生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告

1 71.1基本情况 71.2项目背景及建设必要性 71.3编制原则 81.4编制范围 91.5采用的规范和标准 91.6主要研究结论 91.7主要技术经济指标表 第2章**生活垃圾概况 2.2**垃圾处理现状及规划 2.3**生活垃圾产量及预测 2.4垃圾的性质 3.1选址的基本要求 3.2厂址选择 3.33.2场址比选 3.43.3场址选择 第4章焚烧工艺方案论证 4.1焚烧炉炉型选择 24.2焚烧生产线的配置 4.3汽轮发电机组的配置 4.4烟气净化方案 4.5垃圾处理工艺流程 第5章工程方案设计 5.1总平面布置 5.2垃圾接收及贮存 5.3垃圾焚烧系统 5.4余热锅炉系统 5.5烟气净化系统 5.6汽轮发电系统 5.7电气系统 5.8仪表及自动控制 5.9给排水系统 5.10渗沥液处理系统 5.12辅助生产系统 5.13厂房建筑与结构 5.14通风与空气调节 5.15除臭 5.16辅助文化教育设施 第6章环境保护与环境监测 36.1建厂地区环境现状 6.2主要污染物及污染源 6.3本工程对环境影响 6.4采用环境保护标准 6.5污染物治理措施 6.6环境影响初步分析 6.7环境管理及监测 第7章劳动安全与工业卫生 7.1设计依据 7.2主要危害因素分析及防范措施 7.3劳动卫生措施 7.4安全卫生机构 7.5应急措施 7.6预期效果 8.1主要节能措施 8.2效益评价 9.1消防设计范围 9.2生产厂房火灾危险类别 9.3主要设计原则 9.4消防设施 49.5主要防火措施 第10章管理机构和劳动定员 10.2工作制度和劳动定员 10.3人员组成和培训 第11章工程实施与进度安排 11.1项目实施 12.1编制范围及依据 12.2编制说明 12.3投资估算 13.2财务评价基础数据 13.3财务分析与评价 13.4经济分析(定性分析) 13.5不确定性分析 第14章结论和建议 14.1结论 14.2建议 5附表1-1附表1-2安装工程估算表附表1-3建筑工程估算表附表1-4其它费用估算表附表2-1项目总投资计划与资金筹措附表2-2固定资产折旧费估算表附表2-3无形资产和其他资产摊销估算表附表2-4总成本费用估算表附表2-5营业收入、营业税及附加和增值税估算表附表2-6利润与利润分配表附表2-7项目投资现金流量表附表2-8财务计划现金流量表附表2-9流动资金估算表附图1:区域位置图附图2:厂区周边环境图附图3:总平面布置图(彩图)附图4:效果图附图5:全厂总平面布置图(CAD)附图6:垃圾焚烧发电原理流程图附图7:质量平衡图附图8:垃圾焚烧工艺流程图附图9:主厂房0.00m平面布置图附图10:主厂房7.00m平面布置图附图11:主厂房10.00m平面布置图附图12:主厂房剖面图附图13:汽轮发电机热力系统图6附图14:烟气净化系统图附图15:全厂水量平衡图附图16:除盐水工艺流程图附图17:渗沥液处理系统图附图18:电气主接线图附图19:计算机控制系统配置图附图20:全厂电视监控系统图7第1章概述1、本项目是完善**新城基础设施，提升城市形象的措施之一。的生态环境，提高城市的环境质量，从而提高城市形象，促进社会经济发展。2、本项目是保护水体环境的需要3、本工程的建设是环境保护发展的需要其现有的垃圾处理场一方面容量较小(日处理能力仅为150吨),处理能力有限，4、**已具备发展垃圾焚烧的条件活垃圾热值逐渐升高。入炉垃圾热值已经达到5000kJ/kg,完全具备焚烧处理的5、本工程的建设有着国家和**省良好的政策支持8“十一五”期间国家也大力扶持垃圾焚烧发电技术，并在发电配套费用、上网电价以及税收方面都出台了一系列的优惠政策，目前是建设垃圾焚烧发电厂最好的时机，也是解决当地环境问题的最好时机。根据《联合国气候变化国际公约京都议定书》相关内容，我国拟建或在建的生活垃圾焚烧厂均有可能申请CDM项目。项目实施后将获得数以百万元收入，也就是说可以利用国际上的资金来补助焚烧厂的运行。6、本工程的建设是拉动内需，促进经济腾飞的需要近期世界经济金融危机日趋严峻，为抵御国际经济环境对我国的不利影响，中央采取灵活审慎的宏观经济政策，以应对复杂多变的形势。出台有力的扩大国内需求措施，“加快民生工程、基础设施、生态环境建设和灾后重建，提高城乡居民特别是低收入群体的收入水平，促进经济平稳较快增长。其中就有加强生态环境建设。加快城镇污水、垃圾处理设施建设和重点流域水污染防治，加强重点防护林和天然林资源保护工程建设，支持重点节能减排工程建设”。本工程既是环保工程，也是节能减排的工程，符合国家促进内需的政策方针。因此，为了促进**小康社会的全面建设、加快**实现现代化的步伐、改善**的环境卫生状况、建设生活富裕、生态良好的社会环境，实现**的可持续发展，建设新的城市生活垃圾焚烧处理设施是摆在**政府面前刻不容缓的大事。本报告按照技术先进、环保达标、安全卫生、运行可靠、经济适用的原则确定建设方案，结合本工程的具体情况，编制报告重点遵循以下原则：按照“无害化、减量化、资源化”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。为降低工程造价，采用国内先进焚烧技术和关键设备，在保证技术先进的前提下尽量做到节省一次性投资。保护环境，防止污染，污染物排放指标采用较高标准，需一定程度上满足未来发展的需要。节约用地、用水，避免资源的浪费。本工程系现代化的大型垃圾焚烧发电厂，尽可能提高装备的自动化水平。厂区建筑物及总平面布置按现代化工厂模式配置。9**城市生活垃圾焚烧发电厂为新建工程。设计处理规模为700吨/日，可研编制内容为该生活垃圾焚烧发电厂厂址围墙范围内各生产装置以及办公设施等的设计以及与外部相接的供水、供电以及排水管道等各种管线设计以厂界区外1《小型火力发电厂设计规范》GB50049-《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》《火力发电厂建筑设计规范》DL/T5094-19991、本报告选择机械炉排炉作为本工程的推荐炉型，余热锅炉蒸汽参数为中2、本工程焚烧烟气处理系统满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》3、**垃圾焚烧发电厂拟定规模为日焚烧垃圾700吨/日，余热锅炉和汽轮发电机组配置为中温中压，余热锅炉2台，单台锅炉蒸发量26t/h,汽轮发电机组为12MW凝汽式机组。4、本报告通过投资估算和经济分析表明，本项目具有一定的财务盈利能力、清偿能力和一定的抗风险能力，因此本项目在财务上是可行的。5、本项目建成后根据垃圾热值的不同，年最多可向电网送电58×10kW.h。表1-1主要技术经济指标表序号项目名称单位数量备注1设计规模垃圾处理量年最大发电量其中：年最大上网电量自用电率2总图总用地面积3三废处理废渣设计规模飞灰设计处理规模4劳动定员人5工程总投资万元政府投资万元企业投资万元工程费用万元企业投资其他费用万元企业投资工程预备费万元企业投资建设期贷款利息万元企业投资铺底流动资金万元企业投资6经济分析垃圾补贴元/吨上网电价元/kWh年平均总成本万元年均经营成本万元单位投资成本万元/(吨/日)年均单位处理总成本元/吨运营期内年均单位经营成本元/吨财务内部收益率%所得税后投资回收期(含建设期)年所得税后财务内部收益率%所得税前投资回收期(含建设期)年所得税前自有资金内部收益率%所得税后投资利润率%第2章**生活垃圾概况2.1**新城概况2.地形地貌3.地质、地震4.气候5.水文(1)河流都为季节性河流，旱季干枯、雨季洪泛，具体情况如表2-1。(2)湖泊2.1.3社会经济概况2005年，**实现地区生产总值26亿元，同比增长20%。一、二、三产业结构由上年的20:57:23调整为18:59:23。财政收入实现4.3亿元，其中地方财政收入实现2.01亿元。农民人均纯收入达到4500元。全社会固定资产投资完成16.752005年，全县实现地区生产总值26亿元，同比增长20%。一、二、三产业结构由上年的20:57:23调整为18:59:23。财政收入实现4.3亿元，其中地方财政收入实现2.01亿元。农民人均纯收入达到4500元。全社会固定资产投资完成16.75亿元。全县非公经济实现增加值4.77亿元。城镇居民可支配收入达9779元。“十五”期间，共完成固定资产投资51.13亿元。全县地区生产总值年均增长13.5%,高于全省和全市平均水平。全县65个村委会全部通了公路，其中62个村委会通了柏油路。全县拥有公路里程434公里，形成了四通八达的交通网络。全县非公经济实现增加值4.77亿元。城镇居民可支配收入达9779元。“十全县65个村委会全部通了公路，其中62个村委会通了柏油路。全县拥有公路里程434公里，形成了四通八达的交通网络。2.1.4发展规划筑群落让市民眼前一亮”以及“建设跟主城完全不一样的道路和公园景观”,更是要实现“五年出形象，十年成规模，二十年建成”,从发展战略内容来说，就大、政府、政协及所属部门约7000人的办公区要建成并于2009年初搬迁。二是高校建设，**师范大学、**理工大学、**民族大学、**医学院和**中医学院等5所大学要招生，初步确定招生人数要达到两万人以上。三是产业建设，集装箱中心要实现正常运营并扩大规模，某医药整体搬迁项目今年要基本建成，其他一大批项目也要开工建设。四是景观建设，连接主城和**新城的**路要建成景观大道，从朱家村立交至**大学片区的长约22公里道路两侧将各建设50米宽绿化带。占地面积约800亩的洛龙公园年内也将建成开放，中央公园也要全面开工建设。从这几个方面出形象，推动整个**建设出形象，建筑群落要给市民眼前一亮的感觉，要建设出跟主城完全不一样的道路和公园景观。10所大学、10万余名大学生、万名以上教师的搬迁，意味着大批专家、教授、学者和创新人才构成的**省最大的人才群体将进驻新区。7000余名服务型人才将随着行政中心的搬迁来到新区。3个开发区(高新区、开发区、度假区)的相关产业加入**开发，大批管理人才、企业家也将随之转移至新区。以上3大类人才将会带动吸引大量国内人才到来。企业家、金融、规划、设计、城市经营管理等高端人才，为建设现代化城市示范区提供最根本保障。新区政府力求广招天下贤达，力争聚合一批优秀人才，培养一批精兵强将，建设一个高校团队，为新区建设提供良好的人才保证。**将规划建设成“主导产业独具特色、经济实力雄厚、人民生活富裕、生态环境良好、功能结构完善”的城镇体系中重要的生态园林城市。根据《**城总体规划调整(2002-2010)》,城市结构概念按“一芯四瓣”进行发展。城市功能定位为，围绕主城的环境优化、产业置换和人口疏散形成高质量的金融商贸服务中心。城市规划人口220万人，用地220平方公里。**新城是**市近期城市开发建设重点。《**东城总体概念规划(2003—用地107平方公里。利用湖滨优美环境，创造城市特色，吸引外来投资。2.2**垃圾处理现状及规划**县城环卫工作由县环境卫生管理站负责。县环卫站现有职工120余人，目前每天负责县城主要街道及部分次要街道的清扫。配置有12吨后装垃圾压缩车1辆，8吨箱式运输车2辆，2吨自卸式垃圾车1辆，2吨压缩式垃圾车2辆，0.6吨微型栏板货车1辆，8吨撒水车1辆。压缩车及箱式运输车运往县城东南侧9公里处的老荒山垃圾填埋场进行简易填埋。县城现有垃圾房3个，其中2个占地5平方米，分别位于景辉大酒店旁及龙街街内，占地3平方米1个，位于老街口。有垃圾池49个。现有公厕23座。公老荒山垃圾填埋场位于**县吴家营乡段家营村东侧1.3公里处的老荒山，距**县城9公里左右。该位置处于县城规划区的下风向、县城水系上游。填埋场占地400亩，自1996年开始作为**县城的垃圾填埋场使用至今。填埋方式为简易理，填埋场运行过程中对周围水体及大气产生污染，不满足垃圾处理“无害化”目前**县城日产生垃圾量150吨，其中生活垃圾80吨/日，剩余70吨为菜市场每天约产生残余花卉秸秆30吨，连同斗南镇的生活垃圾一起，运往大渔村目前**县城区垃圾收费标准仍然执行**市1995年垃圾收费标准，具体收费(1)居民户的垃圾处理收费按户每月收取，具体为5元/户·月；(2)机关事业单位的垃圾处理收费标准为60元/吨；(3)企业用户的垃圾处理收费标准为70元/吨。(1)居民户的垃圾处理收费按户每月收取，具体为8元/户·月；(2)机关事业单位、企业用户的垃圾处理收费标准为120元/吨；2.2.3垃圾处理目前存在的问题(1)环卫资金投入不足，现状环卫收运设施缺乏，给环卫工作的正常开展(2)新城至今尚无一座城市垃圾转运站，城市垃圾临时存放点为简易的垃圾房及垃圾池，卫生状况差，影响县城景观，孳生蚊蝇、传播疾病、污染环境。(3)城市生活垃圾与有害垃圾未能分开收集、清运和处置，加之垃圾的处置形式为简易填埋，未对污染物进行有效控制，对大气(5)现有垃圾填埋场与军事用地的距离不符合国家有关规定，在近期内必(6)现有的垃圾处理收费标准较低，不利于垃圾处理的企业化运作。常规的垃圾产生量预测方法有：(1)人均产生量法；(2)线性回归法；(3)灰色理论法；(4)移动平均法等等，但除了人均产生量法是基于人口和我国的经**县2003年人口为15.81万人，2005年末人口增加至15.96万人，其中农业人口12.67万人，非农业人口3.29万人。2.3.1.2人口增长情况**会展中心、云南新兴产业中心等5大中心，全面推进****新城高速发展，基本形成30平方公里的启动区、核心区，初步实现再造春城的目标。围绕这一目标，垃圾处理场服务人口与《****县城总体规划修编》(2004-2020)中人口规规划人数(万人)2010年39万人；2015年67万人；2020年95万人；2.3.2垃圾产量预测2.3.2.1现状分析表2-2**新城历年垃圾产量统计(单位：万吨/年份垃圾量城镇垃圾总量保持18%～25%的年增长率，并有逐步增大趋势；随着人口增长减缓以及经济的发展，2015年后增长率可能回落。2.3.2.2垃圾总产生量预测年份日产垃圾量(t/d)年产垃圾量(万t/年)由上表2-3得出，本生活垃圾焚烧厂程在建成初期(2010年),规划区内垃圾日产生量约在400t/d左右，在2015年达到设计规模，在2015年以后需要考虑焚烧厂扩建，在2020年，焚烧厂可达到远期处理规模1000t/d。2.3.3垃圾焚烧厂规模确定根据《**县城总体规划修编》(2004—2020)中确定的规划年限，结合**新近期2010~2015年垃圾处理能力：700吨/日；远期2015~年垃圾处理能力：1000吨/日。**新城目前以传统的花卉、瓜果蔬菜种植为主，生活垃圾中可燃物如柴草、2、有机物含量比例增加，无机物含量比例下降，能收回再利用的物质越来越多。所以，将来的趋势是分类收集和增加回收再利用的垃圾处理能力。**县垃圾填埋场(吴家营乡段家营村老荒山)现在每天负责处理县城四平方公里范围内约80吨的单位和居民生活垃圾，以及龙城农贸市场约70吨的烂瓜果蔬菜垃圾，两种垃圾分开填埋。表2-4为**居民生活垃圾、农贸市场垃圾成分的调查数据，表2-5为**县环境卫生管理站对城区龙街口垃圾池、东门坡垃圾池、居民生活垃圾80吨/天名称蔬菜瓜果厨余物蜂窝煤灰建筑垃圾废塑料织物、皮革、橡胶、竹木等重量/天636比例/%农贸市场垃圾70吨/天名称烂蔬菜瓜果蜂窝煤灰建筑垃圾废塑料织物、皮革、橡胶、竹木等重量/天比例/%表2-5每百公斤垃圾成份含量居民生活垃圾年度烂蔬菜瓜果蜂窝煤灰废土废塑料厨余物其它2003年2004年农贸市场垃圾年度烂蔬菜瓜果蜂窝煤灰废塑料其它2003年2004年此外，斗南花卉交易市场每天约产生残余花卉秸秆30吨，和斗南镇的生活垃圾一起，运往大渔村垃圾处理场集中处理。2.4.2垃圾成分预测**新城目前城市垃圾中烂瓜果蔬菜垃圾及残余花卉秸秆垃圾占有很大的比重，随着新城城市化进程的不断进行，城市人口的不断增加，其垃圾结构将有较大的改变。根据**现状的垃圾成分构成，对**新城将来的垃圾成分进行预测分析。表2-6**新城垃圾成分预测无机物有机物废品类分类煤灰泥土陶瓷砖瓦厨余残余蔬菜花卉塑料橡胶纸张竹木金属玻璃含量小计根据实测数据垃圾含水率为55%。焚烧发电厂的寿命一般在20年以上，所以需要考虑焚烧发电厂的整个运行期间的设备效率和配置的合理性等来设定垃圾特性。垃圾焚烧发电厂预定2010年开始正式商业运行，为了追求设备配置的合理圾，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发电厂运行后期的高质垃圾。另外，垃圾特性不仅随着年份的变化而不同，即使在同一年度，垃圾特性随须处理运行期间的所有年份和所有季节的垃圾，因此，垃圾特性的一般设定为：标准垃圾，低质垃圾和高质垃圾。本工程运行期内的垃圾设计值暂按6280kJ/kg(1500kcal/kg)考虑。但垃圾热值随季节变化比较大，为了保证焚烧炉在较宽的垃圾热值范围内都能稳定的运行，适用范围最低为4190kJ/kg(1000kcal/kg),最高为9200kJ/kg(2200kcal/kg)。垃圾成分和热值详见附件4。3.33.2场址比选—2004)的有关规定，以及《****新城总体规划》的要求，在**县域范围内进行3.3.1老荒山场址老荒山填埋场现状占地400亩，自1996年开始作为**县城的垃圾填埋场使老荒山垃圾填埋场位于**县吴家营乡段家营村东侧1.1公里处的老荒山柏油路面，道路状况较好，进场道路为土路，宽5米左右。米，沟底至坡顶坡度较为平缓，平均坡度在0.20左右。老荒山场址西侧及东北侧有村庄，西侧为段家营，相距1.1公里，东北侧为马云冲军事用地区，相距1.3公里。场址东侧距规划南昆铁路线1.0公里，附近有东绕城高速通过，但具体线位未定。老荒山场址分布于凹状山谷地带中，四周为山丘阻拦，对周围用地环境影响较小。老荒山场址与各用地位置关系该位置处于县城规划区的下风向、县城水系上游。距场址北侧2公里为松茂水库，场址处于松茂水库所属水系捞渔河水系范围内，出口距捞渔河1.0公里。场址范围内无出露河流水体，仅为雨季泄流渠道。5.拟选场址优缺点(1)该场址为**县城现状生活垃圾填埋场，该处建设垃圾焚烧厂，可有效利用原有垃圾，达到焚烧厂运行初期垃圾供应量不足的矛盾；(2)该场址现状垃圾处理方式为粗放填埋，达不到卫生填埋要求，作为将来焚烧及填埋场址，可针对实际情况进行有效处理，满足环境保护要求；(3)该场址位于**新城东部的中间位置，生活垃圾运输距离适中；(4)该场址处于山谷之中，周围山丘阻挡，四周林木较为茂盛，对周围环3.3.2煤炭箐场址该场址位于**县马金铺乡林塘村委会东侧1.8公里处。处于高新产业基地规划区范围内，距规划建设区边缘300米。场址处于马金铺乡西部平地与东部山体之间的交汇地带。该场址无车行道到达，只能通过高新基地新建的东中环路转至通往赵家冲的乡村道路及宽3米左右的机耕路到达该场址附近。场址为一东西走向的山谷，沟长500米，沟底距山丘顶最高处为30米左右，库区范围内地势东高西低，东侧沟底高程1960米，西端沟底高程为1945米。沟底宽50米～90米。沟底至坡顶坡度较为平缓，平均坡度在0.25左右。相距1.8公里。场址东侧距规划铁路编组站150米。该位置处于产业基地的下风向、水系上游。距场址东北侧1公里为韶山冲水库，场址处于韶山冲水库泄洪河道汇水范围内，出口距河道400米。煤炭箐场址区位图(1)该场址处于目前高新产业基地的规划区边缘，随着高新产业基地106(2)该场址位于**新城的南端，垃圾运输距离较长。煤炭箐场址与高新产业基地规划区的位置关系图3.3.3黄土沟场址该场址有现状道路可达，通过三铝路及乡村道路可到达该场址。场址为一凹型谷盆，四周为山丘，中部平坦低凹，北侧有一50～100米宽谷沟出口。中部方行平地宽500～800米，底至四周高地高差30～80米，沟底至坡顶坡度较为平缓，平均坡度在0.15左右。场区植被主要为次生林，并分布有果园及菜地。黄土沟场址现状3.与现有居住区及用地距离黄土沟内部有一村庄，为黄谷沟村，约70户左右。北部800米左右为野竹箐村，约60户，中间隔昆石高速公路。该位置处于阳宗海流域上游，距阳宗海水域2公里。谷盆内有一水塘，面积约4公顷。通过农灌区排入阳宗海。该场址具有如下优点：(1)场址中部平整，周围山丘坡度较小，适合垃圾填埋场的建设及运行；(2)场址空间范围大，使用年限长，同时便于焚烧厂的空间布局；(1)拟选场址处于阳宗海水系上游，靠近阳宗海水体，对阳宗海水体有潜(2)场址中部有村庄，需进行搬迁，增大工程投资；(3)附近500米处有一炸药仓库，对生产及运营有潜在安全隐患。3.43.3场址选择序号名称老荒山场址煤炭箐场址黄土沟场址l与新城距离1.6公里，位于新城0.3公里，位于新城东南部。13公里，位于新城东2流域情况属于**流域捞渔河水系属于**流域属于阳宗海流域3风向及与居民区距离新城下风向，与居民区距离大于1000米新城侧风向，与居民区距离大于1000米县城下风向，范围内有村庄，约60户，下游距居民区距离大于800米4具新城污水管网管线长度及高程关系(km)2.5公里，处于新城0.5公里，处于新城污水管上游。直线距离13公里，距离远，中间起伏大，管线连接困难。5库容迳深迳深680m,平均坡度0.20。迳深5000m,平均坡度迳深500m~800m,平均坡度0.15。汇水面积库容量高差40m库容250万m³库容190万m高差60m库容700万m²6优缺点优点位于新城中部东现状填埋场，适合垃圾焚烧厂初期运利用焚烧厂出厂蒸汽的就近利用缓谷地带，中部地势平坦，场地较大；缺点靠近军事用地，需与相关部门协调用地处于高新基地规划区中部位置靠近阳宗海；西侧500米为炸药仓内部有村庄，需搬迁。第4章焚烧工艺方案论证活垃圾焚烧炉。在欧美等先进国家得到广泛使用，其单台最大规模可达900t/d,2、流化床焚烧炉流化床技术在70年前便已被开发，之后在20世纪60年代用来焚烧工业污泥，在70年代用来焚烧生活垃圾，80年代在日本得到一定的普及，市场占有率达10%以上，但在90年代后期，由于烟气排放标准的提高和自身的不足，在生用，但该炉型多用于日处理垃圾500t以下规模的垃圾处理项目，且存在一定争处理要求，容易发生故障。另外，国内大部分流化床均需加煤才能焚烧。3、热解焚烧炉热解焚烧炉是指在缺氧或非氧化气氛中以一定的温度(500℃~600℃)分解有机物，有机物将发生热裂解过程，使之变成热分解气体(可燃混合气体);再将环保不易达标。此技术在加拿大和美国部分小城市得到少量应求垃圾热值较高，工厂建设成本较高，且运行成本约为机械炉排的两倍以上。圆筒组成，筒体内壁采用耐火材料砌筑，也可采用管式水冷壁，用以保护滚筒。垃圾由入口进入筒体，并随筒体的旋转边翻转边向前运动，垃圾的干燥、着火、表4-1为几种常见垃圾焚烧炉性能的比较机械炉排炉流化床焚烧炉热解焚烧炉回转窑焚烧炉炉床及炉体特点机械运动炉排，炉排面积较大，炉膛体积较大固定式炉排，炉排面积和炉膛体积较小，多为立式固定炉排，分两个燃烧室无炉排，靠炉体的转动带动垃圾移动垃圾预处理不需要需要热值较低时需要不需要设备占地大小中中灰渣热灼减率易达标原生垃圾在连续助燃下可达标原生垃圾不易达标原生垃圾不易达标垃圾炉内停留时间较长较短最长长过量空气系数大中小大单炉最大处理量燃烧空气供给易根据工况调节较易调节不易调节不易调节对垃圾含水量的适应性可通过调整干燥段适应不同湿度垃圾炉温易随垃圾含水量的变化而波动可通过调节垃圾在炉内的停留时间来适应垃圾的可通过调节滚筒转速来适应垃圾的湿度机械炉排炉流化床焚烧炉热解焚烧炉回转窑焚烧炉湿度对垃圾不均匀性的适应性可通过炉排拨动垃圾反转，使其均匀化较重垃圾迅速到达底部，不易燃烧完全难以实现炉内垃圾的翻动，因此大块垃圾难于燃烬空气供应不易分段调节，因此大块垃圾不易燃烬烟气中含尘量较低高较低高燃烧介质不用载体需石英砂不用载体不用载体燃烧工况控制较易不易不易不易运行费用低低较高较高烟气处理较易较难不易较易维修工作量较少较多较少较少运行业绩最多较少少生活垃圾很少工业垃圾较多综合评价对垃圾的适应性强，故障少，处理性能和环保性能好，成本较低需前处理且故障率较高，国内一般加煤才能焚烧，环保不易达标。没有熔融焚烧炉的热解炉，灰渣不可燃烬热灼减率高，环保不易达标要求垃圾热值较高(2500kcal/kg以上),且运行成本较高对本工程的适用性合适不合适不合适不合适根据国家建设部、国家环保总局、科技部发布的《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》要求，并指出：“目前垃圾焚烧宜采用以炉排炉为基础的成熟技基于以上几点理由，推荐选用机械炉排炉作为**城市生活垃圾焚烧发电厂焚烧炉炉型。根据《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》的规定和国内外城市生活垃圾焚烧发电厂建设的经验，对于Ⅱ类处理规模的垃圾焚烧发电厂，焚烧生产线数量应为2~4条。根据**生活垃圾焚烧发电厂处理规模700吨/日的要求，综合考虑到将来扩展到1000t/d处理规模的需要，对2条、3条和4条焚烧生产线三种方案进行分析比较。三种生产线布置方案各自的处理能力配置详见表4-2。表4-2不同生产线布置方案的处理能力配置表方案单台炉处理能力(t/d)焚烧生产线数量全厂规模(t/d)合计本期远期增加本期远期增加方案一211方案二321方案三431对于单台处理能力为250t/d和350t/d的焚烧炉，国内目前关于两者都有较多的实际运行经验与数据，技术成熟、产品可靠，主要设备基本实现了国产化。对于单台处理能力为500t/d的焚烧炉，国内目前应用较少，且大多采用进口。如果近期仅采用一条500t/d焚烧线，势必造成设备备用率较差，一旦焚烧系统出现故障，将导致全厂停止发电和处理垃圾的中断，对整个系统影响较大，不利于焚烧发电厂长期稳定的处理生活垃圾，并且单台处理能力500t/d左右的焚烧炉大多采用国外进口，国内只有个别厂商具备制造能力，若采用国外进口势必造成投资的增大和建设周期的加长，也不利于促进国内环保制造产业的发展。从技术可行性考虑，单台炉处理能力为250t/d和350t/d的焚烧系统都属于成熟的技术，不存在大的技术差别，在国内都有成功建设和运行运行的经验，都能够适应当地的生活垃圾，因此在两种方案在技术上都可行。从设备维修时对焚烧发电厂处理能力和汽轮机工作稳定性的影响考虑，焚烧线数量越多，设备备用性越好，故障和检修对焚烧发电厂的影响越小。也有助于汽轮机组工况的稳定。从投资角度考虑，在总处理规模确定的条件下，在技术可行的情况下，全厂采用焚烧线数量越少，单台垃圾焚烧炉规模越大，焚烧发电厂设备数量和金额也就越少，因此，采用大规模的焚烧炉能够有效的减少单位投资成本和一次性投资。从土建方面考虑，2台焚烧炉配置还能够有效减少占地面积和土建投资费用。在焚烧处理规模一定的情况下，焚烧线数量越少，则维修、操作、管理更为方便，所需运行人员比较少，由于设备相对较少，全厂故障率也随之降低。原材料与能耗较少。**生活垃圾焚烧发电厂三种焚烧生产线配置方案优缺点比较详见表4-3不同焚烧线配置方案优缺点比较表方案一(500t/d系列)方案二(350t/d系列)方案三(250t/d系列)一次性投资高(多为国外进口)低(国产设备)低(国产设备)处理费用低中中备用性差中好人员配备少较少较多占地面积较小中等较大通过综合比较，从减少运行管理工作量、减少运行管理人员、提高焚烧发电厂生产效率的角度出发，优先选取方案二为推荐方案。选用单台处理能力350t/d的焚烧炉较为适宜，焚烧生产线数量为近期2条，远期预留1条。生活垃圾焚烧炉机械负荷适应范围在60~110%之间，而经济负荷一般在80~100%之间，也就是说入炉垃圾的质量在额定质量的80~100%范围内焚烧炉运行都是经济的，本工程用2台350吨焚烧炉处理700吨/日垃圾。当然，为了充分利用焚烧装置，建议加快**垃圾收运体系的建设，提高入炉焚烧垃圾的量。当有单台炉临时检修的情况下，可采取以下必要的措施避免对焚烧发电厂正常运行的冲击：加大垃圾贮坑容量，使其具有一定的缓冲能力；其余焚烧炉在110%负荷下运行；合理安排检修进度，在检修前先基本清空垃圾仓内的垃圾。通过以上措施，在单台焚烧炉短期检修的情况下，不会本垃圾焚烧发电厂的处理规模为700吨/日，近期装有两台焚烧炉，单台设计日处理垃圾350吨，设备选用350t/d焚烧炉。设计工况下，垃圾的低位热值为6280kJ/kg,共可产生中温中压参数(4MPa,400℃)的蒸汽约为52t/h。此外还要考虑到远期达到1000t/d的需要，届时蒸汽产量将达到78t/h。设标准》均要求生活垃圾焚烧发电厂汽轮机组的数量不宜大于2套。国内大多数焚烧厂也都是采用1套或2套汽轮机。目前国内常见的汽轮发电机组有以下几种表4-4不同汽轮机形式比较表额定功率额定进汽量汽轮机类型标准非标非标标准单位功率投资中偏高偏高低供货期短偏长长短效率低中中高耗水量高偏高偏低低从上表可以看出，国内标准产品汽轮机形式一般是6MW和12MW,而7.5MW和9MW采用较少。如果本工程采用2台6MW的汽轮发电机组，最大进汽量为64t/h,能够满足近期52t/h的蒸汽产量，但一旦远期工程上马，就不能满足要求，势必要建设第3套汽轮发电机组。将造成投资的增加和厂房的增大。是不适宜的。而采用非标产品，如2台9MW汽轮发电机组，其投资高，交货时间长，很少采用，其虽然可以满足远期工程需要，但一期情况下其工作负荷仅为60%,是很不经济的。本工程远期建议采用2台汽轮机，其中本期工程先建设1台12MW汽轮发电机组和1套高温旁路凝汽器，远期工程再建设1台6MW机组，这样就能够兼顾近期和远期的需要。而12MW和6MW为标准产品，性能稳定，维护期短，确定本工程发电机组为12MW+6MW,本期工程装备一台12MW汽轮发电机组。4.4.1烟气排放指标的确定根据工艺计算。单台锅炉出口烟气流量在6280kJ/kg热值下为6.2×10⁴见表4-5:以干基、O₂含量11%计。序号污染物名称单位本工程目标1颗粒物23- 4567Hg及其化合物8Cd及其化合物9其他重金属--烟气黑度林格曼级11二恶英类烟气净化工艺主要针对酸性气体(HCl,HF,SOx)、NOx、颗粒物、有4.4.2酸性气体脱除工艺的确定一种是在进入除尘器前喷入干性药剂，药剂在除除酸的药剂大多采用消石灰(Ca(OH)₂),让Ca(OH)₂微粒表面直接和酸气接气中粉尘和未参加反应的吸收剂一起被捕集下来，达到消石灰吸附HC1等酸性气体并起中和反应，要有一个合适温度，约140℃左维护简便。4.4.2.2半干法除酸半干法除酸一般采用氧化钙(CaO)或氢氧化钙(Ca(OH)₂)为原料，制备成氢氧化钙(Ca(OH)₂)溶液作为吸收剂，在烟气净化工艺流程中通常置于除尘●半干式反应塔脱酸效率较高，对HCl的去除率可达90%以上，此外对一般有机污染物及重金属也具有良好的去除效率，若搭配袋式除尘器，则重金属去除效率可达99%以上。4.4.2.3湿式洗涤塔使用的碱液通常为NaOH,而较少用石灰浆液Ca(OH)₂以避免结垢。●净化效率较高，在欧洲及美国应用多年的实绩均可验证：其对HCl脱除效率可达95%以上，对SO₂亦可达80%以上。●处理后的废气因温度降低至露点以下，需再加热，以防止烟囱出口在日本近年的焚烧发电厂建设中，采用较多，其工艺比较简单，投资和运行费用低于湿法，但净化效率相对较低。半干法净化工艺可达到较高的净化效率，投资和运行费用低，流程简单，不产生废水，欧洲的焚烧发电厂采用半干法的较多，半干法在国内已有较多成功的应用实例，积累了一定的运行经验，故本工程推荐采用半干法净化工艺。4.4.3除尘工艺的确定垃圾焚烧发电厂的粉尘控制可以采用静电分离、过滤、离心沉降及湿法洗涤等几种形式。常见的设备有电除尘器、袋式除尘器、文丘里洗涤器等。文丘里除尘器的能耗高且存在后续的水处理问题，所以此处仅对静电除尘器和袋式除尘器进行比较。4.4.3.1静电除尘器静电除尘器内含有一系列交错组合之电极及集尘板。带有粒状污染物的烟气沿水平方向通过集尘区段，其中粒状物受电场感应而带负电，由于电场引力的影响，被渐渐移动至集尘板被收集。采用振打方式在集尘板上产生震动以震落吸附在集尘板上的粒状物，落入底部的飞灰收集入灰斗内。除尘器通常采用多电场方式，以提高除尘效率。静电除尘器除尘效率较高，通常可达95%以上，并广泛用于燃煤发电厂。但对微小粉尘除尘效率相对较低。且在静电除尘器工作温度范围内，容易再合成二4.4.3.2袋式除尘器袋式除尘器可除去粒状污染物及重金属。袋式除尘器通常包含多组密闭集尘单元，其中包含多个由笼骨支撑的滤袋。烟气由袋式除尘器下半部进入，然后由下向上流动，当含尘烟气流经滤袋时，粒状污染物被滤布过滤，并附着在滤布上。滤袋清灰方法通常有下列三种方式：反吹清灰清灰下来的粉尘掉落至灰斗并被运走。袋式除尘器通常以清灰方式分类，在城市垃圾焚烧设施中，较常使用的型式为脉冲清灰法。脉冲喷射清除法可具有较大的过滤速度，废气是由外向滤袋内流动，因此其尘饼是累积在滤袋外。在清除过程时，执行清除的集尘单元将暂停正常操作，由滤袋出口端产生高压脉冲气流以清除尘饼。脉冲喷射清除法将使滤袋弯曲，造成尘饼破碎，而掉落在灰斗中。袋式除尘器同时兼有二次酸气清除的功能，上游的酸气清除设备中部分未反应的碱性物附着在滤袋上，在烟气通过时再次和酸气反应。袋式除尘器的缺点是滤袋材质脆弱；对烟气高温、化学腐蚀、堵塞及破裂等问题甚为敏感。八十年代后，各国致力于滤料技术开发，尤其聚四氟乙烯薄膜滤料(PTFE)等材料在袋式除尘器上开发应用，使袋式除尘器上述弊端得以极大改观。袋式除尘器目前已广泛应用于新建的城市垃圾焚烧发电厂及老厂改造上。袋式除尘器和静电除尘器比较见表4-6。表4-6袋式除尘器、静电除尘器性能比较袋式除尘器静电除尘器集尘效率风速(m/s)压力损失(Pa)~1500耐热性一般耐热性较差，高温时需选择适当的滤布。特殊设计可达500℃,对烟气化学成分变化适应性好差脱除二恶英较好差，存在二恶英再合成现象耐酸碱性可选择适当的滤布好动力费用略高略低设备费基本相同基本相同操作维护费较高较低随着环保要求的日益严格，电除尘器不仅不能满足脱除有机物(二恶英等)、重金属的需要，同时也不能满足粉尘排放的要求，所以，现在已基本不再采用电除尘器作为焚烧垃圾厂的粉尘处理装置。国家标准GB18485-2001中明确规定生4.4.4重金属及二恶英去除工艺的确定另外二恶英类物质(PCDD、PCDF)的控制措①使垃圾充分燃烧②控制烟气在炉膛内的停留时间和温度③控制进入除尘器入口的温度低于200℃度为140-160℃时，对二恶英类的去除率达到99%以上，汞的排放检测不出。4.4.5NOx去除工艺的确定NOx的去除工艺有选择性非催化还原法(SNCR)、选择性催化还原法(SCR)原反应所需的400℃的温度，烟气在进入催化脱氮器之前需要加热，试验证明SCR法可以将NOx排放浓度控制在50mg/Nm³以下。SNCR是在高温(800-1000℃)条件下，利用还原剂将NOx还原成N₂,SNCR不需要催化剂，但其还原反应所需的温度比SCR法高得多，因此SNCR烧等技术，建议不设专门的NOx去除设施，具体有以下原因：③NOx在锅炉出口的原生浓度在200-600mg/Nm³左右，一般在300mg/Nm³以下，已经基本接近烟气排放指标，同时通过活性炭吸附、石灰中和反应等能去除一部分NOx。目前的焚烧技术在不使用NOx去除设施的情况下，同样可以达到排放浓度在150-400mg/Nm³,所以为了节省投资并节省运行维护费用，本方案建议不设指导思想。经过综合比较，推荐采用“半干式反应塔+活性炭吸附+袋式除尘器”根据以上的工艺选择，全厂垃圾处理工艺流程框图见图4-1原生垃圾原生垃圾鼓风机油泵房垃圾焚烧炉引风机残渣烟囱蒸汽填埋图4-1垃圾处理工艺流程简图第5章工程方案设计5.1.1总体方案设计的原则5.1.2厂区面积厂区红线占地总面积为66000m²(99亩)。5.1.3总平面布置5.1.3.1功能分区的分区，对环境的要求较高，布置时应远离各种污染源，并且位于集中与分散相结合。为保证安全，将油泵房、地下油罐用围墙单独围起来，布置在厂区边缘，距离厂区围墙有5米的安全距离；5.1.3.2主要项目(1)垃圾焚烧发电主厂房，建筑面积约12300平方米，考虑到远期发展的需(2)综合楼，建筑面积约4000m²,主要用于行政办公、技术、保安、人事、(3)地磅房、门房建筑面积约60m²,并设有1台地磅计量垃圾和生产原料。(4)循环水泵房450m²。(5)地表水处理系统、清水池(有效容积400m³),冷却塔、集水池等，用于(6)渗沥液处理站、调节池(有效容积400m³)。(7)混凝土烟囱，高80m。5.1.4景观与环境(1)将垃圾焚烧发电厂设置成花园工厂，突出建筑统一和整洁，以及绿化花(2)在进行总图设计时，以简洁明快的道路结构及厂房布局为第一目标，为(3)在集中布置建筑的基础上，将腾出的较大地块作为花园绿地，设置在厂5.1.5.1厂区交通(1)在满足车辆通行和消防要求的条件下，进行合理、简洁的道路布局，尽(2)在出入口设置方面：考虑到地形及与厂外道路的连接，设置了一个12(3)根据焚烧发电厂进入垃圾车辆的数量，拟设置高架桥一座(7米宽，坡度7.5%左右),为垃圾车辆往返及卸料提供条件。(4)道路采用水泥混凝土路面，面层厚22厘米，以下为碎石基层，厚15厘米及压实路基。厂内主要道路宽7米，次要道路宽4米。主要道路两侧设人行道，宽度1.5米。5.1.5.2厂区运输量本工程的垃圾在厂外由环卫系统负责收集，用密闭式的垃圾专用车运至厂表5-1序号名称全天量(t/d)全年量(t/a)全天(t/d)全年量(t/a)1生活垃圾2熟石灰3活性炭4水处理药剂5水泥6渣7废金属28固化后飞灰9污水合计厂区主要经济技术指标见表5-2表5-2厂区主要经济技术指标序号名称单位指标备注1总用地面积红线面积2建(构)筑物占地面积3总建筑面积4容积率5建筑系数%5道路、场坪、停车场用地面积6其它用地面积7绿地面积8绿地率%5.2垃圾接收及贮存垃圾通过垃圾焚烧发电厂地磅房称量后，经高架引桥进入焚烧主厂房进行处5.2.2垃圾卸料平台臭气外泄和降雨，卸料平台设有专用的垃圾运输车进出口一处，卸料位9个，平台宽19m,拥有足够的面积来满足最大垃圾转运车辆的行驶、掉头和卸料而不影指示灯来指示垃圾车应在哪个卸料门卸料。卸料门前方设置高约20cm的挡车矮墙和紧急按钮，防止车辆坠入垃圾贮坑内。平台设一个进出口，进出口车道宽7.0m,进出口上方设有电动卷帘门和空气幕墙以阻止臭气的扩散。5.2.3垃圾卸料口设置垃圾卸料平台设9个垃圾卸料门。各卸车位设编号，方便管理；并设有红绿垃圾贮坑长52米，宽约18米，深约12米，其中地上部分7米，地下部分5米。总有效容积：11232m³,若垃圾容重按0.4t/m³计，则可贮存垃圾约4492t,可满足本期工程6天以上的焚烧炉，也可满足远期工程4.5天的焚烧量。垃圾贮坑剖面如图5-1所示。其能够存储6天以上的垃圾量；同时，加大垃圾贮坑容积还能够使焚烧发电厂在2、为了收集垃圾贮坑渗出的污水，应在坑底保持2~2.5%的排水坡度，并在2、从建筑结构角度考虑，垃圾贮坑底部位于地下5m处，除承受土压、水3、设置一个渗沥液收集池和两个污水泵，由于渗沥液收集池位于地下5米大，收集池按照60m³设计，约能储存10～12h的渗沥液量，并在厂房外设置一密闭的地下渗沥液储存池，容积约400m³,当收集池内液位到达一定高度时，污水泵将渗沥液打到储存池内，储存池约能储存全厂3.5天的垃圾渗沥液。目前原4、垃圾贮坑和渗沥液收集池底部和四周都采取了必要的防渗措施，既防止囱，在全厂停炉检修或突发事故的情况下，将垃圾贮坑内的气体通过80m高的烟囱排入大气，避免臭气的自由外溢。同时满足消防防爆、防燃的要5.2.5垃圾吊车称量工作。根据本项目处理总规模的设置，本厂拟选用2台10t垃圾吊车，一用抓斗起重机配有计量装置，将垃圾装入量传送给控制室进行记录。斗、料槽和给料器，如图5-2所示。给料斗为漏斗形状，能够贮存约1个小时焚烧量的垃圾，由可更换的加厚防磨板本垃圾焚烧炉燃烧图见图5-3垃圾处理量(t/h)的相关性能参数确定为表5-3:性能参数名称单位焚烧炉单台处理量焚烧炉超负荷运行时的最大处理量无助燃条件下使垃圾稳定燃烧的低位热值要求焚烧炉年正常工作时间h一期年处理能力万吨垃圾在焚烧炉中的停留时间h~1.5烟气在燃烧室中的停留时间S燃烧室烟气温度℃助燃空气过剩系数助燃空气温度℃焚烧炉允许负荷范围%焚烧炉经济负荷范围%燃烧室出口烟气中CO浓度燃烧室出口烟气中O₂浓度%余热锅炉过热蒸汽温度℃余热锅炉过热蒸汽压力蒸汽量指标(垃圾350t/d下)t/h·炉余热锅炉排烟温度℃余热锅炉给水温度℃单位处理耗电~70焚烧炉效率%焚烧炉渣热灼减率%2.出渣机焚烧炉内燃烬的灰渣最终由出渣机(见图5-4)推到炉外，其特点如下：(1)由于采用水封结构具有完好的气密性，可保持炉膛负压。(2)可有效除去残留的污水，使得灰渣含水量仅15～25%。因此，灰坑里的灰渣几乎没有渗漏的水分。(3)出渣机推杆的所有滑动面都采用耐磨钢衬，所以寿命很长。(4)出渣机内水温将保持在60℃以下。5.3.3点火及助燃系统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400℃,然后垃圾的混烧使炉温慢慢升至额定运转温度(850℃以上),若急剧升温，炉材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停炉时与起动时相同使用助燃燃烧器使炉温慢慢下降以防止温度的急剧变2.辅助燃烧器辅助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，本装置自动投入运行，投入辅助燃料来确保焚烧烟气温度达到850℃以上并停留至少2秒。本装置由燃烧器本体、点火装置，控制装置和安全装置构成，每炉设置垃圾给料斗的出渣装置、炉排等由液压油缸来驱动。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。在充分考虑油压装置的紧凑性、可操作性、容易检各个油缸的进油口集中在一个地方，并且在每个进油端口都设有压力监测炉排液压站既可以就地控制，也可以在中央控制室远程通过DCS系统控制。5.3.5燃烧空气系统排及炉墙得到冷却。本焚烧炉的燃烧空气分为一次风系统和二次风系统。燃烧用一次风流量约31000Nm³/h,从垃圾贮坑上方引入一次风机，风量可机前风道上设有抽屉式过滤器，定期清除从坑内吸入的细小灰尘、苍蝇等杂物。二次风流量约为16000Nm³/h,二次风通常取自焚烧炉厂房内、渣坑或垃圾贮坑。针对本工程，由于垃圾贮坑是全厂恶臭的主要来源，提高贮坑负压、加大换气次数能够更好的控制污染，因此将二次风取风口位置设在垃圾仓内，每台炉配有1台二次风机，二次风经过二次风预热器后，从炉膛上方引入焚烧炉，使可燃成分得到充分燃烧，二次风量也可随负荷的变化加以调节。此外，在焚烧发电厂房和渣坑内设置通风机，保证其空气流通。气先进行预热后再进入炉内，针对国内的垃圾特性，通常将一次风加热到200℃左右，二次风加热到150℃左右。为了减少不必要的热量损失，本工程一次风采用两级加热，利用汽轮机一段抽汽+汽包饱和蒸汽为加热汽源，二次风采用汽轮机一段抽汽作为加热汽源。余热锅炉是有效回收高温烟气热能、获取一定经济效益的关键设备，是与焚烧炉配套设计的专用锅炉。余热锅炉主要由汽包、水冷壁、炉墙及包括过热器、对流管束、省煤器等在内的多级对流受热面组成的自然循环锅炉。锅炉加药水是用除盐水和药剂(磷酸三钠)配制，其装置为台架式，加药设定值通过加药泵来控制。为保证蒸汽品质，锅炉设有连续排污和定期排污管。5.4.2余热锅炉流程锅炉为自然循环式锅炉，在燃烧室后部有三组垂直的膜式水冷壁组成的烟气通道及带有过热器、蒸发器和省煤器的第四通道。锅炉配有必要的平台可达所有的检查孔和观察口。为了便于检查，锅炉设置了必要的人孔及检修门。受热面管束的表面采用了有效的清灰装置。锅炉自身通过钢结构固定，可以进行任何方向的膨胀。通过走廊或阶梯可以容易地到达所有人孔及检修门以便进入所有的主要锅炉烟气侧流程烟气流依次通过下列的锅炉受热面：1)炉膛(耐火材料+部分膜式壁)2)第一通道辐射区(膜式壁)3)第一二通道凝渣管4)第二通道(膜式壁)5)第三通道(膜式壁)6)第四通道对流区包括：蒸发器、过热器(共三级)、省煤器采用先进的炉排系统可以满足实现高质量的燃烧效果，即便是低热值的垃热器前布置的蒸发器可使烟气温度降至650℃以下，减少了高温烟气对过热器的锅炉汽水侧流程1)省煤器2)汽包3)蒸发受热面4)过热器锅炉蒸发系统的水来自于下降管，炉水从下降管通过连接管道进入蒸发系器和水平通道的水冷壁，连接管将生成的汽水混合物从蒸发系统的出口导入汽包。整个蒸发系统(包括下降管，连接管及上升管)即使在低负荷和超负荷运行1、合理组织和控制燃烧工况，使燃烧产生的烟气均匀、炉膛出口温度波动2、过热器前设置蒸发受热面吸收热量，将烟气温度降至650℃以下再进入3、高温过热器采用顺流布置，使高温过热器入口处的蒸汽与较热的烟气接4、控制烟气在过热器区域的流速，使其不超过4.5m/s,降低对管壁的冲刷6、设置吹灰装置，及时清除管壁上的附着灰烬等沉积物，改善锅炉烟气侧受热面的传热条件，提高锅炉效率。离开炉膛燃烧室的烟气流经3个垂直通道，过热器安装在第4通道。每级过热器根据各段的壁温选择合适的材质，高温段的过热器管子采用耐热合金钢。一级和二级过热器采用逆流布置方式，而末级过热器为顺流布置。过热器受热面的设计布置在能保证在较大范围的锅炉工况负荷的变动下达到符合设计要求的过热蒸汽。2)蒸发器除燃烧室以及其后的烟气通道膜式壁外，在水平通道中，末级过热器前安装了一组只有较少的受热面的蒸发器管束，以确保在所有运行工况下进入的烟气温度减至650℃以下。较低的烟气温度以及在过热器前设置小面积蒸发管束的目的是用于防止烟气的高温腐蚀。省煤器位于余热锅炉尾部，利用烟气余热加热给水，以降低烟气温度，回收热量，提高锅炉效率。给水经过省煤器加热后进入锅筒，可减轻锅筒所承受的热应力。一般而言，排烟温度每降低3℃时给水温度升高约1℃。为避免给水受热蒸发产生气泡滞留于管内，使管内局部温度过高而损坏管材，省煤器管内给水流速一般大于0.3m/s。省煤器出口的水温应低于锅炉锅筒内的饱和温度(263℃),也增加了材料露点腐蚀的危险，因此要控制烟气温度并避免省煤器处烟气结露现象的产生，控制烟气离开锅炉的温度在200℃左右，设置吹灰装置，提高给水温度到130℃等措施，即可避免露点腐蚀的发生。4)锅炉加药系统：锅炉设有炉水磷酸盐处理设施，每台锅炉设置1台加药泵，另设1台备用泵，并选用2台磷酸盐搅拌箱，1台向锅炉输送磷酸盐溶液时，另一台加药、溶解、本余热锅炉排污系统采用2台炉设1台连续排污扩容器，单台炉连续排污量为440kg/h,连排扩容蒸汽去除氧器利用。锅炉的紧急放水送至疏水箱。锅炉的定期排污为每班排放1-2次，视炉水水质化验情况而定。序号设计内容设计参数1蒸汽温度2蒸汽压力3最大连续蒸发量4排烟温度5给水温度5.5烟气净化系统生活垃圾焚烧烟气中的污染物可分为颗粒物(粉尘)、酸性气体(HC1、HF、SOx、NOx等)、重金属(Hg、Pb、Cr等)和有机剧毒性污染物(二恶英、呋喃等)四大类。为了防止垃圾焚烧处理过程中对环境产生二次污染，必须采取严格5.5.1工艺流程及技术特点半干法净化工艺选用目前国内广为使用的“喷雾干燥反应塔+活性炭吸附+灰浆与稀释水(可调节给料量)被反应塔顶部高速旋转的雾化器雾化成微小液滴SO₂和HCl,SO₂与Ca(OH)₂反应生成亚硫酸钙再进一步被氧化为硫酸钙(CaSO₄·2H₂O)。HCl与Ca(OH)₂反应生成CaC干燥反应塔中的停留时间设定在10秒左右，既要保证酸性气体完全与石灰浆发生反应，又要保证液态的反应物完全蒸发，固态的颗粒物在反应塔的下部和后续的除尘器中，再与气态污染物继续发生反难，所以喷雾干燥反应塔的出口温度设定值保持在140～160℃的范围内。反应净化后的气体由引风机抽入80m高的烟囱排至大气。5.5.2石灰浆制备系统加水稀释成所需的浓度，再经石灰浆泵输送至各条烟气净化备线都配有一台石灰浆泵，另有一台未连接的石灰浆泵做备用。因为Ca(OH)₂含有硅和沙子等，石灰浆泵的材料都是抗磨损的。石灰浆管路上拐角和垂直部分都采用带快速接头的软管，方便清洗和替换。5.5.3旋转喷雾反应塔每条焚烧线设一台喷雾反应塔，喷雾反应塔为一圆筒型反应器，底部是锥形的，设有进气和出气口，并进行保温，锥体上设置电伴热系统以防止灰渣结露，底部设有破碎机和卸料阀，以保证反应物能顺利排出。反应塔顶部设有气流分配板，分配板下方设有雾化器，雾化器上方设有电动葫芦以取出雾化器进行更换部件或检修。反应塔顶部平台上布置有石灰浆高位液槽，高位槽的作用是给喷雾器进料管一个恒定的压力，以保证给料调节系统的稳定运行。为了调整反应塔里的烟气温度，在喷雾反应塔顶部还设有高位水槽，为雾化器供水。高速旋转的雾化器将石灰浆雾化成微小的液滴，液滴的喷射方向与烟气的流向垂直。石灰浆液雾滴沿反应塔内腔向下流动，液滴与冷却水随着高温烟气一起蒸发，同时焚烧烟气中的酸性气体HCl、HF、SO₂得以去除。烟气经喷雾反应塔后进入后续的布袋除尘器。烟气中的大部分飞灰和反应塔中产生的固体颗粒物随同烟气进入了除尘器，剩余的固体颗粒物(粒径较大的部分)则沉降并聚集在喷雾反应塔下部的灰斗中，灰斗设有防止堵塞的破碎机和旋转卸灰阀，从旋转卸灰阀排出的颗粒物经链式输送机送至灰渣仓。反应塔作为蒸汽冷却系统，它要满足烟气量及烟气成分复杂多变的需要，还要根据烟气的进出口温度、石灰浆液滴直径及饱和温度进行调节。本项目烟气在反应塔中的停留时间为10～12秒，以保证石灰浆的完全蒸发。旋转喷雾器结构框图见图5-5。量图5-5旋转喷雾器结构框图喷雾反应塔和布袋除尘器中收集的干燥反应产物将由输送机械输送到反应生成物贮仓(灰仓)。贮仓配备了装有特种定量卸料机构，反应产物固化后送至清灰时可与烟气流完全隔离。壳体及分隔仓的设计能承受系统内的最大压力差。为了防止酸和/或水的凝结，袋式除尘器将配备保温及伴热。保温层厚度足和结块(比如料斗、阀门、管道等),这些设备的外壁均考虑采用加热系统。袋(即压缩空气脉冲系统)将使用仪表用压缩空气。压缩空气的性质应确保过滤介序号名称单位数值1布袋过滤风速2布袋面积3系统工作阻力4系统最大阻力(锅炉超负荷时)5压缩空气流量6压缩空气压力7喷吹间隔(定时喷吹，有利于空压机安全工作)1～60分钟可调8脉冲间隔S59最大排灰量2序号名称单位数值耐温℃原始排尘浓度排尘浓度漏风率%5.5.5氮氧化物的去除在设计工况下，通过控制垃圾焚烧过程的燃烧温度和供氧量，抑制氮氧化物的产生，可以满足排放标准的要求，因此本项目不设脱氮系统。但考虑到将来随着垃圾低位热值的升高导致燃烧温度升高而引起氮氧化物增多的问题，故预留5.5.6活性炭喷射系统活性炭用来吸附烟气中的重金属、有机污染物等，活性炭的喷射点设在旋风分离器与除尘器之间的烟气管道上，沿着烟气流动的方向喷入，随烟气一起进入后续的除尘器由布袋捕集下来。该系统需连续运行，以保证烟气排放达标。根据活性炭饱和吸附量和本项目烟气设计流量，活性炭喷射量约为10～18kg/h。设一个活性炭贮仓，贮仓顶部设除尘器，以收集卸活性炭由卡车运进厂里，然后经气体输送装置卸到贮仓。贮仓上还设有称重装置和高、低料位报警，以便及时了解贮仓里的活性炭使用情况，贮仓底部设置卸料螺旋，活性炭由卸料螺旋进入喷射器，然后在喷射风机的作用下喷入管道中。烟气处理系统主要设备见表5-6。表5-6烟气处理系统主要设备一览表序号设计参数单位数量1半干式反应塔座22袋式除尘器面积2200m²套23石灰浆制备系统套1石灰储仓个14活性炭喷射系统套25.6汽轮发电系统5.6.1设计原则为提高垃圾焚烧发电厂的经济性，并防止对大气环境的热污染，应对焚烧过程产生的热能进行回收利用。本期工程垃圾处理规模为700吨/日，远期将达到1000吨/日。入炉垃圾设计热值为6280kJ/kg。垃圾经焚烧后，对垃圾焚烧余热通过能量转换的形式加以回收利用，垃圾焚烧炉和余热锅炉为一个组合体，余热锅炉的第一烟道就是垃圾焚烧炉炉膛，对它们组合体的总称为余热锅炉。在余热锅炉中，主要燃料是生活垃圾，转换能量的中间介质为水。垃圾焚烧产生的热量被工质吸收，未饱和水吸收烟气热量成为具有一定压力和温度的过热蒸汽，过热蒸汽驱动汽轮发电机组，热能被转换为电能。为了使垃圾焚烧在获得良好的社会效益的同时取得一定的经济效益，又由于本工程周围无蒸汽的热用户，故本工程拟利用垃圾焚烧锅炉产生的过热蒸汽供汽轮发电机组发电。一期两台焚烧炉配套余热锅炉产生压力4.1MPa、温度400℃的总蒸汽量为2×26=52t/h,进入汽轮机带动发电机发电。数量型号汽机额定进汽量汽机最大进汽量主汽门前蒸汽压力主汽门前蒸汽温度额定转速抽汽级数给水温度3级非调整抽汽(1空气预热器+1除氧器+1低压加热器)设计冷却水温度最高冷却水温度一期发电机的主要技术参数：数量型号额定功率额定转速功率因数频率变化范围冷却方式发电机效率空气冷却5.6.3热力系统两台垃圾焚烧余热锅炉产生的过热蒸汽汇集到主蒸汽母管，在主蒸汽母管上经汽机主汽门进入凝汽式汽轮机中作功驱动发电机发电后，排汽进入凝汽器冷凝为凝结水。由凝结水泵将凝结水加压后进入中压热力除氧器。除氧后的130℃给水由锅炉给水泵送至余热锅炉循环运行。空气预热器所需加热蒸汽从汽轮机抽汽和汽包抽取，加热后冷却的凝结水返回至中压除氧器。本工程的主蒸汽系统采用母管制。给水泵进出口的高低压给水母管均采用母管制。在给水泵出口处还设有给水再循环管和再循环母管。全厂设置一台连续排污扩容器和一台定期排污扩容器。连续排污扩容器的二次蒸汽送回除氧器作为加热蒸汽，以回收热量。锅炉排污水排入排污扩容器，排污扩容器的污水排入热井冷却后，进入厂区污水管网。减压器将余热锅炉产生的蒸汽降压降温到低压蒸汽，供空气预热器加热用蒸汽，疏水可利用余压送入除氧器；二级减温减压器空气预热器、除氧器和低压加热器所需的加热用蒸汽由汽轮机抽汽供给。5.6.3.1主蒸汽系统5.6.3.2主给水系统主给水系统是由中压除氧器出口经给水泵升压后送至余热锅炉省煤器的进氧器水箱容积20m³,可满足余热锅炉30分钟以上的给水要求。每台给水泵出口5.6.3.3汽轮机抽汽系统5.6.3.4主凝结水系统工况凝结水量100%选择。12MW汽轮机凝结水泵型号流量扬程功率5.6.3.5化学补充水系统容积为2.5m³。5.6.3.7疏放水系统全厂设置20m³的疏水箱1台、1m³疏水扩容器一台。低压设备和管道的凝5.6.3.8厂内循环水系统厂内循环水系统设有2台循环水泵，循环水系统的主要设备凝汽器和循环水a)12MW汽轮机凝汽器5.6.3.9锅炉房和汽轮机机厂房内工业水和冷却水系统锅炉房和发电机厂房内工业水系统由全厂工业水供水，设有2根工业水供水到各个冷却设备，循环使用。厂外工业水不断补入水5.6.4运行方式考虑到焚烧余热锅炉和汽轮发电机组的年工作小时数均为8000h,为满足垃圾焚烧处理的不可间断的要求，两台焚烧余热锅炉应安排在以每个时段为760h5.6.5汽机间及给水除氧间布置汽机间采用双层布置，运行层标高7m。汽轮机、主汽阀、发电机及励磁机5.6.6运行工况技术经济指标正常生产时，实行两炉两机运行制。考虑到每年机炉运行8000小时，并均要有760小时的检修时间。本期工程年最大发电量约为76×10kW.h。5.7电气系统5.7.1.1电气设计范围厂区红线外10kV上网线路、外部应急电源线路及调度通讯线路均由业主另5.7.1.2设计原则护的配置采用微机保护，以便准确、迅速的切除故障并满足电厂自动化要求。5.7.2.2接入系统方案选择本工程距离郑家营变电站约7~8公里，郑家营变电站为110kV变电站，根方案一：将发电机出口电压由10kV升至110kV,再以双回路与110kV郑家方案二：采用110kV单回路上网，另设一路应急备用电源(增设一路10kV备用电源线路或设置应急柴油发电机组)。该方案可靠性较高，但投资也较方案三：采用双回10kV线路直接与110kV郑家营变电站联网，厂内不设升压变电站和应急备用电源，运行可靠性高，投资最少。本工程推荐采用方案三。即采用双回10kV线路直接与110kV变电站联网，方案一、方案二和方案三对应的电气主接线方案见附图18。5.7.2.3计量与测量在110kV变电站设专用计量表对上网电量进行计量。计量系统可采用电子5.7.3发电机电压选择压负荷。考虑到**网配电电压为10kV,为减少垃圾焚烧发电厂电气设备的电压等级，以利于系统运行、维护管理和减少投资，发电机出口额定电压选择为5.7.4电气主接线垃圾焚烧处理厂计划装设计划分两期完成，其中本期工程设置2台处理能力均为350吨/日的焚烧炉，配1台额定功率均为12MW的发电机组；二期工程增加1台处理能力为350吨/日的焚烧炉，另外再增加一1台额定功率为6MW的发按照推荐的接入系统方案三，10kV母线采用单母线分段接线，每段母线上接一台发电机组。上网电能通过两回10kV架空线路送往110kV变电站。焚烧发电厂首次启动时由110kV变电站取得启动电源(通过10kV线路倒送电),启动后垃圾焚烧发电厂内发电机投入运行并网发电，除去厂区自用外，剩余电量再通过两回10kV线路送入地区电网。当一回10kV线路出现故障时，与之相连的10kV母线出口开关断开，发电5.7.5同期点设置本垃圾焚烧发电厂同期点设置在两台发电机组10kV出口断路器和10kV母5.7.6厂用电负荷本期工程(700t/d):5.7.7厂用电接线厂内设1600kVA厂用工作变压器3台，其中10kV高压电源经1#～3#工作变压器降压后，分别供给3条焚烧线。另外，设置容量为1600kVA的O#备用变压器1台，0#备用变压器～0.4kV低压母线与各厂用工作变压器的～0.4kV工作合，由0#备用变压器承担该故障工作变压器的全部负荷，维持厂内的正常运行。低压动力中心采用单母线接线。3台厂用工作变压器低压侧对应于3个380/220V低压动力中心，分别负责向3条焚烧线和全厂公用负荷供电。O#备用变压器同时作为低压厂用工作变的备用。全厂消防设置专用的消防MCC,双电源供电，电源分别引自低压动力中心3个不同的380/220V母线段。5.7.8主要设备选型10kV开关柜选用KYN28A-12型铠装移开式开关柜，配10kV真空断路器。低压配电箱选用XLL2-0.4系列低压动力配电箱。5.7.9继电保护和自动装置按《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》,焚烧发电厂主要配备下述继电保护和安全自动装置，10kV各元件采用微机装置实现各项保护：发电机保护：纵联差动保护、复合电压启动的过电流保护、过负荷保护、发电机单相接地过电流保护、发电机励磁一点接地和两点接地保护。工作、应急厂用降压变压器保护：电流速断保护、过电流保护、零序电流保护、温度信号、应急电源自动投入装置。母线分段保护：过电流保护。10kV联网线路保护和10kV应急线路保护(电厂侧)待与当地电业部门协商后确定保护方式。5.7.10直流系统直流系统采用单母线分段接线。设一组容量为300Ah的免维护铅酸蓄电池，电压为DC220V,按一小时放电终止电压不低于198V进行设计，向控制系统、作，一台备用。为满足全厂事故状态下照明用电，装设一面事故照明切换屏。发电机采用静态励磁方式，并配有励磁变压器两台，发电机的的电压调整采用自动励磁电压调节器。5.7.11电气设备布置本工程的电气设备间与汽机房、焚烧锅炉间等均布置于同一厂房内，设有10kV配电室、变压器室、380V配电室及中央控制室、电子设备间。中央控制室内设有操作员站、大屏幕和消防控制中心，电子设备间内设有继电保护屏、直流系统屏和热工设备屏等。出口及中性点电流互感器、避雷器、电压互感器柜及发电机出口断路器柜。5.7.12过电压保护及接地过电压包括大气过电压和操作过电压。根据“过电压保护设计规程”、“接地设计规程”及“建筑物防雷设计规范”,设计必要的设施及装置，保证建筑物、设备及人身安全。本工程接地分为工作接地、保护接地和防雷接地，接地电阻按相应规程进行本工程应严格按《3～220kV交流电力工程过电压保护设计规范》和《交流电力工程接地设计规范》的有关规定执行。5.7.13电动机控制按相关专业提出的电动机控制要求，需在中央控制室控制的电动机，均由以DCS为核心构成的控制系统控制，通过电动机控制站，以通信电缆与以太网相工作电流、事故信号等在其所属系统的相应画面中显示。不需在中央控制室操作的电动机，则以传统方式在就地控制。5.7.14照明和检修回路本工程照明网络采用220/380V