《固体废弃物处理工程》课程设计-株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂设计

株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂设计设计说明书《固体废弃物处理工程》课程设计题目：株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂设计设计时间：20XX年06月20日学院环境科学与工程学院专业环境工程班级2学生姓名学号目录一、概述 31.1、背景 31.2、处理现状 41.3、处理技术原理 4二、项目简况 52.1、设计依据 52.2、采用的标准和规范 52.3、设计规模 5三、总体设计 63.1、工程规模 63.1.1、城市垃圾产量预测 63.1.2、生活垃圾特性预测 73.1.3、建设规模的确定 83.1.4、厂址选区 83.2、处理方法的筛选 93.2.1、三种主要的生活垃圾的无害化处理方式 93.2.2、焚烧处理各种炉型介绍 103.3、处理方法介绍 113.4、工艺的确定设计 123.4.1、垃圾处理工艺概述 123.4.3、垃圾焚烧系统 133.4.4、余热利用系统 143.4.5、烟气处理系统 143.4.6、灰渣处理系统 153.4.8、废水处理系统 153.4.9、自动控制系统 16四、环境保护与环境监测 164.1、主要污染物及污染源 164.1.1、大气污染物 164.1.2、废水 174.1.3、其他污染物及污染源 174.2污染物治理措施 174.2.1、大气污染物 174.2.2、废水 184.2.3、其他污染源控制 184.3环境监测计划 18五、主要设备材料 195.1、建构筑物 195.2、垃圾焚烧炉主要参数表 205.3、袋式除尘器性能参数表 215.4主要设备 21六、工程总概算 216.1、投资估算 216.2、生产成本 226.3、收入及利润预测 226.4、结论 22一、概述1.1、背景2007年，长株潭城市群获批为全国两型社会（全国资源节约型和环境友好型社会）建设综合配套改革试验区，其中株洲是“长株潭城市群”中工业基础最强的城市。随着经济的发展，株洲的城区在扩大，人口在增多，根据全国第六次（2010年）人口普查公布的数据，株洲市常住人口达3855609人，其中共有家庭1063772户。随着经济的发展，株洲市城市环境压力越来越大，污染物排放总量远远超过了环境容量和自净能力，生态恶化的趋势未能得到有效遏制，生态环境、自然资源和经济社会的矛盾日益突出。目前株洲市区日产生活垃圾900吨，一直采用的是卫生填埋的方式处理。随着城市扩容和发展，作为株洲市郊唯一垃圾处理场的南郊垃圾填埋场已经达到极限，而且由于部分垃圾不能自然分解,占用了大量土地,不但有碍城市景观,而且给附近的地表水、地下水、土壤、大气造成了严重的污染,危害人们健康、影响城市化进程和城市的可持续性发展。城市生活垃圾处理的问题迫在眉睫。焚烧垃圾发电可使垃圾减容量达到80%，有效实现资源的循环利用，也大大减少了垃圾体积，真正做到对垃圾进行“减量化、无害化、资源化”处理,解决由于进行填埋、堆放使耕地面积逐渐减少的状况,还可以利用焚烧生活垃圾发电,部分缓解由于煤、石油等天然燃料的减少而造成的能源危机,不仅具有积极的绿色环保意义,而且实现了垃圾资源的高效、清洁利用。1.2、处理现状株洲市目前城市生活垃圾的唯一处置方法是堆置填埋。场内垃圾处理采用不完全的卫生填埋、无害化处理的工艺流程，是“由里向外，由下而上，分层填埋，分层覆盖，平整压实，分层覆土”。其填埋场作业流程为：分层摊铺，推平压实，分层覆盖。堆置场对噪声、臭味、飘尘的影响基本上在10m以内（噪声影响较远），但由于人们心理的影响，人们对垃圾产生的一种厌恶和抵制情绪。因此，堆置场造成的社会影响范围要比上述影响范围要大些。而且株洲市日产生活垃圾900吨，一直采用卫生填埋方式处理。随着城市的扩容和发展，南郊垃圾填埋场已不堪重负，城市生活垃圾处理问题迫在眉睫。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。据了解我国到2010年底，将建成垃圾发电装机容量50万kW，重点在经济较发达、土地资源稀缺地区。预测，未来10年，中国垃圾焚烧处理总量比例将由现在的2%-3%上升到10%-20%，垃圾发电产业的年投资额将高达800亿元。随着株洲市人民生活水平逐渐提高，城市生活垃圾热值逐渐升高，入炉垃圾热值可以达到并超过5000KJ/kg，具备焚烧处理的条件1.3、处理技术原理焚烧是一种对城市生活垃圾进行高温热化学处理的技术。将生活垃圾作为固体燃料送入焚烧沪炉膛内燃烧，在鼓人助燃空气和850℃以上的高温条件下，城市生活垃圾中的可燃成分与空气中的氧进行剧烈的化学反应，释放出热量和高温可燃气体以及少量性质稳定的固体灰渣。当生活垃圾有足够的热值时，生活垃圾能靠自身的能量维持自燃，而不用再提供辅助燃料。垃圾燃烧产生高温可燃气体可作为能源进行回收利用，垃圾燃烧后余热的回收利用符合垃圾处理技术的资源化准则;性质稳定的灰渣可以进行有类别的利用或直接填埋处理;经过焚烧处理，分解、破坏了垃圾中的有害、有毒废弃物和各种恶臭，彻底消灭了细茵、病毒;垃圾焚烧后的烟气基本上以二氧化碳、水蒸气、氮气的形式排放。二、项目简况2.1、设计依据（1）国务院转发国家计委：《关于城市垃圾处理设施建设有关问题的报告》；（2）《株洲市环境卫生总体规划》；（3）株洲市规划局选址意见书及其他相关部门批文；（4）城市生活垃圾产量甲酸及预测方法（CJ/T106—1999）；（5）工程建设标准强制性条文及台州市提高建筑安装工程质量100条规定；（6）《现行建筑施工规范大全》等国家有关规范、规程；（7）国家发展计划委员会、建设部、国家环境保护总局：《关于推进城市污水、垃圾处理产业化发展的意见》；（8）建设部、国家环境保护总局、科技部：《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》；（9）有关水源、煤源、排水、原料、征地等支持性文件。2.2、采用的标准和规范（1）《环境空气质量标准》GB3095-96；（2）《恶臭污染物排放标准》GB14554-93；（3）《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》CJJ90—2009；（4）《城市区域环境噪声标准》GB3096-93；（5）《工业企业场界噪声技术规范》GB12348-90；（6）《恶臭污染物排放标准》GB14554-93；（7）《污水综合排放标准》GB8978-1996；（8）《工业企业厂界噪声标准》GB13648-90；（9）《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》GB5085.3-1996；（10）《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》GB/T16157-1996（11）《锅炉烟尘测试方法》GB5468-91；（12）《工业固体废物采样制样技术规范》HJ/T20-1998；（13）《城市环境卫生设施规划规范》GB50337-2003；（14）《环境保护设备通用技术条件》（Q／JBBJD052—2001）；（15）《工业自动化仪表工程施工及验收规范》；（16）《城市环境卫生设施设置标准》CJJ27-89；（17）《小型火力发电厂设计规范》（GB50049-94）；（18）《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》；（19）《中华人民共和国大气污染防治法》；《中华人民共和国环境噪声污染防治法》。2.3、设计规模根据预测2010年株洲市区城市生活垃圾产量为1001.58t/d，2020年达到1320t/d，考虑到城市的基础设施的超前规划和建设，因此，本项目的一期工程安装两台日处理垃圾500吨的炉排炉，配套2台1.2万千瓦发电机组。一期工程建成后日处理垃圾1000吨，二期工程增加1台炉排炉，最终总规模达到日处理垃圾1500吨。本垃圾焚烧发电厂的工程包括焚烧厂的主体工程，道路系统、消防系统，输煤系统，送风系统，锅炉本体，烟气处理系统，汽水系统，出渣出灰系统，电视监视及DCS自动控制系统自动点火系统，废水臭气处理系统等。三、总体设计3.1、工程规模3.1.1、城市垃圾产量预测3.1.1.1服务区域与人口根据全国第六次（2010年）人口普查公布的数据，2010年末全市常住人口385.5万人，常住人口中共有家庭户106.4万户，其中市区年末常住人口101.17万，预测市区平均人口增长率为17.08‰，至2020年，为120万人；见表3-1表3-12010年-2020年株洲市区人口预测总数年份城镇平均人口增长率（‰）城市人口数（万人）年份城镇平均人口增长率（‰）城市人口数（万人）201017.08101.17201617.08111.99201117.08102.90201717.08113.91201217.08104.65201817.08115.85201317.08106.44201917.08117.83201417.08108.26202017.08120.00201517.08110.113.1.1.2城市垃圾产量预测影响城市垃圾产量及其增长速度的因素很多，诸如人口规模、工业产值、人民生活水平及环保措施等。据统计，株洲市区2010年平均日产垃圾量约为1001.58t，参考类似城市人均日产垃圾量，确定株洲市区人均综合垃圾产量指标为0.99kg/人·d，考虑城市发展、人民生活水平不断提高，以后人均综合垃圾产量指标平均递增率以10‰计。人均综合垃圾产量指标预测值和城市垃圾产量预测详见表3-2。表3-2人均综合垃圾产量指标预测值和城市垃圾产量预测表年份人均综合垃圾产量指标平均增长率（‰）人均综合垃圾产量指标为（kg/人·d）城市人口数（万人）城市日产垃圾量（t/d）城市年产垃圾量（104t/d）2010100.99101.171001.5836.562011101.00102.901029.0027.592012101.01104.651056.9738.582013101.02106.441085.6939.632014101.03108.261155.0840.702015101.04110.111145.1441.802016101.05111.991175.9042.922017101.06113.911207.4544.072018101.08115.851251.2045.692019101.09117.831284.3446.882020101.10120.001320.0048.183.1.2、生活垃圾特性预测3.1.2.1城市生活垃圾产源及其结构3.1.2.2城市生活垃圾组成分析3.1.2.3城市生活垃圾热值分析垃圾的热值是确定垃圾焚烧炉容量的重要参量，因此对未来垃圾热值的预测可以评估垃圾焚烧炉远期的运行特性，根据《湖南省煤安检测检验中心检验报告》，2010年收到的基低位热值已经达到5530KJ/kg。株洲作为一个城市化发展迅速的城市，根据供给惯例，垃圾热值将逐年增高，按年增长率约为4-5%计算，则垃圾热值的预计值如表3-3。表3-3垃圾热值预测表年份201020122014201620182020垃圾热值（KJ/kg）553059726450696675248125当垃圾焚烧厂建成时（至少是2013年），进厂垃圾月平均低位热值预计在5972KJ/kg以上，当考虑到垃圾进入储料坑经过3-5天的熟化，部分渗滤液析出后，热值约有15%左右的上升空间，垃圾焚烧炉进料口的低位热值将达到6868KJ/kg。随着生活水平的提高，垃圾收运分拣率的提高，垃圾热值还将有进一步的提高。根据以上分析，本项目方案中入炉垃圾设计低位热值暂定为6000KJ/kg，能达到《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》中关于“入炉垃圾焚烧热值大于5000KJ/kg”的要求。3.1.3、建设规模的确定根据预测2010年株洲市区城市生活垃圾产量为1001.58t/d，2020年达到1320t/d，考虑到城市的基础设施的超前规划和建设，因此，本项目的一期工程安装两台日处理垃圾500吨的炉排炉，配套2台1.2万千瓦发电机组。一期工程建成后日处理垃圾1000吨，二期工程增加1台炉排炉，最终总规模达到日处理垃圾1500吨。3.1.4、厂址选区3.1.4.1选址依据（1）《株洲市城市总体规划》（2006-2020年）；（2）《长株潭城市群区域规划》（2008年）；（3）《城市环境卫生设施规划规范》（GB50337）；（4）（生活垃圾焚烧处理技术规划）（CJJ90）；（5）《城市生活垃圾焚烧处理工程场址建设标准》；（6）《城市生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485）；（7）其他相关法规。、规范。3.1.4.2选址方法选址研究方法采用“方案比较法”。3.1.4.3选址原则（1）与用地规划协调一致。厂址选择应符合城乡总体规划和环境卫生专业规划要求，应通过环境影响评价的认定。（2）厂址选择应综合考虑垃圾焚烧厂的服务区域、服务区的垃圾转运能力、运输距离、预留发展等因素。（3）厂址应选择在生态资源、地面水系、机场、文化遗址、风景区等敏感目标少的区域。（4）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。（5）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。（6）具备交通运输条件。厂址与服务区之间应有良好的道路交通条件。（7）厂址应有满足生产、生活的供水水源和污水排放条件。（8）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。（9）焚烧余热有出路。按照电力联网或区域供热要求，垃圾焚烧厂的工程最好能靠近城市电网或热负荷需求中心地区，以利于能源的开发和除少，提高垃圾焚烧厂的经济效益。（10）有利于垃圾综合利用。最好能靠近填埋场、堆肥厂、分拣中心和回收利用等垃圾处理设施，以有利于和厂建的写作配合和生活垃圾的综合利用。3.1.4.4场址必选确定依据城市生活垃圾焚烧处理场选址原则，结合株洲市城市总体规划布局，在城市建设区外石峰区长石村及荷塘区桐梓坪和新市村规划上个拟选垃圾焚烧处理场址。通过比较，荷塘区桐梓坪场址及新市村场址均有水源难以保证、拆迁大并与规划不符两大制约因素，经过综合科学的分析，最终决定将焚烧发电厂场址选定为石峰区长石村场址。3.2、处理方法的筛选3.2.1、三种主要的生活垃圾的无害化处理方式3.2.1.1卫生填埋填埋是大量消纳城市生活垃圾的有效方法，也是所有垃圾处理工艺剩余物的最终处理方法，目前，我国普遍采用直接填埋法。所谓直接填埋法是将垃圾填入已预备好的坑中盖上压实，使其发生生物、物理、化学变化，分解有机物，达到减量化和无害化的目的。填埋处理方法是一种最通用的垃圾处理方法，它的最大特点是处理费用低，方法简单，但容易造成地下水资源的二次污染。随着城市垃圾量的增加，靠近城市的适用的填埋场地愈来愈少，开辟远距离填埋场地又大大提高了垃圾排放费用，这样高昂的费用甚至无法承受。3.2.1.2焚烧焚烧法是将垃圾置于高温炉中，使其中可燃成分充分氧化的一种方法，产生的热量用于发电和供暖。焚烧处理的优点是减量效果好（焚烧后的残渣体积减少90%以上，重量减少80%以上），处理彻底。但是，根据美国的报道焚烧厂的建设和生产费用极为昂贵。在多数情况下，这些装备所产生的电能价值远远低于预期的销售额给当地政府留下巨额经济亏损。由于垃圾含有某些金属，焚烧具有很高的毒性，产生二次环境危害。3.2.1.3堆肥处理将生活垃圾堆积成堆，保温至70℃储存、发酵，借助垃圾中微生物分解的能力，将有机物分解成无机养分。经过堆肥处理后，生活垃圾变成卫生的、无味的腐殖质。既解决垃圾的出路，又可达到再资源化的目的，但是生活垃圾堆肥量大，养分含量低，长期使用易造成土壤板结和地下水质变坏，所以，堆肥的规模不易太大。株洲市城市生活垃圾的处理，过去一直采用分散收集，运至填埋场施行简单的卫生填埋处理，易造成二次污染，使填埋场附近的水源和大气环境恶化。因此如何减少被填埋垃圾的体积，延长填埋场的使用寿命，成为株洲面临的迫切问题，而垃圾焚烧处理技术由于减容率可达80-90%，且灰渣性质稳定，不会造成二次污染，再加上余热发电，回收能源，因此成为株洲处理城市垃圾的必选之法。3.2.2、焚烧处理各种炉型介绍经过了几十年垃圾焚烧运营和发展，目前全世界用于垃圾焚烧的典型炉型大致有回转焚烧炉、流化床焚烧炉、热解气化焚烧炉、机械炉排焚烧炉等。表3-4对这四种技术进行简单的归纳和比较。表3-4几种生活垃圾焚烧炉的比较项目机械炉排焚烧炉流化床焚烧炉回转焚烧炉热解气化焚烧炉焚烧原理将生活垃圾置于炉排上，助燃空气从炉排下供给，垃圾在炉内分干燥、燃烧和燃尽带垃圾从炉膛部分供给，助燃空气从下部鼓入，垃圾在炉内与流动的热砂接触进行快速燃烧垃圾从一端进入且在炉内翻动燃烧，燃尽的炉渣从另一端排出先将生活垃圾进行热解产生可燃性气体和固体残渣，然后进行燃烧和熔融，或将气化和熔融燃烧合为一体应用范围目前应用最广的生活垃圾焚烧技术80年代日本开始使用于焚烧城市生活垃圾，目前几乎不再建设新厂处理高水分的生活垃圾和热值低的垃圾常用近年开始应用于美国，德国、日本等发达国家前处理不需要破碎至20cm以下不需要因炉型而异减量比10：110：110：112：1减容比37：133：140：170：1处理能1200t/d150t/d200t/d200t/d烟气处理含飞灰较高除二噁英，其余易处理含大量灰尘，烟气处理较难，烟气量变化大，对自动控制要求高除二噁英，其余易处理烟气含二噁英少，易处理二噁英控制燃烧温度低易产生二噁英较易产生二噁英较易产生二噁英不易产生二噁英炉渣处理设备简单炉渣需无害化处理设备复杂炉渣需无害化处理设备简单炉渣需无害化处理设备简单炉渣需无害化处理炉排样式机械炉排无炉排无炉排无炉排占地面积较大小中中操作运行方便不太方便方便方便适应垃圾热值低低高低操作方式连续可间断连续分批进料耐火材料磨损性小大大小垃圾焚烧市场比例高低低低主要传动机构炉排砂循环炉体垃圾进料残渣中未燃分少（<3%）最小（<1%）较少（<5%）少（<3%）运行费比较便宜比较高较低比较高维修方便较难较难较难我们从表中可以看出，回转焚烧炉、流化床焚烧炉、机械炉排焚烧炉是比较常用的三种焚烧炉，下表3-5我们将进一步比较这三种常用焚烧炉的优缺点。表3-5三种常用焚烧炉优缺点比较炉型优点缺点机械炉排焚烧炉容量大（单炉容量达100~500t/d）效率高、焚烧彻底燃烧稳定控管容易余热利用高公害易处理造价高技术复杂维修费高需连续运转、运行管理要求高流化床焚烧炉容量适中（单炉容量50~200t/d）燃烧温度较低（750~850℃）热传导好烧效率高公害低操作技术高燃料种类受到限制进料颗粒较小单位处理量所需动力高炉床材料易冲蚀损坏回转式焚烧炉可适用中小容量（单炉容100~400t/d）垃圾搅拌及干燥性好可高温安全燃烧残灰颗粒小连续传动装置复杂炉内的耐火材料易损坏从表中归纳的技术指标以及优缺点可以看出机械炉排炉技术成熟，大部分垃圾焚烧厂均采用该炉型，国内也有许多成功的案例。国家建设部、国家环保总局、科技部分布的《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》要求：“目前垃圾焚烧宜采用一炉排炉为基础的成熟技术，慎重采用其他炉型的焚烧炉。因此推荐本工程采用炉排焚烧炉。其理由如下：株洲市的生活垃圾热值较低，目前只有5972KJ/kg，水分含量高，而机械炉排焚烧炉适合处理株洲市的生活垃圾；株洲市目前的生活垃圾为综合垃圾，成分复杂，目前没有实行居民分类收集，加上垃圾中有较大量的天然有机物，气候较炎热潮湿，收运过程中已有部分腐败，给分拣造成困难，破碎已属不易，故适合于直接焚烧；本项目日处理量为100t，炉排炉单炉生产能力大，且有成熟的、年代远的运行经验。机械炉排炉用于城市生活垃圾处理运转的时间最长，尤其在亚洲，绝大部分正在运转的都是炉排炉，运行成熟可靠。3.3、处理方法介绍焚烧是一种对城市生活垃圾进行高温热化学处理的技术。将生活垃圾作为固体燃料送入焚烧沪炉膛内燃烧，在鼓人助燃空气和850℃以上的高温条件下，城市生活垃圾中的可燃成分与空气中的氧进行剧烈的化学反应，释放出热量和高温可燃气体以及少量性质稳定的固体灰渣。本项目的焚烧系统以机械炉床焚烧炉为主体，以及其它作为辅助系统的原料贮存系统、加料系统、送风系统、灰渣处理系统、废水处理系统、尾气处理系统和预热回收系统等。机械炉排炉可大致分为三段：干燥段、燃烧段、燃烬段。各段的供应空气量和运行速度可以调节。（1）干燥段利用炉壁和火焰的辐射热，垃圾从表面开始干燥，部分产生表面燃烧。干燥垃圾的着火温度一般为200℃左右。如果提供200℃以上的燃烧空气，干燥的垃圾便会着火，燃烧便从这部分开始。垃圾在干燥段上的停留时间约为30min。（2）燃烧段这是燃烧的中心部分。在干燥段垃圾干燥、热分解产生还原性气体，在此段产生旺盛的燃烧火焰，在后燃烧段进行静态燃烧（表面燃烧）。燃烧段和后燃烧段界线称为“燃烧完了点”。即使垃圾特性变化，但也应通过调节炉排速度而使燃烧完了点位置尽量不变。垃圾在燃烧段的停留时间为30min。总体燃烧空气的60%~80%在此段供应。（3）燃烬段将燃烧段送过来的固定碳素及燃烧炉渣中未燃烬部分完全燃烧。垃圾在燃烬段上停留约1h。保证燃烬段上充分的停留时间，可将炉渣的热灼减率降至1%~2%。3.4、工艺的确定设计3.4.1、垃圾处理工艺概述本垃圾焚烧厂采用国内外应用最广且技术比较成熟的机械炉排焚烧炉工艺，本工艺流程可描述为：前处理系统中的垃圾与助燃空气系统所提供的一次和二次助燃空气在垃圾焚烧炉中混合燃烧，燃烧所产生的热能被余热锅炉加以回收利用，经过降温后的烟气送入烟气处理系统处理后，经烟囱排入大气；垃圾焚烧产生的炉渣经炉渣处理系统处理后送往填埋厂或作为其他用途，烟气处理系统所收集的飞灰做专门处理；各系统产生的废水送往废水处理系统，处理后的废水可排入河流等公共水域或加以再利用；现代化的垃圾焚烧厂的整个处理过程都可由自动控制系统加以控制。图3-3垃圾焚烧厂的工艺流程框图3.4.2、前处理系统生活垃圾由垃圾运输车运入垃圾焚烧厂，经过地衡称重后进入垃圾卸料平台，卸入垃圾贮坑。垃圾在垃圾贮坑内存放约6天。垃圾贮坑是一个封闭式且正常运行时空气为负压的建筑物。贮坑采用半地下结构。贮坑内的垃圾通过垃圾吊车抓斗抓到焚烧炉给料斗，经溜槽落至给料炉排。3.4.3、垃圾焚烧系统吊车抓斗从垃圾贮炕中抓起垃圾，送入进料漏斗，漏斗中的垃圾沿进料滑槽落下，由饲料器将垃圾推入炉排预热段，机械炉排在驱动机构的作用下使垃圾依次通过燃烧段和后燃尽段，燃烧后的炉渣落入炉渣贮炕。3.4.3.1焚烧生产线的配置根据《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检验，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。根据株洲市城市生活垃圾焚烧厂处理规模一期1000t/d，二期扩展到1500t/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3-6.表3-6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合计本期远期增加本期远期增加方案一800211800800方案二5003211000500方案三4004311200400表3-7同业不同焚烧先配置方案优缺点比较表项目方案一方案二方案三一次性投资高（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置少较少较多占地面积较少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500t/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。3.4.4、余热利用系统从垃圾焚烧炉中排出的高温烟气必须经过冷却后方能排放，降低烟气温度可采用喷水冷却或设置余热锅炉的方式。余热利用是在垃圾焚烧炉的炉膛和烟道中布置换热面，以吸收垃圾焚烧所产生的热量，从而达到回收能量的目的。余热锅炉吸收焚烧烟气热量产生蒸汽，小部分用于工艺设备自身，例如：吹灰器、蒸汽预热器、除氧器、除尘器等，大部分进入汽轮发电机发电。高压蒸汽冷凝器系统的设置起因于生活垃圾焚烧处理工艺的特殊性，城市生活垃圾天天产生，垃圾焚烧处理厂一经建成，需连续运行，应不受制于发电，一旦汽轮发电机停机，城市生活垃圾焚烧锅炉仍需继续运行，产生的蒸汽通过高压冷凝器冷凝，回收凝结水达到生产用水平衡。3.4.5、烟气处理系统烟气处理系统主要是去除烟气中的固体颗粒、硫氧化物、氮氧化物、氧化氢等有害物质，以达到烟气排放标准，减少环境污染。本项目确定烟气净化工艺是以立足国情，适当超前，方便操作，技术成熟为指导思想。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”烟气净化工艺。3.4.6、灰渣处理系统从垃圾焚烧炉出渣口排出的炉渣具有相当高的温度，必须进行降温。湿式法就是将炉渣直接送入装有水的炉渣冷却装置中进行降温，然后再用炉渣输送机将其送入炉渣贮炕中，来自静电除尘器或袋式除尘器的灰渣称为飞灰，通常情况下，飞灰应与从垃圾焚烧炉出口排出的炉渣分别进行处理，这是由于飞灰中重金属的含量较炉渣中多。一般的做法是将飞灰作为危险品固化后送入填埋厂做最终的处置。3.4.7、助燃空气系统助燃空气系统是垃圾焚烧厂中的一个非常重要的部分，它为垃圾的正常燃烧提供了必需的氧气，它所供应的送风温度和风量直接影响到垃圾的燃烧是否充分，护膛温度是否合理、烟气中的有害物质是否能够减少。助燃空气系统的一般工艺流程为：送风机包括一次送风机和二次送风机，通常情况下，一次送风机从垃圾贮炕上方抽取空气，通过空气预热器将其加热后，从炉排下方送入炉膛；二次助燃空气可从垃圾贮炕上方或厂房内抽取空气并经预热后，送入垃圾焚烧炉。燃烧所产生的烟气及过量空气经过余热利用系统回收能量最后进入烟气处理系统，最后通过烟囱排入大气。3.4.8、废水处理系统垃圾焚烧厂废水的主要来源有：垃圾渗沥水、洗车废水、垃圾卸料平台地面清洗水、灰渣处理设备废水、锅炉排污水、洗烟废水等。不同废水中有害成分的种类和含量各不相同，因此也应采取不同的处理方法，但这种做法过于复杂，也不现实。通常按照废水中所含有害物的种类将废水分为有机废水和无机废水，针对这两种废水采用不同的处理方法和处理流程。在废水处理过程中，一部分废水经过处理后排入城市污水管网，还有一部分经过处理的废水则可加以利用。废水的处理方法喝多，不同的垃圾焚烧厂可采用不同的废水处理工艺，这里介绍一种常用的废水处理工艺。对于灰渣冷却水和洗烟用水等重金属含量较高的废水，其废水处理流程应具有去除重金属的环节。3.4.9、自动控制系统在实现垃圾焚烧厂的高度自动化以前，把垃圾焚烧炉看成是各个系统的组成，自动化的工作主要集中在实现这些单独系统的自动化管理，如垃圾焚烧状态的电视监视，各种设备通电状况的显示等。随后，为了推进各个系统设备自动化管理向更高水平发展，实现垃圾供料、垃圾焚化一体化、自动化，引进了垃圾焚烧炉自动化燃烧控制系统。另外一些相关设备的自动化也有了进展，例如：垃圾接收、灰渣的输送和自动称重设备、吊车自动运行设备等的自动化都实现了实用化。现在，由于计算机的应用，垃圾焚烧炉的运行管理除了日常操作实现了自动化，一些非日常的操作也实现了自动化，例如：垃圾焚烧炉、汽轮机的启动与关闭等。垃圾焚烧系统自动化的范围，大致可分为以下三个方面：①设施运行管理必须的数据处理自动化；②垃圾运输车及灰渣运输车的车辆管理自动化；③设备机器运行操作的自动化。上述各种运行操作实现自动化以后，为了实现最佳的运行状态。四、环境保护与环境监测4.1、主要污染物及污染源4.1.1、大气污染物生活垃圾焚烧厂排放的废气抓哟来自于焚烧炉所产生的烟气，烟气中主要包含以下几类污染物：烟尘：酸性气体，如NOX、SOX、HCl等；重金属，主要是Hg、Pb、Cd及其化合物；有机污染物，主要是二噁英、呋喃和恶臭。按处理垃圾的元素分析，锅炉出口产生总烟气量为169463Nm3/h，每台焚烧炉烟气排放量为84732Nm3/h。见表4-1.表4-1垃圾焚烧烟气量及其成分序号污染物名称单位数值1烟气量Nm3/h1694632烟温℃1853CO2㎎/Nm31615374烟尘㎎/Nm35000-120005HF㎎/Nm3506SOX㎎/Nm35007HCl㎎/Nm35008CO㎎/Nm3509NOX㎎/Nm340010Hg㎎/Nm3111Cd㎎/Nm3412Pb+As+Sb+Cu㎎/Nm310013PCDDng.TEQ/Nm354.1.2、废水生活垃圾焚烧厂产生的废水主要有生活污水、生产污水、垃圾渗沥液等，垃圾车冲洗污水等，主要污染因子有pH、SS、CODCr、BOD5、NH3-N、大肠杆菌群等。4.1.3、其他污染物及污染源本工程的污染源还有：来自设备的噪声，来自进厂原始垃圾，垃圾运输船在卸料过程中和垃圾堆放在垃圾储坑内要散发出带恶臭的气体。焚烧炉渣与除尘设备收集的飞灰。4.2污染物治理措施4.2.1、大气污染物高效的烟气净化系统的设计和运行管理，是防治垃圾焚烧厂二次污染的关键。本工程采用了现行国家推荐的半干法流程，它具有净化效率高且无需对反应产物进行二次处理的优点。烟气经净化塔、活性炭喷射系统、布袋除尘器后，烟气中的污染物可以达到规定标准，最终通过80m高烟囱排至大气，以提高烟气扩散能力，减轻本工程空气污染物排放对当地特别敏感受体的影响。4.2.1.1烟尘防治根据国内外生活垃圾焚烧厂烟尘处理的经验，袋式除尘器具有烟尘净化效率高、维修方便、净化效率不受颗粒物比电阻和原浓度的影响等优点，同时对有机污染物和重金属均有良好的处理效果，除尘效率大于99%，故本工程采用袋式除尘器。4.2.1.2酸性气体的防治本项目采用半干法净化工艺，采用“半干式反应塔+袋式除尘器”的组合方式，焚烧炉燃烧废气经余热锅炉回收热量后，进入反应塔，在反应塔内与喷入的石灰浆反应去除其中的HCl、SO2、HF等酸性气体。4.2.1.3二噁英的防治在垃圾焚烧产生的有机污染物中，以二噁英及呋喃对环境影响最为显著。为降低烟气中的二噁英浓度，首先从焚烧工艺上要尽量抑制二噁英的生产。选用合适的炉膛和炉排结构，使垃圾充分燃烧；炉温控制在850℃以上，停留时间不小于2s，O2浓度不少于6%，并合理控制助燃空气的风量、温度和注入位置，也称“三T”控制法；算段烟气在处理和排放过程中处于450-500℃温度域的时间，以防二噁英重新合成；选用高效的袋式除尘器，控制除尘器入口处的烟气温度低于200℃，并在进入袋式除尘器前，在反应器入口烟道上设置活性炭喷射装置，进一步吸附二噁英。其次，如有条件，还可通过分类收集或预分拣，控制生活垃圾中氯和重金属含量高的物质进入垃圾焚烧厂。本工程通过采取上述措施，可使烟气中的二噁英浓度达标排放。4.2.1.4重金属的防治“高效的颗粒物捕集”和“低温控制”是重金属净化的两个主要方面。本工程在半干法烟气处理系统喷入活性炭吸附，再配以高效的布袋除尘器，可以有效的去处重金属，达标排放。4.2.1.5NOX的防治NOX的防治应公国燃烧控制以抑制其产生，可以满足排放标准，但在设计上预留有SNCR装置的位置以及喷入口。4.2.1.6CO的防治在焚烧过程中通过炉排的运动对垃圾进行充分的翻动和混合，避免局部的缺氧造成CO的产生，同时在炉膛内喷入适量的二次空气与烟气混合，使CO在高温下进一步氧化。4.2.2、废水生活、生产废水处理系统实行清浊分流。生活和部分生产废水经地埋式一体化生活污水处理成套设备处理达标后可作农田灌溉用。产生的渗沥液经焚烧厂内的污水处理装置处理后达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）三级排放标准后外运至霞湾污水处理长达标后外排。4.2.3、其他污染源控制合理安排施工时间是避免设备噪声扰民的必要措施。高噪音设备安装位置要远离人集中区，并采取适当声屏障（如绿化带）以降低噪声对周围环境的影响。控制恶臭主要采用隔离的方法。炉渣、飞灰应通过有关物资回收部门，综合利用。4.3环境监测计划环境监测工作可在环境管理部门的领导下进行，监测项目有：大气中的烟气含氧量，SO2、NO2、HCl、二噁英、烟尘的浓度和排放量；废水中的CODCr、BOD5、SS、氨氮等。监测项目和时间如表4-2.表4-2监测项目和时间如表监测种类监测项目监测方法监测频率烟气烟气量、烟尘、SOX、NOX、HCl、CO、HF、O2、CO2按GB/T16157执行实时在线监测污水CODCr、BOD5、SS、pH、氨氮、污水量按有关规范执行实时监测噪声监测汽轮机、发电机、各种泵、风机、空压机等噪声源按GB12344执行每月1次，每次2天，每天昼夜各1次垃圾分析垃圾容重、含水率、热值按有关规范执行每月1次炉渣热灼减率按有关规范执行每月1次二噁英烟气和环境空气中的二噁英委托专业机构取样测定烟气二噁英每年1次，环境空气二噁英每两年1次恶臭污染物环境空气中的恶臭委托专业机构取样测定每季度1次飞灰浸出毒性飞灰固化浸出毒性委托专业机构取样测定每年2次重金属烟气中重金属委托专业机构取样测定每季度不少于1次五、主要设备材料5.1、建构筑物表5-1建构筑物一览表子项项目占地面积（m2）建筑面积（m2）层数建筑高度1主厂房垃圾贮存垃圾卸料大厅1410821562536.60尾气处理间锅炉间2主厂房附屋除氧间气机间综合车间3烟囱80.24办公楼92336924155宿舍楼62525004156康乐大楼76028903127停车场300450138循环冷却水塔573/9综合水泵房82051816.310油泵房202013.81120m3埋地油罐43/12门卫室一303013.613门卫室二303013.614地磅105/15洗车房200/16水池792/17飞灰固化场100050018渗沥液处理1