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文档简介

====Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====绪论随着我国经济的高速发展,城市化进程速度不断加快,人民生活水平的的不断提高,城市生活垃圾的产生量不断增加,垃圾处理无害化已经成为当务之急。据统计资料表明,我国城市人均年产垃圾400kg,全国主要城市年产生活垃圾15亿吨,侵占土地面积5亿m3,并且以年增长率8%-10%的速度增长,我国中心城市的日平均垃圾产量已达1〜2kg/人,并以每年10%的速度递增。历年堆积的生活垃圾量已经达到60多亿吨。面对泛滥成灾的垃圾,并伴随着传染疾病、污染环境、有碍观瞻的危害,我们必须采取措施,使之减量化、资源化、无害化。垃圾对社会的危害是多方面的。长期堆放的垃圾在发酵、分解、腐烂后,滋生蚊蝇、鼠类,产生有害气体、有机废液,传播疾病,污染水源、空气和土壤。垃圾堆还侵占了大量城郊土地,同时造成更大范围的农田污染。另外城市垃圾中的有机物含量较高,垃圾发酵后产生沼气,沼气的主要成分是甲烷和二氧化碳,会对大气产生污染,阻碍植被生长,破坏臭氧层。更危险的是,垃圾集中堆放产生的甲烷是可燃气体,当与空气混合达到一定比例时,遇火花会发生爆炸,直接威胁到人们的生命财产安全。兰州市随着经济飞速发展,城市规模不断扩大,目前市区人口有210万。2007年兰州日均生活垃圾产量为2998t,基本上全部都进行露天堆放和卫生填埋。如果将这些生活垃圾按照国家环保总局制订的标准无害化处理,每吨垃圾收集、运输、处理、填埋成本超过150元。为此,兰州每年要支出超过1亿元。而垃圾填埋造成的环境、土地资源的污染,支出的代价是不能用金钱来衡量的,这样使得兰州市生活垃圾综合治理成为非常必要。城市生活垃圾焚烧技术因符合无害化、减量化、资源化的垃圾处理技术政策,且具有处理速度快、减容效果好、占地面积小、环境影响小、选址难度低等优点,近年来在国外得到了较快发展。我国于1988年在深圳建成第一座生活垃圾焚烧厂。目前,珠海、广州、上海、北京、厦门等地均在筹建新的生活垃圾焚烧厂。目前,在兰州仍以原始的消耗土地资源为代价的简单填埋处理方法,既侵占大量土地,又污染环境。对于兰州这个土地极度缺乏的城市而言,也许若干年后,找一块可填埋垃圾的地方都会变得非常困难……现为了加快兰州市生活垃圾处理产业化进程,逐步实现垃圾处理无害化、减量化、资源化,进一步改善生态环境,促进兰州市的经济、社会、环境可持续发展,选择成熟可靠的处理工艺,建设生活垃圾处理设施是刻不容缓的。在兰州市建设城市生活垃圾焚烧发电厂,负责处理兰州市的部分生活垃圾,以提高兰州生活垃圾的减量化、资源化、无害化处理,解决生活垃圾的出路,满足生活垃圾处置的环境保护要求。====Word====Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删========Word====Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====::Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====1.垃圾处理现状1.1国外城市垃圾处理现状20世纪60年代以来,各国投入了大量的人力、物力、财力进行垃圾处理和处置技术的研

究,并取得了一定的成功经验。主要处理处置方法有焚烧、堆肥、卫生填埋的和热解等。由于城市垃圾成份复杂,并受经济发展水平、能源结构、自然条件及传统习惯等因素的影响,所以国外对城市垃圾的处理一般是随国情而不同,往往一个国家中各地区也采用不同的处理方式,很难有统一的模式(表1-1)。但最终都是以无害化、资源化、减量化为处理目标。从应用技术看,国外主要在填埋、焚烧、堆肥、综合利用等方式,机械化程度较高,且形成系统及成套设备。表1-1国外城市生活垃圾处理方法统计表[1]国家总量(万吨)填埋(%)焚烧(%)堆肥(%)利用(%)美国327466210028日本507712英国2000831304加拿大2509734023德国3380613630法国20004542103意大利2000741673西班利时3584935016奥地利2904824820丹麦180167149芬兰1306541516爱尔兰91097003卢森堡180227512荷兰7704535515挪威220672256葡萄牙265090100瑞典3203060010瑞士3701176130新加坡292356500垃圾处理传统的方法是填埋,所占比例较大。但从20世纪70年代中期起,瑞士、丹麦、日本等国焚烧的比例都已超过填埋。究其原因:一是随着现代化生产的发展,人民物质文化生活水平有了较大的提高;二是燃烧构成发生了重大变化,人们由烧煤、柴改为煤气、石油,并且大量使用电能;三是出现了超级市场,人们购买的食品大都经过加工处理,大大减少了厨房下脚废品;四是各种物品大都改善或增加了包装,因此垃圾成分发生了很大变化,垃圾====Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====热值有了显著提高;五是能源紧张,特别是石油危机之后,加速了垃圾产能的开发;六是垃圾焚烧技术的进步和完善;七是焚烧可使垃圾体积减少95%,重量减少75%〜85%。堆肥在国外一般使用较少,其与填埋法相比,投资费用较贵,与焚烧相似,此外堆肥产品的运费和销路及产品对土壤可能引起重金属污染等,都使堆肥法发展较慢。[2]我国城市垃圾处理现状我国垃圾处理工作起步较晚,水平低,基础设施差,垃圾治理仍处于初级阶段,缺乏可靠的工艺设备。因此,垃圾成为我国城市最严重的污染源之一。由于我国城市垃圾堆放处理普遍采用场地裸露位置,形成“垃圾包围城市”的局面,因此,许多城市边缘往往是垃圾遍布、污水横流、蚊蝇滋生、臭气熏人,对大气、土壤、水体环境造成了严重污染。城市垃圾的处理问题已成为非解决不可的重大问题。1988年起,深圳借鉴国外先进经验,建成了国内第一座垃圾焚烧电厂——清水河发电厂,拉开了我国垃圾发电的序幕,成功实现了垃圾处理的无害化、资源化、减量化。2001年,深圳市政府确定了全市垃圾发电发展的总体思路:将由政府投资改为企业投资,由各区分散建设改为统一建设和经营,由引进国外设备改为引进技术进行设备国产化的开发与系统集成制造。从而改变过去政府对垃圾处理大包大揽而又力不从心的被动状况,让企业参与垃圾发电的投资、运营、管理,将市场机制引入环保产业,使垃圾发电走向企业化运作,企业投资运营、政府环保部门监管的新路子。按照这条新路子,由深圳能源环保公司出资2亿元兴建的盐田垃圾发电厂,于2002年底建成投产后,每日可处理城市生活垃圾450t,发电容量达6MW。这家公司已进行深圳南山、龙岗两大工业区垃圾发电厂的建设工作,形成了集投资、设计、制造、建设、运营“一条龙”的垃圾焚烧发电产业。但烧掉了垃圾内的不可再生的可贵资源。[2]兰州市垃圾处理现状垃圾的收集清运兰州市生活垃圾收运系统均采用传统的垃圾混合收集方式。清运工作采取环卫部门和单位自行清运相结合的方式,大约10%的生活垃圾由单位自行清运,其余的90%由环卫部门负责清运。市区现有的垃圾收集方式主要有垃圾道、定点收集、定时定点收集和小型生活垃圾收集站收集。垃圾道收集楼房居民的生活垃圾,通过垃圾道把垃圾输送到垃圾间,再由专门人员掏出运往收集点;定点收集有定点垃圾台收集、定点垃圾箱收集、定点地坑式集装箱收集;定时定点收集是在规定的时间地点,市民集中投放垃圾,由后装式压缩车清运;小型生活垃圾收集站收集是城关区特有的收集方式,把集装箱安置在收集站室内地坑中,由天车控制集====Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====装箱装卸,由自卸车清运。目前环卫部门的清运车辆主要有自卸车、后装式压缩车和摆臂车。自卸车载重有2t、3t、5t三种,后装式压缩车载重有3t、5t、8t三种。在西固区和安宁区,环卫部门还配备微型保洁车负责主次街道的保洁工作,西固区有2辆,安宁区有4辆,载重量均1t。表1-2兰州市区垃圾产生、清运统计表年份产生量(万吨)—清运量(万吨)-合计城关七里河安宁西固城关七里河安宁西固200545194519200619212007城市生活垃圾主要来源:居民生活垃圾、商业垃圾、贸易市场垃圾、街道垃圾、公共场所垃圾、单位生活垃圾。2005年主城区人口为208万人,包括常住及暂住半年以上人口。kg/d.人。垃圾处理现状兰州市生活垃圾一直沿用传统的填沟处理方式,近郊四区年产生活垃圾108万吨,生活垃圾已达到了日产日清。除填埋外尚无其他处置方式。各区现有填埋场共12座,分别位于黄河南、北两山的沟谷中,距城区边界3km以内。其中关闭和已封场利用的有4座,目前正在运行的有6座,在建的1座,筹建的1座。[3]表1-3兰州市填埋设施汇总表行政区填埋场名称位置建场时间(年)占地(hm2)备注城伏龙坪填埋场黄河北岸,后五泉山芦家大沟1989市区最大的填埋场,设计服务期14年,目前已完成库容的3/4关阳洼沟填埋场黄河北岸,东岗镇阳洼沟下游段1998原为城关区粪便处理场,已近填城关区满,服务期10年区大破沟黄河北岸,草2003原为建筑垃圾填埋场,2003年非====Word====Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删========Word====Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====::Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====填埋场七里河区华林山

填埋场西津坪

填埋场寺儿沟填埋场范家坪填埋场青石沟填埋场场街以北的大破沟黄河南岸,华林山变电所西侧沟谷黄河南岸,西果园乡西津坪深沟黄河南岸,寺儿沟西侧无名沟谷黄河南岸,西固深沟桥以南东侧沟谷黄河北岸,大沙沟下游东支沟1997待建2001填埋场七里河区华林山

填埋场西津坪

填埋场寺儿沟填埋场范家坪填埋场青石沟填埋场场街以北的大破沟黄河南岸,华林山变电所西侧沟谷黄河南岸,西果园乡西津坪深沟黄河南岸,寺儿沟西侧无名沟谷黄河南岸,西固深沟桥以南东侧沟谷黄河北岸,大沙沟下游东支沟1997待建200120011998典时期开始填埋生活垃圾,服务期30年临时填埋场,已近填满前期工作已完成,服务期50年,因无建设资金,至今不能动工村与环卫所联建,服务期10年村与环卫所联建,服务期30年,接纳兰炼建筑垃圾和生活垃圾正建中,缺乏后续资金,1994年开始堆放垃圾,服务期30年现状存在的问题填埋场为解决兰州市垃圾出路问题起到了重要作用,发挥了重要的社会效益,但实际运行中也出现一些问题:没有渗沥液防渗及填埋气体的收集处理设施,不符合卫生填埋场建设标准和规范,对周围大气、水体造成了严重的污染。填埋场均没有设置垃圾坝及地表排水设施,暴雨期存在垃圾泥石流或崩塌的风险,严重时将危及下游的安全。填埋场距离城区边界太近,填埋场周围没有防护设施,轻质垃圾、苍蝇、恶臭气体等到处飞散,污染周围环境。多采用简易的填埋方式,填埋作业未按国家有关标准和规范执行。资金短缺是制约上述诸多问题不能解决的关键因素和瓶颈。最大的芦家大沟填埋场投入建设资金仅35万元,根本无力防治渗沥液污染问题;在建的青石沟填埋场因缺乏后续资金几乎停建。相关规划及分析《兰州市环卫设施专项规划》(2008-2020)中关于环卫设施规划内容如下:重视城市公厕、垃圾站配套建设。2005年,市区水冲式公厕达到80%,垃圾、粪便无害化处理达到50%;2010年,市区水冲式公厕达到90%,垃圾、粪便无害化处理达到60%以上,在城关、七里河、西固、安宁四区各建一座垃圾处理厂。为推进兰州市市容环境卫生事业改革,使市容环境卫生管理工作适应社会主义市场经济发展的需要,2005年兰州市制定了《兰州市市容环境卫生机构改革意见》,在管理体制、作业运行机制、人事制度和用工制度、投资体制、税费政策五个方面均提出了明确的意见。对于投资体制,制定了“在以市场为导向,加大市容环境卫生投资体制改革,建立以政府投入为主,包括社会、企业、外资在内的多元化的市容环境卫生投资体制”的原则。危害及出路目前,以原始的消耗土地资源为代价的简单填埋处理方法,既侵占大量土地,又污染环境。对于兰州这个土地极度缺乏的城市而言,也许若干年后,找一块可填埋垃圾的地方都会变得非常困难……无法满足不断增长的城市生活垃圾处理的需求,为了使有限的土地资源能够最大的发挥作用,兰州有必要继续增建改建城市环卫设施,以满足城市发展所带来的日益突出的城市生活垃圾污染问题。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。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。为了加快兰州市、生活垃圾处理产业化进程,逐步实现垃圾处理无害化、减量化、资源化,进一步改善生态环境,促进兰州市的经济、社会、环境可持续发展,选择成熟可靠的处理工艺,建设生活垃圾处理设施是刻不容缓的。在兰州市建设城市生活垃圾焚烧发电厂,负责处理兰州市的部分生活垃圾,可以提高兰州生活垃圾的减量化、资源化、无害化处理,解决生活垃圾的出路,满足生活垃圾处置的环境保护要求。2.垃圾量预测与方案比选兰州概况城市概况兰州是甘肃省的省会,是全省政治、文化、经济,金融,交通,教育中心,处在东经102°30"〜104°30"、北纬35°5"〜38°之间,位于中国陆域版图的几何中心,在大西北处于“座中四连”的独特位置。市区南北群山对峙,东西黄河穿城而过,蜿蜒百余里。城市依山傍水而建,层峦叠嶂,既体现了大西北的浑壮雄阔,又展现了江南的清奇秀丽。[4]兰州现辖城关、七里河、西固、安宁、红古五区和永登、榆中、皋兰三县,全市总面积1.31万平方公里,其中市区面积1631.6平方公里。2009年全市户籍总人口323.59万人。其中,====Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====市区人口210.47万人。[4]2.1.2气候℃℃℃,年平均日照时数2446.6小时,无霜期180天。兰州市区沿河谷分布展开,常年多偏东风,但风速小,静风天数达50%以上,导致逆温层天数多,冬季尤为严重,最高逆温层天数达280天/年,造成烟尘废气不易扩散,紫外线辐射减少70%,对大气环境质量有一定的影响。[4]地质条件兰州市位于我国西北部黄河上中游的黄土高原地带,市区海拔1520米,与皋兰山最高峰相对高差约600米。黄河水系自西向东纵贯城区,形成了兰州市两山夹一川沿河带状组团式的地形特征。兰州市区最古老的地层为太古代皋兰的变质岩、片岩、石英岩;次为白垩系砂页岩及第三系红色地层构成的各区基岩,其上部为第四系地层,在市区内分布广泛。此类地层一般底部为砂砾石层,上部为风化黄土盖层,且此盖层又多系钙质硬性土,其土粒极细而呈竖劈开状,故易被水灌入而具有黄土湿陷性能,除沿河滩地及河心滩等低洼地段湿陷量较小或不具湿陷性外,二级阶地湿陷等级一般为I-II级,高级地段为II-III级,甚至超过III级。市区四周的黄土梁峁和各级阶地还由于黄河的摆移和人类活动等因素而产生的滑坡、泥石流、黄土喀斯特、掏沙井、人工杂填土及淤泥层等不利的地层地质结构,对城市道路、建筑物、农田和人民生命财产安全造成一定的影响和隐患。兰州是黄河上游最大的工业城市和西部重要的原材料工业基地,经过几十年特别是改革开放以来的建设与发展,工业化水平迅速提高,人口规模不断扩大,经济快速发展。经济的发展促进了城市建设的步伐,城市建设成效显著,城市面貌一新。随着经济的发展而带来的环境问题也日益突出。据统计,兰州市日处理生活垃圾2000多吨,年处置生活垃圾100余万吨。而且居民生活垃圾正以每年5%至8%的速度增长。兰州近郊四区现有垃圾处理场5座,垃圾处理的方式都是简单的填埋处理。这种原始的垃圾处理方式,既侵占大量土地,又污染环境。对于兰州这个土地极度缺乏的城市而言,也许若干年后,找一块可填埋垃圾的地方都会变得非常困难,因此我们必须选用新的垃圾处理方式,负责处理兰州市的生活垃圾,提高兰州生活垃圾的减量化、资源化、无害化处理,解决生活垃圾的出路,满足生活垃圾处置的环境保护要求。垃圾量预测人口规模预测表2-1兰州市区人口规模和用地规模预测[3]项目近期(2010年)远期(2020年)项目近期(2010年)远期(2020年)::Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删========Word====Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====人口(万人) 人口(万人)TOC\o"1-5"\h\z城关区 106.2 117七里河区 55西固区 31安宁区 37合计 240注:表中人口包括常住与暂住两部分。2垃圾产量预测影响生活垃圾产量的因素主要有:人口数量、居民燃料结构、居民的消费水平、居民的工资收入、居民的生活方式变化、国民经济生产总值以及生活垃圾的源头管理等。在这些因素中,人口数量是主要因素,居民的燃料结构是重要因素,生活垃圾产量主要取决于这两个因素。当然其它因素也会对垃圾量产生影响,垃圾产量是这些因素综合作用的结果。■人,参照国内其他城市和经济发达国家生活垃圾产量变化情况,预计今后一段时期内兰州市区人均生活垃圾产量会保持增长趋势。随着对生活垃圾实行全面控制和资源化、减量化措施,远期平均年递增率逐渐下降,并且人均垃圾产量控制在1.20kg/d•人左右。预计2015年人均生活垃圾产量1.10kg/d•人,2020年为1.20kg/d•人,预测结果如下表2-2:区表2-2兰州市生活垃圾产量预测表项目近期(2015年)远期(2020年)人均垃圾产量(kg/d•人)生活垃圾产量(t/d)人均垃圾产量(kg/d人)生活垃圾产量(t/d)城关区1440七里河区660西固区372安宁区444合计22862880垃圾成份现状与预测兰州市目前缺乏近几年垃圾成分调查资料,根据类似城市垃圾组分的分析,预测兰州市垃圾平均含水率为46%,成分如下:表2-3兰州市城市生活垃圾成分预测表⑶年份纸类橡胶塑料金属玻璃竹木布类厨类果类 灰渣

21102020 1.3生活垃圾处理工艺比选目前国内外处理城市生活垃圾的方法多种多样,通常包括中间处理和最终处置两大部分,其中卫生填埋、堆肥、焚烧是技术成熟、应用最广泛的城市生活垃圾处理方法。就总的发展趋势而言,生活垃圾焚烧处理已成为城市生活垃圾处理的主流。卫生填埋我国垃圾处理的实践表明,垃圾卫生填埋因抗冲击负荷强、处理量大、处理彻底、单位投资小等优点而为我国各城市广泛应用,而且从基础研究、设计、施工到运营管理都积累了一定经验。目前我国城市垃圾处理90%以上均采用了卫生填埋技术。由于填埋处理单位投资和运行费用较低,因此在目前及今后相当一段时间内仍是最主要的垃圾处理方式,但是随着城市的发展,适宜的填埋场地将越来越少;并且随着环境标准的不断提高,也会逐步增大填埋场的单位投资和运行费用。因此,充分利用垃圾中一些可以利用的成分,减少有机垃圾填埋量以减少填埋场产生的污染,延长填埋场使用年限,是实现可持续发展的有效途径。2焚烧处理垃圾焚烧是生活垃圾无害化处理的重要手段之一。垃圾焚烧处理已有一百多年历史,但近几十年才出现有控制的焚烧(烟气处理,余热利用等)。焚烧与填埋相比,具有占地小、场地选择易,处理时间短、减量化显著(减重一般达70%,减容一般达90%。),无害化较彻底以及可回收垃圾焚烧余热等优点,在发达国家得到广泛应用。近几年各城市开始进行垃圾焚烧处理的基础研究和应用研究工作,开发了各种形式的小型垃圾焚烧炉,并建设了一批中小型城市简易焚烧厂(站)。经过“八五”期间国家组织的科技攻关,完成了深圳3#炉的国产化工作,设备国产化率达到80%以上。同时,国内一大批企业实体在处理能力50〜75t/d的中型垃圾焚烧炉开发上取得了很大进展。目前我国部分城市垃圾焚烧发电系统简介:主燃料:生活垃圾辅助燃料(助燃、点火):柴油或液化石油气主机设备:国产化垃圾焚烧炉配国产汽轮发电机组;国外进口垃圾焚烧炉配国产汽轮发电机组,垃圾焚烧炉产生的过热蒸汽被送至汽轮发电机组发电。拟(或已)采用这一模式的垃圾焚烧厂详见表2-4。表2-4部分垃圾焚烧项目概况焚烧厂 处理厂规模焚烧炉技术配发电机组投资(人民币)焚烧厂 处理厂规模焚烧炉技术配发电机组投资(人民币)深圳450t/d日本三菱马丁炉技术上海御桥1000t/d法国进口炉排炉17MW〜6.7亿上海江桥1000t/d进口炉排炉17MW〜6.5亿广州市1000t/d进口炉排炉15MW〜6.2亿北京朝阳区1000t/d进口炉排炉15MW〜7.5亿广东惠州500t/d引进加拿大瑞威CAO技术12MW〜1.8亿宁波市1000t/d杭州锅炉厂引进德国诺尔公12MW〜3.6亿司技术杭州市450t/d杭州锅炉厂引进日本三菱马6MW丁炉技术沈阳市950t/d引进加拿大瑞威CAO技术15MW〜2.9亿中山市中心900t/d引进日本三菱马丁炉技术〜3.4亿组团这些垃圾焚烧处理厂,存在的共同问题是:一次性投资大,光靠售电收入(按本地同一上网电价优先上网)很难回收投资;垃圾处理厂需靠政府补贴垃圾处理费(是垃圾填埋处理补贴费的二倍以上)或大幅度提高上网电价,才能维持生存。2.4.3生物处理利用微生物来处理城市生活垃圾始于20世纪初,从最初的印多尔法到目前的高温快速机械堆肥技术,已形成了特点各异、数量众多的物处理方法,实行无害化、减量化和资源化。2.5生活垃圾处理方案的确定某一城市的垃圾处理具体采用何种技术,主要取决于以下因素:垃圾组分特征:以泥灰类无机物为主的垃圾,适于做建筑砌块处理;高热值有机物含量较高的垃圾,适于进行焚烧处理;植物类、厨余类有机物含量较高的垃圾,适于进行堆肥处理;垃圾中的纸张、塑料、金属、玻璃等可进行回收利用。自然条件:与焚烧和堆肥相比,填埋对场址区地形地貌、水文地质与工程地质条件要求较高,占地面积较大。社会经济发展水平:焚烧一次性投资较大,运行费用较高,堆肥次之,填埋最低。产品市场:主要针对堆肥处理而言。堆肥能否真正成为一种垃圾处理方案主要取决于堆肥产品的销路,选择堆肥处理必须首先考虑堆肥产品的市场需求。表2-5生活垃圾处理方法比选表[5]::Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====::Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====内容卫生填埋焚烧堆肥操作安性较好,注意防火好好技术可性可靠,国内有相当经验可靠,国外属成熟技术可靠,国外属成熟技术占地面积/(m2/t)大,500〜900小,60〜100中等,150〜200选址较困难,要考虑地形、地质条件,防止地表水、地下水污染,一般易,可靠近市区建设,运输距离较近垃圾的低位热值大于3767J/kg较易,仅需避开居民密集区,气味影响半径小200m,适用条件远离市区,运输距离较远。无机物>60%含水量<30%运输距离适中。从无害化角度,垃圾中可生物降解有机物三10%,从肥效出发应>40%。内容卫生填埋焚烧堆肥最终处置无仅残渣需作填埋处理,为非堆肥物需作填埋处理,初始量的10%。为初始量的20〜25%。产品市场有沼气回收的卫生填埋场,沼气可用于发电等热能或电能可供社建立稳定的堆肥市场较困会使用,需有政策支持难,需有配套政策和措施建设投资较低较高适中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前处理工序可回收部分原资源回收原料,但取决于垃圾中可料,但取决于垃圾中可利利用物的比例。用物的比例。主要环保问题渗滤液处理难度大烟气与飞灰处理难度大。好氧堆肥对臭气治理较难资源利用封场后恢复土地利用焚烧残渣可综合利堆肥用于农业种植和园林或再生土地资源用。绿化。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比填埋小。在非堆肥物填埋时与卫生填埋相仿。有可能,虽可采取防渗灰渣中没有有机质等污重金属等可能随堆肥制品污染地下水地下水污染措施,但仍然可能发生染物,仅需填埋时采取固渗漏。化等措施可防止污染。大气污染有,但可用覆盖压实等措施控制可以控制,但二恶英(Doxlin)等微量剧毒物需采取措施控制。有轻微气味,污染指标可能性不大。土壤污染限于填埋场区。无需控制堆肥制品压金属含量。技术特点操作简单,工程投资和运行成本较低占地面积小,运行可靠,减量效果好技术成熟、减量化、资源化效果好

主要风险沼气聚集引起爆炸,场底渗漏或渗滤液处理不达标垃圾燃烧不稳定,烟气治理不达标因生产成本过高或堆肥质主要风险沼气聚集引起爆炸,场底渗漏或渗滤液处理不达标垃圾燃烧不稳定,烟气治理不达标因生产成本过高或堆肥质量不佳而影响生产焚烧是目前世界各国广泛采用的城市垃圾处理技术,大型的配备有热能回收与利用装置的垃圾焚烧处理系统,由于顺应了回收能源的要求,正逐渐上升为城市生活垃圾处理的主流。国外工业发达国家,特别是日本和西欧,普遍致力于推进垃圾焚烧技术的应用。利用生活垃圾焚烧发电在国内外均广泛采用。在兰州市具有以下几点优势:(1)随着今后我国大城市,尤其是北方城市随着城市燃气化率的不断普及,城市生活垃圾中的有机物含量及垃圾的热值将进一步增加。根据预测,兰州市生活垃圾中有机物含量48%,适宜于焚烧法的采用。(2)符合中央提出的建设资源节约型、环境友好型社会的要求。利用垃圾焚烧发电既可以对城市垃圾进行处理,焚烧后产生的蒸汽又可以发电、供热,实现废弃物的综合利用,产生一定的经济效益。从而实现生活垃圾处理的减量化、资源化和无害化。(3)符合城市现代化发展的需要。现在垃圾处理方式多数采用露天堆放和填埋处理,不仅占用了大量的土地,而且形成新的污染源,对大气、土壤、水源造成严重的污染,危害人们的健康,影响投资环境和城市现代化进程。(4)焚烧发电技术成熟可行。国外垃圾发电技术日臻完善。日本、德国在垃圾焚烧环节有先进的技术;国内垃圾发电厂建设运行已有宝贵经验。(5)采用适合中国国情的技术设备,经济性好。可采用关键设备进口引进,其他设备国产的模式。采用国产300t/d垃圾焚烧炉,尾气处理及发电供热等全套设备投资仅为进口设备投资的1/4。(6)环保措施得力。排放的污染物主要源于垃圾焚烧锅炉燃烧产生的废气、烟尘,垃圾库产生臭气、污水等。我们只要对各方面做好环保措施,就可以使得环境得到保证。2.6效益分析.垃圾焚烧厂是城市建设的重要基础设施,是以创造环境效益和社会效益为主的公益性工程。.同样不计折旧费,垃圾焚烧厂的运行成本低于垃圾卫生填埋场。.300t/d的垃圾焚烧厂仅需用地2hm2,如建设同样规模的生活垃圾卫生填埋场 ,使用年限也以20a计,其用地至少需要40hm2。.垃圾焚烧厂能充分回收生活垃圾中的能源。回收的能量除满足垃圾焚烧厂自用外 ,尚可向市网供电,经济效益明显。.通过采取有效措施后,垃圾焚烧厂产生的废气、污水、废渣、噪声和恶臭等均不会危害====Word====Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删========Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====周围环境和造成二次污染。6.垃圾焚烧厂建成后对改善环卫工作条件,提高环卫管理水平,促进环卫科技发展均将起到积极作用[6]。综上所述,我认为生活垃圾焚烧处理法是适宜于处理兰州市生活垃圾的。2.7焚烧工艺的选择垃圾焚烧技术在国外的应用和发展已有几十年的历史,比较成熟的有机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、回转式焚烧炉,但在垃圾处理中主要以机械炉排焚烧炉技术和循环流化床焚烧炉技术为主。国外主要的炉排炉技术不需要添加煤,国内垃圾发电站开始转向炉排炉技术的焚烧炉。主要的焚烧技术1、机械炉排焚烧炉机械炉排焚烧炉的基本原理是以机械炉排构成炉床,靠炉排的运动使垃圾不断翻动、搅拌并向前或逆向推行。其主要处理过程是:垃圾由抓斗送进炉前料斗,通过料槽用液压式加料器按设定的速度将垃圾推进炉膛,垃圾随着炉排的运行向前移动,并与从炉排底部进入的热空气进行混合、翻动,使垃圾得以干燥、点火、燃烧以致燃烬。它正常运行的炉温大8于50℃,且烟气温度在大于850℃的高温下停留超过2秒钟,以保证烟气中有机成份的分解。机械炉排炉在国外有成熟的长期运行经验,使用数量最多,是目前世界上采用最为普遍的一种生活垃圾焚烧炉,市场占有率8超0%。过机械炉排炉的技术特点:(1)可以以油为辅助燃料,不掺烧煤;(2)进料垃圾不需要预处理;(3)依靠炉排的机械运动实现垃圾的搅动与混合,促进垃圾完全燃烧,且不同的炉排炉生产商在炉排的设计上各有特点;(4)焚烧炉内垃圾为稳定燃烧,燃烧较为完全,飞灰量少,炉渣热酌减率低;(5)技术成熟,设备年运行时间可达8000小时以上;(6)垃圾需要连续焚烧,不宜经常起炉或停炉;(7)对垃圾的适用范围广,它既能适应欧洲含水率较低的高热值垃圾,也能适合亚洲含水率较高的低热值垃圾。2、流化床焚烧炉流化床炉燃烧技术是本世纪六十年代初得到迅速发展起来的一种新型清洁燃烧技流化床高效焚烧炉的工作原理是将垃圾加入到流化床中与高温的沙粒接触、传热进行燃烧,该流化床是用炉底分布板吹出的热空气将垃圾和砂粒吹浮起呈沸腾状而形成。它与机械炉排焚烧炉的最大不同是炉内没有运动的炉排,且炉体通常为竖向布置。其处理过程是垃圾投入料斗,用螺旋输送机送至焚烧炉上部进料口,与炉内600〜700℃的高温砂粒接触,垃圾被升温、干燥、着火和燃烧。燃烧后的灰渣由于重力作用从两侧下降而进入炉底螺旋输送机,并用它将灰渣送至与之相连的振动筛,将不燃物与砂粒分开,砂粒再送入循环提升机,重新投入炉内使用,不燃物排出炉外。流化床焚烧炉的主要特点是床层温度均匀,垃圾颗粒与流体接触好:反应快,焚烧完全,热强度较高,它的热效率一般可达到80%〜82%,垃圾燃烬率也非常高,焚烧后排出炉渣的未燃成分可达到1%左右;设备尺寸相对较小,对燃料的种类要求比较严格。其缺点是垃圾必须分选破碎,分选及破碎系统复杂,消耗动力大,同时要使垃圾及煤体处于流化状态也必须消耗很大的动力,流态化固体颗粒对炉墙磨损严重,设备维护量大;由于国内垃圾热值较低,难于单独燃烧,需与煤进行混烧;烟气中灰尘量大,操作复杂,运行费用较高。3、回转式焚烧炉回转窑燃烧适应性广,可焚烧不同性能的废弃物,此种炉型机械零件比很少,故障少,可以长时间连续运行。但回转窑的热效率低,如需辅助燃料时消耗较多,排出气体的温度低,有恶臭,需要脱臭装置或导入高温后燃室焚烧,由于窑身较长,占地面积大,且后燃室的炉排结构要求较为严格,因此其成本高,价格较昂贵⑻。中国垃圾焚烧电厂垃圾焚烧炉使用情况表2-62007年底中国垃圾焚烧电厂垃圾焚烧炉使用情况序号炉型数量(座)建设规模(吨/日)单位投资(万元/(吨/日))1流化床炉29227702机械炉排炉36297853其他炉21400合计67539552007年对于规模化垃圾焚烧厂统计显示,炉排炉垃圾焚烧炉已经成为主流,所占比例超过50%。方案的确定2006年国家颁布的《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》中明确规定“发电消耗热量中常规能源超过20%的混燃发电项目,视同常规能源发电项目,执行当地燃煤电厂的标杆电价,不享受补贴电价”。而国内的流化床垃圾焚烧厂很难做到仅添加20%热量的辅助====Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====燃料(折合质量比为4-5%),从而使得流化床垃圾焚烧厂不能再享受很高的优惠电价,仅能享受略高于标杆电价的上网价格。流化床焚烧炉技术的发展步伐显著放缓。国外主流的炉排炉技术不需要添加煤,国内垃圾发电站开始转向炉排炉技术的焚烧炉,生产企业加大炉排炉技术引进力度,逐步的国产化大大降低了炉排炉技术的建造成本,而煤价不断攀升提高了流化床焚烧厂的掺煤成本,而相对降低炉排炉垃圾焚烧厂的运营成本。在上网电价补贴和成本降低两方面推动之下,炉排炉设备的价格劣势得到弥补。机械炉排焚烧炉的主要特点是它对垃圾的适用范围广,它既能适应欧洲含水率较低的高热值垃圾,也能适合亚洲含水率较高的低热值垃圾。它对进炉的垃圾颗粒度没有特别的要求,一般由生活垃圾车收集车送来的垃圾无需经过破碎即可直接送入焚烧炉燃烧。且其燃烧效率较高,燃烧效率一般可达到75%-78%。炉渣的燃烬率可达到3%左右。综合上述三种垃圾焚烧炉型的介绍,国家政策的变化,炉排炉技术的建造成本的降低和兰州市生活垃圾收运系统均采用传统的垃圾混合收集方式这一实际出发,认为兰州市生活垃圾焚烧处理宜采用炉排炉。====Word====Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删========Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====垃圾焚烧厂总体设计技术原则本方案技术上遵循科学性和客观性的基本原则,主要从以下几方面考虑:1、国民经济和社会发展规划,兰州市控制规划和城市建设方针、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等;2、场址现场的各种自然、经济、社会、环境、生态等基本可行条件;3、有关工程技术、经济建设方面的相应国家、地区、行业的法令、法规、标准、定额资料等;4、由国家颁布的建设项目经济评价方法与指标等。5、项目建设以“确保焚烧、坚持环保、利用余热”为前提,遵循稳妥、可靠、先进、适用的原则。6、确保项目建成经济合理、维修方便、管理科学、保护环境、安全卫生、资源综合利用的环保示范项目。7、确保项目工期和质量,创造一流工程,打造精品项目,将兰州市生活垃圾焚烧发电厂建成一个具有先进技术、高质量、高水平、高效益的垃圾焚烧示范工程。8、方案设计遵循焚烧发电主工艺系统自动化水平高、厂房综合布置、检修社会化等现代化建厂模式。9、焚烧线工艺和关键设备采用国内先进的机械炉排炉;烟气净化采用半干法即脱酸反应塔+活性炭喷射+布袋除尘器工艺;设置烟气在线监测装置(CEM)。10、推行公众和社会监督,在焚烧厂主要入口处设置焚烧厂运行状况显示牌,接受公众监督;烟气在线监测系统数据可以实现与环保监察部门实时通讯。垃圾焚烧厂规模垃圾焚烧厂的处理规模一般以日处理垃圾量或每小时垃圾处理量来表示,单位分别为t/d或t/h。焚烧炉后续处理设备的规模还取决于垃圾焚烧后产生的烟气量的大小,烟气量随垃圾性质的不同而变化,一般而言,垃圾的低位发热量越大,含水率越低,则燃烧产生的烟气量越大。垃圾焚烧厂的处理规模应根据城市环境卫生专业规划或垃圾处理设施规划、该厂服务区范围的垃圾产生量预测、经济性、技术可行性和可靠性等因素确定。焚烧线数量和单条焚烧线规模应根据焚烧厂处理规模、所选炉型的技术成熟度等因素确定,宜设置2-4条焚烧线。垃圾焚烧厂的分类垃圾焚烧厂的规模宜按下列规定分类[9]:特大类垃圾焚烧厂:全厂总焚烧能力2000t/d以上;I类垃圾焚烧厂:全厂总焚烧能力介于1200〜2000t/d(含1200t/d);II类垃圾焚烧厂:全厂总焚烧能力介于600〜1200t/d(含600t/d);III类垃圾焚烧厂:全厂总焚烧能力介于150〜600t/d(含150t/d)。考虑到目前国产化设备的生产能力,兰州市的经济承受能力,以及发展民族环保产业的重要性,本方案的城市生活垃圾焚烧厂设计为I类垃圾焚烧厂,设计垃圾处理量为600t/d。3.2.2焚烧炉台数选择生活垃圾焚烧厂内焚烧炉台数的合理范围为2-4台,考虑到目前国产化设备的生产能力,600t/d的生活垃圾焚烧厂,可供选用的焚烧炉配置方案有3种,经比较单台焚烧炉的最佳规格为300t/d。表3-1生活垃圾焚烧厂焚烧炉配置方案选用表规模 600t/dTOC\o"1-5"\h\z台炉 300 t/ d X2台炉 200 t/ d X3台炉 150 t/ d X4选择根据规范,垃圾发电厂的厂址选择应符合城市总体发展规划和城市环境卫生专业规划要求,并应通过环境影响评价报告书的认可。目前我国垃圾焚烧电厂的厂址选择的一般过程是由建设方(在咨询公司帮助下,在得到规划和环保部门的初步意见后)提出备选厂址,报政府有关部门备案,政府有关部门组织专家论证会,在专家论证意见基础上,召开专题办公会,以会议纪要的形式确定厂址。因此,当垃圾焚烧发电厂开展工程设计,进行总图设计时一般不再对厂址进行更多的研讨,只要厂址条件基本满足建厂条件即可,除非有重大的不利因素须向建设方提出改址建议[10]。厂址条件应符合下列要求[9]:厂址应满足工程建设的工程地质条件和水文地质条件,不应选在发震断层、滑坡、泥石流、沼泽、流砂及采矿陷落区等地区。厂址不应受洪水、潮水或内涝的威胁;必须建在该地区时,应有可靠的防洪、排涝措施。其防洪标准应符合国家现行标准《防洪标准》(GB50201)的有关规定。厂址与服务区之间应有良好的道路交通条件。====Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====厂址选择时,应同时确定灰渣处理与处置的场所。厂址应有满足生产、生活的供水水源和污水排放条件。厂址附近应有必须的电力供应。对于利用垃圾焚烧热能发电的垃圾焚烧厂,其电能应易于接入地区电力网。对于利用垃圾焚烧热能供热的垃圾焚烧厂,厂址的选择应考虑热用户分布、供热管网的技术可行性和经济性等因素。总平面布置总平面布置原则1、满足生产工艺和各设施功能要求;2、功能分区及布局合理,节约使用土地;3、道路设置顺畅,满足消防、物料输送及人流通行疏散需求;4、竖向设计合理,便于场地排水,减少土石方工程量;5、合理布置厂区管网,力求管网短捷顺畅;6、妥善处理好建设与发展的关系,为预留扩建留有余地;7、创造良好的生产环境,搞好绿化,以降低各类污染;8、满足国家现行的防火、卫生、安全等技术规程及其它技术规范要求。车间组成及功能分区根据生产工艺、运输组织和用地条件,厂区布置如下功能分区:主要生产区:由主厂房、烟囱、上料坡道等组成;水工区:由净化水装置、综合泵房、净水池及冷却塔等组成;渗沥液处理区:主要综合机房和渗沥液综合处理池组成,其中综合处理池包括调节池、厌氧池、硝化池、返硝化池、污泥浓缩池等;辅助生产区:包括地磅房、油泵房及地下油罐等;行政管理区:主要由综合楼、门卫等组成,(厂区门卫与地磅房联建)。总平面布置主厂房做为焚烧厂的主体,因其地位突出,体量较大而成为总图设计的重点和核心,主厂房布置在场地中间。水工区布置在厂区西侧;渗沥液处理设施设置在主厂房南部;地磅房位于厂区西面的出入口。综合楼布置在厂区东南角。====Word====Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删========Word====Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====用地面积确定在选取生活垃圾焚烧厂的用地面积时,涉及到工程规模、炉子台数、场地情况、余热利用、绿化面积和设施布局等,应作综合分析后才能确定。本方案对于600t/d的生活垃圾焚烧厂,其用地面积建议选取25000m2[11]。竖向布置竖向布置根据兰州市的地形条件,山区或丘陵较多根据功能分区宜采用台阶式布置。但全厂台阶数不宜超过3个,台阶之间高差不宜超过3m。考虑厂区防潮水和内涝以及与外部规划道路的衔接等因素,主厂房室外地坪标高应高于50a一遇洪(潮)水位。垃圾卸车平台一般高6.5m,可利用地形高差布置。厂区四周须考虑排洪沟。道路路基需随施工正常填筑,以满足厂内运输的需求。有地下敷设管线的地段在满足管线覆土厚度的前提下,可逐步整平。其它绿化用地亦可滞后回填整平。厂区排雨水由于场地的面积较大,地形较平坦,建筑密度较高且场地道路为城市型,故本方案雨水的排除采用暗管排水的方式。为方便排水,建(构)筑物周围场地设有一定的坡度,其大小一般控制在0.1%-1%之间,根据场地竖向布置设计的不同整平面的方向、建筑群布置、道路布置、地形特点、设计标高及场地内排水组织的要求,划分雨水排水分区,确定各部分的地表水排水方向,场地内的雨水最终通过管道排至处理中心雨水管网或截洪沟中。厂区道路厂区出入口厂区宜设一个出入口,出入口处开设两个交通通道,分别为:人流通道、物流通道。厂区四周设铁栅围墙,厂区出入口设电动推拉门。厂内道路垃圾焚烧厂区主要道路的行车路面宽度不宜小于6m。垃圾焚烧厂房周围应设宽度不小于4m的环形消防车道,厂区道路路面宜采用水泥混凝土或沥青混凝土,道路的荷载等级应符合现行国家标准《厂矿道路设计规范》GBJ22中的有关规定。通向垃圾卸料平台的坡道按《公路工程技术标准》JTG-B01执行,为双向通行时,宽度不宜小于7m;单向通行时,宽度不宜小于4m。坡道中心圆曲线半径不宜小于15m,纵坡不应大于8%。圆曲线处道路的加宽应根据通行车型确定[9]。焚烧厂宜设置应急停车场,应急停车场可设在厂区物流出入口附近处。交通组织厂区生产和辅助生产运输均采用汽车运输。垃圾运输车由厂区物流通道进厂,称量后通过垃圾运输上料坡道进入主厂房的卸料大厅,空车亦经原路返回出厂;灰渣车经厂内道路通过物流通道进出厂;其它辅助生产资料运输亦由物流通道进出厂,行政管理车辆和人员由人流通道进出厂。消防车可经厂区人流、物流通道进出厂,通过厂区内的环形通道通达到各车间、设施、场地。厂区管网综合垃圾焚烧发电厂主要管线和一般燃煤发电厂一致,大都采用埋地敷设,如有供热一般架空敷设。汽机间前部需留出循环水管的设置位置。工程管线种类厂区管线大体包括有:生产给水管、生活给水管、消防给水管、生产排水管、生活污水管、循环水管、雨水管、电力电缆、照明电缆、仪控电缆、蒸汽管、渗沥液管等。管线布置原则与厂区平面布置、竖向布置及绿化布置统一协调;满足生产、安全及检修的要求;管线布置顺畅、短捷,减少交叉;认真执行相关规范,满足管线之间及管线与相邻建构筑物和各种设施的间距要求;管线交叉时,满足管线间垂直间距的要求;合理管线排序,同类管线相对集中布置,有条件的采用共沟、共架敷设,节约用地,为发展留有余地。绿化厂区空地都应绿化,以改善和美化厂容厂貌,减少垃圾焚烧处理过程对环境造成的影响,创造良好的工作环境。厂前区是人流的主要出入口,是对外联系的纽带,也是全厂管理中心,应以观赏树为主。焚烧炉炉后烟道、烟囱及灰渣库区域宜种抗烟抗毒性强的树种,但不宜过密。供水区种植耐荫、耐湿的常绿树、灌木、草坪。储煤及输煤设施边缘主要种植具有抗硫、吸收SO2气体和吸尘滞尘习性的乔木。垃圾卸料区附近最好设置绿化隔离带,多种植树冠矮、分枝低、枝叶茂密的乔木、灌木。厂区的绿地率应控制在30%以内[9]。==Word行业资料分享-可编辑版本-双击可删====4.焚烧系统概述工艺描述兰州市生活垃圾焚烧厂承担处理兰州市的部分居民生活垃圾。焚烧厂设置2条300t/d的垃圾焚烧处理线,日处理城市生活垃圾600吨,年处理城市生活垃圾20万吨。垃圾焚烧系统配置2台300t/d垃圾焚烧机械炉排炉,中压、单汽包自然循环水管锅炉。生活垃圾由垃圾运输车运人垃圾焚烧处理厂,经过地衡称重后进入垃圾卸料平台,按控制系统指定的卸料门将垃圾倒人垃圾贮坑。垃圾贮坑贮存焚烧厂约6天的垃圾处理量。垃圾贮坑内的垃圾由设在垃圾贮坑上方的吊车抓斗送人垃圾料斗,垃圾经斜槽与推料机推人焚烧炉内预热段。炉排在驱动机构的作用下使垃圾依次通过燃烧段和后燃烬段,燃烧后的炉渣落人炉渣贮坑,产生的热量经余热锅炉回收后,产生过热蒸汽用于汽轮机发电。废气经烟气净化系统脱酸、除尘、去除二嗯英等有害物质后排入大气。垃圾焚烧产生的炉渣经除铁后由汽车送填埋场处置。烟气净化系统收集的飞灰经厂外飞灰固化系统处理后运往填埋场安全填埋。主要生产工艺流程见图4-1。生活埼辅过热蒸汽烟气处理系统 烟囱大气达标排放生活埼辅过热蒸汽烟气处理系统 烟囱大气达标排放图4-1主要生产工艺流程:Word:Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====4.1.2焚烧炉燃烧图:Word:Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====4.1.2焚烧炉燃烧图燃烧图200001982kcal/kg一次风温138517500不亡:;:;燃烧图200001982kcal/kg一次风温138517500不亡:;:;超负荷运行范围(潴/day灌邕爸慧kcal/kg一次风温重热圾垃炉入1250015000正常运转范围

(性能保证范围)7500500050607080 90100110120垃圾处理量[%]10000"■需辅助燃烧范围979kcal/kg一次风温度:220℃说明:※超负荷运行限1日2小时以内A:低质垃圾60%负荷7,345Mcal/hB:60%负荷时助燃区上限9,750Mcal/hC:设计垃圾60%负荷10,390Mcal/hD:高质垃圾60%负荷14,868Mcal/hE:高质垃圾定格上限负荷17,316Mcal/hF:高质垃圾超负荷上限19,048Mcal/hG:低质垃圾100%负荷12,241Mcal/hI:设计垃圾质100%负荷17,316Mcal/hJ:110%负荷下限点19,048Mcal/hK:110%负荷时助燃上限点15,125Mcal/hL:设计垃圾质110%负荷13,465Mcal/h====Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====A—G-J间 4100kJ/kg60%〜上限线D—E—F间 8300kJ/kg60%〜上限线G-J-L-F-E-I-G间 超负荷运行可能边界线B-H-I-E-B间 性能保证范围边界线A-J-L-F-D-A间 运行可能范围边界线垃圾来源与特性兰州市城市生活垃圾现状■人,参照国内其他城市和经济发达国家生活垃圾产量变化情况,预计今后一段时期内兰州市区人均生活垃圾产量会保持增长趋势。随着对生活垃圾实行全面控制和资源化、减量化措施,远期平均年递增率逐渐下降,并且人均垃圾产量控制在1.20kg/d•人左右。预计2015年人均生活垃圾产量1.10kg/d•人,2020年为1.20kg/d-人,预测结果如下表4-1:表4-1兰州市生活垃圾产量预测表近期(2015年) 远期(2020年)项目 人均垃圾产量—生活垃圾产量一人均垃圾产—生活垃圾产(kg/d•人) (t/d)量(kg/d人)量(t/d)TOC\o"1-5"\h\z城关区 1440七里河区 660西固区 372安宁区 444合计 2286 2880垃圾成分及热值现状分析和预测兰州市生活垃圾主要是居民生活垃圾,商业垃圾、贸易市场垃圾、街道垃圾、公共场所垃圾、单位生活垃圾和少量工业垃圾等组成。居民生活垃圾主要是易腐有机物、塑料、纸张等构成,其组分受时间及季节性的影响较大,街道保洁垃圾所含易腐物较少,泥沙、枯枝落叶、包装物品等较多;单位生活垃圾主要指由机关、企事业单位产生的垃圾,其组成大部分都是以包装物为主,其它成份相对较少。根据垃圾焚烧厂一般工艺流程,垃圾进入焚烧厂后先卸入储料坑,储存几天后再进入炉内焚烧,垃圾经储存后物理化学性质将会发生较大变化。根据测定,兰州市生活垃圾储存4〜5天后,含水率降低5〜10%。实践证明垃圾焚烧厂储坑脱水效果是明显的,脱水过程中垃圾热值变化较大,入炉垃圾====Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====的设计点参数见表4-2。表4-2垃圾组成(收到基)项目单位设计点垃圾低位发热量kj/kg5800水分%WB46可燃分%WB42灰份%WB12表4-3可燃分组成N% C%S% H% O%Cl% 合计100垃圾热值的确定为了追求设备配置的合理性和效率,一般取运行期间的中间年份的垃圾特性作为焚烧厂处理的标准垃圾,并同时考虑到运行开始初期的低质垃圾,以及随着生活水平的提高垃圾热值将会有所提高的焚烧厂运行后期的高质垃圾。根据国内和国外的经验,当垃圾热值大于5000kJ/kg时,焚烧处理无需添加辅助燃料,考虑到兰州市生活垃圾的现状和未来的发展,方案垃圾设计热值为低位发热量5800kJ/kg(1380kcal/kg),焚烧炉对垃圾热值适应范围4190〜7530kJ/kg。垃圾接收及贮存系统垃圾接收城市生活垃圾由垃圾收集车以及垃圾中转车运入本厂,经厂外地磅房地衡自动称重并由计算机记录和存储数据后,通过斜坡道进入主厂房卸料平台。为保证大型中转垃圾车的回转及交通顺畅,卸料平台宽度设计为27m,设8个垃圾卸料门,该门具有电动和自平衡手动二种功能。为使垃圾车司机能准确无误地把车对准垃圾门,将垃圾卸入垃圾坑内而不使车翻到垃圾坑中,在每个门前有白色斑马线标志,靠门处设车挡。垃圾卸料门间设有隔离岛,以避免垃圾车相撞,并给工作人员提供作业空间。垃圾储存垃圾池是一个密闭且微负压的砼池,根据经验,垃圾坑中的垃圾容重和垃圾在坑中的深度有图4-2所示的相关关系。::Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====::Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====::Word行业资料分享—可编辑版本—双击可删====假定垃圾经贮坑堆放后约排水8%,则日处理600t/d的焚烧炉,实际进贮坑垃圾量应为:600+0.92氏652t/d考虑到新进垃圾在贮坑内的堆放及储存,以满足生产6天计,垃圾密度取。6521/d义6d/().41/m3上9780m3本方案垃圾池的容积设计为9700m3(长45mX宽18m义平均高度12m)。为了实现分区作业,使垃圾在垃圾坑内更好地脱水,设置 8个卸料门,可以保证关闭一半,而仅使用另一半接受垃圾。垃圾坑上方设2台垃圾吊车,供焚烧炉加料及对垃圾进行搬运、搅拌、倒垛,按顺序堆放到预定区域,以保证入炉垃圾组分均匀、燃烧稳定。渗沥液收集措施贮坑中的垃圾渗沥液来自原生垃圾携带水和垃圾堆酵生成水,其产生量主要受进厂垃圾成分、水分和贮存时间的影响。为有效排出贮坑内的渗沥液,垃圾池底宜有不小于1%的渗沥液导排坡度,使污水能自流到污水槽中。一般应在每一个卸料门下方设置排水口,尺寸约为:宽1m,高08m。为防止垃圾从排放口流出,应安装隔栅,栅条之间的间隙取30〜50mm。图4-3垃圾坑渗沥液排出设施示意图除臭措施(1)为有效去除垃圾所产生的臭气,保持厂区卫生,保障人员健康,并最大限度降低工程投入和运行成本,系统宜设置一套活性炭除臭系统对垃圾焚烧发电厂卸料大厅的异味污染进行净化处理,宜在门口安装风幕机和旋转式喷雾风机对除渣间进行异味处理。并保证在焚烧厂检修期间臭气不自由扩散。当两台焚烧炉都停炉时,由专用风道通过除臭引风机抽取垃圾坑臭气,经活性炭吸附除臭后排入大气。(2)为了防止垃圾渗沥液漏入卸料大厅地面并渗入水泥中,垃圾卸料大厅地面采用防渗措施,防止卸料大厅地面散发臭气。(3)在卸料平台的相应部位设置供水栓,以利于清洗卸料时污染的地坪,地坪设计有一定的坡度使之易于排出清洗水,并从排水沟排向平台排水槽。(4)在垃圾门前设空气幕,以防垃圾倾倒时臭气外逸。(5)为了减少垃圾坑臭气外逸污染环境,在垃圾坑上部设抽气风道,由鼓风机抽取坑中臭气作为焚烧炉一次燃烧空气,在垃圾坑区域形成负压状态。(6)在停炉检修时,由设置的专用风道通过除臭引风机抽取垃圾坑臭气,经活性炭吸附除臭后排入大气。4.3.5主要设备垃圾卸料门垃圾卸料门把卸料平台与垃圾池分开,为保证其气密性、能迅速开关和耐久性、并防止====Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====垃圾坑内的粉尘臭气的扩散,以及害虫进入平台,卸料门设计成密闭构造。在垃圾收集车集中运行的时间段,为使卸料工作顺畅进行和确保安全启闭,方案采用墙面设置两扇开启式卸料门8扇,能够满足其开关迅速及气密性好的要求。同时采用液压缸驱动。在各扇卸料门前设置车挡装置,以防止卸料车辆在操作时掉入垃圾坑。当车辆进入平台内的规定位置,光电管和埋设于地面下的线圈感应启动开关控制卸料门启闭。卸料门除上述全自动操作外,通过与垃圾吊车的联动还可在现场手动操作每扇门,垃圾卸料门的开关与吊车抓斗位置互锁。垃圾吊车垃圾吊车位于垃圾坑的上方,主要承担垃圾的投料、搬运、搅拌、整理和堆积工作。本方案设置2台桥吊供料抓斗,正常情况下,一组桥吊吊运垃圾供应焚烧及进行垃圾混合,另一组备用。垃圾吊车主要由手动控制、自动控制、供电、称重和抓斗等部分组成。垃圾称重系统具有自动称重、自动显示、自动累计、打印、超载保护等功能。垃圾吊车主要由桥架、大车运行机构、起升机构、小车运行机构、电气设备、抓斗六大部分组成。六大部分中除电气设备外,另外的五大部分都有各自的电机,进行单独驱动,满足生产所需的倒垛投料、称重作业要求。大车运行机构宜采用进口的“三合一”(即将驱动、调速、制动合为一体)驱动单元,其驱动装置具有传动精度高,密封性好、噪声小、易维护等优点。液压抓斗内安装有角度传感器装置,能检测抓斗的倾斜状况,防止抓斗倾翻。起重机小车架上设置有一套称量装置(带四套传感器),并且具有自动去皮功能,用作工艺计量和超载保护。传感器与显示设备之间的信号采用有线传输,以减小干扰信号。称量装置安装在卷筒轴承座上,称量精度误差要求不超过5%,并通过信号线传送到控制室,计量打印报表,称量系统同时具备超载报警功能。4.4垃圾焚烧系统垃圾进料装置垃圾料斗料斗的形状可以防止垃圾搭桥,并且在结构上可稳定供给垃圾。通过吊车的使用率来将垃圾的滞留时间设定为1小时以上,以确保垃圾密封料层有充分的厚度。设计为能够承受来自上部抓斗的冲击的形状和厚度的钢板结构,同时充分地考虑补强。垃圾溜管上设有水冷夹层结构,以防止料斗中垃圾起火导致垃圾溜槽热变形。此外,料斗内搭桥报警信号,当垃圾搭桥报警信号发出时,架桥破解装动作解除搭桥。另外,架桥破解装置也兼作料斗门。====Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====垃圾料斗上安装有垃圾料位检测器,在吊车自动运行时按照上下限位置向吊车发送投料指示・停止指示信号,以确保垃圾维持一定料位。给料装置给料装置将料斗内的垃圾顺畅地供入炉内,并随垃圾性状的变化而动作,以形成合适的垃圾料层。其操作由中央控制室的自动控制装置追踪炉排上的垃圾燃烧状况来进行控制。4.4.2垃圾焚烧炉概述焚烧炉按焚烧进程区分为四段,干燥段・燃烧I段・燃烧II段及燃烬段,由横列隔段动作的可动及固定炉排组成。炉床整体呈水平排列,炉排片上倾角度约20度,可动炉排片做往复运动使垃圾前进、翻转、搅拌来促进稳定燃烧。炉排在干燥段和燃烧1段设置落差,同时,为适合中国现阶段低热值垃圾,适当加长了燃烧I段,在燃烧II段段和燃烬段之间增设了一个落差,4段炉排分别独立驱动控制。炉排片向上方动作,背面设有冷却鳍片,使燃烧空气使燃烧空气在冷却炉排片的同时从炉排片狭小缝隙间高速吹出。由于炉排片之间的间隙非常小,一次空气供给过程中炉排片部分的压损远远大于垃圾层的压损,这样即使垃圾层出现变动,一次空气也会稳定喷入,可确保稳定燃烧。炉排片采用卡槽方式固定在炉排框架上的炉排梁上,炉排片单个重量约30kg,便于安装以及维修时的拆装更换。炉排片下设置刮板,可同时起到减少炉排片磨损和清洁炉排片表面的双重功效。另外,采用水平炉排,通过炉排的上倾角度来维持稳定燃烧,延长炉排的寿命,同时改善运行成本。炉排的结构为,在排状的框架上安装炉排梁,将各炉排片以销子固定在上面。炉排由油压缸驱动。炉排的动作次数按预先设定的模式确定,根据燃烧情况,由自动燃烧控制系统自动控制调整。炉排的动作速度和行程通常按一定的设定值运行。各段炉排设置了炉下风挡板以达到稳定燃烧。此外,为实现稳定燃烧状态,各段的燃烧空气量是可以随意设定的。焚烧炉本体炉体为抗震结构,炉体其支撑钢结构安装在钢筋混凝土基础上,并且采用与外部气体完全隔断的气密结构。侧壁的墙砖采用分割支承,采用了必要的安全对策。表4-4耐火材料的施工划分和构造::Word行业资料分享—可编辑版本—双击可删====::Word行业资料分享—可编辑版本—双击可删========Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====施工划分 构 造投料口 ・在受垃圾磨损的部分采用高耐磨浇铸料。侧壁下部采用高耐磨砖。上部为隔热性强的结构,控制外壁温度。干燥段随着墙面高度不同温度分布也不均一,因此在高度方向做分割,将荷重分配均等的同时也考虑了膨胀量。使用耐火度高的材料,并在重要部位选用防止结焦附着的材质。燃烧火焰、辐射、烟气段部分使用高耐火砖。I、II段考虑长度方向的膨胀量,设计为可简单更换的构造。重要部位选用结焦难以附着的材质。燃烬段设置了监视炉内的测定孔,开孔部分以不定形耐火材料施工。炉侧壁为密封起见,采用全周焊接密封结构。夕卜壳耐火材料及组成:炉壁结构中最重要的是燃烧室中直接接触火焰和垃圾层的耐火砖。因此,在设计耐火材料组成的时候,除了考虑耐热性能夕,还应考虑环境条件,以选择合适的材质。燃烧1段、燃烧2段采用碳化硅砖(通常适用于较高热值的垃圾),干燥段采用高铝质砖,侧壁采用普通耐火砖,顶棚及其他部位采用耐火浇注料。为了防止炉壁散热损失及防止炉夕壁升温等安全对策,耐火砖的夕表层使用隔热材料。防结焦措施:在局部高温部位采用空冷壁结构。炉排的技术特点炉排所谓HPCC,是“HighPressureCombustion Control”的缩略语,即指高速(压)燃烧控制型炉排。荏原HPCC炉排具有以下三大关键技术:高速燃烧控制技术

②水平炉排③四段独立驱动因此,具有以下特点:①稳定、充分的燃烧较高的余热回收效率③灰、排烟的无害化通过计算机进行炉内燃烧的理论解析,针对不垃圾成分和热值可进行最佳的炉型的设计和二次布风设计。同的风的图4-4燃烧解析示意图同的风的HPCC炉排的主要技术特点:⑴最恰当的炉排安装角度炉排整体的安装角度(图示为可动炉排的后退极限位置)图4-5炉排安装角度图炉排整体的安装角度为水平、可动炉排上倾20度角的斜上推动作用,可确保垃圾的翻转、搅拌、打散,使燃烧控制简便。按垃圾品质定量供料,可通过自动燃烧控制维持最佳燃烧。整体角度为水平,因此炉排各个部位都会有垃圾及焚烧灰常时堆积,炉排片和炉内高温部位不会直接接触,可防止炉排片烧损。炉排片的动作,可动炉排片从可动基准点前进及后退±200mm,往复动作行程为400mm。将可动基准点置于往复行程的中心位置,这样在停止时可动及固定炉排片常时保持均一位置,可防止炉排片露出。

图4-6炉排安装图⑵无间隙的横向炉排燃烧空气均等而全面地吹出,不会出现局部偏漏现象。炉排片相互之间的侧面经机械加工等形成紧密结合的结构,因此炉排片之间间隙较小。①不会发生空气偏漏。②空气高速吹出,吹送到垃圾的空气均匀。③落灰较少。末端炉排片图4-7炉排图可动炉排固定炉排可动框架固定框架固定框架燃烧空气 燃烧空气图4-8炉排片单元结构图图4-9炉排单元(工厂组装)炉排片采用适用于各种品质垃圾的特殊材质(高铬耐热铸钢)。设计为卡槽式安装方式,装卸方便。背面设有冷却鳍片,燃烧空气对炉排片有良好的冷却作用。炉排片前端下部设置防磨刮板,进一步提高耐久性,同时具有清洁炉排表面的功能。由于采用气密性高的空冷炉排片,对垃圾成分的变动具有较强适应能力,能够实现稳定的高速燃烧。⑶炉排的动作确保垃圾层的控制,保证最佳燃烧状态。通过自动燃烧控制系统,根据垃圾品质、垃圾量等,可对炉排的移动进行自动调整。炉排推进速度低的情况下可减少粉尘的飞散,飘浮减少。可使1次燃烧空气均匀吹送。因此,可实现稳定均一的垃圾干燥及燃烧。炉排推进速度高的情况下,可使上推效果变大,搅拌、翻转增强,干燥作用也随之变大。

图4-10炉排动作图⑷炉排热膨胀方面的考虑①热膨胀吸收装置考虑到炉排片和炉排框架的热膨胀。炉排片的材质为耐热铸钢,炉排框架使用优质碳素结构钢。特别是在温度条件苛刻的垃圾的燃尽点前后,使燃烧空气经冷却炉排片背面后吹出,以使炉排片表面温度冷却到。在炉侧壁处,自外侧通过调节器调整弹簧力,通过滑动框架将侧端炉排片压向炉排。各炉排单元的交界处,打开侧端炉排片上盖,通过2根螺栓来调节弹簧力度,将每片炉排片上在2个位置压紧。可以恰当地吸收炉排片的热膨胀应力,使炉排的动作不会受到限制。同时使炉排片和侧端炉排片间的间隙经常保持均一。止匕外,调节弹簧力度也可使炉排片和侧端炉排片间减少磨损。②防漏灰对策侧端炉排片背面的侧端调节器位置如果进灰并堆积的话,会使侧端炉排片的热膨胀吸收动作受到限制,使侧端炉排片发生异常磨损、异物卡入,因炉排的热膨胀反力而导致炉排停止。==Word行业资料分享-可编辑版本-双击可删====炉排的热膨胀使侧端炉排片向外侧滑动,即使因温差导致向炉内侧滑动,上部空间也会因为有侧端密封铸件的存在而保持密封,从而抑制灰尘的侵入。4.4.3出渣机焚烧炉的底灰包括炉排漏灰和焚烧炉渣。炉排片缝隙间的漏灰经炉排下灰斗(兼作一次风室)、灰挡板阀及漏灰输送机(每单元列炉排设一台)排至灰渣池。从炉排燃烬段后面排出的炉渣经落渣溜槽(落渣井)排至出渣机。每台焚烧炉配置两台出渣机,采用水封式液压排灰装置,出渣机内采用水封方式保证炉内密封,又可使炉渣在水中得到充分冷却,以便于机械化输送。往复运动的液压推板将水冷后的炉渣压缩、捞出,使炉渣中只含有少量的水分。每台出渣机后连接振动输送机,将炉渣转运至灰渣池。出渣机(如图4-11所示)有以下特点:图4-10出渣机示意图①经压缩的炉渣含水率较低。以往经常采用的刮板链式捞渣机,因没有压缩作用,其捞出的炉渣的含水率一般高达40%,在运输过程中会造成渗水污染。而本装置所采用的推杆压缩式出渣机所排出的炉渣的含水率仅有15-25%,外观呈砂状,易于后期处理。出渣机底部为水平形状,比圆弧底结构具有更大的压缩力,灰渣脱水效果更好。②由于污水产生较少,所以可减轻废水处理设备的负荷。仅需补充由炉渣带出的少量水分(再生水),以维持水封。====Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====推杆挤压方式结构简单,通常运行时不需维护。点火及助燃系统点火燃烧器燃烧器主要用于焚烧炉启动点火及垃圾低位发热量较低时的辅助补燃燃料。焚烧炉宜采用固定式燃烧器,燃料一般采用柴油或燃气燃料为好。焚烧炉点火时炉内在无垃圾状态下,使用燃烧器使炉出口温度至额定运转温度(850℃以上),若急剧升温炉衬的温度分布也发生剧烈变化,因热及机械性的变化发生剥落使耐火材料的寿命缩短,故点火燃燃烧器和辅助燃烧器应进行阶段性地温度调整以防温度的急剧变化。辅助燃烧器燃烧器主要设计为保持炉出口烟气温度在850℃以上,当垃圾的热值较低而无法达到850℃以上的燃烧温度时,根据焚烧炉内测温装置的反馈信息,装置自动投入运行,喷入辅助燃料来确保焚烧烟气温度达到850℃以上并停留至少2s。焚烧炉液压传动系统垃圾给料斗的架桥解除装置、出渣装置、炉排等全部由液压油缸来驱动。执行机构各自具有独立的控制阀、速度(流量)调节阀和油压控制回路。焚烧炉油压驱动装置的电气控制部件的电线集中在中央集束柜里,充分考虑了与外线接入工作方便性。燃烧空气系统概述每条焚烧线配有单独的一次风机、二次风机。一次风机提供燃烧所需的一次空气,经风道进入炉排底部灰斗(兼作风室),从炉排之间的狭小缝隙送入焚烧炉内。风机的吸风口设在垃圾坑的上方,吸取垃圾储坑内的空气作为燃烧空气,使垃圾贮坑内保持负压状态,避免臭气外泄。燃烧空气的流量对燃烧条件的调节作用最大,比垃圾进料量的控制响应更快,通常在进行短时间快速调节炉内燃烧状况时使用。通过一次风机进口的调节挡板来自动控制一次空气量。同时,各炉排段的一次空气量也可分别由调节挡板来调整,以适应各段炉排的燃烧要求。另外,通过调节一次空气量来使排烟中的氧含量满足合理的要求。烟气再循坏风机提供的尾部烟气作为二次风,沿炉膛高度分层送入燃烧室。通过混合搅拌,实现高温燃烧,抑制CO及二恶英的产生;通过使用烟气再循环,降低该区域的氧气浓度,有效的抑制NOx的生成;同时减少烟气的排量,减少热量损失,省去二次风加热用蒸汽,====Word行业资料分享―可编辑版本―双击可删====提高锅炉效率,增加发电量。通过烟气再循环风机出口的调节挡板连续地自动调节烟气流量,使焚烧炉出口烟气温度维持在规定值。为了延长中心炉排热膨胀吸收装置的使用寿命,设置中心炉排热膨胀吸收装置用冷却风系统。冷却空气取自燃烧空气(一次风)管道,经冷却风管,从中心炉排热膨胀吸收装置底部的喷嘴喷入热膨胀吸收装置腔室,对装置机构进行

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