垃圾焚烧项目可研报告

（300吨/日-600吨/日生活垃圾焚烧规模）利用现有发电锅炉嫁接煤粉气化燃烧系统

发电、热利用中无害化焚烧生活垃圾项目可行性研究报告项目研发单位:项目编写:第一章总论1.1项目名称1.2项目概况1.2.1概论1.2.2现状生活垃圾焚烧技术分析1.2.3现状运行垃圾发电厂投资运行概况1.2.4焚烧厂投资概况1.2.5垃圾焚烧运行费用1.2.6焚烧厂占地1.2.7垃圾焚烧主要技术参数1.3项目内容和建设目的1.3.1项目内容1.3.2煤粉气化系统及垃圾焚烧工艺概况1.3.2.1在现运行中热电两用锅炉嫁接生活垃圾焚烧系统1.3.2.2生活垃圾焚烧工艺概述1.3.3发电系统与生活垃圾焚烧系统嫁接特点1.4建设规模和建设期1.4.1建设规模确定依据1.4.2建设期限1.5投资概算1.5.1投资规模和投资概况依据1.5.2投资范围及工程界定1.6投资经济效益估算1.6.1收入项目概算1.6.2支出项目概算1.6.3年收益率概算及投资回收期1.7总论小结第二章项目技术方案确定依据2.1已有发电热利用锅炉系统应用与对接2.2垃圾焚烧系统与已有发电锅炉系统应用对接2.3生活垃圾进厂后与垃圾焚烧系统对接2.4垃圾焚烧系统工艺流程概述2.5垃圾焚烧系统焚烧烟气的处理2.6垃圾焚烧烟气处理热利用2.7垃圾焚烧炉渣资源化利用2.8垃圾焚烧工艺流程（框图）第三章煤粉气化燃烧系统技术简介3.1煤粉气化燃烧技术简介3.2煤粉气化燃烧机组工艺概况及工艺流程3.3煤粉气化燃烧用于发电热利用锅炉和垃圾焚烧的技术优势第四章项目工程占地及主要设备清单4.1工程占地4.1.1垃圾焚烧系统占地4.1.2煤粉制备系统占地4.2主要设备清单4.2.1煤粉制备设备清单4.2.2垃圾焚烧设备清单4.3建筑名称及规模4.4施工顺序及工程时间第五章 项目运行产能支出分析5.1项目产能项目及收益分析5.2项目运行费用支出分析第六章 项目投资估算6.1投资估算界定及依据6.2已有电热系统资产估算6.3新投煤粉气化燃烧系统估算6.4煤粉制备系统投资估算6.5垃圾焚烧系统投资估算（包括建筑投资）6.6固形垃圾无害炉渣资源化利用设备投资估算6.7投资总额估算表6.8资金来源筹措建议第七章劳动保护、人员定岗编制7.1岗位编制确定7.2煤粉气化燃烧系统人员定岗7.3煤粉制备系统人员定岗7.4垃圾计重系统人员定岗7.5垃圾焚烧系统操作人员定岗7.6无害垃圾炉渣制建材系统人员定岗7.7劳动保护及安全制度第八章项目经济效益分析8.1年销售收入估算8.1.1财政补贴收入（与政府立项时协议）估算8.1.2发电上网电费收入估算8.1.3炉渣制建材收入估算8.1.4余热供暖收入估算8.2运行成本估算8.2.1年用煤量成本支出估算8.2.2年电费支出估算8.2.3年人工资、综合业务费用估算8.2.4设备维修保养费估算8.2.5财务费用估算8.2.6建设期银行利息8.2.7不可预见费用支出第九章环境效益分析9.1煤耗总量减少9.1.1发电热利用锅炉煤耗降低数值9.1.2垃圾焚烧煤耗降低数值9.2.1发电热利用烟气排放量减少数值9.2.2垃圾焚烧烟气量排放减少数值9.3氮氧化物减少数值9.4烟气再燃脱硝处理效益第十章结论10.1市场接受预测分析10.2具体用户接受预测分析10.3综合效益的提升将导致的结果预测第一章总论项目名称：利用已有热、电锅炉嫁接煤粉气化燃烧系统发电、热利用中无害化焚烧处理生活垃圾1.2项目背景1.2.1概论我国随着经济发展和城镇规划的扩大，人们自身所产生的生活垃圾，已影响人类自身的生存环境，这已成为一个任何城镇化发展无法绕过的障碍。我国超过50万人以上的城市686座，超过10万人的县城2000余座，每年产生着近10余亿吨的生活垃圾，近70亿吨的生活垃圾填埋场包围着人类的生活周边。而且，近10亿吨的垃圾产生量，全部进行填埋处理和堆肥处理，每年须消耗近100万亩填埋空间，且不论填埋的二次污染和周边水质环境问题，仅土地空间的消耗，就无法使城镇居民所能接受，因为我国的人口密度大，土地资源稀的国情，无法容忍生活垃圾填埋和堆肥技术的存在。可以断言，生活垃圾的无害化焚烧处理，将是我国城市、县城中心乡镇的唯一技术途径。传统的已有生活垃圾焚烧技术，存在着如下无法克服的技术缺陷：投资过度：1200吨/日垃圾厂需投近10亿元。1200吨垃圾焚烧厂占地需100余亩，且为周边居民所不容。生活垃圾的落地储放存在着二次污染，包括水和空气污染。减容性差焚烧炉温耗能大、效益低。由于以上缺陷，使各城市议事议程的生活垃圾焚烧项目，很大程度上受制于投资大，难以征到近城距离的垃圾焚烧地用的，运行费用过大使地方财政难以承受等问题的制约。本项目的提出研究，主要有如下积极特点：利用已有热电锅炉系统嫁接建立生活垃圾不落地的焚烧厂减少热、电锅炉的重复投资由于垃圾不落地，既免征生活垃圾焚烧厂用地，也杜绝了垃圾储放的二次污染。嫁接的煤粉气化燃烧技术，可使原发电锅炉节约燃煤20%左右，并能减少近35%的烟气排放量。项目拥有完全的自由知识产权和成熟的工程技术。项目符合国家《生活垃圾焚烧技术标准》能大幅度降低运行成本和投资。1.2.2现状生活垃圾焚烧工艺分析：传统的链条炉焚烧工艺，将生活垃圾运进焚烧厂，经计重后将生活垃圾卸往底部带网状的滤水池中，经过约3-4小时滤水后，经提升机将生活提至一种垃圾与煤的混合搅拌装置，（每吨生活垃圾掺煤约150kg-160kg），在负压喂料下，垃圾煤混合物，经链条机械炉排的作用下推动前移，随着引燃温度的提高被逐渐引燃燃烧，（由于垃圾中的渣土灰熔点低不能有太高的燃烧温度），在燃烧至近850°C-950°C时，才能使生活垃圾基本上将有机物燃尽，由于低温燃烧，垃圾与煤的混合物，自进入链条机械炉排后至燃尽结束需2小时40分左右。该技术目前在国内生活垃圾焚烧厂，占有主导地位，通用可制性强，但无法解决过度投资，低效率和二次污染的问题。流化床垃圾焚烧技术，只能小型化，低炉温下运行，但有着致命的运行缺陷，1.需要对生活垃圾预处理2.燃煤也需预粉碎也存在垃圾滤水，储放二次污染问题，固为它与链条炉排一样，不经滤水工艺，难以保证在炉内的燃烧稳定。因为所滤水需生化处理，才能保证消除臭气，而生活垃圾的储放，却无法速立负压下的紧密空间消除异味扩散。关于城市生活垃圾的预分拣：生活垃圾的预分拣，于垃圾填埋技术而言，有着积极意义，而对生活垃圾焚烧则是一个伪命题：我国对生活垃圾分拣，有着自居民垃圾箱至垃圾填埋厂，“成千上万”的“义务”拾荒大军，只要是有用成份，可以换成钱什物，决不会在垃圾中存在，所有送往垃圾处理厂的生活垃圾，多以灰土和厨余物为主，其热值难以达到热自燃的3600KJ/kg。所以垃圾焚烧应完全注重于提高燃烧效率，无害化处理，从工艺上杜绝二次的水污染和烟气污染，实现基本上高效热利用和相对零排放。1.2.3传统垃圾焚烧发电厂投资运行概况自1986年以深圳的第一家焚烧发电厂建成以来，广州、上海、北京、沈阳、西安、杭州等近50个城市均投建了生活垃圾焚烧发电厂。由于我国居民的生活垃圾热自燃值低，燃烧技术落后，均无法达到经济运行的良性循环，所有生活垃圾焚烧厂均依赖各级政府的财政补贴度日，或电价补贴生存。投资过度，天价运行费用，已使各级财政成为一个沉重的“包袱”。1.2.4生活垃圾焚烧发电厂投资概况（每处理一吨垃圾计算：万元/吨）1） 全部国产化35万元/吨-45万元/吨2） 80%国产化45万元/吨-55万元/吨3） 50%国产化60万元/吨-70万元/吨1.2.5运行费用（每处理1吨垃圾的费用：元/吨）（一） 事业单位运营，投资政府拨款，不计本还息，不计进厂前运输费用。1） 余热发电110元/吨-130元/吨2） 余热外供110元/吨-130元/吨3） 无发电余热外供230元/吨-300元/吨（二） 企业化运营（每处理1吨垃圾的费用：元/吨）投建工厂有政府配套资金，国外无息贷款、还本，提取折旧费，不计进厂前费用1） 余热发电120元/吨-180元/吨2） 余热外供120元/吨-180元/吨3） 无发电余热外供260元/吨-350元/吨1.2.6垃圾焚烧发电厂1200t/日-600〃日规模，占地60亩-120亩1.2.7传统机械炉排焚烧炉主要技术参数1） 垃圾需处理（流化床更需粒度预处理）2） 水分含量入炉前小于20%3） 渣土含量需低25%4） 垃圾热值低于3600千焦/kg不宜燃烧1.2.8设备运行要求1） 设备使用寿命N20年2） 年运行时间7500h-8000h3） 烟气在燃烧停留时间及温度2秒/850°C4） 垃圾在焚烧炉停留时间90分钟-150分钟5） 烟气排放温度W200C6） 助燃空气温度＞280C7） 助燃空气过剩空气系数1.8-2.48） 炉排垃圾厚度500mm-800mm9） 垃圾焚烧调节负荷60%-100%10） 所产蒸汽温度200C-240C11） 渣中有机物含量＜5%1.3项目主要内容和建设目的1.3.1主要项目内容1.3.1.1利用已有热电锅炉进行项目嫁接避免重复投资1.3.1.2项目工艺过程进厂计重后的生活垃圾，在密闭负压的垃圾提升装置作用下，均匀按量投入垃圾烘干隧道，控制在360C以下（一）（二）（三），已蒸发挥水分的进入预燃炉，在预燃炉中经过850C-950C燃烧后，已减量至50%后在推料器的作用下，推入由煤粉气化燃烧的1100C高温火焰中，悬浮中有机物80%燃尽，剩余的20%有机难燃物，在补入鼓风的炉排燃尽后排出高温燃烧炉，经破碎，水泥混凝土搅拌机，进入制砖设备之后经蒸汽隧道烘干后作为建筑材料出售。烘干隧道的烟气、蒸汽混合物与提升喂料间异、臭味空气一起在负压风机的导引下进1200C的烟气焚烧2秒钟，进入发电锅炉进行热利用，换热之后，在脱硝再燃，脱硫后经除尘达标后排向大气。由于锅炉和垃圾焚烧所用煤粉气化燃烧热源，使用的空气量较传统焚烧设备和锅炉减少近35%左右，因而高温下烟气焚烧处理中氮氧化物不会超出现有环保标准限制指标。未蒸发的垃圾水分和污泥经煤干隧道下方的刮板式输送器集中到一个蒸发装置，水分将再次蒸汽至烟气焚烧室，焚烧处理剩余的垃圾污泥将再次提升垃圾焚烧炉无害化焚烧。由于生活垃圾焚烧工艺设置了污水蒸发和污泥再燃工艺，和烟气高温再燃工艺，所以本工艺设计，能够达生活垃圾不落地，从工艺根源上消除了生活垃圾，固、废、水、泥二次污染的可能。1.3.1.3发电锅炉与生活垃圾焚烧系统相融性设计特点众所周知，生活垃圾焚烧处理中的关键点在污水、污泥、烟气、固形废弃物的无害化处理。污水的处理不能规模化，而且其中的诸多成份，非厌氧处理所能达到无害化目的。而且生活处理设备的投资过大，占地使征用土地进一步增加难度。污泥中含许多有害菌类，唯有高温燃烧才能灭菌和热利用。烟气非高温焚烧不能杜绝烟气污染，而烟气的高温焚烧可以有效抑制二嗯英、氯化物产生。（因而美国联邦法律规定：垃圾烟气须经1000°C以上高温中停留1.5秒后才能换热处理后排放），而烟气高温焚烧热利用使发电锅炉的经济运行成为工艺上的可能。炉渣等固形废弃物，经1000C高温燃烧后其中有机物小于3%，在水泥混凝土的固化下，经蒸汽烘干可作为建材或筑路材料应用。从而实现利用已有发电锅炉嫁接煤粉气化燃烧系统在发电和热利用中无害化焚烧生活垃圾的工艺目的。这就是本项目的主要建设目的和项目特点。1.4项目规模和建设期1.4.1项目规模确定依据：项目规模应视已有发电、热利用锅炉系统的规模确定，日处理生活垃圾量可以从200吨/日一1200吨/日之间任意确定。例如35t/h锅炉发电、供热中可以确保200吨一240吨/日垃圾烟气处理和换热的高效益。75t/h的发电锅炉可以确保600吨/日一800吨/日烟气处理能力。生活垃圾与已有发电锅炉对接的规模设计关键在烟气处理热能的高效、经济利用，而非垃圾处理的其他工艺要求。在发电、热利用垃圾运行系统的唯一对接点就是烟气处理、换热。而发电锅炉完全可以做到，有垃圾时发电，无垃圾时不耽误发电运行。1.4.2建设期限7个月一8个月，其中设计30天，设备加工制作60天，土建交叉施工260天，80天安装调试，运行30天。1.5投资预算：（按600吨/日处理能力规模计算）600吨/日规模按传统链条炉计算35万元/吨X600吨=3.3亿元，减去发电机、发电锅炉等已有成套设备投入1.5亿元，需新投资金额1.8亿元（该发电成套设备应为一开一备75t/h10WM机组）。1.5.2项目投资不包括建筑物、计重设备、垃圾焚烧系统二开一备。1.5.3投资范围：二开一备的垃圾焚烧设备系统和污水、污泥、固形炉渣处理设备、烟气焚烧设备和煤粉制备和气化燃烧系统。按制系统加工、物流、安装、工程调试及专利技术使用费。1.6投资效益概算：1.6.1投资规模600吨/日（除原有发电设备外）1.8亿元1.6.2运行收入项目：600吨X120元/吨（垃圾处理补贴）X365天=2628万元/年发电收入7000kw/hX8700hX0.42元/kw=2557.8万元/年1.6.2.3外供余热收入300万平方米X25元/皿=7500万元/年1.6.2.4炉渣制建材收入200吨X150元X365天=1095万元/年合计：1.3780.8亿元（销售收入）。1.6.3费用支出类项目：煤耗支出：13.5tX8700hX720元=8456.4万元电耗支出：850kw/hX8700hX0.42元=310.95万元1.6.3.3设备折旧：1650万元/年（3.3亿：20年=1650万元/年）1.6.3.4人员工资：90人编制X4.5万元=405万元/年1.6.3.5建设期1.8亿银行利息6%计算=1080万元/一次性。合计为年总支出估算：1.190235亿。年销售收入137808000元一年总支出119023500=1878.45万元/年利1.6.4投资回收期9.58年1.7小结结论：项目投资回收期为9.58年，为中长期投资项目，具有较强社会效益和明星的经济效益，收益虽然较长，但项目局部范围具相对垄断性、稳定性，适宜于投资，也易获得国家配套资金支持和财政贴补。第二章项目技术方案设计依据2.1以已有发电、热利锅炉的处理规模作为设计日垃圾处理量的设计依据，主要考虑换热的高温烟气量和烟气处理能力参数。2.1.1比如35t/h（5MW机组）200吨/日垃圾焚烧系统，75t/h（10MW机组）600吨/日垃圾焚烧系统。2.1.2配备10吨载重量垃圾专用车辆30辆，按每小时3辆卸载量卸车，使垃圾接载无缝对接，以实现垃圾不落地进入垃圾焚烧系统的工艺目的。以此可以免征垃圾厂用地和杜绝污水、污泥、储滤水的二次污染。2.2居民生活垃圾成份组成及焚烧后组成。生活垃圾：水分含量约3.5%，灰份等不可燃物20%，厨余物35%，其余10%等塑料等杂物，一般达不到热自燃的3300KJ。经1000°C高温焚烧后，垃圾中有成份低于2%，灰渣等无机物已降至重量的20%—25%，减容至90%左右。煤的灰分也包含在内。2.3垃圾焚烧系统与已有发电锅炉嫁接。已有的发电锅炉燃烧设备已改为煤粉气化燃烧设备，具有单独气化燃烧向锅炉供热和高温焚烧垃圾烟气、蒸汽的双重功能，以便有垃圾时接受烟气高、焚烧发，生活垃圾无时也不耽误发电换热。2.4垃圾焚烧工艺流程示意框图：第三章煤粉气化燃烧系统3.1煤粉气化燃烧技术简介煤粉气化燃烧是几年本项目研制人创建的一项新的制煤技术，将煤磨至80目-120目的煤粉在一套气化燃烧装置中转化燃气同步燃烧。该技术能应用于一切明火用的设备，例如：发电锅炉、热利用锅炉、窖炉、垃圾焚烧炉等。它能使煤像天然气和油类一样燃烧，能达到95%以上的燃烧效，较传统煤燃烧设备相比，既能节约15%以上的煤耗，又能减少烟气排放量35%。由于多部分供风方式，减少了大量的氮氧化物。产生该技术具有国家授予的发明专利，具有完全的自由知识产权。3.2煤粉气化燃烧机组工艺流程：3.3用于发电锅炉和垃圾焚烧，选用煤粉气化燃烧机组的技术优势。3.3.1节约煤耗与链条炉相比近20%与流化床相比近15%以上J烟气排放减少35%以上与传统煤粉炉相比近10%4.1工程占地4.1.1垃圾焚烧系统 30X45米=1350皿4.1.2煤粉制备系统 15X20米=300皿4.2主要设备清单4.2.1煤粉仓、磨煤机、煤喷动床烘干机、气力输送系统、煤粉气化燃烧装置系统、鼓风机系统、控制系统。4.2.2垃圾焚烧系统烘干设备三套、预燃炉三套、高温焚烧炉三套、蒸汽系统三套、垃圾提升设备三套、喂料系统三套、鼓风引风系统三套、炉渣制砖系统两套、（一开一备）控制系统、回料利板输送机三套。4.2.3垃圾抓斗提升室二套（密闭空间负压运行）4.3项目施工期限：8个月第五章项目运行产能收益、支出分析5.1项目的产能收益项目分析5.1.1发电收益（12.5MW机组）7000KW/hX0.42元X8700h=2557.8万元5.1.2处供能采暖300万平方米/冬X25元/平方米=7500万元/年5.1.3垃圾焚烧财政补贴219000吨X120元/吨=2628万元/年5.1.4垃圾炉渣制建材200吨X365天X120元/吨=876万元/年5.2运行费用支出煤耗12t/hx8700h=10.44万吨x720元/吨=7516.8万元/年电耗900kw/hx8700=783万kwx0.42=328.86万元/年5.2.3人工费、维修费 500万元/年5.2.4设备折旧1.8亿元4-20年=900万元/年5.2.5工程建设期利息：（5%计息）=900万元/一次性第六章项目投资估算6.1投资估算依据及说明已有发电锅炉及发电系统加传统垃圾焚烧系统，国内投资估算一般以处理规模的吨位x55万元（或45万元/吨）计算，按处理600吨生活垃圾规模的估算公式应为600吨x55万元=3.3亿元，这3.3亿元仅指的是设备投资，而不包含征地、建筑物和土建、围墙等。所以国内投资一套日处理600吨的焚烧生活垃圾电厂，综合投资应高4.5亿元以上，所以常规投资应在75万元/吨。所以已有的发电机、锅炉系统及土建等成型运营设备，在嫁接煤粉气化燃烧和生活垃圾焚烧系统中，其投资是建设新厂投资的35%—40%，而且只占设备投资的60%左右。按照3.3亿元设备投资额估算，嫁接煤粉气化燃烧系统和生活垃圾焚烧系统投资额应在1.6亿一1.8亿元之间。6.2煤粉气化燃烧系统和煤粉制备系统投资估算。6.2.1煤粉制备系统，一般每小时用煤量为12t/h，制煤粉至储仓需保证煤粉仓有12小时用煤的缓冲量，而且设备需有开有备。所以磨煤机的制粉能力相应配的煤烘系统，须达到煤粉制备20t/h的生产能力，所有运转机械均需有开有备。年用煤量12万吨，设备投资整套煤粉制备系统投资应估算为1200万元。6.2.2煤粉气化燃烧系统投资估算煤粉的气化燃烧系统由气力输送、计量、锁气器、鼓风机及气化燃烧装置组成。凡机械运转设备设计中均需一开一备两条线，才能保证8700h的全负荷运转，因而投资需200万元左右。6.2.3垃圾焚烧系统投资估算一般600吨/日垃圾焚烧系统，均需二开一备才能保证8700h全负荷运行，而且重大节庆假日还需三条线同时运行（因为设备运行时间7500h—8000h），每隔一段时间需定期保养维修，投资估算为3000万元左右（该投资包括一幢提升室的建筑物等负压气幕锁气设备）。6.2.4固形垃圾炉渣制建材生产线一开一备，投资估算为900万元。6.3投资估算表（其中包括如下：6000吨/日，规模：万元）项目序号 f名称数量投资估算备注1煤粉制备系统一开一备1200未包括建筑物2煤粉气力输送系统二开一备2000包括燃烧系统3垃圾焚烧系统二开一备3000三条运行线4固废建材系统一开一备1200二条线6.4资金来源及筹措建议6.4.1资金的来源：运用技术改造项目，向政府申请立项、采取国家专项资金支持或政府扶持的贴息贷款。6.4.2以现有运行产业，向市场招商合作，形成多体制合作。6.4.3发行募股抵押性债券。6.4.4向银行申请中、长期贷款。第七章劳动保护及人员定编7.1企业的投资到位，运行中环境洁净，所有工作过程均不直接接触工作中的垃圾、煤等。设备95%以上为自动化装置，劳动保护无需特殊的配置。厂区所以能产生气体、烟气的系统，均采用负压运行，并集中到高温焚烧器中，处理后进入锅炉换热。再经脱硝、脱硫、除尘，所以常规的劳动保护措施，既能保护员工身体健康。7.2人员定编：96人，管理人员除外。7.2.1煤粉制备系统：（三班制）以下均有人轮班休息。铲车、装载机4人/组，操作管理4人/班7.2.2煤粉气化燃烧系统及气力输送系统4人/班7.2.3生活垃圾焚烧系统操作人员3人/班7.2.4固形废物制砖工序6人/班7.2.5维修保全工3人/班7.2.6水处理系统3人/班7.2.7电力管理系统2人/班7.2.8勤杂、后勤3人/班（除管班人员外，工厂编制应定编96人）第八章项目经济效益分析8.1年销售收入估算：1.20618亿元8.1.1生活垃圾处理的政府财政补贴120元/吨X219000吨=2628万元发电电费收入：7000kw/hX8700hX0.42元=2557.8万元8.1.3处供余热或冬季采暖：300万平方米X20元=6000万元8.1.4渣制建材：200吨/日X365日X120元=876万元8.2运行费用及成本支出分析：1.035亿元8.2.1年用煤成本：7516万元工厂运行年用煤量为12t/hX8700h=10.44万吨X720元=7516万元/年年电费支出1200kw/hX8700h=1044万kwX0.42元=438.48万元8.2.3年人员工资：696万元8.2.3.1管理人员工资10人，平均12万元10X12万元=120万元/年8.2.3.2员工工资96人，平均6万元96X6万元=576万元/年8.2.4设备维修保养费：120万元8.2.5财务、业务费用：300万元8.2.6建设期银行利息：500万元8.2.7不可预见费用支出：200万元8.3由于半公益性企业运营经政府立项后可以申请免税，企业收益为1718.18万元（1.20618亿一1.035亿元）第九章环境效益分析9.1年处理生活垃圾21.9万吨，可以净化近