年处理21.9万吨生活垃圾焚烧发电工程PPP项目可行性研究报告224页.doc
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1、年处理21.9万吨生活垃圾焚烧发电工程PPP项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月年处理21.9万吨生活垃圾焚烧发电工程PPP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196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日目录第一章 概述11.1 基本情况11.2 项目建设背景11.3 项目建设及运营单位情况21.4 项2、目建设的必要性21.5 主要编制依据71.6 主要编制原则81.7 编制范围81.8 主要研究结论91.9 全厂主要技术经济指标9第二章 生活垃圾概况112.1 工程区域概述112.2 生活垃圾处理现状122.3 生活垃圾产量预测142.4 本项目建设规模的确定152.5 垃圾成份调查和热值分析16第三章 垃圾处理工艺的选择183.1 常用垃圾处理工艺比较183.2 国外垃圾处理技术概况193.3 国内垃圾处理技术213.4 垃圾处理工艺的选择22第四章 厂址选择244.1 选址的基本要求244.2厂址选择244.3 厂址条件27第五章 焚烧工艺方案论证295.1 焚烧炉炉型选择295.2 主3、要机械炉排炉技术简介345.3 本工程焚烧生产线的配置415.4 汽轮发电机组的配置435.5 烟气净化方案的选择44第六章 工程设想546.1 总图运输工程546.2 垃圾接收、贮存及给料系统586.3 垃圾焚烧系统596.4 余热锅炉系统646.5 锅炉及主要辅助设备一览表686.6 烟气净化系统696.7 除渣系统766.8 飞灰处理系统776.9 汽轮发电系统796.10 电气系统826.11 仪表及自动控制系统886.12 给排水系统966.13 化学水系统1026.14 动力系统1066.15 通风与空气调节1096.16建筑设计1116.17 土建结构设计112第七章 环境保护14、197.1 主要污染物与污染源1197.2 环境保护标准1217.3 污染物治理措施1237.4 环境监测1267.5 环境影响初步分析1277.6环保投资127第八章 劳动安全与职业卫生1288.1 设计依据1288.2 主要危害因素分析及防范措施1298.3 生产危害因素及其防范措施1308.4 其它防范措施1318.5 职业卫生措施1328.6 劳动安全与职业卫生机构1328.7 应急措施1338.8 预期效果1338.9 劳动安全及职业卫生专项投资133第九章 节能1349.1 工艺系统主要节能措施1349.2 电气系统主要节能措施1349.3总图布置上的主要节能措施1359.4 建筑5、主要节能措施135第十章 消防13610.1 消防设计范围13610.2 生产厂房火灾危险类别13610.3 主要设计原则13610.4 消防设施13610.5火灾报警系统137第十一章 管理机构和劳动定员13911.1 组织机构13911.2 工作制和劳动定员139第十二章 工程实施与进度安排14112.1 项目实施14112.2 进度安排141第十三章 投资估算与经济分析14213.1 投资估算14213.2 财务评价及经济效益分析144第十四章 结论和建议15214.1 结论15214.2 建议152附表:1、发电工程总估算表2、设备及安装工程专业汇总表3、建筑工程专业汇总表4、其它费用6、计算表5、流动资金估算表6、项目总投资使用计划及资金筹措表7、固定资产折旧、无形资产和其它资产摊销估算表8、总成本费用估算表9、营业收入、营业税金及附加和增值税估算表10、利润与利润分配表11、借款还本付息计划表12、项目投资现金流量表13、项目资本金现金流量表14、财务计划现金流量表15、资产负债表16、主要技术经济指标表附件:1、 发展和改革局项目服务联系单( 发改投函【2015】8号);2、 建设项目选址意见书();3、 建设用地预审意见();4、 电力系统并网意见();5、 环境影响评价报告批复意见();6、 节能评估报告批复意见();7、 工业卫生及劳动安全预评价批复意见();8、 7、工业卫生及劳动安全预评价批复意见();9、 职业病危害预评价报告批复意见();10、 取水许可申请批复意见();附图:1、 地理位置图. .N505W-L012、 总平面布置图 方案一 . N505W-L023、 总平面布置图 方案二.N505W-L034、 垃圾焚烧原则性系统图. . N505W-R015、 垃圾焚烧系统物料平衡图. .N505W-R026、 烟气净化原则性系统图. .N505W-R037、 原则性热力系统图. . .N505W-R048、 主厂房 0.00m布置图 . . . .N505W-R059、 主厂房 7.00m布置图 . . N505W-R0610、 主厂房12.8、50m、15.00m布置图.N505W-R0711、 主厂房27.30m布置图. N505W-R0812、 主厂房锅炉间剖面图. . N505W-R0913、 主厂房汽机间剖面图. . .N505W-R1014、 飞灰输送及稳定化处理系统图N505W-C0115、 电气主接线图.N505W-D0116、 控制系统配置图. . . .N505W-K0117、 原则性供水系统图. N505W-S0118、 全厂水量平衡图. N505W-S0219、 化学水处理流程图.N505W-H01第一章 概述1.1 基本情况项目名称:xxxx垃圾焚烧发电项目主管单位:xxxxxxxx县综合行政执法局项目运作模9、式:采用PPP模式,由招标人(政府)授予中标人建设和特许经营权,特许经营期为30年(含建设期2年)。在特许经营期内,中标人组建的项目公司对项目进行投资、设计、建设、运营、债务偿还、资产管理和维护,根据协议与政府共同分担项目风险,共担项目收益。项目公司将在为期30年的特许经营期期满时,将设施完备、运作良好的垃圾焚烧厂无偿移交给xxxx县城市管理行政执法局或其指定单位或其合法继承人。建设及运营单位: 公司(中标单位)编制单位:cc公司项目建设地点:xxxxxxxx县经济开发区1.2 项目建设背景随着xxxx县城市化进程的加快,高城镇化率的同时也伴随着人口增长,生活垃圾产量也不断增加,给城镇卫生环境10、保持带来更大压力。如何有效地处理生活垃圾将成为城市建设和环境保护的重点。实现生活垃圾的减量化、无害化、资源化已成为城市发展的必然要求。xxxx县的城市生活垃圾也已成为日益严峻和亟待解决的民生问题。xxxx县目前已建成较为完善的垃圾收运体系,但垃圾处理的基础设施缺乏。目前仅有的一处阁老山生活垃圾应急填埋场已经饱和,无力接收多余的生活垃圾。目前xxxx县生活垃圾均需外运至外县市垃圾焚烧处理厂进行处理,本地区实施生活垃圾无害化处理设施建设迫在眉睫。根据国家计委、财政部、建设部、国家环保总局关于推进城市污水、垃圾处理产业化发展的意见(计投资【2002】1591号)的相关文件精神,对xxxx县新建的生活11、垃圾处理项目,可按照“减量化、资源化、无害化”的原则,采用新的机制引进先进环保产业投资机构进行建设,在一定程度上可达到生活垃圾处理工艺的先进性,又可减轻政府一次性投资的压力和运行费不足等困难,最终实现生活垃圾处理“三化”及降低成本,从而达到提高环保效益、社会效益、经济效益的目的。2010年4月22日,中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国国家发展和改革委员会、中华人民共和国环境保护部发布生活垃圾处理技术指南(建城【2010】61号),充分肯定垃圾焚烧发电技术“设施占地较省,稳定化迅速,减量效果明显,生活垃圾臭味控制相对容易,焚烧余热可利用。对于土地资源紧张、生活垃圾热值满足要求的地区,12、可采用焚烧处理技术。”2015年,xxxx县综合行政执法局向xxxx县发展和改革局提交了关于报送xxxx县生活垃圾焚烧发电建设PPP项目建议书的请示(盐执法【2015】99号),上级主管部门研究审批后在2015年11月作出同意批复,见盐发改投函【2015】8号。2016年 月 日, 发布了公开选取xxxx县生活垃圾焚烧发电PPP项目投资人公告。2015年 月 日,xxxx县人民政府发函( 号),正式委托xxxx县综合行政执法局局作为xxxx垃圾焚烧发电项目业主,组织项目的招投标工作,并代表市政府与中标方签订相关协议。2016年 月 日,经过依法评标, 公司作为中标人与xxxx县综合行政执法局签13、订了特许经营协议和垃圾处理服务协议。xxxx县所属的全部行政区域范围内的生活垃圾焚烧发电特许经营权于2016年 月正式授予 公司,特许经营期限为30年,包括建设期2年,实际运营期28年。1.3 项目建设及运营单位情况本项目建设单位为 1.4 项目建设的必要性1.4.1本项目的建设可以有效改善xxxx县生活垃圾的处理现状依照2015xxxx统计年鉴,全县土地总面积584.96平方公里,建成区面积16.8平方公里。2014年全县总人口37.83万人(户籍人口),年自然增长率为3.24,中心城区城市人口9.68万人。2014年全县常住人口为44.21万人,城市化率为57.04%。根据xxxx环卫中心14、统计数据,2014年xxxx县生活垃圾量约为13.5万吨。截至2015年底,垃圾日产量平均约为450t/d。xxxx县境内目前仅有一处对生活垃圾进行无害化处理的垃圾场:阁老山生活垃圾应急填埋场。阁老山应急垃圾填埋场位于xxxx县澉浦镇六里村磊桥组阁老山,距武原镇17公里。该填埋场是2005年xxxx县一级基础设施建设项目,被列入县政府2005年十大实事工程之一,工程于2005年8月竣工,9月投入使用,由xxxx县环境卫生管理中心负责日常管理。占地面积41亩,其中填埋区面积2.2万平方米,设计填埋库容为43万立方米,设计日处理量为400吨,设计使用年限为10.5年。目前该生活垃圾场设计容量已经饱15、和,不再接收新增垃圾。同时作为应急垃圾填埋场,为应对突发性环境事件,根据相关部门规划,阁老山填埋场尚需进行封场减容,将来也不再接收新的垃圾进场。由于xxxx县产生的生活垃圾无法在境内处置,目前xxxx县境内生活垃圾全部依赖于周边县市垃圾焚烧发电厂。其中,大部分垃圾输送至距离xxxx县约40公里外的平湖市垃圾焚烧发电厂。由于输送距离较长,垃圾处理成本较高。此外平湖垃圾焚烧发电厂的处理能力已经接近饱和,同时随着环保要求的提高以及经济的发展,平湖市的生活垃圾量也在逐年不断增长当中,未来将不再有富裕能力收纳xxxx县的生活垃圾。因此,xxxx县的生活垃圾无害化处理设施的建设已经刻不容缓。生活垃圾焚烧,16、作为最有效垃圾处理手段,在许多发达国家得到广泛应用,也正在成为中国大中城市生活垃圾处理的发展趋势。此方式占地少,处理周期短,无害化程度高,且产生的热量可作能源利用,资源化效果好。因此本项目的建设不但可以解决xxxx县生活垃圾的去向问题,还可以焚烧发电、变废为宝、实现生活垃圾的就地资源化处理,真正实现城市生活垃圾处理的无害化、减量化和资源化的“三化”目标。1.4.2本工程的建设有国家良好政策的支持为防治城市生活垃圾污染环境,保障居民健康,维护生态安全,促进经济社会可持续发展,国家相继出台了大量的政策鼓励对城市垃圾进行分类收集、无害化处理。包括中华人民共和国固体废物污染环境防治法、城市生活垃圾管理17、办法、城市生活垃圾处理及污染防治技术政策、中国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要和关于进一步加强城市生活垃圾处理工作意见的通知等。焚烧发电技术是生活垃圾资源化和无害化的重要有效技术,能够实现垃圾的快速减量、减容,消除污染的作用,同时能够利用热能产生电力和蒸汽,以及减少温室气体的排放。为促进科学管理垃圾焚烧技术的应用和推广,颁布和出台了一系列政策,包括中华人民共和国可再生能源法、中国应对气候变化国家方案、国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知、中华人民共和国循环经济促进法、关于环保系统进一步推动环保产业发展的指导意见、中国资源综合利用技术政策大纲、关于推进城市污水、垃圾处理产业化发展的意18、见等。为推进垃圾焚烧厂的投资和建设,政府出台了多项优惠政策和规定,包括关于推进城市污水、垃圾处理产业化发展的意见、中华人民共和国循环经济促进法、可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法、可再生能源发电有关管理规定、关于再生资源增值税政策的通知、电网企业全额收购可再生能源电量监管办法、关于资源综合利用及其他产品增值税政策的通知,可再生能源产业发展指导目录、资源综合利用企业所得税优惠目录等。对垃圾焚烧电厂的投资建设、日常运行和市场经营都做出了优惠部署,主要有:(1)要求电网企业全额收购电网覆盖范围内垃圾焚烧发电项目的上网电量,电力调度机构优先调度包括垃圾焚烧发电在内的可再生能源发电;(2)扶持可再19、生能源发电上网电价,上网电价实行政府定价的在脱硫燃煤机组上网电价标准上加补贴电价;(3)对垃圾焚烧发电企业不征收营业税,增值税即征即退;(4)提供金融支持,银行优先安排基本建设贷款并给予2财政贴息、生产用电按优惠用电价格执行、行政划拨方式提供项目建设用地、政府安排一定比例资金用于收运设施建设或运营成本补偿、设立循环经济专项资金和可再生能源发展专项资金。在垃圾焚烧技术规范、标准和导则方面,建立了生活垃圾焚烧污染控制标准、生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准、生活垃圾焚烧技术导则、生活垃圾焚烧厂安全性评价技术导则和生活垃圾焚烧厂评价标准等。其中对本项目的建设比较重要的罗列如下:(1)2000年6月5日20、,建设部、国家环保总局、科技部在城市生活垃圾处理及污染防治技术政策通知中,要求垃圾焚烧目前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。(2)2011年1月1日开始实施的,由住建部、国家发改委批准发布的城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准(建标【2010】142号)。(3) 2014年7月1日开始实施的,由国家环保部和国家质量监督检验检疫总局批准发布的生活垃圾焚烧污染控制标准(GB 18485-2014)。(4)2002年6月28日,国家计委、财政部、建设部、环保总局等四部委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【2002】872号)。(5)2009年7月21、1日开始实施的,由住建部发布的生活垃圾焚烧处理工程技术规范(CJJ 90-2009)对焚烧厂建设作出了明确的工程技术规定。(6)国家经贸委制订的资源综合利用电厂(机组)认定管理办法(国家经贸委资源节约与综合利用司)规定:第七条 城市生活垃圾发电应当符合以下条件:(一)垃圾焚烧炉及其运行符合国家或行业有关标准或规范;(二)使用的垃圾数量及品质需有地(市)级环卫主管部门出具的证明材料;每月垃圾的实际使用量不低于设计额定值的90,并定期将记录报送省级经贸委;(三)垃圾焚烧发电采用流化床锅炉的,原煤掺烧量应不超过入炉燃料的20(重量比),必须配备垃圾与原煤自动给料显示、记录装置。(7)2006年1月122、日可再生能源法正式实施。其中生物质能是指利用自然界的植物、粪便以及城乡有机废物转化成的能源。明确提出“对可再生能源发电厂和垃圾焚烧发电厂实行有利于发展的电价政策,对可再生能源发电项目的上网电量实行全额收购政策。”垃圾能源利用的鼓励政策在2006年得到进一步落实,垃圾能源项目得到加快发展。(8)2006年国家发改委发布可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法(发改价格【2006】7号文)。(9)国务院办公厅十二五全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划,2012年4月19日发布。(10)国家发展改革委关于完善垃圾焚烧发电价格政策的通知(发改价格【2012】801号文)。(11)2000年2月23日23、,国家经贸委、国家税务总局下发关于公布(第一批)的通知(国经贸资委【2000】159号),对环保设备(产品)给予鼓励和积极扶持的政策。(12)2011年4月29日国务院批转住房城乡建设部等16部门关于进一步加强城市生活垃圾处理工作的意见国发【2011】9号文。xxxx垃圾焚烧发电项目,符合国家相关政策的规定,是利国利民的项目。1.4.3本工程的建设是xxxx县发展规划的组成部分xxxx县总体规划未来强化供水、排水、电力、通信、燃气、供热、环卫等各类市政基础设施规划,提升配置标准,结合城市空间结构合理布局,为城市发展构建完整、坚实的支撑体系。2015年9月28日,山水文园投资集团携美国六旗娱乐集24、团在杭州分别与浙江省政府、xxxx政府、xxxx县政府签署了合作协议。根据协议内容,美国六旗将在xxxx打造六旗主题乐园,这是美国六旗首个落户亚洲的主题乐园。同时,美国六旗与山水文园投资集团将联手在xxxx打造山水六旗国际度假区。依托该项目,xxxx县的经济、文化在未来很长一段时期内将获得飞跃性的发展。为迎接社会经济飞速发展的需求,xxxx县规划配套建设必要的基础设施。垃圾焚烧是总体规划中确定的主要垃圾处置模式之一。1.4.4本工程具有较好的社会经济效益(1)社会效益xxxx县目前生活垃圾资源化利用率很低,距离国内同类型城市尚有不小的差距,与xxxx县区的快速经济发展是不协调的。建设市生活垃圾25、焚烧发电厂可提高xxxx县区的环境卫生水平,可延续填埋场的使用寿命,减少用于堆放垃圾而占用的土地,是解决城市生活垃圾出路的最佳选择,具有较明显的社会效益。(2)环境效益垃圾填埋场在实际运行中恶臭传播范围较广,很容易引起附近居民的强烈反应,许多地方发生当地居民围堵填埋场的事件,对打造和谐社会的产生负面影响。如垃圾填埋场管理疏漏,很容易造成当地大气、地下水、地表水受到污染的潜在威胁。而现代化的垃圾焚烧厂正常运行中通过有效地控制二次污染,对厂区周围环境影响极小。垃圾焚烧厂多年运行经验,对潜在的事故有了充分的认识和对策,通过采取有效措施,可将潜在的事故降低到最低,并严格控制对环境的影响。关于垃圾焚烧厂26、产生二噁英问题,应该说更多的问题是媒体宣传不全面,通过对我国多座垃圾焚烧厂的检测证实,按日本现行的规定(国内暂无此方面的规定),平均摄入量应控制在不超过14pg/kg.人体重量的严格规定,垃圾焚烧厂产生的二噁英的含量远在人体耐受量范围之内。因此通过垃圾焚烧使生活垃圾实现减量化、无害化和资源化,具有较好的环境效益。(3)经济效益建设新的垃圾焚烧厂不仅可节约xxxx县的垃圾处置费用,而且利用焚烧产生的热能发电,发出的电力除自用外还可以向电网输出,具有一定的经济效益。同时可以有效促进并有利于xxxx县垃圾分类收集资源循环利用,提高土地利用率,走可持续科学发展道路。1.5 主要编制依据中华人民共和国环27、境保护法;中华人民共和国固体废物污染环境防治法;中华人民共和国可再生能源法;全国生态环境保护纲要国发【2000】38号;国家发展改革委关于印发的通知(发改能源【2006】13号);国家发展改革委关于印发的通知(发改价【2006】7号);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【2002】872号);关于推进城市污水、垃圾处理产业化发展的意见;市政公用事业特许经营管理办法(建设部令第126号);城市生活垃圾管理办法(建设部令第157号);浙江固废污染环境防治条例浙江省水资源管理条例浙江省大气污染防治条例2015xxxx统计年鉴xxxx县和中标单位提供的其它有关资料。本工程28、采用的主要标准规范如下,如有新修订,按新发布的标准规范执行。生活垃圾焚烧污染控制标准GB18485-2014生活垃圾焚烧处理工程技术规范CJJ90-2009小型火力发电厂设计规范GB50049-2011工业企业厂界环境噪声排放标准GB12348-2008建筑设计防火规范GB50016-2014工业企业设计卫生标准GBZ1-2010生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准建标 【2010】 142号 火力发电厂建筑设计规程DL/T5094-2012生活垃圾填埋场污染控制标准GB16889-20081.6 主要编制原则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29、程的具体情况,编制报告重点遵循以下原则:(1)按照“无害化、减量化、资源化”的原则,在实现清洁生产、安全、环保的前提下对生活垃圾进行焚烧处理。(2)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。(3)保护环境,防止污染,污染物排放指标保证达到的各项标准,以环境保护行政主管部门的批复文件为准。但当国家最新发布标准高于本标准时,保证能够采取适当措施达到国家最新标准。最大限度满足未来发展的需要。(4)结合当地自然条件、供水、供电条件,结合自然地形,从节省土方工程量和绿化景观上考虑厂区的合理布置。(5)厂区建筑物及总平面布置按现代化工厂模式配置。提高机组30、自动化水平,减少人员编制,减小厂区占地,降低耗水指标,做到工程造价合理。节约用地、用水,避免资源的浪费。1.7 编制范围xxxx垃圾焚烧发电项目为新建工程,本期工程设计处理规模为600t/d,预留二期扩建300t/d的规模。本项目可行性研究报告编制的范围为生活垃圾焚烧发电项目厂址围墙内各生产装置以及办公设施等配套设施;与外部相接的道路、供水、供电以及排水管道等各种道路管线工程以厂区围墙外1m为分界线,不包含厂外的道路、供水、供电以及给排水管线等工程。1.8 主要研究结论(1)本期处理生活垃圾的规模为600吨/天,全年垃圾处理量(指入厂垃圾)21.9万吨。(2)选择炉排焚烧炉为本工程的推荐炉型,31、余热锅炉蒸汽参数为中温中压(4.0MPa,405)。(3)推荐本期采用2条焚烧线,具体配置为2台300t/d焚烧炉配1台12MW纯冷凝机组。 远期预留1台300t/d焚烧炉及1台6MW纯冷凝机组。(4)设计入炉垃圾低位热值取6698kJ/kg(1600kcal/kg),变化范围为41878365 kJ/kg(10002000kcal/kg)。(5)烟气净化方案拟采用成熟、可靠的“SNCR(半干法干法)脱酸活性炭喷射布袋除尘器”烟气净化工艺,烟气排放指标满足最新颁布的生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2014)的要求。(6)本报告通过投资估算和经济分析表明,项目具有一定的财务盈利能力、清32、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。1.9 全厂主要技术经济指标全厂主要技术经济指标详见表1.9-1。表1.9-1 主要技术经济指标表序号项目单位数据备注1建设规模1.1垃圾处理量(日)t/d600垃圾处理量(年)t/a21900入厂垃圾量1.2年发电量108 kWh/a0.868年运行8000小时1.3年上网电量108 kWh/a0.7292总图2.1厂区用地面积m26330095亩2.2建构筑物占地面积m2163332.3绿地面积m214000 3三废处理规模3.1渗滤液处理站规模t/d2503.2炉渣产生量(湿渣计)t/a500003.3飞灰产生量(螯合固化后)t/a633、9004投资估算4.1建设总费用(动态投资)万元345084.2单位投资万元/吨57.515经济分析5.1上网电价(含税)元/kWh0.655.2垃圾补贴费元/t985.3 项目投资净现值(税后)万元1753.45.4 项目投资静态投资回收期a13.765.5 自有资金静态投资回收期a16.155.6 总投资收益率%5.495.7盈亏平衡点%86.75.8贷款偿还期a11.54 第二章 生活垃圾概况2.1 工程区域概述2.1.1 地理环境xxxx县位于 ,地处xxxx域的东部,东南 ,西与 ,北与 ,它处于上海经济区的腹地范围,又 。县域范围在东经 ,北纬 之间。全县陆地总面积534.73 k34、m2 (其中河道、湖泊等水域34.55 km2),海湾537.90km2,岛礁0.48 km2。县政府机构所在地 18km,南离 98km。2.1.2 行政区划2010年,xxxx县调整了行政区划后,现下辖5个镇4个街道,即: 。2.1.3 社会经济状况(1)生产总值2014年全县生产总值350.7亿元,增长7%;实现财政总收入52亿元,其中公共财政预算收入27亿元,分别增长9.8%和9.8%;城镇居民人均可支配收入43619元,农村居民人均纯收入25101元,分别增长5.7%和21.4%。全社会固定资产投资261亿元,增长16%。社会消费品零售总额103亿元。(2)工业2014年全县规模以上35、工业企业数467个,其中国有企业1个,私营企业325个,港、澳、台商投资企业40个,外商投资企业32个。2014年规模以上工业总产值738.6亿元,增长9.4%。(3)农业2014年农林牧渔业总产值为31.8亿元。粮食总产量达20.5万吨。(4)第三产业2014年第三产业增加值124.07亿元,增长7.8%。2.2 生活垃圾处理现状2.2.1生活垃圾产量本项目主要服务区域为xxxx县全境。2006年至2014年实际垃圾量见表2.2-1。表2.2-1xxxx县20062014年垃圾量及增长情况一览表序号年份人口(万人)垃圾量(万吨/年)平均日垃圾量(t/d)人均日排出量(kg/人d)垃圾量年增长36、率(%)12006 417.32000.49 -22007 41.598.02190.53 9.632008 42.018.62360.56 7.542009 42.4692470.58 4.652010 43.139.22530.59 2.462011 43.49.32550.59 172012 43.59.82670.61 4.782013 43.5810.953000.69 12.292014 44.2113.53700.84 23.4平均值42.769.52610.61 8.2注:上表中人口为统计局统计常住人口。2.2.2生活垃圾处置设施基本情况目前xxxx县市区垃圾由xxxx县环卫处37、负责清扫收集,城区垃圾收集的覆盖范围包括全县4个街道、5个镇。xxxx中心城区生活垃圾收运方式主要为收集、中转或直接收运:专用垃圾车城市主要道路垃圾桶、袋装垃圾城市生活垃圾外运单位生活垃圾汽车垃圾中转站垃圾箱城市袋装垃圾清扫垃圾收运系统由政府委托其他单位负责。2.2.3现状分析(1)随着城乡一体化的不断推进和社会经济的快速发展,xxxx县垃圾量保持快速增长。目前全县生活垃圾全部由专门单位统一收集及运输。目前xxxx县的生活垃圾清运率为100%,少量农村生活垃圾未能无害化处理,存在随意倾倒现象。(2)对于一个城市来讲,在任何时期(即使生活垃圾全部焚烧处理)垃圾卫生填埋场都是必须具备的、应对突发状38、况的、最终的处理处置手段。目前xxxx县仅有一处垃圾填埋场。建议阁老山应急填埋场腾出尽量多的垃圾填埋库容,并最大限度保留,作为永久性的保障设施。(3)目前xxxx县内垃圾处理能力基本为零,急需新建垃圾无害化处理设施。(4)正常情况下,一个焚烧厂的建设从前期立项到建成投产最少需要2年左右时间,仅建设期就至少需要18个月;根据xxxx县目前的垃圾处理状况,建设新的垃圾焚烧厂是刻不容缓的事情。(5)2015年9月28日,山水文园投资集团携美国六旗娱乐集团在杭州分别与浙江省政府、xxxx政府、xxxx县政府签署了合作协议。根据协议内容,美国六旗将在xxxx打造六旗主题乐园,这是美国六旗首个落户亚洲的主39、题乐园。同时,美国六旗与山水文园投资集团将联手在xxxx打造山水六旗国际度假区。签约仪式上,浙江省政府、xxxx政府、xxxx县政府分别与山水文园投资集团、美国六旗娱乐集团代表签订合作框架,对山水六旗项目的引入与规划达成明确意向,旨在xxxx建设一个以游乐为核心,滨海休闲为特色,打造集观光、休闲、度假、文化、养生、购物、教育等多种功能于一体的浙江山水六旗国际度假区。继上海迪士尼、北京环球国际影城之后,六旗主题乐园落户xxxx,这标志着全球三大主题乐园齐聚中国。浙江山水六旗国际度假区的总投资规模将超过300亿元,建成后可辐射周边300公里区域城市,将直接创造3万个就业岗位,每年吸引1200万名游40、客,拉动xxxx经济社会发展,助推文旅产业转型升级。该项目预计分六期开发,计划8年建设完成,其中:六旗主题乐园一期(约600亩)2019年年底之前具备一期开园运营条件。依托该项目,xxxx县必然会赢来一个飞速发展期。建设新的垃圾焚烧厂是xxxx县飞速发展的必要基础设施。2.3 生活垃圾产量预测2.3.1 人均垃圾产量法本项目主要对近期(2020年)、中期(2025年)、远期(2030年)的垃圾量进行预测。预测经验公式为:Q=RC365/1000 qmax=RC A1 A210Q垃圾年产量(万吨/年);qmax垃圾单日高峰量(t/d);R收集范围内居住人口数量(万人)C预测的人均垃圾日排出量(k41、g/人d)A1生活垃圾日排出重量不均匀系数A1=1.11.5,本次取1.1。A2居住人口变动系数A2=1.021.05,本次取1.02。首先采用人口综合增长率法,以2014年数据为基本年人口,对xxxx县人口数量进行常规预测:2020年人口约为55万人;2025年人口约为64.1万人;2030年人口约为73.5万人。但由于山水六旗项目的上马,预计xxxx县的外来人口在2020年以前有小幅增长,在2020年以后将有一个较为飞速的增长。基于此对人口预测数量进行调整,最终预测:2020年人口约为60.4万人;2025年人口约为74.2万人;2030年人口约为88.3万人。其次,对xxxx县人均垃圾日42、排出量进行预测。根据统计年鉴,全国城市生活垃圾产出量以每年710%的速度增长,按中国环境科学研究院对我国500多个城市生活垃圾产量的统计分析,中心城市人均生活垃圾产量约在0.71.4 kg/人d之间,由于收运率的影响实际处理量还要小,县级城市小于中心城市。根据表2.2-1中数据,可以看出,随着城市建设的不断发展和人民生活水平的不断提高,xxxx县垃圾处理量呈现上涨趋势。预测到2020年人均垃圾处理量将达到0.9 kg/人d,2030年接近1.0 kg/人d。代入公式计算,预测结果如下表所示:表2.3-1生活垃圾产量预测表人均垃圾产量法序号项目近期(2020年)中期(2025年)远期(2030年43、)1R人口预测(万人)60.474.288.32C人均日排出量预测(kg/人d)0.90.913qmax 垃圾单日高峰量(t/d)6107509914Q垃圾年产量(万吨/年)19.924.432.25平均日垃圾产量(t/d)5446688832.3.2 时间序列法预测公式为:Q=Q0(1+a)n其中:Q预测年份的垃圾产生量; Q0基础年份的垃圾产生量;a垃圾年平均增长率;n年份数。根据表2.2-1可见,2013年以前xxxx县生活垃圾清运量增长较慢,20072012年平均增长率约为5%。2013年以后,随着“五水共治”等环保工程的实施,以及垃圾收运程度和环境要求的提高,生活垃圾清运量增长明显加44、快,2013年及2014年高达12.2%及23.4%。预计随着垃圾减量化和资源化的逐步推广,垃圾增长的速度将会逐渐降低。参考同类城市发展规律和经验数据,考虑xxxx县生活垃圾收集、运输设施已趋已完善的实际状况,结合山水项目以及xxxx县的城市性质和人口增长情况,建议20152020年xxxx县生活垃圾年均递增率控制在7%左右,20202030年xxxx县生活垃圾年均递增率控制在5%左右,是较为合适的。2014年xxxx县的垃圾处理量已达370t/d,以其为基准年,预测结果如下表所示:表2.3-2 生活垃圾产量预测表时间序列法序号项目近期(2020年)中期(2025年)远期(2030年)1垃圾年45、产量(万吨/年)20.125.632.72平均日垃圾产量(t/d)5507028962.4 本项目建设规模的确定综合以上两种方法预测结果取值: 2020年生活垃圾日平均产生量约为550 t/d;2030年生活垃圾日平均产生量约为890 t/d。根据国内其它城市的建设经验,垃圾焚烧处理工程应具备一定的规模,才能有效的回收能源,降低运行成本。在确定工程规模时,应远近结合考虑,既考虑到近期的实际需求,也要考虑到远期的发展需要。本项目根据垃圾预测值,并结合xxxx县规划来确定建设规模,同时兼顾xxxx县的垃圾规划处置设施留有余量,供机组保养、维修时调配使用。方案一:本期处理规模暂定为600t/d,远期46、规划规模暂定为900t/d;方案二:本期处理规模暂定为500t/d,远期规划规模暂定为800t/d。推荐方案一。详见后续5.3章节方案比较。2.5 垃圾成份调查和热值分析城市生活垃圾的热值以及成分特性对于垃圾焚烧项目的燃烧工艺的组织具有重要的意义。城市生活垃圾中不同物质的种类很多,同时,每天的垃圾成分都在变化,给分析统计带来很大的困难,因此相关统计数据缺乏。但从总体上看,生活垃圾的组成还是有规律可循的。居民区的垃圾主要以塑料袋和茶叶、果皮、厨余为主,学校、机关行政单位、旅游点主要以塑料、纸张等为主,街道清扫垃圾主要以树叶、泥土等为主,而一些乡镇的垃圾特性带有明显的地区产业特征。由于调查时间限制47、,目前并未取得xxxx县垃圾热值数据分析,因此现阶段参照浙江省内其他地区垃圾热值的经验数据进行分析。xxxx县的现状垃圾低位热值预计在10001300kcal/kg左右(含水率6045%)。根据国内垃圾焚烧无害化处理的设计经验和运营经验,并且结合xxxx县的现状,取设计入炉垃圾热值为1600kcal/kg(合约6698.9kJ/kg)是比较合适的。但垃圾热值随季节变化较大,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,考虑垃圾热值适用范围最低为4186kJ/kg(1000kcal/kg),最高为8372kJ/kg(2000kcal/kg)。列表如下:表2.5-1 垃圾热值参数序号设 计 48、参 数1最高值8365kJ/kg(2000 kcal/kg)2最低值4187kJ/kg(1000 kcal/kg)3设计入炉垃圾热值6698kJ/kg(1600 kcal/kg)其参考元素分析如下表:表2.5-2 垃圾参考元素分析表序号名 称单 位数 值备 注1碳Car20.72氢Har2.963氧Oar8.434氮Nar0.555硫Sar0.066氯Clar0.237水份Mar58.78灰分Aar28.989低位发热值QkJ/kg66981600kcal/kg第三章 垃圾处理工艺的选择3.1 常用垃圾处理工艺比较目前国内外常用垃圾处理工艺有三种,这三种工艺的比较见表3.1-1:表3.1-1 49、垃圾处理工艺比较表比较项目卫生填埋焚烧堆肥技术可靠性可靠,属传统处理方法可靠,技术成熟较可靠,有实践经验工程规模取决于作业场地和使用年限,一般库容量较大一般安装24台,单炉不宜小于150t/d动态间歇式/连续式每条线100200t/d,一般安装25台选址难易度困难较易较困难占地面积150500m2/t垃圾60100 m2/t垃圾100150 m2/t垃圾建设工期912个月2436个月1218个月垃圾适用条件对垃圾成分无严格要求垃圾热值4600kJ/kg可生物降解物含量40%操作安全性较好,沼气导排通畅较好,严格按规范操作较好管理水平一般高较高产品市场沼气发电热能或电能,政策支持堆肥产品资源利用50、封场后恢复土地利用焚烧炉渣综合利用堆肥用于园林绿化最终处置填埋本身就是最终处置飞灰需处置不可堆肥物需处置地表水污染可能 应妥善处理渗滤液甚微应妥善处置飞灰较小应妥善处置污水地下水污染可能 需有防渗设施很小可能性较小大气污染恶臭污染难治理烟气污染物可有效治理恶臭污染应设除臭设施土壤污染限于填埋场区域较小须控制堆肥中重金属和ph值主要环保措施场底防渗/每天覆盖/填埋气导排/渗滤液处理烟气净化/噪声治理/灰渣处理/恶臭控制恶臭防治/飞尘控制/残渣处置投资1827万元/t(不计征地)3040万元/t(不计征地)2332万元/t(不计征地)处理成本1835元/t(不计折旧) 3575元/t(计折旧)3051、120元/t(不计折旧)80200元/t(计折旧)2545元/t(不计折旧)5095元/t(计折旧)技术特点操作简便,工程投资及运行成本均较低占地面积小,运行稳定可靠,减量效果好技术成熟,减量化资源效果较好主要风险沼气聚集引起爆炸,场底渗漏或水污染造价相对较高,起停炉期间烟气会产生二次污染因生产成本过高或堆肥质量不佳而影响产品销售3.2 国外垃圾处理技术概况目前国外发达国家的城市垃圾从收集、运输和处理管理与技术经过几十年的发展,已经走向了一个成熟的阶段,并且积累了许多先进的经验。在收集方面大多数国家采用了分类收集和综合利用(再生循环利用);在运输方面,都基本实现了密闭压缩运输;在处理方面广泛采52、用的城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、焚烧,附以堆肥等处理方式,表3.2-1为世界较发达工业国家城市垃圾处理方式的比例。 表3.2-1 世界较发达国家城市垃圾处理方式比例(%)国家焚烧填埋堆肥其他处理方式奥地利2448820比利时544303加拿大880210丹麦7116420芬兰4651516法国4245105德国366130意大利167473日本75205卢森堡752212荷兰3545515挪威226756西班牙6641713瑞典6030010瑞士7611130英国138304美国1967212新加坡851500在过去的十五年里,欧洲国家经过不断探索和发展,在城市垃圾污染防治方面提出了坚53、持可持续发展的原则。现在许多发达国家治理垃圾的战略目标是通过选择合理的垃圾处置技术,达到垃圾处理可持续发展。首先,最优先的方案是避免产生垃圾;如果必须产生,产出量要求最小。其次是按照实际情况最大可能地进行回收利用。然后,处理的目标是能源回收和减少最终处置量。所以,目前,这些国家采用的基本上都是以焚烧为主,填埋为辅,其他处理工艺并存的垃圾处理模式。从上表可看出,在土地资源相应于越来越紧张的情况下,垃圾焚烧处理方式正逐步为越来越多的国家所采用。堆肥处理目前在国外一般所占比例较小,因其与填埋处理方法相比,投资比较高,而且产品销路不能保障。对生活垃圾的最终处置而言,填埋处理也是目前唯一的最终处理方法,54、所以这种方法在今后乃至更长时间仍会继续存在并得以发展。自70年代中期,焚烧法处理垃圾在经济发达国家得到了较快的发展。比利时、丹麦、法国、卢森堡、瑞典、瑞士、新加坡等国焚烧的比例也都有接近或超过填埋处理的方法。由此可知,在土地资源相应于越来越紧张的情况下,垃圾焚烧处理正逐步为越来越多的国家所采用。总体而言,城市生活垃圾处理无论采取何种处理方式,其宗旨与我国基本相似,都是以垃圾处理无害化、减量化、资源化为其主要目标。从发展来看,国外城市垃圾处理方法有以下发展趋势:(1)由于能源、土地资源日益紧张,焚烧处理并利用余热发电比例逐渐增多,与传统的卫生填埋和堆肥相比,垃圾焚烧发电或供热的处理方法能有效地减55、少垃圾重量和体积(分别减少80%和90%以上),可有效的节省用地。目前焚烧发电技术研究开发工作正不断得到发展,完善了余热利用系统和尾气净化系统,向“资源回收工厂”过渡。焚烧技术作为一种有效的垃圾处理工艺已越来越被经济发达而土地资源相对紧缺的地区所采用,可以预见焚烧技术在相当长的时间内仍将是垃圾处理技术的主导技术之一。(2)卫生填埋处理方法作为垃圾最终处置方法,今后仍会长期存在并得以完善。过去,人们把填埋场作为中长期容纳垃圾的一个容器,这样对填埋场的污染控制将会延续几百年。目前,人们已清楚地认识到,应从垃圾进入填埋场开始就对其所产生的气体、渗滤液、气味等进行控制,因而对进入的垃圾及填埋场均提出了56、更高要求,可适合的场地越来越少,填埋成本不断提高。(3)单一的堆肥法在国外一般较少使用,除投资费用较贵的因素外,其主要原因是堆肥产品销路困难、质量不易控制。3.3 国内垃圾处理技术垃圾处理与垃圾特性有着密切的关系,我国生活垃圾成分归纳起来大致有如下一些特点:(1)垃圾混合收集,成分复杂,相对无机物质含量较高,但有下降趋势。(2)有机类物质中纸张、橡胶等高热值物质较少,但有增加趋势。(3)有机类物质中厨余垃圾含量高,因此含水率较高。(4)基于前三点,垃圾热值相对较低。进入九十年代以来,随着国民经济的发展和生活水平的提高,我国一些大中城市的垃圾成分发生了质的变化。根据我国城市垃圾的特点和具体国情,57、国家有关部门制定的中国城市垃圾处理技术政策已从八十年代中期的着重发展卫生填埋和高温堆肥处理技术向发展卫生填埋、焚烧与综合利用技术并举的方向过渡,逐步实现垃圾处理无害化、减量化、资源化的总目标。在我国,对生活垃圾进行处理的模式一般有三种,即堆肥、焚烧和卫生填埋。堆肥处理在我国上世纪7080年应用较多,但是现在状况不容乐观。近年来,随着城市经济发展,居民生活水平的提高和居民燃料结构的改变,城市生活垃圾中的煤灰含量逐步降低,而包装物如塑料、废纸等含量逐步增多,这些混合收集的生活垃圾就难以用堆肥,特别是无预处理的静态堆肥来处理。现在堆肥面临的主要问题是一方面大量的堆肥筛上物需要进行焚烧和填埋处理,另一58、方面堆肥的质量不高,肥效较低,特别是销路不畅,这些都严重制约着堆肥处理技术的发展。焚烧处理作为生活垃圾的一种处置方法,能够达到理想的减量化的目的,但具有投资大,运行费用高的问题。由于该处理方法不仅受燃气与集中供热普及率、季节差异、是否进行分区收集和分类收集、垃圾热值高低的影响,同时更受经济发展水平的制约,所以采用焚烧技术处理生活垃圾,目前在我国多在经济发达的地区得到发展。垃圾焚烧处理与填埋处理相比,具有占地小、场地选择易、处理时间短、减量化显著(减重可达80%,减容可达90%)、无害化较彻底以及可回收垃圾焚烧余热等优点,得到越来越广泛的应用。国内已有多个运行良好的垃圾焚烧处理厂,拥有丰富的垃圾59、处理经验,若采用先进的设施以及管理系统,对垃圾进行焚烧处理是比较适宜的。填埋处理是我国目前必不可少的处理方式,不论采取何种处理方式,都必须以卫生填埋方式作为依托。垃圾填埋是国内外普遍采用的垃圾处理方法之一,也是垃圾的最终处理手段,与其他处理方法相比,一直都占有较大的比例。它是任何一种垃圾处理工艺中不可或缺的一种处理方式,但是随着环保标准的日益严格,对垃圾填埋场的支持要求越来越高。由于填埋处理垃圾消纳的量大,单位投资相对较低,比较适应我国目前大部分城市的经济承受能力,且是其他垃圾处置方式不可避免的,因此,卫生填埋仍然是我国城市现在乃至以后很多年来垃圾处理最主要的方式,但是其占地大,虽能实现完全的60、无害化、一定程度的资源化,但是不能达到显著的减量化,所以在许多大城市填埋更多的是作为城市生活垃圾综合处理厂的一部分,用其它的处理方法来尽量减少需进行的填埋的垃圾量,延长填埋场的使用年限。现在我国在经济技术发达的地区,已经出现了以填埋为依托走综合化处理的一种发展趋势。3.4 垃圾处理工艺的选择3.4.1 组合模式(1)焚烧+卫生填埋该种方式对垃圾能最大限度地实行减量化处理,同时还能对焚烧热能回收利用,或集中供热或发电或热电联供,目前在我国有较多应用的实例。(2)堆肥+卫生填埋该种方式对垃圾能最大限度地实行资源化处理,同时生产的堆肥产品还可以销售,但是堆肥产品的销售情况受市场的制约,这种在我国早期61、,有较多的应用,目前已经逐渐不能适应我国垃圾处理的国情。(3)堆肥+焚烧+卫生填埋该种方式对垃圾能最大限度地实行资源化、减量化处理,有(1)和(2)的优点,但还是堆肥的市场问题制约着这种模式在我国的发展。3.4.2 工艺的确定选择xxxx县生活垃圾处理方案的原则是:技术成熟,设备可靠,投入产出比最佳,能适应xxxx县的垃圾特性,满足环境保护要求。在选择过程中应着重考虑下列因素的影响:(1)xxxx县的城镇建设和社会发展对环境的要求。(2)xxxx县的经济实力和投资能力。(3)xxxx县生活垃圾物理和化学组成及变化趋势。(4)垃圾最终消纳场所的位置、地形、地质和水文地质条件。(5)对现有处理设施62、的合理利用。(6)技术与设备的先进性、高效性、可靠性和适应性。(7)对资源再利用的潜力和程度。根据xxxx县实际情况,本项目选择的工艺方案为“焚烧为主,卫生填埋为辅”的处理模式,具体如下:(1)以焚烧处理工艺为主根据xxxx县目前实际情况和经济承受能力,选择以焚烧处理工艺为主的垃圾处理工艺是可行的。(2)以卫生填埋处理为辅由于焚烧厂有正常的检修期以及突发的事故状态,会导致生活垃圾不能全部进入焚烧厂,必要时需辅以卫生填埋;另外,焚烧所产生的飞灰固化后,也必须进填埋场处理,所以,卫生填埋的处置方式是必不可少的。第四章 厂址选择4.1 选址的基本要求根据生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准(建标 【2063、10】 142号)、生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2014)以及生活垃圾焚烧处理工程技术规范(CJJ90-2009)等所载的焚烧厂选择原则,本工程厂址选择原则是: (1)符合城市整体规划、环境卫生专业规划以及国家现行有关标准。 (2)充分利用已有的市政基础设施,符合经济运输要求,有效降低运输成本。 (3)避开生态资源、地面水系、机场、文化遗址、风景区等敏感目标的区域。 (4)焚烧厂在满足主厂房布置要求的条件下,厂址和周边动迁少,不占基本农田。 (5)适宜的工程地质和水文地质条件,不受自然灾害的威胁。 (6)有可靠的电力供应,满足电力上网要求。 (7)水源充足可靠,输送距离经济。 (64、8)适宜的灰渣、废水最终处置条件。4.2厂址选择经xxxx县相关部门推荐,可供选择厂址共二处,备选厂址相对位置如下图: 图4.2-1 备选厂址相对位置图4.2.1 厂址一该厂址位于xxxx县西南方向,临近曹家桥。厂址位于山坳西侧,为废弃场地,地形坡度较大,可选建设面积可满足本期项目建设用地需求,远期发展用地需另征土地。该用地距离居民区较近。现状如下图: 图4.2-2厂址一现状图4.2.2 厂址二该厂址位于xxxx县东北方向的xxxx经济开发区内,城市规划用地为三类工业用地,周围交通便利,远离居民区,场地平整。现状如下图: 图4.2-3厂址二现状图4.2.3 厂址比选两个厂址的优缺点比较详见表465、.2-1:表4.3-1 厂址方案比较表比较内容厂址一厂址二用地条件能够提供足够的生产用地,且满足当地的用地规划要求,但需要分期征地。能够提供足够的生产用地,且满足当地的用地规划要求。环境条件距离居民区,农田较近厂周围无居民区,无农田运输条件能大部分利用现状道路能利用现状道路并网条件距变电站较远距最近变电站约4公里水源条件需新建输水管网开发区配套供水主要缺陷距离居民区,农田较近;现状基础设施较为薄弱;土地平整费用较高无经上述综合比较,选择厂址二作为本工程厂址。4.3 厂址条件4.3.1 交通运输xxxx县地处浙江省北部的杭嘉湖平原,属我国极富开发价值的“黄金海岸带”杭州湾北侧,是全国综合实力百强66、县。xxxx经济开发区位于xxxx县东北部,南濒杭州湾与慈溪隔海相望,并由建成的杭州湾跨海大桥相接,西与xxxx县武原镇接壤,东与平湖市交界。距沪、杭、苏、甬四城市均在100公里左右,杭浦高速公路与乍嘉苏高速公路在区域内形成互通,并在大桥连接线与东西大道设高速出口,六平申内河航道横穿区域北部直达上海,综合交通便利。4.3.2 水文及气象开发区位于长江三角洲的东南端冲积平原,太湖湖盆边缘,为海相沉积和陆相沉积的冲击平原,厚度为100220米,地表承载力每方813吨,地质结构稳固。开发区(街道)地势平坦,南片海塘外有大片滩涂。xxxx县属北亚热带季风性湿润气候。四季分明,雨水充沛,光照充足,温度适67、中,年平均气温为摄氏16.1度,1月份平均气温4.1度,7月份平均气温28.0度。年平均无霜期240天,日照全年1881.6小时,相对湿度75%,夏季盛行东南风及偏南风,冬季盛行偏北及西北风,年平均风速2.8米/秒,年平均降雨量1251.9毫米,大气平均101kPa。开发区南部海域广阔,隔杭州湾与余姚、慈溪相对。xxxx县属于运河水系,内陆河渠纵横,河面宽度一般在2040米,境内有航道杭平申线。地表水水质为类或劣类水,虽然水量上较丰富,但由于总体水质差,仍属“污染型”缺水。开发区位于杭州湾北侧,大陆海岸全长5.84千米,该海域水文情况以潮流作用为主,径流作用甚微。潮汐涨落历时不等,一日内有两次68、涨落潮,两次高低潮间隙为12小时25分。海水波浪因风向而异,02级浪占绝对优势,频率为97%,1.5米以上的波高仅占0.6%。海洋港口条件良好,可通行3.5万吨轮船。沿海还有较丰富的滩涂资源,有着广阔的开发前景。4.3.3 水源及供排水条件(1)水源xxxx县目前已经实施城乡供水一体化工程,全县域均由xxxx县水务公司统一供水,现状地面水厂共2座,分别为三地水厂和天仙河水厂,三地水厂位于沈荡镇千亩荡东聚金村,总规模30万吨/日,一期工程15万吨/日已建成供水,水源为千亩荡,2011年最高日供水量10.9万吨/日;天仙河水厂位于武原城区西部,供水能力6万吨/日,2011年最高日实际供水量4.3万69、吨/日,水源为盐嘉塘。两水厂目前实际最高日供水量15万吨/日。由于开发区地表水水质为类或劣类水,虽然水量上较丰富,但由于总体水质差,仍属“污染型”缺水。因此开发区规划用水均为市政自来水,建成区给水水源由xxxx武原街道接入。(2)排水条件开发区内已敷设完善的市政污水管网。嘉兴污水外排工程的嘉兴联合污水处理厂位于开发区内,一期工程(30万吨/日)及二期工程(30万吨/日)均已投入运行,污水处理厂的总处理规模为60万吨/日。污水厂位于拟建厂址北面。目前开发区内正拟建xxxx污水处理厂,污水厂紧邻拟建厂址南面。开发区内已敷设完善的市政雨水管网。开发区地势平坦,路面坡度较缓,雨水管道尽量利用附近排洪河70、(渠)道作为排放口。对于地面标高3.5米的区域,雨水就近排入杭平申线、西场河、白洋河内,以减少排涝泵站的规模。4.3.4 电力接入条件本区内现状已有220kv海塘变电所1座。已有110kv变电所2座:110kv八团变,;110kv实德变(方家变),110kv白苎变,110kv仁安变。厂址距离八团变约4km,距离白苎变约6.5km。八团变容量为2*40MVA,白苎变容量为2*80MVA。根据本项目总装机容量及年发电量,拟采用1回35kV线线路接入110kV白苎变电站。具体接入方案以电力部门的电力接入系统并网意见为准。第五章 焚烧工艺方案论证5.1 焚烧炉炉型选择目前国内外应用较多、技术比较成熟的71、生活垃圾焚烧炉炉型主要有炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、回转窑焚烧炉和热解气化焚烧炉四种。5.1.1 炉排焚烧炉炉排型焚烧炉的主要特征是被处理的垃圾堆放在炉排上,焚烧火焰从垃圾堆料层的着火面向未着火的料堆及内层传播,形成一层一层燃烧(层燃)的过程。炉排的结构型式很多,主要有固定炉排和机械炉排之分。固定炉排不适于产业化连续处理,焚烧效果和环境性能都很差,不符合国家对生活垃圾焚烧处理的相关规范要求,这里就不予讨论。机械炉排炉采用层状燃烧技术,具有对垃圾的预处理要求不高,对垃圾热值适应范围广,运行及维护简便等优点,是目前世界最常用、处理量最大的城市生活垃圾焚烧炉。在欧美等先进国家得到广泛使用,其单台最大规72、模可达1000t/d,技术成熟可靠。垃圾在炉排上通常经过三个区段:预热干燥段、燃烧段和燃烬段。垃圾在炉排上着火,热量来自上方的辐射和烟气的对流,以及垃圾层的内部。炉排上已着火的垃圾通过炉排的特殊作用,使垃圾层强烈的翻动和搅动,引起垃圾底部的燃烧。连续的翻动和搅动,也使垃圾层松动,透气性加强,有利于垃圾的燃烧和燃烬。5.1.2 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,在生活垃圾焚烧上的应用有限。在国内,近些73、年来流化床焚烧炉得到了一定程度的应用,但该炉型多用于日处理垃圾600t 以下规模的垃圾处理项目,且存在一定争议,有待进一步完善。流化床焚烧炉的焚烧机理与燃煤流化床相似,利用床料的大热容量来保证垃圾的着火燃烬,床料一般加热至600左右,再投入垃圾,保持床层温度在850。流化床焚烧炉可以对任何垃圾进行焚烧处理,燃烧十分彻底。但对垃圾有破碎预处理要求,容易发生故障。另外,国内大部分流化床均需加煤才能焚烧。5.1.3 热解气化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(500600)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);再将热分解气体引入燃烧室内燃烧,从而分74、解有机污染物,余热用于发电、供热。热解技术使用范围广,可用来处理多种垃圾。但是,由于受到垃圾特性的影响,后续热解气的特性(热值,成分等)也不稳定,所以燃烧控制难,灰渣难以燃烬,且环保不易达标。此技术在加拿大和美国部分小城市得到少量应用。另外,在欧洲和日本,热解炉多应用旋转窑,流化床等炉型,然后加上燃烧熔融炉,将灰渣完全燃烬且熔融为玻璃质灰渣。此技术得到部分应用,但是其要求垃圾热值较高,工厂建设成本较高,且运行成本约为机械炉排的两倍以上。5.1.4 回转窑焚烧炉回转窑焚烧炉的燃烧机理与水泥工业的回转窑相类似,主要由一倾斜的钢制圆筒组成,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。75、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、燃烧、燃烬过程均在筒体内完成。并可根据筒体转速的改变调节垃圾在窑内的停留时间。回转窑常用于成分复杂、有毒有害的工业废物和医疗垃圾,在生活垃圾焚烧中应用较少。5.1.5 焚烧炉炉型选择确定表5.1-1为几种常见垃圾焚烧炉性能的比较。表5.1-1 常见生活垃圾焚烧炉型比较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76、剪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日处理规模1200t/d650t/d200t/d500t/d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含尘量较低高较低高燃烧77、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应性合适不合适不合适不合适目前国内外垃圾焚烧技术市场上,回转窑和热解气化炉单炉处理量较小,难以满足大中城市现代化大型垃圾焚烧厂的建设需要。国内外应用最多的炉型是炉排焚78、烧炉和循环流化床焚烧炉。通过上表可以看出:循环流化床焚烧炉的优点主要是燃烧较为充分,对垃圾的含水率和热值要求较低,辅助燃料也比较低廉,因此工程投资和运行费用相对较低廉;缺点主要是垃圾入炉前需设置前处理,且故障率较高,国内一般加煤才能焚烧,环保不易达标。炉排炉的优点主要是对垃圾的适应性强,故障少,处理性能和环保性能好,成本较低;缺点主要是对生活垃圾的含水率和垃圾的热值有较高的要求,当垃圾热值低而炉膛出口温度不能达到850时,需要添加天然气或重油等辅助燃料。因此需要较高的工程投资和运行费用。根据xxxx县目前生活垃圾的现状以及经济发展的实际情况综合分析比较,炉排焚烧炉工艺对xxxx县生活垃圾适应性79、较强,环保性能更好,因此推荐采用炉排焚烧炉工艺。推荐炉排焚烧炉的主要原因归纳如下:(1)机械炉排炉技术成熟,发展至今已有100多年的历史,是国外发达国家和国内的主流工艺,国外垃圾焚烧项目中90%以上采用这种工艺,国内采用比例为60%左右,北京、上海、广州、深圳、南京等城市均采用这种焚烧工艺。国内垃圾处理规模大、建设标准高项目的焚烧工艺选择情况如下:表5.1-2 国内垃圾处理规模大、建设标准高项目的焚烧工艺选择序号项目名称项目规模焚烧工艺1北京鲁家山项目3000吨/天(4台750吨/天)炉排2苏州吴江区垃圾焚烧发电项目1500吨/天(2台750吨/天)炉排3上海老港项目3000吨/天(4台75080、吨/天)炉排4深圳老虎坑项目3000吨/天(4台750吨/天)炉排5广州李坑二期项目2250吨/天(3台750吨/天)炉排6广州第三焚烧厂4500吨/天(6台750吨/天)炉排7长沙垃圾焚烧发电项目5100吨/天(6台850吨/天)炉排(2)机械炉排炉操作可靠,对垃圾适应性强,更能够适应国内垃圾水分、热值的特性,确保垃圾完全燃烧。 (3)环保较容易达标。与相关行业相比,烟气污染物可控制在先进水平上。 (4)经济性较好,垃圾不需要预处理直接进入炉内。 (5)设备寿命长,运行稳定可靠,维护方便,国内已有成熟的技术和设备。 (6)根据国家建设部、国家环保总局、科技部2000年6月5日发布的城市生活垃81、圾处理及污染防治技术政策要求,“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”。因此,基于以上比选分析,报告拟选用机械炉排型焚烧炉作为本工程的焚烧炉炉型。本工程拟选择达到国内外先进水平的能够实现均匀给料、均匀燃烧的、600t/d垃圾焚烧炉排,配套余热锅炉。5.2 主要机械炉排炉技术简介目前,发达国家,尤其是德国、瑞士、法国、美国和日本的城市生活垃圾焚烧技术居世界领先地位。这些国家生产的垃圾焚烧炉以机械炉排炉为主,并且都有与之配套的发电及供热、二次污染控制、自动监测及控制等系统。在机械炉排炉中,主要有以瑞士冯若尔(Von Roll)公司为代表的往复炉排炉;日本三菱重工(M82、HI)生产的三菱马丁炉为逆推阶梯落差式炉排炉;日立造船株式会社(Hitachi Zosen)生产的带剪切刀结构的顺推式焚烧炉排。德国Babcock 公司生产的多阶滚筒炉排炉;比利时西格斯(SEGHERS)公司的专利技术为摆动式炉排炉。业绩较多的厂商和工艺介绍如下。5.2.1 日本三菱重工日本三菱重工(MHI)已有100 多年的历史,从1964 年以来从事城市生活垃圾焚烧发电厂的建设工程。近342 座生活垃圾焚烧发电厂的业绩遍布全球,业绩中单台最大处理量达到1200 t/d。在中国大陆,三菱重工马丁炉排技术拥有4座焚烧厂的应用业绩。三菱马丁炉炉排的特点为逆推往复式运动炉排,由一排固定炉排和一排活83、动炉排交替安装而成,炉排运动方向与垃圾运动方向相反,其运动速度可以任意调节,以便根据垃圾特性及燃烧工况调整垃圾在炉排上的停留时间。炉排在炉内呈26倾角,由于倾斜和逆推的作用,垃圾不断地翻转和搅拌,与空气实现较充分的接触,使垃圾燃烧完全。其特点如下:(1)燃烧空气从炉底部送入并从炉排块的缝隙中吹出,对炉排有良好的冷却作用。(2)炉排推动时,炉排均能做到四周呈相对运动,可使粘结在炉排通风口上的一些低熔点物质吹走,保持良好的通风条件。(3)由于逆向推动可相应延长垃圾在炉内的停留时间,因此在处理能力相同的情况下,炉排面积可以小于顺推炉排。图5.2-1为三菱马丁炉排结构简图。图6.2-1三菱马丁炉排结构84、简图5.2.2 日立造船株式会社日立造船株式会社成立于1881年,环境事业本部在垃圾焚烧设施、工业废弃物处理设施、粗大垃圾处理设施等业务领域有着突出的业绩。该公司自1965 年建成日本第一座采用机械式城市垃圾焚烧炉的垃圾焚烧发电厂以来,已为日本和日本以外国家建成了420座生活垃圾焚烧厂,其中单台最大垃圾处理量达到920t/d。多年来积累了大量的项目经验。日立造船厂的顺推阶梯落差式炉排炉具有以下技术特点:(1)除活动炉排和固定炉排外还设置了剪切刀,增加了对垃圾的剪切破碎效果。剪切刀设置在燃烧炉排处,一列的燃烧炉排的剪切刀用一个液压缸驱动,一台焚烧炉有两个液压缸,按定速进行前进和后退,油量由速度控85、制器调整。(2)炉排分活动梁和固定梁,通过活动梁的动作,炉排反复进行前进、后退动作。通过炉排的动作和炉排之间的落差,对垃圾进行松散和搅动,使垃圾充分燃烧。(3)一次风从活动炉排和固定炉排之间以及设置在炉排片上的通风孔均匀地吹出,进行炉排冷却和助燃。(4)自动燃烧控制系统具有较高的稳定性。图5.2-2为日立造船炉排结构简图。图5.2-2日立造船炉排结构简图5.2.3 吉宝西格斯公司吉宝西格斯,原比利时西格斯公司成立于1974 年,1985 年开始进入城市生活垃圾焚烧处理行业。目前在欧洲和韩国等地建厂140 多座,其中采用SEGHERS 焚烧技术建厂27 座,单台最大垃圾处理量达到750 t/d。86、该公司针对亚洲国家生活垃圾含水率高的特点,开发了适合燃烧高含水率垃圾的特殊炉排。西格斯固体废弃物处理和烟气净化公司为各种类型的工业垃圾、城市生活垃圾、危险废物、工农业残渣以及生物垃圾和污泥的处理提供创造性的解决方案。西格斯焚烧炉是唯一能够将输送动作(水平运动)、翻搅和通风动作(垂直运动)区分开的炉排控制系统,其独特的炉排技术,使滑动炉排推动垃圾向前运动并决定了垃圾层厚度及停留时间,摆动炉排则起到搅动垃圾层的作用。为了满足当地排放标准的要求,即不同国家其排放标准不同,西格斯公司开发了西格斯享有专利的烟气净化系统。西格斯公司焚烧炉炉排的特点如下:(1)具有多级燃烧区的炉排。(2)在完全控制下进行燃87、烧的炉排。(3)具有很大适应性的炉排。(4)炉排模块化设计,炉排在车间预组装,从而不仅保证了安装的高品质,也缩短了现场的安装时间。图5.2-3为西格斯炉排结构简图。图5.2-3西格斯炉排结构简图5.2.4 德国费塞亚巴高克公司费塞亚巴高克环境工程公司的前身德国斯坦米勒(L. & C. Steinmller GmbH)公司,德国巴高克(Deutsche Babcock)公司于1999年11月合并组成巴高克BORSIG电力公司,2000年9月诺尔(Noell KRC Energie- und Umwelttechnik )公司的全部环保业务合并进来。巴高克BORSIG电力公司的垃圾焚烧,电厂及焚烧88、厂烟气净化等全部环保业务于2002年11月正式成立德国费塞亚巴高克环境工程公司(FBE)。 费塞亚巴高克(德国)环境工程公司将它的经验应用在全球超过575个焚烧厂,最大的单台焚烧炉规模达到960t/d。FBE在此领域中的一个重大的创新在于水冷往复式焚烧炉方面。此外,公司也能提供那些先进,高度成熟的点火控制系统,在最棘手的废弃物焚烧方面,取得了一系列的成功。FBE技术优势:(1)底部扩展的竖直垃圾溜槽,以保证均匀的垃圾流并避免在溜槽形成阻塞。(2)垃圾溜槽及挡板可设计为水冷式,避免炉排处回火而造成损害。(3)从进料系统到焚烧炉的给料随燃烧控制系统的要求作无级调整。(4)顺推炉排系统,使未燃烬及燃89、烬垃圾混合极其充分。与逆推炉排相比,顺推炉排系统由于炉排上温度均匀分布而保证了更好的充分燃烧。(5)中心流的燃烧是烟气和固体垃圾燃烬的折中方案,保证了更低的NOx排放以及燃烧后区域的烟气流的更好分配。5.2.5 杰富意公司杰富意(JFE)公司的机械炉排焚烧炉技术是在1970年从丹麦Volund公司引进的,至今在国内外积累了140多个建厂业绩,其中,在东南亚国家有4个(台湾1座,泰国2座,马来西亚1座)。30多年来,JFE不断地改进其炉排技术,同时自行开发了独特的JFE (Hyper Stoker) 超级往复式炉排。JFE公司的垃圾焚烧技术具有下列特点:(1)炉排搅拌效果较好。(2)实现了炉排漏90、灰少、防止炉排漏灰堵塞和粘结。(3)炉排条的材质具有高度的耐磨性、耐高温腐蚀性和抗裂性能。(4)炉排的热膨胀对策:为了防止缝隙的发生,在嵌条的周围设有弹簧装置使炉排固定。炉排的热膨胀被弹簧装置吸收。(5)使用高压损的炉排:通过降低空隙率,增大流速从而确保通风阻力,使炉排的固有通风压损较大;炉排通风不易受垃圾层厚度的影响,能均匀的供应燃烧空气,达到稳定燃烧的效果。(6)焚烧炉的烟气二次回流技术:燃烧室里设置中间隔板,燃烧气体被分离往两个方向上升并在中间隔板的上面再次合流而产生气体涡流,未燃气体和燃烧气体能充分混合搅拌从而在低燃烧空气比的情况下实现完全燃烧,大幅度地减少了氮氧化物和二噁英等有害物质91、的产生量。图5.2-4为 JFE超级往复炉排结构简图。图5.2-4 JFE超级往复炉排结构简图5.2.6 重庆三峰卡万塔SITY2000炉排三峰卡万塔已形成单台日处理200吨、300吨、350吨、400吨、500吨、550吨、600吨、700吨等系列产品;截止2013年3月,焚烧炉供货共计27个项目,52条焚烧线,日处理量达到26000吨;EPC总包共计11个项目,20条焚烧线,日处理量11250吨。SITY2000炉排的主要技术特点如下:(1)SITY2000炉排为逆推炉排,炉排与炉排片均向下倾斜,整个炉排无阶段性落差,送气孔设在炉排片两侧,有自清扫作用,可动炉排片与固定炉排片呈阶梯式纵向交92、互配置。逆推运动增加了垃圾在炉排上的停留时间,进而缩短了垃圾燃烧需要的炉排整体长度。(2)炉排上垃圾靠重力向下方滑落,底层的垃圾受可动炉排片逆向运动的推力而涌向上层,达到翻搅的作用。(3)炉排片分为固定和活动两种,间隔排列。当一排活动炉排片向前运动时,被固定炉排片隔开的相邻活动炉排片则向后退,这样的设计保证使垃圾得到很好地搅拌和混合。由于炉排的特殊运动,可使炉排上的垃圾层有规律地形成小的高峰和低谷,使垃圾不停翻动,达到与空气的充分接触,完全燃烧。图5.2-5 SITY2000焚烧炉系统示意图5.2.7 二段往复式垃圾焚烧炉二段往复式垃圾焚烧炉是杭州新世纪能源环保工程股份有限公司和温州伟明环保工93、程有限公司共同合作开发的、拥有自主知识产权的、国产化的、适合于水分较高、热值较低、不分拣的混合生活垃圾的焚烧处理设备。二段往复式垃圾焚烧炉的主要技术特点如下:(1)加长逆推段、缩短顺推段,以更加适应焚烧处理高水分、低热值、不分拣混合生活垃圾。(2)在逆推炉排末端设置料层高度调节装置,新型的二段往复式垃圾焚烧炉排在逆推炉排的末端设置了一个液压驱动的料层高度调节装置,该装置可以在60范围内进行摆动。料层可调型二段往复式垃圾焚烧炉排可以实现在一定的料层高度条件下,通过加快炉排的动作对垃圾的充分搅拌,即达到了较好的燃尽率,又实现了理想的垃圾处理量,并能够适应垃圾物理成分显著地、经常性的变化。(3)将顺94、推炉排水平布置改为倾斜布置,缩短了垃圾在顺推段的停留时间。图5.2-7 二段往复式焚烧5.3 本工程焚烧生产线的配置本厂近期需处理生活垃圾量(入厂)约为550 t/d,远期约为890 t/d。根据上述规范的规定和国内外垃圾焚烧厂运行的实际经验,对于垃圾焚烧厂,本期焚烧生产线数量一般为12条。根据本项目日处理生活垃圾的需要,可以采用以下方案:方案一:本期设置2300 t/d机械炉排垃圾焚烧炉,远期预留1300 t/d位置方案二:本期设置1500 t/d机械炉排垃圾焚烧炉,远期预留1300 t/d位置方案三:一次建成2400 t/d机械炉排垃圾焚烧炉表5.3-1 不同生产线布置方案的处理能力配置表95、方案单台炉处理能力(t/d)焚烧生产线数量本期规模(t/d)远期规模(t/d)一3002+(1)600900二500+(300)1+(1)500800三4002800800三种方案的比较如下:(1)从技术可行性角度考虑从技术可行性考虑,单台炉处理能力为500t/d、400t/d 和300t/d的焚烧系统都属于成熟的技术,国外内目前都有较多的实际运行经验与数据,技术成熟、产品可靠不存在大的技术差别,都能够适应当地的生活垃圾,因此三种方案在技术上都可行。三种方案的处理能力基本均可满足垃圾处理量的要求。(2)从运行稳定性角度考虑焚烧线数量越多,设备备用性越好,设备故障和检修对焚烧厂的影响较小,也有助96、于汽轮机组工况的稳定,因此从焚烧厂的运行稳定性、备用性方面看,焚烧线越多越好。(3)从投资角度考虑在总处理规模确定及技术可行的情况下,单台焚烧炉规模越大,全厂采用焚烧线数量越少,焚烧厂设备数量和设备投资额也就越少。因此,采用较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。(4)从维修及运行管理角度考虑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。(5)从节能角度考虑在焚烧厂处理规模一定的情况下,单台焚烧炉规模越大,焚烧线数量越少,单位垃圾处理的原材料消耗、能耗、运行成本越低。对以上三种焚烧线配置方案的97、比较见表6.3-1:表5.3-2 焚烧线配置方案比较表比较项目方案一(2300 t/d,预留1300 t/d)方案二(1500 t/d,预留1300 t/d)方案三(一次建成2400 t/d)一次投资较高较低高处理费用较低较低高运行稳定性很好一般一般运行灵活性很好较好一般运行管理方便一般方便人员配备较多较少较多单位垃圾处理能耗较低较低高占地面积一般较小一般通过以上综合比较,可以看出,方案三在各方面均不占优势,因此以下不再作为备选讨论方案。而方案一及方案二互有优缺点。方案二优势主要体现在经济性上,而方案一与xxxx县垃圾的增长趋势较为匹配,安全性及灵活性均更佳。主要考虑以下几点:(1) 方案一本98、期选用2条300 t/d的焚烧线,其处理规模在建成后较长时间内均可以满足入厂垃圾处理量的要求,适应性优于方案二。(2) 方案一焚烧线较多,稳定性及安全性优于方案二。(3) 方案一采用同规模焚烧线,运行管理上较为便利,优于方案二。(4) 方案一预留同规模焚烧线,厂房布置较为齐整,各系统配置及预留均较为合理。而方案二采用两种不同规模焚烧线,厂房布置不如方案一合理美观。(5) 方案二的经济性要优于方案一,但其优势并不十分明显。从其他方面综合考虑,方案一仍具有较大优势。因此,综合以上分析,本报告推荐方案一(本期2300 t/d,远期预留1300 t/d)的焚烧生产线配置。5.4 汽轮发电机组的配置根据99、国内现阶段已运行的垃圾焚烧锅炉容量情况,考虑采用较为成熟可靠的锅炉形式及容量,同时不考虑备用锅炉。在设计工况下,入炉垃圾设计低位热值为6698kJ/kg(1600kcal/kg),根据垃圾处理量和热值计算,方案一: 1300t/d垃圾焚烧炉可产生中温中压参数(4.0MPa,405)的蒸汽额定工况26t/h,2台垃圾焚烧炉总额定蒸发量约为52t/h;方案二:1500t/d垃圾焚烧炉可产生中温中压参数(4.0MPa,405)的蒸汽额定工况45.5t/h。本项目为城市垃圾焚烧处理项目,项目本身的特点决定建设所在地周围并无用热企业,项目将主要以垃圾焚烧发电为目的,焚烧所产生的热能应全部通过汽轮发电机组100、转化为电能,因此一般情况下垃圾发电项目汽轮机发电机设置应为纯凝机组。本项目汽轮发电机组确定为类似中温中压参数的纯凝式汽轮发电机组。根据本项目垃圾焚烧炉配置情况,结合锅炉产汽量以及国内垃圾利用发电机组的实际应用情况,经过热平衡计算,对应两种锅炉配置方案,本项目汽机配置分别考虑以下两种方案:方案一:本期设置1台12MW的中温中压纯凝式汽轮发电机组,远期预留1台6MW的中温中压纯凝式汽轮发电机组方案二:本期设置1台10MW的中温中压纯凝式汽轮发电机组,远期预留1台6MW的中温中压纯凝式汽轮发电机组本期工程采用1台汽轮发电机组,当这台汽轮发电机组故障时,通过大旁路系统,采用降温减压方式处理蒸汽,使垃圾101、锅炉继续运行。但考虑经济效益,要适当减负荷运行,考虑到一般情况下汽轮机出现故障停机的可能性相对较低,且本次设计中垃圾坑的存储能力按终期规模考虑,短暂停机时对垃圾的处理影响较小,因此运行的可靠性也基本可以满足。5.5 烟气净化方案的选择5.5.1 烟气净化工艺方案选择原则生活垃圾焚烧烟气系统由脱酸、脱硝、除尘、除二噁英和重金属等各独立单元组合而成。组合的原则和目的,是使整个烟气处理系统能有效的、最大化地处理去除存在于烟气中的各种污染物,并经济、技术可行。烟气净化工艺系统的选择应该在详细的调查研究基础上,结合项目锅炉容量和负荷的变化要求、垃圾成份资料、各污染物排放控制规划以及环评所要求的烟气净化效102、率、工艺成熟度、原料供应情况、副产物综合利用条件、废水废渣排放条件、厂址场地布置条件等多种因素,进行全方位的技术、经济论证后得出。本工程烟气净化系统工艺方案选择的原则如下:(1)烟气污染物排放浓度满足最新颁布的生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2014)。(2)技术成熟,运行可靠,有良好的运行业绩,可用率达95%以上。(3)各原料、药剂有可靠的稳定的来源,贮存输送方便,质优价廉。(4)能源消耗少,运行费用合理。(5)所有副产品均能得到处置和利用,对环境不产生二次污染。(6)工艺过程对垃圾成份适应性强,能够适应垃圾含硫量在一定范围内的变化。烟气净化系统的负荷变化范围与锅炉负荷变化范围相协103、调,在锅炉负荷调整时,烟气净化装置应有良好的适宜的调节特征。(7)烟气净化系统工艺简单,布置合理,占地面积小,投资省。本报告将对目前国内常用的垃圾焚烧烟气净化工艺进行描述和比较,得出本适用于工程的烟气净化工艺路线,具体的技术厂家选择拟在初步设计招标阶段落实。5.5.2 烟气排放标准(1)烟气性质烟气主要成分如表5.5-1所示:表5.5-1 烟气主要成分表序号项目单位数量序号项目单位数量1H2O%236HClmg/Nm350012002SO2mg/Nm33005007HFmg/Nm3103NOXmg/Nm33008Sb+As+Pb+Crmg/Nm3584Hgmg/Nm30.159Cd,Timg/104、Nm385粉尘mg/Nm32000450010二噁英ng-TEQ/Nm36(2)排放标准本工程烟气排放指标满足最新颁布的生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2014)。表5.5-2 烟气排放指标表序号污染物名称单 位国家标准GB 18485 2014日平均小时平均1烟尘mg/Nm320302HClmg/Nm350603SO2mg/Nm3801004NOxmg/Nm32503005COmg/Nm3801006Hgmg/Nm30.05(测定均值)7Cd+T1mg/Nm30.1(测定均值)8Pb+Cr等其他重金属mg/Nm31.0(测定均值)9烟气黑度林格曼级1(测定值)10二噁英类(TEQ)105、ng-TEQ/Nm30.1(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。5.5.3 除尘工艺的选择早期的垃圾焚烧发电厂的除尘设备多应用静电除尘器或者袋式除尘器。随着环保要求的日益严格,静电除尘器因不能满足脱除二噁英等有机物的需要,现在已基本不再采用作为焚烧垃圾厂的粉尘处理装置。生活垃圾污染物排放标准(GB18485-2014)中已明确规定生活垃圾焚烧炉除尘装置必须采用袋式除尘器。国内外袋式除尘器已有相当多的运行业绩,运行可靠,本报告不再对除尘工艺进行比较,直接按国家标准选择袋式除尘器。另外106、,为了实现较低的粉尘排放浓度,设备订货时特别要求增加过滤面积及袋室数量;本工程不设置除尘器旁路系统。5.5.4 酸性气体脱除工艺的选择1 脱酸工艺介绍酸性气体净化基本工艺分为干法、半干法和湿法三种。(1)干式洗气法干式除酸可以有两种方式,一种是干式反应塔,干性药剂和酸性气体在反应塔内进行反应,然后一部分未反应的药剂随气体进入除尘器内与酸进行反应。另一种是在进入除尘器前喷入干性药剂,药剂在除尘器内和酸性气体反应。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触,产生化学中和反应,生成无害的中性盐颗粒,在除尘器里,反应产物连同烟气中粉尘和未参加反应的吸收剂一起被107、捕集下来,达到净化酸性气体的目的。为了提高反应速率,实际碱性固体的用量约为反应需求量的34倍,固体停留时间至少需l秒以上。消石灰吸附HCl 等酸性气体并起中和反应,要有一个合适温度,约140左右,而从余热锅炉出来的烟气温度往往高于这个温度,为增加反应塔的脱酸效率,需通过换热器或喷水调整烟气温度,一般采用喷水法来实现降温。干式洗气塔结合布袋除尘器组成的干式洗气工艺是尾气净化系统中较为常见的组合工艺,设备简单,维修容易,造价便宜,消石灰输送管线不易阻塞,但由于固体与气体的接触时间有限且传质效果不佳,常须超量加药,药剂的消耗量大,同其他两种方法相比,干法的整体去除效率也较低,产生的反应物及未反应物量108、亦较多,最终需要妥善处置。(2)半干式洗气法(SDA)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设备之前,因为注入石灰浆后在反应塔中形成大量的颗粒物,必须由除尘器收集去除。由喷嘴或旋转喷雾器将Ca(OH)2 溶液喷入反应塔中,形成粒径极小的液滴。由于水分的挥发从而降低烟气的温度并提高其湿度,使酸性气体与石灰浆反应成为盐类,掉落至底部。烟气和石灰浆采用顺流或逆流设计,维持烟气与石灰浆微粒充分反应的接触时间,以获得高效率除酸。由于雾化效果佳(液滴的直径可低至30m左右),气、液接触面大,不仅109、可以有效降低气体的温度,中和酸性气体,并且石灰浆中的水分可在喷雾干燥塔内完全蒸发,不产生废水。半干式反应塔内未反应完全的石灰,可随烟气进入除尘器,若除尘设备采用袋式除尘器,部分未反应物将附着于滤袋上与通过滤袋的酸性气体再次反应,使脱酸效率进一步提高,相应提高了石灰浆的利用率。本法最大的特性是结合了干式法与湿式法的优点,构造简单,投资低,压差小,能源消耗少,液体使用量远较湿法除尘系统低;较干式法的去除效率高,也免除了湿式法产生经过多废水的问题;操作温度高于气体饱和温度,尾气不产生雾状水蒸汽团。但是喷嘴易堵塞,塔内壁容易为固体化学物质附着及堆积,设计和操作中要很好控制加水量。(3)湿式洗气法湿法脱110、酸采用洗涤塔形式,洗涤塔是对流操作的填料吸收塔,经除尘器去除颗粒物的尾气降到饱和温度,再与向下流动的碱性溶液不断地在填料空隙及表面接触、反应,使尾气中的污染气体被有效吸收。洗涤塔设置在除尘器的下游,以防止粒状污染物阻塞喷嘴而影响其正常操作。同时湿式洗涤塔不能设置在袋式除尘器上游,因为高湿度之饱和烟气将造成粒状物堵塞滤布,气体无法通过滤布。湿法洗涤塔产生的废水经浓缩后,污泥进入除尘器前设置的干燥塔内进行干燥以干态形式排出。湿式洗涤塔所使用的碱液通常为NaOH,而较少用石灰浆液Ca(OH)2 以避免结垢。湿式洗气塔的最大优点为酸性气体的去除效率高,对HCl去除率为98%,SOx去除率为90%以上,111、并附带有去除高挥发性重金属物质(如汞)的潜力;其缺点为造价较高,用电量及用水量亦较高,此外为避免尾气排放后产生白烟现象需另加装废气再热器,废水亦需加以妥善处理。2 脱酸工艺比较表5.5-3 脱酸工艺比较优点缺点干法脱酸工艺1.艺流程简单,系统设备少,布置紧凑,节省占地。2.系统压降低,节省了引风机的耗电量。3.其技术成熟度和可靠性都得到了实践验证。4.整套工艺系统无废水产生。1.固气接触时间有限,反应效果不佳。2.碱性药剂消耗量大,运行费用略高。3.除酸效率相对湿式和半干式低。4.产生的反应物及未反应物量较多,需后处理。半干法脱酸工艺(SDA)1.构造及工艺流程简单,投资运行费用相对较低,压差112、小。2.能源消耗少,液体使用量远较湿法脱酸工艺低。3.脱酸效率较干法工艺高,对HCl的去除率可达90以上。4.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,重金属去除效率可达99以上。5.不产生废水排放,耗水量较湿式洗涤塔少。6.操作温度高于气体饱和温度,尾气不产生雾状水蒸汽团。1.石灰浆制备系统较复杂。2.喷嘴易堵塞,塔内壁容易为固体化学物质附着及堆积。3.喷嘴较易磨损,工程中需常备备件。湿法脱酸工艺1.净化效率较高,对HCl脱除效率可达95以上,对SO2 亦可达90以上。2.有去除高挥发性重金属物质(如汞)的能力。1.流程复杂,配套设备较多。2.产生含高浓度无机氯盐及重金113、属的废水,需经处理后才能排放。3.处理后的烟气因温度降低至露点以下,需再加热,以防止烟囱出口形成白烟现象,造成不良景观。4.设备投资高,运行费用也较高。3 脱酸工艺路线的选择根据计算,焚烧锅炉出口SO2浓度约为300500mg/Nm3,HCl浓度约为5001200 mg/Nm3,因此若要达到本工程的要求,脱酸后SO2的排放浓度应为80mg/Nm3,HCl浓度约为50mg/Nm3,SO2脱除率不小于84%,HCl脱除率不小于95.9%。半干法工艺(SDA)占地面积小,系统简单,能耗低,且无废水排放;湿法工艺脱硝效率较高,但工艺复杂,占地面积大,能耗高,且处理后的烟气若不加热易在烟囱出口形成白烟,114、尤其是该工艺系统将会产生大量含高浓度无机氯盐和重金属的废水,需经处理后才能排放。从烟气净化系统的工艺合理,布局优化角度考虑,经综合比较后推荐“旋转喷雾半干法+干法喷射”工艺。 5.5.5 NOx脱除工艺的选择1 脱硝工艺介绍生活垃圾焚烧过程中,NOx主要有三个来源:(1)垃圾自身具有的有机和无机含氮化合物在焚烧过程中与O2发生反应生成NOx;(2)助燃空气中的N2在高温条件下被氧化生成NOx;(3)助燃燃料(如天然气、柴油等)燃烧生成NOx。通过加强控制手段抑制NOx的形成或者将已经生成的NOx还原成为N2分子,是减少焚烧炉尾气NOx排放最为有效的手段。目前应用非常广泛的控制技术主要包括三类:115、焚烧控制、选择性非催化还原技术(SNCR)、选择性催化还原技术(SCR)。(1)焚烧控制通过控制焚烧过程的工艺参数降低NOx的烟气排放浓度。主要有: l 降低焚烧区域的温度。一般研究认为,在1400以上,空气中的N2即与O2反应生成NOx。通过控制焚烧区域的最高温度低于1400,并且减少“局部过度燃烧”的情况发生,即可控制这部分NOx的生成。由于垃圾中某些高热值燃料(如塑料、皮革等)集中在某一区域燃烧造成该区域的局部温度可能超过1400,从而增加NOx的生成量,一般在垃圾坑中垃圾的分剁堆放、发酵过程中混合均匀就可避免此类情形发生。 l 降低O2浓度。通过调节助燃空气分布方式,降低高温区O2浓度116、,从而有效减少N2和O2的高温反应,是一种非常经济有效的方式。 l 创造反应条件使NOx还原为N2。以上三类控制技术,在垃圾焚烧系统中具体实现时有以下几种形式:l 低空气比。降低焚烧炉的空气过剩系数,使得O2的量足以用于固废焚烧需要但不足以生成大量的NOx和CO。已有研究成果表明:在过剩空气比为1.2时,焚烧炉烟气中NOx含量只有过剩空气比为2.0时的NOx含量的1/41/5。l 调整助燃空气布气孔位置。将部分助燃空气由炉排下供风转移到炉排上面供风,使得离开主反应区后未被焚毁的污染物与由炉排上方供应的空气混合后继续反应。l 分阶段燃烧。通过设置燃料和助燃空气的入口,实现垃圾分阶段焚烧的目的,其117、作用与2)相同,逐步焚毁离开前面反应区时未被焚毁的污染物。l 烟气循环。将烟气循环回到高温焚烧区域,稀释空气中的O2浓度,降低焚烧温度。l 气体再燃烧。在焚烧系统的后燃烧区引入燃料气体燃烧,生成各种类型的CH自由基,使得在主燃烧区生成的NOx在后燃烧区被还原为N2分子。(2)选择性非催化还原法(SNCR)在焚烧炉内注射化学物质,如氨和尿素,在焚烧温度为750900的区域,NOx与氨或尿素反应被还原为N2。尿素分解成为NH3后参与反应,没有反应完全的NH3与烟气中的HCl反应生成NH4Cl,烟气中残留的NH3小于8mg/Nm3。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118、SNCR需设置在焚烧炉膛内完成。(3)选择性催化还原法(SCR)这是一种后燃烧控制技术。在催化剂作用下,通过注射氨或尿素(NH3/NO=1:1,摩尔比),使NOx被催化还原为N2。催化剂一般为TiO2-V2O5,当温度低于200时,催化剂活性不够,而当温度高于450时NH3就会被分解;因此催化反应的温度一般控制200400之间。2 脱硝工艺比较就NOx的去除效果而言,SCR对NOx的去除率达到了85%以上,若在300400条件下脱硝率甚至可以达到95%甚至更高;先进的焚烧控制技术可以达到6070%的去除率;而SNCR对NOx的去除率也可达到60%左右。 就副产物和其他污染物而言,SNCR和SC119、R均产生NH3污染问题。SCR释放的NH3(大约2.5mg/Nm3)要低于SNCR系统。但是,SCR系统要求对排放出来的烟气(150左右)进行再次升温(200250),因此相比较SNCR需消耗更多的能量。3 脱硝工艺路线的选择根据统计,焚烧锅炉出口NOx最大浓度约为500mg/Nm3,因此若要达到本工程的要求,脱硝后NOx的排放浓度应为小于250mg/Nm3,NOx脱除率不小于50%。采用SCR和SNCR这两种脱硝方式均能使烟气中NOx减排至国家标准(GB18485-2014),虽然SCR脱硝效率比SNCR更高,但SCR工艺需要将布袋出口的烟气温度从150提升到250才能进行脱硝反应,能耗较S120、NCR工艺更高。SCR所使用的低温催化剂为消耗品,平均每三年需要进行更换,目前低温催化剂的价格约8.5万元RMB/m3,是高温催化剂3万元RMB/m3价格的两倍,因此运行成本非常高。综合以上各方面,本报告推荐SNCR作为项目脱硝工艺。4还原剂的选择可作为SNCR还原剂的原料有三种:液氨,尿素和氨水。三种还原剂的优缺点比较如下:脱硝效率方面液氨系统的脱硝效率相对高于尿素系统。这是因为尿素溶液含水量大,首先经历液滴蒸发破碎过程,然后还需要进行高温热解,最后,热解生成的氨气才可以进行还原反应,缩短了有效的反应时间。氨水系统喷射的液滴也需要先蒸发,释放出气态氨,然后进行有效的还原反应。纯氨系统向分离器121、喷射稀释后的氨气,气态的氨可以直接开始有效反应。所以纯氨系统脱硝效率最高,氨水系统次之,尿素系统最差。(2)氨逃逸量方面根据工程经验,尿素系统最高,其次是氨水系统,纯氨系统氨逃逸量最低。(3)系统可靠性方面氨水系统设备少,控制也最简单。纯氨系统至少要多一个蒸发器。通常还需要提供稀释空气的风机,但是不需要注射泵。尿素系统设备最多,控制难度大,是最复杂的系统。所以,氨水系统可靠性最高,其次是纯氨系统,尿素系统可靠性最差。(4)系统安全性比较尿素不存在爆炸危险,又是无毒无害的化学制剂,所以尿素系统的安全性最高。因此在安全性要求高的场合将优先考虑采用喷射尿素的脱硝系统。氨水不是危险品,浓度低于30%的122、氨水对钢材也无腐蚀性。万一发生泄漏,挥发的氨气对人员存在一定的危害,氨水系统安全性要低于尿素系统。由于存在爆炸危险,纯氨系统安全性最差。纯氨气在空气中的爆炸极限是1528%,为了防止氨气混合过程的爆炸危险,需要控制氨气的混合比。选取的氨气浓度越低,需要的稀释空气量越大,选取相对较高的浓度,需要的空气量较小,但是注意不可以超过氨气爆炸下限浓度。(5)系统经济性氨水溶液运输和处理方便,不需要额外的加热设备或蒸发设备,使得系统大为简化,工程造价最便宜。因此,从经济性角度考虑,喷射氨水的SNCR脱硝系统成为首选的脱硝系统。纯氨系统需要蒸发设备,而且为了安全保障而设置的喷淋、监测、报警等设备较多。纯氨系123、统投资要高于氨水系统,经济性居于中等水平。由于喷射尿素脱硝系统需要对尿素进行溶解及加热,因此初投资费用将增加。并且尿素系统管线需要进行电伴热或蒸汽伴热,运行费用也很高。因此,尿素系统的经济性最差。综上所述,从脱硝效率、氨逃逸、系统可靠性、安全性、经济性等各方面综合考虑,本可研推荐采用氨水作为还原剂。5.5.6 重金属控制工艺焚烧厂排放尾气中重金属浓度的高低,与废物组成、性质、重金属存在形式、焚烧炉的操作及空气污染控制方式等有密切关系。烟气中重金属主要以气态或吸附态形式存在。气化温度较高的重金属及其化合物在烟气处理系统降温过程中凝结成粒状物质,然后被除尘设备收集去除;气化温度较低的重金属元素无法124、充分凝结,但飞灰表面的催化作用可能使其转化成气化温度较高、较易凝结的金属氧化物或氯化物,从而被除尘设备收集去除;仍以气态存在的重金属物质,将被吸附于飞灰上或被喷入的活性炭粉末吸附而被除尘设备一并收集去除。活性炭粉末不仅可以吸附烟气中呈气态的重金属元素及其化合物,而且可以吸附一部分布袋除尘器无法捕集的超细粉尘以及吸附在这些粉尘上的重金属而被除尘设备一并收集去除。工厂已有的运行结果表明:布袋除尘器与半干式洗气塔并用时,除了汞之外,对其它重金属的去除效果均非常好,且进入除尘器的尾气温度愈低,去除效果愈好。为了进一步降低汞的排放浓度,在半干法工艺中于布袋除尘器前喷入活性炭粉末也能够加强对汞的吸附作用,125、达到理想的去除效果。由于活性炭喷射结合布袋除尘器除尘的组合技术可以起到很好的重金属去除作用,1995年美国环保局把它作为重金属控制的首选技术列入新建焚烧炉烟气排放标准之中。5.5.7 二噁英控制工艺的选择目前常用的二噁英去除工艺是采用活性炭喷射加袋式除尘器。袋式除尘器也对二噁英类有较好的去除效果。活性炭粉末喷入装置设置在除尘器前的管道上,干态活性炭以气动形式通过喷射风机喷射入除尘器前的管道中,通过在滤袋上和烟气的接触进行吸附去除重金属和二噁英类物质。对二噁英类物质的控制措施还包括以下几个方面:(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。研究表明,炉膛温度达到850时,烟气停留126、时间不低于2s,可确保二噁英的高温分解。(3)控制烟气进入除尘器入口的温度低于200。当进入除尘器的烟气温度为140160时,对二噁英类的去除率可达99以上。本报告推荐“活性炭喷射+布袋除尘”作为本项目的重金属及二噁英去除工艺。5.5.8 烟气净化工艺方案根据对烟气净化工艺各系统的比较,本报告优先推荐“SNCR旋转喷雾半干法(SDA)活性炭喷射干法喷射布袋除尘器”作为xxxx县生活垃圾焚烧发电工程的烟气净化工艺方案。以下说明均按照推荐方案:方案一(2300t/d炉排焚烧炉1N12纯冷凝汽轮发电机组,预留1300t/d炉排焚烧炉及1N6纯冷凝汽轮发电机组扩建位置)。第六章 工程设想6.1 总图运127、输工程6.1.1 设计依据(1)火力发电厂总图运输设计技术规定DL/T50322005(2)小型火力发电厂设计规范GB50049-2011(3)火力发电厂与变电所设计防火规范GB502292006(4)工业企业总平面设计规范 GB 50187-2012 (5)建筑设计防火规范GB50016-2014 (6)厂矿道路设计规范 GBJ 22-87(7)生活垃圾焚烧处理工程技术规范 CJJ90-2009(8)其它相关的国家及地方规范、条例、标准等(9)厂区地形图6.1.2 厂址概况项目厂址位于xxxx县经济开发区内。厂址位于开发区东北侧,接近杭州湾跨海大桥,向西距xxxx县城约12.3km,临近嘉兴128、联合污水处理厂,与规划中吉安造纸厂及xxxx污水处理厂接壤。该区域目前已形成环境产业区的雏形。厂址处场地平整,为三类工业用地。场地标高约为3m3.2m。厂址北侧及东侧为平地,规划中吉安污水地块;厂址南侧为规划中xxxx污水处理厂地块;厂址西侧为已建道路。6.1.3 总平面布置原则(1)在满足总体布局和主要生产厂房工艺流程的前提下,尽量做到功能分区明确、合理,管线主要通道宽度适当,各类管线布置便捷、合理。(2)合理确定竖向布置,节省建设工程量。(3)注重环境保护,充分利用自然条件,加强绿化,营造现代企业氛围。(4)严格执行国家现行的消防、卫生、安全等有关的技术规范。(5)因地制宜,合理布置,考虑129、今后扩建的方向和余地。6.1.4 总平面布置(1)本工程主要由以下建、构筑物组成:主厂房(含垃圾卸料大厅、垃圾池、焚烧锅炉间、除渣间、飞灰固化间、尾气净化处理间、引风机、汽机间、除氧间、电控楼、材料检修间、空压站、化水站、升压站等,主厂房为整体大包形式)、烟囱、高架桥、生产综合楼、传达室、综合水泵房、工业与消防水池、冷却塔、地磅房、点火油库、渗滤液处理站等。(2)总平面布置方案:厂址现状为平地,与场外道路基本持平。根据全厂总体规划、厂外物流及人流来向,同时结合厂区地形,厂外道路衔接,气象条件,垃圾焚烧发电厂的功能要求、地块形状等因素,最终确定了总平面布置方案。方案一:将厂区分为五个功能分区,主130、厂房区、水处理区、辅助生产区、厂前区、飞灰填埋区,方案布置如下:主厂房区:该分区包括主厂房、烟囱。主厂房区是垃圾焚烧厂的核心,应布置在与另外三个分区都能密切衔接的区域。现拟将其布置在厂区中部,考虑到垃圾车以及其他物料运输车辆来向,拟将主厂房卸料平台布置在厂区东侧,主厂房内卸料大厅、垃圾池、锅炉间、脱酸反应塔、布袋除尘器、引风机、烟囱由东往西布置。另外,考虑到电厂景观,拟将主厂房主立面朝向南侧布置,正对厂前区,同时也能直接展现在进厂参观人员面前。水处理区:该区包括综合水泵房、工业与消防水池、冷却塔、渗沥液处理站。考虑到厂区景观的美化已及工艺流程的合理性,综合水泵房、工业与消防水池、冷却塔、渗沥液131、处理站布置在主厂房东侧。辅助生产区:该区主要包括地磅、地磅房、高架桥、点火油库。高架桥布置在主厂房北侧;点火油库布置在主厂房东北角。厂前区:该区域包括宿舍及食堂、传达室及厂前绿化。布置于厂区南侧。飞灰填埋区:该区域设置于厂区西南侧。出入口:厂区西侧设置出入口2处,分别为物流及人流,与市政道路连通。方案一厂区总平面布置详见图纸N505W-L02。方案二:该方案中功能分区同方案一。方案布置如下:主厂房区:拟将主厂房区布置在厂区中部,其中卸料平台布置在北侧,烟囱布置在南侧,考虑到厂区主立面的展示,将汽机间一侧布置在西边。水处理区:其中渗沥液处理站布置在主厂房东侧,其余水处理区布置在主厂房区西南侧,靠132、近汽机间。辅助生产区:其中地磅及地磅房、高架桥布置在主厂房南侧,其余布置在主厂房东侧。厂前区:该区域布置在主厂房西北角,靠近厂外道路,同时便于与主厂房的联系。飞灰填埋区:该区域设置于厂区西南侧。方案二厂区总平面布置详见图纸N505W-L03。方案比选:方案一:该方案工艺流程顺畅,功能分区合理,环境景观优美,便于生产管理方案二:该方案工艺流程顺畅,环境景观优美,便于生产管理,但是在该方案中,水处理区布置相对分散,不如方案一集中。经比较,确定选择方案一,以下介绍以方案一为准。 厂区竖向布置厂区现有地形为平地。由于场地的自然高差较小,因此几乎没有产生土方量,仅需在建设期间对现有局部场地的标高进行微调133、即可。厂区所在区域50年一遇洪水位2.94米,拟定厂区标高3.50米,满足防洪要求。6.1.6 绿化布置绿化可以改善厂区内的小气候,降尘除噪,体现垃圾焚烧发电的绿色环保理念,因此,在符合规范要求的前提下,要充分植树栽草,美化环境,绿地率要达到30.00%,以树立良好的厂容厂貌。绿化布置设计采用“点、线、面”结合的手法,“点”是充分利用车间周围的零星空地种植草坪,在产生噪音和灰尘的地点适当种植滞尘、隔音的树种;“线”是道路两侧及围墙内侧栽种的行道树,结合当地的气候特点选择抗旱、常绿易成活的树种;“面”是利用空间较大的区域进行集中绿化。6.1.7 总图主要技术经济指标表6.1-1 总图主要技术经济134、指标表序号名 称单位数 量备 注1红线面积m263300(除飞灰填埋区外面积为46666)95亩,其中飞灰填埋区面积为25亩,未计入以下指标计算2建、构筑物占地面积m216333含预留建筑物用地3建筑系数%35.004道路及场地面积m263005道路系数%13.506绿化面积m2140007绿地率%30.008二次土方平整M3300006.1.8 交通运输(1)年运输量:本项目运入的大宗物料主要是垃圾、熟石灰、活性炭,运出的主要是渣,全部采用公路汽车运输方式。运入和运出的物料在厂区内都有相应的贮存设施,不需每天都运输。本项目建成后年运输量见表6.1-2。表6.1-2 物料年运输量表(单位:吨)135、序号内容垃圾熟石灰活性炭湿炉渣1运进21900052801922运出500003运输方式汽车汽车汽车汽车注:1、上述表中各项数值均按设计燃料的实际耗量计算。2、以上运输量尚未考虑实际运输过程中的运输不均匀系数和装载系数。(2)场内道路厂区内各个功能分区和主要建构筑物四周大部分设有环形通道,可以满足生产、运输和消防的需要。厂内道路系统同厂外道路系统相互衔接。厂区主干道路面宽度设为7.0m,其余道路路面宽度为4.0m。主要道路转弯半径为9m,其余取6m。栈桥及其交叉道路净空大于4.0m,满足消防要求。(3)运输组织厂区生产运输均采用汽车运输。垃圾车从物流出入口进入,经称量后通过垃圾运输通道及栈桥进136、入主厂房卸料平台,空车经原路返回出厂。灰渣车、飞灰罐车经厂外道路通过物流出入口进出厂区。其它辅助生产资料运输均通过物流出入口进厂,经厂内道路到达各车间。行政管理车辆、生活资料运输及人员通过人流出入口出入厂区。在行政管理区设置了行政用车停车场。消防车可经厂区人员办公出入口、物流出入口进出厂区,通过厂区内的环形通道到达到各车间、设施、场地。(4)运输设备本次设计不考虑配备运输汽车,货物运输全部委托当地运输部门承运,市场化操作。厂内设置地磅房以及电子汽车衡。6.2 垃圾接收、贮存及给料系统该系统流程是:垃圾运输车进厂时经检视、称重,再进入垃圾接收大厅将垃圾卸入垃圾池暂时贮存,垃圾吊车可供两台焚烧炉加137、料及对垃圾进行搬运、搅拌和倒垛。按顺序堆放到预定区域,以确保入炉垃圾组分均匀,燃烧稳定。系统主要包括以下设施:检视平台、地磅、洗车台、垃圾卸料大厅、垃圾自动倾卸门、垃圾池、垃圾吊车。生活垃圾由专用垃圾车运入本厂后,经地磅房汽车衡自动称重后进入主厂房卸料间。卸料间全封闭,在汽车进出卸料间的大门设风幕隔绝臭气,卸料大厅考虑水冲洗。本项目在厂内建设垃圾卸车间和垃圾库各1跨。垃圾卸车大厅跨度为21m、长74m、高7m,设有7个卸车门,在卸车大厅和吊车控制室均有红绿灯指示门开关状态。为使垃圾车司机能准确无误地把车对准垃圾门,将垃圾卸入垃圾池内而不使车翻入垃圾池,在每个垃圾门前设有白色斑马线标志,靠门处设138、车挡。垃圾库跨度为3.15m、长74m,其中垃圾池宽24m、长63m、深-5.00m。垃圾容重按0.4t/m3计算,垃圾池堆高如按12m考虑,可贮存垃圾约7200吨,是本期规模2x300t/d垃圾焚烧炉设计工况约12天的垃圾处理量,是远期2x300t/d+1x300t/d垃圾焚烧炉设计工况约8天的垃圾处理量;垃圾坑如按斜堆高至22m考虑,可贮存垃圾约11700吨,是本期规模2x300t/d垃圾焚烧炉设计工况约19.5天的垃圾处理量,是远期3x300t/d垃圾焚烧炉设计工况约13天的垃圾处理量。垃圾库内设置起重量为12.5t的垃圾抓斗起重机2台,用于给垃圾给料系统加料和整理垃圾。在靠锅炉的一侧设139、置炉前垃圾给料点, 1台焚烧炉设1个给料点。垃圾抓斗起重机是生活垃圾焚烧厂垃圾供料系统的关键设备。垃圾吊车位于垃圾池的上方,主要承担垃圾的投料、搬运、搅拌、取物和称量工作。吊机配备自动称量系统,可记录进入每台焚烧炉的垃圾量。垃圾抓斗起重机的上方屋架下设电动葫芦,可方便设备检修。垃圾受料斗位于垃圾给料平台上,其上方设置电视监视器,操作人员可在操作室内清楚地看到料斗中垃圾的料位,以便及时加料。垃圾库采用具有良好的防渗漏钢筋混凝土结构,坑底做成斜坡向一侧倾斜,以便垃圾中的渗滤液向一侧汇集到渗滤液收集池,垃圾坑端头设有收集池,渗滤液进入专用处理系统处理,处理后的污水全部回用。将垃圾库用风管与锅炉鼓风机140、吸风口连接,使垃圾系统形成一定负压,防止垃圾库臭气外泄。受料斗上方和库内顶部设摄像头,以便垃圾抓斗起重机控制室内控制人员能随时了解库中的垃圾存放和给料情况。6.3 垃圾焚烧系统焚烧系统主要设施有:垃圾进料系统、垃圾焚烧系统、灰渣处理系统、燃烧空气系统、启动点火与辅助燃烧系统及其他辅助系统。本项目按机组日运行24小时,年最运行时间按8000小时计算,垃圾焚烧处理量见表6.3-1:表6.3-1 垃圾焚烧处理量表机组容量小时入炉量(t/h)日入炉量(t/d)年入炉量(t/a)年入厂量(t/a)2300t/d垃圾焚烧炉256002000002190006.3.1 垃圾进料系统本系统用于将抓吊投入的垃圾141、顺畅、连续和安全地输送到炉排,垃圾接受料斗能防冲撞、耐腐蚀及耐磨损,具有破桥装置和推料器。系统由下列设备和子系统构成:垃圾料斗、料斗门兼破桥装置、垃圾溜管、推料器、连接膨胀节、料位计、冷却系统。料斗内的垃圾经设置在底部的垃圾溜管送到推料器上。在设计上充分注意了避免垃圾料斗和溜管架桥现象的发生,使供料保持顺畅。万一发生架桥,可由料斗出口的破桥装置破桥。该破桥装置兼有料斗门的作用,停炉时可以隔断炉膛与垃圾坑。垃圾推料器重复往复运动,连续、顺畅且稳定地向炉排供料。推料器的运动速率由液压缸控制。6.3.2 垃圾焚烧系统(1)炉排焚烧炉是垃圾焚烧厂极其重要的核心设备,它决定着整个垃圾焚烧厂的工艺路线与工142、程造价,为了长期、稳定、可靠的运行,从长远考虑,本工程应选用技术成熟可靠的炉排炉焚烧方式。炉排面由独立的多个炉瓦连接而成,炉排片上下重叠,一排固定,另一排运动,通过调整驱动机构,使炉排片交替运动,从而使垃圾得到充分的搅拌和翻滚,达到完全燃烧的目的,垃圾通过自身重力和炉排的推动力向前前进,直至排入渣斗。炉排分为干燥段、燃烧段和燃烬段三部分,燃烧空气从炉排下方通过炉排之间的空隙进入炉膛内,起到助燃和清洁炉排的作用。根据垃圾低位热值设计参数以及焚烧炉的技术特点,本可研报告将本项目焚烧炉的相关设计参数确定为表6.3-2。表6.3-2 焚烧炉设计参数表(单炉)序号设计内容设计参数1处理能力设计处理能力1143、2.5吨/小时(MCR)最大处理能力15吨/小时(120%)2设计垃圾低位热值6698kJ/kg(1600kcal/kg)3垃圾低位热值适应范围4187kJ/kg8365kJ/kg(10002000 kcal/kg)4炉排型式列动往复式机械炉排5运行负荷范围601206年运行小时8,000小时7焚烧炉数量2台8炉渣热灼减率3%9焚烧烟气温度850(停留时间2秒)相关性能保证参数见表6.3-3。表6.3-3 焚烧炉性能保证值表项 目保证值单位数 据在所有工况下系统年运行时间不少于小时8000垃圾处理服务协议中规定的垃圾,在MCR工况下长期运行的处理量(每台)t/h12.5短期超负荷运行时的处理量144、(每24小时允许超负荷运行2小时)t/h15额定处理量时,不添加辅助燃料可稳定燃烧,保持炉膛烟气温度850以上,烟气停留时间2s,能适应的垃圾的低位热值kJ/kg4600当焚烧规定的垃圾和额定量时,炉膛出口的烟气温度不低于850烟气在850以上温度下停留时间不少于秒2炉渣热灼减率%3炉渣有机质含量%0.1(2)出渣机焚烧炉内燃烬的灰渣最终由出渣机(见图6.3-2)推到炉外,其特点如下:图6.3-1 出渣机示意图l 由于采用水封结构具有完好的气密性,可保持炉膛负压。l 可有效除去残留的污水,使得灰渣含水量仅1525%。因此,灰坑里的灰渣几乎没有渗漏的水分。l 出渣机推杆的所有滑动面都采用耐磨钢衬145、,所以寿命很长。l 出渣机内水温将保持在60以下。6.3.3 启动点火与辅助燃烧系统每台焚烧炉设有起动点火燃烧器和辅助燃烧器。本项目拟采用0#轻柴油作为点火及辅助燃烧燃料。(1)点火燃烧器焚烧炉点火时炉内在无垃圾状态下,使用燃烧器使炉膛内焚烧温度缓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短,故助燃燃烧器应进行阶段性地温度调整以防温度的急剧变化。本装置由点火燃烧器本体、点火装置,控制装置和安全装置构成。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化,并使燃烧炉排上残留的未燃物完全燃烧。(2)辅助燃146、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,当炉膛内烟气达不到850停留2s工况时,根据焚烧炉内测温装置的反馈信息,将轻柴油送至燃烧器,辅助燃烧。6.3.4 焚烧炉液压传动系统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、容易检修和安全检查的基础上,把油缸、电机、油压泵、各控制阀等的构成部件集中到了共同平台上。把各控制阀集中在集合管柜上,力求减小管道的数量来达到防止接管处的油漏现象。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口。结构上更容易确认调压工作的执行情147、况,便于调压工作。油缸的油量机、液压油的温度计和压力表的操作在同一个地方就可以全部完成。焚烧炉油压驱动装置的电气控制部件的电线集中在中央集束柜里,充分考虑了与外线接入工作方便性。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。6.3.5 燃烧空气系统空气系统由一次风机、二次风机、一次空气预热器及风管组成。在燃烧过程中,空气起着非常重要的作用,它提供燃烧所需要的氧气,使垃圾能充分燃烧,并根据垃圾性质的变化调节用量,使焚烧正常运行,烟气充分混合,使炉排及炉墙得到冷却。本焚烧炉的燃烧空气分为一次风系统和二次风系统。燃烧用一次风从垃圾贮坑上方引入一次风机,风量可独立调节。以保证垃148、圾贮坑处于微负压状态,使坑内的臭气不会外泄。由于垃圾车的倾卸及吊车的频繁作业,造成垃圾贮坑内粉尘较多且湿度较大,因此在鼓风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。一次风从垃圾贮坑内抽取,经过一次风蒸汽式预热器后由炉排底部引入,中央控制系统可以通过炉排底部的调节阀对各个区域的送风量进行单独控制。一次风同时具有冷却炉排和干燥垃圾的作用。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,二次风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149、随负荷的变化加以调节。此外,在焚烧厂房和渣坑内设置通风机,保证其空气流通。为了保证高水分、低热值的垃圾充分燃烧,加速垃圾干燥过程,一般燃烧空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,为了减少不必要的热量损失,一般采用两级加热,本工程采用汽轮机抽汽及主蒸汽为加热汽源,用于将一次风加热到220。此外,当入炉垃圾热热值较低时(6000kJ/kg及以下时),开启直接式空气预热器,点燃轻柴油加热一次风,将进入设备的热风再次加热,使出口温度(即一次风温)最高可加热至300,保证锅炉稳燃。6.4 余热锅炉系统6.4.1 概述余热锅炉是有效回收高温烟气热能、获取一定经济效益的150、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。6.4.2 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151、可以容易地到达所有人孔及检修门以便进入所有的主要设备。1 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,即便是低热值的垃圾。垃圾的可燃成分在炉膛的燃烧室内与二次风进行充分的混合,随后通道为气密性的膜式壁结构,其表面覆盖有防腐蚀耐磨损的SiC 耐火浇注层,从炉膛出来的垃圾中残留的可燃成分可实现完全的燃烧。炉膛后面为三个垂直烟道,在这里热量主要通过辐射152、方式传送。这些通道四周由气密性的膜式壁构成,均为蒸发受热面。在锅炉的第四通道,设置了蒸发器管束,过热器管束以及省煤器管束。过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高温腐蚀。过热器以及省煤器的管束均采用了有效的清灰装置进行清扫。2 锅炉汽水侧流程经过给水调节阀后,锅炉的给水/蒸汽将通过以下锅炉受热面:(1) 省煤器(2) 汽包(3) 蒸发受热面(4) 过热器省煤器设计为连续回路的光管式结构,锅炉的给水以烟气的逆流方向流经省煤器,给水从省煤器集箱的出口经连接管流入锅炉汽包。省煤器的集箱均可进行疏水及排气。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153、系统。蒸发系统包括炉膛的上部水冷壁、前三个垂直通道的水冷壁、凝渣管、蒸发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时也能保证水循环的安全。汽水混合物在汽包内通过分离后,饱和蒸汽从汽包顶部导入饱和蒸汽出口集箱,随后流经连接管进入过热器,最终通过过热器进入主蒸汽管道。锅炉装有各种监督、控制装置,如各种水位表、平衡容器、紧急放水管、加药管、连续排污管等。在锅筒和过热器出口集箱上各设有一台弹簧式安全阀。过热蒸汽各段测点上均设有热电偶插座。在锅炉各高点和最低点均设有放空阀和排污疏水阀。为了监督给水、炉水、蒸汽154、品质,装设了给水、炉水、饱和蒸汽和过热蒸汽取样器。6.4.3 余热锅炉结构(1)带有减温器的过热器过热器主要利用烟气的高温加热锅筒输出的饱和蒸汽,以达到蒸汽所需的过热度,提高汽轮机的效率。在电厂过热器通常设置于辐射区内,吸收高温烟气的辐射及对流热量,对于垃圾焚烧炉,为防止过热器管材暴露在温度较高的环境下,造成高温腐蚀,通常将过热器设置在对流区中。余热锅炉由三级过热器组成,过热器中部有两个减温器,用减温水来调节蒸汽出口温度。喷水减温器由一个内管及外壳构成,采用焊接结构,包括焊接的头部和喷嘴。由于烟气中含有大量颗粒状污染物和腐蚀性气体,对于过热器等会产生腐蚀作用,严重的会使过热器管壁迅速减薄,强度155、减低,最终导致爆管,而这种腐蚀,往往是大面积的,检查也比较困难,更换恢复的工作量很大,因此,应采取以下措施避免高温腐蚀:l 合理组织和控制燃烧工况,使燃烧产生的烟气均匀、炉膛出口温度波动平稳。l 过热器前设置蒸发受热面吸收热量,将烟气温度降至650以下再进入过热器,避免飞灰熔融粘连在过热器上。l 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触,避免高温蒸汽和高温烟气接触。l 控制烟气在过热器区域的流速,使其不超过4.5m/s,降低对管壁的冲刷作用。l 高温段过热器采用抗高温腐蚀的钢材。l 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156、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。(3)省煤器省煤器位于余热锅炉尾部,利用烟气余热加热给水,以降低157、烟气温度,回收热量,提高锅炉效率。由于采用为非沸腾省煤器,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)。由于省煤器余热回收系统的采用,降低了烟气的排烟温度,在增加燃烧效率的同时,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,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,单台锅炉设置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158、溶液时,另一台加药、溶解、搅拌。(5)锅炉排污系统本项目2台余热锅炉排污系统设1 台连续排污扩容器和1台定期排污扩容器,单台炉连续排污量为520 kg/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。6.4.4 余热锅炉设计参数余热锅炉的设计参数见表7.4-2:表7.4-2 余热锅炉的设计参数表序号设计内容设计参数1蒸汽温度4052蒸汽压力4.0MPa(G)3额定蒸发量26t/h( LHV=6900kJ/kg)4锅炉排烟温度1902105给水温度1306锅炉效率80%6.5 锅炉及主要辅助设备一览表6.5.1 焚烧炉及余热锅炉159、根据前述,本工程主要设备-垃圾焚烧锅炉选用炉排焚烧炉配套余热锅炉,每条焚烧线配置1台炉排焚烧炉及1台余热锅炉,本项目新建2条焚烧线。焚烧炉及余热锅炉主要参数如下:表6.5-1 焚烧炉及余热锅炉参数一览表序号设备数量项目单位主要参数1焚烧炉2台型式机械炉排焚烧炉单台处理量t/h25.0焚烧炉炉渣热灼减率%32余热锅炉2台蒸汽温度405蒸汽压力MPa(G)4.0最大连续蒸发量t/h28.6锅炉排烟温度190210给水温度130锅炉出口排烟量Nm3/h561006.5.2 主要辅机设备每台垃圾焚烧炉配有1台一次风机、1台二次风机及1台引风机。表6.5-2 主要辅机设备参数一览表序号设备数量项目单位主160、要参数1一次风机(变频调速)2台风量Nm3/h57000风压Pa8000配套电机功率kW1852二次风机(变频调速)2台风量Nm3/h13500风压Pa6000配套电机功率kW453引风机(变频调速)2台风量Nm3/h125000风压Pa6600介质温度150配套电机功率kW2804烟气净化系统2套工艺方案SNCR旋转喷雾半干法(SDA)活性炭喷射干法喷射布袋除尘器阻力损失Pa3500出口烟气温度1505烟囱1座型式双内筒集束烟囱内筒高度m80内筒出口内径m1.66.6 烟气净化系统6.6.1 概述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(HCl、HF、SO2、NOx等)、重金161、属(Hg、Pb、Cr等)和有机剧毒性污染物(二噁英、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,必须采取严格的措施,利用烟气净化系统控制垃圾焚烧烟气的排放。垃圾焚烧余热锅炉出口烟气(温度190210)从半干式反应塔的上部进入半干式反应塔,与布置在塔顶的旋转雾化器喷出的Ca(OH)2雾滴充分接触,反应生成粉末状钙盐,达到降温和脱除烟气中有害气体SO2、HCl及吸附其他有害成分的目的。活性炭和Ca(OH)2粉末从各自的储仓经定量装置直接送入半干式脱酸反应塔的烟气出口管道,吸附烟气中的二噁英和重金属等有害物质,并进一步进行脱酸反应。含Ca(OH)2粉、活性炭及烟尘的烟气进入布袋除尘162、器,由于布袋除尘器的滤袋表面附着未反应的活性炭和Ca(OH)2粉末,活性炭可继续去除二噁英与重金属,Ca(OH)2粉末与烟气中的残余有害气体SO2、HCl反应。布袋除尘器对微小粒状物有良好的捕集效果,对脱酸过程产生的干燥盐类产品和活性炭粉体有较高的脱除效率。布袋除尘器收集下来的粉尘经输送机输送到灰仓。布袋除尘器出口的烟气通过引风机经80m高的烟囱排入大气。在引风机出口合适的位置设有烟气在线监测的测点,在线监测(1)烟气流量、(2)烟气温度、(3)烟气压力、(4)烟气湿度、(5)烟气含氧量、(6)CO浓度、(7)烟尘浓度、(8)HCl浓度、(9)HF浓度、(10)SO2浓度、(11)NOx浓度、163、(12)CO2浓度。设立远程数据接口,接受环保监测部门24h的随机监测。该方案烟气净化工艺主要包括以下系统:(1)SNCR脱氮系统。(2)半干式反应塔。(3)石灰储存及石灰浆制备系统。(4)Ca(OH)2储存及喷射系统。(5)活性炭储存及喷射系统。(6)袋式除尘器系统(包括除尘器预加热系统)。6.6.2 石灰浆制备与喷射系统石灰浆制备系统由储料仓、仓顶除尘器、定量给料机、配浆槽、供浆槽、浆液泵等组成。该系统主要作用是完成脱酸所需氢氧化钙及石灰浆液的储存、制备及输运等功能。氢氧化钙或氧化钙粉末(粒径90m,纯度大于90%)从厂外运来,并通过槽车的气力输送至石灰储料仓,储料仓容积设计须保证3条焚烧164、线在MCR条件下运行7天所需的消石灰消耗量。为防止石灰输送过程中到处飞扬,储料仓顶设有除尘器收集粉尘。石灰仓出口设有流化板确保卸料的顺畅,储仓内的氢氧化钙粉末通过螺旋给料机供粉给制浆槽,在配浆池中加定量水消化配制成石灰乳液;符合浓度要求的Ca(OH)2浆液自流到供浆池,再由浆液泵送至反应塔的喷雾系统。石灰浆液浓度设计为15%,浆液管内输送速度大于1.5m/s,这种设计可以有效避免浆液管内石灰浆沉积堵塞现象的发生。系统设计中对供浆管设有自动冲洗系统,系统停机前,自动用清水将剩余石灰乳液冲洗出管道。本系统由下列主要设备及附件组成:石灰仓、石灰浆制备罐、供浆罐、石灰浆液泵、浆液管路、计量系统。6.6165、.3 半干法脱酸系统 该系统主体设备为脱酸塔,是该烟气治理系统中主要的设备之一。焚烧炉出口含酸性气体的烟气进入脱酸塔进行脱酸处理,同时降温(出口温度约为155,根据烟气出脱酸塔的温度自动调节冷却水的补给量)。由制浆系统输送过来的石灰浆液通过塔顶的旋转雾化喷头进行雾化,石灰浆液被雾化成粒径3050m左右的雾滴,这些细小的雾滴与酸性气体充分接触,在一系列的化学反应后去除烟气中绝大多数的酸性气体,烟气停留时间为20秒。反应过程中,雾滴吸收烟气中的热量不断蒸发水分,结合脱酸塔独特设计,塔内的高温烟气使得浆液雾滴在下降的过程中得到干燥,并在到达塔底前将水分充分蒸发,形成固体反应物从塔底排出。石灰浆的消耗166、,根据系统出口排放的酸含量来定,并实现自动控制,当系统出口酸含量增加(或减少)时,系统自动调整薄膜阀,相应增加(或减少)投入的石灰,来实现经济运行。另外提高石灰浆液与烟气的混合效果,有利于提高石灰的利用率,从而降低石灰的消耗量。本系统由下列主要设备及附件组成:脱酸塔、旋转喷雾器、水系统、清洗系统。6.6.4 活性碳贮存及喷射系统由于垃圾焚烧过程中会有二噁英的产生与排放,因此为了更好地去除重金属及二噁英,通过在进除尘器前的烟气管道内喷入活性炭,用活性炭吸附重金属及二噁英,保证重金属及二噁英的排放浓度达到排放标准。由于活性炭具有极大的比表面积,因此只要活性炭与烟气混合均匀且达到足够的接触时间就可以167、达到要求的净化效率。活性炭喷入烟道后,即在烟道内开始吸附二噁英、Hg等重金属污染物,但并没有达到饱和,随后与烟气一起进入袋式除尘器中吸附在滤袋表面上,与通过滤袋表面的烟气充分接触,最终达到去除烟气中重金属及二噁英的目的。活性炭储存在活性炭仓中,活性炭仓的容量设计须保证3条焚烧线在MCR条件下运行7天所需的活性炭消耗量。通过活性炭给料机用罗茨风机通过输送管道输送到反应塔出口的烟道中,以去除烟气中的二噁英和重金属。 本系统由下列主要设备及附件组成: 活性炭料仓 、料仓斗破拱装置 、定量给料螺旋 、活性炭给料罗茨风机 。6.6.5 消石灰粉贮存及喷射(干法脱酸)系统此系统具有以下两个功能:预喷涂以及168、干法脱硫。每个出口均设有电机驱动定量给料阀及堵塞报警装置,可以独立供料,由定量给料阀控制干石灰的添加量,经文丘里喷射器喷入反应塔出口管道。从喷射风机来的空气将氢氢氧化钙给料装置排出的氢氢氧化钙喷入脱酸塔和布袋除尘器间的烟道中,与烟气中的酸性气体 SO2,HCl 等进行反应。与氢氢氧化钙反应后的烟气带着飞灰和各种粉尘进入布袋除尘器。该系统的主要用途在于:(1)在焚烧炉启停炉期间,由于锅炉排烟温度低,半干法脱酸系统无法正常投运,此时可以启动干粉喷射系统,达到脱酸的目的,防止高浓度酸性气体对布袋除尘器造成腐蚀;(2)新布袋装好后需用石灰粉对布袋进行预喷涂,该系统的增设使预喷涂工作变得简单高效;(3)169、在旋转喷雾器维护期间,焚烧炉排烟直接进入布袋除尘器则很容易对除尘器造成损伤,而启动干粉喷射系统,既可以使烟气达标排放又避免高浓度酸性气体对布袋除尘器造成腐蚀。 本系统由下列主要设备及附件组成:消石灰粉仓、定量给料阀、石灰粉喷射风机。 6.6.6 袋式除尘器系统袋式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,并促使烟气中未反应酸性物质与消石灰粉末进一步反应,使烟气达到排放要求。 袋式除尘器包括下列设备:灰斗、布袋、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。每台袋170、式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,能保持袋式除尘器正常工作。也就是说,当袋式除尘器在运行时,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。 袋式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证袋式除尘器的密封性能。 为了达到良好均匀的烟气分布,预先考虑在烟道内部配备烟气均流装置。 为了防止酸和/或水的凝结,袋式除尘器将171、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袋式除尘器、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。袋式除尘器的料斗采用电伴热。 布袋除尘器的滤料耐温高于省煤器出口烟气的最高温度,即使省煤器出来的烟气温度未下降,也不会对布袋除尘器的滤料造成损坏。除尘器灰斗安装电伴热,以确保其温度不低于140。在低温启动时,在导入烟气(温度在140以上)之前必须将灰斗预热到至少140。 在启动和短期停止期间,在布袋除尘器上游烟道上喷入消石灰粉末,以用于在布袋除尘器滤袋需要保护时加入到滤袋的迎灰表面上去。 调试期间料斗必须干燥172、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,当袋式除尘器运行时,可以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。 袋式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。 袋式除尘器能否达到预期的除尘效果,关键是袋式除尘设备上所选用的滤料品质。目前173、,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“深层过滤”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174、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。因此也就不难理解什么才是品质优良的滤料。即: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。薄膜滤料就是这样一种过滤介质,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;由于薄膜本身具有不粘尘、憎水和化学性能稳定,因此清灰性175、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。如果选用普通滤料,则由于深层过滤所形成的“初始粉尘层”不可能清除干净,也就无法被“新鲜”的吸附材料不断补充,“两次吸附反应”的效果会变得几乎没有。因此,本项目的袋式除尘器的滤料拟选用该薄膜滤料,滤袋材质为PTFEPTFE覆膜。滤袋材质为进口玻纤GORE-TEX薄膜/Superflex的覆膜滤袋。本系统由下列主要设备及附件组成: 除尘器滤袋、除尘器袋笼、脉冲清灰系176、统、除尘器花板、安防装置。6.6.7 SNCR系统 焚烧炉通过遵循3T+E的燃烧控制基本原则就能够把NOx的排放浓度抑制在350mg/Nm3以下,但为了确保NOx排放达标,本项目设置了一套选择性非催化还原(SNCR)脱氮系统,保证NOx排放达到200mg/Nm3以下。通过把还原NOx的还原剂氨水喷入到焚烧炉内8001000的高温部分,和NOx反应生成为无害的氮气(N2)。本系统主要由下列主要设备及附件组成:氨水溶液储存罐 、氨水溶液供应泵 、稀释水供应泵 、氨水溶液管线搅拌器 、氨水溶液喷射喷嘴 、管道、阀类及仪表类 、氨水溶液控制柜 、SNCR脱硝系统所需的平台、扶梯、栏杆等、SNCR脱硝系177、统中所需的管道、阀门、法兰、垫片、螺栓、螺母、地脚螺栓、仪表、电缆以及其它配件等、电气和控制柜、保温材料及其外护板。6.6.8 引风机系统 从带式除尘器出来的烟气通过引风机经烟囱排至大气。引风机采用变频调速控制以及挡板开口控制,使炉膛内保持一定的负压,确保焚烧及烟气净化系统正常稳定运行。每一条烟气净化线配一台引风机。引风机选型时,风机的最大风量满足MCR工况下风量的130%。 本系统主要由下列主要设备组成:引风机和电动机 、变频控制盘(含变压器)、吸入挡板及驱动装置 、配件。 6.6.9 烟气在线监测系统 在引风机出口烟囱的合适位置设有烟气在线监测的测点,在线监测(1)烟气流量、(2)烟气温度178、(3)烟气压力、(4)烟气湿度、(5)烟气含氧量、(6)CO浓度、(7)烟尘浓度、(8)HCl浓度、(9)HF浓度、(10)SOx浓度、(11)NOx浓度、(12)CO2浓度。设立远程数据接口,接受环保监测部门24小时的随机监测。本监测系统实现自动控制,确保达标排放。6.6.10 烟气净化系统主要辅机设备表6.6-1 烟气净化系统主要辅机设备参数一览表(2条焚烧线)序号系统设备数量(台/套)主要参数1石灰浆制备与喷射系统石灰料仓1料仓容积:220m3材料:Q235石灰定量给料装置1型式:螺旋给料机输送能力(每个供料口):6.0m3/h电动机功率2.5kW材质:碳钢2半干法脱酸系统旋转喷雾器2179、雾化液滴直径:3050m脱酸塔2材料:Q235烟气进/出口温度:230/150阻力损失:1200Pa脱酸塔内烟气停留反应时间:20s3活性炭喷射系统活性炭料仓1料仓容积:15m3材料:Q235配仓壁震动器活性炭定量给料装置1型式:盘式给料机输送能力(每个供料口):40L/h电动机功率:0.5kW主要部分材质:碳钢搅拌机:1.8kW活性炭喷射风机3型式:罗茨风机(与消石灰喷射系统共用)4干法脱酸系统消石灰定量给料装置2型式:盘式给料机输送能力(每个供料口):4.0m3/h电动机功率:3.5kW主要部分材质:碳钢石灰粉喷射风机3型式:罗茨风机单台出力:2000Nm3/h功率:3kW5袋式除尘器系统180、布袋除尘器2每座袋式除尘器8仓室处理烟气量:715000 Nm3/h压力损失:1500Pa入口烟气温度:155过滤面积:2400m2灰斗数量:8个除尘效率:99.8%6.7 除渣系统6.7.1 焚烧炉排渣量除渣系统的设计从锅炉炉底的液压驱动水浴式除渣机排渣口开始,冷却后卸入渣坑暂存,然后外运厂外进行资源综合利用,主要是给附近砖厂提供原料。根据本项目实际情况,按焚烧炉在额定工况下日运行24h,年运行8000h计算,本项目排渣量(按湿渣量计)如表6.7-1。表6.7-1 锅炉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)1300t/d垃圾焚烧炉排炉3.1275250002181、300t/d垃圾焚烧炉排炉6.25150500006.7.2 除渣系统本项目在锅炉间内设渣坑,长宽度锅炉燃料焚烧后的残留物,一部分随烟气飞出炉膛收集在布袋除尘器灰斗中;一部分是大尺寸或较重的不可燃物质即炉渣,沉积在炉膛底部,必须及时地将它们排出炉膛。本期工程2台300t/d炉排垃圾焚烧炉,每台炉带有1台液压驱动水浴式除渣机,炉渣经除渣机冷却后卸入渣沟贮存。本项目在锅炉间内设有1条渣沟,宽5m,4.5深,长30m,可存炉渣约675t,相对于本期项目2300t/d垃圾焚烧炉4.5d的排渣量。渣坑上方设置2台5t渣吊,炉渣采用渣吊抓取,并装车外运。6.8 飞灰处理系统6.8.1 飞灰处理标准垃圾焚烧182、产生的飞灰因其含有较高浸出浓度的重金属等危险废弃物,必须按危险固体废物处置要求,执行危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别(GB5085.3-2007)和生活垃圾填埋场污染控制标准(GB 16889-2008),经过固化/稳定化处理后,满足下列条件,输送至飞灰填埋区进行填埋。安全填埋条件为:(1)含水率小于30%;(2)二噁英含量低于3 g-TEQ/kg;(3)按照固体废物 浸出毒性浸出方法 醋酸缓冲溶液法(HJ/T 300-2007)制备的浸出液中危害成分浓度低于表6.8-1规定的限值。表6.8-1浸出液污染物浓度限值序号污染物项目浓度限值 (mg/l)序号 污染物项目 浓度限值(mg/l)1 汞 183、0.05 7 钡 25 2 铜 40 8 镍 0.5 3 锌 100 9 砷 0.3 4 铅 0.25 10 总铬 4.5 5 镉 0.15 11 六价铬 1.5 6 铍 0.02 12 硒 0.1 6.8.2 飞灰产生量根据本项目实际情况,按焚烧炉在额定工况下日运行24h,年运行8000h计算,本项目飞灰产生量如表6.8-2。表6.8-2 飞灰产生量表机组容量小时排灰量(t/h)日排灰量(t/d)年排灰量(t/a)1300t/d垃圾焚烧炉排炉0.375930002300t/d垃圾焚烧炉排炉0.751860006.8.3 飞灰稳定化处理系统本项目烟气中夹带的飞灰和烟气处理中的反应物经过尾部脱硫184、装置时被分离下来,用埋刮板输送机和斗式提升机输送到设置在厂内的灰库中暂存。机械输灰系统2条线布置,1用1备,单条线输送能力为5t/h。本项目在飞灰处理区域设置1座灰库,每座灰库直径5m,有效容积150m3,共可贮存飞灰约120t,对本期2x300t/d垃圾焚烧炉可储存约6.7天。灰库设有干灰散装机用于紧急排灰用,并设置脉冲式布袋除尘器、真空/压力释放阀等附属设备,以及设气化系统以保证卸灰顺畅。在灰库旁边设置飞灰稳定化处理设施,包括水箱、螯合剂配置箱、螯合剂称量罐和混合搅拌机。飞灰稳定化处理采用飞灰加螯合剂和水进行稳定化处理方法,对垃圾焚烧飞灰进行稳定化处置。螯合剂的配制:采购来的粉料袋装螯合剂185、,定量投入螯合剂配制箱,根据螯合剂的配比要求,定量加入工业水溶解稀释至设定浓度;螯合剂的配制按配制罐设计容积定量周期性配制,一个配制周期完成后,配制好的螯合剂溶液全部转移至螯合剂中间储罐。飞灰与螯合剂和水定量配比,输送至双轴混炼机进行稳定化处理,双轴混炼机处理能力为10t/h。稳定化后的飞灰成品采用人工装袋并转移到集中堆放养护场地,检测合格后进行填埋。6.8.4 飞灰填埋本项目稳定化处理后飞灰,采用车辆运输至厂区南侧的飞灰填埋区。本期工程年排飞灰量约为6000t/a,固化增重后为6900t/a,密度1.3t/m3。远期工程年排飞灰量约为9000t/a,固化增重后为10350t/a。考虑本期工程186、10年飞灰量、远期工程10年飞灰量,总所需飞灰堆场容积约为13.3万m3。飞灰填埋区具体做法详见6.17.6章节。6.9 汽轮发电系统6.9.1 概述本项目汽轮发电机组配置方案为:本期设置1台12MW中压凝汽式汽轮发电机组,同时根据垃圾焚烧锅炉及汽轮发电机组的配置情况相应确定热力系统相关的辅机系统。远期预留1台6W中压凝汽式汽轮发电机组。6.9.2 主机参数(1)凝汽式汽轮机型 号 N12-3.82数 量 1台额定功率 12MW额定转速 3000 r/min额定进汽压力 3.82 MPa(a)额定进汽温度 405 额定排汽压力 0.0052MPa(a)额定进汽量52t/h(2)汽轮发电机型 号187、 QFW-12-2A数 量 1台额定功率 12MW额定转速 3000r/min功率因数 0.8出线电压 10500V6.9.3 原则性热力系统本期工程建设规模为2炉1机,热力系统图详见图N505W-R01。(1)主蒸汽系统主蒸汽采用集中母管制,在适当位置加装隔离阀,以便于检修、运行和扩建。锅炉、汽机及减温减压器进口均设有流量测量装置,以便对锅炉和汽机进行考核。(2)给水系统本期工程设置3台锅炉电动变频给水泵(2用1备),在给水泵出口设给水再循环管道,以保证给水泵在低负荷时的正常运行。高压给水经给水操作台调节后进入锅炉省煤器,进省煤器的高压给水温度为130。(3)除氧器系统设置1台出力为60t/188、h的除氧器,工作压力为0.27MPa(a),给水箱有效容积25m3。除氧加热蒸汽来自汽机抽汽,进除氧器前设置电动调节阀,以保证除氧器的工作压力。(4)凝结水系统蒸汽在汽轮机中膨胀做功后,排入凝汽器,乏汽在凝汽器中凝结成水,然后由凝结水泵加压,经汽封加热器后,进入低加换热,经过调节阀组进入除氧器。除氧器水箱水位由该调节阀组控制。本期工程设置2台凝结水泵(1用1备),以保证系统的可靠运行。为了使凝结水泵在热井低水位时仍能正常运行,在汽封加热器后凝结水管道上接出一路凝结水再循环管道至凝汽器,并设置一组调节阀,保证在小流量时泵的安全性。(5)补充水系统本期项目设置1只除盐水箱,来自化学水处理间的除盐水189、接入除盐水箱,经过调节阀组进入凝汽器,凝汽器热井的水位由该调节阀控制。(6)循环冷却水系统循环冷却水两进两出分别冷却凝汽器、冷油器、水环真空泵和空冷器。为保证冷油器和空冷器的清洁,在冷油器和空冷器的进口处分别设置滤水器。此外,从厂区进水母管引一路管道,经电动给水泵后接至厂区回水母管。(7)疏、放水系统本期工程设置1只20m3疏水箱、1只1.5m3疏水扩容器和2台电动疏水泵。主厂房的热力管道和除氧器的溢放水均排入疏水扩容器,疏水扩容器的疏水排入疏水箱,疏水箱内经检验合格的水经疏水泵打入除氧器回收使用。本期工程设置1台连续排污扩容器和1台定期排污扩容器。(8)抽真空系统本期工程设置2台水环真空泵(190、1用1备)。凝汽器中的空气自每个抽气口由水环真空泵抽出,是凝汽器保持一定的真空度。5.9.4 热力系统主要辅助设备(1)中压除氧器及除氧水箱1台出力60 t/h压力0.27 MPa(a)温度130除氧水箱有效容积25 m3(2)电动给水泵3台型号ZDG32808流量32 m3/h扬程640 mH2O转速2950 r/min电机功率150 kW电机电压380V(3)低压加热器1台加热面积50 m2(4)连续排污扩容器1台型号LP-1.5有效容积1.5 m3(5)慢速桥式起重机1台起重量25/5 t跨度15.5 m起升高度16.5m6.9.5 汽机间及除氧跨布置汽机房、除氧间单独布置。汽机间跨距2191、4 m,长度为6个柱距,总长36m。汽机间运转层标高7.00m,轨顶标高和屋架下弦分别14.20m和17.00 m。汽机间设置25/5 t慢速双钩桥式起重机1台,以便机组的安装、检修等。汽轮发电机组为小岛式双层纵向布置。运转层布置汽轮发电机组,机组中心线距A排柱轴线距离为9.0 m。底层布置水环真空泵、电动锅炉给水泵、凝汽器、空冷器、冷油器和油泵等。机头平台下设标高为3.20m,布置油箱、低加和汽封加热器等设备。汽机间室外A排柱侧设有地下事故油箱。除氧间跨度为6.0m,长度与汽机间相同。除氧间共分4层,底层有高低压配电室,并布置疏水箱、疏水泵和疏水扩容器;4.2层为电缆、管道夹层;7.0m层为192、运转层;14.50m层为除氧层,布置有除氧器和连续排污扩容器。汽机间与锅炉间在底层、运转层均设有联系通道。主厂房布置详见图N505W-R05R10。6.10 电气系统6.10.1 概述本期工程建设规模为2300t/d垃圾焚烧炉+1N25MW汽轮发电机组,考虑电厂的规模以及本地电力系统的现状,电厂以35kV电压等级接入距本厂约6.5km的白苎110kV变电站。同时从附近变电所引一回10kV线路作为全厂的备用应急电源,容量暂按630kVA考虑。本电厂与系统的具体联络方式以当地电力部门接入系统设计为准。电力负荷平衡情况见表6.10-1。表6.10-1电力负荷平衡表电厂总发电量发电功率(MW)正常工况193、下发电量约为10.85年运行小时数(h)8000年发电量(108kWh)0.868厂用电量自用电率(%)16.00自用电功率(kW)1736年自用电量(108kWh)0.1388外供电量供电功率(kW)9114年供电量(108kWh)0.72916.10.2 电气主接线方案本期工程规模为2炉1机,1台发电机容量为12MW,发电机出口电压为10.5kV。设10kV发电机母线段。再经1台31.5MVA主变经升压后接入35kV配电装置。35kV配电装置为线变组接线方式,35kV配电装置采用铠装移开式交流金属封闭开关柜。设有一回35kV线路与汪家寨110kV变电站联络。同时从附近变电所引一回10kV线194、路作为全厂的备用应急电源,容量暂按630kVA考虑。本项目首次启动时由地区电网系统通过主变压器倒送电作为启动电源(通过35kV倒送),启动后垃圾焚烧发电厂内发电机投入运行并网发电,除厂内用电外,剩余电再通过35kV线路送入地区电网。在整个系统中有三个同期点:发电机出口开关、主变低压侧10kV开关和35kV联络线开关。以保证发电机与系统并列及系统倒换的安全。35kV为中性点不接地系统。10kV为中性点不接地系统。发电机中性点经氧化锌避雷器接地。电气主接线详见附图“N505W-D01”。6.10.3 配电装置及主控室布置35kV配电装置和主变压器为户内布置,布置在汽机间南侧。机炉电集中控制室布置在195、汽机间东侧集控楼的7.0m层;厂用高、低压配电装置室布置在集控楼底层、高压变频器室布置在炉后。发电机出线小室布置在发电机出线端的底层冷凝器隔壁的小间内。车间盘分散在负荷集中的地方就近布置。6.10.4 厂用电系统本工程的交流电动机电压等级为AC10kV及AC380V,厂用电电压等级采用10kV及380/220V。10kV为不接地系统,380V系统接线型式采用TN-S系统。根据按炉分段原则本工程设10kV厂用I、II段母线,电源均取自10kV发电机母线段,两段母线之间设母分开关,互为备用。高压厂用电动机和低压厂用变压器均衡接入10kV厂用I、II段母线。主厂房设2台低压厂变,电源分别引自10kV196、厂用I、II段母线。2台低压厂变采用暗备用方式。设380V厂用母线2段,即380V厂用I、II段,两段母线之间设母联开关。全厂设1台保安变,电源引自电厂外部的10kV线路,作为全厂一些重要负荷的备用电源。全厂设380V保安段,工作电源引自380V厂用I、II段,备用电源引自保安变。全厂设2台公用变压器,电源分别取自10kV厂用I、II段母线。泵房、化水、综合楼及食堂的负荷由公用变供电,公用低压段接线方式为单母线分段,采用暗备用方式。主要辅助车间均有2路电源接入,电源来自380V厂用段。6.10.5主要设备选择发电机根据工艺设计,选用12MW、10.5kV汽轮发电机1台。主变压器选用三相油浸自冷197、式节能无励磁调压电力变压器,型号为S11-31500/35,38.52x2.5%/10.5kV,Ud=8%,31.5MVA,YN,d11,升压变压器1台。35kV配电装置采用铠装移开式交流金属封闭开关柜。厂用变压器选用干式变压器。10kV配电装置选用金属铠装中置式开关柜。低压配电装置采用MNS型抽屉式配电屏。二次设备选用微机型的综合自动化系统,该系统主要由监控系统和微机保护装置、微机同期装置等构成。本系统采用分布分层式数据处理系统,冗余网络传输技术,通过计算机硬件系统和自动化装置,对电站内的电气量进行手/自动监控。系统分三层设置,即数据采集及I/O接口,前置工作站及后台工作站,各层间独立工作,198、不互相影响。通过综合自动化系统可对整个电厂的380V配电中心、高压配电装置、厂用变压器、发电机及35kV升压站进行遥测、遥控、遥信,继电保护等;通过网络与过程自动化相互结合,协调热控和电气的控制;上级调度可通过Modem和光纤通讯,监视电厂的实时运行参数;通过网络可即时查看各种报表等。其功能特点可归结为简洁、方便、可靠、灵活,技术先进。电厂综合自动化系统主要由监控装置、微机保护装置、微机同期装置等构成;具有微机防误操作闭锁系统。DCS的工作站与电气的综合自动化系统布置在一起,通过网络接口互相通讯,但二者相互独立,自成系统。在电厂的自动控制过程中,可互相交换数据,主要有发电机电压、有功、无功、频199、率等,厂用电系统的各种运行状态,机炉运行信号,故障报警信号等。热机和电气运行人员可相互调看对方系统的各种画面。本工程继电保护的初步配置主要如下:1)发电机保护1.1)发电机纵差保护1.2)发电机复合电压过电流保护1.3)定子接地保护1.4)定子绕组过负荷保护1.5)转子接地保护1.6)逆功率保护1.7)失磁保护1.8)频率、电压保护2)主变压器保护2.1)变压器纵差保护2.2)变压器高压侧复合电压过电流保护2.3)变压器低压侧复合电压过电流保护2.4)变压器过负荷保护2.5)本体瓦斯保护2.6)温度保护2.7)压力释放保护3)35kV线路3.1)三段式相间定时限过流保护3.2)过负荷保护3.3200、) 低周低压解列;4)35kV母线4.1)母线差动保护5)低压厂用变压器5.1)限时电流速断保护5.2)过流保护5.3)温度保护5.4)零序过流保护6)高压厂用工作分支6.1)限时电流速断保护6.2)过流保护7)高压厂用备用分支7.1)限时电流速断保护7.2)过流保护7.3)过流后加速保护8)低压厂用备用分支8.1)过流保护8.2)零序过流保护9)高压电动机9.1)电流速断保护9.2)过电流保护9.3)单相接地保护9.4)低电压保护(引风机除外)本工程设1套直流电源装置,用于事故照明、控制保护合闸及热工用电源。直流系统电压为220VDC。本工程选择1套三相输入单相输出不间断电源系统(UPS),201、UPS系统的输入由2路电源供电,进线电源隔离变压器后输入UPS主机,UPS输出配电网络采用单母线接线方式。6.10.6 电缆敷设厂区内的电缆除少量几根直埋地外,均采用沿电缆沟敷设,电缆考虑在电缆沟内分层敷设,电力电缆布置在上层,控制电缆布置在下层。厂房内电缆采用电缆沟和电缆桥架及部分穿钢管方式敷设。电力电缆和控制电缆均采用阻燃型电缆。并采用相应的防火措施。6.10.7 过电压保护与接地35kV、10kV母线装设氧化锌避雷器。真空断路器柜上装设操作过电压保护器,以防止操作过电压。烟囱等建构筑物设置避雷针,以防护上述建构筑物遭受直击雷的危险。避雷针设独立接地网,要求接地电阻不大于10。主厂房及其它202、主要辅助建筑物,利用楼面板、梁柱和基础作为接闪器、引下线和接地装置。在厂区内设以水平接地体为主垂直接地体为辅的接地网,全厂接地电阻设计值不大于1。6.10.8 照明本工程设正常照明和事故照明2种供电网络,电压均为220V。正常照明和事故照明分开供电,正常照明由动力和照明共用的变压器供电,事故照明平时由交流电源通过EPS电源供电,当交流电失去后,直流电源自动切入,经EPS的逆变器供电。各辅助车间照明电源由就地配电屏引接。主厂房的主要出入口、通道、楼梯间以及远离主厂房的重要工作场所的事故照明采用应急灯。各建筑物内的照明和动力在动力配电屏内分开供电。照明线用铜芯塑料绝缘线沿墙或屋架穿钢管暗敷。控制室203、的照明采用荧光灯或光带,一般建筑物使用荧光灯和白炽灯,主厂房采用高效节能混光灯,照度按国家规范要求确定。厂区道路照明采用高压钠灯,照明导线采用低压电力电缆,穿管敷设,灯具开关由传达室集中控制。6.10.11 检修网络主厂房内设置固定的交流低压检修供电网络,并在各检修现场设检修电源箱。采用单电源分组支接的方式,由主厂房低压配电屏直接供电。辅助车间的检修电源,由就近的低压配电屏引接。6.10.12 厂内通信系统考虑到厂内生产调度通信的需求,本设计项目将在厂区内配备100门数字式程控调度通信设备及相关配套设备。生产调度电话主要用于各生产车间,行政电话主要用于生产办公室等地方。其中, 综合楼的电话线路204、纳入到综合布线中。行政通信外线则由用户自行解决。6.10.13 火灾报警系统为了有效预防火灾、及时发现和通报火情,迅速组织和实施灭火,保障生产和人身的安全。本工程按需设一套区域火灾自动报警系统。6.10.14 工业监视及安防监视系统为了减少电厂的巡检人员和巡检次数,提高电厂运行人员对运行设备的监视和管理水平,使运行设备的故障隐患被及早发现、排除,本工程将设置一套全厂工业电视监视系统。同时,本工程将设置一套安防电视监视系统,主要监视门卫、综合楼、值班宿舍等区域。6.10.15 综合布线系统考虑到电厂内通信需求,本项目综合楼按需设置综合布线系统,采用以太网,配置网络交换机、配线架、信息端口及相关配205、套设备。综合布线外网则由用户自行解决。6.11 仪表及自动控制系统6.11.1 控制采用的主要规范自动化仪表工程施工及验收规范GB 50093-2002电子信息系统机房设计规范GB 50174-2008电力工程基本术语GB/T 50297-2005电子工程防静电设计规范GB 50611-2010电力工程制图标准DL 5028-93火力发电厂热工控制系统设计技术规定DL/T 5175-2003火力发电厂辅助系统(车间)热工自动化设计技术规定DL/T 5227-2005火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路及电缆设计技术规定DL/T 5182-2004火力发电厂工程测量技术规程DL/T 5001-206、2004石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范GB 50493-2009工业电视系统工程设计规范GB 50115-2009控制室设计规定HG/T 20508-20006.11.2 自动化水平本项目对于新建2台300t/d 垃圾焚烧炉排炉+2台余热锅炉+1台N12汽轮发电机组及相应的辅助系统,采用DCS作为控制系统,它负责所有设备和系统的控制;PLC和专用控制设备作为辅控系统,主要负责专利商提供的机电一体化设备的控制。不考虑后备手动操作,仅在操作台上设置一些重要信号按钮,如急停按钮等。DCS控制系统结构详见(N505W-K01)控制系统配置图。6.11.3 控制室布置本次项目设热控控制室207、,使之形成集热工控制、电动机监控、消防监控、设备维护、生产管理于一体的控管中心,有利于统一的运行和管理。设DCS机柜室1个,仪表实验室1个。按操作、维护和管理的需要,下设若干就地控制室或机柜间。6.11.4 热工自动化功能本项目采用DCS作为主控系统,PLC作为辅助控制系统,分设备商的专用控制装置作为专用设备的控制器。操作员站是主要监控界面,不设置常规仪表盘/台类型的操作界面。DCS系统具备基于操作员站22英寸LCD显示器的人机接口、键盘操作和鼠标操作等功能,具有快速反应、在线设备诊断和在线维护等基本特性。并在控制室操作前区设置大屏幕显示。为了更好对全厂辅助控制系统进行监控,建议辅助控制系统的208、PLC采用统一的品牌,并与主控系统进行通讯。(1)一体化控制:能将主设备控制和现场各辅机控制融为一体。锅炉及汽机的保护联锁与控制逻辑在DCS中实现,通过冗余过程控制站和冗余I/O等配置可以保证系统的可靠性。锅炉的手动紧急停炉信号将通过继电器扩展后,直接并入一次风机、二次风机、高压风机、焚烧炉冷却风机的停机信号回路,实现直接停机。汽机的ETS功能由DCS实现,ETS手动紧急停机信号通过继电器扩展后,并入汽机停机电磁阀,实现直接停机。(2)I/O机柜:主要采用本地机架式,能处理各类开关量、模拟量信号,并且所有模块都可带电插拔。根据信号的重要性,可对信号配置冗余的I/O。本项目将实现以下主要热工自动209、化功能:1锅炉主要控制功能锅炉给水三冲量调节、锅炉过热蒸汽温度调节、锅炉炉膛负压调节、锅炉炉床温度调节、点火/冷却风流量调节、锅炉一次风流量调节、锅炉二次风流量调节、锅炉引风机风量调节、锅炉自动燃烧控制、除尘器清灰等控制、脱酸控制、脱硝控制、锅炉保护联锁控制、电动阀门控制等。2汽机主要控制功能除氧器压力调节、除氧器水箱水位调节、给水泵再循环调节、凝结水再循环调节、汽机本体采用电液调节系统,由DEH实现汽机转速控制、汽机保护联锁控制、电动门的遥控等。3电站辅助系统主要控制功能(1)循环水系统、综合水系统在综合水泵房设远程IO站用于循环水系统和综合水系统的控制。(2)取样、加药系统取样、加药系统采210、用硬接线接入热控控制室DCS系统。(3)输料系统输料系统控制由电气专业负责。(4)化水系统、脱酸除尘系统、脱硝系统、空气压缩系统、输灰系统、吹灰系统、烟气排放连续监测系统(CEMS)。对于(4)中所述系统作为机电一体化设备,其专用控制设备均由系统配带,通过通讯介质或硬接线与DCS进行连接。凡由专用控制设备控制的,与主、辅系统有联锁关系的,DCS或PLC与它的联锁信号则通过硬接线传输,以策安全。其中,脱酸除尘系统控制柜和输灰系统控制柜放置在脱酸除尘控制室内,化水系统控制柜放置在化水控制室内,烟气排放连续监测系统控制柜放在CEMS小室内,其它系统控制柜按照就近原则放置在房间内。4报警及记录由于DC211、S具有很强的报警和记录能力,故不设常规记录仪,报警信号最终由DCS输出一个开关量信号(继电器输出),驱动报警音响回路。5热工联锁保护项目各联锁逻辑以及ETS功能均由DCS系统完成,锅炉的手动紧急停炉信号将直接接入锅炉主要辅机的常规二次回路,直接实现锅炉的紧急停炉。 (1)锅炉主要紧急停炉项目有:l锅炉汽包水位高高保护l锅炉汽包水位低低保护l主要辅机故障保护l手动紧急停炉(2)汽机主要紧急停机项目有:l汽机各轴承温度过高l汽机轴向位移过大l汽机轴振动过大l汽机胀差超限l汽机润滑油压力过低l汽机排汽压力过高l汽机冷凝器真空度过低l汽机超速l发电机保护跳闸l发电机前后轴承温度过高l发电机定子线圈铁芯212、温度过高l手动紧急停机6厂用电的监控(1)回路电流远方监视(2)电动机状态(运行、过载等)监控及报警6.11.5 热工自动化设备选择1 DCS系统设备DCS将在国内范围内同一技术水平的设备制造商和有项目业绩、集成经验的集成商范围内,通过招标方式选择。对于无盘化操作,其DCS、PLC及专用控制器的安全、可靠、先进、实用、经济是其选型的主要原则。本次项目将建立一个基于现场总线、工业以太网的开放型分散控制系统(DCS)。DCS系统由8个操作员站、1个工程师站、1个DEH工程师站、1个工程师站(兼历史站)、1个值长操作员站、8对冗余过程控制器、1个远程IO站、工业以太网等构成(控制系统配置图)。主要有213、以下几部分组成:(1)冗余过程站依靠现场总线将I/O模块与冗余过程站CPU模块连接起来,CPU为冗余配置,主从控制器自动切换,自动同步,可靠性高,设在机柜室内。(2)操作员站操作员站互为备用,设在热控控制室。(3)工程师站对过程站及操作员站进行软件组态,放在热控机柜间。(4)打印机打印机室内设操作员站打印机,工程师站打印机等。(5)冗余工业以太网连接操作员站与冗余控制站,具有TCP/IP通信规约,通信速率100 Mbit/s。2 常规仪表除设备配供的常规二次仪表,不再考虑设置常规二次仪表,因为DCS的人机界面更丰富、更友好、可靠性更高、功能更强。现场仪表选用性能优良、技术可靠的成熟产品,并力求214、同类型的仪表选型统一,并尽量选用模拟量仪表。现场仪表包括温度仪表、压力仪表、流量仪表、物位仪表、分析仪表、调节阀和执行机构。现场智能变送器信号采用420mADC叠加Hart协议通讯信号。现场安装的电子式仪表应至少满足外壳防护等级GB4208标准规定的IP65的防护等级。所有仪表应优先选用二线制回路供电仪表,如确需要采用外供电四线制仪表,优先选用电源选交流220V。具体的选型原则如下:(1) 温度仪表就地温度计采用150mm径向型或万向型双金属温度计。远传温度计根据测温范围选用热电阻或热电偶,热电阻选用Pt100铂热电阻,热电偶根据测量温度选择不同分度热电偶。(2) 压力仪表根据被测介质的特性和215、使用环境,选用相应材质的弹簧管不锈钢压力表、隔膜压力表和膜盒式压力表。脉动管线的就地压力表选用耐震压力表。压力变送器选用智能型压力变送器。(3) 流量仪表就地流量指示选用金属管转子流量计。普通工况的流量测量选用节流装置加差压变送器。高压蒸汽等场合宜采用流量喷嘴加差压变送器。所有差压式流量变送器带开方功能。粘度较高的液体介质测量采用锥形流量计或椭圆齿轮流量计。测量风、风粉或烟气采用多点截面式流量计加差压变送器。测量循环水管道宜采用超声波流量计、电磁流量计或漩涡流量计。(4) 物位仪表物位仪表的选型将根据介质特点采用差压式液位变送器、导波雷达液位计、电动外浮筒液位计、雷达物位计、音叉式物位开关、射216、频导纳物位开关、浮球液位开关。大多数液位测量采用差压式液位变送器。易汽化液体的液位测量采用导波雷达液位计或电动外浮筒液位计。粉末状介质(如灰、渣)的储仓采用雷达物位计。粉末状介质的联锁、报警开关选用音叉式物位开关或射频导纳物位开关。液体介质的联锁、报警开关选用浮球式液位开关。(5) 分析仪表分析仪表主要有烟气氧量,脱硝的氨逃逸分析仪,氨站的氨泄漏报警仪,布袋除尘器的烟尘浓度仪,脱硫的SO2分析仪,污氮分析仪,以及烟囱排放的CEMS。上述分析仪仪表涉及过程调节、安全联锁、环保排放等重要环节,选用质量可靠,性能良好的进口产品。取样加药系统,配置PH分析仪、电导度分析仪、SiO2分析仪、TOC分析仪217、磷酸根分析仪、钠离子分析仪、浊度分析仪、污染指数分析仪等选用质量可靠、性能良好的进口产品。(6) 调节阀和执行机构调节阀和执行机构的选择将考虑工艺条件、流量特性、调节系统要求、价格、使用经验以及其它特殊要求。本工程的执行器主要以选用智能一体化的电动执行机构。为了克服机械死区,所有角行程执行机构与被控设备都将采用球型铰链进行机械连接。一般调节阀和执行机构采用引进技术生产的产品,重要调节阀和执行机构采用进口产品。3 电缆电缆电线按如下规则选择:(1)信号电缆选择各自屏蔽带总屏的聚四氟乙烯绝缘屏蔽耐高温计算机电缆;(2)控制电缆选择总屏蔽控制电缆;(3)热电偶补偿电缆选择聚四氟乙烯绝缘屏蔽耐高温电218、缆;(4)电源电缆选择交联聚乙烯绝缘,聚氯乙烯护套电力电缆;(5)控制系统通讯电缆选择同轴电缆、双绞电缆、光缆,由控制系统提供。6.11.6 电源DCS系统供电来自电气两路220VAC电源,一路UPS不间断电源,另一路厂用220VAC电源。仪表和现场控制设备220VAC电源来自厂用电,经仪表配电柜分配后供给各仪表用电设备。电动门电源来自电气两路380VAC电源。6.11.7 接地仪控部分接地采用全厂电气接地网,不再设专用接地网,各DCS机柜以及由各成套商提供的控制盘柜的接地均在相对集中后接入全厂电气接地网。各个仪表须有保护接地(SG)的均应连接到安全地铜条,然后就近接入电气专业的全厂接地网。连219、至保护接地的还应包括 220VAC电源的仪表接地端子、供电箱、垫仪表盘的槽钢、电缆桥架、配线架、电缆保护管等。各仪表连至的工作接地和计算机电缆入盘后的屏蔽层汇总后接至工作接地铜条,应保证各仪表在机柜室一侧接地,避免两处接地。当信号源本身需要接地(如PH计电极等)时,屏蔽电缆应在现场信号源侧接地。6.11.8 气源厂内气动执行机构和其它控制用气及其它仪用气源均应来自无油、无水、无杂质净化气源。仪用净化气源来自专用的仪用空压机并经过除油、除水、除尘、干燥后的净化空气,其技术指标为:供气压力:一般为0.50.8MPa露点:工作压力下的露点,应比工作环境的最低温度低10含尘:净化后的气体中,含尘微粒直220、径应不大于3m含油:气源装置送出的气体,含油量应控制在8ppm以下有害气体:供出的气源不得含有SO2、H2S、HCl、NH3、Cl2等有害气体辅助车间仪表用气,气源品质同上。仪用空压机采用不锈钢双母管供气以保证供气的可靠性。当全部空压机停用时,仪用空气系统的储气罐的容量,能维持不小于5min的耗气量。对气动保护设备和远离空压机的用气点,将设置专用稳压储气罐。6.11.9 热工自动化试验室本项目设置1套热工自动化实验室设备,进行一般压力仪表的调校维护,流量仪表及厂内无法调校的仪表则通过外协解决。6.11.10 烟气在线分析仪表根据国家环保政策,垃圾焚烧锅炉的烟囱烟气排放将实行监控。因此,本项目将221、为每台炉配置1套烟气连续排放检测系统,对烟气的流量、温度、压力、湿度、氧浓度、烟尘、氯化氢(HCl)、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等参数进行在线检测,并且最好同时监测氟化氢(HF)和二氧化碳,采集信号通过硬接线方式进入DCS系统作为数据存储、监视和分析之用,同时通过通讯方式将相关数据送至当地环保局等主管部门。烟气连续排放检测系统的分析小屋设置在烟道附近。6.12 给排水系统6.12.1 供水水源描述。本工程水源均采用市政自来水。本期工程年取水总量为5.58x105m3,由开发区市政管道输送至本工程围墙外1m。6.12.2 全厂水务管理及水量平衡1 概述(1)循环水需水量最大工况下约3723 m222、3/h,循环使用。(2)新鲜水需水量:本期工程最大小时需水量约71 m3/h(经水量平衡后)。(3)详见N505W-S02水量平衡图。2 节水措施(1)凝汽器、空冷器、冷油器、空压站等冷却耗水采用循环冷却水进行循环利用。(2)一次风机、引风机等小水量冷却水先用作锅炉排污降温冷却水,然后作为循环冷却水系统的补水。(3)循环冷却水系统的排污水作为输送系统冲洗和灰加湿搅拌用水等的水源。6.12.3 循环水系统的选择及布置1 循环水量本工程需冷却水量见表6.12-1。表6.12-1冷却用水量机组工况1N12备 注额定工况凝汽量(t/h)48冷却需水量(m3/h)凝汽器夏季3360春秋2880冬季240223、0空冷器100冷油器120其他辅机143合计夏季3723春秋3243冬季2763 注:表中水量按夏季冷却倍率70倍、春秋60倍、冬季50倍计。2 供水方式本工程供水系统采用带逆流式机械通风冷却塔的循环冷却水系统。其工艺流程如下:补给水加药冷却塔各用水点循环水泵w111123冷水池排 污3 主要设备及构筑物(1)循环水泵供水系统配备3台循环水泵,2用1备,水泵性能:Q=12002200m3/h,H= 3222,N=160kW,U=380V。水泵房采用半地下式混凝土结构,水泵单排布置。循环水吸水井处装设平板滤网,拦截水中较大的杂物。(2)冷却塔机械通风冷却塔按照2台配置,选用全玻璃钢结构逆流式冷却224、塔,组合布置。单塔设计流量Q=2000 m3/h,配套电机功率为N=90 kW,电压U=380V。(3)循环水管道循环水管道采用焊接钢管,设置1根供水母管,直径为DN1000;1根回水母管管,直径为DN1000。4 循环冷却水处理为了控制循环冷却水系统内引起的结垢和腐蚀,避免微生物及藻类生长繁殖,保证设备的热交换效率,延长设备使用年限,以达到安全运行、节约能耗、节约用水的目的,循环冷却水处理采取以下措施:为控制循环冷却水中碳酸盐析出而结垢,保护系统中碳酸盐的稳定,控制设备及管道的腐蚀,在系统中投加阻垢缓蚀剂。为控制循环冷却水中微生物及藻类生长及繁殖,在系统中采取定期加高效杀菌剂。6.12.4 225、工业给水系统1 工业用水需水量本工程工程最大工况时工业用水量见表6.12-2:表6.12-2 工业用水量表序号用水单位名称最大时(m3/h)备注1循环冷却水系统补给水量57部分采用排污降温池回水2风机冷却用水8回用作锅炉降温池冷却水3锅炉排污降温池冷却用水4回用作循环水系统补水4灰库搅拌用水25(3t/d)利用循环水排污,间断使用5输送系统冲洗用水15(40t/d)利用循环水排污,间断使用, 排水进入垃圾渗沥液处理站6烟气净化系统2.74利用循环水排污,连续使用7石灰石浆液制备耗水3(72t/d)利用垃圾渗滤液浓排水,不足部分采用循环水排污,连续使用8化水补充水4.5排水回用9未预见及管网漏失226、水量8.510生活用水量1.5(8.6 t/d)排水进入垃圾渗沥液处理站11工业用水量平衡后合计69.5不含第10项生活用水量12全厂用水量平衡后总计71注1:表中水量按日运行24h,年运行8000h计。2 系统流程工业给水工艺流程: 市政自来水 工业消防水池 工业水泵 各用水点为保证供水安全性,厂区设置工业消防水池,对工业水进行贮存调蓄。工业消防水池有效容积按1200m3考虑,将其分为独立的2格。4 工业给水系统设备选择工业水泵选用2台,1用1备,水泵性能: Q=70m3 /h,H=40m,N=18.5kW,U=380V。工业给水泵设置在综合给水泵房内,综合给水泵房为半地下钢筋混凝土结构,为227、了便于设备安装及检修,泵房内设置手动单梁悬挂式起重机。为充分利用循环水排污水,在冷却塔边设置回用水箱及回用水泵,用于搅拌及冲洗。6.12.5 室内外给排水系统1 生活给水系统全厂生活需水量最大时约为1.5 m3/h,日用水量约为8.6 3/d。采用市政自来水。生活给水管网为独立的给水管网。室内生活水管道材料采用PPR塑料给水管,室外采用钢塑复合管。2 排水系统排水系统为雨、污水分流制。(1) 工业废水本工程工业废水主要有锅炉排污水、循环水排污水、化学水排水、净水站排水、冲洗废水以及垃圾渗滤液。其中锅炉排污水全部回用作为循环水排污水;循环水排污水部分回用作为脱硫用水及加湿冲洗用水,多余部分作为清228、下水排放;化学水排水全部回用作为加湿冲洗用水;冲洗废水、垃圾渗滤液收集后输送至渗滤液处理站进行处理后达标排放。(2) 生活污水生活污水收集后输送至渗滤液处理站。生活污水排水量约为7.3 m3/d ,全年排水量为2450 m3 /a。(3) 雨水暴雨强度公式:i=(25.248+0.738lgP)/(t+16.381)0.834本项目厂区占地面积6.3 hm2,径流系数取0.65,重现期取P=2a。经计算厂区雨水设计流量约为1290 L/s。对全厂易受垃圾渗滤液污染区域的初期雨水进行收集,初期雨水经排水管进入初期雨水池,外送至厂外渗滤液处理站。中后期洁净雨水经初期雨水池溢流,与循环水的排污一起排229、入厂外雨水管道。飞灰填埋区雨水经浸出液导排管排出至浸出液收集池,经提升泵提升送至垃圾渗滤液处理站。6.12.6 垃圾渗滤液处理系统1 设计规模本工程厂区内产生的垃圾渗滤液、冲洗排水和生活污水等收集后进入厂内垃圾渗滤液处理站处理。 垃圾渗滤液规模计算:(1)本期工程日垃圾量为600 t , 参照国内其他项目,垃圾渗滤液的日产生量按垃圾量的30%计,垃圾渗滤液日产生量为180 m3/d;(2)生活污水日产生量为7.3 m3/d;(3)冲洗废水日产生量为28m3/d;(4)此外,初期雨水及飞灰填埋区雨水排入渗滤液处理站,由于降雨量波动性较大,初期雨水及飞灰填埋区雨水的浸出液,经收集后输送至垃圾渗滤液230、处理站处理。该部分水量不计入渗滤液处理站正常处理总量,但渗滤液处理站缓冲池需考虑该部分缓冲能力,以适应冲击水量负荷。因此,排入垃圾渗滤液的污水总量约为215m3/d,垃圾渗滤液处理站处理能力按250m3/d设计,处理后的污水达到污水综合排放标准(GB8978-1996)三级标准后纳管排放。2 进出水条件根据垃圾焚烧发电工程的特点,垃圾一般在垃圾坑内的停留只有几天左右,时间较短,因此垃圾的堆放时间因素对渗滤液废水水质的变化影响较小,而真正影响垃圾渗滤液水质的主要是垃圾的组分,由于各地垃圾组分的差异,垃圾渗滤液水质变化较大。根据同类型垃圾焚烧厂统计调查,垃圾渗滤液水质大致波动范围如下:pH=57、231、CODCr850062000mg/L、BOD5600035000mg/L、SS50007000mg/L、氨氮8001500mg/L。本工程垃圾渗滤液经处理后排入开发区市政污水管网。纳管标准:执行污水综合排放标准(GB8978-1996)中表4三级标准。主要纳管指标详见下表:表6.12-1 污水排放标准限值 单位:除pH、色度外为mg/L 标准项 目三级排放标准pH69CODcr500BOD5300SS400氟化物20石油类203 处理工艺垃圾渗滤液处理选用常规工艺流程:预处理+生物处理+深度处理。具体流程见下图:垃圾渗滤液调节池UASB罐综合罐污泥回流A/OMBR膜系统污泥浓缩池浓液浓液脱水系232、统纳滤系统污泥浓缩液池浓液回喷垃圾池连续活性炭 污泥回垃圾池 出水由于本工程纳管执行三级标准,正常情况下MBR系统出水已经可以满足要求。但为保证取得更稳定的出水水质及应对将来可能提高的纳管标准,系统仍考虑设置深度处理系统(即纳滤系统)。纳滤系统前设置在线监测,水质稳定达标时可通过旁通管排放。6.12.7 消防给水系统详见10.4章节。6.13 化学水系统6.13.1主要规范生活垃圾焚烧处理工程技术规范(CJJ90-2009);小型火力发电厂设计规范(GB50049-2011);发电厂化学设计规范(DL 5068-2014);火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量(GB/T12145-2008)。6233、.13.2水源及水质 本工程水源为开发区供水管网来再来水,由于目前尚无原水水质分析资料,本设计暂按生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)的水质要求(如下表6.13-1)设计锅炉补给水系统,取得水质资料后将对系统进行调整。表6.13-1原水水质参数表编号项目单位数值1总硬度(以CaCO3计)mg/L4502溶解性总固体mg/L10003PH6.58.54NTU35CODMnmg/L3 6铝mg/L0.2 7铁mg/L0.3 8锰mg/L0.1 9铜mg/L1.0 10锌mg/L1.0 11氯化物mg/L250 12硫酸盐mg/L250 6.13.3给水、炉水和蒸汽质量标准根据国家标准(GB234、/T12145-2008) 火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量的要求,锅炉给水、炉水和蒸汽质量标准应符合下列标准。1给水的水质要求为项目指标单位备注硬度2.0mol/L二氧化硅20g/L溶氧15g/L铁50g/L铜10g/LpH(25)8.89.32锅炉炉水 项目指标单位备注磷酸根515mg/L单段蒸发pH(25)9.011.03蒸汽项目指标单位备注钠15g/kg氢电导率(25)0.30S/cm二氧化硅20g/kg铁20g/kg铜5g/kg6.13.4化验室仪器配置本工程按火力发电厂化学设计技术规程(DL/T5068-2006),参照附录O.2化学实验室仪器设备定额中的超高压及亚临界机组规模配235、置1套水、煤、油仪器设备。6.13.5锅炉补给水处理 1化水站补给水水量确定 化水站锅炉补给水及其它用水水量的确定详见表7.13-1。表6.13-2 化学水处理水量计算表序号项 目 名 称水量(t/h)备注1正常汽水损失1.56额定蒸发量x3%2锅炉排污损失0.52额定蒸发量x1%3启动或事故损失5.2额定蒸发量x10%4SNCR脱硝装置补水1根据热机资料5正常补给水量3.08(1+2+4)6最大补给水量8.28(3+5)7设计制水能力2x5.02锅炉补给水处理(1)水处理系统的确定本工程锅炉机组为中温中压参数,但根据生活垃圾焚烧处理工程技术规范(CJJ90-2009)规定,锅炉补给水水质应提236、高一个压力等级设计。经核算,化学水处理拟采用超滤+两级反渗透+EDI除盐系统以满足锅炉系统安全运行及补给水水质的要求。(1) 工艺系统流程活性炭过滤器-超滤装置-超滤水箱-一级RO-二级RO-二级RO产水箱-EDI装置-除盐水箱-主厂房(除氧器)(3)出水水质指标除盐水箱进水电导率(25):0.2S/cm 二氧化硅 :20g/L3水处理系统运行及控制化水系统为母管制运行,设备制水能力按2x5.0m3/h配置,正常工况下一用一备,锅炉启动时两套同时运行。整套化水系统均采用程控操作。所有水箱液位均设有高低液位报警,并与水泵连锁,其系统的液位、流量等配备监测系统,能进行自动记录和连续监测。4化学水处237、理车间的布置化学水处理车间位于卸料平台底部,设备均为室内布置。6.13.6炉水校正处理及水汽取样 1炉水加磷酸盐处理系统为了防止Ca2+、Mg2+在锅炉汽包内生成水垢,本工程炉水采用加磷酸盐校正水质处理。磷酸盐加药装置布置在主厂房的加药间内,设备为2箱3泵。2水汽取样分析装置 为准确的监控机炉运行中给水、炉水和蒸汽品质情况,本期工程水汽取样采用集中取样分析装置,以确保电厂机炉安全、经济运行。取样设备采用人工取样盘,两台炉配置1套。集中取样装置布置在锅炉运转层的取样间内。6.13.7设备配置 化学水处理系统的主要设备配置如表6.13-3。表6.13-3 主要设备配置表序 号设 备 名 称规 格 238、与 参 数单位数 量一化学水处理系统1自清洗过滤器产水量Q=6m3/h台22超滤装置产水量Q=6m3/h台23超滤产水箱V=4m3台14超滤产水泵Q=6m3/h,H=30m台25超滤反洗水泵Q=8m3/h,H=30m台26一级反渗透保安过滤器Q=6m3/h台27一级反渗透高压泵Q=6m3/h,H=110m台28一级反渗透装置产水量Q=5m3/h,回收率75%台29二级反渗透高压泵Q=5m3/h,H=110m台210二级反渗透装置产水量Q=4m3/h,回收率90%台211二级反渗透产水箱V=1.5m3台112二级反渗透产水泵Q=5m3/h,H=30m台213反渗透冲洗水泵Q=5m3/h,H=30239、m台114EDI保安过滤器Q=5m3/h台215EDI装置产水量Q=4.0m3/h,回收率95%台216除盐水箱V=40m3台217除盐水泵Q=4.0m3/h,H=70m台218启动除盐水泵Q=10m3/h,H=70m台119安全淋浴器台120仪用贮气罐V=1m3台121工艺用贮气罐V=1m3台122阻垢剂加药装置1箱2泵套123碱加药装置1箱2泵套124次氯酸钠加药装置2箱4泵套125酸加药装置1箱2泵套126还原剂加药装置1箱2泵套127超滤清洗装置套128反渗透&EDI清洗装置套1二主厂房加药1磷酸盐加药装置2箱3泵套12安全淋浴器台1三主厂房汽水取样1人工取样盘台16.14 动力系统6240、.14.1 压缩空气系统1概述压缩空气主要用于飞灰气力输送系统、布袋除尘器、烟气净化系统、锅炉动力与控制系统等,压缩空气的品质要求如下: 动力用压缩空气(CCPA): 用气压力0.6MPa压力露点3 含 油 量1ppm 含尘粒度1m 仪表用压缩空气(IA)用气压力0.6MPa压力露点-40含 油 量0.01ppm含尘粒度0.01m2用气负荷全厂压缩空气负荷见表6.14-1。表6.14-1 压缩空气负荷表序号用气点平均耗气量(Nm3/min)用气压力MPa(G)1锅炉垃圾焚烧系统仪表用气IA10.6MPa2锅炉垃圾焚烧系统动力气CCPA60.6MPa3锅炉脉冲清灰动力气CCPA3.60.6MPa241、4锅炉烟气净化系统动力气CCPA150.6MPa锅炉烟气净化系统仪用气IA25飞灰输送动力气CCPA30.6MPa6飞灰输送仪表气IA10.6MPa7灰库动力气CCPA0.50.6MPa8化水用气IA10.6MPa9暖通除尘器用气CCPA0.50.6MPa合计CCPA28.60.6MPaIA50.6MPa合计用气量:33.6Nm3/min3选型计算压缩空气站设计容量的计算 Q=KQc 式中:Qc: 各工艺设备,阀门最大耗气量总量 K: 损耗系数 1.31.5 Q: 设计流量计算得设计容量为44.68Nm3/min。故本期工程需设置2台48Nm3/min螺杆式空压机(1用1备)。4 设备选择根据242、上述计算本工程压缩空气站主要配置如下:序号设 备 名 称设 备 规 格本期设备规模1螺杆式空压机Q48Nm3/min P0.76MPa(G)2台(1用1备)2组合式干燥机Q=53Nm3/min 排气压力露点-402台(1用1备)3HT级空气过滤器Q=53Nm3/min 排气含尘粒度1m排气含油量0.1mg/ m32台(1用1备)4HA级空气过滤器Q=53Nm3/min 排气含尘粒度0.01m排气含油量0.01mg/ m32台(1用1备)5废油收集器V0.5m3/min P0.80MPa(G)1台6电动单梁起重机GT=5.0t1台即:空压站设置2台流量为48Nm3/min的螺杆式空压机,压缩空气243、站1台螺杆式空压机运行,1台螺杆机备用; 5工艺流程外界空气进入螺杆式空压机被压缩到0.76MPa后,经过HT级过滤器后进入组合式干燥机进行干燥处理,然后再经过HA级过滤器过滤后即可得到压力露点-40,含尘粒径0.01m,含油量0.01 mg/m3的净化干燥空气,满足各类用气要求。螺杆式空气压缩机采用水冷方式以保证机组连续可靠运行。压缩空气系统设置工艺用压缩空气稳压罐和仪表用压缩空气稳压罐各一个,各用气点根据各自的需要在用气点附近设置稳压罐。压缩空气站按单层布置,建筑面积约228m2。控制水平按全自动无人操作设计。6.14.3 点火油系统点火油系统用于锅炉的启动点火,采用0#轻柴油点火,其油质244、如下: 粘度(20 C) 3810-6 m2 /s 闪点(闭口) 65 凝固点 0 热值 42900 kJ/kg单台锅炉冷炉启动时间68小时,热炉启动时间12小时,每炉配有2只启动油枪和2只辅助油枪,油枪工作压力0.6MpaG,每只出力为450kg/h,油枪形式为转杯式机械雾化。根据锅炉点火油耗量及场地的情况,厂内设埋地式贮油罐1个,半露天油泵间1座。1点火油供应系统汽车来油卸入地埋式油罐,然后由供油泵抽吸并加压后送至锅炉燃烧器,多余的油则通过调节阀回流到油罐。2主要设备选择主要设备选择如下: 50m3卧式埋地油罐 1座螺杆式供油泵 Q=2.8t/h P=1.0MPa(G) 2台 (1用1备)245、滤油器 Q=3.0m3/h 精度30目/cm 2台(1用1备)3点火油系统的布置点火油罐及油泵房设在一个区域,油泵设在半露天油泵间内。6.14.4 厂区动力管道厂区动力管道主要包括低压蒸汽管道,压缩空气管道、点火油管道、除盐水管道等。点火油供回油管道选择无缝钢管,材质选用#20钢,采取埋地敷设。压缩空气管道母管选择无缝钢管,材质选用S30408,采取埋地敷设。除盐水管道选择无缝钢管,材质选用S30408,采取埋地敷设。6.15 通风与空气调节6.15.1 通风通风系统用于保持规定的室内温度和建筑物或场所的环境,以确保设备可靠地运行,控制污染的空气向邻近场所扩散或渗入邻近室内。本工程主要采用轴流246、风机,具有控制简单、安装方便、运行可靠等特点。主厂房0.00m层变频器室、10kV配电间、低压厂用配电间、发电机小室,设事故排风机进行全室性通风换气,换气次数不小于12次/h,平时兼作通风用。主厂房加药间、取样间,因有害气体溢出,采用全室性通风换气,将有害气体排至室外,换气次数不小于15次/h。主厂房渗滤液收集池采用设机械排风装置,将臭气排出至垃圾间,换气次数不小于2次/h。主厂房垃圾卸料间的大门采用风幕,以减少垃圾库臭气外泄。化水站水化验室,综合水泵房加药间、加氯间,循环水泵房加药间、药品堆场,垃圾渗滤液处理站分析化验室、污泥脱水间,因有害气体溢出,采用全室性通风换气,将有害气体排至室外,换247、气次数不小于15次/h。化水站配电室、综合水泵房配电间、循环水泵房配电间、垃圾渗滤液处理站配电间,设事故排风机进行全室性通风换气,换气次数不小于12次/h,平时兼作通风用。综合水泵房的地下泵房将设置机械排风装置,换气次数不小于5次/h,以排除室内工艺设备产生的余热。空压站将设置机械排风装置,换气次数不小于6次/h,以排除室内工艺设备产生的余热。6.15.2 空调设置空调系统,提供舒适的工作条件,保护电子设备和电气设备免受过高或过低气温的影响。主厂房0.00m层除渣控制室、尾气净化控制室、变频器室、电气机柜室,由于设备有余热产生,为消除余热保证设备的安全运行,采用分体式空调器进行夏季室内空气降温248、,确保生产安全运行。主厂房7.00m层电子设备间、集中控制室,由于设备有余热产生,为消除余热保证设备的安全运行,采用分体式空调器进行夏季室内空气降温,确保生产安全运行。主厂房办公室、取样间,设分体式空调器进行舒适性空气调节,以满足夏天制冷和冬天供热的要求,以改善室内人员的工作环境。主厂房电气室、吊车控制室,由于设备有余热产生,为消除余热保证设备的安全运行,采用分体式空调器进行夏季室内空气降温,确保生产安全运行。化水站控制室、综合水泵房控制室、垃圾渗滤液处理站控制间、空压站机柜间,由于设备有余热产生,为消除余热保证设备的安全运行,采用分体式空调器进行夏季室内空气降温,确保生产安全运行。化水站水化249、验室、垃圾渗滤液处理站分析化验室、办公楼、宿舍及食堂、地磅房及门卫,设分体式空调器进行舒适性空气调节,以满足夏天制冷和冬天供热的要求,以改善室内人员的工作环境。考虑到厂区各个空调房间分散且总负荷量小的特点,厂前区的办公楼、生活楼以及各子项的控制室、办公室等房间采用小型分体空调,以节约投资、灵活控制。6.16.3主厂房除臭方式主厂房内臭味集中的地区有卸料大厅,垃圾池,渗滤液收集间,渗滤液处理间,灰渣间及除铁器、振动输送机附近等地方,通过两种方式进行除臭处理:焚烧线运行期间,垃圾坑采用接风管将臭气送至焚烧炉焚烧的除臭方式,从垃圾坑上部设一次、二次吸风管引至一次、二次风机入口。根据经验,风管入口会形250、成约-4050Pa的负压,尽量多的将垃圾坑臭气经过风机送入炉膛。该措施有利于垃圾坑的环境。焚烧线停止运行期间则采用工艺除臭的除臭方式,垃圾池侧上方安装除臭风管,进风口装电动蝶阀,平时焚烧炉正常运行时,阀门关闭。当全厂检修或者需要人工清理垃圾池等事故状态时,阀门开启,同时开启风机,垃圾池内臭气经活性炭除臭装置后达到排放标准后外排。同时垃圾池及渗滤液收集间内壁加HDPE膜防止臭气外溢。渗滤液收集间设置机械进风和机械出风系统,出风排至垃圾池。渗滤液处理间,污水处理站设置除臭风管,通过活性炭除臭装置后达到排放标准后外排。卸料大厅及灰渣间及除铁器附近设置高压微雾除臭装置,采用微生物除臭剂工艺处理技术,使251、各种微生物在有氧和无氧条件下相互促进,共同生长,分界臭源物质,不断增殖,有效的消除异味,达到灭菌除臭效果。定期清洗卸料大厅,走道内喷洒微生物除臭剂,即可减轻异味,又可抑制苍蝇的生长繁殖、防止微生物滋生。渗滤液处理站中调节池,厌氧池等设施的臭气用引风机通过风管排至垃圾池,通过一次风机进入炉内焚烧处理。6.16建筑设计6.16.1 设计原则(1)建筑设计应满足工艺生产、安装、操作及检修等要求,并满足国家相应规范及标准,在安全、适用、经济的前提下,尽量做到美观大方;(2)选用建筑材料首先满足使用要求,并优先使用本地生产的材料和构配件,在技术安全可靠的基础上尽量采用新技术、新结构、新材料;(3)根据生252、产的特点,采取可靠措施,满足防水、防火、防爆、防腐蚀等各相关要求。6.16.2 防火分区与交通组织详见10.2章节。6.16.3 建筑立面处理由于主厂房各部分体量差异较大,立面采用纵横线条分格,外墙面以浅色涂料为主,使立面达到简洁明快的效果,并与厂区整体风格取得一致。6.16.4 材料及其它内外墙均采用240厚混凝土多孔砖,控制室、机柜间等有空调要求的房间做内保温墙体,内贴50厚聚苯板。防爆墙做配筋墙。铝合金门窗、夹心板门、钢大门及防火门。屋面防水采用高分子卷材及涂膜,防水等级为级。保温隔热采用阻燃型挤塑聚苯板。控制室及卫生间设吊顶。汽机间屋面为彩钢夹心板(岩棉)。内外墙面粉刷采用涂料。主厂房253、以侧窗和屋顶采光相结合,地面采用细石混凝土,运转层及主控楼采用地面砖。内外墙涂料粉刷。6.16.5 采用的主要国家标准规范(1)建筑制图标准 GB/T 50104-2010(2)房屋建筑制图统一标准 GB/T 50001-2010(3)建筑采光设计标准 GB/T 50033-2001(4)屋面工程技术规范 GB 50345-2004(5)民用建筑热工设计规范 GB 50176-93(6)公共建筑节能设计标准 GB 50189-2005(7)夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准 JGJ 134-2001(8)外墙外保温工程技术规程 JGJ 144-2008(9)建筑内部装修设计防火规范 GB 503254、45-2005(10)建筑设计防火规范 GB 50016-2014(11)建筑抗震设计规范 GB 50011-2010(12)火力发电厂与变电站设计防火规范 GB 50229-2006(13)小型火力发电厂设计规范 GB 50049-94(14)工业建筑防腐蚀设计规范 GB 50046-20086.17 土建结构设计6.17.1 设计基本参数(1)基本风压: 0.30kN/ m2 (2)区内场地抗震设防烈度为6度,设计地震基本加速度值为0.05g,所属的设计地震分组为第一组。6.17.2 主要材料钢材:Q235 、Q345钢筋:HPB300、HRB400混凝土强度等级:C25C40素砼垫层强度255、等级:C156.17.3 地基处理及基础选型本工程主厂房区域(含集控楼、汽机房、垃圾跨、锅炉钢架、除尘器支架、高架桥等)、烟囱等单柱荷载较大建(构)筑物根据地勘报告情况拟采用桩基或天然地基基础,其余单柱荷载较小建(构)筑物拟采用天然地基基础。0米以下的基础、基础梁、地埋及地坑按防渗防腐相关规范要求处理。6.17.4 结构选型1主厂房区域结构(1)垃圾卸车间为现浇混凝土框排架结构,屋面采用钢梁,C形钢檩条、复合夹芯板。(2)垃圾库及垃圾上料间主体采用现浇混凝土框排架结构。垃圾上料间各层均采用现浇钢筋混凝土楼板;吊车梁为钢吊车梁;垃圾库屋面拟采用钢网架结构体系。(3)锅炉间运转层以下为现浇钢筋混凝256、土框架结构。(4)汽机间为现浇混凝土框架结构,吊车梁为钢吊车梁。屋面采用钢梁加C形钢檩条、复合夹芯板结构体系。(5)除氧间为现浇钢筋混凝土框架结构。(6)集控楼为现浇钢筋混凝土框架结构。(7)汽机基础上部为现浇钢筋混凝土框架结构,汽机岛与厂房完全脱开。(8)烟囱高度:80m,3内筒集束式套筒烟囱,本期内筒出口内径1800mm,预留远期内筒1800mm,内筒为普通碳钢板+MO防腐涂料。烟道支架采用钢筋混凝土结构。2灰渣系统飞灰固化车间为现浇钢筋混凝土框架结构。3水处理系统(1)冷却塔为钢筋混凝土结构。(2)综合水泵房、工业消防水池等水工建(构)筑地上建筑均采用现浇钢筋混凝土框架结构,地下泵房及水257、池均采用现浇钢筋混凝土结构。4辅助设施生产辅助楼,传达室、地磅房均采用现浇钢筋混凝土框架或砖混结构体系。6.17.5 设计依据结构设计采用的主要规范、规程生活垃圾焚烧处理工程技术规范(CJJ 90-2009)建筑工程抗震设防分类标准(GB50223-2008)建筑结构荷载规范(GB50009-2012)混凝土结构设计规范(GB50010-2010)建筑桩基技术规范(JGJ 94-2008)高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ 3-2010)混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)建筑抗震设计规范(GB50011-2010)构筑物抗震设计规范(GB50191-2012)建筑地基基258、础设计规范(GB50007-2011)建筑地基处理技术规范(JGJ79-2012)地下工程防水技术规范(GB50108-2008)动力基础设计规范(GB50040-96)钢结构设计规范(GB50017-2003)钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)建筑钢结构焊接技术规程(JGJ81-2002)砌体结构设计规范(GB5003-2011)火力发电厂设计技术规程(DL5000-2000)火力发电厂土建结构设计技术规程(DL5022-2012)电力工程地基处理技术规程(DL5024-2005)电力设施抗震设计规范(GB50260-96)烟囱设计规范(GB 50051-2013) 建筑259、结构安全等级为二级,抗震设防类别:丙类,设计使用年限50年。6.17.6 飞灰填埋区1 设计依据生活垃圾卫生填埋技术规范(CJJ17-2004);生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范(CJJ113-2007);生活垃圾渗沥液处理技术规范(CJJ15-2010);生活垃圾卫生填埋场封场技术规程(CJJ112-2007);城市生活垃圾卫生填埋场运行维护技术规程;垃圾填埋场用高密度聚乙烯土工膜(CJ/T234-2006);生活垃圾卫生填埋场岩土工程技术规范(CJJ176-20122 设计规模灰堆场有效容积约为13.3万m3,有效库容率按照0.92取值,则总库容约为14.4万m3。3 总体布置飞灰填260、埋库区,总占地面积约为1.4 ha。整个填埋库区由垃圾挡坝、中间隔堤围合而成,分、填埋库区,在库区之间设置库区分隔堤。库区周围设置绿化隔离带,占地面积约0.2 ha。飞灰填埋区总面积为1.6ha,平面尺寸约为250x65m。库底平均挖深约为-7m,库顶平均高度约为+3m。4 库区工程及防渗工程根据焚烧厂参考地质报告,拟建场地地形地层简单、区域构造稳定,无不良地质现象,岩土工程特性良好,填埋区可采用处理后的地基。堤坝等级为3级水工建筑物;抗震等级为7度地震烈度设防。飞灰填埋区水平防渗设计:2.0mmHDPE土工膜+GCL+1.5mm HDPE土工膜+500rnm粘土。飞灰填埋区垂直防渗设计(由上261、而下逐一分解)1)基底防渗设计初始填埋层:固化飞灰200g/m2轻质有纺土工布隔离层;300mm碎石渗沥液导流层;2x600g/m2无纺土工布膜上保护层2.0mm光面HDPE土工膜防渗层6.4mmGCL1.5mm光面HDPE土工膜防渗层500mm粘土保护层400g/m2长丝无纺土工布膜下保护层;300mm碎石地下水导流层200g/m2有纺土工布隔离层基土层;2)边坡防渗设计600g/m2无纺土工布2.0mm双毛面HDPE土工膜6.4mmGCL1.5mm双毛面HDPE土工膜防渗层400g/m2长丝无纺土工布膜下保护层5 封场覆盖填埋场封场覆盖系统的目的是将灰渣、渗沥液和填埋场气体包覆起来,同时防262、止雨水、空气和动物进入其中。封场的作用一方面在于为以后灰渣填埋场范围土地的再度开发利用打下基础,另一方面在于减少渗入垃圾堆体中的降雨量。为达到这个目的,填埋场顶部防渗系统由数层材料组成。每层在围护或防渗方面各有其特别的功能,从上到下叙述如下:(1)表层耕植土层最少200mm厚营养植被层满铺,主要促进植物生长.此层土壤为营养丰富的耕植土。(2)覆盖土层最少450mm厚压实粘土满铺。此层作用是保护下面的排水层和防渗层免受来自上方的潜在的伤害。(3)渗入水排放层5mm厚土工复合排水网(无纺布+土工排水网垫+无纺布满铺。此层功能为截取上层滤进的渗入雨水,阻止其在下面的防渗层上聚积。此层收集到的渗入水将263、被引向库区周边截洪沟。(4)渗入水防渗层lmm厚的毛面HDPE膜,此层阻止渗入排放层的水进入灰渣堆体产生渗沥液。此层材料采用极柔软的低密度聚乙烯防渗膜,之所以选用此材料,是因为它对灰渣产生的填理气体和渗沥液具有耐其腐蚀功能,因此能起到有效阻隔作用。同时又因为其有良好的的延伸性,能适应灰渣堆体后期沉降的破坏影响。(5)膜下保护层采用长丝土工布,直接放置于灰渣层之上和HDPE防渗膜之下。它能保护上层的土工膜不会受到下部碎石层的损害。封场后顶面坡度控制约为5%。6 生态修复工程填埋场作为永久性的环境保护工程设施,封场后需对堆体表面范围进行绿化生态修复。在灰渣填埋场封场覆盖层表面栽植人工植被,根植土层264、薄、少量可能逸出的填埋气以及伴随出现的高温是影响封场植被生长的主要制约因素。建议在填埋场运行初期就对选定的植物进行试验性种植,以了解每种植物的生长情况,并最终确定环境复植所要选用的最合适的植物。7 封场管理填埋场封场后直至堆体最终稳定,需要进行封场后管理口封场后管理主要包括地表水及地下水管理、环境与安全监测、封场覆盖系统管理等。具体措施如下:(1)封场后需要继续抽排地下水,以保证填埋场水平防渗系统安全;(2)封场后需要继续进行环境与安全监测,包括地下水监测、地表水监测、大气监测等;另外,为保证任何时候封顶覆盖系统的各部件都运作良好,必须对此系统作日常保养,直到该系统运行稳定。日常保养包括;(1265、)维护植被覆盖,包括修剪、施肥等;(2)保养表土,包括必要时应用防腐蚀织物、修整坡度等;(3)保养地表水导排明渠,包括去除障碍物、修补旧渠道等。第七章 环境保护7.1 主要污染物与污染源7.1.1 烟气污染物生活垃圾焚烧厂排放的废气主要来自焚烧产生的烟气,垃圾焚烧烟气主要由N2、O2、CO2和H2O四种无害物质组成,占烟气容积的99。因垃圾成分不可控和燃烧过程的多变性,焚烧烟气中还含有1左右对环境有不可忽视影响的有害污染物,主要包括:颗粒物,包括惰性氧化物、金属盐类、未完全燃烧产物等;酸性污染物,包括氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)、硫氧化物(SOx)及氮氧化物(NOx)等;重金属,包括铅、汞266、+镉及锰、铬、砷、钛、锌、铝、铁等单质与氧化物等;残余有机物,包括未完全燃烧有机物与反应生成物,如芳香族多环衍生物、烃类化合物(醛类CHO基团、酮类CO基团、醇类OH基团、酸类COOH基团等)、不饱和烃化合物,二噁英类。锅炉出口处烟气中污染物浓度范围如表 7.1-1所示 (烟气中O2含量为11)。表7.1-1 锅炉出口烟气污染物含量表序号项目单位数量序号项目单位数量1H2O%236HClmg/Nm350012002SO2mg/Nm33005007HFmg/Nm3103NOXmg/Nm33008Sb+As+Pb+Crmg/Nm3584Hgmg/Nm30.159Cd,Timg/Nm385粉尘mg/267、Nm32000450010二噁英ng-TEQ/Nm367.1.2 废水生活垃圾焚烧厂产生的废水主要有生活污水、垃圾渗滤液、冲洗废水等,主要污染因子有pH、SS、CODCr、BOD5、NH3-N、大肠杆菌群等。废水种类及浓度见表8.1-2(详见附图N505W-S02水平衡图)。表7.1-2 废水种类及浓度废水种类pHBOD5(mg/L)CODcr(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)渗滤液5-860035000850062000120030008001500冲洗废水6-9300400200350生活污水6-91001503005002003507.1.3 噪声厂内主要噪声源主要为汽轮268、发电机组及大功率泵、风机等产生的空气动力噪声等。主要噪声源噪声水平见表8.1-3。表7.1-3 垃圾焚烧发电厂主要噪声源水平噪声源设备源强dB(A)传播方式噪声源设备源强dB(A)传播方式锅炉对空排汽120瞬时配电装置60连续汽轮发电机组100连续机力通风冷却塔85引风机92循环水泵90风机97垃圾运输车辆8890间断空压机951057.1.4 恶臭恶臭污染源主要来自进厂的原始垃圾及产生的渗滤液,垃圾运输车在卸料过程中和垃圾堆放在垃圾池内会散发出带恶臭的气体,渗滤液在收集设施及输送过程中也可能会散发出恶臭气体。恶臭物质的主要成分和浓度参考值见表7.1-4。表7.1-4 垃圾恶臭物质种类与浓度参269、考值序号恶臭物质分子式单位浓度值臭味特征1恶臭浓度25002氨NH3ppm1.0尿臭味3硫化氢H2Sppm0.5臭鸡蛋味4甲硫醇CH3SHppm0.05烂白菜味5甲硫醚(CH3)2Sppm0.02烂蔬菜味6二甲硫醚(CH3)2S)2ppm0.02烂蔬菜味7三甲胺(CH3)3Nppm0.02刺激性鱼臭味8乙醛CH3CHOppm0.05木腥臭味9苯乙烯C8H8ppm0.01橡胶臭味7.1.5 灰渣炉渣属于普通废物,经过除铁处理,考虑通过地下隧道里的带式输送机输送至渣处库暂存,然后外运做综合利用。 飞灰属于危险废物,拟在焚烧厂内进行稳定化处理后装袋集中养护,运至厂内飞灰填埋区按规定进行填埋处置。7.270、2 环境保护标准7.2.1 烟气排放标准在可靠和稳定处理垃圾的同时,必须严格执行环保标准,降低污染物排放浓度。在满足最新颁布的生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2014)以及地方环保标准的基础上,确定本项目烟气各污染物排放指标。本工程拟定的烟气污染物排放指标见表7.2-1。表7.2-1 烟气污染物排放指标序号污染物名称单 位国家标准GB l8485 2014日均值小时均值1烟尘mg/Nm320302HClmg/Nm350603SO2mg/Nm3801004NOxmg/Nm32503005COmg/Nm3801008Hgmg/Nm30.05(测定均值)9Cd+T10.1(测定均值)10P271、b+Cr等其他重金属1.0(测定均值)11烟气黑度林格曼级(测定值)12二噁英类(TEQ)ng-TEQ/Nm30.1(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1 h内累计不得超过5 min。7.2.2 噪声控制标准厂内的噪声应符合现行国家标准声环境质量标准GB 3096-2008,厂界噪声标准执行工业企业厂界环境噪声排放标准GB12348-2008的3类功能区标准,即等效声级昼间为65 dB(A),夜间为55 dB(A)。对建筑物的直达声源噪声控制,应符合现行国家标准工业企业噪声控制设计规范GB/T 50087-272、2013的有关规定。7.2.3 恶臭控制标准本工程所散发的恶臭污染物浓度满足恶臭污染物排放标准(GB 14554-93)中厂界浓度一级标准值,见表7.2-2。表7.2-2 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/m30.050.080.150.450.803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273、mg/m32.03.05.08.0108苯乙烯mg/m33.05.07.014199臭气浓度无量纲10203060707.2.4 飞灰控制标准稳定化后的飞灰满足危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别(GB5085.3-2007)和生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)的浸出毒性标准要求。固化后浸出液污染物浓度限值见表7.2-3。表7.2-3 浸出液污染物浓度限值序号污染物项目浓度限值 (mg/l)序号 污染物项目 浓度限值(mg/l)1 汞 0.05 7 钡 25 2 铜 40 8 镍 0.5 3 锌 100 9 砷 0.3 4 铅 0.25 10 总铬 4.5 5 镉 0.15 11274、 六价铬 1.5 6 铍 0.02 12 硒 0.1 7.3 污染物治理措施7.3.1 烟气污染物治理措施对于废气的治理,本工程烟气净化拟采用半干法+干法+袋式除尘器相结合的烟气净化基本工艺,并辅以活性炭喷射及选择性非催化脱硝工艺(SNCR),配有在线检测装置,以确保各项污染物排放浓度满足排放标准的要求。设一座双筒集束烟囱,净化后的烟气经烟囱排至大气。(1)粉尘的治理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。(2)酸性气体的防治本工程采用半干法+干法净化工艺,焚烧炉275、燃烧烟气经余热锅炉回收热量后,经脱酸塔进入布袋除尘器,熟石灰喷射系统向脱酸塔和袋式除尘器之间的烟道里喷入粉末状的熟石灰,在袋式除尘器里,未反应的熟石灰和烟气中的酸性有害气体进行反应,进一步提高了去除效率。(3)重金属的防治重金属一般以固态和气态存在于烟气中。因此重金属的净化主要是在“高效捕集”和“低温控制”两个环节采取措施。由于重金属的净化工艺与有机类污染物相似,即喷入活性炭进行吸附,然后由除尘器对其捕集并达到相关标准。(4)氮氧化物的防治为将烟气中的氮氧化物减排以达到严格的环保要求,对氮氧化物采用技术成熟的选择性非催化还原(SNCR)工艺。7.3.2 废水治理措施本项目的粪便污水经化粪池处理276、食堂含油污水经隔油池处理,经厂区污水管网收集后排入垃圾渗滤液处理站;冲洗废水及垃圾渗滤液等收集后排入垃圾渗滤液处理站。渗滤液处理站进水通过“预处理+ UASB厌氧反应器+ A/O工艺和MBR膜系统+NF纳滤膜系统”的处理工艺处理后达标排放。7.3.3 灰渣治理措施炉渣属于普通废物,经过除铁处理,由机械出渣系统送到渣仓暂存,然后外运做综合利用。烟气净化系统粉尘与锅炉底灰统称为飞灰。飞灰含有重金属、二噁英等有害物,按危险废物处理。飞灰在焚烧厂内进行飞灰固化处理并满足危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别GB5085.3-2007和生活垃圾填埋场污染控制标准GB16889-2008的浸出毒性标准要求后,按照277、规范要求在厂内飞灰填埋区填埋。7.3.4 噪声治理措施根据噪声源分析,采取下述有效措施:(1)尽可能选用低噪声设备。(2)总图布置上将高噪声设备,如空压机、机修设备与焚烧系统的高噪声设备集中布置在焚烧发电工房内。(3)对噪声级较高的设备如风机等根据不同情况采取隔声、消声、减振措施。(4)采用低噪声设备及吸声设备等综合控制措施,如一、二次风机及引风机设消声器和减振装置,使作业场所和环境噪声达到标准。(5)对作业场所经过治理仍难以达到控制标准的,如汽机间等设备连续运行的场所,采取设隔声控制室的措施。(6)对可能产生噪声的管道,特别是与泵和风机出口连接的管道采取柔性连接的措施,以控制振动噪声。7.3278、.5 恶臭控制措施控制恶臭主要采用隔离的方法。(1)加强对垃圾转运站与垃圾运输过程的管理,垃圾运输车辆采用专用密闭式的垃圾运输车辆,防止飞扬散落,跑冒滴漏,并由市政环卫部门定期对沿途运输道路进行冲洗,减少沿途运输道路臭味的聚集;(2)在厂内设置垃圾车冲洗清洁设施,对垃圾运输车辆出厂前进行冲洗,定期清洗厂内垃圾运输道路;(3)垃圾卸料厅进出口采用空气幕,防止卸料厅臭气外逸;(4)垃圾贮坑采用密封设计,垃圾贮坑与卸料平台间设置自动卸料门,无车卸料时保证垃圾贮坑密封,维持垃圾贮坑负压,减少恶臭外逸。(5)在卸料大厅与办公区及其他臭源与办公区域之间的连接处都设一道过道间,增设两道密闭门,其功能起到隔臭279、的效果。渗滤液间部分设置单独的出入口,不与办公部分连接,在底部先设置一道密闭门,在其出口处再增设一道密闭门,并且在臭源与办公区域之间的墙壁尽量采用隔臭建筑材料,这样就能起到隔臭的效果。(6)垃圾渗滤液收集室由渗滤液收集池,渗滤液泵房及走廊组成,这些区域将产生大量的臭气。因此在渗滤液收集室空间设置送、排风口,送风机送入新鲜空气,排风机将此空间产生的臭气引入到垃圾池,通过一次风机吸入焚烧炉内燃烧、分解。(7)焚烧炉正常运行期间,垃圾库顶部设置带过滤网的一次风抽气口,将臭气抽入炉膛内作为焚烧炉助燃空气,同时使垃圾贮坑内形成微负压,防止臭气外逸。(8)焚烧炉停炉检修期间,为防止垃圾贮坑内可燃气体聚集,280、垃圾贮坑内设置可燃气体检测装置。当锅炉全部停运时,自动开启除臭风机,将臭气送入除臭间内的活性炭除臭装置过滤并喷洒植物液剂确保达标后排入环境空气中。(9)规范垃圾库的操作管理,利用抓斗对垃圾进行搅拌和翻动,不仅可使垃圾进炉垃圾热值均匀,且可避免垃圾的厌氧发酵,减少恶臭产生。(10)渗滤液池为密闭结构,其内部的恶臭气体以自然流动的方式通过PVC 管道连接到垃圾贮坑,与垃圾贮坑中的恶臭气体一并作为一次进风燃烧处理。(11)为避免臭气外逸,主厂房为封闭厂房。在建筑设计上尽量减少气流死角,防止气味聚积。(12)在厂区总平面布置时,根据当地的主导风向,把生产区和生活区分开合理布置,将恶臭的影响降低到最低程281、度。在厂区四周种植一定数量的高大乔木,减少影响。(13)本项目还设有喷药系统,定期向垃圾池内喷洒化学药剂,既可减轻异味,又可防止微生物滋生。(14)加强全厂的除臭管理,减少人为活动造成臭气的扩散。根据工程实践,采取上述措施可使厂界恶臭浓度控制在要求的恶臭污染物排放标准(GB14554-93)厂界标准值中的二级标准以下。7.3.6 二噁英减排措施(1)针对垃圾特性设计的焚烧炉结构,加之先进的计算机控制系统,确保合理的焚烧工况,实现3TE焚烧。试验表明,当烟气温度达到700时,在炉内停留时间0.5s即可实现二噁英的分解,为此在工程中采取烟气达到850时,在炉内停留时间不少于2s的措施,以确保二噁英282、的分解。(2)在余热锅炉尾部受热面低温段骤冷至350以下,减少二噁英类物质的重新生成。使二噁英类产生量大大减少。(3)残存二噁英类75%附着在粉尘中,其余二噁英类存在于气相中。通过烟气处理系统中的活性炭喷入装置,将活性炭喷入袋式除尘器之前的烟气管道中,吸附烟气中的二噁英类及重金属。吸附后的活性炭在袋式除尘器中与其它粉尘一起被收集。经过烟气净化处理工艺后,二噁英的排放量可减至0.1ng-TEQ/Nm3以下。因为采取了上述措施,尤其是采用了活性炭喷射吸附以后,二噁英的去除效率可达99%以上,因而其在烟气中的含量极小,仅在纳克数量级以下,按世界卫生组织公布的保证人体健康条件下可吸入二噁英限值,以及日283、本等国研究认为,二噁英排放量应不大于80 ng-TEQ/Nm3。因此控制二噁英排放量在0.1ng-TEQ/Nm3左右,不会对人体的健康构成影响。7.4 环境监测环境监测项目有烟气中所含污染物浓度、污水、噪声、臭味等。以上监测项目可采取在线监测和取样监测相结合的办法进行。7.5 环境影响初步分析xxxx垃圾焚烧发电工程采用国内最为成熟的垃圾焚烧工艺和污染物控制技术,对焚烧过程中产生的水、气、渣、声等污染物采取了有效的控制措施,整个工程建设完成运行以后对环境影响较微,在取得良好经济效益的同时,也将取得了良好的环境和社会效益,在环境方面是可行的。7.6环保投资xxxx垃圾焚烧发电工程环保投资6839284、.8万元,占本工程静态投资比例20.6%。第八章 劳动安全与职业卫生8.1 设计依据根据本项目的生产工艺特点,本可研报告职业安全与职业卫生设计主要遵循下列规程、规范和标准:建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定(劳动部第3号令);火力发电厂设计技术规程(DL5000-2000);工业企业设计卫生标准(GBZ1-2010);工作场所有害因素职业接触限值(GBZ2-2007);工业企业噪声控制设计规范(GB/T 50087-2013);工业企业厂界环境噪声排放标准(GB12348-2008);生产设备安全卫生设计总则(GB5083-1999);建筑设计防火规范(GB 50016-2014);建筑内部285、装修设计防火规范(GB 50222-1995);建筑物防雷设计规范(GB 50057-2010);爆炸危险环境电力装置设计规范(GB 50058-2014);电力装置的继电保护和自动装置设计规范(GB/T 50062-2008);3110kV高压配电装置设计规范(GB 50060-2008);电力设备典型消防规程(DL502793);锅炉安全技术监察规程 (TSG G0001-2012);火力发电厂与变电所设计防火规范(GB502292006);采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003);电力建设安全工作规程(火力发电厂部分)(DL5009.12002);安全标志及其使用导则(GB286、 2894-2008);火力发电厂职业安全设计规程(DL 50532012);火力发电厂职业卫生设计规程(DL 54542012);建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB503432012);固定式压力容器安全技术监察规程(TSG R0004-2009);压力管道安全技术监察规程-工业管道(TSG D0001-2009);建设工程消防监督管理规定(2009-4-30公安部令第106号)(2012-7-17公安部令第119号修订);危险化学品安全管理条例(2011-2-16国务院令第591号);工业企业职工听力保护规范(卫法监发【1999】第620号);中华人民共和国职业病防治法(2011-12-287、31主席令第52号);建设项目职业病危害分类管理办法(卫监督发【2009】24号);建设项目职业病危害风险分类管理目录(安监总安健【2012】73号);中华人民共和国安全生产法 (2002-06-29主席令第70号) (2014-8-31修订);中华人民共和国特种设备安全法(2013-06-29主席令第4号);生活饮用水卫生标准 (GB 5749-2006);建筑物防雷设计规范 (GB 50057-2010);压力容器安全技术监察规程(质监局锅发(1999)154号文)。8.2 主要危害因素分析及防范措施8.2.1 主要职业危险、危害综述本工程在运行过程中造成安全和卫生危害的主要因素有:垃圾储288、存和焚烧过程所产生的有害气体;垃圾的渗滤液;在生产过程中使用和生产的各类油品挥发气体;高压电;高温高压蒸汽、噪声、高空作业、转动机械等。这些因素会影响环境和职工的身体健康和生产的正常运行。8.2.2 自然危害因素及其防范措施(1)防暑防寒当环境温度超过或低于一定范围时,会对人体产生不良影响。为防暑热,在所有控制室和办公设施内采用分体式空调机进行舒适性空气调节。以改善职工的工作环境。(2)防雷击建筑物防雷按三类考虑。采用屋顶钢筋焊接成网,形成避雷网;烟囱安装避雷针,沿爬梯装设两根引下线,接地电阻不大于10;防雷接地、工作保护接地、变压器接地共用一套接地系统,接地电阻不大于4。(3)防洪本焚烧厂防289、洪标准按100年重现期考虑。为了防止内涝,及时排除雨水,避免积水毁坏设备、厂房,在厂区内设雨水排除系统。并做好相关防洪措施。(4)抗震地震对建筑物的破坏作用明显,作用范围大,进而威胁设备和人员的安全,本工程所在区域所属的设计地震分组为第二组。设计中应采取相应的抗震构造措施。8.3 生产危害因素及其防范措施8.3.1 防臭气垃圾池能容纳7天左右的垃圾量。垃圾在贮存过程中,形成的挥发性产物为臭气。为防止臭气外逸,垃圾池采用全密闭设计,给料由抓斗控制室控制;垃圾仓顶部设带过滤装置的一次风和二次风抽气口,把臭气抽入炉膛内作为助燃空气,达到净化的目的,同时使垃圾仓内形成负压,防止臭气外逸,保持垃圾仓外工290、作场所空气清新。在卸料平台底部设有活性炭吸附塔,用于吸附处理渗滤液收集池和污水处理站内的臭气,此外还可以在停炉检修的情况下吸附处理垃圾卸料平台和垃圾池内的臭气。为保证控制室内有良好的工作环境,设置空调,保持室温基本不变。8.3.2 防粉尘焚烧炉烟气净化以熟石灰作为吸收剂,石灰仓加料口处会产生粉尘。为减小粉尘飞扬,改善劳动条件,在石灰仓顶部设置除尘系统,选用1台除尘机组。为防止排灰渣时产生扬尘。烟气净化系统设计增湿装置,炉渣和炉底漏灰经带水封的除渣机组排除。垃圾抓斗运行时会产生灰尘飞扬。为此,垃圾抓斗控制室设在垃圾贮坑上方,并用大玻璃窗封闭。清洗装置能自动清除玻璃窗外壁上的粉尘,不会影响操作人员291、的操作。在总体布置时,将人员出入通道与垃圾、灰渣出入通道分开,将办公区尽量远离粉尘产生地。其它场所,将加强绿化,以尽量减少粉尘的危害。8.3.3 防噪声尽可能选用低噪声设备。总图布置上将生产区与行政办公区、生活区分开,高音设备集中布置在焚烧工房内。对可能产生振动的管道,特别是泵和风机出口管道,采取柔性连接的措施,以控制振动噪声。有振动设备的基础作减振处理。对空气动力噪声较大的风机、空压机等安装消声器。分别设计汽机间、风机房、空压机房,利用建筑物进行隔声。8.3.4 防火对易燃的场所设计中考虑加强通风,垃圾池处的电器设施选用防爆电器元件,防爆电机,防爆灯具。选用压力容器符合压力容器的等级标准,并292、取得劳动监察部门的认可,设备均安装有安全阀、压力表和报警器,设计和选型均符合现行的有关标准和规定。8.3.5 电气设施防电伤防雷击接地、工作接地和保护接地工程采用复合人工接地装置,并尽量利用基础工程进行接地以降低电阻并减少接地工程投资。所有电气设备外壳均做保护接地,在接地网附近和通道交叉处采取降低跨步电压的措施。厂用电和配电装置故障都配备声和光信号报警,根据生产工艺及技术要求对必要设备进行联锁控制。检修照明、焚烧炉照明都采用安全电压,并加装漏电保护开关。8.4 其它防范措施厂区内道路围绕焚烧厂厂房环形布置,既可满足垃圾、灰渣运输车辆行驶要求,又作为消防车道使用,同时满足事故疏散要求。设备外露转293、动部位设计防护罩或挡板,变压器设过流断电保护装置,以避免意外人身伤亡事故的发生。事故照明有应急灯和有蓄电池供电的直流灯,在各出入口及重要部位设应急照明灯。所有照明电源插座,均为单向三孔式插座。利用36V及以下的低压照明。热力设备和管道采取必要的保温隔热措施,使管道外壁温度不大于50,既减少热量的损失,又防止了对人员的烫伤,改善了劳动条件。按照国家标准安全标志及其使用导则的规定,在各危险部位设立安全警示牌。在烟囱的顶部装设飞机航行指示灯。通过提高设备的自动化率,减轻运行、检修人员的劳动强度。对操作频繁的阀门采用气动阀或电动阀。定期进行安全卫生教育,制订安全操作规程,严格管理。8.5 职业卫生措施294、8.5.1 给水卫生生活饮用水水质符合生活饮用水卫生标准。8.5.2 工作照明工作照明采用高效节能灯具,厂房照明采用金卤灯,办公室采用节能型荧光灯,照度水平严格按火力发电厂和变电站照明设计技术规定DL/T 5390-2007设计,以保证正常操作需要和保护工作人员视力。8.5.3 自动化水平本厂的焚烧炉给料、燃烧控制系统,烟气净化控制系统,发电机组控制系统以及除氧给水系统的自动化水平均较高,大大减轻了岗位工人的劳动强度。8.5.4 厂区保洁随时清扫厂区撒落的垃圾至垃圾仓;垃圾车清洗由市环卫处负责在厂外实施。8.5.5 绿化为净化与美化环境厂区环境,改善厂区环境气候,本工程考虑到xxxx当地独有的295、气候特征,在厂区内种植适宜的植物和水果作物,将垃圾焚烧厂建设成为一座生态园。8.5.6 定期体检每年对岗位工人进行一次体检。8.6 劳动安全与职业卫生机构为了满足劳动安全及职业卫生的需要,本工程拟设立相应的安全安全与职业卫生机构,并配备专职与兼职的安全卫生设施维修、保养、日常监测检验人员与监督管理人员,负责厂区的安全卫生工作;设置环境监测室,定期对主厂房各生产车间及厂区内的粉尘及有害物质进行采样,提出化验报告;设立医务室,解决职工常见病的医治和工伤事故的临时处置。8.7 应急措施本工程以焚烧处理生活垃圾为主要功能,但遇到外界突发事件时,应能采取必要的措施,避免事故,应对外界变化。焚烧厂设备发生296、故障时,应迅速查清故障点和故障原因,采取必要的应急措施。主要故障与应对措施有:(1)给水泵等设备发生故障时,迅速启动备用设备,避免对运行造成影响。(2)如汽轮机产生故障和隐患,采取降低负荷、停机等措施。(3)焚烧炉和余热锅炉发生故障时,可以采取降负荷、停炉、排空等措施。(4)尾气处理系统出现故障时,为避免袋式除尘器高温损害,可以临时将烟气从旁路导出。(5)接入系统线路故障时,高压线路主断路器断开,此时发电机应降负荷运行,发电量降低,维持厂用电负荷的运行或保证安全完成机组的停机,来进行故障点的检修。8.8 预期效果遵照“安全第一,预防为主”的方针,本工程采用国内技术成熟的、安全可靠的设备并致力提297、高生产过程的机械化、自动化程度,因而大大减少了危害工人健康的因素和不安全隐患。同时针对本工程焚烧垃圾的特点,对垃圾臭气、渗滤液、恶臭等的防范作了周到的设计,并在防火、防人身伤亡事故方面采取了防患于未然的、积极的措施。可以预见,本工程投产后,在取得环保效益,社会效益,经济效益的同时,也保障了工人在生产过程中的劳动安全卫生。8.9 劳动安全及职业卫生专项投资劳动安全专项投资:398.4万元,占本工程静态投资比例1.2%。职业卫生专项投资:2085.5万元,占本工程静态投资比例6.2%。第九章 节能本工程为生活垃圾焚烧发电项目,利用垃圾焚烧处理的余热发电,本身就是一个节能、环保工程。焚烧厂设置2台300t/d的焚烧炉与余热锅炉,配备1台12MW的汽轮发电机。本期工程建成后,每年可处理生活垃圾21.9万吨,年发电量0.868108 kWh。扣除垃圾处理所需的自用电外,每年可向电网供电约0.729108 kWh,折合年节约标煤22140t。9.1 工艺系统主要节能措施1、所有选用的机电产品均为国家推荐采用的节能型或先进的产品。2、采用国内技术成熟的垃圾焚烧设备,焚烧炉和锅炉系统的热效率达到80%左右,能够更有效的回收热能。汽轮机同样采用国内先进成熟的制造技术,保证优质和高效。3、热力设备和热管道,采用良好的绝热保温材料和最经济的保温层厚度