通过该道路外运。并通过该公路或规划道路，与无锡市、沪宁公路和沪宁高速公路、杭宁高速公路、312国道等相连。锡澄运河为京杭运河的一部分，与长江与太湖相通。燃煤可通过运河源源不断地运进垃圾热电厂内。55水源551设计依据（1）无锡市双河尖热电厂垃圾焚烧热电联产改造项目建议书（2）会议纪要（XX2004001号）552水源厂区设生产、消防给水系统，生活给水系统。（1）生产、消防给水由XX热电一期净水站供给。水量为8860M3/D。（2）生活给水由市政自来水管网直接供给，用水量为30M3/D。56接入系统两台12MW发电机分别以电缆接至发电机63KV母线上，采用单母线分段，再从发电机63KV母线上用电缆接至XX热电厂25MVA起动/备用变压器63KV母线上,经升压后由原110KV出线接入系统。原有110KV输出线路应加大截面。厂用6KV母线由63KV发电机母线上引出。57垃圾供应城市生活垃圾由无锡市环卫部门负责收集，服务区每天产生垃圾约1000T/D1200T/D。由垃圾专运车从各区垃圾中转站运入厂内。进厂垃圾经地磅过秤后沿栈桥进入卸车大厅，倒入垃圾仓。卸完垃圾后的空车过秤后，驶出厂区。为了更好地适应垃圾运输，需增加部分密封压缩运输车，中转站也要新增和改造。根据无锡市市政公用事业局提供的资料，北塘区需新增运输车10辆，新改中转站5处。崇安区环卫需新增密封运输车5辆，改造中转站2处。惠山区、锡山区可结合城市建设逐步配置，新增和改造环卫设施经费需625万元。58辅助及点火燃料供应辅助燃煤通过运河运入港池，再用胶带运输机转运至焚烧厂干煤棚，也可以用汽车直接运至干煤棚，每天耗煤量约为300T375T。点火用柴油由供应商用油罐车运入厂内，轻柴油全年耗量约为60T。第六章工程设想61总平面布置611总平面布置原则（1）力求设计布局分区明确、利于生产、便于运输。（2）平面布置要因地制宜、紧凑合理、节约用地。（3）满足生产工艺需求，使管线、道路布置便捷合理。（4）注重环境保护，充分利用自然条件，美化厂容厂貌，营造宜人的生产环境。612厂区总平面布置本次设计拟定两个方案。现将两个方案主要特点分述如下。第一方案联合厂房布置在厂区中部，其平面尺寸为125M87M，建筑轴线与正北向垂直。主要功能有卸车大厅、垃圾预处理及垃圾仓、焚烧间和烟气净化系统，汽机间和控制楼位于主厂房南侧。围绕联合厂房，东侧为油泵房、空压站和污水处理设施；南侧为灰库、飞灰固化作业间、飞灰固化场地、循环水泵房、冷却塔、综合水泵房和生产消防贮水池；西侧为化学水处理和综合办公楼。第二方案联合厂房布置在厂区中部，建筑轴线与正北向平行。主要功能和平面尺寸与第一方案相同。围绕联合厂房，东侧为油泵房和污水处理设施；南侧为灰库、飞灰固化作业间和飞灰固化场地；西侧为循环水泵房、冷却塔、综合水泵房、生产消防贮水池和空压站；与第一方案相同化学水处理和综合办公楼布置在整个场区最西侧，靠近人流主出入口。两个方案干煤棚及输煤皮带廊的布置基本相同。干煤棚位于XX热电厂区内，港池南侧，距垃圾热电厂区北侧围墙39095M，燃煤通过破碎站和400余米皮带机进入焚烧间。两个方案的厂前区均位于整个厂区的西侧，靠近XX热电厂厂前广场。利用预留出线走廊在厂前区设置40M绿化带，可起到防尘降噪音作用，同时也使这里环境优美、舒适。在综合办公楼前设有独具特色的标志性的建筑绿化群体，以形成场区园林景观设计。整个厂区设两个出入口，一个以人流为主出入口，位于厂区西侧厂前区；另一个为货流出入口，位于厂区南侧，货流出入口处设有汽车衡和洗车台。综上所述，两个方案均能满足城市规划和工艺流程要求，设计充分考虑了XX热电厂今后扩建工程的要求，并为其预留有出线走廊。两个方案主要优缺点如下。第一方案优点垃圾车上卸车大厅道路坡度较缓。联合厂房呈南北朝向，朝向较好。综合办公楼和联合厂房主立面朝南面向沪宁高速公路，可共同展现焚烧发电厂的整体风貌。缺点垃圾车上卸车大厅道路长度较长。第二方案优点垃圾车上卸车大厅道路长度较短。缺点垃圾车上卸车大厅道路坡度较陡。联合厂房呈东西朝向，朝向较差。经综合比较，推荐第一方案。613竖向设计整个厂区采用平坡式竖向布置,场地整平标高10M在厂区道路两侧或单侧设雨水箅，集场地雨水进暗管，流入道路雨水管网，并入排水系统。614运输（1）货物运输量全场运输量为617003T/A，其中运入量为504888T/A，运出量为112115T/A。详见表61。表61货运量表序号货物名称货物量T/A起点终点运输方式1运入504888垃圾399000厂外垃圾仓垃圾车煤99750厂外、贮煤库焚烧间水运、皮带机水泥5640厂外固化间汽车固化剂438厂外固化间汽车柴油60厂外油泵房油罐车2运出112115固化灰87115固化场地厂外桃花山汽车炉渣25000焚烧间厂外汽车合计617003（2）运输设备的选择根据运输条件，厂外运输采用公路和水运两种运输方式。公路运输货物由供货方送货上门。水运运输经运河到XX热电厂区港池由皮带机运到厂区。新增4辆10T自卸汽车用于固化灰运出厂外，炉渣由使用单位自备车进入焚烧间运出厂外。另配备桑塔纳2000型轿车和1T客货两用车用于维修物资的运输。同时配备汽车司机10人，其中固化灰渣运输采用两班作业，设司机8人，其它两辆车各设司机1人。615厂区道路厂区道路采用城市型道路。主干道宽6M9M，次干道及辅助道路宽45M。道路最小转弯半径为9M。道路结构采用混凝土路面，混凝土面层厚25CM，水泥稳定砂砾基层厚30CM，石灰土垫层厚15CM。616厂区防护设施及绿化布置（1）厂区防护设施厂区四周根据建设单位提供的用地红线设置围墙，在出入口处设置传达警卫室，满足安全生产和保卫的需要。在厂内设置环形道路，以满足运输、安装、检修及消防的要求。（2）绿化布置厂区的绿化布置根据“总平面布置”的功能分区及其性质分区绿化，划分为重点绿化区和一般绿化区，全场绿地率为40，具体布置方案如下厂前区是工厂绿化的重点区域，在综合办公楼前设置厂前广场。广场内设置花园、花坛等建筑小品，种植花草及乔木、灌木。在办公楼周围采用规划式绿化布局，有利于人流出入和衬托建筑物造型。生产区在厂内占地面积最大，该区的绿化应特别重视，一方面要为其创造需要的环境条件，同时也为防止和减轻该区的污染物对周围环境的危害和影响，在该区选择对有害气体和粉尘耐性及抗性强的防污植物。厂内道路两旁的绿化主要是种植行道树。行道树选择树干挺直，树冠大，树叶茂密，分枝点高，形态美，病虫害少的树种。617主要技术经济指标及工程数量表62主要技术经济指标及工程数量表序号项目名称单位指标备注1运输量T/A617003其中进厂504888，出厂1121152占地面积M263100围墙以内3道路铺砌面积MM14000围墙以内4汽车驾驶员人105建筑面积M221741填方M3251006土方工程挖方M3轿车辆1桑塔纳2000客货两用车辆110T7汽车车辆运渣车辆410T8汽车衡台2最大称重50T,台面尺寸3415M9围墙长度M71010绿地面积M22524011绿化系数4062垃圾焚烧621垃圾焚烧处理工艺概述焚烧处理由垃圾预处理、焚烧、热能利用、渗沥液收集回喷和灰渣处理等工艺过程组成，垃圾焚烧厂由以下系统组成（1）垃圾接受与贮存（2）垃圾给料系统（3）焚烧系统（4）余热回收系统（5）渗沥液收集及回喷系统（6）出渣系统垃圾焚烧处理工艺流程见附图DF72300014。垃圾焚烧处理工艺过程为垃圾由垃圾车载入厂区，经地磅称重，再沿输送道路进入封闭式卸车大厅，将垃圾倾入位于垃圾仓中预处理线的料槽中。卸车大厅底下布置有两条预处理线，处理后由皮带输送到垃圾仓。抓斗吊车将垃圾送入炉前给料系统，由炉前给料系统给入循环流化床焚烧炉内焚烧。不需要破碎的垃圾，可卸到垃圾仓，由抓斗抓入炉前给料系统料斗，直接入焚烧炉焚烧。垃圾停留在垃圾仓中时渗沥出的渗沥液，收集后由回喷装置喷入炉内进行高温氧化分解。循环流化床焚烧炉采用一定范围粒度的石英砂作为床料，在空气吹动作用下，石英砂颗粒在流化床内翻腾运动。流化床炉的工作温度为850950，垃圾入炉后即和炽热的石英砂混合，迅速受热、干燥和燃烧。垃圾燃烬后形成的飞灰被烟气携带离开炉膛，垃圾中的不可燃物经置于焚烧炉底部的排渣装置排出。焚烧所需一次风和二次风，经空气预热器加热至200左右，分别从焚烧炉底部和中部送入。由于一次风自垃圾仓中抽取，垃圾仓处于负压状态，垃圾仓内的臭气不会溢出。焚烧炉采用煤助燃，通过给煤量的调节使焚烧温度始终控制在850至950之间。焚烧产生的高温烟气，经受热面和空气预热器冷却至166左右，再进入半干式除酸系统和布袋除尘器去除烟气中的有害物质，然后由引风机抽送至烟囱排入大气。由焚烧炉底部排出的炉渣，经冷却，由运输机送到贮仓，可用运输车辆送出综合利用。从烟气净化系统收集的飞灰和反应产物，送到飞灰固化系统进行固化，以减小重金属等有害物质的溶出量。固化灰经养生后，用运输车辆送入填埋场。锅炉产生的蒸汽通过汽轮发电机发电、供热，进行热能利用。622垃圾的接受与贮存服务区收集的垃圾由垃圾专用车送到垃圾热电厂，汽车经过汽车衡计量后，进入卸料大厅卸入垃圾仓中。部分需要破碎的垃圾卸入预处理线的料槽中，经预处理后进入垃圾仓。垃圾仓可贮存4天的垃圾量，垃圾在垃圾仓中通过抓斗搅拌混合和堆积，可使垃圾均化，为垃圾的稳定焚烧创造条件。6221汽车衡本装置为计量入厂垃圾和出厂灰渣等物料重量，由承载台、计量装置和传送打印设备构成，可实现日常数据处理，制作日报表、月报表及向中央数据处理装置的数据传送。6222卸车大厅卸车大厅为垃圾车卸车作业区，垃圾车经高架栈桥到达卸料大厅后将垃圾倒入垃圾仓，为确保卸料工作顺利且安全进行，在适当的位置设置工业监视系统。大厅采用屋顶采光，并结合照明尽量使光线柔和，以利驾驶员集中注意力，以防止事故的发生。地坪设计有一定的坡度，使之易于将滴漏的渗沥液排到垃圾仓。大厅的出入口设置空气幕，防止异味向外发散。6223垃圾卸料门本工程设置双开式拉门7扇，在各扇门前设置车挡装置。卸料门可由垃圾吊控制室操作，也可在现场手动操作。6224垃圾仓垃圾仓为入厂垃圾的临时贮存场所，垃圾池的容量为4天垃圾处理量。垃圾池底部设计坡度，积存于池底部的渗沥液，经滤网流入渗沥液坑，然后经回喷装置喷入焚烧炉。623垃圾给料系统6231给料工艺的选择与配置本工程垃圾给料系统吸收了国内类似项目的经验，设置了预处理系统，取消了双轴螺旋给料机，采用链板输送机，保证给料的均匀、连续性。垃圾给料系统由预处理系统、垃圾抓斗吊车和炉前给料系统三部分组成。6232垃圾预处理系统本工程在卸车大厅底层两侧设置2套垃圾预处理系统，流程如下。垃圾车进料斗链板输送机均匀给料机分选输送机磁选机破碎机皮带机磁选机皮带机垃圾仓需预处理的垃圾卸入位于垃圾仓两侧的进料斗，料斗下的链板输送机将垃圾送往分选输送机。在链板输送机头部设置均匀给料机，使垃圾输送平稳、均匀。分选后的垃圾除铁后进入破碎机破碎到要求的粒度后，进一步除铁，经皮带机送至垃圾仓。本处理线考虑了人工分拣作业，可按需要对垃圾进行人工分拣，在分拣岗位设置通风系统，提供良好的工作条件。垃圾经过预处理后，可以提高给料的连续性和均匀性，提高焚烧炉燃烧稳定性和锅炉热效率，提高焚烧系统工作的可靠性。6233垃圾抓斗吊车为向垃圾料斗供料和垃圾的倒运，均料作业，设置2台10T桥式抓斗吊车，抓斗容积63M3。抓斗吊车采用半自动操作，具有自动投料、自动计量、防摆、限位等功能。6234炉前给料系统炉前给料系统由水平链板机、倾斜链板机和拨轮机组成。每台焚烧炉配两条炉前垃圾给料线。624燃烧系统垃圾燃烧所需空气分为一次空气和二次空气，一次空气供流化使用，由高压鼓风机供给；二次风沿炉膛高度分级送入炉内，补充燃烧所需的空气。二次风分级送风方式可控制炉内燃烧维持最佳状态，减小NOX的产生量。烟气和夹带的物料由炉膛出口进入高温旋风分离器，经过分离器之后，烟气依次流过对流管束、低温过热器、省煤器和空气预热器然后进入出口烟道。被分离出来的高温循环灰则通过返料器被送入外置换热器再从外置换热器返回炉内循环再燃。焚烧炉启动采用床下点火，将床料加热至燃料着火温度，再逐步投入燃料，直至焚烧炉稳定燃烧。点火燃料为轻柴油，轻柴油由油泵房供给。625余热回收系统循环流化床垃圾焚烧炉是焚烧与热回收合为一体的设备，余热回收由水冷壁、锅筒、对流管束、过热器及省煤器等组成。焚烧产生的850950烟气的热量，首先被第一通道的水冷壁吸收，然后烟气继续冲刷屏式受热面及低温过热器，烟气中大部分的热量在这里被吸收，再经过省煤器，最后经过空气预热器，排至净化系统，排烟温度约为166。锅炉给水经除氧器由给水泵送来，通过省煤器预热后送至锅筒，锅炉产生出的过热蒸汽，送往汽轮机。过热器设两级喷水减温器。626渗沥液收集及回喷系统垃圾仓侧设有地廊及渗沥液收集池，垃圾仓中的渗沥液通过安装在池壁上的篦子汇集到收集池中。渗沥液池及地廊设有通风系统，送入新鲜空气并将异味抽走送入垃圾仓。渗沥液经过滤后由污水泵送至渗沥液缓冲箱，再由污水喷射泵喷入焚烧炉。627出渣系统焚烧炉的排渣系统由水冷滚筒出渣机、链板输送机、耐高温皮带输送机组等组成。其工作过程为焚烧产生的残渣经落渣管进人水冷滚筒出渣机，残渣冷却后供给链板输送机，再经皮带输送机送至渣仓。焚烧炉的排渣量通过水冷滚筒出渣机转速控制。水冷滚筒出渣机采用锅炉补充水冷却，排水送至除氧器。63烟气净化631概述6311设计标准（1）生活垃圾焚烧污染控制标准GB184852001。（2）大气污染物综合排放标准GB162971996新污染源二级。（3）二恶英排放执行欧盟2000烟气排放标准。6312工程概况垃圾焚烧热电项目日处理生活垃圾1200T，配置3台400T/D循环流化床垃圾焚烧炉，1台12MW抽汽式汽轮发电机组，1台12MW背压式汽轮发电机组。为确保垃圾焚烧厂尾气达标排放，需进行烟气净化处理，烟气净化系统与焚烧炉对应配套，单元制室内布置，共三个系列。632工艺流程6321设计依据全厂以3台400T/D垃圾焚烧锅炉运行，每台炉出口烟气条件烟气量108464M3/H烟气温度166烟气含尘量21598G/M3烟气含HCL量190MG/M3烟气含SO2量1