生活垃圾焚烧发电项目可研报告.doc
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2024-10-19
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1、本溪市生活垃圾焚烧发电项目可行性研究报告中国市政工程华北设计研究总院有限公司2016年1月目 录1.概述11.1 项目概况11.2 项目建设背景及必要性11.3 项目建设的意义31.4 编制内容41.5 编制依据及标准51.6 编制原则71.7 主要研究结论71.8 主要技术经济指标82.本溪市及生活垃圾处理概况102.1 本溪市概况102.2 本溪市生活垃圾处理现状112.3 本溪市生活垃圾产量及预测162.4 本溪市生活垃圾设计热值确定193.厂址选择213.1 选址的基本要求213.2 建厂条件223.3 工程地质概况233.4 结论244.生活垃圾焚烧工艺方案论证254.1 处理工艺的2、选择原则254.2 生活垃圾处理工艺概述254.3 焚烧发电生产线的配置334.4 生活垃圾焚烧炉344.5 余热利用系统的方案论证454.6 烟气净化系统方案论证464.7 汽轮机发电机组方案论证515.焚烧发电工艺方案设计545.1 垃圾接收及储存系统545.2 焚烧系统585.3 余热利用系统645.4 烟气净化系统675.5 汽轮机发电系统725.6 飞灰稳定化处理系统795.7 化学水处理系统806.总图与公用工程906.1 总图运输工程906.2 建筑工程976.3 结构工程1026.4 给排水设计1076.5 废水处理1136.6 电气系统1346.7 采暖、通风与热力1456.3、8 仪表与自控设计1527.环境保护与监测1727.1 编制依据1727.2 主要污染物及其治理措施1727.3 环境影响初步分析1787.4 环境管理与监测1787.5 结论1808.劳动安全与卫生1818.1 设计依据1818.2 职业危害因素分析及防范措施1818.3 自然灾害的防范措施1888.4 生产安全防范措施1898.5 其它劳动卫生措施1918.6 安全卫生机构1928.7 应急措施1939.消防1949.1 设计范围及依据1949.2 总平面布置与道路1949.3 建、构筑物消防1959.4 消防系统设计19610.节能20110.1 总体布局主要节能措施20110.2 工艺4、系统主要节能措施20110.3 电气系统主要节能措施20210.4 电信系统节能20310.5 建筑节能20410.6 水工系统主要节能措施20410.7 效益评价20411.管理机构和劳动定员20511.1 组织机构20511.2 工作制度和劳动定员20511.3 人员组成和培训20712.项目组织管理与工程实施进度20812.1 组织管理20812.2 进度安排21013.投资估算21213.1 工程概况21213.2 编制依据21213.3 价格采用21213.4 工程建设其它费用标准21313.5 基本预备费21413.6 建设期贷款利息21413.7 铺底流动资金21413.8 投资5、估算书21513.9 资金筹措与运用21513.10 经济分析21614.结论与建议22314.1 结论22314.2 建议22414.3 存在问题224附图:1) 总平面布置图(方案一)2) 总平面布置图(方案二)3) 全厂工艺流程框图4) 垃圾焚烧系统工艺流程图5) 能量平衡图6) 质量平衡图7) 垃圾焚烧系统P&ID8) 余热锅炉汽水系统P&ID9) 焚烧炉出渣系统P&ID10) 烟气净化系统工艺流程图11) 飞灰稳定化系统流程图12) 汽机房热力系统图13) 焚烧发电主厂房0.000米平面图14) 焚烧发电主厂房7.000米平面图15) 焚烧发电主厂房17.000米平面图16) 焚烧发6、电主厂房0.000米平面图17) 焚烧发电主厂房20.500-26.500米平面图18) 焚烧发电主厂房纵剖面图19) 水量平衡图20) 化学水处理工艺流程图21) 污水处理工艺流程图22) 换热站工艺流程图23) 压缩空气站工艺流程图24) 电气主接线图25) DCS网络结构示意图26) 工业闭路电视监视系统图27) SIS/MIS网络结构示意图1. 概述1.1 项目概况1) 项目名称:本溪市生活垃圾焚烧发电项目2) 建设单位:本溪市环境卫生管理处3) 编制单位:中国市政工程华北设计研究总院有限公司4) 处理工艺:垃圾焚烧发电5) 处理规模:日焚烧处理规模一期800吨,年处理能力约26.7万7、吨;后续随垃圾量增加,预留二期工程空间,处理规模增加至1200吨/日。6) 服务范围:本工程主要服务范围为本溪市下辖平山区、明山区、溪湖区、南芬区四个建成区和开发区的生活垃圾处理工程。1.2 项目建设背景及必要性本溪市现有千金岭一座生活垃圾卫生填埋场,2015年日消纳本溪市四城区和开发区的生活垃圾约为650吨。2010年,千金岭垃圾卫生填埋场进行了升级和扩容处理工程,设计处理能力为900吨/日,占地面积46.7公顷,调整后的库容728万立方米,设计使用年限17.6年。为满足本溪市长期生活垃圾处理的要求,解决生活垃圾卫生填埋场占地面积大、选址困难的难题,延长卫生填埋场的使用寿命,本项目拟在千金岭8、建设生活垃圾焚烧发电厂,实现生活垃圾的“无害化、减量化和资源化”处理,从而加快推进本市生活垃圾处理事业的发展,提高本溪市生活垃圾处理能力。本溪市建设生活垃圾焚烧发电项目建设势在必行,具有以下必要性:1)改善城市建设和环境保护的需要本溪市经济发达、土地资源短缺、人口基数大、城市生活垃圾产量增加快、生活垃圾成分日趋复杂。现有生活垃圾填埋处理方式单一,使用年限日益缩短,与日俱增的城市生活垃圾已经成为困扰城市发展,污染城市环境,影响居民生活的社会问题。针对本溪市环卫设施配备不足,收运体系尚需完善,本焚烧项目建设可实现生活垃圾减量化和无害化的处理与资源的优化利用,为保障整洁、优美、舒适的城市环境,推进城9、市经济发展和精神文明建设提供服务。2)实现并延续国家及本溪市政府关于环保政策的目标(1)实现并延续国家环境保护“十二五”规划鼓励生活垃圾焚烧发电和供热,推进垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰处置工程建设,加强农村生活垃圾的收集、转运、处置设施建设,引导农村生活垃圾实现源头分类、就地减量、资源化利用的目标。(2)实现并延续国家“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划中生活垃圾产生量相匹配的无害化处理能力规模的要求,生活垃圾无害化处理能力中选用焚烧技术的比例达到35%,东部地区选用焚烧技术的比例达到48%。(3)实现本溪市城市总体规划调整(20072020)中在近期本溪市城镇生活垃圾无害化处理率9010、%以上的要求,实现2020年生活垃圾无害化处理率达100%。(4)完成本溪市环境卫生发展规划文本(20092020)中规划本溪市远期生活垃圾处理场址的工程建设和投产使用。3)项目建设是延长千金岭生活垃圾卫生填埋场寿命的需要参考目前国内外生活垃圾处理的发展现状,卫生填埋是生活垃圾的最终处理手段。随着本溪市的经济发展,土地资源势必成为短缺的资源。生活垃圾焚烧处理是最有效、最成熟的“减容”和“减重”处理技术,项目建设可有效延长千金岭生活垃圾卫生填埋场的使用寿命,效缓解本溪市土地资源紧缺的局势。4)项目建设是垃圾处理“无害化、资源化”的需要本项目建设不但可实现垃圾处理无害化处置;还可利用生活垃圾的化学11、能发电,实现垃圾处理的资源化利用,除满足生产用电还可外供电网,创造更多的经济价值。此外,还可利用汽轮机的中、低压抽气实现热电联产,满足采暖和供热的需求。5)本工程的建设是促进可持续发展、建设环境友好型社会的需要国家为了保持社会经济的可持续发展,提出了加快民生工程、基础设施、加强生态环境建设、垃圾处理设施建设等重大措施。本工程的建设将有力的提升垃圾处理 “减量化、无害化、资源化”水平,促进本区社会经济的可持续发展。综上所述,本溪市生活垃圾焚烧发电项目是具有良好社会效益和环保效益的工程,是符合城市生活垃圾处理及污染防治技术政策的工程,是实实在在为本溪市人民服务的工程,符合本溪市可持续发展的需要。112、.3 项目建设的意义1)可进一步提升本溪市环境卫生服务的能力本项目的建成有利于实现城市生活垃圾处理设施的标准化、规范化,将改变本溪市城区未来20年内的垃圾处理状况。实现全区生活垃圾的集中处理,处理设施标准化、规范化,处理技术先进、管理水平科学的目标。2)有利于改善人居环境,保障居民身体健康城市生活垃圾的处理处置是城市环境服务业的重要组成部分,其中心内容是城市固体废弃物的收集、清运、处理和处置。城市固体废弃物管理直接为创造整洁、优美、舒适的环境服务,有助于维护人们的身体健康,推进城市经济发展和精神文明建设,也是环境保护和社会可持续发展的重要内容。3)有助于增加运营企业的经济收益2012年3月2813、日,国家发展改革委下发“关于完善垃圾焚烧发电价格政策的通知”,该通知规定:以生活垃圾为原料的垃圾焚烧发电项目,均先按其入厂垃圾处理量折算成上网电量进行结算,每吨生活垃圾折算上网电量暂定为280千瓦时,并执行全国统一垃圾发电标杆电价每千瓦时0.65元(含税);其余上网电量执行当地同类燃煤发电机组上网电价。生活垃圾焚烧发电带来的经济效益可有效缓解运营企业的经济负担。4)有利于节约土地资源采用焚烧方式处理垃圾,垃圾减容达到80%左右,缓解了填埋方式占地面积较大与本溪市城市化水平高而用地紧张的矛盾,节约了土地资源。1.4 编制内容本溪市环境卫生管理处生活垃圾焚烧发电项目为新建工程,本报告编制范围为厂区14、规划红线外1米以内(含1米处)所有的编制工作。主要建设内容为:焚烧发电系统(包括:焚烧发电主厂房、烟囱、栈桥、空冷岛、220KV升压站)、污水处理系统(包括:综合处理间、生化反应组合池、调节池、初期雨水池、沼气处理设施、火炬)、公辅设施(包括:计量间、地磅罩棚、综合水泵房、清水池、冷却塔、油泵房、地下油罐、宿舍楼、综合楼、门卫)、总图。工程投资估算以设计方案为依据,结合当地实际情况进行编制。投资内容包括全部单项工程费用、工程建设其他费用、预备费和建设期贷款利息。其余外部工程如道路、供电、通讯、供水(包括工业用水管线)等工程,业主单位对此部分正在开展前期工作。电力接入系统由建设单位委托其他有关部15、门设计。1.5 编制依据及标准1)中华人民共和国环境保护法;2)中华人民共和国固体废弃物污染环境保护法;3)中华人民共和国大气污染防治法;4)本溪市环境卫生发展规划(20092020);5)千金岭垃圾场1:500地形图;6)环保标准和规范(1)生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准 建标2010142号(2)生活垃圾焚烧处理工程技术规范 CJJ90-2009(3)生活垃圾焚烧污染控制标准 GB18485-2014(4)城市环境卫生设施设置标准 CJJ27-2012(5)环境空气质量标准 GB3095-2012(6)大气污染物综合排放标准 GB16297-1996(7)恶臭污染物排放标准 GB145516、4-93(8)污水综合排放标准 GB 8978-1996(9)地表水环境质量标准 GB3838-2002(10)地下水环境质量标准 GB/T14848-93(11)工业企业厂界环境噪声排放标准 GB12348-2008(12)声环境质量标准 GB3096-20087)其他标准和规范(1)小型火力发电厂设计规范 GB50049-2011(2)生活垃圾焚烧炉及余热锅炉 GB/T18750-2008(3)生活垃圾焚烧技术导则 RISN-TG009-2010(4)生活垃圾焚烧厂评价标准 CJJ/T137-2010(5)火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准GB12145-2008(6)工业企业总平面设17、计规范 GB50187-2012(7)民用建筑设计通则 GB50352-2005(8)建筑照明设计标准 GB50034-2004(9)建筑物防雷设计规范 GB50057-2010(10)建筑抗震设计规范 GB50011-2010(11)建筑结构荷载规范 GB50009-2001(2006年版)(12)建筑设计防火规范 GB50016-2014(13)混凝土结构设计规范 GB50010-2010(14)建筑地基基础设计规范 GB50007-2002(15)城市污水再生利用 工业用水水质 GB/T19923-2005(16)循环冷却水用再生水水质标准 HG/T3923-2007(17)电力装置的继18、电保护和自动装置设计规范GB50062-2008(18)电力工程电缆设计规范 GB50217-2007(19)供配电系统设计规范 GB50052-2009(20)采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003(21)全国市政工程投资估算指标HGZ47-101,102,103-2007其他相关国家及地方标准、规范、定额等。以上标准规范如有更新以最新版为准。1.6 编制原则本项目文件编制本着高起点规划、高标准设计、高科技投入的要求,做到技术先进、生态环保、安全卫生、运行可靠、经济适用的原则,结合本工程的具体情况,本报告编制重点遵循以下原则:1)本项目以实现垃圾处理无害化、减量化、资源化为目的19、,以技术先进、操作可靠、环保达标、经济合理、节能减排为目标,充分体现循环经济和以人为本的设计理念,将本垃圾焚烧发电厂项目建设成为国内现代化的垃圾焚烧厂。2)符合本溪城市总体规划的要求。 3)采用技术成熟、可靠的炉排型垃圾焚烧炉,并在国内外有成功应用先例。在引进关键的、适合本厂服务区内生活垃圾特点的先进技术和工艺设备的同时,采用国内经生产实践考验的新工艺、新技术和新设备,使该厂在综合技术水平方面,达到国际先进、国内领先。4)烟气排放限值严格按照生活垃圾焚烧污染控制标准GB18485-2014执行。5)节约投资,降低运行成本,使本厂在取得环境效益、社会效益的同时,能取得较好的经济效益。1.7 主要20、研究结论1、本焚烧项目一期日处理生活垃圾800t/d,配置2台400t/d垃圾焚烧炉,年运行时间不少于8000h。2、选择成熟、可靠、先进的机械炉排型焚烧炉,4.1MPa/400蒸汽参数的余热锅炉作为本工程的推荐炉型。3、本工程焚烧烟气排放指标达到国内先进水平。烟气净化系统采用成熟、可靠的“SNCR+半干法(石灰浆液)干法(消石灰)+活性炭喷射+布袋除尘”工艺流程。4、本工程一期配置容量为2套8MW汽轮发电机组,MCR设计工况年发电量约1.08108 kWh/a,年上网电量约0.83108kWh/a。5、本项目飞灰在厂内经稳定和固化处理后运输至千金岭生活垃圾卫生填埋场,按照生活垃圾填埋污染控制21、标准(GB16889-2008)的要求进行填埋;炉渣运到千金岭生活垃圾卫生填埋场进行填埋。6、本焚烧厂垃圾渗沥液及生活污水统一收集,送至配套渗沥液处理站集中处理后优先回用,达到城市污水再生利用 工业用水水质GB/T19923-2005中的工业用水水质标准回用于循环冷却水补水;同时也满足城市污水再生利用 城市杂用水水质GB/T18920-2002中绿化、道路浇洒用水等标准后回用于绿化和道路浇洒的要求。7、本工程建设总投资约6.4亿元人民币。8、本报告通过投资估算和经济分析表明,本项目具有一定的财务盈利能力、清偿能力和一定的抗风险能力,因此本项目在财务上是可行的。1.8 主要技术经济指标表1.8-22、1 主要技术经济指标表序号指 标 名 称单 位数 量备 注1设计规模1.1垃圾处理量万t/a26.7t/d800一期1.2达产年平均发电量(MCR)kWh/a1.08X108厂用电率(非采暖工况)%23厂用电率(采暖工况)%23.962主要设备2.1焚烧线条2单条线400t/d处理能力2.2汽轮机台2单台8MW2.3发电机组台2单台8MW3发电机组工作时间h/a80004总图及建筑4.1厂区占地面积m266700合100亩其中本期工程用地面积m257466.58合86亩4.2总建筑面积m2本期4.3建构筑物占地面积m218634.964.4绿化面积m2171255劳动定员人806项目投资6.123、工程费用万元45575.47 6.2工程建设其他费用万元11291.89 6.3预备费万元4549.39 6.4建设期贷款利息万元2132.40 6.5铺底流动资金万元542.24 6.6工程总投资万元64091.39 7成本7.1年总成本费用万元6331.507.2年经营成本费用万元3431.437.3单位处理成本万元216.837.4单位处理经营成本万元117.518收益8.1财务内部收益率%7.19%(8.21%)所得税后,括号内为所得税前8.2财务净现值ic=8%-4139(1151)所得税后,括号内为所得税前8.3投资回收期(含建设期)年12.91(12.15)所得税后,括号内为所得24、税前2. 本溪市及生活垃圾处理概况2.1 本溪市概况2.1.1 辖区及人口本溪市是辽宁省省辖市,是国务院批准的具有地方立法权的市,是辽宁中部城市群的中心城市,沈阳经济区副中心城市。本溪市位于辽宁省东南部,北与沈阳市、抚顺市相连,西与辽阳市、鞍山市相接,南邻本溪市,东邻吉林省通化市,交通便利,地理位置优越。本溪市总面积8411.3平方公里,有汉、满、回、朝、蒙等26个民族。本溪市下辖4个市辖区和两个自治县。市辖区分别为平山区(177km2)、明山区(410km2)、溪湖区(320km2)、南芬区(619km2)。两个自治县分别为本溪满族自治县(3343km2)、桓仁满族自治县(3551km2)。25、本溪市共25个街道办事处(两县各一个)、40个乡镇、229个社区、289个村民委,另设有本溪经济技术开发区、国家辽宁(本溪)生物医药科技产业基地、本溪水洞温泉旅游度假区。由2011年本溪市第六次人口普查的结果,以2010年11月1日零时为标准时点,本溪常住人口为1709538人,四城区常住人口为1021602人,开发区人口为72692人,本溪县人口为296218人,桓仁县人口为319026人。2.1.2 自然条件本溪地区属辽东山地丘陵区,为长白山山脉的东南延伸部分。地形起伏较大,山峰连绵,沟壑纵横,相对高差大,切割强烈,沟谷狭窄,且多呈“V”字型。本溪呈哑铃形分布,自然地貌为“八山一水半分田,26、半分道路和庄园”。本溪属于中温带温润气候区,全地区平均气温6.17.8摄氏度,最热七月月平均气温为24.3;最冷的一月,平均气温为零下14.3。本溪市雨量比较充足,年平均降水量为800-1000毫米,其中一半集中在夏季的七、八月份。综观全年,春天风和日丽,夏季稍热多雨,秋季天高气爽,冬天冰封雪飘。本溪拥有国家、省级风景名胜区26处,景点近千个,国家、省级重点文物保护单位35个,各类景区与风景资源保护区总面积1080平方公里。其中著名的有世界文化遗产桓仁五女山高句丽山城,亚洲最大的天然溶洞本溪水洞,东北道教发祥地九顶铁刹山,国家森林公园关门山等,集山、水、林、泉、洞为一体,素有“燕东胜境”之称。27、2.1.3 经济社会状况本溪是中国著名的工业城市,重要钢铁生产基地和原材料工业基地之一,也是新兴的生物医药产业基地。以本溪钢铁集团为龙头的钢铁行业是本溪的支柱产业,坐落于本溪高新区的中国药都引领本溪走向生物医药产业的高地。本溪还拥有世界上储量最大的大台沟铁矿。2013年本溪地区生产总值1193.66亿元,按可比价格计算,比上年增长9.5%。其中,第一产业增加值63.35亿元,增长4.7%;第二产业增加值712.92亿元,增长9.9%;第三产业增加值417.39亿元,增长9.3%。三次产业增加值结构由上年的5.41:60.65:33.94调整为5.3:59.7:35.0。人均地区生产总值691228、3元,按可比价格计算,比上年增长9.4%。2013年地方财政收入170.4亿元,比上年增长7.1%。公共财政预算收入129.7亿元,比上年增长5.0%。2.2 本溪市生活垃圾处理现状2015年以前,本溪市环卫处主要负责城市(平山、明山、溪湖、南芬)四个建成区的环境卫生管理工作。四城区总面积101.6平方公里,清扫保洁面积500万平方米。2.2.1 生活垃圾收运现状生活垃圾收集运输系统虽不属于本项目的范畴,但他们同属于本溪市生活垃圾的管理体系,二者之间存在必然的联系和制约关系。目前,本溪市生活垃圾清运主要以人工为主,机械化为辅,机扫率为11.2%。收运采用五种方式,即:垃圾袋装压缩车转运、垃圾中29、转站摆臂式垃圾车转运、垃圾收集点(污物箱)和垃圾箱自卸式垃圾车转运、压缩车上门收集、企事业单位自收自运等。居民生活垃圾以袋装收集、压缩车运输为主。商家业户生活(含商业)垃圾以小型机动车、人力车收集,中转站转运为主,其它方式收运为辅。运输车辆根据垃圾收集方式的不同分别配置压缩车、摆臂式垃圾车、自卸式垃圾车等。本溪市正逐步取缔“垃圾收集点(污物箱)、垃圾箱配套自卸式垃圾车转运、企事业单位自收自运”方式,形成居民生活垃圾使用“垃圾袋装配套压缩车转运”、商业网点垃圾使用“垃圾中转站配套专用垃圾车转运”、“企、事业单位垃圾交纳有偿代运服务费后,由环卫专业运输车辆密闭化运输”,运距较远地区使用“垃圾袋装和30、中小型压缩式中转站配套大吨位压缩车和中转站专用车转运”、餐饮垃圾适当推广“压缩车上门收集收运”的生活垃圾收运新格局。1)垃圾袋装收集目前,老城区和南部城区垃圾袋装户数约21万户,北部新城垃圾袋装户数约3.8万户,累计袋装数24.8万户。远期规划老城区、东部新区和南部城区袋装户数达到22.3万户,北部新城垃圾袋装户数达到7.1万户,西部城区垃圾袋装户数达到2.6万户。累计袋装户数32万户。2)转运方式袋装垃圾配套压缩车,运距较远(单程20公里)地区配套大吨位压缩车。袋装垃圾收集点逐年转换成防翻扒式污物箱。3)中转站收运垃圾中转站建设的总体构想将30%普通垃圾中转站更新、改造成小型压缩式功能齐备的31、中转站,其余逐步取缔。运距较远(单程20公里)地区建设中、小型压缩式垃圾中转站,配置大吨位中转站专用车运输。4)压缩车上门收集上门收集主要解决餐饮行业晚间乱排垃圾问题,逐步扩大上门收集范围,上门收集户数每年提高510%。远期规划餐厨垃圾收运实行政府监管、企业化运作,实现餐厨垃圾不落地。2.2.2生活垃圾处理现状本溪市现有生活垃圾卫生填埋场一座,为千金岭,设计处理能力为900吨/日,占地面积46.7公顷,库容728万立方米,设计使用年限17.6年。本溪市区呈西南、东北走向,千金岭生活垃圾处理场主要消纳四城区生活垃圾。自2015年开始消纳开发区的生活垃圾。经本溪市环境卫生管理处统计分析,2013232、014年城区生活垃圾产量如表2.2-1所示。表2.2-1 20132014年本溪市四城区的生活垃圾产量(吨)年 月明山车队平山车队溪湖车队南芬区社会车辆扫道车合计2013.1560251532105975 214 3 140522013.26440594220731,155 155 5 157702013.361335762191312874004154992013.466365609213716445738166072013.5608156192137158648424159312013.6675551742112144941942159512013.7601356111466133626733、34147272013.8675559832546145617822169402013.966835662272212081347164162013.10723569592351107744311180762013.1167525729169082230210153052013.12688554991359843236514827合计77970687022461114838 3805 175 190101月平均6498 5725 2051 1237 317 15 15842 2014.1630453291556671 226 10 140962014.2644859671633656 117 34、3 148242014.3674264752294118516712168752014.472026625230912792151176312014.577376706225812183793183012014.67082653423519714425173852014.77319657723119623751175452014.872316778240210362421176902014.970806436234011542504172642014.107922650912625631614164212014.117156695417087431798167482014.127099631735、39021721175719221合计85322772072632612159 2928 59 204001月平均7110 6434 2194 1013 244 517000 2015年本溪市环境卫生管理处收运范围增加了开发区,据统计分析生活垃圾产量如表2.2-2所示。表2.2-2 2015年本溪市四城区及开发区的生活垃圾产量(吨)年 月明山车队平山车队溪湖车队南芬区开发区社会车辆合计2015.1595251902535849596166152882015.2591048272430991637217150122015.3635257142382902655149161542015.4721936、661730441076534206186962015.57089632533271026612150185292015.6737864693336983544202189122015.77533649235921014786160195772015.87564662537571344867328204852015.976417415341413081035326211392015.1089507941375615041042353235462015.11742873653159974896298201202015.12752173553596106095232520809合计8653778337、35383281303191562880228267月平均7211 6528 3194 1086 763 240 19022 针对以上数据的分析,本溪市冬季月平均生活垃圾日产量低于全年平均水平;夏秋季月平均生活垃圾日产量高于全年平均水平。2013年四城区(包括扫道车)收运生活垃圾190101吨,日收运520.8吨(按每年365日计);2014年四城区收运生活垃圾204001吨,日收运558.9吨;2015年四城区收运生活垃圾219111吨(包括社会车辆),日收运600.3吨;四城区日收运生活垃圾逐年递增,2014同比增长38.1吨,2015同比增长41.4吨。此外,自2015年千金岭开始处理来38、自开发区的生活垃圾,年收运量为9156吨,日收运生活垃圾约25.1吨。2.3 本溪市生活垃圾产量及预测按照城市生活垃圾产量计算及预测方法CJ/T106-1999的介绍,计算和预测垃圾产量应考虑以下主要影响因素人口生活水平,燃料结构人口密度流动人口气候以及收集方式等。2.3.1 预测方法人均垃圾产生量法是将人口作为因变量,并通过人均垃圾产生量的发展变化对垃圾总产生量进行预测。生活垃圾的产生量通常与人口数有直接联系,城市人口是城市社会消费的主体,一座城市人口的拥有量及其增长速度与增长幅度,与生活垃圾的产生量和构成有着非常密切的关系。人口增加,消费量也必然增加,这样也就势必导致垃圾排放量增加;居民消39、费结构和消费水平的变化,对人均垃圾排放量也会产生直接影响。从理论上讲,从国内其他城市的实践经验来看,采用人口为基数预测生活垃圾的产生量可以得出比较符合实际情况的结果。人均量估算法的预测公式为:人均产生量法:Q = qn10其中:Q-垃圾产生量,单位:吨/日;n-规划期服务人口,单位:万人;q-生活垃圾人均日产生量,单位:千克/人日。2.3.2 服务区人口数的确定据本溪市2010年第六次全国人口普查主要数据公报,以2010年11月1日零时为标准时点,本溪市总人口(常住人口)为1709538人,同第五次全国人口普查2000年11月1日零时的1567408人相比,十年共增加142130人,增长9.040、7%。年平均增长率为0.87%。服务区内人口变化规律如表2.3-1所示。由第六次全国人口普查数据,2000年至2010年本溪市四城区常住人口按每年0.61%的速度增长;增长速度最大为高新技术产业开发区,增长率为14.48%。按开发区人口的增长规律,在建成初期有大量务工人员涌入,短期人口增长率有大幅度提高,发展到一定阶段人口增长率将明显变缓慢,随着经济增长的稳定人口增长率也将趋于稳定。表2.3-1 本溪市第五次和第六次人口普查结果地区常住人口数/人比重/%2000201020002010平山区35642834913022.7420.42溪湖区20486017997913.0710.53明山区3141、160040957619.8823.96南芬区88245829175.634.85四城区合计961133102160261.3259.76本溪高新技术产业开发区18808726921.204.25服务区合计979941109429462.5264.01本溪县29388929621818.7517.33桓仁县29357531902618.7318.66全市合计15674081709538100100此外,据2014年本溪市国民经济和社会发展统计公报的数据显示,2013年末本溪市公安户籍总户数568457户,比上年减少829户。总人口1523067人(户籍人口),比上年减少8864人。户平均人口242、.68人。在总人口中,男性762288人,占总人口数的50.01%;女性760779人,占总人口数的49.99%。本溪市非农业人口为1030563人,比上年减少5020人,占本溪市总人口67.66%;本溪市登记出生人口数9500人,比上年减少453人,出生率为6.22;死亡13540人,比上年增加5754人,死亡率为8.86;自然增长率为-2.64。省内迁入人口2773人,省外迁入人口2340人;迁往省内人口6738人,迁往省外人口3203人。20112014年本溪市国民经济和社会发展统计公报的数据还指出:2010年本溪市总人口数(户籍人口)为154.6万人,2011年本溪市总人口数(户籍人口43、)为154.3万人,2012年本溪市总人口数(户籍人口)为153.2万人,2013年本溪市总人口(户籍人口)数为152.3万人。结果显示,2010年2013年本溪市户籍人口呈现略微降低的规律。参考中华人民共和国建设部城市人口规模预测规程(讨论稿)的建议:当现有人口数据的统计口径与常住人口的口径不一致时(本溪市国民经济和社会发展统计公报与本溪市第六次人口普查的结果不一致),应将基准年及历史系列数据进行口径校核,核准到“常住人口”的统计口径。即本溪市国民经济和社会发展统计公报与本溪市第六次人口普查的结果不一致时,以本溪市第六次人口普查结果为准。2.3.3 人均生活垃圾产生量预测人均日产垃圾量与GD44、P、职工工资、生活费支出、生活习惯、人均住宅面积、燃气率等因素有关。根据本溪市环卫部门提供的数据分析,本溪市四城区总面积101.6平方公里,四城区生活垃圾收运量约为600.3吨/日,四城区常住人口约为102.2万人。按照城市生活垃圾产量计算及预测方法CJ/T 106-1999的计算方法,2015年本溪市四城区人均生活垃圾无害化处理量约为0.59千克/人日。参考发达国家生活垃圾的发展规律,尽管其国情与中国不一样,但在某些发展历程上所表现的规律还是有相似之处的。同时,参照国内相对较发达城市的垃圾产生量情况,综合考虑本溪市的实情,科学预测本溪市生活垃圾产量。根据相关资料研究,发达国家的垃圾产量随时间45、的变化均有一定的规律:在一定阶段以前,垃圾总产量及人均产量逐年上升;但到了一定阶段以后,其总产量及人均产量逐渐稳定并稍有下降趋势。根据城市建设统计年鉴2014年的统计数据,国内部分城市垃圾产量见下表。北京、深圳、广州、上海等城市人均生活垃圾日产量约为1.01.2千克/人日,辽宁省省会沈阳市人均生活垃圾日产量约为1.0千克/人日。表2.3-2 国内部分城市人均垃圾产量表 (单位:千克/人日)城市北京深圳广州上海沈阳人均垃圾产量1.01.11.21.01.0结合本溪市生活垃圾的收运情况,确定2016年四城区生活垃圾保底处理量610吨/日,人均处理量约0.59千克/人日。2015年开发区收运量为9146、56吨,开发区人口按72692计,日人均量约为0.35千克。预测2016年,本溪市人均日产垃圾产量为0.65千克/人日,近期预测至2020年,本溪市人均日产垃圾产量为0.7千克/人日,远期预测至2030年,本溪市人均日产垃圾产量将稳定在0.9千克/人日。表2.3-3为四城区内垃圾产量及入厂量预测,人口增长按第六次全国人口普查中年增长0.61%计算。表2.3-3 城区内垃圾产量及入厂量预测序号年份服务人口(万人)人均垃圾产量(公斤/人.日)生活垃圾 产生量 (t/日)生活垃圾 清运量 (t/日)生活垃圾 入厂量 (t/日)12015105.3 0.65684.6 600 600 2201610647、.0 0.65688.8610 610 32017107.30.65693.0620 620 建设42018108.00.65697.3630 630 52019108.60.65701.5640640运营62020109.30.7760.1650 650 72021109.90.7764.866066082022122.50.7769.4670 670 92023110.6 0.7774.2680 680 102024111.3 0.7778.9690 690 112025112.00.8895.6700700122026113.30.8901.1730730建议二期建设132027114.48、0 0.8906.6760760142028114.70.8912.2912.2912.2建议二期运营152029115.40.8917.7162030116.1 0.91038.8172031116.80.91045.1182032117.60.91051.5192033118.3 0.91058.0202034119.0 0.91064.4212035119.7 0.91071.0222036120.50.91077.5232037121.20.91084.1242038121.9 0.91090.7252039122.7 0.91097.4262040123.4 0.91104.1表2.49、3-4为四城区及开发区内垃圾产量及入厂量预测,人口增长按第六次全国人口普查中本溪市的年增长0.87%计算。表2.3-4 城区及开发区内垃圾产量及入厂量预测序号年份服务人口(万人)人均垃圾产量(公斤/人.日)生活垃圾 产生量 (t/日)生活垃圾 清运量 (t/日)生活垃圾 入厂量 (t/日)12015109.4 0.65742.8600 600 22016110.4 0.65749.3 610 610 32017111.30.65755.8 620 620 建设42018114.30.65762.4630 630 52019115.3 0.65769.1 640640运营62020116.3 050、.7835.5650 650 72021117.30.7842.766066082022118.30.7850.1670 670 92023119.40.7857.5680 680 102024120.40.7865.0690 690 112025121.40.8997.2700700122026122.50.81005.9730730建议二期建设132027123.6 0.81014.6760760142028124.60.81023.51023.51023.5建议二期运营152029125.70.81032.4162030126.80.91171.6172031127.9 0.91181.51、8182032129.0 0.91192.1192033130.10.91202.5202034131.3 0.91213.0212035132.50.91223.5222036133.60.91234.2232037134.8 0.91245.0242038135.9 0.91255.8252039137.1 0.91266.8262040138.30.91277.8通过上述分析与预测,随着本溪市经济发展,生活垃圾产量将逐年增加,人均产量将稳定在0.9千克/人日;随着环卫收费制度的改进,生活垃圾收运系统逐渐完善,生活垃圾入场量将会有大幅度提高,项目建设规模符合本溪市生活垃圾产生、收运及处理的52、发展规律。2.4 本溪市生活垃圾设计热值确定设计点热值的确定,关系到整个焚烧厂寿命期间的运行效率与运行成本。若设计点定得过低,则当垃圾热值较高时为满足焚烧炉的热负荷要求,垃圾处理量将下降;反之,若设计点定得过高,导致炉膛容积热负荷长期处于低水平运行,将会造成运行困难,运行成本提高。确定设计点垃圾热值的基本指导思想主要依据:本溪市与全国同类城市一样,生活垃圾热值目前处于从低热值向稳定的高热值过渡期,按25年运行期考虑,前期垃圾热值较低,后期垃圾热值较高;应考虑焚烧厂25年运行期间的全厂运行效率和设备配置的合理性。垃圾热值不仅随着年份的变化而不同,而且每年不同季节垃圾特性也明显不同,需保证焚烧炉在53、垃圾热值波动范围内都能稳定的运行。因此,确定设计点的垃圾热值需要适当超前考虑,并根据目前垃圾热值波动情况确定垃圾热值的负荷适应范围。由于没有本溪市生活垃圾成分及热值的检测结果,故参考沈阳市城市环境卫生监测站监测结果,沈阳生活垃圾物理组成如表2.4-1所示,热值如表2.4-2所示。表2.4-1 沈阳市生活垃圾物理组成(%)厨余纸类竹木橡塑纺织物无机物其它60.986.281.4914.553.0511.43-表2.4-2 沈阳市生活垃圾热值表含水率(%)干基高位热值(kJ/kg)干基氢含量(%)湿基高位热值(kJ/kg)湿基低位热值(kJ/kg)53.90167243.556995.56523154、.00生活垃圾在入炉前需在料池中滤水,垃圾进厂后通过增加垃圾贮坑的容积,延长发酵时间,可达到去除水分约15%20%,垃圾含水率可控制在40%以下,按照门捷列夫元素法估算得入炉垃圾的低位热值为5895kJ/kg。另外,随着居民生活水平的提高,用户使用燃气比率的提高,垃圾热值会逐渐提高。根据垃圾特性分析,并充分考虑上述因素,将投产后第十年(2026年)的垃圾热值定为本项目的设计热值。预计到2026年本溪市进厂垃圾热值的增长速度应该能保持在1%左右,2026年以后垃圾热值将逐步趋于稳定,垃圾热值预测结果如下表:表2.4-2 本溪市生活垃圾热值预测表年度20172018201920202021202255、2023202420252026入炉垃圾低位热值(kJ/kg)58955960 6026 6091 6157 6222 6288 6353 6419 6550因此考虑本项目垃圾热值设计点为6550kJ/kg,适应垃圾热值范围为4200 kJ/kg 8600 kJ/kg,不添加辅助燃料最低热值点为4600kJ/kg。3. 厂址选择3.1 选址的基本要求依据城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准(城建标)、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)等相应规范,垃圾焚烧发电厂厂址选择基本要求如下:1)垃圾焚烧厂的厂址选择应符合城乡总体规56、划和环境卫生专业规划的要求,并应通过环境影响评价的确定。2)厂址选择应综合考虑垃圾焚烧厂的服务区域、服务区的垃圾转运能力、运输距离、预留发展等因素。3)厂址应选择在生态资源、地面水系、机场、文化遗址、风景区等敏感目标少的区域。4)厂址条件应符合下列要求:(1)厂址应满足工程建设的工程地质条件和水文地质条件,不应选在发震断层、滑坡、泥石流、沼泽、流砂及采矿陷落区等地区;(2)厂址不应受洪水、潮水或内涝的威胁;必需建在该地区时,应有可靠的防洪、排涝措施,其防洪标准应符合现行国家标准防洪标准GB50201的有关规定;(3)厂址与服务区之间应有良好的道路交通条件;(4)厂址选择时,应同时确定灰渣处理与57、处理的场所;(5)厂址应有满足生产、生活的供水水源和污水排放条件。(6)厂址附近应有必须的电力供应。对于利用垃圾热能发电的垃圾焚烧厂,其电能应易于接人地区电力网;(7)对于利用垃圾焚烧热能的垃圾焚烧厂,厂址的选择应考虑热用户分布、供热管网的技术可行性和经济性等因素。3.2 建厂条件3.2.1 厂址按照本溪市环境卫生发展规划文本(20092020)的建议,将现千金岭处理场与304国道中间地带作为本溪市远期生活垃圾处理场规划场址,将其纳入城市总体规划预留地,不批作它用。因此,本项目建设地址位选为千金岭处理场与304国道中间地带。3.2.2 气象条件本溪地区处于北温带湿润季风气候区,气候主要特点:雨58、量充沛,湿度较大,寒冷期长,局部地区气候差异明显。据本溪市气象站多年资料统计,本地区平均气温为7.6,夏季温热多雨,最热在七月份,日平均气温23.5,极端最高气温为35.4,冬季晴寒少雪,最冷在一月份,日平均气温-10.9,极端最低气温-28.8。年结冰期平均194天,无霜期为164天;年降雨量778.mm,最大降雨量1094.7mm。最小雨量为554.6mm,主要集中在六月至九月份,约占全年雨量的71.2%。年平均蒸发量为500mm,其最大与最小月蒸发量在每年的五月和一月份,五月份为253.7mm,一月份为17.9mm;年平均湿度为69%,月相对湿度以八月最大,约81%,四月份为最小,约5559、%;春夏秋季以西南北为主,冬季以东北风为主,多年平均风速为2.5m/s,最大风速为18.8m/s,最大冻结深度1.3m。3.2.3 基础设施条件1)交通项目用地处于本溪市南芬区思山岭乡千金岭处理场与304国道中间地带,道路交通条件良好,项目用地北侧的千金岭垃圾填埋场进场道路,可以满足垃圾运送的需求。2)供水、排水根据前期调研结果,项目临近细水水域,但水量并不十分充裕,此部分待水资源论证最终确定。目前确定项目供水水源为市政自来水管网,供水管径为600mm,供水距离约6km。自来水引入厂内后,将自来水贮存于厂区清水池内,通过泵供给生活生产用水和消防用水。生产过程中产生的渗滤液由本项目新建的渗滤液处60、理工程处理。3)热源项目冬季供暖热源由项目自身产生蒸汽经换热机组后提供。4)供电厂区外联电网为220kV,距离厂界约15km。5)与周边现有敏感目标区直线距离垃圾焚烧厂500米内无居民。3.2.4 地震烈度项目地震设防烈度7度,建设场址不属于建筑抗震不利地段,符合项目选址条件。3.3 工程地质概况由于目前未能提供拟建场区的岩土工程勘察报告,可研阶段地基处理的设计依据为参考附近填埋场的岩土工程勘察报告,场地各岩土层工程地质概况如下:1)含碎石粘土:土黄色、黄褐色,稍湿湿,可塑,碎石含量较多,孔隙发育,透水性较好,分布于沟谷两侧谷坡和谷底处,坡积成因;天然状态下不宜作为地基持力层。2)含碎石粘土:61、土黄色、黄褐色,稍湿湿,可塑,碎石含量较多,孔隙发育,透水性较好,分布于谷底,可能为古冲沟或冰川刨蚀剥蚀所致,有待于施工时查明;残积成因,天然状态下不宜作为地基持力层。3)中风化泥灰岩:岩芯较完整,呈碎块状、短柱状、柱状,少部分沿节理裂隙面裂开,被机械破碎成碎块状,节理裂隙发育,主要的节理裂隙有三组:一组近垂直,另外二组节理与岩芯轴夹角为1020、2030,呈微张-闭合状,被方解石充填,岩石坚硬,岩体基本质量等级属级。可作为良好的地基持力层。3)-1、中风化透镜状溶蚀泥灰岩:岩芯较破碎,呈块状、短柱状、柱状;该层岩石胶结差,易破碎,节理裂隙发育,主要的节理裂隙有二组:一组近垂直,另一组与岩芯轴62、夹角为1425,为张性节理裂隙,呈微张状,钻机扰动易沿节理裂隙面碎裂,岩石较软,岩体基本质量等级为级。透水性一般,可作为地基持力层。4)中风化泥灰岩:中厚层夹薄层,岩芯较完整,呈短柱状、柱状,泥质结构,层状构造,节理裂隙发育,主要的节理裂隙有二组:一组近垂直,另一组与岩芯轴夹角为1425,被方解石充填,为张性节理裂隙。岩体基本质量等级属级。可作为良好的地基持力层。5)微风化泥灰岩:中厚层夹薄层,岩芯完整,呈短柱状、柱状,泥质结构,层状构造,节理裂隙不发育,岩石坚硬,岩体基本质量等级属级。可作为良好的地基持力层。3.4 结论根据上述论证结果,选址地区的气相条件、基础设施条件和地质情况基本满足项目63、建设要求。建议在下一阶段,尽快进行详细的地质勘察,为设计提供详细的可靠的基础资料,确定更为经济的构筑物结构方案。4. 生活垃圾焚烧工艺方案论证4.1 处理工艺的选择原则选择本溪市生活垃圾处理工艺方案的原则是:技术成熟,设备可靠,投入产出比最佳,能适应本溪市的垃圾特性,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)本溪市生活垃圾组分、热值及变化趋势;2)本溪市的经济实力和投资能力;3)本溪市的城市建设和社会发展对环境的要求;4)本溪市垃圾处理工程的建设位置、地形、地质和水文地质条件;5)对资源再利用的潜力和程度。4.2 生活垃圾处理工艺概述4.2.1 生活垃圾处理方法综述国际上比64、较成熟的城市生活垃圾处理方法主要有卫生填埋、堆肥和焚烧三种。1)卫生填埋卫生填埋按填埋废弃物层内部微生物环境分为厌氧性填埋、好氧性填埋、准好氧填埋,其共同特点是将垃圾倒入具有一定地型特征的场地中,经过一定时间的生物化学反应,垃圾降解、稳定,最终填埋场地可再利用。卫生填埋是应用最早、最为广泛的城市生活垃圾的最终处理手段,其技术比较成熟,操作管理简单,投资和运行费用较低,是目前世界多数国家的主要垃圾处理方式。其缺点是垃圾减容减量效果差,需占用大量的土地资源,厂址选择较为困难;同时对地下水和土质和大气易造成污染。目前,发达国家正在逐步减少原生垃圾的填埋量,尤其在欧盟各国,已强调垃圾填埋只能是最终的处65、理手段,而且只能是无机物垃圾,在2005年以后,有机物含量大于5%的垃圾不能进入填埋场。生活垃圾填埋场运行管理的难点是填埋场渗滤液的处理。按照生活垃圾填埋污染控制标准(GB168892008)的要求,常规处理方式不可能达标,需要深度处理。渗滤液处理技术主要有两种主流技术路线,即生化处理(MBR)和物理处理(DTRO)。经过几年的发展,目前在渗滤液处理项目应用中,更多的应用是技术组合工艺。采用膜处理(MBR)技术工艺,需要对浓缩液进行进一步处理,同时也就要求最大限度的雨污分流,否则在大量的渗滤液产生条件下,就是处理技术能够达标,渗滤液处理成本也将成为很大负担。目前,就全国生活垃圾填埋场运行状况看66、,垃圾填埋场全部渗滤液处理达到标准要求存在困难。对于小型填埋场,无论从技术管理、人力资源以及经济条件分析,填埋场渗滤液处理要达到国家标准都有相当难度。填埋气体中的甲烷是温室气体的重要来源,对填埋气体的收集利用或火炬燃烧也是对减少温室气体排放的有效贡献。当填埋气体产生规模较大时,利用方式仍然是直接燃烧发电。根据调查统计,截止到2012年底,我国建成并投入使用的填埋气体发电厂约50座,发电装机容量约100MWe。2)垃圾堆肥堆肥是利用微生物促进垃圾中可降解有机物转化为稳定腐殖质的生化过程。目前较好的堆肥方式为动态高温堆肥,由于工业化的进程将大量有毒化学物质和高分子塑料带入垃圾中,严重影响了堆肥产品67、的质量,致使垃圾堆肥的发展受到一定限制。目前,欧美各国采用的堆肥技术大都用于处理庭院修剪物、果品蔬菜加工的废弃物、养殖场的动物粪便和酿造业的废弃物等。无害化综合处理(与堆肥技术归为一类)是在克服单一处理方法缺点的基础上采用两种或多种方法相结合的方式处理,从而避免和降低了因处理不当对环境造成的二次污染和资源的浪费,同时达到了无害化处理垃圾和资源充分利用的目的。垃圾处理彻底,基本无二次污染;资源回收利用,符合国家可持续发展战略。但综合处理工艺和设备相对复杂,操作与保养要求较高。3)垃圾焚烧生活垃圾焚烧处理是以燃烧方式将废弃物中有机质转化为无害的二氧化碳、水蒸气及惰性残渣的处理过程。通过焚烧使垃圾的68、化学能充分释放,然后在余热回收系统中将其转化为蒸汽的热能,最后可通过供热或发电产生经济效益。烟气净化后排出,少量剩余残渣排出填埋或作其他用途。垃圾焚烧处理具有以下优点: 体积减量:垃圾减重90,可延长填埋场使用年限; 能量回收:焚烧所产生的热量可用于供热、发电; 毒性去除:毒性物质的去除率可达99.99%以上; 高效率及可靠性:热损失少、运转稳定和操作安全; 二次污染集中处理:防止污染扩散,如重金属。4)垃圾处理工艺比选三种垃圾处理工艺的比较见表4.2-1。表4.2-1 三种垃圾处理方式比较内容卫生填埋堆肥焚烧操作安全性较好,注意防火好好技术可靠性可靠可靠,国内有相当经验可靠占地大中等小选址较69、困难,要考虑地形、地质条件,防止地表水、地下水污染,一般远离市区,运输距离较远。较易,仅需避开居民密集区,气味影响半径小于200m,运输距离适中。易,可靠近市区建设,运输距离较近适用条件无机物60%含水量0.5t/d从无害化角度,垃圾中可生物降解有机物10%,从肥效出发应40%。垃圾低位热值5000kJ/kg时不需添加辅助燃料。最终处理无非堆肥物需作填埋处理,为初始量的20-25%。仅残渣需作填埋处理,为初始量的10%。产品市场可回收沼气发电。建立稳定的堆肥市场较困难。能产生热能或电能。建设投资较低适中较高资源回收无现场分选回收实例,但有潜在可能。前处理工序可回收部分原料,但取决于垃圾中可利用70、物的比例。前处理工序可回收部分原料,但取决于垃圾中可利用物的比例。地表水污染有可能,但可采取措施减少可能性。在非堆肥物填埋时与卫生填埋相仿。在处理厂区无,在炉灰填埋时,其对地表水污染的可能性比填埋小。地下水污染有可能,虽可采取防渗措施,但仍然可能发生渗漏。重金属等可能随堆肥制品污染地下水灰渣中没有有机质等污染物,仅需填埋时采取固化等措施可防止污染。大气污染有,但可用覆盖压实等措施控制有轻微气味,污染指标可能性不大。可以控制,但二恶英(Dioxin)等微量剧毒物需采取措施控制。土壤污染限于填埋场区。需控制堆肥制品中重金属含量。无4.2.2 国内外生活垃圾处理概况1)发达国家垃圾处理状况二十世纪九71、十年代以来,由于全球经济的飞速发展和世界各国对环保的重视,城市生活垃圾处理方式的比例也发生了明显变化,虽然垃圾处理方式仍然是以卫生填埋和焚烧为主,但卫生填埋所占的比例开始下降,堆肥和其它处理作为辅助的方法所占的比例较小,而焚烧处理有较大的提高。虽然不少国际知名厂家在研究更先进、污染更小的处理技术,并且已达到相当规模,如热解法、气化熔融法等;但到目前为止,焚烧处理垃圾仍然是欧美日等发达国家垃圾处理的主流发展技术。据中国产业信息网报道,截止2010年,欧盟、美国及亚洲经济较发达的日本和韩国垃圾焚烧需求保持上升趋势,统计结果如表4.2-2所示。表4.2-2 国外生活垃圾焚烧发电项目现状区域状态欧洲持72、续建设目前欧洲有19个国家采用了焚烧方式处理生活垃圾,共有470座生活垃圾焚烧厂,处于持续的改建和扩建中。美国占比上升20世纪90年代,美国垃圾处理以卫生填埋为主(约65%),但近几年来,美国垃圾焚烧建设加快,2012年,美国共有85座垃圾焚烧设施,美国有20个新建及扩建项目。日本占主导地位日本现有1200多座垃圾焚烧厂。与2000年相比,2010年日本连续式垃圾焚烧厂数量增加了20%;而其它三种类型分别减少了35%、53%和68%。韩国呈增加趋势韩国垃圾处理方式中填埋量呈现减少趋势,焚烧量呈增加趋势。目前,垃圾焚烧处理量以超过10000吨/日,超过卫生填埋处理量。2)国内城市生活垃圾处理概况73、我国城市生活垃圾处理起步于 20 世纪80 年代。在1990 年前,全国城市垃圾处理率还不足2%。进入20 世纪90 年代后,我国城市生活垃圾处理水平不断提高。在1990-2004 年期间,城市生活垃圾清运量年平均增长率为6.34%,略高于城市人口平均增长率,与城市建成区面积增长率基本相同。城市人口不断增加,城市范围的不断扩大是造成城市生活垃圾清运量增加的最主要因素。截止2011年底,在我国677座城市生活垃圾处理设施中,填埋场有547座,处理能力30.0万吨/日,实际处理量为1.0亿吨/年;城市生活垃圾焚烧厂有109座,处理能力9.4万吨/日,实际处理量2600万吨/年;城市生活垃圾堆肥厂(74、含综合处理)有21座,处理能力1.48万吨/日,实际处理量为427万吨/年。按生活垃圾清运量统计分析填埋、堆肥和焚烧处理比例分别占61.4%、2.6%(其中包括综合处理厂数据)和15.9%,其余20.1%为堆放和简易填埋处理。图4-1汇总了2006至2011年我国城市生活垃圾处理方式及其处理量,焚烧处理进一步增加,堆肥处理处于萎缩状态,但以综合处理名义的各类不成熟工艺的应用有所增加,卫生填埋场的数量和处理能力都在增长。图4-1 2006至2011年我国城市生活垃圾处理方式及处理量目前,国内的垃圾焚烧发电厂主要分布在经济发达地区和一些大城市,其中江苏、浙江、广东三省的生活垃圾焚烧发电厂数量最多。75、随着经济发展,我国中西部地区越来越多的城市也选择了建设生活垃圾焚烧发电厂。参考中国统计年鉴的数据,2003年焚烧发电处理生活垃圾1.50万吨/日,占总无害化处理率6.8%,2013年快速增加至15.85万吨/日,占总无害化处理率32.2%。表4.2-3为2012年新投入运行的生活垃圾焚烧发电厂,可为近年来垃圾焚烧发电发展状况提供参考。表4.2-3 2012年新投入运行的生活垃圾焚烧发电厂名称规模(吨/日)炉型大连中心城区生活垃圾焚烧发电厂1500炉排炉重庆丰盛垃圾发电厂1800炉排炉昆明机场生活垃圾焚烧发电厂1000炉排炉成都青白江祥福环保发电厂1800炉排炉福建南平生活垃圾焚烧发电厂600炉76、排炉浙江永康生活垃圾焚烧发电厂800炉排炉浙江玉环生活垃圾焚烧发电厂700炉排炉河北沧州生活垃圾焚烧发电厂800炉排炉四川达州生活垃圾焚烧发电厂700炉排炉河南周口生活垃圾焚烧发电厂500炉排炉浙江湖州安吉生活垃圾焚烧发电厂300炉排炉平阳生活垃圾焚烧发电厂600炉排炉浙江永嘉县垃圾焚烧发电厂500炉排炉昆明呈贡生活垃圾焚烧发电厂700炉排炉莆田城市生活垃圾焚烧发电厂二期350 炉排炉福建连江垃圾焚烧发电厂500 炉排炉苏州光大生活垃圾焚烧发电厂三期1500 炉排炉唐山垃圾焚烧发电厂 1500循环流化床山东济宁市垃圾焚烧发电厂1000循环流化床山西朔州市垃圾焚烧发电厂1000 循环流化床浙江乐77、清市柳市生活垃圾焚烧发电厂800 循环流化床国务院批转住房城乡建设部等部门关于进一步加强城市生活垃圾处理工作意见(国发20119号)中提出:“加强资源利用。全面推广废旧商品回收利用、焚烧发电、生物处理等生活垃圾资源化利用方式”,“城市人民政府要按照生活垃圾处理技术指南,因地制宜地选择先进适用、符合节约集约用地要求的无害化生活垃圾处理技术。土地资源紧缺、人口密度高的城市要优先采用焚烧处理技术”。经济发展以及高人口密度是推动我国生活垃圾焚烧处理发展的内在因素。我国许多城市的人口密度大大高于德国、日本,例如,江苏省的人口密度是日本的2倍以上,是德国的3倍以上。对于许多城市,土地资源非常宝贵,生活垃圾78、填埋场场地选择将越来越困难,垃圾填埋处理的成本也会越来越高,正是环境保护和社会可持续发展的需要,生活垃圾焚烧处理必将成为这些地区生活垃圾处理的重要手段。4.2.3 生活垃圾处理方式的选择垃圾焚烧是目前处理生活垃圾的有效途径之一。与其他处理方法相比,焚烧技术是目前实现垃圾无害化、减量化、资源化处理的最有效手段。焚烧技术的主要特点:1)无害化彻底:高温燃烧可使垃圾中有害物得到完全分解;完善可靠的烟气净化系统可以将烟气中污染物的含量处理到环保部门要求的范围内。2)减容、减量效果好:使垃圾体积减少8090%;重量减少80%。3)有利于资源再利用:燃烧产生的热量可用于发电或供热;4)焚烧技术比较成熟,焚79、烧过程采用DCS(或PLC)控制,可保证燃烧过程处于最佳工况,所以二次污染小。5)综合效果好:由于污染低、占地面积小,可靠近城市建厂,既节约用地、又减少运输成本,选址相对容易。因此,在具备经济条件、垃圾热值条件和缺乏卫生填埋场地资源的地区,焚烧处理技术得到了迅速发展。由于垃圾处理是一项城市基础设施,是一项涉及公众利益的事业。所以要求所采用的垃圾处理技术要可靠、成熟、安全、环保。同时垃圾处理技术的选用还取决于城市的经济条件、自然环境和其它社会因素,总之要因地制宜。目前,我国正面临着由于城市人口不断增加,土地资源日益紧张而导致垃圾出路难的严重局面,因此在“十二五”期间及其以后时期,垃圾焚烧处理将会80、有较快的发展。特别是在经济较发达的地区,物质文明、精神文明发展到一定阶段,要求原生垃圾零填埋的情况下,几种垃圾处理技术综合比较,焚烧处理将是首选方案,这也符合我国可持续发展战略的要求,因此本溪市选择焚烧方式处理垃圾是正确的。4.3 焚烧发电生产线的配置根据城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准的规定和国内外城市生活垃圾焚烧发电厂建设的经验,焚烧生产线数量宜为24条。根据生活垃圾焚烧发电厂处理规模800吨/日的要求,综合考虑到将来扩展规模的需要,对焚烧生产线方案进行分析比较。三种生产线布置方案各自的处理能力配置详见表4.3-1。表4.3-1 不同生产线布置方案的处理能力配置表方案单台炉处理能力 (81、t/d)焚烧生产线数量单台装机容量(MWe)发电生产线数量方案一8001151方案二4002151方案三400282从技术可行性考虑,单台炉处理能力为400800t/d的焚烧系统属于相对成熟的技术,在国内外都有成功建设和运行的经验,能够适应当地的生活垃圾,因此在技术上可行。从设备维修时对焚烧发电厂处理能力和汽轮机工作稳定性的影响考虑,焚烧线数量越多,设备备用性越好,故障和检修对焚烧发电厂的影响越小。有助于汽轮机组工况的稳定。考虑本溪市生活垃圾的产量和对未来的预测,通过以上综合比较,本工程选用两炉两机制,即单台炉处理能力为400t/d,焚烧生产线数量为2条;单台装机容量8MWe,发电生产线数量为82、2条。同时,厂区预留发展用地。4.4 生活垃圾焚烧炉4.4.1 生活垃圾焚烧方式及炉型选择目前国内外应用较多、技术比较成熟的生活垃圾焚烧方式及炉型主要有机械炉排炉(固定床)、流化床焚烧炉(循环流化床)、热解焚烧炉(热解或气化的气体燃烧)、回转窑式焚烧炉等四类。1)机械炉排炉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,其单台最大规模可达1200t/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83、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。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500t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84、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。3)热解焚烧炉热解焚烧炉是指在缺氧或非氧化气氛中以一定的温度(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85、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。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。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86、害的工业废物和医疗垃圾,在生活垃圾焚烧中应用较少。表4.41为几种常见垃圾焚烧炉性能的比较。表4.41 常见生活垃圾焚烧炉型比较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。床层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中小中中灰渣热灼减率易达标原生垃圾在连续助燃下可达标原生垃圾不易达标原生垃圾不易达标垃圾炉内停留时间较长较短最长长过量空气系数大中小大最大处理量1200t/d500t/d200 t/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87、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,一般需添加辅助燃料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中少生活垃圾很少,工业垃圾较多综合评价对垃圾的适应性强,故障少,处理性88、能和环保性能好,成本较低需前处理且故障率较高,国内一般加煤才能焚烧,环保不易达标。没有熔融焚烧炉的热解炉,灰渣不可燃烬热灼减率高,环保不易达标要求垃圾热值较高(2500kcal/kg以上),且运行成本较高对本工程的适用性合适不合适不合适不合适截止2013年底,我国共有生活垃圾焚烧处理设施168座。其中采用炉排炉的100座,处理能力为9.7万吨/日,装机1728MW,平均装机427.5千瓦时/吨;采用流化床的64座,处理能力为5.6万吨/日,装机1418MW,平均装机607.7千瓦时/吨;其他4座,处理能力为0.2万吨/日,装机35MW,平均装机420.0千瓦时/吨。表4.42 截止2013年底89、投入运行的生活垃圾焚烧发电厂技术类型数量(座)设计规模(万吨/日)总装机(MWe)炉排炉1009.71728流化床645.61418其它40.235小计16815.53181综合上述数据对比,机械炉排炉相对其它炉型有以下几个特点: 机械炉排炉技术成熟,大部分垃圾焚烧发电厂均采用该炉型。 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。 操作可靠方便,对垃圾适应性强,不易造成二次污染。 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。 设备寿命长,稳定可靠,运行维护方便,国内已有成熟的技术和设备。 在国内外大、中型垃圾焚烧厂占有率高。根据国家建设部、国家环保总局、90、科技部发布的城市生活垃圾处理及污染防治技术政策要求,并指出:“目前垃圾焚烧宜采用以炉排炉为基础的成熟技术,审慎采用其它炉型的焚烧炉”。基于以上几点理由,推荐选用机械炉排炉作为生活垃圾焚烧发电厂焚烧炉炉型。4.4.2 典型机械炉排焚烧技术简介机械炉排焚烧炉为国际上比较成熟的技术,运行可靠度较高,燃烬度好,适用于处理各种规模、及中、高热值垃圾的焚烧处理,是目前发达国家大部分垃圾焚烧厂采用的炉型,在国际上约占有80%的市场份额。炉排炉的种类很多,每一类炉排中,又有多种各具特点的炉排类型。根据炉排运动的形式一般可分为顺推式往复炉排炉、逆推式往复炉排炉和滚动炉排三大类;从炉排的布置方式可分为倾斜水平式炉91、排、倾斜式炉排和水平式炉排。1) 引进技术的机械炉排炉引进技术的机械炉排炉以德国斯坦米勒公司、日立造船和西格斯公司为代表,各项技术的业绩如下所示:日本三菱公司马丁-三菱炉排(深圳、广州李坑、中山中心组团等)日本日立造船(上海老港、大连、天津滨海、海口等)德国诺尔公司炉排(宁波)德国斯坦米勒公司炉排 (上海江桥)比利时西格斯公司炉排(深圳盐田、深圳老虎坑、常州市、苏州等)德国马丁公司SITY-2000炉排(上海御桥、重庆三峰、福州红庙岭等)瑞士冯若尔公司炉排(厦门)日本荏原公司(太原、大连、哈尔滨)(流化床炉)日本田熊公司炉排(北京高安屯、重庆双港、张家港)美国底特律公司(珠海)图42 斯坦米勒92、公司焚烧炉图43 日立造船公司的焚烧炉 图44 西格斯公司的焚烧炉排炉排的种类很多,除上述外还有日本TAKUMA公司的SN型炉排、日本JFE公司的炉排(技术来源为丹麦伟伦公司)、日本荏原公司的两段式炉排等,所有这些炉排技术都各有所长,在垃圾焚烧领域都占有一定份额,这说明这些炉排技术都有一定的生命力。2)引进吸收国外先进技术国产化及我国自主研制开发的焚烧技术。(1)上海康恒引进日立造船炉排技术上海康恒环境工程有限公司引进日立造船炉排技术是世界上应用最广泛的两种技术之一。除欧美日外,在亚洲拥有多个成功应用业绩(台湾6座焚烧厂、韩国5座焚烧厂、国内13座焚烧厂)。其炉排特点如下: 除活动炉排和固定炉93、排外,还设置了剪切刀和落差部,增加了对垃圾的剪切破碎效果和跌落搅拌作用,易于垃圾燃烧。剪切刀设置在燃烧炉排处,炉拓分烘干、燃烧、燃烬三段,共两个落差。 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。 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。二次风从最合适的部位喷入,充分搅拌烟气,达到完全燃烧效果。 通过计算机模拟烟气流场、温度设计,选择最合适的焚烧炉构造和容积。利用有效的热辐射,促进垃圾干燥。设置空冷耐火砖墙和烟气空气预热器,有效的防止炉墙结焦,并大提高了94、低热值垃圾的焚烧适应性。 自动燃烧控制系统(ACC),具有较高的可靠性和稳定性,实现了稳定燃烧和达标排放。上述炉排设计特点,可以实现垃圾在焚烧炉中完全燃烧,即低热值的低质垃圾低也可以稳定燃烧。同时具有如下优势: VonRoll L型炉排,非常适合于高灰分、高水分、低热值垃圾。 国内VonRoll L型炉排技术取得了十分优异的运行成绩和领先运行指标:u 可稳定地超负荷10%连续运行;u 炉渣热灼减率在2.0%以下; u CO在10mg/Nm3以下; u NO在250mg/Nm3以下; 省煤器出口烟气温度低(190度),能充分利用烟气的热能; 焚烧炉超负荷运行能力优异,短时间超负荷能力可以达到2095、%以上; ACC控制系统投运率高,接近100%,因此垃圾焚烧稳定、自动控制水平高; 炉排的长寿命和低更换率,节省大量的维修、保养费用; 辅燃投油点低,基本上不需要开启辅助燃烧器,节省昂贵的辅助燃油费用; 炉排设计已系列化,开发400t/d,500t/d和600t/d的系列,最大的单台规模达到920t/d。(2)重庆三峰引进德国马丁公司SITY2000型炉排重庆三峰集团引进吸收德国马丁公司SITY2000型炉排(即原阿尔斯通的炉排),已在福州红庙岭、福建南安、成都二厂等项目中获得应用。SITY2000逆推式机械炉排的炉排面由一排固定炉排和一排活动炉排交替安装而成,炉排运动方向与垃圾运动方向相反,96、其运动速度可以任意调节,以便根据垃圾性质及燃烧工况调整垃圾在炉排上的停留时间。其主要特点有: 较低的炉排机械负荷。为了使垃圾在炉内得到充分干燥,同时避免运行时垃圾床层太厚,在设计时增大了炉排面积,整个炉排分为干燥段、燃烧段、燃烬及冷却段三个区域,采用较低的炉排机械负荷,保证炉渣的热灼减率小于等于3%; 逆流式炉型及逆推机械炉排。采取逆流式炉型,炉排面向下与水平面成24倾角,炉排上的垃圾通过活动炉排片的逆向运动而得到充分的搅动、混合及滚动,使低位发热值较低的生活垃圾更易着火和燃烧完全; 炉排片特殊设计。炉排片前端设计为角锥状,可避免熔融灰渣附着,同时在炉排逆向运动时,更有利于垃圾的蓬松、着火和燃97、烧;炉排片背面的加强筋设计成迷宫式通道,一次风通过炉排背面送风时,也对炉排起到了很好的冷却效果;炉排片侧面和正面是经过精加工的,漏灰量较少,炉排片之间通过螺栓连接,避免了炉排片之间的磨损和被抬起的可能性; 炉膛负荷及燃烧自动控制程度高; 垃圾热值适应范围广。通过对炉排尺寸、前后拱倾角及几何尺寸、喉部尺寸、炉膛高度等的科学搭配,SITY2000逆推式机械炉排对垃圾热值适应范围非常广。(3)国产二段式焚烧炉技术二段往复式垃圾焚烧炉是由杭州新世纪环保有限公司、温州伟明环保工程有限公司和杭州锅炉集团有限公司共同合作开发的、拥有自主知识产权的混合生活垃圾的焚烧处理设备。能够适合于国内水分较高、热值较低、98、不分拣的生活垃圾。二段往复式垃圾焚烧炉在充分吸取国外同类产品成熟技术和经验的基础上,于2001年9月开始开发,并于2003年3月29日在温州临江投入运行。以二段往复式垃圾焚烧炉为核心的“城市生活垃圾焚烧成套技术及设备”课题于2001年12月列入国家高技术研究发展计划(863计划),获得了国家资金的支持。2002年4月,二段往复式垃圾焚烧炉的三个联合开发单位作为共有专利权人联合提出了“生活垃圾焚烧炉”发明专利。该发明专利于2004年8月获得国家知识产权局的授权。先后在国内多个项目得以应用。国产二段式焚烧炉技术具有如下特点: 炉排二段式的设计可以使垃圾充分搅拌、燃烧,可适应不同热值范围的的生活垃圾99、的充分燃烧和稳定运行; 独立的炉排组控制系统,使焚烧炉调节比较便捷; 炉排底部分室控制既可延长炉排使用寿命同时也优化了各区燃烧空气供应; 完善的一、二次风系统,使燃烧更加充分; 独立的自动控制系统,使焚烧过程的控制更加精确。4.4.3 机械炉排炉的选择本项目推荐采用往复式机械炉排炉,在选择焚烧炉技术供货商时,要注意审查其业绩,特别是近似条件下的业绩外,价格、服务质量和服务范围是很重要的因素;并且应遵循以下原则: 针对国内垃圾热值较低、水分含量较高的特点,应适当加大炉排面积,降低炉排机械负荷,以确保完全燃烧; 燃烧空气应加热到200以上,用以干燥垃圾; 对于目前的垃圾特性,炉排宜采用空冷的形式。100、此外,国产焚烧炉技术已经成熟,在很多工程得以应用,目前运行良好。进口国外焚烧炉设备投资过高,而国产焚烧炉性价比较高;选用国产焚烧炉是为支持国内环保产业的发展做出的实际行动。因此本工程推荐选用引进吸收国外先进技术并国产化的机械炉排炉。4.5 余热利用系统的方案论证垃圾焚烧产生的热量,经余热锅炉将给水加热成为过热蒸汽,供汽轮发电机组发电,而达到余热回收利用的目的。4.5.1 余热锅炉余热锅炉多采用自然循环水管锅炉,室内布置。余热锅炉部件主要由锅筒(含内部装置)、水冷壁、下降管、蒸发管束、过热器系统(含减温器系统)、省煤器以及汽水管路系统等组成。从余热锅炉受热面的布置形式来看,一类为多回程水平布置,101、另一类为多回程立式布置。两类布置方式的余热锅炉均能与垃圾焚烧炉相适应。水平布置造价高于立式布置锅炉,占地面积相对也大一些。但水平布置的主要优点是受热面清灰采用机械振打,较立式布置所采用的蒸汽吹灰及其它清灰方式效果要好,可提高锅炉传热效率及锅炉的使用寿命。近年来欧洲投运的垃圾焚烧炉基本上配置的都是水平布置的余热锅炉,故推荐采用三通道水平布置形式。4.5.2 主汽参数确定在国际上,城市生活垃圾焚烧厂主蒸汽参数有两种,一种是次中温中压蒸汽参数,温度400,压力4.1MPa(A);另一种为中温次高压参数,温度450,压力6.5MPa(A)。上述两种主蒸汽参数的余热利用系统在国内进行制造和设计不存在问题102、,主要区别在于过热器的材质。一方面,430是锅炉过热器材质提高的分界线,430以下可采用碳钢,430540的就必须采用合金钢;另一方面,主蒸汽参数的提高,必将带来锅炉烟气侧受热面温度增加,从而使锅炉受热面受到来自HCl和SOx等腐蚀性化学成分更强烈的腐蚀威胁,其结果是降低了过热器的使用寿命。在垃圾焚烧厂,垃圾焚烧产生的烟气中含有大量的HCl气体和灰分,烟气对过热器的腐蚀相对于普通发电厂中的锅炉要大得多。为了防止高温腐蚀,一般要求对流换热区的最高温度低于灰熔点温度约100以上,主蒸汽温度过高使得换热区温差降低,导致合金钢的使用增加。生活垃圾焚烧技术导则中建议:采用炉排炉时,余热锅炉主蒸汽参数选择103、次中温中压蒸汽。本工程考虑上述原因,选择现有生活垃圾焚烧发电厂中成熟、稳定、可靠的次中温中压蒸汽参数。4.6 烟气净化系统方案论证烟气净化系统的设计贯彻环保优先的原则,烟气污染物排放限值指标在满足国标生活垃圾焚烧污染控制标准GB18485-2014和当地环保部门给定的污染物允许排放总量的基础上从严要求,达到引进设备配套污染控制设施的设计运行值,以满足本溪市现代化发展对环境保护的需要。本项目烟气污染物排放限值见表4.6-1。表4.6-1 本项目烟气污染物排放限值序号污染物名称单位GB18485-2014工程目标取值时间1颗粒物mg/m330301小时均值mg/m3202024小时均值2HClmg104、/m360601小时均值mg/m3505024小时均值3SOxmg/m31001001小时均值mg/m3808024小时均值4NOxmg/m33003001小时均值mg/m325025024小时均值5COmg/m31001001小时均值mg/m3808024小时均值6Hg及其化合物mg/m30.050.05测定均值7Cd及其化合物mg/m30.10.1测定均值8Pb+Cr等其他重金属mg/m31.01.0测定均值9二噁英类NgTEQ/m30.10.1测定均值4.6.1 重金属及二噁英的控制及去除措施1)重金属及二噁英的去除措施目前常用的重金属及二恶英去除工艺是采用活性炭吸附加袋式除尘器。袋式除105、尘器也对二恶英类和重金属有较好的去除效果。采用半干法净化工艺,活性炭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恶英类物质。2)二恶英类物质(PCDD、PCDF)的控制措施(1)使垃圾充分燃烧;(2)控制烟气在炉膛内的停留时间和温度;(3)减少烟气在200400温度区域的滞留时间。(4)国外一些公司对半干法的烟气净化工艺进行了研究,当进入除尘器的烟气温度为140160时,对二恶英类的去除率达到99以上。4.6.2 NOX去除与控制措施1)NOx控制措施氮氧化物的产生主要有以下几种:(1)高温下空气中的N2106、氧化成NO,NO再氧化成NO2(2)燃料中的N元素在燃烧过程中氧化成NO,NO再氧化成NO2(3)燃烧过程中富裕的氧与N或N2元素反应产生的NOx对于垃圾焚烧过程中的生成机理,上述三种都有,但最主要的的是第一种和第三种,因此,控制焚烧炉炉膛的温度特别是局部高温和过剩空气系数是拟制氮氧化物差生的主要手段。2)NOx的去除工艺比选目前最常用NOx的去除工艺有:选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)。(1)选择性催化还原法(SCR)SCR 法是在催化剂的存在的条件下,NOx 被还原成 N2,为了达到SCR法还原反应所需的200300的温度,烟气在进入催化脱氮器之前需要加热,试验证107、明 SCR 法可以将 NOx 排放浓度控制在50mg/Nm3以下。SCR的脱硝效率约为80%90%。(2)选择性非催化还原法(SNCR)SNCR 是在高温(8001000)条件下,利用还原剂将NOx还原成N2的工艺技术。SNCR不需要催化剂,但其还原反应所需的温度比SCR法高得多,因此SNCR需设置在焚烧炉膛内完成。SNCR的脱硝效率约为30%50%。相对于煤而言,生活垃圾热值和焚烧温都度低,选择SNCR工艺可保证NOx的排放指标达到240mg/Nm3,因此选用SNCR的脱硝工艺。4.6.3 酸性气体去除措施酸性气体脱除设备大体可分为三种型式:干式洗涤塔、半干式洗涤塔及湿式洗涤塔。1)干式洗涤108、塔将碱性反应物以干基方式通过专门的喷头喷入反应器内,注入反应器的药剂大多采用钙化合物(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,生成无害的中性盐粒子,再进入下游的粒状物去除设备,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捕集下来,达到净化目的。2)半干式洗涤塔半干式洗涤塔在烟气净化工艺流程中通常置于粒状污染物去除设备之前,因为在注入石灰浆后将在反应器中形成大量的粒状物,必须由除尘器收集去除。Ca(OH)2溶液由喷嘴或旋转喷雾器喷入反应器中,形成粒径极细的碱性浆液,由于水份的挥发从而降低烟气的温度并提高其湿度,使酸气与石灰浆反应成为盐类,掉落至109、底部,Ca(OH)2溶液一般由反应器顶端喷入。半干式洗涤塔对HCl的去除率亦可达90%以上,此外对一般有机污染物及重金属也具有良好的去除效率,若搭配高去除效率的布袋除尘器,则重金属去除效率可达99%(汞除外)以上。半干式洗涤塔除了不产生废水排放的特点;同时其操作温度通常高于140以上,烟气经粒状物去除设备后可直接排放;另一项优点是耗水量较湿式洗涤塔少。3)湿式洗涤塔湿式洗涤塔与其他型式的酸气去除设备相比较,其最大的优点是酸去除效率高,在欧洲及美国应用多年的实绩均可验证。湿式洗涤塔对HCl之去除效率可达95%以上,对SO2亦可达80%以上,湿式洗涤塔比半干式洗涤塔对各种有机污染物及重金属均有较高110、的去除效率。然而湿式洗涤塔也有其不足之处,主要体现: 产生含高浓度无机氯盐及重金属的废水,需经处理后才能排放。 处理后的烟气因温度降低至露点以下,需再加热至140左右,以防止烟囱出口形成白烟现象,造成不良景观。 设备投资高,运行费用也较高。湿法处理系统脱酸效率高。但要消耗大量的水,并且其工艺过程中的排水要进一步处理,初投资和运行费用均较高。欧洲国家在水源较充足的地方及废水处理的排放要求相对较松的地方大多采用此处理方式。干法处理系统无大容量的使用业绩。半干法处理系统具有系统简单,脱酸效率较高,无废水排出,有大容量使用业绩,占地面积较少的优点。因此,本项目推荐采用半干法脱酸系统+干法脱酸系统双重脱111、酸系统。4.6.4 粉尘颗粒物脱除措施目前,最常用的粉尘颗粒物脱除设备为静电除尘器和布袋除尘器。1)静电除尘器静电除尘器内含一系列交错组合的负电极及集尘板。带有粒状污染物的烟气沿水平方向通过收尘区段,其中粒状物受电场感应而带负电,由于电场引力的影响,被渐渐移动至集尘板而被收集。采用振打方式在集尘板上产生震动以震落吸附在集尘板上的粒状物,落入底部的灰斗内。振打频率可视操作状况而调整,以维持良好的收尘效率。由于在振打过程中可能使附着于集尘板上的粒状物再次被气体带起,除尘器通常采用多段除尘方式,以提高除尘效率。2)布袋式除尘器布袋式除尘器可去除粒状污染物及重金属。布袋式除尘器通常以清灰方式来作区分,112、在城市垃圾焚烧设施中,较常使用的型式为脉冲喷射清除法及反冲洗空气清除法。布袋式除尘器之前通常搭配干式或半干式洗涤塔来清除酸气,同时也要求烟温降至150左右;若未经降温,一般滤布将无法承受锅炉出口烟气温度(通常200260)。湿式洗涤塔不能作为布袋式除尘器上游设备,因为高湿度之饱和烟气将造成粒状污染物使滤布堵塞,气体无法通过滤布。如前所述,布袋式除尘器同时兼有二次酸气清除的功能,上游的酸气清除设备部分未反应的碱性药剂浆附着在布袋上,在烟气通过时再次和酸气反应。布袋式除尘器最大的缺点是布袋材质脆弱,对烟气高温、化学腐蚀、堵塞及破裂等问题甚为敏感。3)除尘器比选两种除尘器的技术性能比较见表4.6-1113、。表4.6-1 布袋式除尘器、静电除尘器性能比较 项 目布袋式除尘器静电除尘器最适合粉尘浓度mg/Nm310253050收尘效率(%)190201109995109999风速(m/s)0.021压力损失(Pa)1000200300耐热性一般耐热性较差,高温时需选择适当的滤布。耐热性能佳,一般可达350,特殊设计可达500。对烟气化学成份变化适应性好差脱除二恶英较好差,存在二恶英再合成现象。耐酸碱性可选择适当的滤布好动力费用略高略低设备费基本同基本同操作维护费较高较低使用年限30年(滤袋35年)30年综合以上因素,本工程推荐采用布袋式除尘器。4.7 汽轮机发电机组方案论证由于汽轮机发电系统发展较114、成熟,本节仅对乏汽冷却系统方案进行论证。汽机乏汽的冷却方式一般分为水冷却和直接空气冷却两种。1)水冷却水冷却是以水为介质,在循环水泵的作用下冷却水间接冷却乏汽后温度升高,然后进入冷却塔散热降温后再循环。2)空气冷却直接空冷系统是将汽轮机排出的乏汽,通过排汽管道引入空冷凝汽器的钢制散热器中,由环境空气直接将其冷却为凝结水,减少了常规二次换热所需要的中间冷却介质水,换热温差大,效果好。该系统具有以下主要特点:节水效果明显;真空系统庞大;汽轮机背压变幅大;厂用电率较高;系统冬季防冻措施比较灵活可靠。3)水冷与空冷的比选水冷与空冷形式目前均成熟可靠,且有运行实例。根据本项目的特点就直接空冷和水冷两种方115、式比较如表4.61所示。表4.61 空冷与水冷优缺点比较 水冷形式直接空冷形式优点: 投资低,综合运行费用低;排汽参数低,相比空冷发电多。缺点: 需单独占地建设;补水量大,全厂正常运行需补水约70吨/小时。优点: 占地小,可放在汽机房屋顶;不需要补水,在水源紧张地区选用。缺点: 投资高,综合运行费效益差,噪声大。经过上述比较,水冷却相比空气冷却,无论从投资运行费用都有优势。由于该厂址范围缺水严重,附近无河流或其他地表水可以利用。同时本厂区范围内打井条件欠佳,当地水文地质条件又难以保证本项目水冷却方式用水量的要求,即使考虑本项目污水处理工段产生的中水回用也远达不到补水量的要求。因此水冷却方式不适116、合本项目。直接空气冷相比水冷却运行费用并不高,导致主要收益差别的是直接空冷导致汽机排汽压力提高,发电量降低。但其不需要补水,每天可节约1680吨补水。因此,经过上述详细比较,本项目乏汽冷却拟采用直接空冷形式。5. 焚烧发电工艺方案设计生活垃圾焚烧发电工艺主要由垃圾接收及储存系统、焚烧系统、余热利用系统、烟气净化系统、汽轮机发电系统、飞灰稳定化系统、化学水处理系统等组成。生活垃圾收运系统不包括在本项目设计范围之内。5.1 垃圾接收及储存系统5.1.1 垃圾接收系统垃圾接收系统主要包括:垃圾运输、垃圾称重和垃圾卸料。1)垃圾运输垃圾在厂外由密闭式的垃圾专用车运至厂内,在进厂时经过称重和自动计量后,117、经高架路到垃圾卸料区,将垃圾卸至垃圾坑内,卸车后出厂。2)垃圾称重所有进出厂的垃圾车都必须经过地磅称重计量,并记录各车的满载重量及空车重量。本厂设置2台地磅:一进一出并互为备用,2个地磅靠近设置,以方便操作人员管理。地磅输出的信号将连接中央控制室电脑数据库,以记下时间、车辆编号、总重和净重等数据。地磅规格为60t,台面为钢结构,称重范围0.560t,显示字母能从远处读出。(1)设备选型汽车衡的主要参数如下:型式: 动/静态浅基坑数量: 2套最大称重: 60t称重精度: 10Kg(2)系统介绍本项目设置进出2台汽车衡,1台计量进厂垃圾车,1台计量出厂的炉渣及某些空车等。2台磅称由读卡至完成作业时118、间约在10s左右,均采用全电子式。另外,在磅站进出口设置交通指挥灯装置,通过红、绿灯信号来控制车辆进出以调整进、出厂的车流量。地磅所用的计算机系统采用网络彼此联结,一旦一套地磅的计算机系统发生故障,故障地磅仍可由另一台地磅的计算机系统进行操作。3)垃圾卸料垃圾卸车大厅采用高位、封闭设计,高位卸车方式不仅增加地表以上垃圾仓有效容积、减少垃圾仓土建投资费用,同时可以在卸车平台下布置垃圾渗沥液收集系统,渗沥液回喷系统、空压机站,化学水处理间、机修间、仓库和浴室等。进厂垃圾运输车在汽车衡自动称重后,通过高架车道标高7m的卸车大厅,大厅对开式垃圾卸料密封门,以保证每天垃圾车快速、便捷地进厂卸车。卸车大厅119、在宽度方向有1%坡度,从两侧坡向卸车平台中部。垃圾运输车洒落的渗沥液,流至平台中间的地漏,通过管道导入渗沥液收集池。垃圾卸料门把平台与垃圾仓分开,防止垃圾仓内的粉尘臭气扩散。卸料门要求气密性好、能迅速开关和耐久性,在垃圾车集中作业的时间段,能使卸料顺畅进行,适应频繁启闭。为使垃圾车司机能准确无误地将车对准垃圾卸料门,在每个密封门前设有白色斑马线标志和防撞杆,卸料门前设车挡和横档,以防止运送车辆掉入垃圾仓。在车档中间留有400mm宽的槽沟,在卸料时洒落平台的垃圾可以通过槽沟扫入垃圾仓。为了防止垃圾池内的臭味外溢,卸料门采用可自动启闭的液压驱动系统,同时大厅的出入口设置空气幕。卸料门上方设红绿灯指120、示,显示密封门启闭状态,不卸料时,卸料门关闭。卸料门既可由吊车控制室控制盘手动操作,也可用现场控制箱操作。5.1.2 垃圾储存系统垃圾储存系统主要包括垃圾池、渗沥液收集系统和垃圾上料。1)垃圾池垃圾池容设计应满足垃圾渗沥液尽可能迅速导排出去的要求,据此,垃圾池设计可储存78天的垃圾量,这样可使垃圾在池内堆存、发酵、脱水,同时保证在设备出现事故或检修时能正常接收垃圾。由于垃圾中含有大量水分及其他腐蚀性介质,因而会腐蚀池壁,并且垃圾抓斗在运行过程中可能会撞击池壁,所以在垃圾仓设计时,内壁以应考虑耐腐蚀、耐冲击、防渗水的问题。垃圾仓上方靠焚烧炉一侧设有一次风机吸风口,抽吸垃圾仓内臭气作为焚烧炉燃烧空121、气,并使垃圾仓呈负压状态,防止臭味和甲烷气体的积聚和溢出。此外,在垃圾仓顶部加设通风除臭系统,保证焚烧炉停炉期间垃圾储存坑的臭气不向外扩散。2)渗沥液收集系统垃圾仓中渗沥液的及时排出与收集对提高垃圾热值,保证焚烧炉的稳定运转、防止垃圾仓臭味扩散非常重要。垃圾仓内设有可靠的垃圾渗沥液收集系统。垃圾仓底部在宽度方向及两端头处有不低于1%的坡度,坡向垃圾门侧。渗沥液从垃圾仓的排除采取分层排出的措施,在垃圾卸料门侧下方垃圾池侧壁设2层格栅排孔,2层引流管,分别将低处及高处的垃圾渗沥液疏通到地下通廊的地沟中,由地沟汇集到渗沥液收集池。卸车大厅地下靠近垃圾仓侧设置渗沥液收集池,在池顶设置自然通风管路,将可122、能产生的甲烷排出到垃圾仓,池顶预留检修人孔。收集池设有液位检测与连锁、报警系统。渗沥液池内的垃圾渗沥液由渗沥液泵抽出后,送至厂内渗沥液处理站处理后达标排放。收集池内设渗沥液收集泵,顶部设自然通风管路,将可能产生的甲烷排至垃圾仓。地下通廊设有排风及送新风系统,在人员进入地廊检修时使用,在入口预设了一路压缩空气管路,便于检修人员接入防护服。此外,考虑到随垃圾热值提高,为防止炉内结焦,设置渗沥液回喷系统。焚烧炉给料器在推料过程中挤压出来的渗沥液由其下方的收集斗集中收集,通过斜管道排到垃圾仓,管道连接处设有清扫孔。3)垃圾上料垃圾仓顶设两台起重量10t,抓斗容积为8m3的桔瓣式垃圾抓斗起重机。垃圾抓斗123、起重机承担对焚烧炉的正常加料任务,另外为确保入炉垃圾组分的均匀及稳定燃烧,还需完成对垃圾进行混合、倒堆、搬运、搅拌等任务,确保入炉垃圾组份均匀。在垃圾卸料门上分别设垃圾抓斗起重机控制室及通廊,操作人员在控制室里对抓斗吊车的运行进行控制。沿通廊设有吊车配电室。在垃圾仓靠近焚烧间侧设焚烧炉加料平台,平台上设置两个焚烧炉垃圾进料斗,进入进料斗的垃圾在推料器的推送下进入焚烧炉进行焚烧。在垃圾仓长度方向两端各设有一个垃圾抓斗检修平台,设置检修孔,抓斗检修时可以通过副跨检修孔将抓斗下放到7m平台或0m地面,再转送至室外检修。在垃圾仓两侧副跨均设有垃圾吊检修电动葫芦。垃圾抓斗起重机配有称重装置,可将垃圾装入124、量传送给吊车控制室进行记录。每次读数包括垃圾净重、进料位置和时间,每个进料斗配有各自的记数器,自动分系统计量。垃圾抓斗吊具有计量、预报警、超载保护及防摆、防倾、自定位、防撞等功能。吊车控制室能够记录并显示统计记录投料的各种参数,并将各数据传送中央控制室。抓斗起重机运行由控制室操作人员遥控操作。吊车配备全自动、手动控制、半自动控制三种操作控制模式,可由操作员按需要自行选择。5.2 焚烧系统根据焚烧处理垃圾量800t/d的规模,本工程选用2台机械炉排炉,单台处理能力为400t/d。焚烧系统由以下子系统组成:给料系统、炉排系统、点火及辅助燃烧系统、助燃空气系统、炉渣处理系统以及自动控制系统。焚烧系统125、主要技术指标和参数如表5.2-1所示。表5.2-1 焚烧系统主要技术指标(设计值)序 号项 目参 数1数量22焚烧炉炉排型式往复移动式3每台焚烧炉最大连续处理垃圾量(MCR)16.67t/h4每台焚烧炉最大连续蒸发量(MCR)35.9t/h5负荷变化范围60110%6进炉垃圾低位发热量设计值6550kJ/kg7进炉垃圾低位发热量变化范围42008600kJ/kg8焚烧炉年累计运行时间8000h9烟气在850的条件下停留时间2s10焚烧残渣热灼减率3%11一次风量(MCR)45726Nm3/h12二次风量(MCR)9420Nm3/h13一次风入炉温度(设计工况)140/22014二次风入炉温度(126、设计工况)140/2205.2.1 给料系统给料系统是用垃圾抓斗起重机将垃圾投入料斗并将垃圾连续不断地、安全地输送到炉排上的系统。该系统主要由垃圾料斗、溜管、连接用膨胀节、料斗盖兼架桥破解装置、推料器、料位探测器和冷却系统组成。为了保障垃圾能连续、顺畅地输送,料斗、溜管以及连接部分的设计应充分考虑垃圾堆积现象。在焚烧能力充分的情况下,料斗的容量为1小时以上的处理量。考虑垃圾料斗和溜管可能发生架桥现象,为使供料保持顺畅,可以通过设置在料斗咽喉部的架桥破解装置破除架桥。推料器在液压缸的推动下重复做往返运动,连续稳定地向炉排供料,液压缸的速度通过控制进入液压缸内的液压油量进行调整,推料器MCR时的供127、料能力为16.7t/h。料斗的垃圾料位由超声波式料位仪监测,低低位、低位和高位警报传送到垃圾抓斗起重机及DCS。低低位警报是为了防止气密性遭到破坏,高位警报是为了减少架桥现象发生的可能性。冷却水从高架水箱通过重力送到垃圾料斗、垃圾溜管的水冷套和料斗盖兼架桥破解装置。从各个设备中排出的冷却水送至废水处理设备或再生水箱。在入口管道设置温度探测器和流量探测器,在进行实时DCS监测的同时,由温度探测器发送温度高报警、由流量探测器发送流量低报警。5.2.2 炉排系统炉排系统将推料器送来的垃圾在炉排上一边燃烧一边送往炉渣料斗。为了使垃圾充分燃烧,运送速度由自动燃烧控制系统控制。系统包括炉排、液压驱动装置、128、渣斗和落渣管以及炉膛组成。1)炉排炉排分三段设计,生活垃圾在燃烧炉排上燃烧、在燃烬炉排上完全燃烬。燃烧炉排处设置有剪切刀,通过炉排的往复运动沿着落差方向可产生剪切力,可实现垃圾的松散及搅拌。一次风经过设置在炉排下面的渣斗,然后从活动炉排和固定炉排之间的通风孔均匀地吹出,冷却炉排板保证不被烧损。2)液压驱动装置炉排运转采用液压装置驱动。通过液压泵升压后,向各电磁阀单元供油,在液力驱动下实现推料器、炉排、剪切刀、料斗盖兼架桥破解装置以及出渣机的正常运转。为保证系统安全稳定运行,利用泵把润滑油送入润滑油管道内,通过分流阀同时向各需要润滑的场所供应润滑油。3)渣斗和落渣管渣斗布置在炉排下部,用来暂时存129、放炉排漏渣。渣斗和落渣管都配备检修门、清扫口、检查口;落渣管采用优质碳钢,能够承受通流介质的腐蚀。炉排下漏渣斗设置在各个炉排的下面,在干燥炉排下设置2个、燃烧炉排下设置6个、燃烬炉排下设置4个。漏渣料斗既有把从炉排的间隙处掉下的漏渣收集到料斗下部的功能,又有从侧面接收一次风,从炉排的底部向焚烧炉均匀供应燃烧空气的功能。炉渣料斗和溜管设置在燃烬炉排的下游侧,从燃烬炉排排出的炉渣被引入除渣机。4)炉膛炉膛主要由锅炉传热管以及耐火砖墙组成。根据焚烧炉各处的耐热性、磨损性、传热性选定各种合适的耐火材料。在推料器侧面的炉墙、炉排上方侧墙底部等与炉渣和垃圾有接触的地方,使用耐磨损性能良好的SiC-85耐火130、砖和耐火材料;为防止结渣,燃烧炉排侧墙的空冷耐火砖上部采用SiC-50;为避免因吸收垃圾产生的水分而膨胀造成的损伤,干燥炉排的上部选用高氧化铝(AL-60C);为保持炉内温度,在焚烧炉上部使用SK-34耐火砖;为防止与垃圾和炉渣接触而引起的磨损,干燥炉排到燃烧炉排、燃烧炉排到燃尽炉排的落差位置选用Si3N4-SiC;碳化硅耐火材料用于与垃圾和炉渣接触的部位;隔热耐火砖砌在炉壁的第2、3层,可以降低焚烧炉和锅炉的散热。5.2.3 点火及辅助燃烧系统每台焚烧炉配1台点火燃烧器和1台辅助燃烧器。点火燃烧器和辅助燃烧器按照满足焚烧炉每小时升温50、拥有使焚烧炉、锅炉从冷态升温到850的能力来设计。炉膛131、烟气温度降低至850时辅助燃烧器自动投入运行。辅助燃烧器在不运行期间有冷却空气冷却的功能。点火及辅助燃烧系统设就地MCC、控制柜和介质调整装置,就地MCC或控制柜上设有设备的失效信号,燃烧器能就地/远程操作。点火及辅助燃烧器设计数据:每台焚烧炉设置的数量 点火装置:1台 辅助燃烧器:1台 燃料类型:0号柴油 安装的点火燃烧器额定容量:5.2MW 安装的辅助燃烧器额定容量:10.4MW 冷却系统:空冷5.2.4 空气助燃系统在燃烧过程中,助燃空气起着非常重要的作用。该系统主要提供垃圾干燥的风量和风温;提供垃圾充分燃烧和燃烬的空气量;促使炉膛内烟气的扰动;冷却炉排,避免炉排过热变形等。助燃空气系统132、主要由一次风机、二次风机、滤网、空气预热器构成。1)一次风系统一次风系统是向焚烧炉内提供一次风,并根据垃圾的热值,使一次风预热到要求的温度而设置的。它由以下设备及辅助系统组成。 一次风风机 一次风风机吸入消音器 一次风预热器 燃烧空气控制挡板 风道2)二次风系统二次风系统是为了使可燃性气体完全燃烧,调节炉内温度以及控制锅炉出口的氧含量而向炉内供应空气的设备。由下列设备和辅助系统组成。 二次风风机 二次风风机消音器 二次风预热器 二次风控制挡板 风道3)空气预热器为了能使低热值垃圾更好地燃烧,燃烧空气必须经过加热器加热后,才能送入焚烧炉。进入焚烧炉炉膛的燃烧空气保持在稳定的温度。这个温度需要通过133、调节加热蒸汽的流量或送风量来维持。(1)一次风预热器型式:蒸汽换热器第一级:进/出空气温度(第一级):(15/140)第二级:进/出空气温度(第二级):(140/220)数量:1台/炉(2)二次风预热器型式:蒸汽换热器第一级:进/出空气温度(第一级):(15/140)第二级:进/出空气温度(第二级):(140/220)数量:1台/炉5.2.5 炉渣处理系统参考沈阳市垃圾分析情况,无机物抽样检测结果为11.5%。考虑生活垃圾成分复杂、波动大,本溪市燃气使用率低,借鉴生活垃圾焚烧厂的现有经验,确定本项目炉渣产量按20%计,年产炉渣约5.34万吨;飞灰按3%计,年产飞灰约0.80万吨。炉渣送入千金岭134、生活垃圾填埋场填埋处理,飞灰稳定化后送入千金岭生活垃圾填埋场填埋处理。炉渣处理系统是为了把从燃烬炉排排出的炉渣和炉排下部漏渣及锅炉飞灰输送机运来的锅炉飞灰运送到炉渣坑,并运出厂外而设置的。该系统是安全、成熟可靠的系统,且使用寿命长,易于维护和维修,它由下列设备组成: 炉排漏渣输送机 炉排漏渣挡板 落渣管及溜管 排渣机在燃烬炉排上完全燃烧后的炉渣从焚烧炉的后部经落渣管排出,落到排渣机。从炉排间隙中落下的漏渣经过炉排下部渣斗和溜管被引入炉排漏渣输送机,由该输送机送到落渣管溜管、落入排渣机。在各炉排下部渣斗溜管上设置炉排漏渣挡板,合计设置12个。在各列的下部设置炉排漏渣输送机。另外,锅炉飞灰输送机运135、出的锅炉飞灰和省煤器飞灰经锅炉飞灰溜管导入落渣管下溜管,排到排渣机。炉渣系统设计数据: 输送物料:炉渣 排渣机数量:1台/炉 炉渣冷却用介质:再生水或废水 炉渣容积密度:最大2.0吨/立方米,平均1.3吨/立方米在燃烬炉排上完全燃烧后的炉渣从焚烧炉的后部经落渣管排出,落到排渣机。从炉排间隙中落下的漏渣经过炉排下部渣斗和溜管被引入炉排漏渣输送机,由该输送机送到落渣管溜管、落入排渣机。在各炉排下部渣斗溜管上设置炉排漏渣挡板,合计设置12个。在各列的下部设置炉排漏渣输送机。另外,锅炉飞灰输送机运出的锅炉飞灰和省煤器飞灰经锅炉飞灰溜管导入落渣管下溜管,排到排渣机。5.2.6自动控制系统为了控制、运行、136、监视焚烧炉的燃烧,设置自动燃烧控制(ACC)系统及与ACC相关的炉排液压系统、燃烧系统控制柜。通过通信读取DCS自动燃烧控制程序的演算结果,控制炉排液压系统。ACC系统是为了维持预先设定的蒸发量而装备的。主要是通过调节炉排速度,使垃圾的层厚和垃圾处理量稳定;另外,通过调节燃烧空气量,使蒸发量控制在定量。ACC系统有如下的优点: 恒定的蒸汽蒸发量:有效地利用能源; 稳定炉温:降低NOx的发生量,以及降低耐火材料的损伤; 热灼减量最小化:防止二次污染; 垃圾处理量的平均化; 减少操作人员:比较简单地运行及控制。5.3 余热利用系统本系统是为了回收垃圾燃烧产生的热量,生产发电所需的蒸汽而设置的。余热137、利用系统主要由以下子系统组成:余热锅炉、出灰系统、点火及辅助燃油系统、机修及仓库等公用工程。5.3.1 余热锅炉余热锅炉为单体式的自然循环式水管锅炉,由蒸汽汽包、下降管、集箱、膜式水冷壁、过热器、省煤器组成。锅炉汽包水经布置在锅炉水冷壁外侧的下降管引入底部的集箱,在吸收烟气热量的同时流经锅炉水冷壁和蒸发管,回到汽包。蒸汽在汽包内实现汽水分离。一部分的饱和蒸汽用于蒸汽式空预器的高压蒸汽源,剩余部分导入过热器产生过热蒸汽。锅炉给水进入汽包之前,在省煤器中吸收烟气余热。省煤器设置在锅炉的水平部分,其受热管为悬吊式结构。通过过热器喷水减温装置调节各过热器出口温度。为保证锅炉安全稳定运行,系统还设置了排138、污装置、清灰装置、加药、取样装置、汽包加热器以及灰斗等辅助设施。1)排污装置每台余热锅炉的连续排污量约为产汽量的1%左右,2台炉合用1台连续排污扩容器,连续排污扩容器产生的二次汽接至除氧器汽平衡母管,排污水接至定期排污扩容器。2台余热锅炉合用1台定期排污扩容器,锅炉汽包定期排污水、紧急放水、锅炉集箱定期排污水送至定期排污扩容器,定期排污扩容器产生的二次汽排至大气,排污水经排污降温冷却池调节至温度低于40后排至全厂排水系统。锅炉过热器疏水以及蒸汽管道疏水送至汽机间疏水扩容器。2)清灰装置采用振打装置除去附着在过热器和省煤器受热管上的飞灰。振打装置设置在蒸发管、过热器管、省煤器管的各管片上,通过向139、下部集箱的一端的锤击,给与冲击荷重。由该冲击产生的管片各个部分的响应加速度清除飞灰。锅炉水平部的左右壁各设置5个振打装置,每台锅炉合计设置10个振打装置,既可远程操作也可就地手动操作。3)加药、取样系统为了调节给水pH值,同时防止锅炉汽水系统结垢,本工程设给水加氨,炉水磷酸盐加药装置校正处理。设置组合式的给水加氨和炉水加磷酸盐的加药装置各1套。加氨装置包括2台溶液箱、3台计量泵、内部管道阀门、控制设备和至加药点的管道和阀门。磷酸盐加药装置包括2台溶液箱、3台计量泵、内部管道阀门、控制设备和至加药点的管道和阀门。加药装置所有过流件和加药管均选用不锈钢材质。全厂设一套自动分析取样装置,在线监测锅炉140、给水、炉水、饱和蒸气、过热蒸气、凝结水、除氧水有关数据,根据汽水取样装置的分析仪表420mA信号实现自动加药。加药装置运行状况可在主控室的DCS控制台上监视和报警。4)汽包加热器汽包给水加热器的作用是加热省煤器入口的给水温度,通过提高给水温度,可以使锅炉出口的烟温升高。给水加热器设置在汽包内,通过设置在给水加热器入口的控制阀,调节提供给汽包的给水量,把加热后的给水与未加热的给水混合后向省煤器给水。因锅炉出口的烟温越低锅炉的效率越高,所以,在正常情况下不使用汽包给水加热器。但当烟气中的氧化硫和氯化氢浓度上升、通过增加石灰浆喷雾量后,袋式除尘器入口烟温恐怕要低于设定值。为了避免这种运行方式产生,通141、过配合石灰浆的喷雾量,调整汽包给水加热器的给水控制阀,提高锅炉出口烟温。5)灰斗在锅炉2、3烟道和水平烟道下部设置灰斗,运出锅炉飞灰。灰斗拥有足够的倾角以避免发生架桥现象。同时,内部衬有耐火材料。为使灰斗的外表温度达到50以下,进行必要的保温。考虑到维护等的需要,设置必要的人孔。5.3.2 出灰系统焚烧炉产生的烟气中包含的一部分飞灰,在从第二烟道进入水平部之前落入第一灰斗。为了从该灰斗运出飞灰,设置2台型式为空冷式螺旋输送机的锅炉第一灰斗输送机。本灰斗的宽度大,整体设置时每台输送机需要中间轴承,因此分割成左右两部分。两台输送机各自从锅炉内侧向外侧运出飞灰,通过双重挡板,把飞灰排到设置在下部的锅142、炉落渣管。焚烧炉烟气中的部分飞灰落到锅炉第一灰斗,但也有部分进入锅炉水平部。锅炉水平部上设置锅炉第二至第四共3个灰斗,以及省煤器第1、第2两个灰斗,每个灰斗上设置1个旋转阀。在灰斗下部配置1台第一锅炉灰输送机,在其下游端布置第二锅炉灰输送机及双重挡板各一个。第一锅炉飞灰输送机接受第二至第四锅炉灰斗旋转阀及省煤器灰斗旋转阀排出的灰,并经后面的第二锅炉灰输送机、双重挡板及锅炉飞灰溜管将飞灰运入出渣机,并最终排入渣仓。5.3.3 点火及辅助燃油系统1)点火及辅助燃烧器每台焚烧炉配1台点火燃烧器和1台辅助燃烧器。点火燃烧器和辅助燃烧器按照满足焚烧炉每小时升温50、拥有使焚烧炉、锅炉从冷态升温到850的143、能力来设计。2)油库油泵房采用0#轻柴油作为辅助及点火燃料,轻柴油由供应商用油罐车运入厂内,用随车带来的油泵将油输入贮油罐。用油时油泵房的供油泵将油送至焚烧间。按照生活垃圾焚烧处理工程技术规范要求,选取2个20m3贮油罐。按石油库设计规范GB50074-2002条文,考虑到防火、维修、管理等,卧式油罐采用地下直埋式。5.3.4 机修及仓库1)机修间为了维持焚烧厂的正常运行,设计按日常维修配有机修间,并配有维修所需要的工具和起吊设备,如交流电焊机、直流电焊机、普通钻床、台式钻床、普通车床、砂轮机、往复式锯床等小型机修工具。每年的计划检修和加工件将在无锡市内由协作单位完成。机修间设置在卸车大厅底层144、。2)仓库为满足正常生产运行的要求,厂内需储备一定量的备品备件,如炉排片、炉排连接件以及法兰、阀门等,另外还需要存放一定量的材料。卸车大厅底层设有重型物质仓库,轻质材料仓库。5.4 烟气净化系统5.4.1 烟气净化工艺布置为确保垃圾焚烧厂尾气达标排放,需进行烟气净化处理。烟气净化系统与焚烧炉对应配套,单元制室内布置。采用“SNCR+机械旋转喷雾+干法+活性炭喷射+袋式除尘器”工艺的烟气净化系统。烟气净化工艺设计包括焚烧炉出口烟气净化处理、引风系统、飞灰输送及储存系统。烟气净化主要设备与焚烧炉采取一对一配置,设备按烟气流向顺序布置。依次为脱酸反应塔、袋式除尘器和引风机,焚烧炉出口与脱酸反应塔进口145、相接,引风机出口接至烟囱下部导入口。石灰浆制备系统、活性炭输送系统和飞灰储存系统均位于烟气净化厂房一侧,以方便进料、出灰运输车辆操作。烟气在线连续监测装置控制室布置烟囱一侧。脱酸反应塔、袋式除尘器设置检修平台。各脱酸反应塔、各袋式除尘器分别有平台相连,除此之外脱酸反应塔和袋式除尘器之间设置两个平台连接。引风机设置电机检修平台和检修葫芦。两管组合钢制烟囱并列装在钢筋混凝土筒体中。5.4.2 工艺流程1)二噁英控制和减排流程垃圾焚烧炉工艺中保证炉膛温度高于850,并持续时间2秒以上,二噁英类物质在温度下有足够的时间发生分解反应,可有效控制二噁英类物质的产生量。此外,在尾部烟道设置活性炭喷射装置,用146、以吸附焚烧中产生的二噁英类物质。活性炭喷射装置主要功能是将储存在活性炭仓的活性炭粉取出,用罗茨风机气化后气力输送到活性炭喷入口。2)NOx控制和减排流程尽管通过燃烧控制可以一定限度降低NOx浓度,但为保证NOx连续、稳定符合生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2014)排放标准,项目设计SNCR系统(选择性非还原催化反应系统)。由于不采用催化剂,脱硝还原反应要求的温度比较高,将还原剂(氨或尿素)喷入烟气,可将NOx还原生成氮气和水。SNCR系统主要由尿素溶液输送及供给系统、稀释计量系统、分配系统和还原剂喷射系统组成。SNCR系统接受来自CEMS的信号,并通过还原剂循环模块、还原剂的水稀释147、模块、还原剂计量模块、还原剂均分模块、还原剂注入器等模块化组件实现自动化控制过程。3)酸性气体控制和减排流程酸性气体控制和减排采用喷雾脱酸法和干法石灰法,中和烟气中酸性气体,已达到降低排放的效果。喷雾脱酸系统主要由喷雾脱酸塔、雾化器及相应的输送管路组成。锅炉出口烟气自顶部导入喷雾脱酸塔,石灰浆液通过雾化器雾化成50微米以下的雾滴,在塔内混合旋转形成紊流流动,以满足烟气排放指标的要求。此外,为了尽量更多的去除酸性气体,在除尘器入口附近加设干法脱酸设施。石灰粉末通过气力输送,喷射至烟道中与酸性气体发生化学吸附脱酸;经布袋除尘器捕捉,石灰粉末还能在滤网表面形成碱性区域,也有助于酸性气体脱除。此外,在148、喷雾脱酸更换备件时,石灰粉末喷射还能保证短时间脱酸控制效果。4)颗粒物控制和减排流程颗粒物控制和减排通过布袋除尘器来实现。除尘器型式选择下进气、外滤袋、脉冲喷吹清灰布袋除尘器。从喷雾脱酸塔来的烟气进入布袋除尘器下面灰斗的上部,除尘器流动截面大,进来的烟气流速突然大大降低,烟气携带粉尘的能力大大减弱,其中的部分粉尘就直接掉落在灰斗中。整个布袋除尘器内的烟气向上运动,从滤袋的外部进入滤袋内部,由于滤料的阻挡作用,粉尘被吸附在滤袋外表面。经过滤袋过滤后的烟气在布袋除尘器顶部的集气箱汇总后,从烟道导向引风机。在布袋过滤的过程中,大量的粉尘吸附在滤袋的外表面,布袋除尘器压降不断增大,为了清除吸附在滤袋上149、的粉尘,布袋除尘器配有脉冲空气清灰系统。用PLC程控进行定期或压降控制启动清灰系统进行工作。5)重金属控制和减排流程由于重金属及其化合物本身物理化学特性的不同,在焚烧过程中一些低熔点、低沸点的重金属(如汞和镉)会挥发至烟气中,并有可能随烟气一起排放至大气中。当温度降低时,重金属混合物的挥发率将剧烈地降低,相应的其排放也将随之减少。实践证明,活性炭不仅可吸附二噁英类物质,还可以有效吸附重金属及其化合物。焚烧后产生的高温烟气,经余热锅炉冷却后,再通过活性炭喷射装置,其出口温度进一步降低,加之在烟气处理装置中的吸附剂具有较大的比表面积,再配备高效的袋式除尘器就可以有效的清除烟气中的重金属。5.4.4150、 石灰浆制备系统石灰浆制备系统主要内容是消石灰粉储存,用消石灰粉制备石灰浆,再用石灰浆泵将石灰浆送入旋转喷雾干燥脱酸反应塔。烟气净化系统设置有1套石灰浆制备系统,负责2条烟气净化处理线的石灰浆供应。本设计采用消石灰粉(Ca(OH)2)作为制备石灰浆的原料,消石灰粉品质见下表。石灰浆制备系统设备有石灰粉仓、定量螺旋输送机(变频控制)、化浆罐、储浆罐、石灰浆泵、通风除尘设施等。生产过程是将石灰仓内的消石灰粉由2台石灰定量螺旋输送机送入2个化浆罐,化浆罐中加入消石灰粉和水搅拌制成石灰浆溶液(浓度约为15%),批次运行,石灰浆溶液自流入储浆罐,然后由石灰浆泵送往旋转喷雾干燥脱酸反应塔。为了防止石灰粉入151、仓和入罐时的粉尘飞扬,石灰仓和化浆罐上方分别设有通风除尘设施。储浆罐内储存的石灰浆能满足本工程2条烟气净化生产线所需约4小时的石灰浆用量。2台石灰浆泵通过切换管道输送阀门实现1用1备。石灰浆泵将石灰浆储浆罐内的石灰浆送至脱酸反应塔。石灰浆流体输送的速度设计既要防止石灰在管路上的沉积又要最大限度减少管路磨损,同时还要兼顾石灰浆输送量的变化对流体输送速度产生的影响。5.4.5 引风系统焚烧炉、余热锅炉、喷雾干燥脱酸反应塔、袋式除尘器均为负压运行,每条生产线配1台引风机,引风机布置在烟气处理的末端,以使整个系统保持负压,风机配有变频控制装置,根据焚烧炉负压信号对引风机实现自动操作。引风机风量为最大计152、算风量的120%,压头为最大计算压力损失的120%设计。引风机电机的线圈上装有三个温度计。风机本身具有温度保护和对轴承的振动进行探测的措施。由于烟气中含有水分和少量酸性气体,为防止腐蚀,脱酸反应塔、袋式除尘器、引风机及烟道全部采用外保温。净化后烟气由引风机送入厂房外的烟囱排入大气。烟囱造型为两管组合钢制烟囱,外包钢筋混凝土套筒。烟囱高度80m,为保证烟气出口流速在合理范围内,烟囱出口外径为1.09m,最大出口流速(考虑最大运行负荷)31.73m/s。在烟囱高30m处设置烟气在线连续监测装置,按生活垃圾焚烧处理工程技术规范要求,测试项目包括烟尘、SO2、HCl、NOx、O2、CO、CO2、NH3153、等,同时装设取样孔和取样平台。5.4.6 飞灰输送和储存系统飞灰输送和储存系统由反应塔下刮板输送机、除尘器下刮板输送机、公用刮板输送机、斗式提升机、分配螺旋输送机和灰仓及相应阀门、驱动装置、辅助设施以及其他有关设施等设备组成。飞灰采用机械输送方式,公用刮板输送机、斗式提升机、分配螺旋输送机为双线,一用一备。烟气进入脱酸反应塔,其中较大的颗粒物由于离心力的作用而附着于反应塔壁并最终落入反应塔底部,脱酸反应塔底部收集物为脱酸反应生成物和烟气中粗烟尘的混合物,由反应塔下刮板输送机输送至公用刮板输送机上;烟气中所含的飞灰(包括喷入的活性炭),由袋式除尘器捕集至除尘器灰斗,并经除尘器下的2条刮板输送机送154、至公用刮板输送机上。烟气净化系统收集的灰尘均由公用刮板输送机并经斗式提升机送入灰仓储存。为了防止飞灰在输送和储存过程中因温度低而粘结附着在设备上,影响输灰系统正常运行,飞灰输送系统(包括反应塔下刮板输送机、除尘器下刮板输送机、公用刮板输送机、斗式提升机和灰仓)采取保温和电加热措施,并且加热电功率可调。当控制点温度低于设定值时,电加热装置自动投入运行,当控制点温度高于设定值时,电加热装置自动减小加热功率。为保证灰仓顺利储灰,在灰仓顶部设有专用的袋式除尘器,灰仓配有料位仪及其它控制仪器,用于指示仓内料位,进入灰仓。为防止灰仓仓底出灰不畅,在灰仓底设置流化设施,由压缩空气进行流化。脱酸反应塔和袋式除155、尘器收集到的反应生成物及飞灰属于危险固体废物,因此储存于灰仓内的飞灰需在场内进行稳定化固化处理。5.5 汽轮机发电系统5.5.1 汽轮机发电机组为使垃圾焚烧在获得良好社会效益的同时,产生一定的经济效益,本工程拟利用垃圾焚烧锅炉产生的过热蒸汽,供凝汽式汽轮发电机组发电。垃圾焚烧锅炉产生的过热蒸汽参数为4.1MPa(a),400。考虑到由锅炉过热器出口至汽轮机蒸汽入口间管路上的温度、压力损失,本工程汽机进汽参数确定为3.8MPa(a),390。在设计条件下2台焚烧锅炉产汽70t/h可供汽轮机用汽。本工程安装2台额定功率为8MW凝汽式汽轮发电机组。设计工况下,垃圾热值为6550kJ/kg,日处理垃圾156、800t,年发电量约为1.08108kW.h(按锅炉MCR工况运行8000h计)。当机组检修或事故停机时,主蒸汽经两级减温减压后,送至冷凝器进行冷却,凝结水送至除氧器。汽轮发电机组参数如下所示:凝汽式汽轮机 2台型号 N8-3.8/390额定功率 8000kW进汽压力 3.8MPa(a) 进汽温度 390 汽耗率 5.3kg/( kW.h)发电机 2台型号 QF2-8-2 功率 8000kW电压 10.5kV转速 3000r/min功率因数 0.85.5.2 发电及辅助系统1)机组运行方式和汽水平衡根据垃圾焚烧发电厂以处理垃圾为主的特点,汽轮发电机组采用“机随炉”的运行方式。为保证在汽轮机故障157、或检修期间垃圾焚烧炉的稳定运行,设置了汽机旁路系统,用于汽机停机时将主蒸汽通过两级减温减压装置送入凝汽器,凝结水送至除氧器,在除氧器除氧加热后用给水泵送至余热锅炉,维持垃圾焚烧锅炉的正常运行。凝汽式机组的抽汽为非调整抽汽,抽汽压力随着机组负荷的变化而变化。在汽轮机负荷较低时,一、二级抽汽的压力不能满足空气预热器和除氧器的加热蒸汽压力的要求,需要设置一级和二级减温减压器将主蒸汽减温减压至所需参数的蒸汽补充抽汽的不足。尤其在汽机检修而焚烧炉仍然运行时,要通过一级和二级减温减压器提供部分的空气预热器和除氧器所需蒸汽。2)主蒸汽系统(含旁路蒸汽冷凝系统)余热锅炉过热蒸汽集汽联箱出口到汽轮机进口的蒸汽母158、管,以及从蒸汽母管通往各辅助设备的蒸汽支管均为主蒸汽管道。主蒸汽系统采用单母管分段制,2台机之间设一分段阀,2台焚烧炉的主蒸汽管道经关断阀分别接到主蒸汽母管上,从主蒸汽母管上引出主蒸汽管道经关断阀分别接至汽轮机主汽门,进入汽轮机作功发电。从主蒸汽母管到旁路减温减压器和到一级、二级减温减压器的管道上均设有关断阀。主蒸汽管道的材料均为20G。当汽轮发电机组检修时,要求焚烧炉继续焚烧垃圾,余热锅炉还要运行,所以设置了旁路蒸汽冷凝系统。旁路蒸汽冷凝系统采用两级减温减压。一级减温减压器的减温水由给水母管引出,二级减温减压装置的减温水由化补水母管引出。一级减温减压器布置在运转层,二台汽轮机共用一个一级减温159、减压器。二级减温减压装置布置在凝汽器喉部。正常运行时,一级减温减压器、二级减温降压装置处于热备用状态,在汽轮机突然甩负荷或汽轮机故障停机时,自动关闭汽轮机主汽门,一级减温减压器、二级减温降压装置迅速投入运行,过热蒸汽经旁路凝汽系统冷凝成凝结水后,由凝结水泵送入除氧器再经给水泵打进余热锅炉的给水集箱。如果较短时间内可以排除故障,则重新打开汽轮机主汽门,关闭旁路蒸汽冷凝系统,恢复正常运行。3)主给水系统主给水系统范围是由除氧器出水口到焚烧炉省煤器的给水集箱进口。全厂设2台旋膜式中压除氧器和3台给水泵(2用1备),低压给水母管采用单母管制,高压给水母管采用母管制。除氧器出口连接低压给水母管,由低压给160、水母管分别接入3台给水泵。低压给水管道的材料为20号钢。高压给水管道材料20号钢。4)汽机抽汽系统汽轮机设有3级不可调抽汽。一级抽汽压力1.164MPa(a),抽汽温度287,额定抽汽量6t/h,供给焚烧炉空气预热器加热一次风和二次风。二级抽汽压力0.445MPa(a),抽汽温度191,额定抽汽量4.8t/h,供给除氧器加热锅炉给水,同时包括冬季采暖用蒸汽量2.65t/h。三级抽汽压力0.079MPa(a),抽汽温度93,额定抽汽量2.7t/h,供给低压加热器用。空气预热器和除氧器的加热蒸汽除汽机抽汽外,均有相应压力的减温减压器作为备用汽源。三级抽汽管道由汽轮机接到低压加热器的加热蒸汽入口上,161、一级、二级和三级抽汽管道上均设有关断阀。除氧器加热蒸汽进口管道上设有电动调节阀,用于调节除氧器的工作压力。5)乏汽空冷系统从汽轮机排出的乏汽经由主排汽管道引出汽机房,垂直上升至一定高度后,引至空冷凝汽器顶部蒸汽从空冷凝汽器上部连箱进入,与空气进行表面换热后冷凝。冷凝水由凝结水管汇集,排至凝结水箱,由凝结水泵升压,进入除氧器,再由锅炉给水泵打入锅炉构成闭式循环。乏汽空冷系统主要设备包括空冷凝汽器、风机、冲洗设备等。(1)空冷凝汽器空冷凝汽器采用大直径钢制椭圆翅片管,椭圆管规格为10020mm,壁厚1.5mm,翅片规格为11949mm,壁厚0.35mm。空冷凝汽器管束分为顺流管束和逆流管束。每个管162、束由两排翅片管组成,两排错列布置。每组空冷凝汽器由四个管束以60角组成的等腰三角“A”型结构构成,“A”型两侧分别为2个管束。(2)空气输送系统空气输送系统由立式轴流风机、齿轮箱、驱动风机的电动机、风筒、防护网、震动开关等组成。本工程的风机调节方式采用变频调速,可根据环境气温、汽轮机排汽背压、凝结水温等能反映机组运行状态的参数,任意改变风机台数、转速来调节通风量,力求达到机组净发电出力最大;在冬季运行时,可以将汽轮机控制在较低背压下运行而不至于使散热器冻结,从而提高机组在冬季运行的经济性。(3)风机空冷凝汽器每个单元配置一台风机,由大直径轴流风机、减速齿轮箱和风机电动机组成,安装在凝汽器A型框163、架内的风机桥上。风机采用变频调速方式运行,风机应适应在振动和户外潮湿的环境下连续和间歇地运行,并满足噪音控制要求。(4)空冷凝汽器表面冲洗设备为保持空冷凝汽器良好的散热性能,每年应定期冲洗空冷凝汽器外表面,将沉积在空冷凝汽器翅片间的灰、泥垢清洗干净。本工程拟设置高效、可靠的全自动高压水冲洗系统,定期冲洗管束表面,保持良好的换热性能。系统由高压水泵、管道、可移动的带有桁架和喷嘴的清洗喷头、热浸电镀导轨、控制系统等组成。此系统在空冷凝汽器热态或冷态均能够进行清洗。一年清洗23次。(5)抽真空系统抽真空系统是直接空冷机组的重要组成部分。抽真空管道从各组空冷凝汽器逆流管束顶部接出,连接至抽真空总管。抽164、真空系统由水环式真空泵以及管道、阀门等组成。抽真空系统采用三台100%容量的水环式机械真空泵,其中1台运行1台备用。抽真空管道从每列空冷凝汽器逆流冷却单元顶部接出,至空冷平台边缘汇集到总管,再接至水环式真空泵。(6)蒸汽排汽管道排汽管道系统是指从汽轮机低压缸排汽装置出口到与连接各空冷凝汽器的蒸汽分配管之间的管道,以及在排汽管道上设置的固定/滑动支座、弹簧支/吊架、膨胀补偿器、相关的隔断阀门及起吊设施、爆破膜等。本工程主排汽管道直径拟采用DN1200mm的大直径管道。排汽管外部加加固环的焊接钢管,通向每列的排汽支管直径为DN1200mm。排汽管道上设有疏水系统,疏水直接自流进入排汽装置下部本体疏165、水箱(兼作凝结水箱),疏水管道设有回水坡度,并且外采用保温防护,以保证疏水通畅。管道采用高位布置。6)抽真空系统每台汽机抽真空系统由2台100%容量水环式真空泵(一用一备)、2台汽水分离器、2台冷却器等设备和管道组成。正常运行时1台水环式真空泵可以保持主凝汽器的真空。当汽轮机停机而主蒸汽通过旁路减温减压器进入凝汽器冷凝时,汽机抽真空系统使凝汽器内压力仍保持真空。6)化学补充水系统来自水处理间的化学补充水,一路经流量调节阀进入除氧器,供系统补水和锅炉补充水用,一路直接进入疏水箱,疏水箱的水位与疏水泵进行联锁控制,除氧器水箱的水位通过化学补充水流量调节阀自动调节。7)全厂疏放水系统全厂设置30m3166、的疏水箱1台、SKW-1.5疏水扩容器1台。低压设备和管道的凝结水或疏水、化学补充水直接进入疏水箱。压力较高的设备和管道的疏水进入疏水扩容器扩容后进入疏水箱。除氧器设有高位放水管,当除氧器水箱水位自动调节失灵而水位过高时,高位放水电动阀门开启,将除氧器水箱里的水排放至疏水箱。疏放水系统设置两台疏水泵,1台运行、1台备用。在正常运行时,疏水泵将疏水箱中的水打入除氧器。8)工业水系统汽机房内工业水系统由全厂工业水系统供水。工业水主要用来冷却少量设备,并且在夏季循环水温度过高时,掺入冷油器和发电机空冷器的循环水降温。用水设备的工业水管道接自工业水供、回水母管。工业水排水采用有压排水,排水进入工业水回167、水母管。9)循环水系统根据供水水源条件,本期工程乏汽冷却采用直接空冷系统,本次设计循环水系统仅为汽机辅机冷却水系统。电站冷油器、空冷器、给水泵等辅助设备采用循环水冷却方式。冷油器、空冷器设备的冷却水采用开式循环冷却系统,给水泵等设备的轴承冷却水作为循环水池的补充水,循环水的排污水回收可用于其他无严格要求的工艺用水。循环水系统采用母管制,为了系统运行安全,循环水系统共设2台玻璃钢冷却塔,当一台冷却塔检修时,另一台冷却塔可以起一定的缓冲作用,不至使系统停止运行;系统设置2台循环水泵,一工一备。(1)冷却水量表5.5-1 循环冷却水水量表名 称水 量(m/h)空冷器802冷油器604闭式冷却水系统板168、式换热器80合计480循环水池补充水10循环水池排污水2.4(2)主要设备玻璃钢冷却塔:2台处理量:250m/h/台风机功率:7.5kW循环水泵:2台,一工一备型号:10SH-13 Q=500m/h, H=22m配电机:Y225M-4, N=45kW,2台(3)循环水处理为减少循环水补水量,节约用水,循环冷却水浓缩倍率设计为3倍。采用加稳定剂的处理方式,提高循环水极限碳酸盐硬度,稳定水质。稳定剂为1箱(V=1m)2泵(Q=80L/h, P=0.4MPa)设置,成套组装设备。为了防止循环冷却系统中微生物的滋生,循环水处理系统还设有杀菌剂加药设备,杀菌剂采用液态次氯酸钠溶液。杀菌剂装置为1箱(V=169、1m)2泵(Q=80L/h, P=0.4MPa)设置,成套组装设备。循环水加药均为手动操作运行,根据运行情况手动调整加药量。循环水处理设备集中布置在综合水泵房(与生产、消防水泵房合建)内,加药系统布置在综合水泵房的加药间内。5.6 飞灰稳定化处理系统5.6.1 飞灰稳定化处理技术选择根据5.2.5节(炉渣处理系统)的分析,本项目飞灰按3%计,年产飞灰约0.80万吨,处理费用为30元/吨。飞灰稳定化处理根据稳定化基材和稳定化过程可分为:水泥稳定化、沥青稳定化、熔融稳定化和螯合物稳定化等工艺。水泥是目前常用的一种主要稳定化基材,水泥作为结构材料使用已有近百年的历史,采用水泥作主要稳定化材料的优点是170、:水泥价廉,有应用经验,技术成熟,处理成本低,工艺和设备比较简单。在水泥稳定化过程中,水泥中的硅酸二钙、硅酸三钙等经水合反应转变为CaOSiO2mH2O凝胶和Ca(OH)2CaOSiO2mH2O凝胶等,包容飞灰后逐步硬化形成机械强度很高的CaOSiO2稳定化体。而Ca(OH)2的存在,使物料具有较高的pH值,使大部分重金属离子生成不溶性的氢氧化物或碳酸盐形式而被固定在水泥基体的晶格中,有效防止重金属浸出。根据有关资料,用水泥稳定化的Pb2+、Cd2+、Cr6+等重金属的浸出浓度远低于相应的浸出毒性标准值。为了改善稳定化条件,提高稳定化效果,有时还要加入适宜的添加剂(如有机螯合剂),以进一步确保171、稳定化体达到进入填埋场的浸出标准。本工程飞灰稳定化采用水泥作为稳定化基材、配以螯合剂与水泥混合的稳定化工艺。5.6.2稳定化处理工艺流程飞灰主要来自烟气处理系统反应塔的排出物和袋式除尘器收集的烟尘,全厂每日产生量约24t。水泥+螯合剂处理工艺包括飞灰和水泥的储存和输送、螯合剂的配制、物料的配料、螯合和养护等工序,其主要过程如下:烟气净化产生的飞灰通过斗式提升机输送至飞灰仓,散装水泥罐车通过压缩空气将散装水泥吹送至水泥料仓。飞灰稳定化间还设有螯合剂罐、螯合剂注入泵、水槽和水泵。飞灰和水泥按设定比例计量后送至混炼机,混炼机对物料搅拌混合,并按比例均匀加入螯合剂溶液和水。水泥、螯合剂和加湿水的添加率172、分别约为飞灰重量的15、3和25。为了使稳定化后的飞灰达到足够的强度,防止重金属类的溶出,混合后的物料通过养护输送机进行养护,并输送至飞灰坑进行储存。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)的浸出毒性标准要求,通过炉渣起重机定期装入专用运输车,送至政府指定的处置场所。设计工况下,每条烟气净化处理线产生的飞灰量约为500kg/h。飞灰和水泥的输送均在密闭设备中进行,物料储存和输送设备均设有通风除尘设施。飞灰稳定化系统的所有设备可通过就地控制盘自动连续运行,主要运行信号送至DCS系统,同时每个设备也可以分别就地手动操作。5.7 化学水处理系统5.7.1 处理规模173、本溪市环境卫生管理处生活垃圾焚烧发电项目设计建设规模800吨/日,设置400吨/日焚烧炉2台,锅炉系统补水量为8t/h(最大为10t/h)。化学除盐设计规模以焚烧厂一期运行阶段进行设计,设置除盐水设备2套(1用1备),除盐水系统送到锅炉给水系统的供水规模为8t/h,当需水量达到最大用水10t/h时,启动备用系统,除盐水系统供水能力达到10t/h。5.7.2 给水水源化学水的水源为市政自来水,市政自来水接至厂区生产-消防水池,综合泵房设生产给水泵,将自来水输送至位于焚烧厂房内的除盐水制备站,具体详见给水排水部分相关设计内容。5.7.3 执行标准本工程汽轮机机组凝结水、给水、炉水、蒸汽、疏水等水汽174、质量标准均执行国家标准火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准(GB1245-2008)中的相关规定。5.7.4 工艺流程的选择常规的除盐水制备工艺有:离子交换工艺、膜工艺+离子交换工艺、全膜法工艺。(1)离子交换工艺主要流程如下:预处理二级加压泵阳离子交换柱阴离子交换柱混合离子交换柱除盐水原水 图5.7-1 离子交换工艺流程框图该工艺投资相对较低,但运行管理复杂,由于离子交换系统的再生周期较短,运行人员劳动强度大,对运行人员的要求较高。(2)膜工艺+离子交换工艺主要流程如下:预处理高压泵RO除盐装置三级加压泵混合离子交换柱除盐水原水 图5.7-2 膜工艺+离子交换工艺流程框图该工艺投资相对较高175、,但运行管理相对简单,由于该工艺混合离子交换装置的再生周期相对较长,运行人员劳动强度较低,但对运行人员的要求较高。(3)全膜法工艺主要流程如下:预处理高压泵RO除盐装置三级加压泵EDI除盐装置除盐水原水图5.7-3 全膜法工艺工艺流程框图该工艺投资相对较高,但无需化学药品进行再生,运行电压低,能耗小,同时运行操作简单,劳动强度极低。因此本方案推荐采用预处理+RO+EDI的全膜法工艺,预除盐系统采用二级反渗透工艺。5.7.5 除盐水制备能力的确定本次设计除盐水制备系统设置除盐水设备2套(1用1备),除盐水系统送到锅炉给水系统的供水规模为6t/h,当需满足最大用水时,启动备用系统,除盐水系统供水能176、力达到8t/h。5.7.6 水量平衡运行时的水量平衡如图5.7-4所示。原水多介质过滤器二级反渗透装置EDI装置8.4m3./h6m3./h7m3./h 8.4m3./h 9.4m3./h反渗透装置6.3m3./h2.4m3/h浓水浓水回流1.0m3/h0.7m3/h0.3m3/h除盐水箱图5.7-4 化学水处理水量平衡图5.7.7除盐水制备1)水汽质量标准溶解氧 15ug/l铁 50ug/l铜10ug/l炉水质量控制标准磷酸根 512mg/lPH值(25) 911饱和蒸汽和过热蒸汽控制标准:电导率0.3us/cm二氧化硅 20ug/l2)工艺流程工艺流程见如图5.7-5。原水箱原水泵阻垢剂反177、洗水箱板式换热器絮凝剂多介质过滤器反洗水泵罗茨风机还原剂一级保安过滤器一级高压泵一级反渗透装置中间缓冲水箱NaOH二级高压泵二级反渗透装置中间水箱中间水泵EDI装置除盐水箱除盐水泵氨用水点图5.7-5 除盐水制备工艺流程框图3)设计计算的基本条件锅炉系统补水量 6t/h(最大为8t/h)系统出水压力 0.7MPa系统出水水质出水水质是指整个除盐水处理系统的出水水质,具体如下:表5.7-1 出水水质要求 项目名称水质要求导电率O.2us/cm总硬度Oue/lPH(25)SiO220ug/l4)系统主要设备说明技术参数预处理预处理系统主要包括絮凝装置、板式换热器、多介质过滤器及保安过滤器等。a.絮178、凝剂加药装置该装置的作用是为系统投加适量的絮凝剂,将原水中的悬浮物、有机物、胶体等凝聚成大颗粒的矾花,以便其在多介质过滤器中被有效地去除。由于系统进水中还有其它杂质,如悬浮物和胶体等杂质,这些杂质往往带有一定量的同性电荷,它们相互排斥,难以自动聚集成大颗粒。PAC(聚合氯化铝)是长链的高分子聚合物,在水中可形成带电荷的 Al x (OH) y 3x - y 长链多功能基团,它具有压缩胶体双电层的作用,同时对异性电荷也可以起到中和的作用,而且每一个基团都可以吸附水中分散的悬浮物、有机物、胶体等小颗粒杂质,使其凝聚成大颗粒的矾花,然后通过多介质过滤器将其除去。为了增加水中杂质颗粒到达凝聚剂Al x179、 (OH) y 3x y基团表面而被吸附的机会,应适当地进行搅动混合,因此本系统PAC的加入点选择在多介质过滤器的进水母管上,且随后装设静态管道混合器。 主要设计参数:数 量: 1台加药泵: 1台加药量: 03.8L/hb.板式换热器板式换热器的作用是使原水维持在一定的温度范围之内,以利于保证反渗透系统出力的稳定。反渗透系统的出力受进水水温的变化影响较大,在进水压力稳定的条件下,水温每变化1,其产水量大致增减2.7%。为了避免因水温较低而造成反渗透系统产水水量的下降的情况出现,就必须加热进水使其维持在20左右。本系统设置1台板式换热器,出力为8.4m/h。热交换器的出水水温由热交换器上的温度控180、制调节单元完成,水温控制在20左右。主要设计参数:数 量: 1台单台设计流量: 8.4m/hc.多介质过滤器多介质过滤器是反渗透系统的重要预处理装置,它的作用是滤除原水带来的细小颗粒、悬浮物、胶体,有机物等杂质,以及经一级加药后形成的矾花,从而保证其出水SDI(污染指数)4。主要设计参数:数 量: 2台(1用1备)单台产水量: 8.4m3/h设计滤速: 8m/h罐体直径: 1200mm配套冲洗泵:数 量: 2台(1用1备)d.保安过滤器保安过滤器的作用是截留原水带来的大于5m的颗粒,以防止其进入反渗透系统。这种颗粒经高压泵加速后可能击穿反渗透膜组件,造成大量漏盐的情况,同时划伤高压泵的叶轮。过181、滤器中的滤元为可更换卡式滤棒,当过滤器进出口压差大于设定的值(通常为0.070.1MPa)时,应当更换。主要设计参数:数 量: 2台(1用1备)单台产水量: 8.4m3/hRO除盐系统反渗透装置是本系统中最主要的脱盐装置,反渗透系统利用反渗透膜的特性来除去水中绝大部分可溶性盐分,胶体,有机物及微生物。经过预处理后合格的原水进入置于压力容器内的膜组件,水分子和极少量的小分子量有机物通过膜层,经收集管道集中后,通往产水管再注入反渗透水箱。反之不能通过的就经由另一组收集管道集中后通往浓水排放管,排出系统之外。数 量: 2套(1用1备)单台产水量: 7m3/h一级RO回收率: 75%二级RO回收率: 182、90%一级高压泵流量: 10m3/h扬程: 110m单根RO膜面积: 37m2二级高压泵流量: 8m3/h扬程: 130m膜清洗装置数量: 1套EDI除盐系统EDI-Electrodeionization意为“电去离子”技术,是将电渗析和离子交换相结合的除盐新工艺,该设备取电渗析和混床离子交换两者之长,弥补对方之短,即可利用离子交换做深度处理,是一种不耗酸、碱而利用直流电源从原水中连续去除离子的纯水制取新技术,利用电离产生的H+和OH-,达到再生树脂的目的。目前应用较好的是螺旋卷式EDI电除盐装置。EDI除盐系统由淡水箱、淡水泵及EDI装置组成。a.淡水箱二级反渗透出水进入淡水箱,设计淡水箱容183、积为5.0m3。b.淡水泵流量: 7.Om3/h扬程: 50m数量: 2台(1用1备)c.EDI电除盐装置数量: 2套(1用1备)产水率: 98%。6. 总图与公用工程6.1 总图运输工程6.1.1 设计依据及原则1)设计依据工业企业总平面设计规范 GB50187-2012建筑设计防火规范 GB50016-2014厂矿道路设计规范 GBJ22-87建设单位提供的1:500地形图。2)设计原则(1)满足有关规范标准、规划及生产工艺流程要求,合理布局,为各专业设计、生产创造有利条件。(2)依据现有各种自然条件、因地制宜进行总图布置,注意远近期结合,并尽量节约用地。(3)适应场内外运输,合理布置交通184、线路及厂区通道;使交通线路顺直通畅,各区联系方便快捷,各项生产建设能有效进行。(4)强化厂区绿化美化,减少环境污染。6.1.2 总平面布置1)项目组成及功能分区本工程位于本溪市南芬区思山岭乡千金岭南坡千金岭生活垃圾填埋场院内,根据各建构筑物及设施的使用功能、生产污染程度的大小,以及充分协调人员物流的交通顺畅,本工程分为四大功能区:焚烧发电区、污水处理区、公辅设施区、厂前区。各功能分区主要建构筑物包括:焚烧发电区:焚烧发电主厂房及其烟囱、栈桥、空冷岛等。污水处理区:综合处理间、生物反应组合池、调节池、初期雨水池、沼气处理设施等。公辅设施区:门卫及计量间、综合水泵房、清水池、冷却塔、油泵房及地下油185、罐。厂前区:综合楼、宿舍楼。2)出入口设置根据场外道路的接入条件,厂区采用人、货分流的方式,分别设置人员出入口及货流出入口,均位于场地西北侧。3)总平面布置方案本工程受现状地形及场外道路接入等制约,同时需要考虑近远期的有机结合布置。本次设计共设计两个总平面布置方案进行比较。(1)总平面布置方案一(推荐方案):厂前区布置在场地西南侧独立的区域,位于全年主导风向的侧风向,环境相对洁净。综合楼楼前设置停车位供客运车辆进出停放;在综合楼四周布置了绿化及景观。如此布置使人流主要活动、聚集空间相对独立,距离生产污染区较远,受生产区的环境、噪音、物流等干扰和污染小,综合楼前视野开阔通透,景观怡人。根据场区盛186、行风向及建筑物体量,本期新建主厂房(800t/d)布置在场地中部北侧的山地上、自成体系建设,基本不影响现有厂区的生产运营;主厂房与南北向呈大约35角布置,预留二期厂房位于主厂房西北侧。主厂房卸料大厅朝西北、焚烧炉主体和空冷岛等朝东南布置,栈桥布置在厂房西北侧;污水处理系统集中布置在焚烧发电主厂房的西南侧,便于全厂污水的收集处理;公辅设施区的水处理设施、动力设施等位于场地中部利用零星用地并尽量靠近负荷中心布置。由此,场区功能分区明确,适应工艺流程要求,并根据污染情况成梯度布置,有效减小了相互之间的干扰和污染问题。计量间、地磅靠近货流出入口布置,共设置2台地磅,一进一出,供垃圾车、灰渣车进出使用。187、一期工程沿场区四周建有920米长、2.2米高透空铁艺围墙,大门采用高度为1.6米的电动伸缩不锈钢门,以满足安全、卫生的要求。本方案主要优点: 满足规划要求,与市政基础设施衔接顺畅; 工艺流程紧凑、顺畅; 总平面布置功能分区明确、过渡自然,人货分流,相互交叉干扰小; 综合楼位于全厂上风向,绿化景观集中,环境清洁、美观; 厂区沿街以综合楼及景观绿化为主,对外环境友好; 总平面布置整齐统一,路网回环通畅; 建筑朝向合理,有利建筑节能、以及提高工作人员的生产与办公环境; 一期建设时去填埋场的道路局部改线,不影响一期建设; 注重近远期建设的有机结合,提高土地使用效率;本方案主要缺点: 由于场外道路高度因188、素,全场土石方挖方量较大。(2)总平面布置方案二(比选方案):与方案一最大的区别是主厂房呈东西向布置,预留二期厂房位于主厂房东侧。管理区布置同方案一,在场地西南侧独立的区域,位于全年主导风向的上风向,环境相对洁净。楼前布置了绿化景观广场,设有花坛、喷水池等景观小品,与北面主大门形成景观轴线。如此布置使人流主要活动、聚集空间相对独立,距离生产污染区较远,受生产区的环境、噪音、物流等干扰和污染小,综合楼前视野开阔通透,景观怡人。生产区的焚烧主厂房为厂区主体建筑布置在场地北部,栈桥布置于主厂房东侧,便于二期厂房建设。辅助生产设施中的地下油罐及油泵房布置在焚烧主厂房的南侧,;综合水泵房、冷却设施布置焚189、烧主厂房的西南侧,合理利用场内的零星用地。污水处理站同方案一布置在场地中部。计量间、地磅靠近货流出入口布置,共设置2台地磅,一进一出,供垃圾车、灰渣车进出使用。一期工程沿场区四周建有1132米长、 2.2米高透空铁艺围墙,大门采用高度为1.6米的电动伸缩不锈钢门,以满足安全、卫生的要求。本方案主要优点: 满足规划要求,与市政基础设施衔接顺畅; 工艺流程紧凑、顺畅; 总平面布置功能分区明确、过渡自然,人货分流,相互交叉干扰小; 综合楼位于全厂上风向,绿化景观集中,环境清洁、美观; 总平面布置整齐统一,路网回环通畅; 注重近远期建设的有机结合,提高土地使用效率; 栈桥与综合楼距离相对较远,视觉效果190、较好。本方案主要缺点: 焚烧发电主厂房呈东西向布置,建筑朝向不太合理,空间利用不够充分。 用地分配不如方案一节省,造成浪费。 土石方挖方量相对方案一更大。6.1.3 竖向设计及场地排水场址现状在一座小型山体上,场地南低北高,北侧为山脊延绵走高,东西南三面为山坡连绵向下。拟建厂区内地形标高最低处为350.7米,最高处402.5米,最大绝对高差51.8米。为了满足工艺流程使运输线路便捷,场地竖向设计采用台阶式布置,大门入口处于第一阶梯,主要为厂前区部分,竖向设计标高为357.0米;第二阶梯主要为污水处理区,位于场地中部,竖向设计标高为360.0米;第三阶梯为生产区,竖向设计标高为367.0米。生产191、区排水采用有组织暗管系统进行收集,初期雨水进入初期雨水池后进入本厂污水处理站处理,污水直接排至污水处理站调节池进行处理;经污水处理站处理达标后的排水及清洁雨水最终由市政管网统一向下游排放。6.1.4 道路及运输1)场内道路设计厂内道路由北侧场外道路上接入,其布置主要为在各功能分区间通道内布置永久道路并相互回环畅通。道路按厂矿道路设计规范中“厂内道路”有关技术标准进行设计。厂区全厂严格控制车速:20km/h,计算荷载:50t生产区采用城市型道路,同时依据不同的使用功能及交通任务分别设置道路宽度主要为:货流出入口的主干道路面宽7米,次要通道内路面宽4米;交叉口转弯半径最小为9米,整个路网布置满足运192、输及消防的需要,路面结构采用水泥砼路面。2)运输系统 运输系统包括:垃圾、石灰、水泥、柴油、水处理药剂、处理后的灰渣、飞灰稳定化物等,原料可由供货单位送至厂内;另外,为方便职工上下班需要设置小轿车1辆,工程巡视车1辆,客货两用车1辆,30座大巴1辆。3)交通组织本期工程主要为垃圾运输量800t/d。其余耗材运输量极小,通常为社会车辆定期运送,对厂区交通不构成影响。按照垃圾收运习惯,其通常集中一日内某固定时段约34个小时内完成。车辆按最小4吨载重计算,厂内交通量最多为:1辆/分钟。因此设置双车道道路可满足车辆交通双向行驶要求。焚烧厂卸料大厅内一次可同时进入45辆车进行作业,卸车时间12分钟/辆,193、车辆行进倒运时间总计约2分钟,其它时间约30秒;按此计算平均每辆车进出焚烧车间时间约1分钟/辆。4)地磅设置每辆过磅时间通常为0.51.5分钟/辆。(1)在厂区入口处共设二台地磅及计量一座,一进一出分别计量厂外运输的满载车和空载车,统计出全厂总运输量。(2)厂外满载车辆由入口过磅计量后,经栈桥升至焚烧车间卸料大厅作业。(3)两台地磅满足高峰期时能同时两辆进车计量。车辆由场地入口过磅,沿焚烧主厂房西北侧主干道行驶,后沿焚烧车间西北侧栈桥爬升后进入卸料大厅作业。6.1.5 厂区管网本工程中共包括给水管线、污水管线、雨水管线、电力管线、电信通讯管线、燃料油及燃气管线、热水及蒸汽管道及其它各类生产工艺194、等管线等。管线平面布置从建筑外墙向道路依照下列顺序原则布置:污水管道、电信电缆、电力电缆、各类工艺管线、给水管线、雨水管线;雨水管线布设在道路中心,照明管线布置在道路两侧。当地下管线相互交叉时,从上到下依照下列顺序原则进行布置:电信电缆、电力电缆、给水管道、工艺管道、雨水管道、污水管道、腐蚀性介质管道。如有竖向交叉矛盾时,应遵循下列原则处理:1)压力管让自流管2)小管让大管3)易弯曲管让不易弯曲管4)工程量小的让工程量大的5)检修次数少检修方便的让检修次数多、检修不方便的。6.1.6 绿化与景观设计1)沿厂区四周设置约510米宽的绿化隔离带。场地沿围墙采用高低结合灌木和乔木混交,树种的选择根据195、当地习惯多选用吸尘、减噪、防毒树种加强防护效果,形成一道绿色防护隔离带。2)综合水泵房、冷却塔周围种植喜湿常绿灌木及地被植物;升压站周围绿化以防尘防腐蚀性气体为主栽植一些低矮根系浅的花草、灌木。污水处理站2米以内种植草坪,其外围可种植常绿树以避免落叶飘落在水中,再外层种落叶乔、灌木为主。在各建构筑物周围空地种植草皮、灌木等,并以高阶侧石对绿化边界进行栽石围合,尽可能防止地面污水和脏物等污染绿化用地。3)对厂前区周围进行集中、成组成片式的重点绿化,间或配置景观树木、小品、综合楼前设置旗坛或企业雕塑等,加强管理区的绿化美化及观赏性。表6.1-1 主要技术经济指标序号名 称单位数 值备 注1建设用地196、总面积m266700合100亩其中本期工程用地面积m257466.58合86亩2建构筑物占地面积m218634.96本期3建筑系数%32.4本期4建筑面积m234477.4本期5容积率0.60本期6场内道路m26458.56本期7铺砌面积m22149.89本期8绿化面积m217125本期9绿化率%29.8本期6.2 建筑工程6.2.1 设计依据1)各相关专业提供的资料。2)国家现行的技术标准和规范。6.2.2 设计原则1) 建筑设计充分满足工艺生产、操作和检修的要求,严格遵照国家现行的规范,符合防火、防爆、防腐蚀、防尘等要求。建筑造型及风格采用现代风格,能体现出建筑的时代感和现代感。2) 在总197、体设计上务必使得焚烧发电厂能够与周围硬质环境、自然环境和谐、共生,并在整体风格统一的前提下形成鲜明、和谐的区域特色。单体设计上强调整体性,建筑风格与厂区现有建筑风格相协调,总体形象统一完整,细部处理简洁,在手法运用上注重人性化,开放,友善与亲和的建筑性格。3) 建筑结构形式即要满足工艺要求,又要保证安全合理,建筑材料选择环保型、经济型。4) 在建筑规划与设计中贯彻生态节能的设计。在整体环境规划中,强调建筑与环境的关系,关注建筑与地貌、植被、水土、风向、日照等的关系。单体设计中则主要通过构造措施创造舒适的室内环境,减少能耗,减少排放。5) 建构筑物在绿色、和谐、美观之外也应具备标志性,在建筑形体198、上应将其作为环卫建筑所代表的科学、洁净的概念与其本体作为建筑物所自然带有的艺术的美感能结合在一起。6.2.3 设计目标1)最大限度的满足工艺流程需要,充分体现建筑设计的实用性和功能合理性,并在此基础上,使建筑立面造型更加美观大方,从而体现出工业建筑简洁明快的特有美感。2)建筑设计中处处体现以人为本的设计理念,充分考虑各车间的辅助功能,综合考虑管理区设计,努力做到功能齐全,流线清晰,建筑设计能够充分满足厂区内职工生产,生活,管理的各种需求。6.2.4 建筑项目主要特征表表 6.2-1 建筑项目主要特征表 项目编号项目名称火灾危险性分类层数总高度(m)结构形式占地面积(m2)建筑面积(m2)备注0199、总图(一)焚烧发电系统101焚烧发电主厂房丁类主体一层局部五层40.5框排架结构11326.528359.4102烟囱/79.9框剪结构72.0360.0103栈桥/14.5框架结构1248.01248.0104空冷岛/构筑物10566KV升压站丁类318.0框架结构285.0855.0(二)污水处理系统401综合处理间丁类17.5框架结构850.0850.0402生物反应组合池/构筑物403调节池/构筑物404初期雨水池/构筑物405沼气处理设施/构筑物406火炬/构筑物(三)公服设施301计量间丁类13.6框架结构35.035.0302地磅罩棚/轻钢结构248.0147.0构筑物303综合200、水泵房丁类16.0框架结构380.0380.0304清水池/构筑物305冷却塔/构筑物306油泵房乙类14.8轻钢结构48.048.0307地下油罐/构筑物308宿舍楼民用27.5框架结构800.01600.0309综合楼民用311.5框架结构660.01450.0310门卫民用13.6框架结构35.035.06.2.5 建筑材料和主要构造1)屋面结构形式参见上表(表6.2-1)。采用框架结构和砌体结构的建筑物,屋面采用现浇钢筋混凝土屋面,2道4mm厚SBS高聚物改性沥青卷材防水材料,保温层采用60mm厚阻燃型挤塑板。框排架结构建筑物的排架结构部分,屋面采用双层镀铝锌夹芯彩色压型钢板(80mm201、厚岩棉隔热保温层)。2)墙体结构形式参见上表(表6.2-1)。框架结构内、外墙采用250mm厚加气混凝土砌块,排架结构厂房的外围护墙采用双层镀铝锌夹芯彩色压型钢板(80mm厚岩棉隔热保温层)。主厂房外墙为干挂铝板外墙,局部点缀玻璃幕墙。3)楼地面生产厂房楼地面面层为30mm厚1:2水泥砂浆楼地面。焚烧发电主厂房的汽机发电车间楼地面为30mm厚防滑玻化砖,内墙面为打孔吸声矿棉板,板内填30厚吸声棉。焚烧发电主厂房的控制室为30mm厚大理石板楼面,铝塑板内墙面,轻钢龙骨防火石膏板吊顶。参观走道防滑玻化砖楼地面,铝塑板内墙面,轻钢龙骨防火石膏板吊顶。渣吊控制室防静电架空地面,水泥砂浆墙面,轻钢龙骨防202、火石膏板吊顶。综合楼、宿舍楼地面为防滑玻化砖楼地面,水泥砂浆内墙面,轻钢龙骨防火石膏板吊顶。 4)装修生产厂房室内均做水泥地面,水泥踢脚。顶棚抹灰刷涂料。宿舍楼地面为防滑玻化砖楼地面,水泥砂浆内墙面,轻钢龙骨防火石膏板吊顶,厕所、浴室设置防滑玻化砖防滑楼地面,大理石板内墙面,轻钢龙骨铝合金板吊顶。5)门、窗设置焚烧发电主厂房、综合处理间等车间所有外窗均采用断桥铝合金中空玻璃(6mm+12mm+6mm)门窗。办公楼、宿舍楼等采用铝包木断桥铝合金中空玻璃(6mm+12mm+6mm+12mm+6mm)门窗。6)防噪声措施对产生噪声较大的生产车间,焚烧发电主厂房的汽机发电车间,在内墙体安装打孔矿棉板背203、附岩棉方法降低噪声,门窗均采用密闭隔音门窗。7)防火措施对所有建筑物的防火要求, 包括材料的选用、布置、构造、疏散等均按现行的建筑设计防火规范及建筑内部装修设计防火规范等执行。钢结构构件内表面均采用防火隔热涂料,到达规范要求耐火极限。8)防腐措施有酸碱等腐蚀介质的地面或楼面均采用防腐蚀措施,并根据腐蚀介质不同而采取不同的防腐材料和构造。9)防爆及泄压措施对于有爆炸危险性的厂房、仓库玻璃采用安全玻璃,爆炸时不产生尖锐碎片,避免造成二次伤害;作为泄压设施的轻质屋面板和墙体质量不大于60kg/。6.3 结构工程6.3.1 设计原则本工程依据国家现行规范及相关专业资料,确保结构方案合理,满足使用要求,204、并选择环保型,经济型建筑材料,达到业主的满意。在满足国家规范的情况下,尽可能结合当地实行情况,采用地方标准、规范和习惯作法。6.3.2 设计依据1)国家执行的相关的主要规范及标准:建筑结构可靠度设计统一标准 GB 50068-2001建筑结构荷载规范 GB 50009-2012混凝土结构设计规范 GB 50010-2010建筑工程抗震设防分类标准 GB 50223-2008建筑抗震设计规范 GB 50011-2010砌体结构设计规范 GB 50003-2011建筑地基基础设计规范 GB 50007-2011建筑地基处理技术规范 JGJ 79-2012钢结构设计规范 GB500172003建筑钢205、结构焊接技术规程 JGJ812002建筑桩基技术规范 JGJ942008给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程 CECS 138:2002室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范 GB50032-2003工业建筑防腐蚀设计规范 GB50046-2008混凝土碱含量限值标准 CECS 53:93混凝土外加剂应用技术规范 GB 50119-2013室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范 GB 50032-2003岩土工程勘察规范(2009年版) GB50021-2001混凝土结构耐久性设计规范 GB/T50476-2008构筑物抗震设计规范 GB50191-2012动力机器基础设计规范 GB5004206、0-96冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(2012年版)CECS102:2002烟囱设计规范 GB50051-20022)工艺专业提供的资料,包括工艺布置、结构要求、荷载情况等;3)自然条件:基本风压:0.45KN/m2,(地面粗糙度类别:B类);基本雪压:0.55KN/m24)地震作用:抗震设防烈度7度设计基本地震加速度0.10g设计地震分组:第一组。水平地震影响系数最大值(多遇地震):max=0.085)混凝土结构环境类别:地上室内部分一类;地上室内潮湿环境:二a类;露天环境、地下部分二b类。6)按国家现行规范要求,根据各建筑物的抗震等级或设防207、烈度进行设防;7)所有结构设计参数均按国家规范要求执行。8)本设计采用的结构分析为:PKPM系列计算软件(2010年版)、理正结构系列2011年版。6.3.3 地基处理依据附近填埋场参考地勘,拟建场区主要建(构)筑物地基处理形式拟定如下:1)焚烧发电主厂房采用钢筋砼钻孔灌注桩,垃圾贮坑由于抗浮原因,设置抗拔桩。汽轮机基础、烟气净化设备基础、大型贮仓基础尽量与建筑物基础脱开,全部采用钢筋砼钻孔灌注桩。柱基础为承台基础,墙下基础采用钢筋砼地梁。2)烟囱采用钢筋砼钻孔灌注桩;基础为筏板基础。3)栈桥采用钢筋砼钻孔灌注桩;基础为承台基础。4)其它框架结构建筑物采用天然地基,持力层为中风化岩层;柱基础为208、柱下独立基础,墙下基础采用钢筋砼地梁。5)调节池及初期雨水池等有抗浮要求采用钢筋砼灌注桩,基础为筏板基础。6)其他构筑物均为采用天然地基,基础为筏板基础。7)施工垃圾储坑及较深的地下构筑物时要做好基坑支护,止水、降水工作。待拟建场区岩土工程勘察报告完成后,最终确定基础形式、地基处理等。6.3.4 结构设计1)各子项建筑分类等级与上部主体结构选型设计:依据建筑结构可靠度设计统一标准GB 50068、建筑地基基础设计规范GB 500072011、建筑抗震设计规范GB 50011-2010之规定,本工程新建主要各子项建筑分类、等级见下表:表6.3-1 主要各子项建筑分类、等级子项名称主体结构选型建筑209、结构安全等级地基基础设计等级建筑抗震设计类别钢筋砼结构抗震等级焚烧发电车间框排架结构二级丙级丙类二级烟囱框剪结构二级丙级丙类二级栈桥框架结构二级丙级丙类三级空冷岛框架结构二级丙级丙类三级综合处理间框架结构二级丙级丙类三级生化反应组合池现浇钢筋砼结构二级丙级丙类-调节池现浇钢筋砼结构二级丙级丙类-初期雨水池现浇钢筋砼结构二级丙级丙类-沼气处理设施现浇钢筋砼基础二级丙级丙类-门卫及计量间框架结构二级丙级丙类三级地磅罩棚轻钢结构二级丙级丙类三级综合水泵房框架结构二级丙级丙类三级清水池现浇钢筋砼结构二级丙级丙类-冷却塔现浇钢筋砼结构二级丙级丙类-油泵房轻钢结构二级丙级丙类三级地下油罐现浇钢筋砼基础二级210、丙级丙类-宿舍楼框架结构二级丙级丙类三级综合楼框架结构二级丙级丙类三级6.3.5 材料:1)砼强度等级:其他砼结构采用C30普通砼;垫层为C20素混凝土;2)钢筋:HPB300、HRB400。3)砌体强度等级、砂浆等级:框架填充墙砌体:地上采用MU10级加气混凝土砌块、M5级混合砂浆,地下采用Mu20级烧结普通实心砖,M10级水泥砂浆。砖砌体:承重砌体为非粘土烧结砖,强度等级为MU10MU15;地下为水泥砂浆M7.5M15,地上为混合砂浆M5M104)钢材:Q235B,焊条:E43系列。5)钢筋保护层厚度一类环境:柱20mm、梁20mm、板15mm;二b类环境:柱35mm、梁35mm、板25m211、m;建构筑物基础下皮:40mm。6.3.6 主要荷载(作用)取值1)主体结构设计使用年限:50年。2)可变荷载:不上人屋面活荷载: 0.5 kN/m2 ;上人屋面活荷载: 2.0 kN/m2 ;楼梯活荷载: 2.03.5 kN/m2 ;办公室荷载: 2.0 kN/m2 ;地面堆载: 10.0 kN/m2 ;厂房一般活荷载: 4.0 kN/m2焚烧间各层钢砼平台 15 kN/焚烧间垃圾漏斗支承梁 45 kN/其他各房间视具体用途,根据工艺使用要求再进行确定。6.4 给排水设计6.4.1 设计依据及范围1)设计依据建筑给水排水设计规范GB50015-2003(2009年版);室外给水设计规范GB5212、0013-2006;室外排水设计规范GB50014-2006(2014年版);建筑设计防火规范GB50016-2014;建筑灭火器配置设计规范GB50140-2005;固定式消防炮灭火系统设计规范 GB50338-2003;城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-2002;生活垃圾焚烧处理工程技术规范 CJJ90-2009。2)范围本项目的设计范围为本溪市生活垃圾焚烧发电项目室外给水排水及消防工程设计;给水泵房及清水池工艺设计;主厂房及各单体的给水排水及消防工程的设计。6.4.2 水源本项目供水水源来自市政自来水管网。自来水引入厂内后,贮存于厂区清水池内,通过泵供给生活生产用水和消防用水213、。6.4.3 用水量1)生活用水(1)处理厂职工按80人计,每人最高日用水量95升。其中:生活用水45升/人.班,时变化系数2.5。淋浴用水50升/人.次,时变化系数为1.1,生活用水量为7.6m3/d。(2)根据化验专业提供的技术要求,化验室用水量为3m3/d。2)生产用水(1)根据工艺专业提供的资料,工艺用水量如下表所示。表6.4-1 各工艺用水量序号项目单位使用量备注1喷雾净化塔用水m3/d55.362灰渣冷却水m3/d72.003飞灰稳定化用水m3/d9.64SNCR用水m3/d12.485化学水制备用水m3/d261.606循环水系统补水m3/d247.20(2)道路、场地用水1.5214、0升/平米次,每日两次,浇洒道路、场地用水量为43 m3/d;(3)绿化用水定额采用2.0升/平米次,每日一次,绿化用水量为26m3/d;(4)垃圾卸料厅地面冲洗水,用水量为12 m3/d;(5)焚烧厂房地面冲洗水,用水量为10 m3/d;(6)复用水量将化学水系统和污水处理系统排出的浓水回用于灰渣冷却用水、飞灰稳定化用水和喷雾净化塔用水,这部分复用水量为132.10 m3/d。将污水处理站产生的回用水用于厂区道路、场地冲洗、绿化、垃圾卸料厅及厂房地面冲洗水,剩余回用水用于循环水系统补水,这部分回用水量为187.50 m3/d。综上所述,全厂总的用水量为760.79 m3/d,其中复用水量为3215、19.60 m3/d,考虑未见水量约占总用水量的10%,故总的用水量为485.00m3/d。3)消防用水(1)室外消防系统(a)室外消防水量根据生活垃圾焚烧处理工程技术规范(CJJ90-2009)的相关规定,生活垃圾焚烧厂焚烧厂房建筑物类别为丁类,据建筑设计防火规范(GB50016-2014)第8.2.2条的规定,本工程室外消防消火栓用水量为:20L/s,依据8.6.3条的规定,设计火灾延续时间为2小时。本厂一次室外消火栓用水量为144m3,该部分消防水量贮存在厂区消防水池内。(b)室外消防给水系统厂区的消防给水系统采用联合供给制,联合供水管网在厂区内布置成环状,管径为DN200,管网上设室外216、地下式消火栓,用于保证厂区的室外消防用水,室外消火栓的设置间距不大于100米。并保证在各建筑水泵接合器40m范围内均设置有室外消火栓。室外消火栓泵位于给水泵房内。(2)室内消火栓消防系统(a)室内消火栓系统消防水量根据消防给水及消火栓系统技术规范(GB50974-2014)第3.5.2条规定,室内消火栓系统消防水量为同时使用5支水枪,每支水枪的充实水柱以13m计,室内消火栓系统设计消防水量为30L/S,火灾延续时间为2小时,室内一次消火栓消防用水量为216m3,该部分消防水量贮存在厂区消防水池内。(b)室内消火栓给水系统在焚烧厂房内高点设置高位消防水箱,内贮存有18m3的初期消防水量。室内消火217、栓系统消防泵的控制如下:(1)当焚烧发电厂房内屋顶消防水箱内水位下降至消防报警水位时(检修除外),向消防值班室发出报警信号,并自动启动消防泵;(2)消防水泵应由消防水泵出水干管上设置的压力开关、高位消防水箱出水管上的流量开关直接自动启动消防水泵。(3)当火灾发生时,在消防水泵房内也可以直接手动启停和自动启动消防泵。室内消火栓系统接自厂区消防供水管网,焚烧发电厂房内设单栓单出口消火栓,消火栓箱内设有DN65消火栓、衬胶水龙带口径为65mm、长度为25m、水枪口径为19mm,远距离启动消防泵的消防按钮和消防盘卷,消火栓箱的下部放置手提式灭火器,消防管道在底层布置成环状,消防立管在顶层相连接,室内消218、防管形成立体环状管网。立管的管径不小于DN100,在底层的环状管网上设计有DNl50消防水泵接合器,共计两套;室内消火栓的设计充实水柱为13米,消火栓的布置保证有两支水枪的充实水柱能同时到达室内任何部位,低层的消火栓采用减压稳压消火栓,以保证消火栓的栓口压力不大于0.5MPa。(3)消防水炮消防系统(a)设计消防水量由于垃圾储坑内存储有大量的可燃物质,本工程垃圾储存间设计有消防水炮,水炮设计消防流量为60L/s,火灾延续时间为一小时,一次消防用水量为216m3,根据固定式消防炮灭火系统设计规范,共设置消防炮两门,并保证两股水柱能同时达到防护区任何一个部位。此部分消防水量贮存在厂区消防水池内,消219、防水炮消防泵位于给水泵房内。(b)消防水炮消防系统消防水炮供水管网布置成环状,水炮口径为30mm,水炮采用远距离手动控制,控制装置设置在垃圾抓斗控制室,火灾发生时,由垃圾抓斗控制人员远距离操作消防水炮系统扑灭火灾。垃圾储坑间设2门水炮,以保证任何着火点均有两股水柱到达。消防水炮进口处设有水流指示器,系统初期消防水量贮存在屋顶水箱内。(4)灭火器系统按照规范要求,在厂区各个建筑物内均设有手提式磷酸盐干粉灭火器。6.4.4 厂区供水系统全厂总的用水量为504m3/d,本项目水源为市政自来水,厂区设置清水池2座,综合水泵房2座,用于全厂生活生产及消防用水。 1)给水泵房一座,30m12m,内设:消防220、给水泵2台, Q=50 L/S,H=85m,N=55kw,1用1备;消防水炮给水泵2台, Q=60 L/s,H=120m,N=110kw,1用1备;生产给水泵3台,Q=90m3/h,H=40m,N=22kw,2用1备;变频供水装置1套,Q=16.2m3/h,H=54m,N=7.5kw;潜污泵1台,Q=10m3/h,H=12m,N=1.5kw;生活水箱,V=12m3,一个。2)清水池2座,总容积2400 m3。储存生产用水1200 m3和消防用水800 m3,由于储存消防水大于500m3,清水池分2座。水池内设置保障消防储水不被动用措施。储水满足全厂24小时生产用水量要求。每座清水池的平面尺寸1221、5.9m15.9m5.3m,其中地下3.0m,地上2.3m。6.4.5 厂区排水工程厂区排水系统采用雨污分流制,全厂排水系统由四部分组成,其中:一为生活污水;二为垃圾渗沥液;三为循环排污水等近似清洁生产废水;四为雨水。1)生活污水厂区的生活污水经化粪池处理后通过管道输送至渗沥液处理站内。2)垃圾渗沥液主要来自主厂房的垃圾坑、垃圾卸料区地面冲洗等污水,渗沥液统一收集后进入厂区的污水处理站进行统一处理,处理后出水在考虑节约用水的情况下须回用,实现零排放,故渗沥液出水经过处理后达到城市污水再生利用 城市杂用水水质GB/T18920-2002中的绿化、道路浇洒用水等标准后回用于绿化和道路浇洒,达到城市222、污水再生利用 工业用水水质GB/T19923-2005中的工业用水水质标准回用于循环冷却水补水。3)化学水处理系统浓水和污水处理区浓水,一部分可回用于喷雾净化塔用水和灰渣冷却水,循环冷却水系统排水,水质较好,可就近排至雨水管网。4)雨水工程(1)实施方案厂区排水为雨污分流制,雨水由道路上雨水口收集,集中就近外排至雨水管网内。考虑焚烧厂初期雨水受垃圾污染,故厂区设置初期雨水池一座,收集初期雨水,化验合格,初期雨水外排,不合格初期雨水送污水处理站处理达标后回用。(2)雨水量确定雨水流量按Q=.q.f(升/秒)暴雨强度公式按下式计算:q=1500(1+0.56lgP)/(t+6)0.70(升/秒公顷223、)其中t=t1+mt2设计重现期p=2年地面集水时间t1=10分钟折减系数m=2径流系数=0.6汇流面积f (公顷)管内雨水流行时间t2(分钟)6.4.6 管材及防腐室外给水、消防管采用内外涂塑复合钢管,承插连接;室内给水管道采用PP-R管,粘接。室内排水管网PVC-U塑料管,厂区室外排水管采用HDPE排水管,柔性胶圈接口,砂石基础。检查井根据管径大小均采用混凝土检查井。6.5 废水处理6.5.1 废水来源及水量废水处理系统所接受的废水大致分为三部分,分别为生活垃圾焚烧系统所产生的垃圾渗沥液;垃圾卸料大厅的地面冲洗废水;厂房地面冲洗废水,化验排水,生活污水。由于垃圾渗沥液的产量受季节变化、气候224、变化影响较大,在冬季垃圾渗沥液的产生量少,而夏季渗沥液产量又大于平均值。根据国内相关工程的运行经验,本项目垃圾焚烧厂渗沥液最大产量为200m3/d,垃圾卸料大厅的地面冲洗废水量约为10m3/d。本工程渗沥液处理规模设定为210m3/d。另外,地面冲洗废水,化验排水,生活污水总排水量约为20 m3/d,因为此部分污水水量较小,COD、氨氮相对较低,经过污水管网收集后排入废水处理系统,与渗沥液一起处理,对渗沥液处理系统不会产生影响。所以整个工程废水处理规模定为250m3/d。6.5.2设计原水水质及排放标准1)设计原水水质垃圾渗沥液主要产生于垃圾贮坑,其特点是污染物浓度高、成分复杂,属高浓度有机废225、水,氨氮含量高,主要污染物表征值为CODcr、NH3-N、SS等。在本工程中冲洗废水及生活污水等的加入对水质基本没有影响。根据收集的相关资料及国内相关工程的运行经验,废水处理系统设计原水水质如下表6.5-1所示。表6.5-1 设计原水水质污水水质指标进水水质设计值(除PH外,mg/L)PH68CODcr70,000BOD530,000NH3-N3,000SS10,0002)排放标准垃圾渗沥液、垃圾卸料平台、地面冲洗水、实验室废水和生活污水必须经污水处理系统处理,由于本项目环境影响评价报告尚未编制,最终出水指标以环评为准,现阶段处理后出水在考虑节约用水的情况下须回用,实现零排放,故渗沥液出水经过226、处理后达到城市污水再生利用 城市杂用水水质GB/T18920-2002中的绿化、道路浇洒用水等标准后回用于绿化和道路浇洒,达到城市污水再生利用 工业用水水质GB/T19923-2005中的工业用水水质标准回用于循环冷却水补水。综合以上标准,渗沥液出水水质主要指标见下表所示。表6.5-2 渗沥液出水水质污水水质指标出水水质设计值(除PH外,mg/L)PH69CODcr60BODs10NH3-N10SS20总硬度450溶解性总固体10006.5.3 废水处理系统1)对处理工艺基本要求对于废水处理工艺来说,选择一个工艺的先决条件是对废水的特性进行分析,针对废水的特性选择适当的工艺或工艺组合进行设计。227、对于垃圾渗滤液处理工艺而言,设计以及工艺的选用应满足以下要求: 确保出水达标; 能够适应不同季节、不同年份渗滤液浓度的波动; 工艺流程简单、占地少,运行维护费用低; 自动控制程度高; 二次污染少。2)工艺技术路线本工程污水处理执行污水回用标准后回用于生产,CODcr应达到60mg/L以下,氨氮应达到10mg/L以下。本项目垃圾焚烧厂渗滤液水质属于宜于生化处理的水质条件。从目前国内外实际运行情况来看,一般常规的生物处理工艺(包括MBR处理工艺),处理后的渗滤液CODcr只能达到600800mg/l,很难达到60mg/l以下。如果要达到更好的出水水质,需采取深度处理。参考国内外工程实例,提出两种渗228、滤液处理方案进行比较,并最终确定污水处理方案。3)处理工艺比较(1)方案一:UASB+MBR+两级AOPUASB系统:目前常用的厌氧工艺主要有UASB、AF、EGSB、UBF、IC等。本可研拟采用UASB厌氧反应系统。UASB即上流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)。由于上流式厌氧污泥床(UASB)在反应器中集有大量高效颗粒化的厌氧污泥,因而大大提高了COD去除率,高出一般传统的厌氧消化池2-3倍,减小了后续处理段的进水负荷,从而降低工程造价。上流式厌氧污泥床反应器的基本原理是:废水中的有机污染物在厌氧条件下经微生物降解,转化成甲烷、二氧化碳等,所产229、气体(沼气)含甲烷大于50%,可做为能源再次利用。上流式厌氧污泥床反应器主体是内装颗粒厌氧污泥的容器,在其上部设置专用的气、液、固分离系统,即三相分离器,它可使反应器中保持高活性及良好沉淀性能的厌氧微生物,从而在工艺上较一般厌氧装置的效率高,节省投资与占地面积。UASB厌氧反应系统有如下优势: 厌氧不耗氧,只需要回流或搅拌,COD的去除率可以达到7085,在COD浓度很高的情况下,COD总量的去除是相当可观的,降低了整个系统的运行费用; 厌氧可以产沼,沼气可以再利用,用来发电或产热; 厌氧产泥量小,减少了二次污染;MBR系统:MBR系统包括反硝化系统、硝化系统和超滤系统。超滤系统的功能如同二沉230、池,采用内置式超滤膜,泥水分离效率大大提高。膜生化反应工艺采用生物脱氮方式即反硝化和硝化对氨氮进行有效的去除和降解,其工艺原理是在硝化池中的硝化微生物将氨氮转化为硝态氮,硝态氮再在反硝化池缺氧状态下产生的反硝化菌群作用下还原为氮气释放出来。但传统的反硝化、硝化工艺对于高浓度氨氮废水的处理往往很不理想,随着膜和反硝化、硝化工艺的结合使得该问题得到了有效解决。硝化系统中进行脱氮的硝化微生物(硝化菌)属于自养微生物,其微生物繁殖速度较慢即世代周期较长,在实际设计和工程运用中体现为硝化泥龄必须很长,传统的反硝化、硝化工艺受制于反应器的尺寸、污泥流失等因素影响,在处理高浓度氨氮废水时往往不能够硝化完全,231、而膜生化反应器由于其对微生物完全截留,使微生物的泥龄达到并且远远超过硝化微生物生长所需的时间,并且可以繁殖、聚集达到完全硝化所需的微生物浓度,因此可以使得氨氮能够硝化完全。MBR的主要特点如下:出水水质优质稳定由于膜的高效分离作用,分离效果远好于传统沉淀池,处理出水极其清澈,悬浮物和浊度接近于零,细菌和病毒被大幅去除,出水水质优于建设部颁发的生活杂用水水质标准,可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用。同时,膜分离也使微生物被完全截流在生物反应器内,使得系统内能够维持较高的微生物浓度,不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率,保证了良好的出水水质,同时反应器对进水负荷(水质及水量)的各种变化具有很232、好的适应性,耐冲击负荷,能够稳定获得优质的出水水质。 剩余污泥产量少 该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行,剩余污泥产量低(理论上可以实现零污泥排放),降低了污泥处理费用。 占地面积小,不受设置场合限制 生物反应器内能维持高浓度的微生物量,处理装置容积负荷高,占地面积大大节省,设置不受场所限制,适合于任何场合,可做成地面式、半地下式和地下式。 可去除氨氮及难降解有机物由于微生物被完全截流在生物反应器内,从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长,系统硝化效率得以提高。同时,可延长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间,有利于难降解有机物降解效率的提高。操作管理方便,易于实现自动控制 233、MBR工艺实现了水力停留时间( HRT )与污泥停留时间( SRT )的完全分离,运行控制更加灵活稳定,是渗滤液处理中容易实现装备化的新技术,可实现微机自动控制,从而使操作管理更为方便。易于从传统工艺进行改造MBR工艺可以作为传统渗滤液处理工艺的深度处理单元,在城市二级渗滤液处理厂出水深度处理(从而实现城市渗滤液的大量回用)等领域有着广阔的应用前景。两级AOP: 工艺机理物质的氧化还原特性可以用标准氧化还原电位来确定。臭氧具有很高的标准氧化还原电位,在所有的原子中仅比氟原子、氧原子、羟基自由基低,所有臭氧分子可以和大多数有机物发生氧化还原反应。表6.5-3 部分氧化剂的氧化还原电位氧化剂氧化还234、原电位(V)氟素3.06OH羟基2.80臭氧2.07双氧水1.77次氯酸钠1.49氯1.36根据臭氧的电子结构,臭氧在水中的反应主要分为三类: 氧化-还原反应(电子转移过程,氧化还原性较弱的物质)。 亲电取代反应(臭氧分子取代有机物分子中的一部分原子、官能团,使有机物稳定性降低)。 环加成反应(通过反应使环状有机物断链,破坏其稳定性,并彻底无害化)。在某些情况下,水中的臭氧反应可以生成自由基,自由基通过基元反应自促生成OH 羟基自由基。OH具有比其他强氧化剂更高的氧化还原电位,其氧化还原电位高达2.80V,仅次于氟(3.06V),而ClO-仅为1.49V;且以OH为主要氧化剂与有机物发生反应时235、,反应中生成的有机自由基可以继续参加OH的链式反应,因此其氧化能力极强,氧化效率特别高。OH自由基可以和水中的大部分有机物(以及部分的无机物)发生反应。有机物降解机理在于通过强氧化性的羟基自由基(OH),致使水中有机物长链发生氧化、分解、断裂,把大分子分解为小分子,提高其生化性,最后能无选择性地把有机物氧化成CO2、H2O或矿物盐,从而有效降低COD和色度。因此其能有效彻底地降解普通氧化剂所不能降解的有机物,特别适合于废水中特别难降解有机物的去除。研究认为高级氧化方法及其作用机理是通过不同途径产生OH自由基的过程,OH自由基一旦形成会诱发一系列的自由基链反应,攻击水体中的各种有机污染物,直至降236、解为二氧化碳、水和其它矿物盐。因此,可以说高级氧化技术是以产生OH自由基为标志。但生成OH的效率非常低,且其寿命非常短,仅能保持77纳秒(nS),导致扩散距离也短,仅为20纳米(nm)。因此,AOP的关键技术是:OH产生的效率高(电耗低);反应充分,减少无效反应;规模化、集成化、协同作用。住友精密通过不断技术研发及积累,随着技术研究的深入以及臭氧在工程上应用经验的增加,以臭氧为核心的AOP技术逐渐解决了以上的技术问题,且展示了其在高级氧化技术应用中的技术优势。 工艺特点A.产生大量非常活泼的OH自由基;B.反应速度快;C.OH自由基无选择直接与废水中的自由基反应将其降解为二氧化碳、水和无机盐,237、不会产生二次污染;D.由于它是一种物理-化学处理过程,反应条件温和,通常对温度和压力无要求,很容易加以控制,以满足处理需要;E.它既可作为单独处理,又可以与其它处理过程相匹配,如作为生化处理的前、后处理,可降低处理成本;F.操作简单,易于设备化管理。方案一优缺点:优点:出水水质稳定,对COD和氨氮去除效果好;处理效果稳定、可靠,确保污水处理后达标排放; 没有浓缩液产生,不会产生二次污染。缺点:工艺流程相对较长;运行费用相对较高;成功运行案例较少。(2)方案二:UASB+MBR+两级STROUASB系统:见方案一。MBR系统:见方案一。两级STRO系统:反渗透是一项新型的膜分离技术,其分离粒子级238、别可达到离子级别。反渗透机理到目前为止还不是很明确,一般认为其机理是选择性吸附毛细管流机理。由于膜表面的亲水性,优先吸附水分子而排斥盐分子,因此在膜表皮层形成两个水分子的纯水层,施加压力,纯水层的分子不断通过毛细管流过反渗透膜。控制表皮层的孔径非常重要,影响脱盐效果和透水性,一般为纯水层厚度的一倍时,称为膜的临界孔径,可达到理想的脱盐和透水效果。因此,反渗透膜对有机污染物、一价盐、二价盐等的截留率达到99%以上,但所需渗透压较大,且产率较低,一般一级反渗透产率在75%左右。本项目采用的反渗透膜为ST反渗透膜。Spacer Tube (ST)反渗透膜组件结合了开放式通道和卷式膜组件两方面设计的优239、势,具有狭窄且开放的通道,克服了其它普通反渗透膜组件的缺点,使得流体动力学性能大大优化,很大程度上减少了其它反渗透膜组件中常见的污染和结垢问题。Spacer Tube (ST)膜块的主要部件是由膜元件、压力容器、和二个终端法兰组成。膜元件的主要部件是膜片、产水格网(即产水流道)和进水格网(即进水流道)。每二片膜片与产水隔网通过激光焊接形成膜垫,每张膜垫通过进水格网与附近的膜垫分开,多片的膜垫和进水格网依次螺旋卷制形成膜元件。STRO反渗透装置的主要特点:A.焊接结构的撬装式框架组装,采用不锈钢材料,寿命长,维修少;B.反渗透装置的流速/压力是自动控制的。在任何时间,提供进水温度、盐度的情况下它240、能提供最大的工作容量;C.ROCHEM ST-膜组件是不敏感的,所有膜组件的部件能被替代;D.膜的寿命长达35年;E.所有的单元都配备有一套故障安全系统,它能预防潜在的外加条件的损害和运行的错误;F.对于每个正常系统的停止,所有与渗沥液接触的部件由于全自动的“停止 & 冲洗” 模式而被产水冲洗干净。它能预防在长达2周的设备停止期间任何有机物/微生物污染的发生,而不需要化学消毒;G.高压柱塞泵在初始条件下开始运行,由于有机物的污堵或进水TDS的变化,为了保证反渗透产水水量控制在设计值,自动压力控制阀缓慢地调整,使膜的进水压力在不断调整,以适应设计产水水量所需的操作压力;H.反渗透单元可拆卸特点的241、设计,使得部件的维护很容易;自动化程度高的设计,使得操作更容易,它可以让无经验的人进行操作维护。表6.5-4 垃圾渗滤液处理中采用STRO装置与采用传统反渗透装置的比较内容项目STRO装置传统RO装置综合比较首次应用19881986市场份额大于75%小于25%应用最多的领域渗滤液等高浓度废水处理、应急及野外供水给水、市政污水原理原理溶剂的扩散传递溶剂的扩散传递流体运动方式切向流切向流单向流程短长浓度极化小严重最大SDI(污泥密度指数)203工程应用特点是否堵塞不易容易膜片寿命3年以上1年以下预处理简单复杂受预处理影响很小很大进水最大COD超过60000mg/l小于1000mg/l进水最大SS超242、过2100mg/l小于100mg/l方案二优缺点:优点:出水水质稳定,对COD和氨氮去除效果好;工艺流程短,易于实现自动化控制;处理效果稳定、可靠,确保污水处理后达标排放。缺点: 膜处理产生浓缩液难于处理,产生二次污染。4)处理工艺的确定上述两种方案都能满足出水的要求,但是全面比较两种方案(见下表),尽管方案一出水水质能达到较好的水平,但是运行过程存在较大问题,成功运行案例较少。方案二处理出水水质稳定,对COD和氨氮去除效果好,且主要负荷去除集中在MBR的生化部分,二级STRO产生的浓缩液较少,结合焚烧厂的用水特点,飞灰固化用水和炉渣冷却用水对水质要求不高,可采用浓缩液。故经综合比较,本工程推243、荐采用方案二:UASB+MBR +两级STRO处理工艺。表6.5-5 方案一与方案二对比 对比内容方案一方案二污染物降解方式生物降解,高级氧化生物降解,浓缩过滤总氮达标排放超标率几乎为零超标率几乎为零其它出水指标稳定性出水水质稳定,超标率几乎为零出水水质稳定,超标率几乎为零产水率及其稳定性99%,产水率稳定80%,产水率稳定浓缩液盐份富集的风险无风险风险很大抗水质冲击负荷能力抗水质冲击负荷能力较强抗水质冲击负荷能力较强膜寿命4-6年3-5年成功运行案例少多6.5.4 废水处理工艺设计1)工艺流程图工艺流程如图6-1所示。污泥池污泥处理系统污泥脱水泥饼运焚烧炉焚烧达标回用出水池二级反渗透系统MB244、R膜池UASB池中间水池调节池回流浓缩液回喷系统膜深度处理系统一级反硝化池MBR系统回流回流剩余污泥二级反硝化池一级硝化池二级硝化池上清液图6-1 废水处理工艺流程2)各个工段污染物去除效果表6.5-6 工艺流程各工艺单元去除率 项目CODcr(mg/L)BOD(mg/L)NH3-N(mg/L)SS(mg/L)pH渗滤液原水70000300003000100006-9UASB系统出水150004500300050006-8去除率78.6%85.0%-50.0%-MBR系统出水8004015806-8去除率94.7%99.1%99.5%98.4%-一级STRO出水1502010206-8去除率8245、1.3%50.0%33.3%75.0%-二级STRO出水60105106-8去除率60.0%50.0%50.0%50.0%-排放标准601010206-93)工艺设计(1)调节池在垃圾渗滤液处理过程中,垃圾渗滤液的流量和水质是非恒定的,要使垃圾渗滤液流量恒定、波动小、水质均匀,必须采用足够容积的调节池进行调节预处理。根据垃圾渗滤液排水规律,调节池应有8天的储水调节能力,才能保障污水处理稳定运行。主要构筑物序号构筑物名称规格尺寸结构形式1调节池20.0016.00m7.00m(有效6.50),有效容积:2080m3。钢筋混凝土、地下主要设备序号设备名称数量单位规 格 参 数1潜水排污泵2台Q=1246、5 m/h,H=16m, N=1.5kw,1用1备2回转式格栅1套B=600mm,b=10mm,N=1.1kw(2)UASB系统UASB系统主要功能是降解高浓度COD、BOD,降低后续的生化负荷,提高可生化性,使后续生化处理单元运行更稳定。UASB厌氧反应器,采用密闭式结构。反应器底部有一个高浓度、高活性的污泥床,污水中的大部分有机污染物在此间经过厌氧发酵降解为甲烷和二氧化碳。因水流和气泡的搅动,污泥床之上有一个污泥悬浮层。反应器上部有设有三相分离器,用以分离消化气、消化液和污泥颗粒。消化气自反应器顶部导出;污泥颗粒自动滑落沉降至反应器底部的污泥床;消化液从澄清区出水。UASB厌氧反应器设计温247、度为中温35。pH控制范围为6.8-7.2,COD容积负荷设计为5.0 kg/m3d,表面水力负荷为0.6-0.8m3/m2h,设计COD去除率为7580%。厌氧沼气产率为每降解1kgCOD产生0.30 Nm3的沼气,沼气甲烷含量为65%,沼气产量约为170 Nm3/h。厌氧产生的沼气经过收集预处理后回焚烧炉助燃,同时设置燃烧火炬考虑应急燃烧。由于厌氧反应器放热较少,为保证冬天厌氧反应器的正常运行,采用焚烧厂的余热蒸汽对厌氧反应器进行加热。在余热蒸汽温度为200,蒸汽压力为1.5Mpa的条件下,所需的蒸汽量为527 kg/h。主要构筑物序号构筑物名称规格尺寸结构形式1UASB反应器(分2格)2248、0.0018.00m8.00m(有效7.50),有效容积:2700m3。钢筋混凝土、半地下主要设备序号设备名称数量单位规 格 参 数1蓝式过滤器2台Q=35m3/h,过滤孔径1mm,1用1备2厌氧循环泵2台Q=50 m/h,H=23m, N=5.5kw,1用1备3三相分离器1套与UASB反应器配套4沼气脱硫预处理系统1套Q=200 Nm/h5沼气储气包1套Q=200 Nm/h6沼气火炬燃烧系统1套Q=200 Nm/h(3)MBR系统 生化系统生化反应器的功能是降解原水中可生化降解的污染物,可以为普通的好氧反应器工艺或反硝化和硝化工艺。就垃圾渗滤液而言,由于其中氨氮浓度和COD浓度都较高,排放标249、准对该指标排放要求一般都很严格,因此生化反应器需要具备良好的有机污染物降解及生物脱氮功能,内置式膜生化反应器根据进水水量和水质条件,配置和控制适宜的反应条件以实现高效的反硝化和硝化反应并同时降解有机污染物。为了充分利用进水中的碳源来进行反硝化反应,外置式膜生化反应器采用反硝化前置,硝化后置的形式,同时可以减少硝化池中用于降解有机污染物所需的氧量。针对本项目的进水水质及出水要求,在单级生化脱氮工艺基础上采用二级反硝化、硝化工艺,当一级反硝化和一级硝化脱氮不完全时,一级反硝化、硝化过程中残留的氨氮、硝态氮和亚硝态氮在二级反硝化和二级硝化反应器中通过进行深度脱氮反应,从而保障了生化脱氮的完全性和稳定250、性。两级生物脱氮功能的膜生化反应器,主要由一级反硝化、硝化初级脱氮系统,二级反硝化、硝化深度脱氮系统和内置式超滤单元组成。如图6-2所示:图6-2内置式膜生化反应器(两级生物脱氮)工艺原理如上图所示,MBR是一种分体式膜生化反应器,包括生化反应器和超滤UF两个单元。生化反应器可分为前置式反硝化和硝化两部分。在硝化池中,通过高活性的好氧微生物作用,降解大部分有机物,氨氮一部分通过生物合成去除,大部分在驯化产生的高效的硝化菌的作用下转变成为硝酸盐和亚硝酸盐,回流到反硝化池,在缺氧环境中还原成氮气排出,达到生物脱氮的目的。这种反硝化池前置的生化工艺具有如下优点: 流程简单、构筑物少、只有一个混合液回251、流系统,基建费用可大大降低; 充分利用原水中的碳源,降低了运行费用; 硝化池在反硝化池之后,可使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除,提高出水水质; 反硝化池在前,污水中的有机碳被反硝化菌所利用,可减轻其后硝化池的有机负荷。同时反硝化池中进行的反硝化反应产生的碱度可以补偿硝化池中进行硝化反应对碱度的需求的一半左右。MBR系统的超滤膜,其过滤孔径为0.03m,可以有效截留所有的微生物菌体和悬浮物。同时,超滤系统可以对大颗粒的有机污染物进行截留,进一步保证MBR系统出水的稳定。本套超滤系统采用大流量高速循环的方式,膜管内的水力流速达到35m/s,可以有效的防止污染物的沉积,减少膜污染的风险,延长膜252、使用寿命。同时,系统设置严格的流量、温度、压力监控,并培植清洗系统,可以保证系统在各种复杂的运行条件下安全稳定的工作。与传统生化处理工艺相比,微生物菌体通过高效超滤系统从出水中分离,确保大于20nm的颗粒物、微生物和与COD相关的悬浮物安全地截留在系统内。超滤清液进入清液储槽。由于超滤实现泥水分离,因此生化反应器中的污泥浓度可以达到15-30g/L。主要建、构筑物 序号构筑物名称规格尺寸结构形式1一级反硝化池(分2格)20.007.007.50m(有效7.00),有效容积:980m3。钢筋混凝土、半地下2一级硝化池(分2格)20.0014.007.50m(有效7.00),有效容积:1960m3253、。钢筋混凝土、半地下3二级反硝化池(分2格)9.504.507.50m(有效7.00),有效容积:302m3。钢筋混凝土、半地下4二级硝化池(分2格)9.504.507.50m(有效7.00),有效容积:302m3。钢筋混凝土、半地下5MBR膜池(分2格)20.003.007.50m(有效7.00),有效容积:420m3。钢筋混凝土、半地下6鼓风机房与综合车间合建钢筋混凝土、地上主要设备序号设备名称数量单位规 格 参 数1一级潜水搅拌机2台N=3.0kw2一级射流循环泵4台Q=650 m/h,H=13m, N=37kw3一级射流曝气器8套专用负压免维护式,氧利用率40%4二级潜水搅拌机2台N=254、2.2kw5二级射流循环泵2台Q=260 m/h,H=13m, N=18kw6二级射流曝气器2套专用负压免维护式,氧利用率40%7冷却污水泵1台Q=305 m/h,H=16m,N=18.5kw8冷却清水泵1台Q=305 m/h,H=16m,N=18.5kw9板式换热器1套冷却流量305 m/h10冷却塔1台Q=305 m/h,N=11kw11污泥回流泵2台Q=10 m/h,H=12m,N=3kw,1用1备12消泡剂投加泵2台Q=1.5 L/h,H=40m,N=0.18kw,1用1备13罗茨风机3台Q=46.21 m/mim,P=0.7bar,N=75 Kw,2用1备14硝酸盐回流泵2台Q=10255、0 m/h,H=30m,N=15kw,1用1备15MBR膜组件100支每支膜面积12m2,材质:PTFE16MBR抽吸泵2台Q=25 m/h,H=20m, N=3.0kw,1用1备17MBR反洗泵2台Q=45 m/h,H=16m, N=4.0kw,1用1备18清洗装置1套60L/h,0.55kw(4)二级RO系统渗滤液经MBR处理后的出水无菌体和悬浮物,氨氮指标已经基本达标,但还在部份难降解CODcr不能去除,有机物、色度及总氮尚不能100%达标,拟采用二级RO进行深度处理。采用RO能进一步脱除渗滤液中的有机物、重金属及高价离子。一级RO产生的浓液进入RO浓液池,再进入浓缩液处理系统进行减量化256、处理;二级RO产生的浓液进入一级RO进水前端。反渗透其分离粒径一般小于0.1nm,其分离粒子级别可达到离子级别,是最精密的膜法液体分离技术,它能阻挡所有溶解性盐及分子量大于100的有机物,能够去除可溶性的金属盐、有机污染物、细菌、胶体粒子、发热物质,其脱盐率大于99.9%,对COD、氨氮及总氮的脱除率可以达到95%以上,出水水质自稳定。反渗透操作压力为25bar40 bar。最终浓缩液进炉渣冷却系统冷却。主要建筑物 序号构筑物名称规格尺寸结构形式1综合车间 62156.0m,含鼓风机房,泵房,超滤车间,污泥脱水间,配电控制室等钢筋混凝土、地上主要设备序号设备名称数量单位规 格 参 数1一级RO257、2套处理量270 m/d,成套设备(含膜组件、配套泵组、清洗系统、加药系统等)2二级RO2套处理量240 m/d,成套设备(含膜组件、配套泵组、清洗系统、加药系统等)3阻垢剂投加装置1套25L/h,0.37kw4酸碱投加装置2套60L/h,0.55kw5浓缩液提升泵2台Q=15 m/h,H=16m, N=1.5kw,1用1备,变频6次氯酸钠投加装置1套Q=100g/h,N=0.5kw(5)出水池出水池主要功能是储存工艺处理出水,通过泵提升外排至长江。主要构筑物 序号构筑物名称规格尺寸结构形式1出水池6.005.004.50m(有效4.00),有效容积:120.0 m3钢筋混凝土、半地下主要设备258、序号设备名称数量单位规 格 参 数1出水提升泵2台Q=15 m/h,H=16m, N=1.5kw,1用1备(6)污泥处理系统MBR系统产生的剩余污泥与来自厌氧处理产生的污泥排入污泥池,污泥池中的污泥通过污泥螺杆泵提升进入离心脱水机,进料过程中投加适量的絮凝剂以提高固液分离效果。其中生化产生污泥72.0m/d,厌氧工段产生污泥15.0 m/d,污泥含水率均为98%左右。离心脱水产生的滤液回调节池,离心脱水产生的污泥含水率降低至80%以下,运至焚烧炉焚烧处理。主要构筑物 序号构筑物名称规格尺寸结构形式1污泥池20.005.002.00m(有效1.50),有效容积:150.0 m3钢筋混凝土、地上主259、要设备序号设备名称数量单位规 格 参 数1污泥螺杆泵2台Q=15m/h,H=60m,N=11KW,1用1备2离心脱水机1台Q=5-20m/h, N=37KW3絮凝剂加药设备1套N=7.5KW4电动起重机1套N=5.3KW,,起吊重量3T5无轴螺旋输送机1台N=3KW6管道混合器个1DN80/257滤液提升泵台2Q=15m/h,H=16m,N=1.5KW,1用1备(7)除臭系统收集臭气的建构筑物有调节池、污泥池、污泥脱水间等,将臭气引至焚烧厂房垃圾坑,通过一次风吸入焚烧炉焚烧,针对各处理构筑物臭气发生源须采用加盖集中处理排放的方式,对生物池、污泥池进行加盖密封,在每一个已密封的池体中布置臭气支管260、,每个支管汇总为支干管,每个支干管上设手动阀门,方便调节气量和检修使用。4)污水处理药剂消耗药剂消耗量一览表(年运行8000h)序号类别单位数量备注1聚丙烯酰胺吨/年3.502消泡剂吨/年4.103膜清洗剂吨/年2.004阻垢剂吨/年1.205硫酸吨/年101.006消毒剂(次氯酸钠)吨/年0.37超滤膜更换费用元/年880008STRO膜更换费用元/年1518006.6 电气系统6.6.1 设计依据小型火力发电厂设计规范 GB500492011生活垃圾焚烧处理工程技术规范 CJJ9020093110kV高压配电装置设计规范 GB50060-2008电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB5261、00622008供配电系统设计规范 GB500522009电力工程电缆设计规范 GB502172007建筑照明设计标准 GB 500342013建筑物防雷设计规范 GB 50057-2010电力工程电缆设计规范 GB 502172007火力发电厂与变电所设计防火规范 GB 502292014民用建筑电气设计规范 JGJ/T16-2008综合布线系统工程设计规范 GB50311-2007火灾自动报警系统设计规范 GBJ50116-2013工业电视系统工程设计规范 GB 50115-20096.6.2 设计范围本工程为本溪市环境卫生管理处生活垃圾焚烧发电项目,建设规模为“2炉2机”配置。设计范围为262、该工程项目的电气设计,设计分界以220kV上网高压开关柜下口,不含接入系统。6.6.3 电气主接线1)工程概况本工程拟定为两炉两机发电机组建设。本项目一期日焚烧处理生活垃圾能力800吨,预留二期工程空间。随着日后垃圾量增加,预计日焚烧处理生活垃圾能力可增至1200吨,一期设置2条日处理能力为800吨的垃圾焚烧线。设2台8MW汽轮发电机组,配8MW发电机,年运行8000小时。发电厂装机容量为28MW,发电机机端电压为10.5kV,通过升压变压器升至66kV母线。发电机出口设发电机出口母线,即#1和#2发电机分别引至10.5kV发电机出口I 段母线和10.5KV发电机出口II 段母线,另设10.5263、kV 0段作为公用段。10.5kV系统为单母线分段接线。发电机出口设备分断能力暂按40kA考虑。本工程0.4kV低压系统共设六段,即低压厂用I段、低压厂用II段、低压公用I段、低压公用II段、低压0备用段、保安电源段。污水处理2台变压器引至污水处理变配电间,并能满足污水处理正常工作的电源。由于污水处理工段二级负荷比较小,且220kV为一路电源,一旦线路、系统发生故障全厂停电,造成两台变压器全部失电。故低压保安负荷段引一路柴油发电机电源以保障重要负荷安全运行直至安全停机。220kV系统为单母线不分段,220kV设备分断能力暂按50kA考虑。发电厂的同期点设置如下:主变压器220kV侧断路器;发电264、机出口断路器;2)厂用电系统接线(1)厂用电负荷计算:工作容量约为7180kW,计算负荷约为6600kVA,厂用电率约为23%。10KV计算负荷380V计算负荷1000kVA5600kVA(2)厂用电接线方案厂用电系统采用10KV和0.4KV两种电压等级。0.4KV为动力和照明合用的供电系统。(3)厂用电压选择厂用电负荷中最大为引风机用电动机,功率为450kW(变频),引风机电动机采用10kV供电。其他厂用负荷采均采用380/220V供电。厂用工作照明配电电压取为AC220V,检修照明采用AC12V;厂用应急照明电源选用蓄电池供电,可以满足发电厂对应急照明的要求,供电电压为AC220V。在主控265、室设常明灯,由蓄电池供电,另外在进出口、楼梯等处设应急照明。(4)供电原则依据负荷分类及其对电源的不同要求,本工程低压系统采用动力中心配电盘和专用盘的供电方式。所有l类负荷及全厂大于75kW的,类负荷的电动机原则上由动力中心配电盘供电(直供),其余负荷均由相应的专用盘供电。3)各级电压中性点接地方式220kV中性点接地方式按地方电力网要求设置,本厂220kV主变中性点暂按直接接地考虑。发电机和lOkV厂用电系统采取中性点不接地方式。0.4kV系统采用直接接地。6.6.4 二次线、继电保护及自动装置1)控制与监测控制设手动控制和微机监控两部分,两者之间设闭锁。微机对发电厂的220kV、10kV和266、厂用变进行监控、管理。对断路器的分与合和运行参数(U、I、W、var、Wh、vah、cos、频率等)进行控制与监测,实现遥控、遥测和遥信,并有画面显示、事故报警、打印记录等功能。微机系统在硬件结构和软件功能上采用网络分层结构,主机采用双冗余、互为备用配置,网络部分采用以太网,设置工程师工作站和操作员工作站,并配置两台汉字打印机(完成事故打印和定时/台唤打印)和报警、GPS时钟等装置。2)继电保护发电机、联络线、主变压器、厂用低压变压器、厂用高压电机及10kV母联的保护采用数字式微机保护。继电保护根据相关规范的要求进行配置。3)自动装置发电机自动调整励磁装置及自动灭磁装置;发电机自动准同期装置;267、10kV厂用电源自动切换投入装置;0.4kV厂用备用电源自投装置;应急照明自动切换装置。4)电动机控制焚烧、锅炉、烟气净化、除灰和汽机等主要生产系统的辅机均实行集中与就地两地控制。不需在中央控制室操作的电动机,则以传统方式在就地控制。5)电厂的综合自动化发电厂综合自动化包括发电厂和厂用电的继电保护与控制,按“电力装置的继电保护和自动装置设计规范”(GB50062-2008)配置发电厂和厂用电各要装单元的继电保护,采用微机保护系统实现。6.6.5 电气设备布置电气设备分两层布置。一层是10kV厂用变配电室;0.4kV厂用配电室。二层是中央控制室、电子设备间等。中央控制室是炉、机、电合用,其中设置268、电气操作台和工程师站。电子设备间设置保护监控屏、直流屏、仪表DCS屏等。220kV升压站单独设置控制室,主变压器户外布置,设升压站,220kV- GIS设备室内布置。主变压器通过管状母线分别和10kV配电柜、220kV-GIS相连接。6.6.6 电缆设施1)电缆选用原则主厂房、汽机房以及其它易燃环境的动力和控制电缆,宜采用具有阻燃铜芯电缆,其它辅助车间可采用普通电缆,但是,在外部火势作用一定时间内仍需维持通电的重要场所或回路,如消防系统、报警、应急照明、不停电电源、直流系统和事故保安电源等采用的动力及控制电缆应采用耐火电缆。低压动力电缆选用交联聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套电缆,部分变频器回路动力269、电缆采用变频器专用电缆,绝缘水平均为1kV。控制电缆采用铜芯。计算机用电缆及部分控制电缆采用阻燃屏蔽电缆。2)电缆设施本期工程电缆构筑物主要有:电缆沟、电缆桥架。电缆敷设方式主要有桥架架空敷设,穿管敷设、电缆沟内敷设和电缆直埋敷设。3)电缆防火设施工作与备用的电缆分开敷设,在电缆敷设完毕后,对电缆设施进行防火处理。在电缆沟通过建筑物的出入口处,在两条电缆沟相交处和主厂房电缆沟至各台发电机组之间电缆沟分支处,均设有阻火墙,在隔墙两边电缆采取阻火设施。在电缆穿过楼板,墙壁的孔洞处及所有配电屏、柜、盘、台、箱的电缆孔洞均进行防火封堵。设置必要的火灾报警装置。6.6.7 导体及设备选择1)导体的选择进270、入微机保护和DCS的控制电缆均采用:聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套编织总屏蔽铜芯阻燃控制电缆,型号为ZR-KVVP型;无特殊要求的一般控制电缆均采用:聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯阻燃控制电缆,型号为ZR-KVVP型。10kV电力电缆采用铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套阻燃电力电缆ZR-YJV-10kV型;没有保护措施的电缆采用铠装型。2)设备的选择(1)220kV开关设备220kV配电装置采用GIS型室内布置。(2)10kV配电装置10kV配电装置设备采用KYN28-12型铠装式金属封闭开关柜,室内布置。(3)0.4kV配电装置0.4kV配电装置设备可采用MNS型抽出式成套开关柜,室内布置。6.6.8271、 直流与发电机励磁系统1)直流系统(1)直流电系统电压的选择本工程设置阀控免维护蓄电池,电压采用220V。直流系统采用单母线接线方式,蓄电池正常采用浮充电运行方式,不设端电池。(2)蓄电池容量选择本工程直流系统选用一组DC220V容量为600Ah的阀控式密封铅酸蓄电池,主要用于为电气设备的控制、保护、信号、自动装置及热工专业的控制、保护等负荷提供控制电源;以及为直流润滑油泵、事故照明、断路器合闸等动力负荷提供动力电源。2)发电机励磁系统本工程的发电机组励磁系统由发电机厂家成套供货,励磁系统详见发电机厂家说明书。励磁变及励磁PT布置发电机小室内;励磁调节装置柜布置在主厂房电子设备间。 6.6.9272、 过电压保护及接地1)过电压保护措施本工程的直击雷过电压保护,采用避雷针、避雷带和钢筋焊接成网等措施。焚烧发电厂房等通过计算确定防雷防护等级,防直击雷采用避雷针、带;烟囱防直击雷采用避雷针,室外变压器(主变)防直击雷采用独立避雷针。发电机出口及中性点处均装设避雷器作为过电压保护装置。220kV和10kV配电装置对侵入雷电波的过电压及开关操作过电压采用氧化锌避雷器等保护措施。为防止电磁脉冲灾害,在低压配电系统中,设置SPD防电涌保护装置。2)接地系统本工程工作接地、保护接地、防雷接地及弱电接地采用共享接地系统。接地电阻应满足接地阻值最小的电气设备的要求并小于l欧姆。厂区内各建筑物之间用室外接地干273、线有效焊接。利用柱内主钢筋做接地引下线,利用基础内主钢筋做接地体,并在建筑物室外做一圈人工接地体。利用建筑物圈梁内主钢筋做均压环以均衡电位。为了防止高电位引入,所有引入建筑物的金属体均与建筑物室外人工按地装置采用焊接联结。在低压配电网中,采用TNS接地制式。建筑物内作等电位连接,带电设备的外露可导电部分和装置外可导电部分与建筑物金属构件及接地装置构成等电位连接。电力设备的人工接地体应尽可能使在电力设备所在地点附近对地电压分布均匀。在确定接地装置的型式和布置时,应降低接触电势和跨步电势。各工房内电气设备和电缆桥架均与室内接地干线采用焊接联结,工房内的用电设备及照明灯具均配备专PE线。建筑物内所有274、可导电的金属体与室内接地干线焊接联结。计算机系统(中央控制室及电子设备间)根据设备要求设置单独的接地线组合接至共享接地系统中去。变频器设备间的接地干线应多点接地,降低相互之间的信号干扰。变频器的接地端子与接地干线可靠联接。6.6.10 电气传动及控制1)控制设备焚烧炉一二次风机,烟气处理系统的引风机均采用变频控制,其中大容量电机(引风机)须采用高压变频器。全厂低压0.4kV用电设备,单机容量在55kW及以上者均采用软启动器控制启动。以改善电机起动特性,减少电机启动对电网的冲击。全厂主要工艺工段的在线设备均通过DCS或PLC系统进行控制。在线设备的的操作均采用中控室自动(DCS)、机旁手动两种操275、作方式。机旁应设置急停按钮,安全等级为现场最高等级。自动控制使系统设备按预定的生产程序顺序动作并检测状态信号,机旁手动主要用于生产系统检修,调试或员工巡检时使用。场内辅助设备(工艺没有联锁控制要求的)只设机旁手动操作方式。当DCS或PLC发生故障时,在中控室,操作台应设置必要的紧急停车按钮,来实现紧急停车,停炉。2)低压系统及设备的计量(1)低压配电柜进线回路:及电源供电回路(出线),大电机回路(55kW以上)均应装设具有电压、电流、有功电度等参数的监测及显示的数显表(进线部分应有谐波含量测量功能)并将该参数上传至PLC或DCS以便掌控全厂低压负荷用电状况及进行计量考核。(2)凡55kW及以上276、的低压电机回路,在机旁控制箱上装设电流表计。6.6.11 照明及检修网络1)照明系统工程照明网络采用380220V三相五线制,中性点直接接地系统。检修及特殊场所的照明网络电压可为l2V或24V,设有正常照明、事故照明、检修照明和局部照明。正常照明网络与动力负荷同台变压器供电,焚烧工房、汽机房的正常照明由照明总配电盘供电,其它场所照明电源一般由所在场所或临近工房供电。事故照明由切换屏供电。照明器应按工作场所的环境条件和使用要求,以及绿色照明的要求进行选择。焚烧炉间、烟气净化间及飞灰后处理间均采用发光效率高的金属卤化物灯。焚烧炉及余热锅炉本体选用防水防尘防腐灯。普通环境采用发光效率高的荧光灯。烟囱277、上设置中等光强的航空障碍灯。厂区照明设道路照明、绿化带照明、主要建筑物的泛光照明、车道交通信号指示等。室外道路照明光源采用高压钠灯或节能型LED灯具。控制方式采用智能集中控制,可按季节设定开关灯的时间。2)检修网络主厂房设置固定的交流低压检修供电网络,并在各检修现场装设检修电源箱。采用单电源分组链接的方式,由厂房380V中央屏供电。辅助车间的检修电源,由就近车间动力盘引接。6.6.12 火灾自动报警系统本工程选用一台火灾自动报警控制器,安装在主控室,监测全厂发生火灾的情况,系统内容设置如下:在主厂房内高、低压配电室,控制楼中央控制室,电子设备间,厂房各辅助车间配电室,办公室,会议室,电缆夹层,278、垃圾储坑等处设置智能感烟探测器及红外传感器,在主要疏散口、通道和工房设手动报警按钮、警铃和火灾电话插孔。中央控制室设置:火灾报警控制器、联动控制柜、智能显示工作站、打印机、消防专用电话119及消防对讲设备和电源设备。在消防泵房内设置两套消防泵控制柜:即消火栓泵控制柜,消防水炮控制柜,分别控制消火栓泵,及水炮泵。消防通讯设备的设置:在手报按钮处设置与中控室消防控制台的对讲电话插孔。控制室,配电室等处设置与消防控制台的固定电话。消防联动控制:火灾确定后主机发出控制信号,强制电梯停于首层,并显示其工作状态。6.6.13 消防用电设备的供配电系统全厂消防用电设备均按二级负荷要求供电,消防用电设备均采用279、两路专用供电回路。两路电源一路引自厂用公共变,另一路引自柴油发电机保安段低压母线,在消防用电设备的现场控制箱内装设双电源自动切换装置。对防排烟通风系统等设备也须双电源供电。6.6.14 电信工程1)设计范围 行政管理电话 调度电话系统 有线电视系统 工厂周界防范系统 安保视频监控系统 电讯线路的敷设2)设计内容(1)行政管理电话在办公室,值班室,中央控制室等地设置行政电话,为行政管理及指挥调度提供通讯服务。(2)调度电话系统为了便于组织、协调生产及事故处理的通信联系,本次设有调度电话系统。(3)有线电视系统:有线电视系统接至城市有线电视网。室外电视线路沿电气管网敷设。(4)工厂周界防范系统工厂280、周界防范系统由周界报警主机控制器和安装在厂区围墙上的周界报警红外对射探头组成,用来维护厂区的安全不受侵害。(5)安保视频监控系统扩建工程门卫大门口处设置摄像机,综合主厂房门厅设置视频监控摄像机。视频监控信号在门卫值班室显示,待以后管理机构健全之后,上传到综合楼安保中心。(6)电讯线路的敷设厂区室外电讯线路利用电气管网敷设,室内采用穿管敷设方式。6.6-1 主要设备选择序号名称容量数量1厂区升压变压器12500KVA2台2厂用变压器1600kVA5台3厂用变压器(污水变)1000kVA2台4直流系统600Ah1套6.7 采暖、通风与热力6.7.1 设计依据1)工艺专业提供的技术要求。2)相关规范281、:(1)采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003(2)建筑设计防火规范 GB50016-2014(3)大气污染物综合排放标准 DB/501-2007(4)工业企业设计卫生标准 GBZ1-2010(5)锅炉房设计规范 GB50041-2008(6)生活垃圾焚烧处理工程技术规范 CJJ90-2009(7)小型火力发电厂设计规范 GB50049-2011(8)民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 GB50736-20126.7.2 设计范围全场生产厂房、辅助建筑、管理用房的冬季采暖、夏季空气调节以及局部排风或全面通风从而达到一个适宜的工作环境。6.7.3 主要技术参数1)室外计算参数:冬季282、采暖室外计算温度: -18.1冬季通风室外计算温度: -11.5冬季空调室外计算温度: -21.5夏季通风室外计算温度: 27.4 夏季通风计算相对湿度: 63% 夏季空调计算干球温度: 31夏季空调计算湿球温度: 24.3夏季空调计算日平均温度: 27.1大气压力: 冬季1003.3hPa 夏季985.7hPa 冬季室外平均风速:2.4m/s夏季室外平均风速:2.2m/s最大冻土深度:149cm 采暖期天数:157天采暖起止日期:10月28日4月3日2)室内计算参数:表6.7-1 室内采暖计算参数区域名称夏 季冬 季噪声等级dB(A)采暖温度温度相对湿度%温度相对湿度%办公室、会议室2660283、18404518宿舍276518405018化验室、控制室276018405018食堂、门卫、计量间286018405518机修车间16淋浴间25卫生间16库房、泵房5焚烧发电车间、污水处理间等5-106.7.4 采暖设计1)垃圾焚烧发电厂全部建筑物冬季采暖热媒是由焚烧工艺产生出的过热蒸汽经过汽水换热器换成95/70的热水,供全厂采暖。2)室内采暖设备以散热器为主。散热器主要采用灰铸铁四柱760型,对于中央控制室等仪表、电气设备集中的房间采暖采用集中空调机组。3)室内采暖管道采用上供下回回水反吊明装敷设,尽量采用同程式设计,管材采用焊接钢管或镀锌钢管。4)经计算,各建筑物总采暖热负荷约为4.2284、MW。6.7.5 通风设计通风设计风量按采暖通风与空气调接设计规范采取,叙述对于有消防要求事故通风场所,消防要按防排烟规范,事故通风按采暖通风与空气调接设计规范5.4采取。全室通风风量根据有害物质的浓度按6-8次/小时换气次数计算。同时,对于有消防要求的事故通风场所,换气次数应大于等于12-15次/小时。对采用局部通风的设备以轴流风机为主,小体量建筑采用换气扇,高大厂房选用屋顶风机,实验室选用通风柜配以离心风机。排放易燃易爆有害物选用防爆型风机,排放腐蚀性废气选用防腐型风机。1)压缩空气站、变配电室、机修间、垃圾卸料大厅、电缆夹层等均设置全面机械排风系统,设置墙上安装轴流风机。焚烧车间采用屋顶285、风机,汽轮发电间采用墙上安装通风机,为减小厂房内的噪声对室外环境的影响,满足规范规定的噪声标准,进、排风系统均采取消声措施。换气次数为6次/小时。2)污水处理站、除盐水站、库房、渣坑间、飞灰间、石灰、活性炭储藏间等设置机械排风系统。换气次数为5-6次/小时。3)尿素溶液配置间设防腐防爆型风机排除有害气体。换气次数为15次/小时。4)建筑物中的卫生间、淋浴室及焚烧发电车间的电梯机房设风机换气,换气次数为10次/小时。6.7.6 除臭设计1)垃圾坑恶臭污染源主要来自进厂的原始垃圾,垃圾运输车在卸料过程中和垃圾堆放在垃圾贮坑内散发出恶臭的气体,其主要成分为H2S、NH3 等。在垃圾贮坑的卸料门处设置286、空气幕,防止臭气及灰尘外泄。为了减少垃圾贮坑臭气外逸污染环境,在垃圾贮坑上部设抽气风道,由鼓风机抽取坑中臭气作为焚烧炉一次燃烧空气,在垃圾贮坑区域形成负压状态。根据生活垃圾焚烧处理工程技术规范(CJJ90-2009)中规定,在焚烧炉停止运行时需要必要的通风除臭设施,设计采用引风机将臭气引至活性炭吸附式除臭设备处理臭气。2)卸料厅由于垃圾运输车不是密闭运输设施,且在垃圾卸料过程中会有部分垃圾漏出,卸料厅往往也是臭气难闻,所以在卸料厅布置植物除臭喷洒装置。植物液除臭已在垃圾处理和污水处理设施中获得成功应用。植物液是从350多种天然植物中提取的汁液混合复配而成多种水溶性乳化液体,具有植物香味,液体有287、酸性、碱性和中性。其中的有效分子,含有共轭双键等活性基团,同时可通过雾化增大表面能,可以与不同的异味发生作用,或在常温下发生氧化反应。植物液除臭的优点是除去异味能力强,对低浓度臭气去除效果好;设备投资少;更适用于无组织排放的场合。缺点是在高浓度臭气场所运行费用较高。由于卸料大厅的臭气浓度不高,又很难做到有组织排放,因此采用植物液除臭的方式是最合适的。首先在卸料大厅进车门或者栈桥入口加空气幕防止臭气外溢,其次在卸料大厅容易产生臭气的地方布置喷嘴,雾化后的植物液与臭气分子充分反应,达到国家标准恶臭污染物排放标准(GB14554-93)要求。3)渗沥液收集间渗沥液收集间是臭气最严重的场所,为了防止臭288、味外溢,设置排风装置将渗沥液处理过程中产生的沼气等有害气体排至垃圾池统一处理,收集间内保持负压。通风机和电动机均采用防腐防爆型,并采用直接连接,同时收集间内设气体浓度超标报警装置并与排风机连锁。换气次数为15次/h以上。为安全起见,渗沥液臭气送风机设应急电源供电。除以上臭气较为严重的三处,其他有臭气的地方也设置植物除臭装置,人员办公的地点要保证新风及正压。6.7.7 空调设计为了满足一个良好的工作、生活环境,维持系统、生产的正常运行,在主要的办公室、中央控制室、仪表间等设置空调以调节室内温度,使工作人员可以在一个舒适的环境工作。焚烧发电主厂房内的中央控制室、垃圾抓斗起重机控制室、电子设备间、工289、程师站、参观走廊等均采用集中空调机组,并同时配置新风机组,新风由吊顶式新风机组供给。其他厂区内的小型建筑物中的值班室、控制室等有人值守的房间均采用分体空调机。6.7.8 防排烟设计按照建筑防火规范设置防排烟系统,焚烧发电车间7.00m层参观走廊设置机械排烟设施,采用消防高温排烟风机排烟,排烟量按每平方米120m/h计算。垃圾仓设机械排烟系统,排烟管道可与焚烧炉停炉时的排风管共用。防烟楼梯间与消防电梯间合用前室设机械加压送风防烟设施。焚烧发电主厂房的内走道,长度超过20米的,均设置一套机械排烟系统,排烟风机均采用消防高温排烟风机,排烟量按每平方米60m/h计算。排烟风机前均设置防火阀(280C,290、常开),并与相对应的排烟风机连锁。机械加压送风机送风管设置止回阀。穿越防火墙或机房隔墙、楼板的空调、通风风管均设置70C防火阀。6.7.9 热力设计1)设计范围(1)全厂区内的生产厂房、辅助建筑、管理用房的冬季采暖利用焚烧工艺产生的过热蒸汽作为热源,即换热站设计。(2)厂区采暖室外供热热水管网敷设的设计。2)设计内容(1)换热站:根据生活垃圾焚烧处理工程技术规范(CJJ90-2009)中规定,“采暖热源采用单台汽轮机抽汽时,应设有备用热源。”本工程规模为两台汽轮机抽汽,故本工程不需要设置备用热源,采暖热源即为焚烧发电车间的换热站。冬季厂区各建筑物采暖需要供热,根据锅炉房设计规范要求采暖供热介质291、宜用热水。汽水换热站设置在焚烧发电车间内,整个厂区冬季采暖热负荷约为4.2MW,其中包括焚烧发电厂区内所有建筑物的采暖,以及周围的所有厂区内厂房的采暖。选用一台汽水波节管换热器,Q=4.2MW,蒸汽为0.3-0.4MPa的过热蒸汽,换热成95/70热水供冬季采暖。厂区采暖系统采用变频补水定压装置,补水需要经过软化处理为软化水。在换热站汽水换热器的蒸汽入口管上设置蒸汽计量装置,计量厂区采暖耗汽量,在补水管上安装水表,计量厂区采暖补水量。换热站将换热后的热水按需要供给不同的采暖用户。(2)厂区室外供热管网设计:室外供热管道为冬季各建筑物进行采暖供热,采用直埋方式敷设。管道采用预制式直埋保温管,管材为无缝钢管,保温层为聚氨酯发泡,外保护层为高密度聚乙烯外套。6.7.10 空压站设计1)设计依据工艺专业提供的技术要求。2)相关规范:(1)建筑设计防火规范GB50016-2014(2)工业金属管道设计规范GB50316-2000(2008年版)(3)压缩空气站设计规范G