县城生活垃圾焚烧发电扩建项目二期工程可行性研究报告228页.docx
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2024-09-13
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1、县城生活垃圾焚烧发电扩建项目二期工程可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月6可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日目录第 1 章概述11.1项目基本情况11.2编制依据21.3编制范围31.4相关法律、政策及标准41.5建设背景51.6项目主要技术指标161.7运行消耗2、指标181.8主要研究结论181.9存在问题与建议19第 2 章生活垃圾概况及建设规模202.1项目服务区域202.2生活垃圾产量及预测202.3垃圾特性分析222.4项目建设规模25第 3 章厂址概述273.1厂址的选择273.2厂址概况及建厂条件27第 4 章工艺方案论证304.1垃圾处理方法304.2焚烧炉型比较及选择304.3焚烧生产线的配置414.4垃圾设计热值确定414.5余热锅炉蒸汽参数的确定454.6汽轮发电机组配置的确定464.7烟气净化工艺方案464.8垃圾渗沥液处理方案55第 5 章工程技术方案575.1垃圾处理工艺流程575.2总平面布置585.3燃料接收、贮存及输送系3、统605.4燃烧系统615.5热力系统665.6烟气净化系统715.7飞灰及炉渣处理系统835.8锅炉给水处理系统865.9除臭系统885.10压缩空气系统905.11给水排水工程915.12电气系统1065.13自动控制系统1085.14建筑结构1135.15通风空调1185.16主要设备清单118第 6 章环境保护方案1196.1环境现状1196.2环境影响评述1196.3采用环境保护标准1196.4污染物及治理措施1246.5污染物年排放量1326.6环境管理1326.7环境保护设施投资估算133第 7 章劳动安全卫生1357.1设计依据1357.2生产过程中职业危险及危害因素的分析134、57.3防范措施1367.4劳动卫生措施1387.5安全卫生机构1397.6应急措施1397.7预期效果140第 8 章消 防1418.1设计原则及依据1418.2设计范围1428.3总平面消防1428.4建筑消防1428.5消防灭火系统和灭火设施1438.6火灾自动报警系统1468.7防烟及排烟系统1478.8消防电力147第 9 章节约能源1499.1用能标准和节能规范1499.2能耗状况和能耗指标分析1519.3能源管理1519.4节能管理机构及人员配备1529.5生产节能措施1529.6节约用水措施1539.7建筑节能1549.8效益评价154第 10 章机构组织与劳动定员15510.5、1组织机构15510.2工作制度及劳动定员15510.3人员组成和培训156第 11 章工程实施条件和进度安排15811.1工程实施条件15811.2进度安排158第 12 章投资估算16012.1工程概况16012.2投资估算表161第 13 章财务评价16513.1资金筹措16513.2财务预测分析16513.3初步财务评价16913.4项目财务分析表格169第 14 章结论与建议19714.1结论19714.2建议198IV第1章概述1.1项目基本情况1.1.1项目概况 项目名称:XX县生活垃圾焚烧发电项目二期工程 项目性质:扩建项目项目规模:1)原有工程规模(一期):日处理生活垃圾 46、00 吨 炉机配置:1400t/d 机械炉排炉+115MW 凝汽式汽轮发电机组2)本期工程规模(二期):日处理生活垃圾 400 吨 炉机配置:1400t/d 机械炉排炉,与一期共用汽轮发电机组3)本期工程建成后总规模(一期+二期):日处理生活垃圾 800 吨项目服务区域:XX县、平和县 5 个乡镇(五个乡镇分别为小溪镇、南胜镇、五寨 乡、坂仔镇、霞寨镇)和南靖县拟建地点:福建省XX县旧镇镇铁埔山1.1.2项目筹建单位 单位名称:XX市XX环保电力有限公司XX市XX环保电力有限公司是经福建省XX市人民政府批准于 2012 年 08 月 30 日成立,工商注册号:350623100040286 号7、,公司住所地位于XX县旧镇镇郭厝村古城 新村,公司类型:有限责任公司,注册资本人民币 5000 万元,经营范围:垃圾焚烧发电技术应用及研究、推广,城市生活污水、工业污水处理技术研究及应用;经营期限 50年。XX市XX环保电力有限公司由XX环保股份有限公司投资建设,公司设总经理、 副总经理各一名,负责公司的日常生产、技术和经营管理等工作。公司的经营管理机构 下设生产管理部、财务部、工程部、办公室等部门。XX环保股份有限公司是深圳国资 委深圳市创新投资集团和建银国际(建设银行)投资的专业从事垃圾焚烧发电、污水处 理、环保工程运营的股份有限公司,是国家开发银行资金支持的项目客户,在福建省行 业投资排8、名第一。目前已投资建成运营了南安市、莆田市城市生活垃圾焚烧发电厂;在建项目有江苏省盱眙县、河南省鹤壁市、福建省XX县、南安市(三期工程)垃圾焚烧 发电厂,以及南安市北翼大型垃圾转运站。1.1.3项目投资建设运营模式本项目采用特许经营权 BOT 模式投资建设,特许经营期共 30 年(不含建设期)。 投资主体从垃圾处理费和垃圾焚烧余热发电上网售电等方面获取收益。1.2编制依据1.2.1编制依据1)中华人民共和国环境保护法,2014 年 4 月 25 日;2)中华人民共和国固体废物污染环境防治法,2005 年 4 月 1 日;3)中华人民共和国大气污染防治法,2000 年 4 月;4)中华人民共和国9、可再生能源法,2006 年 1 月 1 日;5)城市生活垃圾处理及污染防治技术政策(建城2000120 号);6)关于印发国家鼓励的资源综合利用认定管理办法的通知(发改环资20061864号);7)当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录中第 27 条“环境保护和资源综合利用”之第 4 款“废弃物综合利用”政策;8)关于进一步开展资源综合利用意见的通知(国发199636 号);9)国家发展改革委关于印发可再生能源产业发展指导目录的通知(发改能源 20052517 号);10) 国家发展改革委关于印发可再生能源发电有关管理规定的通知(发改能源200613 号);11) 国家计委、财政部、建设部10、环保总局关于实行城市生活垃圾处理收费制度 促进垃圾处理产业化的通知(计价格2002872 号);12) 国家发改委关于完善垃圾焚烧发电价格政策的通知(发改价格2012801 号,2012 年 3 月 28 日);13) 财政部、国家税务总局关于企业所得税若干优惠政策的通知(财税字1994001 号);14) 环境保护部、国家发展和改革委员会、国家能源局关于进一步加强生物质发 电项目环境评价管理工作的通知环发200882 号;15) 工程建设标准强制性条文(城市建设部分)(建标2000202 号);16) 城市环境卫生质量标准;17) 建设项目环境保护管理办法;1.2.2编制原则1)在满足XX11、县城市总体规划要求的前提下,按照生活垃圾处理减量化、资源化、 无害化和产业化的原则,建成满足城乡兼顾、布局合理、技术先进、资源得到有效利用 的现代化生活垃圾处理厂。2)采用高标准、先进和现代化的建设管理原则。3)注重环保和资源再生循环原则。4)执行投资合理,运行成本经济节约和实用的原则,注重规模效应和循环经济效 益。5)在实事求是的基础之上,提供客观合理的建议,以供企业正确决策。6)注意与一期工程统筹协调,避免重复建设。1.3编制范围调查研究服务区城市垃圾产生源、数量和特性以及收集转运输系统情况,并根据服 务区城市发展、国民经济发展和人口规划,预测生活垃圾产生量及特性,确定本期扩建 的规模。本12、报告着重研究下列内容:1)厂址选择、建设规模。2)焚烧厂工艺技术选择,包括:(1)焚烧工艺技术及流程;(2)机炉配置方案;(3)焚烧炉型比选,推荐本工程最适宜的炉型;(4)烟气净化工艺选择,确保所选用的工艺方案及设备先进、可靠,处理后 烟气中污染物指标达到排放标准。3)拟定工程设计方案。4)根据拟定的工程设计方案,对环境保护、劳动安全卫生、节能措施等进行评价。5)分析论证本工程项目的社会效益、环境效益、经济效益并进行投资估算等。1.4相关法律、政策及标准本项目执行的有关的主要法规和标准如下:1)中华人民共和国固体废物污染环境防治法中华人民共和国主席令第三十一号2)中华人民共和国大气污染防治法中13、华人民共和国主席令2015第三十一号3)中华人民共和国环境噪声污染防治法中华人民共和国主席令第七十七号4)生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准建标2010142 号5)城市生活垃圾处理及污染防治技术政策建标2000120 号6)城市生活垃圾处理和给水与污水处理工程项目建设用地指标建标2005157号7)生活垃圾焚烧处理工程技术规程CJJ90-20098)生活垃圾焚烧炉和余热锅炉GB/T18750-20089)环境空气质量标准GB3095-201210) 声环境质量标准GB3096-200811) 危险废物鉴别标准GB5085-200712) 污水综合排放标准GB8978-199613) 工业企业厂14、界环境噪声排放标准GB12348-200814) 恶臭污染物排放标准GB14554-199315) 大气污染物综合排放标准GB16297-199616) 生活垃圾填埋污染控制标准GB16889-200817) 生活垃圾焚烧污染控制标准GB18485-201418) 城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-200219) 建筑地基基础设计规范GB50007-201120) 建筑结构荷载规范GB50009-201221) 混凝土结构设计规范GB50010-201022) 建筑抗震设计规范GB50011-201023) 室外排水设计规范GB50014-2006(2014 版)24) 建筑设计防火15、规范GB50016-201425) 建筑采光设计标准GB50033-201326)建筑照明设计标准GB50034-201327)建筑地面设计规范GB50037-201328)工业建筑防腐蚀设计规范GB50046-200829)小型火力发电厂设计规范GB50049-201130)3110kV 高压配电装置设计规范GB50060-200831)电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB50062-200832)自动化仪表工程施工及验收规范GB50093-200233)电力装置的电气测量仪表装置设计规范GB50063-200834)电力工程电缆设计规范GB50217-200735)建筑内部装修设计防火16、规范GB50222-201136)工业企业噪声控制设计规范GB/T50087-201337)工业企业设计卫生标准GBZ1-201038)交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T620-199739)交流电气装置的接地设计规范GB50065-201140)火力发电厂热工控制系统设计技术规定DL/T 5175-20031.5建设背景1.5.1XX县概况1.5.1.1 区域位置XX县是福建省XX市南部沿海县,介于北纬 23432421,东经 1172411802 之间,东接厦门,南临汕头,与台湾一衣带水。有南溪、鹿溪、佛潭溪、赤湖溪、杜浔 溪、浯江溪等河流,年降水量 1600 毫米,年均气温 2117、.8。海岸线 216 千米,大小岛礁 178 个,海湾 6 个,港湾 5 个。漳诏高速公路、324 国道、厦深铁路、XX沿海大通道过境,水运有下寨和旧镇码头。沈海高速公路在XX设有 3 个互通口。XX县区域及 位置见下图。图 1-1 XX县区域位置图1.5.1.2 气象特征、水文和地貌1)气象特征 XX县属亚热带海洋季风性湿润气候,热量丰富,雨量充沛,日照充足。 XX县年平均气温 21,最高气温在 7 月,月平均 28,极端最高气温 39.0;最低气温在 1 月,月平均 12.6,极端最低气温-2.4。 鹿溪中下游平原及西部杜浔、沙西一带沿海,年平均气温 21.2以上。1 月份最冷,累年各地平18、均气温 13.4左右,内陆低于沿海,朝北开口的丘陵、谷盆地低于朝南开口 的丘陵、谷盆地。最低气温平均值为北部丘陵区长桥 0.3,中部平原绥安镇 1.7,古 雷半岛 3.9。7 月份最热,累年平均气温在 28.3左右。最高气温出现在 78 月间, 沿海高于内地,平原和盆地高于山地。XX县年平均降雨量 1524.7mm,56 月为梅雨季,降水量 310600mm,最大年降 雨量 2101.7mm,日最大降水量 293.7mm。24 月为春雨季,降水量 160300mm,占全 年降雨量的 34.87%,710 月为雷阵雨及台风暴雨活跃期,降水量 360700mm,占全年 降雨量的 40.61%,1119、 月至翌年 1 月为早季,降水量 60120mm,占全年降水量的 6.9%。 年平均雷暴日数 51.8 天。年日照总时数 2000 小时左右,2 月下旬为最少,7 月上旬为最多。太阳辐射总量年均 132.76 千卡/c 。年平均蒸发量 1900mm,7 月份最多,244mm, 占全年蒸发量 45%左右;2 月份最少,88mm。全年除 56 月份外,其他月份都是蒸发 量大于降雨量,尤以 10 月至翌年 1 月为最突出。XX县相对湿度在 38 月较大,大于等于 80%,年均相对湿度为 78%。 XX县年主导风向为 NW,其次是 SE 风,出现频率分别为 10%、9%,年静风频率为 21%;年平均风20、速 2.2m/s。 项目所在区域灾害性天气主要有暴雨、雷击、冰雹、浓雾、大风、台风,台风活动最频繁的月份在 710 月,4 个月间对本县境内有影响的台风占全年的 78%。多年平均 大风(大于 8 级)日数 5.8 天。2)水文特征 XX县境内有六条主要河流:南溪、佛昙溪、赤湖溪、浯江溪、鹿溪和杜浔溪。总流域面积 1866 km2,其中县境外 406 km2,河道全长达 208.7 km。多年平均径流量 14.03 亿 m3,其中境外 2.81 亿 m3;境内湖池共 554.6ha。著名的有西湖、鉴湖、龙潭;全县 共建中型水库 8 座,小型水库 79 座,总库容 2.5 亿 m3,集雨面积 3621、2.02 km2,积蓄地 表水用于灌溉、发电、养鱼等。XX县地下水主要分布在鹿溪流域、赤湖和六鳌、古雷半岛,水质类别以 HCO3-Ca型为主,矿化度较低。根据开采深度的不同分为:a、浅层孔隙水、裂隙水:水质以 HCO3-Ca、Na 和 Si-Na、Ca 为主,pH 值7;b、深部岩溶水:以 HCO3-Ca 型占大多数,水质比较稳定,但个别地方有氟离子和 铁、锰离子含量超标,其他指标均能符合生活饮用水标准。XX县地下水水质良好,水质稳定,绝大多数的地下水可直接用于饮用水,只有个 别地方的地下水有氟离子和铁、锰离子含量超标。3)地貌特征 XX县境内地系博平岭向东南延伸的支脉,地形明显的由西、西北部22、向东南倾斜,丘陵交错,沟谷纵横。根据地貌结构特点,XX县可划分中山、低山、丘陵、台地和冲 积平原 5 种地貌结构。1.5.1.3 XX县经济发展及城市建设1经济发展概况 以XX县“十二五”发展成果作为参照,阐述XX县经济发展及城市建设概况。 “十二五”期间,XX县三次产业结构由 2010 年的 28.8:34.5:36.7 优化为 19.5:40.5:40;地区生产总值年均增长 12.3%;全社会固定资产投资年均增长 18.4%,总量 是“十一五”总和的 3.5 倍;公共财政总收入年均增长 24.2%,剔除古雷突破 20 亿元大 关;社会消费品零售总额年均增长 13.3%。培育省级以上高新技术23、企业 7 家;培育市级 以上农业龙头企业 19 家,新增中国驰名商标 3 个、著名商标 31 个、地理标志证明商标 24 个。2012 年、2013 年、2015 年三次被评为福建省县域经济发展十佳县;先后荣获国 家级现代农业示范区、全国科技进步考核先进县、全国文化先进县、中国县域旅游品牌 百强县、原中央苏区县、中国书法之乡等称号。2城市建设概况“十二五”期间,XX县共实施城建项目 549 个,累计完成投资 309 亿元,2011、2012、2013 年投资量连续三年实现翻番。其中,累计投入 10 多亿元,新建改造 20 多条城市道路,县城主次干道基本实现“白改黑、上改下”。累计投入 100 24、多亿元,建成金仕顿、永嘉天地、新都城市广场等 5 个城市综合体。累计投入 20 多亿元,相继建成鹿溪北岸江滨片区、青少年活动中心等一批重点公共服务设施。累计投入 30 多亿元,完成 10 个片区旧城改造,征收房屋面积约 120 万平方米。累计投入 3.2 亿元,建成 43 个市级以上美丽乡村示范点。累计投入 16 亿元,新建 9 座城市公园,全县绿化覆盖率达42.4%。建成城市生活垃圾焚烧发电厂,全县污水垃圾处理率达到 100%。1.5.1.4 行政区划与人口XX县辖 21 个乡镇、11 个农林盐茶场,共有 277 个行政村、8 个居委会、16 个 社区、56 个农场作业区。全县 2015 年25、常住人口 81.94 万人,城镇化率 48.6%。县人民政府驻绥安镇,镇、乡有:绥安镇、旧镇镇、佛昙镇、赤湖镇、杜浔镇、霞 美镇、官浔镇、石榴镇、盘陀镇、长桥镇、前亭镇、马坪镇、深土镇、六鳌镇、沙西镇、 古雷镇、大南坂镇、南浦乡、赤岭畲族乡、湖西畲族乡、赤土乡、XX盐场、万安农场、 玳瑁山茶场等。图 1-2 XX县行政区划图1.5.2已建垃圾处理设施现状 目前XX县的生活垃圾主要通过两种方式处理,一种是填埋处理,另一种是运至焚烧发电厂进行焚烧处理。已建生活垃圾处理设施主要包括一座生活垃圾卫生填埋场及一 座生活垃圾焚烧发电厂(即本项目一项期工程)。其中卫生填埋场设计总库容为 104.2 万 m326、。生活垃圾焚烧发电厂当前规模为日处理生活垃圾 400t。XX县生活垃圾处理设 施现状详见下表。表1-1XX县生活垃圾处理设施已建工程概况设施 类别工程名称概况卫生 填埋 场XX县卫生 填埋场建设地址XX县绥安镇虎炉坑设计库容设计库容为 104.2 万 m3,设计处理能力为是日处理生活垃圾 150t,设计服务年限为 25 年处理工艺卫生填埋投运时间2008 年 11 月 15 日动工建设,2010 年 1 月建设完成投入使用当前状态由于XX县生活垃圾焚烧发电项目一期工程的建成投运,进入 填埋场的垃圾量大大减少。生活 垃圾 焚烧 电厂XX县生活 垃圾焚烧发 电项目建设地址福建省XX县旧镇镇苑上村铁27、埔山占地面积60715m3当前规模日处理生活垃圾 400 吨机炉配置1400t/d 机械炉排炉+115MW 凝汽式汽轮发电机组当前状态已投入运营,运行稳定1.5.3项目一期工程概况 本项目已建成投运的一期工程,主要由主体工程、辅助工程、公用工程等工程组成。其中主体工程主要由 1 台 400t/d 机械炉排炉、1 台中温中压余热锅炉、1 台 15MW 汽轮 发电机组等构成,主要组成内容见下表。表1-2XX县生活垃圾焚烧发电项目一期工程已建内容序号类别名称主要内容垃圾卸料大厅卸料门 4 个垃圾贮坑钢筋混凝土结构,半地下;其占地面积为 54.324m2,有效容 积约 15000m3,可贮存约 70028、0 吨垃圾1主体 工程垃圾输送系统垃圾抓斗起重机 2 台,设密闭、安全防护观察窗焚烧间1 台 400t/d 机械炉排炉锅炉间1 台中温中压余热锅炉汽机间1 套 15MW 汽轮发电机组综控室取样冷却器室、加药间及中央控制室垃圾称量地磅房 2 套全自动电子汽车衡,最大称重 50t2辅助 工程综合办公楼及食堂4 层(含员工宿舍及食堂)油罐区设有 1 个地埋式柴油油罐,容积 20m3其他配电室及门卫室生活用水由旧镇市政供水管网供给;生产用水来源于鹿溪提给水系统水泵站,已建 5.5km 管道输送河水至厂区。厂区建有一体化自动反冲净水器,将鹿溪水净化后用于生产;综合水泵房设有 1 套 15t/h 化学除盐29、水处理设施循环水系统已建 2 台 1650m3/h 方形机械通风冷却塔清洁雨水经厂区内雨水管网汇集后,由市政雨水管网排入红3公用工程卫水库(现状功能为防洪);渗沥液、地磅区冲洗废水、车 间清洗废水、卸料区冲洗废水及初期雨水,均通过废水收集排水系统管网排入厂区渗沥液处理站进行处理。渗沥液处理站出水及生活污水通过专用管道接入旧镇市政污水管网系统,由旧镇污水处理厂一并处理;旧镇污水处理厂运营前,项目废污水通过罐车送至XX县污水处理厂处理电力接入一期工程已建 1 回 35kV 线路并入当地变电站压缩空气系统已建 3 台 40N m3/min 水冷螺杆空气压缩机,2 用 1 备1.5.4项目建设的紧迫性30、和必要性1.5.4.1 解决XX县生活垃圾产量快速增长带来的环境问题 根据国家对城市基础设施建设的要求,城市生活垃圾处理设施建设是一项重要的市政工程,城市生活垃圾的处理要做到“无害化、减量化、资源化”。 XX县已建的生活垃圾焚烧发电厂,采用焚烧发电的方式处理生活垃圾。相对于生活垃圾卫生填埋,焚烧发电方式在“无害化、减量化、资源化”方面具有明显优势,同 时可以节省大量用于垃圾填埋的土地资源。同时,随着XX县生活垃圾产量及清运量的 快速增长,大大缩短了填埋场的使用寿命。随着服务区生活垃圾清运量的不断增长,本项目一期工程规模也承担较大的垃圾处理压力。根据当前垃圾量增长趋势,若不扩建工 程,将会面临一31、部分垃圾无法及时处理以及垃圾堆积污染环境的问题。因此,随着垃圾量的不断增加和区域经济建设的快速发展,而且土地资源日益宝贵, 建设XX县生活垃圾焚烧发电项目二期工程,是实现XX县生活垃圾高效处理优先选 择。1.5.4.2 符合国家及当地生活垃圾无害化设施建设规划的要求(1)国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要有关内容根据 2016 年 3 月公布的中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划 纲要内容,环境治理是“十三五”规划实施的重要内容,指明“创新环境治理理念和 方式,实行最严格的环境保护制度,强化排污者主体责任,形成政府、企业、公众共治 的环境治理体系,实现环境质量总体改善”。在规划32、的第四十四章第四节指出:“加快城 镇垃圾处理设施建设,完善收运系统,提高垃圾焚烧处理率,做好垃圾渗滤液处理处置; 加快城镇污水处理设施和管网建设改造,推进污泥无害化处理和资源化利用,实现城镇 生活污水、垃圾处理设施全覆盖和稳定达标运行,城市、县城污水集中处理率分别达到 95%和 85%。建立全国统一、全面覆盖的实时在线环境监测监控系统,推进环境保护大 数据建设”。本项目工程建设与国家“十三五”规划的环境治理精神相一致,通过先进工艺技术 实现垃圾无害化、资源化处理目标。(2)全面推进农村垃圾治理的指导意见有关内容 在我国大多数农村,尤其是经济发展相对落后的偏远农村,生活垃圾的危害没有得到人们的重33、视,缺乏固定的垃圾堆放场地和专门的生活垃圾收集、运输、填埋等处理系 统,还处在最原始的垃圾自然堆放状态。村民们往往将产生的垃圾随意丢弃于田边、路 边、水沟边,垃圾山随处可见,从而导致蚊蝇滋生,村庄臭气漫天,严重影响村容村貌。 此外,垃圾渗滤液很容易进入水体而污染地表水和地下水。农村生活垃圾处理存在三方面的困难,一是农村生活垃圾处理没有统一的经费保 障,处理设施、处理方法不够科学;二是垃圾从收集到集中清运缺乏专门人员;三是村 民的卫生环保意识差,很多陋习尚未去除,良好的习惯尚未建立。农村生活垃圾常见处置方法有填埋处理、焚烧处理和堆肥处理。 而村民多以焚烧 和堆肥为主。焚烧垃圾产生的烟雾中含有一氧34、化碳、二氧化碳、氮氧化物和悬浮颗粒物 等,容易使受污染的群体产生呼吸道、眼部疾病,同时也影响环境卫生。部分地区的农村未将垃圾分类直接进行简单的堆沤后用于还田,如果垃圾中存在废旧电池等,肥料直 接施于土壤,极有可能造成土壤重金属污染。而将生活垃圾统一收集后进行卫生填埋在 大多数农村还不能实现。2016 年 3 月,国家环保部部长陈吉宁指出,我国的环境污染正在进行一场“上山下 乡”,即工业污染正由东部向中西部转移、由城市向农村转移,农村遭受环境污染的比 例不断上升。有调查显示,由于农村生活垃圾得不到及时处理,极易产生对土壤、水源 地的二次污染,此外,外来污染也在加剧农村环保所面临的严峻处境,如一些35、城市将生 活垃圾、建筑垃圾运至城郊乡村地区,使得很多农村成了城市的“垃圾处理场”,将以往 的“垃圾围城”变成了“垃圾围村”。因此,应加大在农村地区的生活垃圾处理投入,增加 环保设施,理顺关系,使得农村地区的垃圾得到有效收集和处理,从而改善目前的城乡 生活垃圾困境。2015 年初,中央 1 号文件首次写入“农村垃圾治理”,党的十八届五中全会通过的“十三五”规划也提出,要“开展农村人居环境整治行动”;去年 11 月,住建部等十部门联合发布全面推进农村垃圾治理的指导意见,要求“到 2020 年全面建成小康社会时,全 国 90%以上村庄的生活垃圾得到有效治理,实现有齐全的设施设备、有成熟的治理技术、 36、有稳定的保洁队伍、有长效的资金保障、有完善的监管制度”。这些政策使得农村垃圾 治理工作得到极大推动。本项目服务区为整个XX县、平和县 5 个乡镇(五个乡镇分别为小溪镇、南胜镇、 五寨乡、坂仔镇、霞寨镇)和南靖县,项目的实施可促服务区乡镇及农村生活垃圾的有 效治理。(3)与城市总体规划、土地利用总体规划的符合性 本项目位于XX县城市建成区范围外,XX县城总体规划和旧镇总体规划对项目拟建地点的土地利用规划没有定位,但XX县城总体规划提到“加快XX县 城环保基础设施建设,加强城市环境综合整治,尽快建成完善的现代城市污水排放处理 系统和垃圾处理系统”,在最新总体规划修编中将本项目纳入其中,因此本项目符37、合城 市总体规划;XX县城乡规划建设局出具了建 设项目选址意见书(选字第 131000200800015),项目用地符合国家的供地政策和当地土地利用总体规划。因此本项 目与城市总体规划和土地利用规划没有冲突。(4)与环境卫生专项规划符合性根据XX县城总体规划(20062020 年)中环境保护篇章,近期将提高垃圾收集范围,建设垃圾处置工程,但未对垃圾处置工程进行具体规划。根据向XX县城乡规划 建设局了解,XX县环境卫生专项规划将随着XX县城市发展和城市总体规划的调整而 进行编制。现有垃圾填埋场距离城区过近,不宜再进行大规模扩建,而垃圾填埋场另行 选址又非常困难,现有垃圾填埋场填满后生活垃圾将没有38、去处,因此生活垃圾的减量化 势在必行,为此本项目为XX县重点建设项目之一,一期工程已建成投运。在以往的国家级规划中,国家“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规 划中指出,加大城镇生活垃圾无害化处理设施建设力度,加快完善大中城市生活垃圾 处理设施,大力推进县城生活垃圾无害化处理设施建设,优先支持目前尚未建成设施的 城市和县城加快建设,缩小不同地区生活垃圾处理水平的差距,促进协调发展。生活垃 圾处理技术的选择,应本着因地制宜的原则,坚持资源化优先,选择安全可靠、先进环 保、省地节能、经济适用的处理技术。东部地区、经济发达地区和土地资源短缺、人口 基数大的城市,要减少原生生活垃圾填埋量,优先39、采用焚烧处理技术;其他具备条件的 地区,可通过区域共建共享等方式采用焚烧处理技术。2016 年 3 月,国家发布的国民 经济和社会发展第十三个五年规划纲要,延续了”十二五“规划对生活垃圾处理方式的 指导意见,继续推荐采用焚烧方式对生活垃圾进行无害化处理。本项目采用焚烧发电方式处理生活垃圾,实现资源循环再利用。生活垃圾焚烧发电 项目的设计和建设严格执行相关标准,其建设出发点契合规划要求,建设标准满足规划 要求的实施条件。1.5.4.3 促进垃圾资源化,符合循环经济和节能减排的要求 垃圾是放错了地方的资源,并且是一种可贵的战略资源。据报道我国目前城市年产垃圾量约 1 亿 3 千万 t,并以 7%940、%年递增速度增加。垃圾进行填埋,虽然可以取得 较好的无害化效果,但资源化效益较差。随着垃圾焚烧技术日趋完善,垃圾焚烧发电、 垃圾填埋沼气发电让垃圾变废为宝成为可能。垃圾焚烧技术前景广阔,现已被国内外多 个城市所采用。“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划鼓励有条件的 地区应优先采用焚烧等资源化处理技术,国家“十二五”能源规划也大力提倡发展利用清 洁能源。垃圾焚烧发电是通过垃圾干燥、燃烧和燃烬三个阶段,让垃圾在 850至 1100的 高温下充分燃烧。焚烧中,可通过 DCS 自动控制系统和自动燃烧控制系统即时监控和 调整炉内垃圾的燃烧工况,及时调节炉排运行速度和燃烧空气量。焚烧垃圾产生的41、高温 烟气在余热锅炉中进行热交换,产生过热蒸汽,推动汽轮发电机组产生电能。电能通过电网,输送到各地,实现了垃圾资源化处理。1.5.4.4 社会效益显著 本项目的建设是XX县社会经济可持续发展的重要基础设施之一,具有显著的社会效益。环境卫生工作是城市发展水平的重要标志,是城市形象的直观反映,直接影响社 会发展和人民群众的生活质量。本项目的建设及运营,能有效地解决城市垃圾污染及资源回收问题,为XX县营造 一个整洁的城市容环境,使城市面貌、生态环境得到了较大的改善。改善了投资环境和 生活环境,进一步吸引境内外投资者,对实现经济的可持续发展具有重大的现实意义。 1.5.4.5 环境效益良好本项目的建设42、和运营有利于改善XX县环境生态,具有重要的环境效益。 城市生活处理处置是一项系统工程,它涉及收集、运输、处理处置和管理等一系列的程序,主要的问题是统一收集覆盖面不够完全,在垃圾收运过程中容易造成二次污染。 XX县生活垃圾焚烧发电项目二期工程的建设,可以逐步完善和改进生活垃圾的收运方 式和设施,使XX县生活垃圾的收运系统逐步走向正轨,减少垃圾收运过程中造成的环 境污染。该项目的建成投运,将极大地缓解XX县经济飞速发展带来生活垃圾增加的处理压 力。垃圾焚烧实现了减量化、无害化和资源化,通过先进的技术手段能有效控制二次污 染,对周围环境的影响较小。由此可见,项目的建设具有良好的环境效益。如今,城市生43、活垃圾处理水平已经成为反映一个城市文明程度、经济实力、科技实 力以及城市管理者的环境意识和现代意识的标志。生活垃圾管理与污染防治已成为城市 环境保护的重要内容之一。1.5.4.6 企业经济效益可行、社会经济效益良好 本项目根据相关文件的精神,选择社会投资主体进行项目的投资和运营,对减轻政府的一次性投资负担和建设运营风险有益。 本项目采用焚烧发电的工艺处理XX县的生活垃圾,不仅能够有效地实现固体废弃物减量化,而且能够充分回收利用热能资源,变废为宝。焚烧产生的蒸汽用于发电和供 热,使项目获得经济收益,以补偿投资、建设和运营费用,投资方可在特许经营期内获 得合理的利润,企业的生产经营也增加地方财政税44、收,这就使政府、企业达到双赢的目 的。因此,本项目也具备一定的直接经济效益和可观的间接经济效益。综上所述,本项目的建设有着良好的发展前景,有助于改善XX县目前的环境卫生状况,符合XX县总体发展规划以及环境保护规划的要求,具有显著的环境效益、突出 的社会效益和良好的经济效益。这对XX县的城市建设与发展来说是非常必要的,有着 重要的战略意义。综上所述,本项目建设是十分紧迫和必要的。1.6 项目主要技术指标本项目工程总投资 16035.56 万元,工程主要技术经济指标见下表:表1-3主要技术经济指标表(规模 1400t/d)序号项目名称单位指标备注一设计规模1垃圾处理量吨/日400吨/年14600045、正常年2年发电量万度4184.62正常年3年上网电量万度3389.54正常年4吨垃圾折算上网电量度/吨232.16按入厂垃圾5特许经营期年30不含建设期6定员人25二项目投资1总投资估算万元16035.562建设投资万元15657.982.1工程费用万元12660.042.2工程建设其他费用万元1838.092.3基本预备费万元1159.853建设期利息万元253.194铺底流动资金万元124.39三资金筹措1资本金万元5448.102债务资金万元10877.69四收入与成本1年收入(平均)万元3568.94正常年对外供电收入万元2203.20正常年上网电价(含税)元/度0.6500折算标准内46、元/度0.4075折算标准外垃圾处理补贴费收入万元1280.13正常年垃圾处理补贴费元/吨87.68其它收入万元85.612年总成本费用(平均)万元2320.16平均值3年经营成本(平均)万元1698.42平均值4单位售电成本元/度0.68平均值五主要财务指标1项目投资财务内部收益率%8.12税后2项目投资财务净现值(ic=8.0%)万元166.59税后3项目投资回收期年11.92包括建设期4资本金财务内部收益率%10.061.7运行消耗指标表1-4主要材料消耗量序号项 目平均小时指标(kg/h)全年指标(t/a)1入炉生活垃圾14600.00 1168002Ca(OH)2230.01840347、活性炭9.6774柴油7.5605透平油0.656氨水86.26907阻垢剂0.548水泥50.74069螯合剂12.710110耗水28.04 万 m3/a注:全年按照 8000 小时(333 天)运行考虑。1.8主要研究结论1) XX县生活垃圾焚烧发电项目二期工程建设规模为 400t/d,可有效解决服务区 内因生活垃圾清运量增加而面临的处理压力问题;提高了XX县生活垃圾的无害化处理 和资源利用能力,减少了填埋量;可有效改善服务区域内的生态环境,建设XX县生活 垃圾焚烧发电项目二期工程是必要的。2) 通过多种焚烧炉型的分析比较,本项目推荐采用 1400t/d 机械炉排垃圾焚烧炉。 该炉型是以48、炉排炉为基础的成熟技术,有较多的应用业绩,它比较符合我国国情,具有 适合焚烧处理高水分、多变化、低热值城市生活垃圾的特点。应用实例表明,该种垃圾 焚烧炉,各项技术指标均能达到设计要求。3) 通过烟气净化处理方法比较,本项目推荐采用了“SNCR 炉内脱硝半干法脱酸干石灰喷射+活性炭吸附布袋除尘”烟气净化处理工艺,处理后的烟气排放标准可以 达到生活垃圾焚烧处理污染控制标准(GB18485-2014)标准要求。4) 本项目厂区生活污水中的粪便污水先经化粪池处理,厨房及餐厅含油污水先经 隔油池处理后,与生产污、废水一同排入厂区的污水管道系统。再通过厂外市政污水排 水管网,最终纳入当地市政污水处理厂纳管49、处理。垃圾渗沥液由垃圾贮坑渗沥液收集池 收集,渗沥液提升泵提升输送入厂区渗沥液处理站渗滤液调节池,经渗滤液处理系统处理,处理水质达到生活垃圾填埋场污染物控制标准(GB16889-2008)中表 2 标准后, 通过厂外市政污水排水管网,最终纳入当地市政污水处理厂纳管处理。5) 本工程的主要设备垃圾焚烧炉、烟气净化系统核心设备、垃圾吊核心设备 等拟采用国产设备,在保证技术、性能指标先进的前提下,可节约投资成本和运行费用。 初步估算本项目总投资为 16035.56 万元,垃圾处理费为 87.68 元/t。所以经财务测算后, 本项目税后财务内部收益 8.12%,投资回收期 11.92 年。综上,建设本50、项目技术方案可行,污染物达标排放,可实现垃圾处理“无害化、减 量化、资源化”, 具有显著社会效益和环境效,同时具有一定的财务收益和抗风险能力, 在经济上是可行的。1.9存在问题与建议1)因考虑垃圾量的充足供应,本项目服务范围除了项目所在地XX县外,还包含 外县。因此,建议项目服务区范围内的政府部门之间加强沟通协调,以确保垃圾运输道 路无障碍及按计划清运。2)服务区内垃圾暂未实施垃圾分类,清运的垃圾也是未经分类的垃圾。建议项目 服务区日后推行垃圾分类,或者推行垃圾的干湿分离,既可提高入炉焚烧的垃圾热值, 也可减少项目运营成本。3)本项目一期、二期工程共配置一台 15MW 汽轮发电机组,按当前设计51、热值基本 可满足余热利用使用需求。假如因推行垃圾分类等因素,服务区垃圾热值上升较快的话, 在后期工程中需要考虑已建工程的汽轮发电机组扩容。4)建设单位在下一步工作中应定期检测垃圾,以对后面的施工设计和运营管理提 供更合理的决策依据。第2章生活垃圾概况及建设规模2.1项目服务区域本项目服务区原先为XX县城区及县域范围内的 21 乡镇,本期工程扩大了项目服务范围,分别与平和县 5 个乡镇和南靖县签订了生活垃圾转运协议。因此,本项目服务区扩大为XX县、平和县 5 个乡镇(五个乡镇分别为小溪镇、南胜镇、五寨乡、坂仔镇、 霞寨镇)和南靖县。2.2生活垃圾产量及预测2.2.1生活垃圾产量现状1)XX县生活52、垃圾产量现状 以本项目一期工程进厂垃圾数据作为依据,分析XX县城区及县域范围内的 21 乡镇的生活垃圾产量现状。表2-1 XX县垃圾清运量统计表月份2015.102015.112015.122016.012016.022016.03月总量t/m104971213111703133081668514670日平均t/d339404378429575473由以上数据可知,当前XX县垃圾清运量在持续增长,当前垃圾清运量已超过400t/d。已建一期工程设计处理能力为 400t/d,因此面临较大的垃圾处理压力。2)平和县五个乡镇生活垃圾产量现状根据当前垃圾清运量数据,平和县 5 个乡镇(五个乡镇分别为小溪53、镇、南胜镇、五寨乡、坂仔镇、霞寨镇)的日平均生活垃圾清运量约为 100 吨。3)南靖县生活垃圾产量现状南靖县区现有环境卫生管理处 1 个,分别承担市区主次干道的清扫保洁、垃圾清运和处理任务,日平均生活垃圾清运量约为 90 吨。2.2.2 生活垃圾量预测2.2.2.1 垃圾量预测概述 生活垃圾产量是决策垃圾收集、清运、处置与处理规模、处理方式的基础参数,也是确定焚烧规模的必要条件之一。垃圾产量预测一般是依据主要影响因素为基本条件, 分析原因与结果之间的关系,建立数学模型,预测垃圾产生量的未来发展趋势和水平。 目前行业预测标准是采用回归分析方法。但由于回归分析法需要长年代(至少 5 年)的 较为准54、确的垃圾量统计数据,而本项目暂未取得足够精度的数据,因此本阶段暂不考虑 采用回归分析法进行预测。生活垃圾主要是由人产生,因此影响垃圾产生量的最基本要素是人口数量和人的生 活习惯。同时,生活垃圾的人均产量与经济发展水平相关,经济越发达,人均垃圾产量 越高。因此,本阶段暂时考虑采用人均指标法预测垃圾量。人均指标法是首先根据经验 确定人口指标,然后再与未来的人口相乘从而得到垃圾量的预测值。因此,人均指标法 的关键是确定人口指标,再参考已有的同等发展水平的地区指标进行预测。2.2.2.2 服务区生活垃圾产量预测1)XX县生活垃圾产量预测按照XX县城市总体规划修编(2006-2020)人口发展趋势、结合55、乡镇经济发展 趋势和相关统计资料预测:至 2020 年,XX县域 总人口 95.5 万人,其中城镇人口 58.31 万人,农村人口 37.19 万人,城市化水平 61.06%。根据当地社会经济发展趋势,以及 城乡环境卫生一体化推行程度预测,预测到 2020 年,XX县城镇区域人均垃圾产生量 为 0.95kg/d,清运率为 90%,清运量为 499t/d;乡村区域人均垃圾产生量为 0.45kg/d, 清运率为 70%,清运量为 117t/d;总清运量为 616t/d。垃圾量预测数据详见下表。表2-2 不同地区典型生活垃圾成分范围表(重量%)名称2020 年城镇人口农村人口合计人口(万人)58.356、137.1995.5人均垃圾产生量量(kg/(人d)0.950.45生活垃圾产量(kg/d)554167721垃圾清清运率(%)9070垃圾清运量(t/d)4991176162)平和县五个乡镇生活垃圾量 根据筹建单位与平和县政府相关部门签订的协议,平和县五个乡镇转运至XX县生活垃圾焚烧发电厂处理的垃圾量为 120t/d。 3)平和县五个乡镇生活垃圾量根据筹建单位与南靖县政府相关部门的协议,南靖县镇转运至XX县生活垃圾焚烧 发电厂处理的垃圾量为 80t/d。4)服务区生活垃圾总量预测根据以上垃圾量分析数据,到 2020 年,项目服务区运至本焚烧发电厂的生活垃圾 总量约为 816t/d。2.3垃圾57、特性分析2.3.1生活垃圾组份 由于不同地区的居民生活习惯不同、不同季节对居民习性的影响不同以及居民不同生活水平的差异等等,导致生活垃圾的成分有较大差异,不同地区典型生活垃圾物理成 分的范围见下表。表2-3 不同地区典型生活垃圾成分范围表(重量%)序号项目低收入地区中收入地区高收入地区1有机物食品垃圾408520656302纸 类11083020453塑 料1526284纤 维15210265橡胶/皮革1514046竹 木15110147无机物玻 璃1101104128罐头盒289金 属15150110灰尘等14013001011其他2417根据我国各城市生活垃圾分析结果显示:各月统计分析数值58、与年平均数值相比有较大差异,这也是在确定垃圾处理方式 时需要特别注意的。 在砖瓦渣土的成分大幅度降低的条件下,厨余成为生活垃圾的主要组成部分, 一般达到 4560%,典型值 52%。橡塑的重量百分比多在 516%。 各城市纸类有较大的差别,重量百分比在 520%,典型值 15%。在我国目前 特定条件下,如大型包装盒板及废弃报纸,成册的办公用纸等,多通过个体收 购回收,但还有相当部分的如小型纸类包装、粘有污物的废纸、零散办公用纸 等直接混入其他垃圾中。金属、玻璃、织物垃圾的重量百分比较低,典型值分别为 0.8%、2%、1%。生活垃圾含水量多在 4060%,典型值为 50%。 通过对我国一些城市近59、 30 年的生活垃圾物理成分的调查研究,其中:厨余成分的上升与灰土成分的下降的变化明显;塑料成分有较大增长; 纸类、织物及草木成分呈现上升趋势,尤以纸类所占比例大。需要说明的是, 纸类作为可回收物,主要回收干净整齐的报纸、杂志、书籍以及较大的包装箱 等,其他纸类多是不回收的,实际回收量为 70%左右;垃圾含水率增加;垃圾热值呈现上升趋势。 通过对这种变化趋势的分析,可知影响垃圾物理成分的主要因素有:社会经济发展程度对居民生活质量、消费水平的影响;实现城市民用燃料煤改气而导致垃圾物理成分 发生较大变化;城市规模与地域的差别等。为了准确掌握XX县原生生活垃圾的理化成分,保证垃圾焚烧炉正常运行和纯凝60、式 汽轮机、额定功率 15MW 发电机的有效运转,创造良好经济效益,项目公司福建省地 质矿产局泉州实验室服务区内原生生活垃圾样本进行了理化成分检测,检测报告见下 表。表2-4 XX县原生生活垃圾物理成分检测结果样品编号成分名称单位数值样品一物理组成厨余类6.5纸类10.9橡塑类142纺织类438木竹类25.8灰土类308样品编号成分名称单位数值砖瓦陶瓷类58.4玻璃类12.8金属类6.8其他/混合类/含水率%36.2灰分%30.6可燃物%65.7干基高位热值kJ/kg10854湿基高位热值kJ/kg7034湿基低位热值kJ/kg5208化学指标有机质%9.4总铬mg/L9.2汞mg/kg6.261、镉mg/kg2.54铅mg/kg58.4砷mg/kg0.47总卤素g/kg3.58全氮%1.08全磷%0.16全钾%0.42样品二物理组成厨余类5.8纸类10.7橡塑类135纺织类428木竹类23.4灰土类315砖瓦陶瓷类62.7玻璃类13.5金属类5.9其他/混合类/含水率%35.2灰分%33.2可燃物%64.8干基高位热值kJ/kg9770湿基高位热值kJ/kg6351湿基低位热值kJ/kg4824化学指标有机质%8.9总铬mg/L102汞mg/kg6.5镉mg/kg2.34铅mg/kg52.4砷mg/kg0.42总卤素g/kg3.12样品编号成分名称单位数值全氮%1.24全磷%0.15全62、钾%0.43从生活垃圾样品检测报告可知,本项目服务区内的原生生活垃圾以纺织类、灰土类 及橡塑类为主,混合含水率为 35%左右,原生垃圾低位热值分别为 4824 和 5208kJ/kg。 两个样品中厨余成分含量较少,分别为 6.5和 5.8,含量偏低,可能是因为取样的随 机性所致。生活垃圾中的厨余垃圾含量是影响垃圾水分含量的主要因素,厨余成分越高 则水分含量也越高,热值则相应降低。并且根据本期一期工程实际运行数据,平均产生 的垃圾渗沥约占垃圾量的 20%左右,垃圾水分含量应为 50%以上。因此,本项目服务区 入厂生活垃圾平均水分含量要比检测报告中数据高,为 50%以上。2.3.2生活垃圾理化成分63、 人们熟知的垃圾中,热值最高的是纺织物、塑料、橡胶、纸张、木头等,而金属、渣土、陶瓷等基本上没有多少热值。据有关方面的调查,上世纪 90 年代国内大部分城 市的垃圾热值都在 5000kJ/kg 以下,进入 21 世纪以来,居民的生活习惯、饮食结构、经 济水平、消费习惯以及燃料结构都发生了一系列变化,生活垃圾的成分也随之而变化。 随着居民气化率的提高,居民的燃煤量和混入生活垃圾的煤渣将大幅减少,垃圾中的灰 分含量减少。同时,由于纸类、塑料、橡胶、纺织物等用量的不断增加,这些物质所占 比例将有所增长,城市生活垃圾热值基本呈稳步增长趋势。另外,生活垃圾在进入垃圾 焚烧厂存放在垃圾贮坑内几天后,垃圾的64、水分减少,热值将增加。根据以上分析,综合考虑本项目服务区内未来城镇居民生活水平的不断提高、垃 圾成分(含水率、动植物等)受季节变化等的影响等因素,经过分析计算,本项目入 厂垃圾成分如下表所示。表2-5 设计进厂垃圾成分C(wt)H(wt)O(wt)N(wt)S(wt)Cl (wt)水分(wt)灰分(wt)14.401.819.010.770.100.2752.0021.642.4项目建设规模垃圾焚烧发电厂建设规模由服务范围和垃圾产量决定,但受各种条件制约,其中垃 圾运距和厂址条件是最重要的因素。结合服务目前能收运垃圾的量,考虑远景服务区产业结构调整升级的潜在可能,以及未来可能实行的分类收集处理65、将会造成的焚烧处理生 活垃圾比例降低的趋势,项目实行整体规划的方针。按照XX县的城市化发展速度,并考虑人口发展、垃圾收集率和垃圾产量预测数据 来预测XX县生活垃圾处理需求。根据项目服务区域内生活垃圾清运量统计数据,2016 年XX县生活垃圾清运量已超 过 400 吨/日。根据预测,项目服务区运至本焚烧发电厂的生活垃圾总量约为 816t/d,需 要约 800t/d 的垃圾焚烧发电规模。综上分析,XX县生活垃圾焚烧发电项目二期工程的建设规模定为 400t/d 较为适 宜,在短期内留有一定裕量,并且可以保证项目在靠近满负荷率状态下运行,确保项目 运行效益。第3章厂址概述3.1厂址的选择垃圾焚烧厂选址66、需要考虑安全防护距离、周边民众反映、车辆运输、电力接入等相 关配套设施等,涉及面广,选址难度极大。本项目一期工程厂址是经比选后选择的最终厂址,通过对三个厂址的比选,项目最 终确定的厂址对环境影响较小,从保护环境的角度,更合适作为项目选址。一期工程建设时已考虑本期工程的建设需求,主厂房等土建设施已经预留本期工程 设备安装基础。因此,本期工程在项目原址扩建,即在现垃圾焚烧厂厂内扩建,有如下 优势:一是减少保敏感点,规避选址风险。在现址附近扩建可以减少XX县的环保敏感点 的数量。在一期工程的顺利投产及稳定运行的基础上,在已建工程旁边扩建本期工程能 有效规避项目选址风险;二是技术整合实现效益最大化。本67、期工程配置 1 台 400 吨/日的机械炉排焚烧炉,与 一期工程的余热利用系统采用主蒸汽母管制,可避免由于垃圾量不足而导致的资源浪费 问题。三是节约政府相关配套设施投资。原址扩建可节省本期工程的电力接入系统、运输 道路、取水、排水等配套设施的投入。3.2厂址概况及建厂条件3.2.1地理位置 本项目厂址位于福建省XX县旧镇镇铁埔山,位于XX县城区东南约 12km,位于旧镇镇规划镇区东北侧约 1km,西侧距离牛旧线约 1.6km。厂区内经纬度坐标约为 N 24 424.26,E 1174211.36。地理位置见下图。项目厂址图 3-1 项目地理位置图3.2.2地质条件及地震设防烈度 据区域地质资料68、及邻近的地质勘察资料,场地内无活动性断裂构造及其它构造通过,地质构造相对稳定。根据建筑抗震设计规范(GB50011-2010)查得福建省XX县的抗震设防烈度为7 度,设计地震加速度值 0.15g,设计地震分组第二组。3.2.3道路条件厂址西南距牛旧线 1.6km,西北侧距离XX县城区的黄仓工业园约 3.9km,本项目 一期工程已投入运营,已有畅通的运输道路,可以满足本期工程场外垃圾运输需求,以 及可以满足工程施工时运输的需要。一期工程已建场内运输道路,本期工程与一期工程 共用。3.2.4建设用电 本工程建设用电可从已建的一期工程配电设施引接,或从附近的变电站接入。3.2.5电力上网 本项目垃圾69、焚烧所产生的电量除厂内少量自用外,多余电力送入当地电网。本期工程不新建汽轮发电机组,所以不需要建设电力上网线路,上网线路与一期工程共用,即 以 35kV 电压等级接入长脚营变电站的 35kV 母线。3.2.6供排水条件 供水条件:本期工程的供水条件与一期工程相同,生活用水由旧镇市政供水管网供给;生产用水来源于鹿溪河河水,一期工程在鹿溪河边已建提水泵站,通过 5.5km 管道 输送至厂区,取水能力能够满足一、二期工程使用需求,本期工程不需扩建。排水条件:厂区生活污水,其中排放的粪便污水先经化粪池处理,厨房及餐厅含油 污水先经隔油池处理后,与生产污、废水一同排入厂区的污水管道系统。再通过厂外市 政70、污水排水管网,最终纳入当地市政污水处理厂纳管处理。渗沥液经厂内渗滤液处理系 统处理,处理水质达到生活垃圾填埋场污染物控制标准GB16889-2008 中表 2 标准 后,通过厂外市政污水排水管网,最终纳入当地市政污水处理厂纳管处理。3.2.7灰渣处理 本项目炉渣首先进行废金属回收,废金属回收后的炉渣采用密闭车运输,运往XX县保利来水泥制品厂,进行资源综合利用。 本项目飞灰经飞灰固化系统进行稳定化处理并砌块后,满足生活垃圾填埋污染控制标准(GB16889-2008)相关要求后,送XX县垃圾填埋场专区填埋处置。第4章工艺方案论证4.1 垃圾处理方法城市生活垃圾的焚烧处理技术,由于具有无害化效果好、71、减量化程度高、资源化较 便捷和占地面积小等优点,已愈来愈受到国内外许多城市的青睐。按照经济效益与环境效益考虑,城市垃圾热值达到一定水平后,以焚烧发电最好, 它具有明显“减容、安定、无害、资源化”的优点。本项目一期工程运行稳定,垃圾处理 效果较好,因此,本二期工程伋仍采用焚烧发电方式来处理服务区生活垃圾。4.2 焚烧炉型比较及选择垃圾焚烧处理系统的关键设备是焚烧炉,焚烧炉经过 100 多年历史的发展,借助新 技术手段,垃圾的焚烧技术得到不断完善。虽然垃圾焚烧炉是在煤炉的基础上演变而成, 但由于垃圾成分复杂以及热值变化较大,垃圾的燃烧系统及垃圾焚烧炉的炉体结构也有 很大的变化。垃圾的主要特性是水分72、高、灰分高、热值低,物理成分复杂,含有腐败性 有机物及有害物质。焚烧炉的设计必须充分考虑到垃圾在炉内停留时间、燃烧温度、烟 气在炉内的停留时间及紊流,从而达到完全燃烧、控制恶臭及抑制二噁英的产生。按燃烧方式的不同,焚烧炉的型式可分为机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、旋转窑 焚烧炉和热解气化焚烧炉。4.2.1机械炉排焚烧炉 机械炉排焚烧炉是较早发展的垃圾焚烧炉型式。机械炉排焚烧炉根据炉排的结构和运动方式不同而形式多样,但燃烧的基本原理大致相同,垃圾在炉排上进行层状燃烧, 经过干燥、燃烧、燃烬后灰渣排出炉外,各种炉排都会采取不同的方式使垃圾料层不断 得到松动以及使垃圾与空气充分接触,从而达到较理想的燃73、烧效果。垃圾的燃烧空气由 炉排底部送入,根据垃圾热值与水分不同,送入炉排风可以是热风或是冷风,不同的炉 排结构其炉排透风方式各异。典型的炉排炉工作见下图。图4-1典型炉排炉焚烧工作示意图 根据炉排运动方式及结构不同,机械炉排焚烧炉的型式有往复推动炉排、滚动炉排、多段波动炉排、脉冲抛动炉排。但主要型式是往复推动炉排及滚动炉排。4.2.2.1往复推动炉排 往复推动炉排根据其运动方向不同又可分为顺推式和逆推式。它们共同的工作原理是炉排为倾斜阶梯式布置,炉排总体布置的倾斜角在 1015之间。推料器不断把垃圾 推入炉内,垃圾在运动的炉排作用下不断松动、切断和翻滚逐步由干燥区向燃烧区、燃 烬区移动。二者不74、同处在于:顺推式炉排推动垃圾的方向与垃圾总体流动方向一致,在推动垃圾过程中,使垃圾 不断松动、切断,为了使垃圾得到较好的松动,炉排的推动方向与垃圾总体流动方向可 以形成不同的角度;有的炉排甚至在不同的部位装设切刀,有利于垃圾的切断;在顺推 炉排中还发展了一种交错推动炉排,即相邻的运动炉排其运动方向相反。顺推式炉排结 构见下图所示。图4-2顺推式炉排工作示意图 而逆推式炉排是由相间错动的固定炉排片和活动炉排片,以及炉排两侧固定炉排片的侧板组成的往复活动炉排,其特征在于所说往复活动炉排按活动炉排片运动方向与垃 圾移动方向逆向,且由垃圾进料口向尾部倾斜按装。由于炉排独特的逆推往复运动,使 得垃圾层整75、体在沿炉排下落位移过程中,经历强有力搅拌、干燥、主燃烧、后燃烧等阶 段,从而强化燃烧;在逆推式往复炉排后部有一小部分顺推炉排,使垃圾燃烧的路程增 加,易于燃烬,也便于排渣。图4-3逆推式炉排工作示意图4.2.1.2滚动炉排滚动炉排一般由 57 个滚筒向下倾斜排列组成,每一滚筒配置一个风室,滚筒表 面有许多通气孔,各滚筒通过的空气量可根据需要进行调整,各滚筒的速度可以不一样。 垃圾由推料器推入炉内,随着滚筒的旋转向下一级输送,垃圾在滚筒的滚动过程及由一 个滚筒过渡到下一个滚筒时,得到较好的翻动和混合,从而获得较好的燃烧效果。由于 滚筒的转速及进风量均可单独调节,从而可以控制垃圾在各个滚筒的停留时76、间和燃烧, 使得其对垃圾的适应性较强。滚筒在滚动的过程中,可以不断得到冷却,因而滚筒炉排 材料可以采用一般的灰铸铁。4.2.2流化床焚烧炉 流化床焚烧炉是利用流态化技术进行焚烧垃圾,在炉内有大量的石英砂作为热载体。流化床在焚烧垃圾前,通过喷油燃烧将炉内的石英砂加热至 600以上,垃圾经破 碎后投入炉内,流态化的垃圾与媒体强烈混合,垃圾水分很快蒸发,使垃圾变脆而燃烧。图4-4循环流化床焚烧炉工作示意图 流化床焚烧炉由于有热载体的存在,燃烧稳定、对垃圾变化适应性好、燃烧热效率高。由于炉内燃烧温度可控制在 850左右,因而可降低 NOx 的产生,同时可在炉内直 接喷入石灰,与 SOx、HCl 等酸性77、气体反应,可达到去除酸性气体的目的,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,同时要使垃圾及媒体处于流化状 态必须消耗很大的动力,流态化固体颗粒对炉墙磨损严重。4.2.3旋转窑焚烧炉 旋转窑焚烧炉是在钢制圆筒内部装设耐火涂料或由冷却水管与钻孔钢板焊接成圆筒状,筒体沿轴线方向呈小角度倾斜。在焚烧垃圾时,垃圾由上部供应,筒体缓慢旋转, 使垃圾不断翻转并向后移动,垃圾逐渐干燥、燃烧、燃烬然后排至排渣装置。有时除旋 转筒体外还配有前置推动炉排或后置推动炉排,前置炉排起干燥,后置炉排起燃烬作用。 配冷却水管的旋转炉对垃圾适应性强、设备利用率高、燃烧较完全、过量空气系数低, 但其燃烧不易78、控制,垃圾热值低时燃烧困难。旋转焚烧炉较多使用在热值较高的工业固体废弃物的焚烧上,在生活垃圾的焚烧中应用较少。图4-5回转窑炉工作示意图4.2.4热解气化焚烧炉 该炉从结构上分为一燃室与二燃室。一燃室内燃烧层次分布如图所示,从上往下依次为干燥段、热解段、燃烧段、燃烬段和冷却段。 进入一燃室的垃圾首先在干燥段由热解段上升的烟气干燥,其中的水分挥发;在热解气化段分解为一氧化碳、气态烃类等可燃物并形成混合烟气,混合烟气被吸入二燃室 燃烧;热解气化后的残留物沉入燃烧段充分燃烧,温度高达 11001300,其热量用来 提供热解段和干燥段所需能量。燃烧段产生的残渣经过燃烬段继续燃烧后进入冷却段, 由一燃室79、底部的一次供风冷却(同时残渣预热了一次风),经炉排的机械挤压、破碎后, 由排渣系统排出炉外。一次风穿过残渣层给燃烧段提供了充足的助燃氧。空气在燃烧段 消耗掉大量氧后上行至热解段,并形成了热解气化反应发生的欠氧或缺氧条件。图4-6热解气化炉工作示意图 垃圾在一燃室内经热解后实现了能量的两级分配:裂解成分进入二燃室焚烧,裂解后残留物留在一燃室内焚烧,垃圾的热分解、气化、燃烧形成了沿向下运动方向的动态 平衡。在投料和排渣系统连续稳定运行时,炉内各反应段的物理化学过程也持续进行, 从而保证了热解气化炉的持续正常运转。4.2.5垃圾焚烧炉的选择 焚烧炉是垃圾焚烧处理工艺中的核心设备,它对整体工艺路线、焚80、烧效果、工程造价、运行的稳定可靠性、经济效益等,都起至关重要的作用。因此,在焚烧炉型选择上, 务必十分慎重。对国内垃圾焚烧的几种焚烧炉性能比较如下表: 表4-1 焚烧炉型比选表项目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 小多为卧式固定炉 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添加辅助燃料不需要需要添加煤等辅助 燃料不需要不需要设备占地大小中中项目机械炉排炉流化床焚烧炉热解焚烧炉回转窑焚烧炉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81、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1200t/d800t/d200 t/d500t/d垃圾燃烧空气 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 适应垃圾的湿度可通过调节滚筒转 速来适应垃圾的湿 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82、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复杂较简单较简单较复杂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,不需要预处理, 故障少,运行可靠。需前处理且需经常 停炉清渣,国内一 般加煤才能焚烧。 投资成本较低。灰渣热灼减率高要求垃圾热值较高 (2500kcal/kg 以上), 且运行成本较高对本项目的适 用性合适不合适不合适不合适通过上表比较,机械炉排焚烧炉发展历史最长,技术成熟,适合高水分、低热值、 大容量的垃圾焚烧。流化床投资低,但需要添加煤作为辅助燃料,运行费用受煤价和政 府政策波动大,83、适合于煤资源丰富的地区。热解气化焚烧技术作为国际上垃圾焚烧界普 遍认可的 21 世纪的垃圾新技术,同样适合低热值的垃圾焚烧,但目前单炉容量不如机 械炉排焚烧炉,且仍须改进才能适应处理高含水率的垃圾。机械炉排炉相对其它炉型有以下几个特点:1)机械炉排炉技术成熟,大型焚烧厂几乎都采用该炉型,国内已有成功的先例。2)机械炉排炉更能够适应国内垃圾高水分、低热值的特性,确保垃圾的完全燃烧。3)操作可靠方便,对垃圾适应性强,不易造成二次污染。4)经济性高,垃圾不需要预处理直接进入炉内,运行费用相对较低。5)设备寿命长,稳定可靠,运行维护方便,国内已有部分配套的技术和设备。 根据国家建设部、国家环保总局、科84、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术,审慎采用 其它炉型的焚烧炉”。综合上述各种炉型的特性比较,本文按照稳妥的原则以采用机械炉排炉工艺为基础 编制,用作下阶段工作时参考。4.2.6主要机械炉排炉产品介绍 机械炉排炉早期在煤的燃烧中得到广泛应用,现在在垃圾的焚烧历程中发展成为技术最成熟、处理规模较大的生活垃圾焚烧炉。机械炉排炉的关键设备是焚烧炉排,各种 炉排炉的最大区别也在于炉排的结构型式和运动方式,国内几种应用较广的型式有:逆 推式炉排炉、顺推式炉排炉及往复翻动式炉排炉等。著名的德国马丁公司、日本三菱、 比利时西格斯(SEGHE85、RS)、日本田熊等均开发、制造出一系列大型垃圾炉排焚烧炉。 几种主要的机械炉排炉简述如下:三菱-马丁型炉排炉 应用案例:深圳清水河、XX李坑一期、杭州滨江(150t/h)、澳门(300t/d) 特点:炉排长度固定,宽度则依炉床所需的面积调整,可由数个炉床横向组合而成,每个 炉床包含 13 个固定及可动阶梯炉条,固定炉条及可动炉条采用横向交错配置,炉床为倾斜度 26 的倾斜床面。 垃圾的干燥、燃烧及后燃烧均在此炉床进行,一次空气由炉床底部经由炉条的空气槽从炉条两侧吹出。可动炉条由连杆及横梁组成,由液压传动装置驱动,其移动速 度 可调整,以配合各种燃烧条件,其搅拌垃圾可动炉条逆向移动,使得垃圾因重86、力而滑落, 使垃圾层达到良好的揽拌,最后灰烬经由灰渣滚轮移送至排灰槽。德国马丁 SITY2000 炉排炉 德国马丁炉排技术是目前世界上应用最多的垃圾焚烧炉技术,在欧洲和日本等垃圾热值较高的地区应用较为广泛。德国马丁公司 SITY2000 炉排为逆推炉排,炉排与炉排片均向下倾斜,整个炉排片 无阶段落差,送气孔设在炉排片两侧,有自清作用。可动炉排片与固定炉排片呈阶梯式 纵向交互配置。垃圾在炉排上靠重力向下滑落,底层垃圾受可动炉排片逆向运动的推力 而涌向上层,达到翻搅作用。垃圾在炉内分为三段燃烧:干燥段、燃烧段和燃烬段,各 段的供应空气量和运行速度可以调节。SITY2000 炉排焚烧炉的主要特点: 87、a)单台焚烧炉垃圾处理量 120720t/h; b)适合中国垃圾高水分、低热值的特点;c)焚烧性能良好,灰渣未燃烬率 0.72%,烟气中飞灰含量2燃烧室烟气温度850助燃空气过剩系数/1.9助燃空气温度220/166焚烧炉允许负荷范围%70110焚烧炉经济负荷范围%70100燃烧室出口烟气中 CO 浓度mg/Nm30.15mm%30.074mm0.044mm0.010mm%1328605.6.4.3 活性炭喷射系统 活性炭喷射系统是控制垃圾焚烧炉烟气中的重金属及二恶英最有效的净化技术。活性炭喷入喷雾反应脱酸塔出口烟道中,通过文丘里烟管与烟气充分混和,在烟气流向下 游的布袋除尘器过程中,活性炭吸88、附烟气中的重金属(如 Hg)及二恶英。吸附了污染 物的活性炭在布袋除尘器中被布袋拦截,从烟气中分离出来,因而除去了烟气中的重金 属及二恶英,没有吸附污染物的活性炭在布袋形成滤饼的过程中继续吸附烟气残留的重 金属及二恶英,保证烟气达标排放。图5-4活性炭喷射系统示意图 活性炭喷射系统包括活性炭料仓、喂料器、文丘里喷射器及鼓风机。活性炭在厂外采购入厂后进入活性炭料仓存储。料仓有效容积按 57d 的耗量进行设计,密度按 300kg/m3 计,一期工程设置的活性炭料仓可满足一期、二期工程共同使用需求。料仓顶 上装有袋式除尘器,在装料时除尘器应自动投入运行,也可手动投入。除尘器用压缩空气清扫。料仓底部设89、有活性炭流化装置确保活性炭的排出,它由流化板、止回阀及管道 组成,当储存罐出料口阀门打开供料时,该系统投运,否则关闭。料仓顶部与料斗之间 装有连通管,将活性炭带到计量系统中的空气返回到储罐,含活性炭的空气通过储罐顶 部袋式除尘器过滤后排大气。该系统在活性炭卸料时必须关闭。活性炭从料仓底部的喂料器通过鼓风机形成的气流由文丘里喷射器吹入烟气。鼓风 机的风量尽量满足活性炭直接吹入烟道中间位置,并保证一定的吹入速率,以实现充分 的混合效果,提高烟气处理的效果。为准确控制活性炭的用量,建议在活性炭料仓加装 失重称,并附带自动控制系统。5.6.4.4 高效袋式脱酸除尘器 根据生活垃圾焚烧污染控制标准的要求90、,垃圾发电厂除尘装置必须采用布袋除尘器。对于垃圾焚烧烟气处理,为配合半干法、干法脱酸工艺,除尘设备采用袋式除尘 器可相应提高脱酸效率和除尘效率,并更利于脱除部分重金属和二噁英。优质的滤料和 先进的过滤工艺,必须辅以先进、高效的除尘设备,才能更好的发挥它的功用。5.6.4.4.1 布袋除尘设备的组成及工作原理 布袋除尘器选用脉冲式除尘器,离线清灰,适用于垃圾焚烧产生的高温、高湿及腐蚀性强的含尘烟气处理,将烟气中的粉尘除去,使烟气达到排放要求。 该布袋除尘器配有圆形笼架,布袋垂直悬挂。灰尘滤饼积累在布袋的外侧,布袋定期地通过脉冲压缩空气从布袋的清洁侧喷入布袋,一列列地吹扫。吹扫出的灰尘掉到灰 斗中91、,通过飞灰输送系统送出。在维护时,可更换布袋,手动隔离仓室更换故障布袋。此时其它仓室正常运行。布 袋除尘器灰斗带有电加热器,确保可靠地排灰。布袋除尘器带有旁路烟道和挡板装置及热风预热循环装置,通过自动控制系统调 控,在起动和事故状态下保护除尘器。主要部件如脉冲阀、PLC、滤袋等采用进口产品, 确保除尘器的正常运行和良好的可靠性。由于本除尘器选用了具有表面过滤性能的聚四氟乙烯覆膜滤袋,使除尘效率、吸附 剩余毒性污染物的能力、系统运行能耗和滤袋寿命等指标都达到世界先进的水平,并且 可使除尘器在设备投资、运行和维护上所需要反映的综合技术经济性能等指标得到优化 的实现。布袋除尘器包括下列设备:灰斗、布92、袋、笼架、维护和检修通道装置、每个仓室进出口烟道的隔离挡板、旁路烟道和挡板装置、灰斗加热、布袋清扫控制器和脉冲阀等。 每台布袋除尘器由气密式焊接钢制壳体及分隔仓组成,每个隔离仓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。支承结构采用钢结构。每个分隔仓都配备进口及出口隔离挡板。当一个隔离仓隔离时,能保持布袋除尘器 正常工作。也就是说,当布袋除尘器在运行时,能在线更换分隔仓的滤袋。为此目的, 配备足够的检查及维修门。布袋除尘器的顶部和室顶之间的间隙足够大,以便更换布袋时进行操作。如有必要, 还提供更换布袋用的吊机的钢梁。壳体、检修门及壳体上电气及机械连接孔的设计均能 保93、证布袋除尘器的密封性能。为了达到良好均匀的烟气分布,预先考虑在烟道内部内配备烟气均流装置。为了防 止酸和/或水的凝结,布袋除尘器将配备保温及伴热。保温层厚度足以避免器壁温度低于 露点。为了防止灰及反应产物在布袋除尘器、输送系统以及设备的有关贮仓内搭桥和结 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。布袋除尘器的 料斗采用电伴热。在起动和短期停止期间,启动烟气循环加热设备。该设备由挡板、烟道、再循环风 机、电加热设备及必要的仪器和控制设备组成。在起动和短期关闭期间,关闭挡板,将 布袋除尘器与主烟道隔离开来。布袋除尘器用循环热烟气加热。温度调节由电热器进行 控制。调试期间料斗必94、须干燥保温以防止冷凝。因为一旦有冷凝液水产生就会妨碍除灰的 效果。灰尘料斗上配备成熟的灰拱破碎装置,该装置布置在每支灰斗的外壁上,作为永 久设备,当布袋除尘器运行时,可在灰斗下的平台上对其进行操作。灰斗下部配备了输 送机、旋转阀和旋转密封阀。在保证烟气在布袋表面均匀分布上进行了特殊的考虑。布袋除尘器包括支架及附件,其设计保证能有效地清洁烟气,并具有长期的使用寿 命。清扫系统经优化设计以保证除尘器除尘效率高、压降低、寿命长。清洁滤袋(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质内不会出现 阻塞或结块。5.6.4.4.2 布袋除尘器特点 本布袋除尘器具有下列显著特点:(95、1) 采用低压脉冲清灰,吹灰用压缩空气的压力为 0.250.35MPa,减少了滤袋的 磨损,提高了滤袋的使用寿命。(2)适应高浓度烟尘处理,可达 10g/Nm3;除尘效率高,可达 99.9%以上,清洁滤 袋附着粉尘初层后出口排尘浓度可达 10mg/Nm3 以下;(3)运行阻力稳定,不会出现由于运行时间长而大幅上升的情况;(4)采用纯 PTFE(聚四氟乙烯)针刺毡覆膜滤袋,耐温可达 260,并有优秀的 耐酸、抗氧化性能;(5)滤袋寿命长,可达 4 年以上;(6)运行稳定可靠,确保排放达标;(7)可实现在线和离线清灰,清灰间隔长,压缩空气耗量低。5.6.4.4.3 滤袋材料选择 袋式除尘器能否达到96、预期的除尘效果,关键是袋式除尘设备上所选用的滤料品质。目前,袋式除尘器采用的过滤技术主要有二类:薄膜滤料的“表面过滤”和普通滤料的“深 层过滤”。在“表面过滤”的薄膜滤料以前,袋式除尘器只能采用“深层过滤”的滤料实现过滤。 所谓“表面过滤”就是利用滤料上形成的粉尘层来达到过滤粉尘的目的。一般将滤料上初 次形成的能起过滤作用的粉尘层称之为“初次粉尘层”。随着过滤的继续,粉尘层的逐渐 加厚,除尘器的运行阻力就会增加。这时候,不同样式的除尘器就会各自利用自己的清 灰方式(振打、反吹风和脉冲等)清除滤料上的粉尘,以降低运行阻力,保证除尘器的 持续工作。当然,清灰既要避免对“初次粉尘层”的破坏,以保证除97、尘器具有尽可能高的除尘效 率;又要尽可能地去除不断积厚的粉尘,以保证除尘器具有较低的运行阻力。对普通滤 料来说,这是一对难以控制和解决的矛盾。并且,随着过滤的进行,粉尘还会顺气流的 压力不断渗入普通滤料中间,或导致粉尘排放,或导致阻力增加。滤袋运行阻力的增加 不但会使处理风量下降、风机运行能耗增加,而且还使滤袋的工作寿命大大缩短。薄膜滤料作为一种过滤介质,它不但能截留含尘气流中的全部粉尘,而且能在不增 加运行阻力的情况下保证气流的最大通量。介质的过滤表面是一层多微孔、极光滑的聚 四氟乙烯薄膜。由于薄膜的纤维组织极为细密,能使粉尘粒子无法“穿越”薄膜而使粉尘 排放量接近于零的水平;由于薄膜本身具98、有不粘尘、憎水和化学性能稳定,因此清灰性 能极佳,结果使过滤工作压降始终保持在很低的水平,空气流量始终保持在较高的水平。 尤其在布袋进行防酸处理,即使在气体湿度较大的情况下,薄膜滤料优越性能尤为明显。综上所述,薄膜滤料不但过滤效率高,而且能在滤袋表面不断创造“两次吸附反应”效果。因此,本项目的布袋除尘器的滤料拟选用该薄膜滤料。 布袋除尘器性能的优劣、价格的高低、寿命的长短主要取决于用来制造布袋的滤料和袋笼、滤料的品种、价格、使用性能。选择滤料首先考虑滤料的性能是否能满足耐温、 耐磨、耐酸、抗水解等的使用要求,然后是滤料的价格和滤料的使用寿命,所以要作全 面的经济分析比较。下表列出了常用袋式除尘99、器滤袋材料的性能。表5-11 不同滤袋材料的性能及价格比较材料名称PPPESPACPPSAPAPIPTFEGLS聚丙烯涤纶DrlonTRytonNome xP84聚四氟乙烯玻璃纤维耐温 性/连续90135125180200240230240最高95150140200220260260280耐酸性54442454耐碱性52344253抗水性514552255抗氧化353134-55抗磨损553435431相对价格111.65561523注: 1差;2一般;3较好;4好;5很好目前,垃圾焚烧厂常选用的滤料有 PPS、Nomex、P84、玻璃纤维、焚烧王、纯 PTFE 等。综合比较各种滤料性能和实际100、工程应用情况,玻璃纤维 PTFE 覆膜和 PTFE+PTFE 覆膜滤料在耐温性、耐磨性、耐水解性、耐腐蚀性和抗氧化性方面均有着优越的性能, 由于玻璃纤维的可折性差,对运输、贮存和安装要求很高,玻璃纤维热伸长率较大,反 吹时会导致玻璃纤维折断,影响滤料的使用寿命。而采用 PTFE 作为基料则可避免以上 问题。PTFE(聚四氟乙稀)薄膜是一种透气极好而又十分致密的材料,滤料覆上薄膜 后灰尘就不会渗入到织物的内部而导致滤料堵塞失效,即所谓“表面过滤”,“表面过滤” 不但延长了滤料的使用寿命,而且较原来的“深层过滤”阻力小。下表列出常用垃圾焚烧 适用滤料的投资成本比较。表5-12 布袋常用滤料投资及运101、行成本比较材料名称市场每平 方米价格使用寿命十年长期运行成本每平方米(滤料更换)十年长期运行成本每平方米(更 换滤料人工)停机损失和故 障率污染风 险PPS150 左右一个月到一年1500十次最高最高P84350 左右一年到二年1750五次高高PTFE+ePTFE650 左右五年以上1300二次低低参考国内垃圾焚烧发电厂的应用情况,本项目的布袋除尘器滤料采用 PTFEePTFE 覆膜。虽然这种滤料价格昂贵,但使用寿命长,同类产品在国外已有连续正常运行 10 年以上的工程实例。5.6.4.4.4 布袋除尘器技术参数 根据本期工程的物料平衡计算结果,在入炉垃圾低位热值为 6300kJ/kg,入炉垃102、圾量为 400t/d 的情况下,焚烧炉的烟气量为 92922Nm3/h,考虑到垃圾热值的增长空间, 在本方案中选用布袋除尘器的参数如下:设计处理能力:112000 Nm3/h烟气流速:0.8m/min入口浓度:10g/Nm3;出口浓度:10mg/Nm3;使用温度:130-230;设备阻力:1500Pa;清灰压力:0.3-0.5Mpa设备漏风率:1%; 经反应和吸附后的烟气进入布袋除尘器,气流由袋外至袋内,粉尘截留在滤袋外,净化后的烟气从布袋除尘器排出。为了在正常运行中能够检查、检测和更换滤袋以及进 行维护工作,除尘器分成若干仓室。操作时,手动隔离需更换滤袋的仓室,并处于安全 状态进行滤袋的更换103、。而除尘系统仍在运行中。滤袋的清灰采用干燥的压缩空气有规则的间断脉冲从外部作用至袋内。这就确保滤 袋的灰渣清下并收集在灰斗。清灰周期通过布袋除尘器的压力降来控制,滤袋的清灰可在线也可离线,在线清灰 使布袋除尘器及其部件运行更稳定。设置一套热风循环系统防止滤袋内结露。此系统通过再循环风机、电加热器使循环 烟气保持在一恒定的温度,在布袋除尘器启动时,除尘器预热到 140。在事故停机时 空气加热系统保持布袋除尘器温度为 140。布袋除尘器灰斗带有加热器,确保可靠排灰。5.6.5烟气净化系统的布置 烟气净化系统布置在每台余热锅炉之后,依次是反应塔、布袋除尘器、引风机和烟囱。反应塔、布袋除尘器、引风机为104、室内布置。石灰仓、活性炭料仓布置主厂房附近位 置。5.6.6烟气净化在线监测系统 烟气净化系统由就地工业计算机自动控制;设有在线监测的烟气取样探测器、SO2、NOx、HCl、HF、CO、NH3、粉尘等分析仪、烟气流量计以及其它监测信息均通过传感 器传送至中央控制室,经计算机显示。采用进口设备,每条生产线配备一套在线监测装 置。可实现与环保监测部门联网管理。同时对烟气在线监测的结果对外公示、接受社会公众监督。 本系统的监测项目有:SO2、NOx、HCl、HF、CO、CO2、粉尘、O2、H2O、NH3、烟气流量、烟气温度、烟气压力等。5.6.7引风排烟系统 本期工程生产线设置一台引风机,将布袋除尘105、器出口烟气通过烟囱排入大气。 因垃圾焚烧烟气波动较大,因此引风机宜加装调速设备,适应负荷变化的需要,设置变频调速设备一套。处理达标后的烟气通过引风机排入 80m 高烟囱排放。 一期工程已建设一条 80m 高的套筒式烟囱。多管套筒式烟囱管理维护方便,一座烟囱检修时不会影响其它烟囱运行,本期工程在一期工程的基础上增加一根套筒。 本期工程建成后,规模为 2 条焚烧线,烟囱对应采用两管套筒式烟囱。本期工程焚烧线引风机后烟气量为97569Nm3/h,考虑烟气安全流速,暂定烟囱套筒内径为 1.7m。5.7飞灰及炉渣处理系统本项目灰渣处理系统包括:处理锅炉排出的底渣、炉排缝隙中泄漏垃圾、反应塔排 灰、锅炉尾106、部烟道飞灰和除尘器收集的飞灰等几个部分。底渣和飞灰的处理以机械输送 方式为主,灰渣外运采用汽车运输。锅炉尾部烟道灰排入湿渣系统一起处理。根据生 活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2014),焚烧炉渣与除尘设备收集的焚烧飞灰应分 别收集、贮存和运输。本工程对炉渣和飞灰分别进行收集和处理。5.7.1除渣系统1) 炉渣产生量本期工程按机组在额定工况下年运行时间 8000 小时计算,排渣量如下表:表5-13 排渣量表机组容量小时排渣量(t/h)日排渣量(t/d)年排渣量(t/a)1400t/d4.28117.27342432) 除渣系统 锅炉排出的底渣落入排渣机水槽中冷却后,由出渣机直接排入渣坑107、中,经灰渣吊车抓斗装入自卸汽车运送至厂外综合利用。从炉排缝隙中泄漏下来的较细的垃圾通过炉排 漏灰输送机送至渣坑。3) 除渣系统设备选型(1) 出渣机 除渣机与炉底密封有较好的性能,有利于提高锅炉效率。另外还具有省水、运行安全可靠、维护检修方便等优点。本工程在锅炉底部设置 2 台,单台出力为 6 t/h。(2) 炉排漏灰输送机 炉排漏灰输送机设置在炉排下部,炉排中一些未燃烬的可燃物通过该设备送往灰渣坑中。本工程焚烧炉设 2 台输送机,每台出力为 2.5 t/h。(3) 渣坑一期工程在主厂房设有渣坑,深 1.8m。渣在焚烧炉排的尾端燃烬的炉渣由出渣灰斗 掉入出渣机,出渣机中的渣经挤压脱水后从出渣机108、推出后落到渣坑。随后,采用运渣汽 机外运,进行综合利用。5.7.2除灰系统 本项目的飞灰由三部分组成,即锅炉尾部烟道排灰、反应器排灰和除尘器排灰。锅炉尾部排灰采用螺旋输送机集中,排至焚烧炉尾部,与底渣混合后排到渣坑。 反应塔和袋式除尘器灰斗的飞灰,采用浓相输送送至灰贮罐内,灰贮罐内的飞灰在飞灰固化车间进行固化。飞灰固化后在飞灰养护场地养护,经检测合格后运至垃圾卫生 填埋场填埋。布袋除尘器分离下来的为飞灰及反应产物,烟气净化系统额定工况下的排放量见下 表:表5-14 排灰量表(固化前)机组容量小时飞灰量(t/h)日飞灰量(t/d)年飞灰量(t/a)1400t/d0.5113.8940555.7.109、3飞灰固化方案水泥-稳定剂固化技术成熟、工艺简单、成本较低,飞灰固化后性质稳定,能满足生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)的要求,可进入生活垃圾填埋场填埋。 本项目一期工程采用水泥-稳定剂固化技术工艺进行飞灰固化,运行稳定达标,本期工 程选用与一期工程相同的工艺。5.7.3.1 飞灰固化处理工艺流程图5-5水泥螯合剂固化工艺流程5.7.3.2 飞灰固化规模及其工艺设备本期工程日产生飞灰约 13.89t,飞灰固化系统按 1 班 8 小时作业记,每小时需处理 约 2t 飞灰。一期工程建设的飞灰固化设施规模可满足一期工程和二期工程共同使用需 求,本期不新建。一期工程建有 1 个 1110、00m3 的飞灰贮罐,可满足 2 台炉 3 天以上的排灰储存,本期工 程不新建储灰设施。飞灰固化设备主要有:灰库、水泥库、盘式定量给料机、可变速螺旋给料机、飞灰 混炼机、螯合剂供给装置和养生皮带输送机。固化设备采用全密封设计,有效防止有飞灰、气味的外扬,更好的保护环境。本机 还配有通风加热系统,防止稳定化产物结露并适当烘干。物料1400t/d小时消耗量(t/h)日消耗量(t/d)年消耗量(t/a)飞灰4.0013.894055水0.401.39405.53水泥0.401.39405.53螯合剂0.100.35101.38所采用飞灰固化工艺中水、水泥和螯合剂具体耗量见下表。 表5-15 飞灰固化111、各物料消耗量机组容量小时飞灰量(t/h)日飞灰量(t/d)年飞灰量(t/a)1400t/d 炉排焚烧锅炉0.7117.014968飞灰固化物产量见下表。 表5-16 排灰量表(固化后)5.8锅炉给水处理系统5.8.1设计出力的确定 根据小型火力发电厂设计规范,锅炉补给水处理系统出力计算如下: 1)发电厂汽水系统损失:32.44t/h3%=0.97t/h;2)锅炉排污损失:按锅炉蒸发量和饱和蒸汽抽汽量的 1.5%考虑,则为 0.52t/h;3)对外供汽损失:无;4)SNCR 用水量:0.5t/h;5)启动或事故损失:按锅炉额定蒸发量的 10%计算,则为 3.24t/h,按照规范本部 分应取 10112、 t/h;则本期工程正常情况化水补水量为:0.97t/h+0.52t/h +0.5t/h =1.99t/h; 一期工程正常情况化水补水量为:1.99t/d 因此,启动或事故损失情况下为:1.99t/h +1.99t/h +10t/h =13.98 t/h; 考虑本系统一般每天运行 812 个小时,系统出力需考虑在锅炉补给水系统停止期间的锅炉补给水需求。综合考虑上述因素,两期工程锅炉补给水出力应为 15t/h。一期工程已建出力为 15t/h 补给水处理系统,基本可满足两期工程使用需求,本期工程暂不 考虑扩建。5.8.2锅炉补给水 锅炉补给水为除盐水,锅炉给水标准按火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质113、量(GB12145-2008)执行。3.85.8MPa 汽包炉锅炉补充水质量标准: 硬度2 mmol/L电导率 0s/cm溶解氧15g/L铁50g/L铜10g/L已建的锅炉给水处理系统采用“一级反渗透+混床”系统。整个系统分为三大部分: 预处理、反渗透、混床处理。整套化学水系统装置容量为 15t/h。预处理的设置是为了原水经过处理后达到反渗透进水要求,使反渗透装置平稳、可 靠运行,其设备包括机械过滤器、活性炭过滤器、投药装置。水中有大量的胶体,故在进入预处理设备之前投加高效絮凝剂,破坏胶体的稳定性, 使悬浮物、胶体有效去除。活性炭过滤器是为吸附去除水中有机物及游离余氯而设置的, 为延长活性炭工114、作周期,水在进入活性炭过滤器之前投加还原剂(NaHSO3),还原水中 余氯。反渗透技术是利用逆渗透原理,采用具有高度选择性的反渗透膜,能去除水中各种 无机盐、溶解性有机物、胶体,具有操作简单、能耗低、无污染等优点。经反渗透装置 出来的水贮存在中间水箱,再由泵送至混床进一步除盐,成为高纯度的除盐水进入除盐 水池。混床的树脂失效后要用 HCL、NaOH 再生,再生后的废水用 PVC 管排至酸碱中 和池。为了保证锅炉启动时大量耗水,经化学处理后的除盐水贮存在 2 个 100m3 的除盐水 箱里。5.8.3汽水取样及加药 一期工程设有一套汽水取样装置,供定期监测汽水品质。本期工程与一期工程共用,不新建115、。汽水取样为连续取样,满足在线仪表分析和人工取样分析。通过对汽水品质的监测分析,提示各系统操作人员调整有关参数,保障锅炉和汽轮机的安全运行。该装置 主要由减温减压架、仪表屏、恒温装置、取样槽、冷却装置等组成,汽水取样装置冷却 水为工业水。设有一套化学加药装置,给水加氨和炉水加磷酸盐,以改善炉水品质。由分析仪器 控制加药泵来实现加药量的自动控制。为保证蒸汽品质,锅炉设有连续排污和定期排污 管,连续排污是通过导电率的测量来调节。连排和定排通过管道输入排污扩容器,经降 温池后排至场内冷却水池。该装置主要由溶液箱、计量泵、控制设备以及管阀组成。取 样加药系统布置在主厂房内。表5-17 取样点和分析内容116、一览表序号项目取 样 点分析内容1凝结水凝结水泵出口溶氧,电导率2给水除氧器出口溶氧3给水省煤器入口PH,电导率4炉水汽包PH,电导率5饱和蒸汽饱和蒸汽管道电导率6过热蒸汽过热蒸汽管道电导率5.8.4循环冷却水处理 在循环冷却水中加杀菌剂和稳定剂,防止微生物吸附和管壁结垢,以免影响凝结器和冷却塔填料。主要设备为溶液箱、计量泵,布置在循环水泵房内。5.8.5化学分析 设化验室,对汽、水、油品质进行人工分析,对垃圾热值等主要参数进行分析,布置在主厂房。5.9除臭系统根据国内已运行的生活垃圾焚烧厂情况,垃圾焚烧发电厂臭气主要来以下几方面:1)垃圾运输过程中滴漏和卸料过程中撒漏的垃圾渗沥液;2)垃圾收117、集池中的垃圾渗沥液和生活垃圾发酵产生的臭味;3)生活垃圾在垃圾收集池发酵过程中,在氧气足够时,垃圾中的有机成分如蛋 白质等,在好氧细菌的作用下产生刺激性气体 NH3 等;在氧气不足时,厌氧细菌将有机 物分解为低分子量的有机化合物,例如,有机酸、醛、酮、含硫的化合物如 H2S、硫醇、硫醚类化合物等和含氮的化合物如各种胺类等恶臭气体。生活垃圾在焚烧过程中会生成 SO2、NOx、H2S、HCl、重金属、飞灰及有机氯等污染物。它们具有挥发性强、还原性 强、极易溶于水、沸点低、气味表征值大等特点,对环境的污染也很严重。上述产生的臭气主要成分为氨、硫化氢、胺类、硫醇、甲醇、低分子量有机酸及其 它臭味有机物118、质等。控制隔离恶臭的重要措施有:1) 采用封闭式的垃圾运输车;2) 进卸料大厅的大门上带有空气幕帘;3) 垃圾卸料大厅设置半自动开启门,平时保持 12 个门开启,以利于垃圾池进新 风,同时使卸料大厅保持负压状态,防止臭气外逸;4) 在垃圾池上方抽气作为锅炉燃烧空气,使坑内区域形成负压,以防恶臭外逸;5) 卸料大厅定期喷洒除臭液;6) 渗沥液收集池易产生臭气区域设置臭气密闭收集系统,经除臭风机和管道排入 主厂房垃圾池内,再通过垃圾池的排风和除臭装置去除臭味气体;生活垃圾所产生的恶臭主要成分为硫化物、低级脂肪胺等。防治方法主要有:吸附、 吸收、生物分解、化学氧化、燃烧等。按治理的方式分成物理、化学119、生物三类。主要 防治措施:1) 药液吸收法处理 药液吸收法应针对不同恶臭物质成分采用不同的药液、恶臭中的碱性成分如氨、三甲胺可用 PH 值为 24 的硫酸、盐酸溶液来处理;酸性成分如硫化氢、甲基硫醇可用 PH 值为 11 的氢氧化钠来处理;中性成分如硫化甲基、二硫化甲基、乙醛可用次氯酸钠 来氧化,次氯酸钠也可用于胺、硫化氢等气体的处理。药物处理中,药物量随着吸收反应的进行而下降,需要不断更新和补充;脱臭效率 还取决于气液接触效率、液气比、循环液的 PH 值及生成盐的浓度,同时要防止塔内结 垢以及游离硫析出的堆积。药液吸收法由于运行成本昂贵,在垃圾发电项目方面,目前还没有实施项目。2) 燃烧法120、处理 高温燃烧法适用于高浓度、小气量的挥发性有机物场合,且净化效率在 99%以上。高温燃烧法要求焚烧设备设计必须遵守“3T+E”原则:焚烧温度应高于 850,臭气在焚烧炉内的停留时间应大于 0.5s、臭气和火焰必须充分混合,以及充足的空气,这四个因素决定了高温燃烧净化脱臭效率。 目前所有垃圾发电项目都采用燃烧法处理,使用锅炉送风机在垃圾池上方抽气排往焚烧炉,使恶臭物质在高温条件下分解,同时使垃圾池内形成负压,恶臭气体散发量很 小。3) 生物法处理 填充式生物脱臭装置一般由填充式生物脱臭塔、水分分离器、脱臭风机、活性炭吸附塔构成。在填充塔内喷淋水可将填充层生成的硫酸洗净排除;也可将氨、三甲胺等氨121、 系恶臭物质被硝化菌氧化分解生成的亚硝酸铵等排除,同时喷淋也补充由于臭气干燥填 充层水分的损失。4) 吸附吸收处理 锅炉事故停运或检修时,垃圾池排气需经除臭处理,换气次数约为 11.5 次/h,采用活性炭废气净化器装置除臭。活性炭废气净化器分进风段、过滤段、出风段,臭气由 进风口进入后,在有活性炭的过滤段进行过滤,有机废气大部分被吸附在活性炭颗粒上, 最后经排风风机排入大气。活性炭废气净化器净化效率高,结构紧凑占地面积小,耐腐 蚀,耐老化性能好,运行成本低,操作、管理、维护简便。一期工程已建成除臭装置,本期工程不需新建除臭系统,与一期工程共用。 正常工况下,焚烧炉一次供风利用垃圾贮坑中的空气,122、使垃圾贮坑内形成负压,垃圾臭气通过引风机送入垃圾焚烧炉中焚烧处理,恶臭气体散发很小。垃圾卸料平台设置 自动开启门,在垃圾车倾倒垃圾时自动开启,倒完自动关闭,这样可将绝大部分臭气关 闭在垃圾库内,避免其外逸。锅炉事故停运或检修时,垃圾恶臭较为严重,垃圾贮坑排气需经除臭处理,换气次 数约为 11.5 次/h,由活性炭吸附塔装置除臭。垃圾贮坑的事故排烟风机与经除臭后的排气风机共用,管道并联,当需要事故排烟 时,关闭通往除臭装置的电动风阀,直接排烟。5.10 压缩空气系统5.10.1依据和范围 本系统编制依据是:1)压缩空气站设计规范GB50029-20142)生产工艺提供的用气量及对空气质量的要求。123、设计范围:空压机间及系统设计。5.10.2压缩空气负荷参数 空压机间负责供应全厂所有作业点的压缩空气用量。依据设备要求及建设单位运行管理的便利性,本阶段压缩空气系统分仪表用压缩空气系统及工艺用压缩空气系统,需 考虑按品质区分。工艺用压缩空气主要为生产工艺用户,如烟气处理、飞灰固化、锅炉、化水间、汽 机检修等;仪表用压缩空气主要为各电控仪表类;本项目全厂共需压缩空气约 22Nm3/min。分为工艺用气 20Nm3/min 和仪表用气 2Nm3/min 两部分。5.10.3设计方案的确定 主要流程:大气水冷螺杆空气压缩机缓冲罐初过滤器冷冻式干燥机精过滤器 吸 附干燥机高效精过滤器储气罐生产车间仪表124、用气大气水冷螺杆空气压缩机缓冲罐初过滤器冷冻式干燥机精过滤器 储 气罐生产车间工艺用气5.10.4设备选型项目一期已安装 40N m3/min 空压机 3 台,2 用一备,各辅助设备已配置完成,核算 后发现预留用气量满足本期要求,故本期不再增加空压机房设备。空压机间压缩空气生产全自动化,远程监测,需要时,备用空压机可自动启动。空 压机主要运行参数直接进入 DCS 系统进行监测和控制。5.11 给水排水工程5.11.1设计依据1)建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)(2009年版)2)室外给水设计规范(GB50013-2006)3)室外排水设计规范(GB50014-2006)(201125、4年版)4)生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)5)生活垃圾焚烧处理工程技术规范(CJJ90-2009)6)工业循环冷却水处理设计规范(GB50050-2007)7)工业循环水冷却设计规范(GB/T50102-2014)8)小型火力发电厂设计规范(GB50049-2011)9)生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2014)10) 生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)11)污水综合排放标准(GB8978-1996)5.11.2设计范围1) 生活给水系统2) 工业清水泵供水系统。3) 汽轮发电机组循环冷却水系统4) 雨水排水及收集利用系统5) 生产、生活排水系统6)126、 垃圾渗沥液排水及处理系统5.11.3给水系统5.11.3.1 生产、生活用水量厂区二期工程夏季最大日用水量 904.7m3/d,其中生产用水 899m3/h,生活用水量 5.7m3/d。二期工程需取鹿溪河河水约 899m3/d,取用市政自来水水量约 5.7m3/d。总用水量按夏季 10%平均气象条件设计。表5-18 二期工程用水量一览表序号用水种类最大日用水量(m3/d)水压要求 MPa备注1汽轮发电机组循环冷却水蒸发损失补充水6100.20消耗。按循环水量 1.25%计2汽轮发电机组循环冷却水风吹损失补充水490.20消耗。按循环水量 0.1%计3污水处理站用水120.20排放4锅炉化水间127、除盐水制备用水720.25消耗,其他排水排放或回用5锅炉排污水降温用水21.60.20排水回用6烟气处理(烟气降温)熟石灰制浆罐用水45.60.25消耗,利用循环冷却水排污废水7出渣机灰渣冷却用水40.80.25消耗,利用循环冷却水排污废水和 NF 浓缩液8飞灰加湿机用水2.40.25消耗,利用循环冷却水排污废水和 NF 浓缩液9炉排漏渣输送机用水480.25消耗,利用循环冷却排污废水10给料斗及溜槽用水120.25消耗,利用循环冷却水排污废水11多介质自动过滤器反冲洗水410.25污泥脱水后焚烧,上清液排放12净水器反冲洗用水22.6污泥脱水后焚烧,上清液排放13生活用水量5.70.25排放128、用水量合计982.7实际需用水量合计904.7已扣出厂区可回用水部分 78m3/d表5-19 二期工程生产、生活用水主要指标表序号项目指标备注1装机发电量115MW发电机组2年运行时间8000小时3夏季最大日耗水量904.7m3/d4夏季发电装机最大耗水指标0.704m3/(s.GW)装机取水量5夏季最大单位发电量取水量2.535m3/(MW.h)6处理垃圾夏季最大耗水量2.28m3/吨垃圾7年平均日用水量841.1m3/d8年均发电装机最大耗水指标0.652m3/(s.GW)9年均单位发电量取水量2.35m3/(MW.h)10处理垃圾全年平均耗水量1.92m3/吨垃圾11年总用水量28.04129、万m3/a按运行8000小时计算5.11.3.2 供水水源及水质净化处理系统 二期工程生产和生活水源与一期工程相同。厂区生活用水水源采用市政自来水。由厂区周边市政自来水供水管网接入厂区,经 水表计量后供厂区生活用水。市政自来水需水量约 5.7m3/d。因进厂水质未能达到饮用 水水质要求,设置一套超滤消毒系统,将市政自来水处理达到饮用水水质标准后,供应 厂区作为生活用水。生产消防水源采用鹿溪河河水。根据业主委托XX宏宇水利水电设计有限公司编 制的XX县生活垃圾焚烧发电厂引水工程可行性研究报告,生活垃圾焚烧发电厂位 于旧镇镇铁埔山,厂区设计地面高程 50m,设计从鹿溪抽水,取水位置位于XX县旧镇 130、桥闸上游 950 米处,引水管线沿庙边村排洪沟铺设至旧镇高速路口排水涵洞,过涵洞经过铁埔水库铺设至厂区,加压泵站拟建在郭厝村东边的小山头上。管线长度为 2800 米。 日供水量为 2500m3/d,泵站设计地面高程为 6.0m,输水管道管径为 DN300,管材采用 PE 管。泵房到垃圾焚烧厂高差 45.0m。通过计算,取水泵为潜水泵,机组选用一用一备, 泵型提供的相关参数:流量为 150m3/h,扬程为 15m,功率 18.5KW。加压水泵为离心 泵,机组选用两用一备,泵型提供的相关参数:流量为 86m3/h,扬程为 80m,功率 22KW。 柴油发电机一台,变压器一台 SC10-50/10/131、0.4,泵房面积为 120 平方米。生产消防用水经取水泵加压输送至厂区,经水表计量、投加絮凝剂,经集混凝反应、 沉淀、过滤于一体的一体化全自动反冲净水器处理后,进入生产水池(1000m3)储水和 冷却塔集水池作为冷却塔的补充用水。生产用水由生产清水泵和生产工业供水泵供厂区 生产用水;部分循环冷却补充水自流补充至循环冷却水系统集水池,供循环冷却水补充 水。河水需水量约需 899m3/d。净水系统配一体化自动反冲净水器 2 台,单台处理水量 125m3/h,出水浊度3ppm(3NTU)。净水系统配混凝剂投药装置 1 套。 一期工程满足二期工程夏季最大日所需生产生活用水量。5.11.3.3 生活供水132、系统 二期工程利用一期工程原有生活供水系统,该系统供水能力已考虑二期生活用水量。生活用水采用高位生活水箱储水和变频调速供水设备加压的联合供水方式。最大小 时用水量约 7.5m3/h。市政自来水接入厂区,经生活用水水表计量后进入生活水箱。厂区设独立的生活给水管道系统,经变频调速供水设备供厂区生活用水。 生活给水系统配 16m3 不锈钢水箱 1 个。变频调速供水设备 1 套,额定供水量 12m3/h,额定供水压力 0.48MPa。设备配主供水泵共 2 台,水泵参数 Q=8m3/h,P=0.48MPa,电机 功率 N=5.5KW;配小流量辅泵 1 台,水泵参数 Q=2m3/h , P=0.48MPa133、, 电机功率 N=0.75KW;配 600xH1350 气压罐 1 个。配变频控制柜 1 套。5.11.3.4 工业水泵供水系统 生产工业水泵从循环水集水池中吸水井吸水,通过供水压力管道供水。其中工业辅助设备冷却水主要供螺杆空压机、冷冻干燥机、引风机、一、二次风机、锅炉给水泵、 凝结水泵等设备冷却用水,冷却水量约 1648.8m3/d,这部分水冷却设备和多介质自动过 滤器旁路过滤后回流至汽机循环冷却水系统经冷却塔冷却后进入集水池和生产水池,作 为循环冷却水系统补充水,循环使用。另一部分供垃圾卸料平台地面冲洗用水、地磅区 域冲洗用水、垃圾运输坡道冲洗用水等。一期系统配生产工业水泵 2 台,1 用134、 1 备, 配变频调速器。 水泵参数:Q=150m3/hP=0.44MPa N=37KWn=2950r/min二期工程利用一期工程原有生产工业供水系统,该系统供水能力已考虑二期生产用 水量。5.11.3.5 生产清水给水系统 生产清水给水系统主要是提供除盐水制备的原水。鹿溪河水接入厂区后,经计量设备计量和一体化自动反冲洗净水器处理达到循环冷却水水质标准后进入生产水池,生产 清水泵将生产水池水加压输送到化水间作为锅炉化学除盐水的原水。化学除盐水原水最 大小时用水量约 30m3/h。系统配生产清水泵 2 台,1 用 1 备, 配变频调速器。 水泵参数:Q=20-25-30m3/hP=0.32MPa135、 N=5.5KWn=2950r/min二期工程利用一期工程原有生产清水供水系统,该系统供水能力已考虑二期生产清水用水量。5.11.4循环冷却水系统5.11.4.1 循环冷却水量 二期工程汽机、发电机冷却水采用循环冷却水系统,循环冷却供水量见下表:表5-20 循环冷却水系统冷却水量表项 目夏季(m3/h)备注汽机凝汽器冷却水量1698经冷却塔冷却后回流至集水池 循环使用汽机冷油器冷却水量120发电机空冷器冷却水量150辅机冷却用水68.7总循环冷却水量2036.7汽机、发电机组及辅机设备冷却夏季最大循环冷却水量约 2036.7m3/h。循环冷却水 设备进口水温 43,冷却后出口水温 33,冷却温136、差 8。循环冷却水由循环冷却水泵 从冷却塔集水池吸水井吸水,提升加压至汽机及发电机设备进行冷却,冷却出水经机械 通风组合逆流式低噪音冷却塔冷却至 33后,回流到冷却塔下集水池,循环使用。循环冷却集水池循环冷却水泵循环水管设备冷却冷却塔回流循环冷却 集水池。5.11.4.2 循环水泵 二期工程夏季循环水量为 1968m3/h。综合水泵房设循环水泵 3 台,2 大 1 小,2 用 1 备。大的循环水泵参数:Q=1620-2020-2340m3/h,P=0.245-0.22-0.194MPa,n=980r/min, 电机功率 N=185KW,共设有 2 台,1 用 1 备。小的循环水泵参数:Q=97137、2-1260-1440m3/h,P=0.32-0.26-0.22MPa,n=1450r/min,电机 功率 N=132KW,共设有 1 台,1 用 0 备。全部采用工频电机。夏秋季运行 2 台水泵,1 大 1 小,循环冷却水量最大可达 3280m3/h;冬春季运行 1台大泵,循环冷却水量最大可达 2020m3/h,满足节能节水和规范的要求。 二期工程利用一期工程原有循环冷却水供水系统,该系统供水能力已考虑二期循环冷却水用水量。5.11.4.3 冷却塔一期工程选用 2 台处理规模为 1650m3/h 方形机械通风工业型组合逆流式钢筋混凝 土框架结构冷却塔 1 座,组合布置。循环冷却总水量 330138、0m3/h,塔体平面尺寸 21.610.8m, 风机直径6000,风机功率 255KW/台,配变频电机。冷却塔设计技术参数:干球温度 31.5,湿球温度 28,大气压力 100.40KPa,进水 温度 43,出水温度 33,冷却温差 10。机组夏、冬季运行时可通过调整电机功率达 到节省用电的目的。冷却塔满足二期冷却水量的要求,故不新增冷却塔。5.11.5排水系统 厂区排水系统一次建成,二期工程利用原有排水系统。厂区排水采用清污分流排放方式,共设 5 个系统:即雨水排水系统;生产、生活污 水排水系统;初期雨水收集排水系统;生产清洁排水系统;垃圾渗沥液收集排水系统。5.11.5.1 雨水排水系统 139、雨水排放采用雨水口、雨水检查井、雨水管道及雨水沟相结合的雨水排放方式。屋面雨水经雨水斗收集后,通过雨水立管、排出管排入室外雨水井或雨水口。室外及道路 雨水经雨水口收集,经雨水管道排入雨水井。雨水最终经厂区雨水管网排入厂外雨水管 网,最终流入周边自然水体。雨水设计流量按下列公式计算:Q=qFQ-雨水设计流量(L/s)q-设计暴雨强度(L/s.ha) -径流系数- =0.90F-汇水面积 (ha) 设计暴雨强度按XX县当地暴雨强度公式计算: q=2253.448(1+0.563LgTe)/(t+12.114)0.703P-设计重现期(a),采用 2 年。t-降雨历时,当 5min 时 设计暴雨强度140、:q5=306.056 升/秒.公顷 室外排水系统按下式计算:降雨历时-t=(t1+t2)式中:t1-地面集水时间,采用 10min t2-管渠内雨水流行时间(min)厂区雨水排水系统一次建成,二期工程利用原有雨水排水系统。5.11.5.2 初期雨水收集排水系统对厂区垃圾车运输易造成污染的道路、地磅区域的前 10 分钟初期雨水设雨水收集 池收集。初期雨水进入厂区渗滤液处理系统,经处理达到生活垃圾填埋场污染物控制 标准GB16889-2008 表 2 标准后,经厂区污水排水管网排入当地市政污水处理厂做进 一步处理。初期雨水收集汇水面积约 3000m2(0.3ha)。 设计初期最大雨水收集流量为 141、Q=qF Q=306.0560.900.382.64L/s4.96m3/min最大初期雨水需收集量:W=4.9615=74.5m3 根据环评批复的要求,厂区设地下初期雨水收集池(有效容量 V=200m3)1 座。初期雨水经过专用管道排至初期雨水收集池,15 分钟后雨水可切换溢流排入厂区雨水管。 厂区初期雨水收集排水系统一次建成,二期工程利用原有初期雨水收集排水系统。5.11.5.3 生产、生活污水排水系统1)污水排水量全厂排放的总水量大约为 256.4m3/d,其中 87.6m3/d 直接重复利用,其余 168.8m3/d, 或沉泥沉淀处理后通过厂区雨水排水管网直接排至周边自然水体,或经渗滤液142、处理站处 理后,达到生活垃圾填埋场污染物控制标准GB16889-2008 表 2 的有关水质标准后, 排入厂区污水排水管网排至当地市政污水处理厂做进一步的处理。包括垃圾渗沥液及垃 圾卸料区地面洗废水 120m3/d;生产污、废水 32m3/d;生活污水 4.8m3/d;生产清下水(排 污降温井排水、一体化自动反冲洗净水器反冲洗排水和多介质自动过滤器反冲洗排水) 99.6m3/d。全厂污水排水量见下表:表5-21 全厂污水排水量表排水种类最大日排水量(m3/d)排水水质指标备注垃圾渗沥液及垃圾 卸料区冲洗排水120BOD5=10000-30000 mg/L CODcr=30000-50000 m143、g/L SS=2000-10000 mg/LNH3-N=1000-2000 mg/L PH=4-8高浓度有机污水,含重金 属离子,排入厂区渗滤液 处理站处理达标后经污 水排水管网排至当地市 政污水处理厂,24 m3/d 回用排污降温井排水36无机废水,回用于冷却塔 补水锅炉化水间除盐水 制备设备反冲洗排 水6BOD5=10-40mg/LCODcr=30-70 mg/L SS=50-100mg/L PH=6-9低浓度有机污水,排入厂 区污水排水管网排至当 地市政污水处理厂BOD5=80-150/LCODcr=100-250 mg/L低浓度有机污水,排入厂生活污水4.8SS=100-200mg/L144、区污水排水管网排至当PH=6-8地市政污水处理厂NH3-N =20-30mg/LBOD5=80-150/LCODcr=100-250 mg/L低浓度有机污水,排入厂污水处理站排水8SS=100-200mg/L区污水排水管网排至当PH=6-8地市政污水处理厂NH3-N =20-30mg/L锅 炉定排和 连 排废 水18生产清净下水作为出渣机和飞灰加湿 机用水回用旁 流水处理 多无机废水,经过沉泥处理介 质自动过 滤41后通过厂区雨水排水管器 反冲洗排 水网排至周边自然水体一 体化河水 净无机废水,经过沉泥处理化 处理器反 冲22.6后通过厂区雨水排水管洗排 水网排至周边自然水体排水总计256.4145、实际排水168.8已扣除回用水量和污泥 量 87.6m3/d2)生产清洁废水排水系统 生产清洁废水排水包括:排污降温井排水、一体化自动反冲洗净水器反冲洗排水和多介质自动过滤器反冲洗排水。排污降温井排水,排水量约 36m3/d,回用于冷却塔补水;一体化自动反冲洗净水器反冲洗排水和多介质自动过滤器反冲洗排水,排水量约 63.6m3/d,经沉泥池沉淀后,其中 9.6m3/d 随沉泥池的泥带走外运带走;剩余的 54m3/d 上清夜进入厂区雨水排水管网,排放至周边自然水体。3)生活生产污废水排水系统生 活生产污废水排水包括:生活污水排水、污水处理站自身排水、锅炉化水间除 盐水制备设备反冲洗排水、锅 炉 146、定 排和连排废水 等。扣除锅 炉定排和连排废水 18 m3/d 回用于飞灰加湿和灰渣冷却用水外,其他排水量约 18.8m3/d。厂区生活污水,其中 排放的粪便污水先经化粪池处理,厨房及餐厅含油污水先经隔油池处理后,与生产污、 废水一同排入厂区的污水管道系统。再通过厂外市政污水排水管网,最终纳入当地市政 污水处理厂纳管处理。生 活生产污废水水 质 指标如下: BOD5=80-150mg/L CODcr=150-250mg/L SS=100-250mg/L NH3-N=20-30mg/L PH=6-9厂区生产、生活污水废水排水系统一次建成,二期工程利用原有污废水收集排水系统。5.11.5.4 垃圾147、渗沥液收集排水系统 垃圾贮存坑渗沥液、垃圾卸料区冲洗年日平均排放量约 80m3/d,属于高浓度有机污水,氨氮含量高。渗沥液中除 CODcr、BOD5、SS、NH3-N、TN 等污染物严重超标外, 还含有卤代芳烃、重金属和病毒等污染物。垃圾渗沥液水质指标如下:BOD5=10000-30000mg/L CODcr=30000-50000mg/L SS=2000-10000mg/LNH3-N=1000-2000mg/L PH=4-8垃圾渗沥液由垃圾贮坑渗沥液收集池收集,渗沥液提升泵提升输送入厂区渗沥液处理站渗滤液调节池,经渗滤液处理系统处理,处理水质达到生活垃圾填埋场污染物控 制标准GB16889-148、2008 中表 2 标准后,通过厂外市政污水排水管网,最终纳入当地市 政污水处理厂纳管处理。渗沥液处理中产生的浓缩液回用作飞灰加湿机和出渣机用水。109厂区初期渗沥液收集排水系统一次建成,二期工程利用原有渗沥液收集排水系 统。5.11.5.5 排水管道材料排水管道除工艺生产特殊要求的管材外,室内排水管采用 UPVC 塑料排水管;室外 排水管:雨水管采用钢带增强聚乙烯(PE)螺旋波纹排水管。污水管,当管径 D150 时,采用 UPVC 塑料排水管;当管径 D200 时,采用钢带增强聚乙烯(PE)螺旋波纹 排水管。垃圾渗沥液输送管采用高密度聚乙烯(HDPE)给水管。5.11.5.6 污水处理系统1149、)垃圾渗沥液来源、产生量及处理规模 垃圾渗沥液来源于垃圾贮存坑生活垃圾渗出的水分液体。垃圾渗出的渗沥液由垃圾贮存坑集液沟收集进入渗沥液收集贮存池,再由渗沥液输送泵加压输送至渗沥液处理站 调节池,进行处理。根据国内类似城市生活垃圾焚烧厂的运行经验,同时结合XX县垃圾的特性,垃圾 贮坑内垃圾渗沥液产生量约为垃圾焚烧处理量的 20%计算。本项目垃圾焚烧处理量为 800t/d,垃圾渗沥液年日平均的产生量约为 120m3/d。考虑到渗沥液随季节的变化在1540%波动,加上垃圾卸料区冲洗和垃圾车冲洗排污水,垃圾渗沥液日最大需处理量 约为 200m3/d。垃圾渗沥液处理站按日最大产生量,并留有一定余量进行处150、理工艺设计,其渗沥液 设计处理能力总规模定为 200m3/d。渗沥液收集池容量为 1000m3,可满足正常运行时 7 天的存储量,满足最大渗沥液 量时 5 天的存储量,可满足渗沥液输送系统故障检修的时间要求,所以本渗沥液收集池 可作为临时存储设施。另渗沥液处理站内设置两个调节池,总容量为 2400m3,调节容量为 17 天。2)垃圾渗沥液的水质特性及进水指标 垃圾贮存坑垃圾渗沥液,属于高浓度有机污水,色度高,有臭味。垃圾渗沥液中有机物主要含低分子量的脂肪酸类物质、腐殖质类高分子的碳水化合物类物质、中等分子 量的黄霉酸类物质。渗沥液中 BOD5、CODcr、SS 浓度很高,氨氮、金属离子含量高,151、 并含有病源体等污染物。垃圾渗沥液水质特性如下:PH=4-8BOD5=10000-30000mg/L CODcr=30000-50000mg/L SS=1500-10000mg/LNH3-N=1000-2000mg/L TN=2000-3000mg/L臭味-恶臭、略有氨味。颜色-黄褐色、黑色。 色度-500-10000 倍碱度(CaCO3)-5000-15000mg/L 有机酸-50-24000mg/L氯化物-2000-10000mg/L表5-22 垃圾渗沥液设计进水水质指标项目BOD5(mg/L)CODcr (mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)色152、度进水指标300005000010000200030003.0100003)垃圾渗沥液处理排放标准及出水指标 本项目垃圾渗沥液处理水排放标准执行生活垃圾填埋场污染物控制标准序号控制污染物排放浓度限值1色度 (稀释倍数)402化学需氧量 CODcr (mg/L)1003生物需氧量 BOD5 (mg/L)304悬浮物 SS (mg/L)305总氮 (mg/L)406氨氮 (mg/L)257总磷 (mg/L)38粪大肠细菌群数 (个/L)10000GB16889-2008 标准中的表 2 水污染物排放浓度限值。如下表: 表5-23 水污染物排放浓度限值表5-24 垃圾渗沥液处理设计出水水质指标项目B153、OD5(mg/L)CODcr (mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)色度出水指标301003025403.0404)垃圾渗沥液处理污染物去除率要求表5-25 垃圾渗沥液处理设计去除率要求BOD5(mg/L)CODcr (mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TNTP色度进水指标30000500003000200025005.010000出水指标301003025403.040去除率99.9%99.8%99%98.75%98.4%40%99.6%5)垃圾渗沥液处理工艺 垃圾渗沥液的处理结合垃圾渗沥液的污水性质、垃圾渗沥液处理目前国内外较先进的154、技术及已运行的成功经验和实例,根据生活垃圾填埋场污染物控制标准 GB16889-2008 中表 2 的水质标准的要求,垃圾渗沥液处理采用:“预处理+ UASB 厌氧反 应器+MBR 生化处理系统+NF 纳滤膜”的处理工艺,处理工艺流程示意图如下:6)垃圾渗沥液处理工艺流程简述 垃圾贮坑中渗出垃圾渗沥液经导流引出沟流出,通过粗格栅除去渗沥液中的大颗粒悬浮物及漂浮物后进入渗沥液收集池。 收集池渗沥液经渗沥液输送泵输送进入细格栅渠,通过细格栅进一步去除渗沥液中的颗粒悬浮物及漂浮物后进入渗沥液调节池。调节池,进行水量调节,同时调节池中设置潜水搅拌设备,实现均质均量,并且渗 沥液中的有机物颗粒在调节池中155、发生水解作用,提高了废水的生化性。调节池中渗沥液均质均量后由提升泵提升至混凝沉淀池,投加絮凝剂,经沉淀处理, 去除大部分的 SS 及部分不溶性有机物。沉淀池出水自流入中间加温水池,通过蒸汽加温,提高渗沥液水体温度,达到厌氧 生化处理的最佳温度要求。中间加温水池渗沥液经厌氧进泵提升进入 UASB 厌氧反应器,进行厌氧发酵处理, 打开高分子物质的链节或苯环,将大分子难降解有机物分解成较易生物降解的小分子有 机物质,并最终转化为甲烷、二氧化碳和水。经 UASB 厌氧反应器处理的渗沥液出水,自流依次进入一、二级缺氧/好氧(A/O) 生化脱氮处理系统。在缺氧/好氧(A/O)系统中,渗沥液在硝化池(O 段156、)好氧的条件 下,硝化菌将氨氮氧化成硝态氮。硝化池中处理的渗沥液经 150%-200%的回流量回流反 硝化池,与渗沥液进入原液混合,在反硝化池(A 段)缺氧的条件下,反硝化菌将硝态 还原成氮气脱出。在缺氧、好氧状态交替处理,达到去除大部分的有机物及脱氮目的。 其中二级 A/O 作为强化硝化反硝化设计,确保氨氮及总氮的水质处理要求。经两段缺氧/好氧(A/O)生化系统处理出水,通过 UF 系统进水泵加压进入外置 MBR 超滤膜系统进行泥水分离,水中大部分的颗粒和胶体有机物被截留,出水进入纳 滤系统处理进水池。污水通过生化处理后,有机污染物及含氮化合物得到降解,但仍未能达到排放标准。 为保证达到严格157、的排放标准,MBR 出水将进入 NF 系统。在膜生化反应器系统后加上纳 滤系统,污水先通过纳滤膜过滤,去除 COD 和重金属离子,使出水达到排放标准。系 统由纳滤膜组件、环路循环泵及清洗设施等组成。NF 纳滤膜系统产生浓缩液由浓缩液罐收集,作为厂内飞灰加湿机和出渣机用水回 用。UASB 厌氧反应器、混凝沉淀池、MBR 超滤排出的污泥先进入污泥池,污泥经污 泥泵提升进入污泥浓缩池,经过污泥浓缩处理,浓缩污泥通过污泥脱水机脱水处理后, 污泥含水率将至 75-80%后,运至垃圾贮坑通过焚烧炉焚烧处置。垃圾渗沥液的处理过程中,格栅间、调节池、混凝沉淀池、污泥池、污泥浓缩池、 污泥脱水间产生的臭气经收集158、,由引风机通过风管送至一次风机入口和垃圾库负压区进 入焚烧炉焚烧处置。在生产大修停运时,利用备用臭气处理装置处理臭气后排入大气,防止臭气的污染。UASB 厌氧反应器产生的沼气,送入焚烧炉做为燃料焚烧处理。另设一套火炬沼气 燃烧处理装置,在大修停炉时,沼气经收集,通过管道输送至火炬高空燃烧处置。另在 有条件的情况下,厂区可考虑建沼气发电项目,供厂区自用电。二期工程夏季新增最大日垃圾贮存坑渗沥液约 105m3/d ,属于高浓度有机污水,氨 氮含量高。该污水输送至厂区一期建设的渗沥液处理站进行处理,处理出水水质达到生 活垃圾填埋场污染物控制标准GB16889-2008 中表 2 的水质标准后,纳管排159、放,排放 至当地的市政污水处理厂进一步处理。该渗沥液处理站采用处理工艺为“预处理+ UASB 厌氧反应器+MBR 生化处理系统+NF 纳滤膜”的处理工艺。渗沥液处理站设计规模为 200 吨/天。厂房已一次建成,一 期工程设处理能力为 100 吨/天。根据发电厂一期运营数据,一期渗沥液处理量平均约为80 吨/天,二期工程新增渗沥液处理量约为 105 吨/天,一、二期需处理的渗沥液共 185吨/天。二期增加 100 吨/天渗沥液处理设备,处理站处理能力则为 200 吨/天,可满足一、 二期渗沥液产生量。5.12 电气系统5.12.1电气主接线1. 电力工程概况本项目现有 1 台处理能力为 400t160、/d 的锅炉,本期规模为处理生活垃圾 400t/d,拟采 用 1 台处理能力为 400t/d 锅炉。本期工程不新增发电机。2. 电气主接线电气主接线图纸详见附图电气主接线。本期工程新增 10kV 电动机(引风机)直接 接于 10kV 段母线上。10kV 母线仍为单母线接线,与现有接线型式一致。一期设计已考 虑并安装了二期 1 台厂变及相应配电柜,0.4kV 系统仅需对部分配电开关进行修改。3. 配电装置10kV 配电装置选用铠装式金属封闭高压开关柜,与现有工程一致。0.4kV 配电装置选用抽出式低压开关柜,与现有工程一致。 厂用变选用环氧树脂浇注干式变压器,与现有工程一致。 4. 厂用电系统本161、期工程厂用电中除引风机为 10kV 高压用电设备外,其余均为 380/220V 低压用电 设备。引风机采用高压变频控制,一、二次风机等采用低压变频控制,以达到节能降耗要 求。本次新增的 10kV 配电装置布置在主厂房一期 10kV 配电室内,低压厂用变压器及 0.4kV 配电装置共同布置在主厂房一期低压配电室内,一期时已考虑本期所需的设备位 置。5.12.2直流系统本期工程不再增设直流电源系统,直接利用一期工程现有的一套 300Ah 全封闭免维 护铅酸蓄电池组成的成套直流装置,为本期工程的继电保护、自动装置、控制、信号、 通讯、事故照明和发电机事故油泵直流电机等提供可靠的直流电源。5.12.3162、控制和保护由于本期工程没有新增发电机组,只是新增 1 台高压电动机,继保间内无需新增设 备,高压电动机保护就地设置在 10kV 配电柜内。高压设备的保护均采用带通讯接口、故障显示、故障录波等功能的综合继电保护装 置:厂用变压器保护:速断保护、10kV 侧后备保护(复合电压闭锁过电流保护)、过负 荷保护、高压侧零序过电流保护、接地零序报警、非电量保护(重瓦斯、油温度高、压 力释放跳闸;本体轻瓦斯、油温高、油位异常信号保护)。电动机出线保护:装设速断、带延时过电流、单相接地、低电压保护。5.12.4同期装置 本期工程无需对同期装置作出改动,维持目前现状不变。5.12.5节能设计 为满足国家对节能减163、排的要求,降低厂用电率,设计中采取以下节能措施: 本项目所用机电设备均选用国家新公布的节能型产品,变压器采用低损耗、低噪音免维护的树脂绝缘干式变压器。 对引风机、二次风机、锅炉给水泵、循环水泵等大功率电机,采用变频调速器以降低设备的用电,达到节能效果。 厂区和室内的所有照明的灯具的光源均采用节能灯。5.12.6照明正常照明:工作照明电压为 220V,照明和动力在低压配电室分开,按防火分区、 功能分区采用树干式、放射式配电。照明线路采用铜芯塑料绝缘阻燃电线穿钢管敷设。 主厂房采用高效节能型灯具,并根据特殊环境需要,选用防爆灯、防水防尘灯等。控制 室采用日光灯或光带。事故照明:在主厂房内重要场所均164、装设事故照明,照明电压为 220V,由应急直流 屏供电,光源采用交直流两用的白炽灯,平时可兼作工作照明,当交流电源断电时,由 交、直流事故照明切换装置切至直流电源。检修网络:各车间均装设供检修用的专用回路,供锅炉本体、金属容器检修用的携 带式作业灯,其电压应为 12V。检修时采用自携式照明变压器 220/12V 降至安全电压使 用。远离主厂房的重要辅助车间、主厂房出入口、疏散通道、疏散楼梯处装设自带可浮 充蓄电池式应急灯。5.12.7防雷与接地 利用在锅炉烟囱上装设的避雷针、建筑物屋面上装设的接闪带(网)及金属屋面板(板厚不小于 0.5 毫米)作接闪器,建筑物的柱钢筋作引下线,地梁及基础钢筋作165、接地体。 厂区防雷利用各建筑屋顶的防雷装置作接闪器,利用各建筑物的柱钢筋作引下线,地梁及基础钢筋作接地体或专用的防雷引下线及人工接地装置作接地网。 本设计厂用电系统采用 TN-S 系统,变压器 0.4kV 侧中性点直接接地。全厂所有电气设备(电机,变、配电装置等)的外露可导电部分,应可靠接地;采用综合接地系统, 除烟囱独立接地外,其余建筑物的接地网均相互可靠连接,工作接地、保护接地、防静 电接地、防雷接地共用同一接地网,并与一期现有建筑物接地装置焊接连通,接地电阻 不大于 1。5.13 自动控制系统5.13.1设计依据5.13.2设计依据 1)生活垃圾焚烧处理工程技术规范(CJJ 90-200166、9) 2)小型火力发电厂设计规范(GB 50049-2011)3)火力发电厂可行性研究报告内容深度规定(DL/T 5375-2008)4)过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号)(GB2625-81)5)火力发电厂热工控制系统设计技术规定(DL/T 5175-2003)6)生活垃圾焚烧厂评价标准(CJJ/T 137-2010)5.13.3设计范围本次扩建工程新增热工自动化系统设计范围包括:1 台 400t/d 机械炉排炉及相应热 力系统、烟气处理系统等有关热工控制系统设计。5.13.4中央控制室及电子设备间 本扩建工程使用一期已建设中央控制室及电子设备间的预留扩建位置。5.13.5控制方式 167、根据垃圾发电厂工艺流程和运行特点,以及设备的配置情况,采用以下控制方式: 1) 新增一套焚烧炉 DCS 操作员站和焚烧炉 DCS 机柜,将续建的 1 台炉排炉及相应热力系统纳入原 DCS 系统进行集中监视和控制。在中央控制室内以彩色 LCD/键盘作 为主要的监视和控制手段,实现炉、机、电统一的监视与控制;另设有紧急按钮,以便 在 DCS 全部故障时,能进行紧急停炉、停机操作。同时在控制室的工业电视中对新增 锅炉的重要部位进行监视。2) 对一些相对独立的辅助系统,如烟气净化系统、垃圾吊控制系统等,在就地设 有独立的控制设备和人机操作接口,用于调试、启动和异常时在就地进行监视和操作。 为实现正常运168、行时无人值守,采用通讯接口方式或将辅助控制系统的上位机远距离设在 中央控制室方式,在中央控制室进行监视和操作。5.13.6控制水平1)垃圾电厂的运行有以下特点: a)在正常运行和启停过程中,均应使垃圾焚烧充分,达到全量燃烧。 b)在燃烧过程中对有关参数进行调节,使烟气及废料的排放达到满足环境保护标准要求。c)当燃烧线因故非正常停运时,由于炉内垃圾仍能自燃一段时间,需维持锅炉的 汽水循环,防止水冷壁等受热面过热变形。d)要求高可靠性和安全性,保证焚烧炉长期安全稳定运行。 e)充分利用余热发电,提高运行经济性。f)改善运行人员工作条件,减少现场操作监视人员,提高运行管理水平。 2)自动化水平如下:169、 a)除机组启动前的准备工作和垃圾卸投料及灰渣输送控制外,整套机组启动、停止、正常运行和事故处理均能在中央控制室内通过LCD及鼠标、键盘完成。 b)辅助车间正常运行时实现无人值班。 c)中央控制室内设运行值班人员,(机组及辅助车间启停及运行工况中的少量现场操作由2名巡视人员配合完成),实现全厂的运行控制管理。d)机组设计有较完善的模拟量控制系统(MCS),主辅机保护、联锁及以功能子组 为主的顺序控制(SCS),能满足机组安全、经济运行的需要。5.13.7控制系统构成本期扩建工程控制系统并入一期原有 DCS,扩建部分主要由以下几大部分组成: 1) 分散控制系统(DCS)2) 炉排控制系统(ACC170、);(独立系统,与 DCS 通讯交换信号)3) 点火及辅助燃烧器系统;(与 DCS 硬接线交换信号)4) 烟气在线监测系统(CEMS);(与 DCS 硬接线交换信号)5) 锅炉吹灰控制系统;(独立系统,与 DCS 通讯和硬接线交换信号)6) 烟气处理系统;(独立系统,与 DCS 通讯交换信号)7) 工业电视监视系统、常规仪和必要的后备操作设备(如开关等)8) 就地监视仪表及控制设备 其中(2)(6)项随主设备供货。5.13.8控制系统配置 分散控制系统(DCS)由控制站、通讯总线、人机接口设备(包括运行人员站及工程师站)等三部分构成。1) 控制站实现对工艺过程的数据采集(DAS)、闭环控制(M171、CS)、开环顺序控制(SCS)及连锁保护等功能。控制站功能分散,控制器均按冗余配置。2) 通讯总线完成各站之间的数据通讯,实现数据共享,亦采用冗余配置。3) 操作员站和大屏幕是运行人员与控制系统的主要人机接口,根据 DCS 的监 控范围,新增 1 台操作员站,并入一期原冗余通讯总线上。每台操作员站都是冗余通讯 总线上的一个站,带有独立的冗余通讯处理模件与冗余通讯总线连接,任何显示和控制119功能均能在任一操作员站上完成,即任一操作员站的故障不会导致失去人机接口功 能。4) 人机接口设备的配置a.操作员站及显示器(LCD)/键盘1 套(扩建新增)b.记录打印机2 台(一期已有)c.彩色图形打印机172、1 台(一期已有)d.工程师工作站1 套(一期已有)e.值长站1 套(一期已有)随主设备成套提供的独立控制系统,通过通讯接口与 DCS 连接,拟作为 DCS 的一 个控制站,可在操作员站对其进行监控,并实现数据共享。与 DCS 系统通讯的独立控 制系统和设备有:1) 炉排控制系统(ACC);2) 吹灰控制系统;3) 烟气处理系统;DCS 的监视控制范围包括以下内容:1) 燃烧系统(包括炉排系统、余热锅炉、风机系统、烟气系统等)2) 热力系统(包括除氧给水系统、疏水系统、蒸汽系统等)5.13.9控制系统功能1焚烧炉自动燃烧控制系统(ACC)焚烧炉自动燃烧控制(ACC)控制系统由焚烧炉设备商提供的173、一套完整独立的DCS或 PLC控制系统,可以与DCS控制系统实现联网通讯,所有数据上传DCS分散控制系统集 中监视与控制。(1)自动燃烧控制系统(ACC)的主要任务是获得稳定的蒸汽量,同时,严格控 制废气中的氧含量,需要同时调节一次风量、二次风量、给料速度和炉排速度。(2)自动燃烧控制系统(ACC)由蒸汽流量控制子系统、炉排速度控制子系统、 燃烧用空气流量控制子系统和氧含量控制子系统构成。(3)炉膛火焰电视监视系统燃烧炉排燃烧状况由闭路电视系统来监视。如果由于 垃圾量的波动或其他因素的影响导致燃烧状况不稳定或燃烧不完全,为了实现垃圾的完 全燃烧,降低垃圾的热灼减率,应使炉排减速或停止运行,以改174、善燃烧状况。另外,还 可以通过调整燃烧空气温度改善燃烧。(4)燃烧器的启、停,在焚烧炉启动时,燃烧器运行受升温曲线控制;在正常运 行受焚烧炉出口烟气控制(烟气温度850,自启动)。出口烟气温度测量采用上、中、 下断面 3x3 冗余设置。燃烧器的启动:燃气压力高于最小值、锅炉清净时间不超过30 分钟、锅炉保护尚 未动作、火焰关断阀关闭未发生动作、雾化空气压力低于最小值、燃烧器关断阀关闭未 发生动作、燃烧器空气格栅在点火位置。燃烧器的停止:火焰失灭、锅炉保护动作、火焰监视器自监测失败、超过开始运转 程序的运转时间、燃烧器前的燃气压力低于最小值、燃烧器紧急停止运转的按钮动作。2余热锅炉控制系统 锅炉175、给水和减温水来自化水车间,通过锅炉高压给水母管,供余热锅炉的给水和减温水。给水经省煤器加热后进入汽包。为了控制汽包水位和主蒸汽温度,在锅炉给水和 减温水管上设电动调节阀。汽包水位通过三冲量(汽包水位、主蒸汽流量、给水流量) 串级调节,从汽包中产生的饱和蒸汽,通过过热器(低温、中温、高温)和喷水减温器, 得到过热蒸汽。供汽轮发电机组发电。余热锅炉控制主要包括以下几部分: 锅炉汽包水位三冲量串级调节系统; 过热蒸汽温度串级调节系统; 炉膛负压调节系统。3烟气处理控制系统 烟气处理控制系统由设备厂家提供一套完整独立的DCS或PLC控制系统,可以与DCS控制系统实现联网通讯,所有数据上传DCS分散控制176、系统集中监视与控制,系统根 据采集的相关信号,控制、调节主要设备运行情况,实现高效处理。烟气处理控制主要包括(但不限于)以下几部分:a) 石灰浆用量调节;b) 旋转喷雾器控制;c) 脱硫反应塔出口烟气温度控制;d) 活性炭喷射控制;e) 布袋除尘器在线/离线控制;反吹洗控制;预热控制等; 4环保指标在线监测系统(CEMS) 在扩建锅炉烟气出口处设置一套烟气在线监测设备,在线监测烟气的温度、湿度、流量、压力、粉尘、CO、CO2、NOx、SO2、HCl、O2、HF等参数,数据通过环保数据 采集仪与环保部门联网,方便政府在线监督管理。同时CEMS系统能与DCS或SIS系统连 接,实现远方监测。另外对177、厂区门口LED公示屏重新布局,增加显示本期扩建锅炉烟气组分监测数据。 5工业电视 本期工业电视系统在一期系统基础上扩建,实现全厂监视画面共享,方便运行人员及时掌握全厂设备运行状况。 为了对重要的生产环节或场所进行监视,以改善和提高操作条件和水平。工业电视监视系统包括垃圾焚烧锅炉燃烧监视、出渣系统监视、垃圾料斗料位监视、垃圾焚烧锅 炉的汽包液位监视等。5.13.10 SIS 和 MIS根据项目要求预留 DCS 与监控信息系统(SIS)和管理信息系统(MIS)的接口。 SIS 主要功能有:生产过程信息采集、处理和监视;机组经济性能计算、分析和操 作指导;运行调度;工艺设备状态监测和故障诊断;控制系178、统优化和故障诊断;机组在线试验;发电厂远程技术服务网络的连接。MIS 主要功能有:生产管理;设备管理;供应管理;财务管理;辅助管理;办公自 动化等。5.14 建筑结构5.14.1主要设计依据 本设计系根据工艺等各专业提供的技术条件,以及国家、行业及地方现行相关设计规范、标准及规定和招标文件提供的相关数据。依据的主要规范如下:1)工业企业总平面设计规范(GB50187-2012)2)生活垃圾焚烧处理工程技术规范(CJJ90-2009)3)建筑设计防火规范(GB 50016-2014)4)火力发电厂与变电站设计防火规范(GB 50229-2006)5)建筑地面设计规范(GB50037-2013)6179、)建筑采光设计标准(GB50033-2013)7)工业企业设计卫生标准(GBZ1-2010)8)工业企业噪声控制设计规范(B/T 50087 -2013)9)工业建筑防腐蚀设计规范(GB50046-2008)10) 建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)11) 建筑结构荷载规范(GB50009-2011)12) 混凝土结构设计规范(GB50010-2010)13) 建筑抗震设计规范(GB50011-2010)5.14.2建筑设计5.14.2.1 厂区概况 垃圾焚烧发电厂主要包括生产区、生产辅助区和办公生活区三大部分组成。主厂房是生产区最主要的建筑物,包括垃圾卸料大厅、垃圾池、锅炉间、180、烟气净化间、汽轮发 电机间及其它一些设备功能用房;生产辅助区有综合水泵房、冷却塔、地磅等。办公生 活区主要建筑为综合楼。5.14.2.2 主厂房和主厂房附屋 本期一期工程已将主厂房及主厂房附属的土建工程建成,本期工程不需新建。主厂房、主厂房附屋为一体化布置,该建筑单体是垃圾焚烧发电厂最主要建筑物。 主厂房包括垃圾卸料大厅、垃圾池、锅炉间、烟气净化间及其它一些设备用房;主厂房附屋包括汽机间、综合车间。 建筑主要采用钢筋混凝土柱和轻钢屋面结构,生产火灾危险性类别为丁类,二级耐火等级建筑。建筑主体属高层工业建筑,考虑具体工艺实际情况和需要,及除在 19.95 米层的垃圾吊控制室有 2 个操作人员以外181、,7.0 米层以上均为设备,日常无运行操作人 员,是按多层厂房的防火设计考虑。设有封闭疏散楼梯间及规范要求设置的防火墙,防 火及安全疏散符合建筑设计防火规范(GB50016-2014)的要求。建筑上工艺的基本流程是倾卸平台上把垃圾卸入垃圾池内,垃圾通过控制室控制吊 车抓斗抓起到垃圾传输廊,运入锅炉间进行焚烧处理,然后将焚烧处理产生的蒸汽送到 汽机间的气轮发电机发电,同时进行尾气处理。1)垃圾卸料大厅 垃圾池外侧为封闭式垃圾卸料大厅,现浇钢筋混凝土结构,轻钢屋面。 2)垃圾池 垃圾池采用现浇钢筋混凝土全封闭结构,现浇钢筋混凝土柱,屋面为轻钢屋面,预制钢筋混凝土吊车梁。垃圾池底部预置有防水垫层,底182、部及四周是采用钢筋混凝土浇注, 四角及构筑物接合处已采用防水水泥进行防渗处理。垃圾池采用半地下形式,垃圾池设计具有足够的强度,支撑池中垃圾的重量以及来 自池外部的压力。四周有钢筋水泥加强,并且具备防水功能,避免将渗沥液泄漏到地下 水中去,也可避免高水位的地下水影响垃圾池,垃圾渗沥液由沟收集排入渗沥液池。3)锅炉间 锅炉间的火灾危险性属丁类,耐火等级为二级,采用框架结构,屋顶采用网架。 4)汽机间(含除氧器设备层) 汽机间布置在主厂房东南侧,结构为现浇钢筋砼结构,部分轻钢板屋面。生产火灾危险性属丁类,建筑耐火等级为二级。5)综合车间综合车间包括锅炉给水泵间、中央控制室、10.5kV 配电间、化水183、处理间、仪表电气 维修间等,二层建筑,结构为现浇钢筋砼结构,生产火灾危险性属丁类,建筑耐火等级 为二级。5.14.2.3 烟囱烟囱为套筒式烟囱,采用钢筋混凝土外筒。本期工程内筒直径为 1.7 米,高度为 80m。 钢内筒壁涂刷耐酸耐热防腐涂料。5.14.2.4 生产辅助区 本期工程与一期工程共用生产辅助区,不需新建。生产辅助区主要有综合水泵房。综合水泵房主体建筑为框架结构,建筑高度约 6.3米,生产的火灾危险性类别为戊类,二级耐火等级。5.14.3结构设计5.14.3.1 设计依据1)建筑结构可靠度设计统一标准GB 50068-20012)建筑结构荷载规范GB 50009-20123)建筑抗震184、设计规范GB 50011-20104)建筑地基基础设计规范GB 50007-20115)混凝土结构设计规范GB 50010-20106)钢结构设计规范GB 50017-20037)冷弯薄壁型钢结构设计规范GB 50018-20028)建筑桩基技术规范JGJ 94-20089)冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规范JGJ 95-200310) 建筑地基处理技术规范JGJ 79-201211) 给水排水工程构筑物结构设计规范GB 50069-200212) 生活垃圾焚烧处理工程技术规范CJJ 90-200913) 动力机器基础设计规范GB 50040-199614) 建筑边坡工程技术规范GB 50330-185、201315) 烟囱设计规范GB 50051-201316) 给水排水工程构筑物结构设计规范GB 50069-200217) 地下工程防水技术规范GB 50108-20085.14.3.2 主要设计参数(1) 基本风压、雪压根据建筑结构荷载规范GB50009-2012 ,福建省XX县(50 年)的基本风压取为0.75kN/m2,基本雪压取为 0.00kN/m2 ,本工程场地地面粗糙度为 A 类。(2) 抗震设防烈度根据建筑抗震设计规范GB50011-2010 查得福建省XX县的抗震设防烈度为 7度,设计地震加速度值 0.15g,设计地震分组第二组。 (3) 其他设计参数结构的安全等级二级设计使186、用年限50 年抗震设防类别丙类地基基础设计等级乙(主车间)、丙级 混凝土结构的环境类别:地下结构二 b 类,(根据地质资料调整)地上结构一类,垃圾池按五类设计 垃圾抓斗桥式起重机额定起重重量220kN,A8 级工作制 汽轮机发电间桥式起重机额定起重重量320/50kN,A5 级工作制 垃圾卸料平台活荷载取值为:25 kN/m中央控制室活荷载:6 kN/ m2电子、继保室活荷载:5 kN/ m2电缆夹层活荷载:4 kN/ m2其它相关活荷载标准值按建筑结构荷载技术规范和工艺专业要求执行。5.14.3.3 概述及结构选型 结构选型首先考虑满足工艺要求,在结合以往设计经验基础上,同时考虑安全适用和施187、工方便,缩短土建施工周期并注意节约投资。 本工程全部厂房已于一期工程中建成,本期主要是扩建二期锅炉基础和烟气净化及配套设备基础。 由于锅炉基础已于一期建成,本期扩建施工时须与工艺专业提资和新的厂家订货资料核对,平面布置和立面标高尽量利用已有结构,尽量节约成本。在利用不了的情况下, 则须挖除并清走旧有设备基础混凝土残留,重新进行锅炉基础施工。另外还应根据锅炉安装方案,考虑安装场地的设备入口和安装场地,需拆除部分围 蔽钢结构,待设备安装完毕再恢复。5.14.3.4 地基基础 根据一期工程岩土工程勘察报告,本锅炉基础采用天然地基,柱下钢筋混凝土扩展基础,以强风化花岗岩作为基础持力层,地基承载力特征值188、为 300450kPa.具体基础形 式需待详细勘探后再确定,使工程基础设计更符合实际情况,更安全经济。5.14.3.5 主要建筑材料钢材采用 Q235 和 Q345 钢 钢筋采用 HPB300 和 HRB400水泥不低于 42.5MPa 普通硅酸盐水泥 机制砖等级不低于 Mu105.14.3.6 若根据业主要求或新订货设备工艺要求,需要对原有厂房进行改造,则结构专 业配合各专业对原结构进行复核、验算和加固或拆除。本工程结构设计按现行国家设计标准进行设计,施工时除应遵守本说明及各设计图 纸说明外,尚应满足现行国家及所在地区的有关规范,规程及所选用标准图的要求和说 明。本建筑物应按建筑图中注明的功189、能使用,未经技术鉴定或设计许可,不得改变结构 的用途和使用环境。当被加固构件的表面有防火要求时,应按现行国家标准建筑防火设计规范GB50016 规定的耐火等级及耐火极限要求,对加固材料和结构进行防护。5.15 通风空调一期已将主体建筑建成,并且已建设通风、空调系统,本期通风空调工程与一期共 用。5.16 主要设备清单本工程的主要设备涉及垃圾接收系统、垃圾进料系统、焚烧炉/余热锅炉系统、烟气 处理系统、余热利用系统等,本期工程为扩建工程,许多设备在一期工程中已建成。主 要设备技术参数见下表。为保证本工程建设的稳定性、安全性,全厂主要工艺设备应选用国际、国内较好的 产品。由于目前国内市场的日益完善190、,很多国际厂商在国内投资建厂,本项目设备选型 时以满足工程需要为前提,主要设备选用国内一流设备(包括外商独资厂、中外合资厂)。表5-26 本期工程主要设备清单序号设备名称性能参数数量备注1焚烧炉/余热锅炉型式:炉排炉1额定垃圾处理量:400t/d蒸汽温度:400 蒸汽压力:4.0 Mpa额定蒸汽量:32.44t/h给水温度:130排烟温度:200热效率:80%2反应塔设计烟气处理量:107000Nm3/h1进口烟气温度:2003布袋除尘器设计烟气处理量:112000Nm3/h1进口烟气温度:150过滤速度:0.80m/min布袋滤料PTFE+ePTFE 覆膜第6章环境保护方案垃圾焚烧厂在垃圾运191、输、储存、焚烧过程中会产生恶臭、烟尘、残渣、废水、噪声 及其它污染物的污染,故本工程在设计中应贯彻执行国家现行的环境保护法规和标准及 当地环保的有关规定。6.1环境现状本项目厂址位于福建省XX县旧镇镇铁埔山,位于XX县城区东南约12km,位于旧 镇镇规划镇区东北侧约1km。本项目一期工程已建成投运,对周边环境影响均在国家规 定限值之内,当前环境状况符合相关要求。6.2环境影响评述本项目以厂界为起点外延300m范围内无居住区、学校等敏感目标,噪声和臭味污染 响较小。6.3采用环境保护标准采用的环境保护标准及规范包括但不限于:1)中华人民共和国环境保护法(2015 年);2)中华人民共和国固体废弃192、物污染环境防治法(2005 年 4 月实施);3)中华人民共和国大气污染防治法(2000 年 4 月);4)中华人民共和国水污染防治法(1996 年 5 月);5)中华人民共和国噪声污染防治法(1996 年);6)工业企业厂界环境噪声排放标准(GB12348-2008);7)建设项目环境保护管理条例(国务院1998253 号令);8)生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2014);9)污水综合排放标准(GB8978-1996);10) 污水排入城镇下水道水质标准(CJ 343-2010);11) 恶臭污染物排放标准(GB14554-1993);12) 声环境质量标准(GB3096-200193、8);13) 工业企业设计卫生标准(GBZ1-2010);14) 危险废物标准鉴别浸出毒性鉴别(GB5085.3-2007);15) 固体废物浸出毒性浸出定方法(GB 5086.1-1997);16) 固体废物浸出毒性浸出定方法(HJ 557-2010);17) 固体废物浸出毒性浸出定方法(HJ/T 299-2007);18) 固体废物浸出毒性浸出定方法(HJ/T 300-2007);19) 固体污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法(GB/T16157- 1996);20) 锅炉烟尘测试方法(GB5468-91);21) 工业固体废物采样制样技术规范(HJ/T20-1998);22) 生194、活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008);23) 危险废物填埋污染控制标准(GB18598-2001);24) 国务院令(98)第 253 号发建设项目环境保护管理条例;25) 国环字(87)第 002 号建设项目环境保护设计规定;26) 污水再生利用工程设计规范(GB50335-2002);27) 生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2014);6.3.1烟气排放标准本项目焚烧炉大气污染物排放限值达 到生活垃圾焚烧污染控制标准 (GB18485-2014)标准的要求,最终以环评批复为准。本工程大气污染物排放限值见下 表。129表6-1焚烧炉大气污染物排放限值及排放控制值序号195、污染物名称单 位国家标准GB18485-2014本项目目标限值日均值1 小时均值日均值1 小时均值1烟尘mg/ Nm3203020302烟气黑度林格曼黑度,级 2)级级3一氧化碳mg/ Nm380100801004氮氧化物mg/ Nm32503002503005二氧化硫mg/ Nm380100801006氯化氢mg/ Nm3506050607Hgmg/ Nm30.05(测定均值)0.05(测定均值)8Cd+Tlmg/ Nm30.1(测定均值)0.1(测定均值)9Pb+Cr 等其他重金属mg/ Nm31.0(测定均值)1.0(测定均值)10二噁英类ng-TEQ / Nm30.1(测定均值)0.1196、(测定均值)注:1)本表规定的各项标准限值,均以标准状态下含 11%O2 的干烟气为参考值换算;2)烟气最高黑度时间,在任何 1h 内累计不得超过 5min。6.3.2废水排放标准 本项目厂区生活污水中的粪便污水先经化粪池处理,厨房及餐厅含油污水先经隔油池处理后,与生产污、废水一同排入厂区的污水管道系统。再通过厂外市政污水排水管 网,最终纳入当地市政污水处理厂纳管处理。垃圾渗沥液由垃圾贮坑渗沥液收集池收集,渗沥液提升泵提升输送入厂区渗沥液处 理站渗滤液调节池,经渗滤液处理系统处理,处理水质达到生活垃圾填埋场污染物控 制标准(GB16889-2008)中表 2 标准后,通过厂外市政污水排水管网,197、最终纳入当地 市政污水处理厂纳管处理。6.3.3噪音标准 本项目的噪声来源于冷却塔、循环水泵房、发电车间、焚烧区及空气预热器等区域的转动机械振动和气动噪声。 声环境执行国家标准城市区域环境噪声标准(GB3096-2008)中的 2 类标准。即本项目运营期场区边界的声环境达到国家标准工业企业厂界环境噪声控制标准(GB12348-2008)中的 2 类标准要求,即昼间等效声级60dB(A),夜间等效声级50 dB(A)。施工期场区边界执行建筑施工场界环境噪声排放标准(GB12523-2011)的要求。 见下表。表6-2建筑施工场界环境噪声排放限值单位:dB(A)昼间夜间7055此外,噪声控制还应满198、足工业企业设计卫生标准(GBZ1-2010)、工业企业噪声控制设计规范(GB/T50087-2013)规定的限值,见下表。 表6-3各类工作场所噪声限值工作场所噪声限值dB(A)生产车间85车间内值班室、观察室、休息室、办公室、实验室、设计室室内背景噪声级70正常工作状态下精密装配线、精密加工车间、计算机房70主控室、集中控制室、通信室、电话总机室、消防值班室,一般办公室、会议室、设计室、实验室室内背景噪声级60医务室、教室、值班宿舍室内背景噪声级55注:1 生产车间噪声限值为每周工作 5d,每天工作 8h 等效声级;对于每周工作 5d,每天工作时间不是 8h,需计算 8h 等效声级;对于每周199、工作日不是 5d,需计算 40h 等效声级;2 室内背景噪声级指室外传入室内的噪声级。6.3.4恶臭控制标准 在垃圾卸料过程、垃圾贮存及渗沥液处理过程中易散发出的厌恶性气味,成分包括硫化氢、氨、甲硫醇等多种物质,主要来源于垃圾中厨余物发酵及垃圾本身产生的异味。 本项目采用建筑隔臭、负压引臭、焚烧解臭、喷淋除臭、吸附脱臭、绿化减臭等措施,使厂界恶臭浓度控制在恶臭污染物排放标准(GB14554-1993)厂界标准值中的 二级标准,见下表。表6-4恶臭污染物厂界标准值序号控制项目单位一级二级三级新扩改建现有新扩改建现有1氨mg/m31.01.52.04.05.02三甲胺mg/m30.050.080.200、150.450.803硫化氢mg/m30.030.060.100.320.604甲硫醇mg/m30.0040.0070.0100.0200.0355甲硫醚mg/m30.030.070.150.551.106二甲二硫mg/m30.030.060.130.420.717二硫化碳mg/m32.03.05.08.0108苯乙烯mg/m33.05.07.014199臭气浓度无量纲10203060706.3.5飞灰控制根据生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2014)第 9.1.2 条,焚烧炉渣按一般 固体废物处理,焚烧飞灰应按危险废物处理,其他尾气净化装置排放的固体废物按 GB5085.3 危险废201、物鉴别标准判断是否属于危险废物,如属于危险废物,则按危险废物 处理。根据生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)第 6.3 条,生活垃圾焚烧 飞灰医疗废物焚烧残渣(包括飞灰、底渣)经处理后满足下列条件,可以进入填埋场填 埋处理。(1) 含水率30%;(2) 二噁英含量低于 3gTEQ/kg;(3) 按照 HJ/T300 制备的浸出液中危害成分浓度低于下表规定的限值。表6-5浸出液污染物浓度限值序号污染物项目浓度限值(mg/L)1汞0.052铜403锌1004铅0.255镉0.156铍0.027钡258镍0.59砷0.310总铬4.511六价格1.512硒0.16.4污染物及治理措202、施6.4.1废气治理措施6.4.1.1 废气产生量 拟建项目废气主要是垃圾焚烧时产生的烟气,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,焚烧炉锅炉尾部烟气排放量约为 92922Nm3/h(单台炉)。6.4.1.2 酸性气体的治理措施 氮氧化物在垃圾焚烧时产生,它的形成与炉内温度及空气含量有关,主要成分为NO,一般在 1200以上开始生成。本工程的燃烧温度控制在 850950,并控制过量 空气系数。此外,焚烧炉内设一套 SNCR 炉内脱硝装置,排放的氮氧化203、物浓度可达到 250mg/Nm3 以下。硫氧化物主要以 SO2 的形式存在,由生活垃圾中的硫元素和氧燃烧合成。由于垃圾 中的含硫量很低,属低硫分燃料,硫氧化物排放量较低,烟气中 SO2 经半干法反应塔系 统及干法管道喷射的石灰中和后,其排放浓度低于允许标准。氯化氢主要来自垃圾中含有卤化聚合物(如 PVC 塑料)和带有无机盐的厨余类物 质,在焚烧过程中,这些物质会分解反应生成氯化氢气体。烟气中氯化氢经半干法反应塔系统的石灰中和处理后,其排放浓度低于允许标准。 一氧化碳是由于垃圾中有机可燃物不完全燃烧产生的。本工程中焚烧炉的燃烧温度、过量空气量及烟气与垃圾在炉内的滞留时间,足可保证垃圾完全燃烧,可204、使产生的 废气中的 CO 符合排放标准,不必经过特殊处理。6.4.1.3 颗粒物的治理措施 与其他固体物质的燃烧一样,生活垃圾在焚烧过程中,由于高温热分解、氧化的作用,燃烧物及其产物的体积和粒度减小,其中的不可燃物大部分以炉渣的形式排出,一 小部分质小体轻的物质在气流携带及热泳力的作用下,与焚烧产生的高温气体一起在炉 膛内上升,经过与锅炉的热交换后从锅炉出口排出,形成含有颗粒物即飞灰的烟气流。 本工程采用“SNCR 炉内脱硝半干法脱酸干石灰喷射+活性炭吸附布袋除尘”的烟 气净化工艺,可以做到达标排放。6.4.1.4 重金属及其化合物的治理措施 重金属类污染物源于焚烧过程中生活垃圾所含的重金属及205、其化合物的蒸发。由于不同种类重金属及其化合物的蒸发点差异较大,生活垃圾中的含量也各不相同,所以它们 在烟气中气相和固相存在形式的比例分配上也有很大差别。“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,可以有效去除重金属,达标排放。布袋除尘器本来是用来除去废气中的粉尘等浮游物质的装置,但用于生活垃圾焚烧 炉后的布袋除尘器,由于在气体中加入反应药剂消石灰和吸附药剂活性炭,废气中的有 害气体被反应吸附,然后通过袋式除尘器过滤而除去;关于利用袋式除尘器除去有害物 质的机理如下:废气中的粉尘是通过滤袋的过滤而被除去的;首先是由粉尘在滤袋表面形成一次吸 附层,随着吸附层的形成,废气