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2023县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告(附图表)(280页)
2023县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告(附图表)(280页).pdf
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电厂可研
上传人:十二 编号:921108 2026-03-02 280页 18.82MB
1、祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程I目目录录一、一、概概述述.1 11.1 项目名称及地点.11.2 项目业主单位概况.11.3 编制依据.11.4 编制范围.61.5 项目建设规模与建设内容.71.6 总投资及资金筹措.71.7 结论与建议.8二、二、项目建设的必要性项目建设的必要性.10102.1 是国家生活垃圾处理相关政策法规的需要.102.2 是落实湖南省生活垃圾处理相关政策法规的需要.112.3 是落实中央生态环境保护督察整改工作的需要.112.4 是“十四五”全国城市基础设施建设规划的需要.122.5 是落实湖南省生活垃圾焚烧发电项目布局规划(202220302、 年)的需要.122.6 是改善人居环境、建设和谐社会的需要.132.7 是城市环境卫生提升工程的需要.13三、三、生活垃圾概况生活垃圾概况.15153.1 县城垃圾处理现状.153.2 本项目服务范围.163.3 生活垃圾产量预测.163.4 垃圾成分热值及预测分析.23四、四、建设地点与建设条件建设地点与建设条件.28284.1 项目厂址.284.2 建设条件.49五、五、项目建设规模与建设内容项目建设规模与建设内容.5454II5.1 项目建设规模.545.2 主要建设内容.54六、六、工艺方案论证工艺方案论证.55556.1 垃圾处理方法的选择.556.2 焚烧炉炉型选择.656.3 3、焚烧生产线的配置.706.4 余热锅炉蒸汽参数的确定.726.5 汽轮发电机组配置的确定.746.6 烟气净化工艺方案.746.7 垃圾渗沥液处理方案.88七、七、工程技术方案工程技术方案.95957.1 垃圾处理工艺流程.957.2 垃圾接收、贮存及输送系统.967.3 垃圾焚烧系统.997.4 余热锅炉系统.1047.5 汽轮发电系统.1077.6 烟气净化系统.1127.7 炉渣及飞灰处理系统.1187.8 渗沥液处理系统.1197.9 餐厨垃圾预处理系统.1237.10 给水排水工程.1257.11 垃圾渗沥液处理系统.1347.12 空压站.1387.13 通风、除臭.1397.144、 电气系统.1507.15 自动控制系统.1557.16 主要设备.159八、八、总平面布置总平面布置.1621628.1 总平面方案.1628.2 立面设计.162III8.3 道路设计及交通组织.1628.4 景观与环境.1638.5 场地排水.1638.6 总平面主要技术经济.163九、九、建筑建筑与与结构结构.1651659.1 建筑.1659.2 结构.168十、十、环境保护环境保护.17317310.1 编制依据.17310.2 主要污染源及污染物.17410.3 本工程对环境影响.17510.4 采用环境保护标准.17510.5 污染物治理措施.178十一、十一、劳动安全与工业卫5、生劳动安全与工业卫生.18318311.1 编制依据.18311.2 生产过程中职业危险及危害因素的分析.18311.3 防范措施.18411.4 劳动卫生措施.18711.5 安全卫生机构.18711.6 应急措施.18811.7 预期效果.188十二、十二、节能节能.18918912.1 编制依据.18912.2 能耗状况和能耗指标分析.18912.3 节能措施.18912.4 节能效益分析.191十三、十三、节约节约集约集约用地用地.19319313.1 用地规模合理性分析.19313.2 建设项目功能分区合理性分析.19313.3 项目与永久基本农田的关系.199IV13.4 项目与生6、态保护红线的关系.19913.5 项目与自然保护地的关系.19913.6 节约集约用地评价.199十四、十四、消防消防.20220214.1 编制原则及依据.20214.2 编制范围.20214.3 总平面消防.20314.4 建筑消防.20314.5 消防灭火系统.20314.6 火灾自动报警系统.20314.7 电气消防.204十五、十五、项目组织结构和人力资源配置项目组织结构和人力资源配置.20520515.1 组织机构.20515.2 人力资源配置.20515.3 人员组成和培训.206十六、十六、项目实施进度及招标方案项目实施进度及招标方案.20820816.1 实施进度.208167、.2 招投标方案.208十七、十七、投资估算与资金筹措投资估算与资金筹措.21021017.1 投资估算编制原则和依据.21017.2 总投资及构成分析.21117.3 资金筹措.211十八、十八、财务分析财务分析.22322318.1 财务评价依据、基础数据及参数选取.22318.2 项目收入和税金及附加估算.22418.3 总成本费用估算.22418.4 财务效益分析.22618.5 财务生存能力分析.22618.6 工程效益分析.22718.7 业影响分析.227V18.8 区域经济影响分析.22718.9 宏观经济效益分析.22818.10 财务评价结论及建议.228十九、十九、社会社8、会稳定风险分析稳定风险分析.23023019.1 项目对社会的影响分析.23019.2 项目与社会的互适性分析.23019.3 风险分析.231二十、二十、附表、附图及附件附表、附图及附件.23423420.1 附表:.234表 1 投资估算表.235表 2 资金使用及筹措计划表.245表 3 项目营业收入和增值税、税金及附加估算表.246表 4 项目总成本估算表.247表 5 借款还本付息计算表.248表 6 投资现金流量表.249表 7 自有资金现金流量表.250表 8 财务计划现金流量表.251表 9 固定资产折旧费、无形资产及递延资产摊销费估算表.252表 10 损益表.253表 119、 敏感性分析.25420.2 附图:.255附图 1:区域位置图.256附图 2:总平面布置图.258附图 3:垃圾运输线路图.261附图 4:焚烧工艺流程图.262附图 5:物料平衡图.263附图 6:水量平衡图.264附图 7:热量平衡图.265附图 8:设备冷却水系统图.266附图 9:全厂压缩空气系统图.267VI附图 10:辅助燃油系统图.268附图 11:化学水处理系统图.269附图 12:厂区消火栓及消防炮灭火系统原理图.270附图 13:厂区供水系统原理图.271附图 14:DCS 系统配置图.272附图 15:总体规划图.273祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告1一一10、概概述述1 1.1 1 项项目目名名称称及及地地点点项目名称:祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程。建设地点:1 1.2 2 项项目目业业主主单单位位概概况况1 1.2 2.1 1 单单位位名名称称XX投资有限公司1 1.2 2.2 2 单单位位简简介介XX投资有限公司于 2019 年 10 月 22 日在祁东县市场监督管理局登记成立。注册地址:祁东县永昌大道 105 号,注册资本 30000 万元。属国有独资公司。法人代表邓海龙。其经营范围为:运营县人民政府授权的国有资产;管理和组织实施县人民政府指定由公司作为业主的城市建设和综合开发项目,申请国家立项、银行贷款及招商引资筹措资金的工作;县人民政府11、授权的土地收储,土地整理,土地运营,管理和使用县人民政府安排给公司的财政性建设资金及保障资金安全使用和增值;参与县辖城镇建设相关的投融资经营活动;负责经营县域内的户外广告资源招商服务;房地产开发;垃圾及污水处理,河道治理,码头营运。(依法须经批准的项目,经相关部门批准后方可开展经营活动)。1 1.3 3 编编制制依依据据1 1.3 3.1 1 项项目目建建设设依依据据1)中华人民共和国环境保护法(2014 年修订),2015 年 1 月 1 日;2)中华人民共和国固体废物污染环境防治法(2015 年修订),2005年 4 月 1 日;3)中华人民共和国大气污染防治法(2015 年修订),20112、6 年 1 月 1日;4)中华人民共和国可再生能源法,2006 年 1 月 1 日;祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告25)中华人民共和国节约能源法(2016.7 修订版);6)水污染防治行动计划国发201517 号;7)土壤污染防治行动计划国发201631 号;8)城市生活垃圾处理及污染防治技术政策(建城2000120 号);9)关于印发国家鼓励的资源综合利用认定管理办法的通知(发改环资20061864 号);10)湖南省人民政府关于推进城镇生活垃圾资源化利用的意见(湘政发201426 号)11)产业结构调整指导目录(2016 年本)(2013 年修正);12)关于进一步开展资源综合13、利用意见的通知(国发199636 号);13)国家发展改革委关于印发可再生能源产业发展指导目录的通知(发改能源20052517 号);14)国家发展改革委关于印发可再生能源发电有关管理规定的通知(发改能源200613 号);15)国家计委、财政部、建设部、环保总局关于实行城市生活垃圾处理收费制度促进垃圾处理产业化的通知(计价格2002872 号);16)国家发改委关于完善垃圾焚烧发电价格政策的通知(发改价格2012801 号,2012 年 3 月 28 日);17)财政部、国家税务总局关于企业所得税若干优惠政策的通知(财税字1994001 号);18)环境保护部、国家发展和改革委员会、国家能源14、局关于进一步加强生物质发电项目环境评价管理工作的通知环发200882 号;19)生活垃圾焚烧发电建设项目环境准入条件(试行)(环办环评 201820 号);20)关于加强重点行业建设项目区域削减措施监督管理的通知(环办环评202036 号);21)工程建设标准强制性条文(城市建设部分)(建标2013202 号);22)城市环境卫生质量标准建城199721 号;23)建设项目环境保护管理条例中华人民共和国国务院令第 253 号;24)关于进一步做好生活垃圾焚烧发电厂规划选址工作的通知(发改环祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告3资规20172166 号);25)湖南省生活垃圾焚烧发电项目布15、局规划(20222030 年);26)大气污染防治行动计划国发201337 号;27)祁东经济开发区总体规划(20222035 年);28)祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程拟选厂址 1:1000 地形图(电子版)29)云鹤循环经济产业园总体规划;30)云鹤循环经济产业园控制性详细规划;31)业主单位和服务范围内政府部门提供的相关基础资料。1.3.21.3.2 工艺专业工艺专业1)环境卫生设施设置标准(CJJ 27-2012);2)城市垃圾产生源分类及垃圾排放(CJ/T 3033-96);3)工业企业总平面设计规范(GB 50187-2012);4)污水综合排放标准(GB 8978-1996);5)16、大气污染物综合排放标准(GB 16297-1996);6)环境空气质量标准(GB 3096-2012);7)环境卫生设施设置标准(CJJ 27-2012);8)城市环境卫生设施规划标准(GB/T 50337-2018);9)恶臭污染物排放标准(GB 14554-93);10)厂矿道路设计规范(GB J22-87);11)生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准(建标 142-2010);12)生活垃圾焚烧厂安全性评价技术导则(RISN-TG 010-2010);13)生活垃圾焚烧处理工程技术规范(CJJ90-2009);14)生活垃圾焚烧炉及余热锅炉(GB/T 18750-2022);15)生活垃圾焚17、烧技术导则(RISN-TG 009-2010);16)生活垃圾产生量计算及预测方法(CJ/T 106-2016)。17)生活垃圾焚烧污染控制标准(GB 18486-2014);18)生活垃圾转运站技术规范(CJJ/T 47-2016);19)垃圾焚烧袋式除尘工程技术规范(HJ 2012-2012);祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告41.3.31.3.3 建筑专业建筑专业1)民用建筑设计统一标准(GB 50352-2019);2)建设部建筑工程设计文件编制深度的规定(2008 年版);3)建筑设计防火规范(GB 50016-20142018 年版);4)工程建设标准强制性条文(房屋建筑18、部分)(建标2009);5)公共建筑节能设计标准(GB50189-2015)。1.3.41.3.4 结构专业结构专业1)建筑结构可靠性设计统一标准(GB 50068-2018);2)混凝土结构设计规范(GB 50010-20102015 年版);3)建筑地基基础设计规范(GB 50007-2011);4)给水排水工程构筑物结构设计规范(GB 50069-2002);5)给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程(CECS138:2002);6)室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范(GB 50032-2003);7)给水排水构筑物工程施工及验收规范(GB50141-2008);8)建筑抗震设计规范19、(GB 50011-20102016 年版);9)建筑结构荷载规范(GB 50009-2012);10)砌体结构设计规范(GB 50003-2011);11)岩土工程勘察规范(GB 50021-20012009 年版)2009 年版;12)建筑地基处理技术规范(GB J79-2012);13)建筑桩基技术规范(GB J94-2008);14)工业建筑防腐蚀设计标准(GB/T 50046-2018);15)地下工程防水技术规范(GB 50108-2008);16)混凝土结构设计规范(GB 50010-20102015 年版);17)国家、中南地区及湖南省通用标准图集,行业标准。1.3.51.3.20、5 电气、自控专业电气、自控专业1)城镇排水系统电气与自动化工程技术规程(CJJ121-2008);2)3110kV 高压配电装置设计规范(GB 50060-2008);3)35kV110kV 变电站设计规范(GB 50059-2011);4)20kV 及以下变电所设计规范(GB 50053-2013);祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告55)小型火力发电厂设计规范(GB 50049-2011);6)电力装置的继电保护和自动装置设计规范(GB/T 50062-2008);7)供配电系统设计规范(GB 50052-2009);8)低压配电设计规范(GB 50054-2011);9)通用用21、电设备配电设计规范(GB 50055-2011);10)电力工程电缆设计标准(GB 50217-2018);11)建筑物防雷设计规范(GB 50057-2010);12)火灾自动报警系统设计规范(GB 50116-2013);13)建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB 50343-2012);14)建筑照明设计标准(GB 50034-2013);15)民用建筑电气设计标准(GB 51348-2019);16)建筑设计防火规范(GB 50016-20142018 年版);17)爆炸危险环境电力装置设计规范(GB 50058-2014);18)建筑电气工程施工质量验收规范(GB 50303-20122、5);19)控制室设计规范(HG/T 20508-2014);20)计算机场地通用规范(GB/T 2887-2011);21)自动化仪表工程施工及质量验收规范(GB 50093-2013);22)自动化仪表选型设计规范(HG/T 20507-2014);23)仪表配管配线设计规范(HG/T 20512-2014)。1.3.61.3.6 给水排水给水排水1)室外给水设计标准(GB 50013-2018);2)室外排水设计标准GB 50014-2021;3)生活饮用水卫生标准GB 5749-2022;4)地表水环境质量标准(GB 3838-2002);5)城市污水再生利用 工业用水水质GB/T1923、923-2005;6)城镇污水水质标准检验方法(CJ/T 51-2018);7)城镇污水再生利用工程设计规范(GB 50335-2016)。8)泵站设计标准(GB 50265-2022);9)饮用水源保护区污染防治管理规定(1989);祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告610)建筑给水排水设计标准GB 50015-2019;11)工业循环冷却水处理设计规范(GB/T 50050-2017);12)工业循环水冷却设计规范GB/T 50102-2014;13)污水综合排放标准GB 8978-1996;14)循环冷却水水质标准。1.3.71.3.7 节能评估节能评估1)中华人民共和国节约能源24、法(2016 年修订);2)节能中长期专项规划(发改环资20042505 号);3)中国节能技术政策大纲(2006 年);5)固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法(国家发改委 2010 年第6 号);6)节能篇编制及评估规定。1.3.81.3.8 其他其他1)建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定(劳动部第 3 号令);2)工业企业设计卫生标准(GBZ1-2002);3)工业企业厂界环境噪声排放标准(GB12348-2008);4)生活饮用水卫生标准(GB 5749-2022);5)建筑物防雷设计规范(GB 50057-2010);6)蒸汽锅炉安全技术检查规程(劳部发1996276 号文);725、)压力容器安全技术检查规程(质监局锅发1999154 号文);8)安全标志及其使用导则(GB 2894-2008)。1.41.4 编制范围编制范围调查研究祁东县服务区城市垃圾产生源、数量和特性以及收集转运输系统情况,并根据服务区城市发展、国民经济发展和人口规划,预测城市垃圾产生量及特性,确定垃圾处理厂的规模。按照城市生活垃圾处理及污染防治技术政策生活垃圾焚烧污染控制标准 生活垃圾填埋场污染控制标准等标准规范的厂址选址原则,根据项目情况提出厂址选择要求,推荐厂址选择意见。依据城市垃圾的特性和祁东县的国民经济发展要求,按照祁东县生活垃圾的实际情况,对祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告7垃圾26、处理处置方式进行比选和推荐,为企业决策提供依据。本报告着重研究下列内容:a)厂址选择、建设规模。b)焚烧厂工艺技术选择,包括:1)焚烧工艺技术及流程;2)机炉配置方案;3)焚烧炉型比选,推荐本工程最适宜的炉型;4)烟气净化工艺选择,确保所选用的工艺方案及设备先进、可靠,处理后烟气中污染物指标达到排放标准。c)拟定工程设计方案。d)根据拟定的工程设计方案,对环境保护、劳动安全卫生、节能措施等进行评价。1.51.5 项目建设规模与建设内容项目建设规模与建设内容本项目建设规模为 400t/d,年处理垃圾量约 14.6 万 t,统筹处理祁东县全域城乡生活垃圾,同时协同处理餐厨垃圾 40t/d。项目选址27、位于经济开发区云鹤循环经济产业片区,项目总用地面积 118.72 亩(选址规划用地 68.27 亩,飞灰填埋处置场 16.17 亩,预留用地 34.28 亩)。本项目采用焚烧发电处理工艺,焚烧炉采用机械炉排炉,配置 1 台 400t/d焚烧炉,余热锅炉采用 1 台中温次高压(蒸汽参数 6.5MPa,450),一台汽轮机 10MW 凝汽式机组,一台 10MW 发电机组,年发电量为 6.37107kWh,上网电量为 5.31107kWh。1.61.6 总投资及资金筹措总投资及资金筹措1.6.11.6.1 项目总投资项目总投资本项目总投资 26594.53 万元。其中:工程费用为 21508.97 28、万元;工程其他费用为 2888.97 万元;预备费 1152.34 万元;建设期利息 982.93 万元;铺底流动资金 61.32 万元。1.6.21.6.2 资金筹措资金筹措项目资金来源为企业自筹及银行贷款。其中企业自筹 5319 万元,申请银行祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告8贷款 21276 万元。1.71.7 结论与建议结论与建议1.7.11.7.1 结论结论1、本项目业主单位为XX投资有限公司,主要负责以 EPC 模式投资建设运营祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程,项目建设期 2 年,经营期 26 年。本项目建设规模为 400t/d,年处理垃圾量约 14.6 万 t,统筹处理祁东29、县境内的城乡生活垃圾,同时协同处理餐厨垃圾 40t/d。项目选址位于经济开发区云鹤循环经济产业片区,项目总用地面积 118.72 亩(选址规划用地 68.27 亩,飞灰填埋处置场 16.17 亩,预留用地 34.28 亩)。本项目采用焚烧发电处理工艺,焚烧炉采用机械炉排炉,配置 1 台 400t/d焚烧炉,余热锅炉采用 1 台中温次高压(蒸汽参数 6.5MPa,450),汽轮机为10MW 凝汽式机组 1 套,发电机为 10MW 机组 1 套,年发电量为 6.37107kWh,上网电量为 5.31107kWh。本项目焚烧烟气处理系统采用“SNCR+半干法干粉喷射+活性炭喷射吸附袋式除尘器”烟气净30、化工艺,烟气排放满足生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2014)标准。渗沥液处理规模按 150m3/d 设计,处理工艺采用“中温厌氧+两级 A/O+膜生物反应器(MBR)+纳滤(NF)+反渗透(RO)”工艺,出水水质达到城市污水再生利用工业用水水质(GB/T19923-2005)中表 1 敞开式循环冷却水水质标准,作为焚烧厂冷却塔的补充用水。焚烧炉渣按一般固体废物处理,就近建设建材厂制成建筑材料,飞灰在厂内经固化稳定化处理,并满足 生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)的要求后,就近进行飞灰填埋场填埋处置。2、本项目总投资 26594.53 万元。其中:工程费用为 2131、508.97 万元;工程其他费用为 2888.97 万元;预备费 1152.34 万元;建设期利息 982.93 万元;铺底流动资金 61.32 万元。运营期年平均单位垃圾处理成本费用为 172 元/吨,年平均单位经营成本 82.27 元/吨。生活垃圾处理补贴按照 53 元/t 测算,餐厨垃圾处理补贴按照 258 元/t 测算;财务内部收益率(税后)5.93%,投资回收期(税后)11.55 年。3、本项目符合国家及湖南省生活垃圾无害化处理相关规划要求、符合国家祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告9和地方促进产业政策发展方针、符合行业发展方向。1.7.21.7.2 建议建议1、建议进一步做32、好群众工作,确保项目顺利、有序、快速推进;2、加快推进取水管线、专用进场道路等项目配套设施建设;3、加快环境影响评价报告的编制并取得批复;4、编制安全评价报告并取得批复;5、落实建设资金来源。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告10二、二、项目建设的必要性项目建设的必要性2.12.1 是是国家生活垃圾处理相关政策法规国家生活垃圾处理相关政策法规的需要的需要近些年来,关于生活垃圾最终处理与处置国家陆续出台了相关政策及文件:1、2006 年,国家发改委印发可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法的通知,通知要求针对垃圾焚烧发电等可再生能源发电价格实行补贴政策;2、2012 年,国家发改委发布33、了关于完善垃圾焚烧发电价格政策的通知,通知要求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;3、2013 年,国务院办公厅印发 国务院关于加快发展节能环保产业的意见,意见提出在 2015 年前把环保产业打造成国民经济新的支柱产业,并重申 5 城镇生活垃圾无害化处理能力达到 87 万吨/日以上,生活垃圾焚烧处理设施能力达到无害化处理总能力的 35%以上;4、2016 年 10 月,住建部、发改委、自然资源部、环保部联合发文关于进一步加强城市生活垃圾焚烧处理工作34、的意见,文中提出将垃圾焚烧处理设施建设作为维护公共安全、推进生态文明建设、提高政府治理能力和加强城市规划建设管理工作的重点;5、2020 年 9 月 11 日,国家发改委、财政部、国家能源局印发了关于印发完善生物质发电项目建设运行的实施方案的通知,方案规定了 2020 年中央申请中央布置的项目相关条件、补贴规则。方案提出:“完善生物质发电项目补贴机制。未纳入 2020 年中央补贴规模的已并网项目,结转至次年依序纳入。自 2021 年 1 月 1 日起,规划内已核准未开工、新核准的生物质发电项目全部通过竞争方式配置并确定上网电价”;6、2022 年,综合利用产品和劳务增值税优惠目录(2022 年35、版),通知要求针对垃圾焚烧发电实行增值税即征即退的政策。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告112.22.2 是落实是落实湖南省生活垃圾处理相关政策法规湖南省生活垃圾处理相关政策法规的需要的需要湖南省积极响应国家产业政策,也陆续出台相关政策文件:1、2012 年,湖南省人民政府办公厅印发湖南省人民政府关于加强城镇生活垃圾处理工作的实施意见,要求到 2015 年,设市城市生活垃圾无害化处理率达到 100%,设市城市生活垃圾资源化利用比例达到 30%。该意见强调加强资源化利用,推广焚烧发电、生物处理、工业协同处理生活垃圾资源化利用技术,采用垃圾焚烧发电提高城市生活垃圾资源化利用水平;2、2036、13 年,湖南省住建厅印发了湖南省“两供两治”工程任务分解表,要求全省新增焚烧处理能力 20080 吨/日;3、2016 年,湖南省省委、省政府印发关于进一步加强和改进城市规划建设管理工作的实施意见,意见要求:加快推进城乡生活垃圾焚烧和区域统筹处理,建设覆盖城乡的垃圾收运体系和垃圾分类收集系统;4、2018 年,湖南省住建厅、发改委、国土厅及环保厅联合发布关于进一步加强城镇生活垃圾焚烧处理设施建设的通知,要求到 2020 年,设市城市生活垃圾焚烧处理能力占总处理能力的 50%以上;5、湖南省发展和改革委员会、湖南省住房和城乡建设厅印发的湖南省生活垃圾焚烧发电项目布局规划(20222030 年)37、相关内容,祁东县生活垃圾焚烧发电项目已纳入规划中,并为近期要求建成的项目之一。2.32.3 是是落实中央生态环境保护督察整改工作落实中央生态环境保护督察整改工作的需要的需要根据“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划要求,到2020 年底,设市城市生活垃圾焚烧处理能力占无害化处理总能力的 50%以上。湖南省住房和城乡建设厅上报称该项目标任务已完成,但督察发现,湖南省设市城市生活垃圾发电项目共 10 个(含本项目),处理能力 15250 吨/日,仅占设市城市无害化处理总能力的 39.42%。整改目标为:摸清全省城乡生活垃圾产生底数及处理能力和实际处理规模,加快推进生活垃圾焚烧发电项目建设38、,设市城市生活垃圾焚烧处理能力占比达到 65%左右。整改措施要求祁东县垃圾发电项目于2023 年 12 月 31 日前主体开工。为落实中央生态环境保护督察整改工作,本项目建设迫在眉睫。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告122.42.4 是是“十四五十四五”全国城市基础设施建设规划全国城市基础设施建设规划的的需要需要2022 年 7 月,住建部、国家发改委印发了“十四五”全国城市基础设施建设规划,规划目标 2025 年城市生活垃圾回收利用率35%,城市生活垃圾焚烧处理能力占比65%(西部地区40%),城市生活垃圾资源化利用率60%。“十四五”期间,全国城市新增生活垃圾分类收运能力 20 39、万吨/日、生活垃圾焚烧处理能力 20 万吨/日、生活垃圾资源化处理能力 3000 万吨/年,改造存量生活垃圾处理设施 500 个。2.52.5 是落实是落实湖南省生活垃圾焚烧发电项目布局规划(湖南省生活垃圾焚烧发电项目布局规划(202220222032030 0年)年)的需要的需要目前,焚烧发电日处理能力 3.095 万吨,装机容量 67.55 万千瓦,占全省县级以上城镇生活垃圾无害化处理总能力的 70.9%;全省县级行政区划 122 个,已纳入生活垃圾焚烧发电项目服务范围 80 个,覆盖率达到 65.6%。根据我省城乡居民生活垃圾清运量数据统计和国家对生活垃圾分类减量要求,预计我省生活垃圾清40、运量将呈缓慢增长态势。预计到 2025 年,全省生活垃圾清运量将达到 4.78万吨/日;到 2030 年,达到 5.06 万吨/日。全省已建成生活垃圾焚烧发电项目34 个(含扩建 7 个),主要布局在长沙、株洲、湘潭、衡阳、邵阳、岳阳、常德、益阳、郴州、永州、怀化、娄底和湘西州等 13 个地区;在建项目 9 个,日处理能力 0.61 万吨,装机容量 15.4 万千瓦。经过十余年的发展,我省生活垃圾焚烧发电虽然取得较大成绩,但随着人民群众生活水平提高和产业技术进步,生活垃圾焚烧处理能力、垃圾分类回收体系等方面问题日益凸显。主要体现在以下方面:一是焚烧发电处理能力和覆盖率仍有提高空间。目前,我省生41、活垃圾焚烧处理能力占无害化处理总能力的 70.9%,县级行政区划覆盖率为 65.6%,部分市(州)焚烧处理能力仍有较大缺口,现有设施能力不能满足资源化利用需要。二是垃圾分类回收体系有待完善。我省垃圾分类工作推进过程中,垃圾分类方法、分类标识、回收物流通道、居民激励机制等环节尚未统一,终端处理设施尚不完善,长效运营机制尚不健全。三是“邻避效应”时有发生。当前,民众对生活垃圾焚烧发电处理方式的接受程度仍需提高,“邻避效应”时有发生,影响了社会和谐和项目实施。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告13表表 1.3-1 衡阳市生活垃圾焚烧发电规划布局项目衡阳市生活垃圾焚烧发电规划布局项目序号项目名42、称建设地点服务范围建设规模备注处理量(吨/日)装机容量(万千瓦)1衡阳市城市生活垃圾焚烧发电厂工程衡阳县樟木乡塔兴村衡阳市区衡山县衡东县10001.8已投产2衡阳市城市生活垃圾焚烧发电厂扩建工程5001.8已投产3耒阳市生活垃圾焚烧发电厂耒阳市水东江街道东湾村耒阳市12002.5已投产4衡南县生活垃圾焚烧发电厂工程衡南县云集镇河市村、回龙村、杨柳村三村交界处衡南县衡阳市白沙洲工业园雁峰区珠晖区部分区域6001.2已投产5衡阳县生活垃圾焚烧发电厂工程衡阳县衡阳县6001.5在建6祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程祁东县祁东县6001.5近期7常宁市生活垃圾焚烧发电厂工程常宁市常宁市6001.5近期2.43、62.6 是是改善人居环境、建设和谐社会的需要改善人居环境、建设和谐社会的需要随着祁东县社会经济的发展,生活垃圾产量急剧增加。现有垃圾如果不及时进行处理,将严重影响城市的生态环境,危及居民的身心健康,不利于和谐社会的建设。因此,新建祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程,是改善人居环境,建设和谐社会,促进经济发展的迫切需要。目前,祁东县卫生填埋垃圾已封场,不再对生活垃圾进行填埋处理,县城及主要乡镇生活垃圾均分散就近送到邻近县市进行焚烧处理。部分建制镇的生活垃圾难以实现无害化处理,亟待建设生活垃圾焚烧发电设施。2.72.7 是是城市环境卫生提升工程的城市环境卫生提升工程的需要需要当前,世界各国生活垃圾无害44、化处理方式主要包括填埋、堆肥和焚烧。其中,焚烧处理方式具有减量化显著、无害化彻底等优点,已成为生活垃圾处理的主流方式。生活垃圾焚烧发电发展较好的国家,均已建立了较为完善的生活垃圾焚烧祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告14发电技术体系、分类回收体系和政策体系,经济和社会效益较为明显。目前,焚烧处理是我国生活垃圾处理的重要方式,约占无害化处理量的 45%。随着生活垃圾清运量上升和环境承载压力加剧,生活垃圾焚烧发电技术逐渐成为我国生活垃圾处理的主流方式。在国家政策引导下,我国垃圾焚烧发电装机规模已居世界第一,焚烧发电关键技术和核心装备国产化程度大幅提升,技术水平和环保标准不断提高,整体水平基45、本达到国际先进水平。可见,采用垃圾焚烧方式处理祁东县生活垃圾是适应国家加强城乡生活垃圾处理工作的需要。综上所述,本项目建设是十分紧迫和必要的。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告15三、三、生活垃圾概况生活垃圾概况3.13.1 县城垃圾处理现状县城垃圾处理现状3.1.13.1.1 城区垃圾清运处理现状城区垃圾清运处理现状a)城区生活垃圾构成祁东县城区生活垃圾构成主要由居民生活垃圾、街道保洁垃圾、企事业单位垃圾、河道保洁垃圾等组成。生活垃圾主要由易腐有机物的食品垃圾、泥沙、煤渣、塑料、废玻璃和废纸等构成。生活垃圾在城市垃圾中不仅数量占据首位,且成分复杂,其构成受时间和季节影响,变化大且极不46、均匀,街道保洁垃圾来自清扫城市街道和小巷路面,街道垃圾成分与居民生活垃圾相似,但是泥沙、枯枝落叶和食品包装物较多,易腐有机物较少。河道垃圾主要是城区河道内的污泥及漂浮物。b)生活垃圾清运量年度来源地合计平均数(吨/天)乡镇县城乡镇县城县域202127832.5675549.35103381.9176.25206.98283.23202228521.7870745.8799267.6578.14193.82271.962023(1至 4 月)10205.2625126.135331.8685.04209.38294.43c)生活垃圾收集、运输、处理方式现状目前城区未实行垃圾分类收集,回收利用价值47、高且易分离的垃圾一部分由垃圾捡拾人员捡拾,另一部分由居民直接卖给废品收购者。回收的废品主要是金属类、纸类和塑料类包装物等,然后把收集到的废品变卖到私人废品收购点。回收利用价值高的废弃物大部分已在进入城市垃圾清运处理系统之前已被回收利用。垃圾处理方式主要为填埋d)存在的主要问题存在少数市民卫生意识不强,部分街有垃圾随意乱扔现象,影响了市容;垃祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告16圾收运的机械化程度不高,运输路线远,工人劳动强度大;垃圾的资源化利用率不高;没有实行垃圾分类收集,私人废品收购点数目众多,规模庞大,缺乏统一管理,且设施没有达到卫生标准,设施简陋,一般都把收购来的废品露天堆放,严48、重污染周边的环境,影响了城市面貌和城市形象。3.1.23.1.2 农村垃圾收集处理现状农村垃圾收集处理现状目前祁东县针对生活垃圾处理,推行了“四模式”做法:一是分户分散焚烧填埋的模式。其主要特点是由农户将各自产生的垃圾进行分类,能回收利用的就回收利用,不能回收利用的及时焚烧,焚烧后的余灰再进行填埋或是用作肥料,农户垃圾日产日清,自产自销,村公共场所卫生由党员、组长负责清扫保洁;村里无垃圾池、垃圾桶、垃圾箱。二是“户清扫、村收集、镇(乡)清运”模式。国道、省道、县乡干道居民较集中的区域,农户居民每天各自清扫房前屋后垃圾,统一送到由村配置的垃圾桶、垃圾箱内,再由物业公司每天下午统一收集送到县环卫所49、处理;三是“集中焚烧”模式。离县城较远的山区乡镇,主要采取分点建造小型垃圾焚烧炉对垃圾进行集中焚烧的方式处理;四是统一填埋模式。县城和距县城较近的乡镇,垃圾统一收集压缩后直接送到县垃圾中转站,实行统一填埋处理。3.23.2 本项目服务范围本项目服务范围本项目服务范围为祁东县全县行政区域。项目规模为处理生活垃圾及餐厨垃圾 400t/d。3.33.3 生活垃圾产量预测生活垃圾产量预测生活垃圾产量是决策垃圾收集、清运、处置与处理规模、处理方式的基础参数,也是确定焚烧规模的必要条件之一。垃圾产量预测一般是依据主要影响因素为基本条件,分析原因与结果之间的关系,建立数学模型,预测垃圾产生量的未来发展趋势和50、水平。目前行业预测标准是采用回归分析方法。但由于回归分析法需要同一对象的长年代(至少 5 年)的较为准确的垃圾量统计数据,而本项目现阶段统计数据并未扩及全县范围,因此本阶段数据的回归精度不高,不考虑采用回归分析法进行预测。生活垃圾主要是由人产生,因此影响垃圾产生量的最基本祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告17要素是人口数量和人的生活习惯。同时,生活垃圾的人均产量与经济发展水平相关,经济越发达,人均垃圾产量越高。因此,本阶段暂时考虑采用人均指标法预测垃圾量。人均指标法是首先根据经验确定人口指标,然后再与未来的人口相乘从而得到垃圾量的预测值。因此,人均指标法的关键是确定人口指标,再参考已有51、的同等发展水平的地区指标进行预测。3.3.13.3.1 预测年限预测年限本项目的服务年限为 28 年。而垃圾量的变化同时存在增量与减量因素,其中垃圾量的增长主要受国民经济的发展,人民生活水平的提高;而随着居民消费习惯趋于稳定,城市垃圾管理及处理政策的不断完善,垃圾分类的进步,垃圾量又会出现滞长。国内许多典型城市的环卫规划表明,2020 年后垃圾分类将逐渐得到较大范围的推广,2030 年左右基本实现分类,估计 2030 年垃圾量将保持较为稳定的状态。因此,本项目将垃圾量预测至 2030 年。3.3.23.3.2 人口预测人口预测1)统计年鉴常住人口数据祁东县 2019 年国民经济和社会发展统计公52、报,据公安人口年报统计,公安人口年报统计,全县户籍总人口为 1047105 人,性别比为 113.6:100。全年出生人口 9598 人,出生率 9.2;死亡人口 4959 人,死亡率 4.7;人口自然增长率 4.5;出生人口性别比为 112.2:100。祁东县 2020 年国民经济和社会发展统计公报,据公安人口年报统计,公安人口年报统计,全县户籍总人口为 1037666 人,性别比为 113.5:100。全年出生人口 8990 人,出生率 8.7;死亡人口 12038 人,死亡率 11.6;人口自然增长率-2.9;出生人口性别比为 120.8:100。祁东县 2021 年国民经济和社会发展统53、计公报,据公安人口年报统计,全县户籍总人口为 102.48 万人,性别比为 113.9:100。全年出生人口 0.69 万人,出生率 6.7;死亡人口 1.21 万人,死亡率 11.8;人口自然增长率-5.1;出生人口性别比为 113.8:100。祁东县 2022 年国民经济和社会发展统计公报,据公安人口年报统计,全县户籍总人口为 101.39 万人,性别比为 114.2:100。全年出生人口 0.61 万人,出生率 6.0;死亡人口 1.1 万人,死亡率 10.8;人口自然增长率-4.8;出祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告18生人口性别比为 119.7:100。根据湖南统计年鉴和祁54、东县 2021 年国民经济和社会发展统计公报及 祁东县 2022 年国民经济和社会发展统计公报祁东县 2021-2022 年常住人口数据如下:表表 3.33.3-1 1常住人口数据统计表(单位:万人)常住人口数据统计表(单位:万人)年份年份总人口总人口城镇人口城镇人口农村人口农村人口城镇化率城镇化率201896.9740.5656.4141.83%201995.6340.9854.6542.85%202076.6632.144.5641.87%202176.7932.943.8942.84%202276.2533.143.1543.41%2)第七次人口普查数据根据衡阳市第七次全国人口普查公报(55、第一号),截至 2020 年 11 月 1日零时,祁东县总常住人口为 76.69 万人。3)人口规模预测由于 祁东县城总体规划(20212035 年)及 祁东县国土空间规划(20202035 年)尚在编制中,暂未完成,本报告采用统计年鉴和第七次人口普查数据进行预测。根据祁东县近五年常住人口统计情况,祁东县常住人口总数呈现缓慢下降趋势,城镇化率逐步上升。由于统计口径等多方原因,祁东县 2020 年常住人口数量远少于 2019 年,城镇化率相对持平。本次预测以 2022 年常住人口为基数,考虑到生育政策调整等因素,预计祁东县常住人口数量基本稳定在现状水平,城镇化率逐步提高,城镇化率增长率取 20156、82022 年差值为 0.95%。2035 年后基本稳定不再增长。表表 3.3-23.3-2人口规模预测统计表(单位:万人)人口规模预测统计表(单位:万人)年份总人口城镇人口农村人口城镇化率202376.2533.4142.8443.82%202476.2533.7342.5244.24%2025202576.2576.2534.0534.0542.2042.2044.66%44.66%祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告19年份总人口城镇人口农村人口城镇化率202676.2534.3841.8745.08%202776.2534.7041.5545.51%202876.2535.03457、1.2245.94%202976.2535.3640.8946.38%2030203076.2576.2535.7035.7040.5540.5546.82%46.82%203176.2536.0440.2147.26%203276.2536.3839.8747.71%203376.2536.7339.5248.17%203476.2537.0839.1748.62%2035203576.2576.2537.4337.4338.8238.8249.09%49.09%3.3.33.3.3 生活垃圾清运量预测生活垃圾清运量预测1 1)人均垃圾清运量)人均垃圾清运量根据祁东县城市管理执法局出具的 关58、于祁东县生活垃圾收集处理的情况说明(详见附件材料),县城及主要乡镇生活垃圾均分散就近送到邻近的县市进行焚烧处理。部分建制镇的生活垃圾难以实现无害化处理,亟待建设生活垃圾焚烧发电设施。全县生活垃圾运送至县垃圾填埋场量统计情况如下表:表表 3.3-33.3-3全县生活垃圾运送至县垃圾填埋场量统计情况表全县生活垃圾运送至县垃圾填埋场量统计情况表年度年度来源地来源地合计合计平均数(吨平均数(吨/天)天)乡镇乡镇县城县城乡镇乡镇县城县城县域县域202127832.5675549.35103381.9176.25206.98283.23202228521.7870745.8799267.6578.141959、3.82271.962023(1至 4 月)10205.2625126.135331.8685.04209.38294.43其中:2021 年有鸟江镇、过水坪镇、黄土铺镇、石亭子镇、步云桥镇、砖塘镇、城连圩乡、粮市镇等 8 个乡镇未运送至垃圾场处理(黄土铺镇、粮市镇实际运输 1 个月);2022 年有过水坪镇、黄土铺镇、石亭子镇、步云桥镇、砖塘镇、城连圩乡、粮市镇等 7 个乡镇未运送至垃圾场处理(粮市镇实际运输 9 个月);祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告202023 年有粮市镇、过水坪镇、黄土铺镇、石亭子镇、步云桥镇、砖塘镇、太和堂镇、城连圩乡等 8 个乡镇未运送至垃圾场处理。根据60、统计数据,垃圾处理量逐年小幅递增,目前祁东县管辖范围内尚有乡镇村的生活垃圾尚未收集协同处理,此部分生活垃圾初步估计有 5080t/d,祁东县实际垃圾产生量将近 400t/d。2 2)收运率收运率近年来,随着生活垃圾治理的不断推进以及城乡环卫一体化战略的实施,居民环保意识的不断提高,项目投产后生活垃圾收运率将达到 100%。3 3)垃圾预测方法的确定垃圾预测方法的确定对垃圾产生量与特性进行预测是确定焚烧规模的必要条件之一。垃圾产量预测一般是依据主要影响因素为基本条件,分析原因与结果之间的关系,建立数学模型,预测垃圾产生量的未来发展趋势和水平。国家最新标准生活垃圾产生量及预测方法CJ/T106-261、016 中提出的“增长率预测法”和“一元线性回归预测法”是生活垃圾产生量预测的两类必选方法。根据标准要求,进行回归分析需要服务区域内至少 5 年的垃圾量统计数据,但由于目前尚未取得服务区域内的全部数据,因此不具备采用“一元线性回归预测法”的条件,本项目将采用“增长率预测法”进行生活垃圾产生量的预测。4 4)人均垃圾清运量人均垃圾清运量根据祁东县统计数据,垃圾处理量逐年小幅递增,目前祁东县管辖范围内尚有乡镇村的生活垃圾尚未收集协同处理,此部分生活垃圾初步估计有 50100t/d,祁东县实际垃圾产生量将近 400t/d。根据现状垃圾量处理数据,至 2025 年城镇居民生活垃圾清运量按照1.0kg/62、d人计算,考虑到随着居民生活水平的提高,人均垃圾产生量会逐渐增加,同时生活垃圾分类政策实行,生活垃圾中的可回收物会逐渐分离出来,至2030 年城镇居民生活垃圾清运量按照 0.95kg/d人计算,至 2035 年及以后城镇居民生活垃圾清运量按照 0.90kg/d人计算,农村通过分类减量,部分生活垃圾就地处置,结合农村生活污染控制技术规范(HJ574-2010),参考湖南省垃圾治理技术导引湖南省农村地区生活垃圾处理技术导则,至 2025 年农村居民生活垃圾清运量按照 0.2kg/d人计算,考虑到随着居民生活水平的提高,人均垃圾产生量会逐渐增加,同时生活垃圾分类政策实行,生活垃圾中可回收物会祁东县生63、活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告21逐渐分离出来,至2030 年及以后农村居民人均生活垃圾清运量按照 0.3kg/d人计算。5)清运规模预测清运规模预测综合考虑祁东县生活垃圾收运系统工程服务范围人口数量以及人均日清运量及收运率指标等各项因素,按照 生活垃圾转运站技术规范(CJJ/T47-2016)所附公式进行预测,生活垃圾清运量预测公式如下:QC=nq/1000式中 QC服务区垃圾清运量,t/d;n服务区内居住人口数;q服务区内生活垃圾人均日清运量(kg/d人)。根据常住人口数量、垃圾收运率、人均垃圾产量等相关因素分析后,计算得出至 2025 年祁东县生活垃圾收运量为 424.92t/d,至64、 2030 年祁东县生活垃圾收运量为 460.80t/d,至 2035 年及以后祁东县生活垃圾收运量为 453.32t/d。表表 3.3-43.3-4生活垃圾清运规模预测统计表生活垃圾清运规模预测统计表年份年份城镇人口城镇人口(万人)(万人)人均指标人均指标(kg/dkg/d)城镇垃圾城镇垃圾(t/dt/d)农村人口农村人口(万人)(万人)人均指标人均指标(kg/dkg/d)农村垃圾农村垃圾(t/dt/d)总垃圾量总垃圾量(t/dt/d)2025202534.0534.051.001.00340.52340.5242.2042.200.200.2084.4084.40424.92424.92265、02634.380.95326.5741.870.30125.62452.19202734.700.95329.6741.550.30124.64454.31202835.030.95332.8041.220.30123.66456.45202935.360.95335.9640.890.30122.66458.622030203035.7035.700.950.95339.15339.1540.5540.550.300.30121.65121.65460.80460.80203136.040.90324.3540.210.30120.63444.98203236.380.90327.433966、.870.30119.61447.04203336.730.90330.5439.520.30118.57449.11203437.080.90333.6839.170.30117.52451.202035203537.4337.430.900.90336.85336.8538.8238.820.300.30116.47116.47453.32453.323.3.43.3.4 餐厨垃圾清运量预测餐厨垃圾清运量预测餐厨垃圾产生量受社会经济条件、地区差异、居民生活习惯、饮食结构、祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告22季节变化等不同因素影响而有所差别。按照餐厨垃圾处理技术规范(CJJ184-67、2012),根据人口规模预测餐厨垃圾产量。计算公式如下:Mc=Rmk式中:Mc城市或区域餐厨垃圾日产生量,kg/d;R城市或区域常住人口;m人均餐厨垃圾产生量基数,取 0.1kg/人d;k餐厨垃圾产生量修正系数,经济发达城市、旅游业发达城市、沿海城市可取 1.05-1.15;经济发达旅游城市、经济发达沿海城市可取 1.15-1.30;普通城市取 1.00。餐厨垃圾处理项目服务祁东县城镇人口,产生量修正系数 k 值取值 1.00。表表 3.33.3-5 5祁东县餐厨垃圾产量预测表祁东县餐厨垃圾产量预测表年份年份城镇人口(万人)人均指标人均指标(kg/dkg/d)修正系数修正系数 k k餐厨垃圾产68、量餐厨垃圾产量(t/dt/d)2025202534.050.10.11 134.0534.05202634.380.1134.38202734.700.1134.70202835.030.1135.03202935.360.1135.362030203035.700.10.11 135.7035.70203136.040.1136.04203236.380.1136.38203336.730.1136.73203437.080.1137.082035203537.430.10.11 137.4337.43预测餐厨垃圾处理建设规模建议定为 40t/d。本项目餐厨垃圾预处理拟采用“三相分离提油+协69、同焚烧”处理工艺,按照40t/d 计算,三相分离工艺将产生约 18.4t/d 的固渣,此部分固渣送入生活垃圾焚烧炉协同焚烧处置。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告233.3.53.3.5 入炉垃圾规模入炉垃圾规模表表 3.3-63.3-6入厂和入炉垃圾量入厂和入炉垃圾量(t/dt/d)年份年份入厂垃圾量入厂垃圾量入炉垃圾量入炉垃圾量生活垃圾生活垃圾餐厨垃圾餐厨垃圾合计合计生活垃圾生活垃圾餐厨垃圾餐厨垃圾合计合计20252025424.92424.9234.0534.05458.97458.97339.93339.9327.2427.24367.18367.182026452.1934.70、38486.57361.7527.50389.252027454.3134.70489.01363.4527.76391.212028456.4535.03491.49365.1628.03393.192029458.6235.36493.98366.8928.29395.1920302030460.80460.8035.7035.70496.50496.50368.64368.6428.5628.56397.20397.202031444.9836.04481.02355.9928.83384.822032447.0436.38483.42357.6329.11386.742033449.171、136.73485.84359.2929.38388.672034451.2037.08488.28360.9629.66390.6220352035453.32453.3237.4337.43490.74490.74362.65362.6529.9429.94392.59392.593.43.4 垃圾成分垃圾成分热值热值及预测分析及预测分析3.4.13.4.1 垃圾测试数据垃圾测试数据根据 2023 年中国科学院广州能源研究所检测的数据(详见附件 1),祁东县原生生活垃圾湿基低位热值平均值为 7303kJ/kg。垃圾主要成分有塑料、厨余、纸张等。表表 3.43.4-1-1祁东县垃圾成分和热值72、检测结果(均值)祁东县垃圾成分和热值检测结果(均值)序号名称指标单位1垃圾组成分析混合样100.00%2砖瓦陶瓷0.42%3玻璃3.83%4金属0.23%5灰土类0.00%6混合类0.00%祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告24序号名称指标单位7厨余57.78%8纸6.96%9橡塑类18.60%10纺织类4.92%11木竹7.26%12总水分0.00%13可燃物(收到基)40.73%14灰分(收到基)9.04%15水分(收到基)50.23%16合计100.00%收到基高位热值(kJ/kg)91842196kCal/kg收到基低位热值(kJ/kg)73031746kCal/kg说明:本表73、格为说明:本表格为 20232023 年中国科学院广州能源研究所检测的数据(详见附件年中国科学院广州能源研究所检测的数据(详见附件 1 1)中)中三个样品平均数值。三个样品平均数值。3.4.23.4.2 垃圾设计热值垃圾设计热值垃圾设计热值的确定一般需考虑下述因素:(1)垃圾热值随季节波动情况:一年内夏季热值最低,冬季最高,相差350-700kcal/kg。(2)常年垃圾热值波动范围:垃圾处理厂运行期 28 年,根据我国经济增长水平,随着市民生活水平逐步提高,垃圾热值相应增大,沿海经济发达地区的垃圾热值明显高于内地城市,即是例证。(3)垃圾收集运输及垃圾贮存熟化、发酵状况会使垃圾的水分发生变化74、,进而影响其热值。(4)垃圾管理规范化程度,也会影响垃圾有回收价值(例如橡胶、塑料及纸张等)的成份比率进而影响垃圾热值。(5)垃圾设计热值和焚烧炉处理量的匹配情况。本项目入厂生活垃圾原生热值均值为 7303kJ/kg,同时参考湖南省其他生活垃圾焚烧发电项目,本项目垃圾设计热值取值 7300kJ/kg。(6)餐厨垃圾是居民在生活消费过程中形成的生活废物,居民区、饭店、祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告25各种企事业单位的食堂是其集中排放的场所一般在食品加工过程中产生的食物残余,成分主要为淀粉蛋白质、脂肪、菜叶、果皮.碳水化合物含量高,同时还表现出高含盐量(湿基:0.8%一 1.5%)、游75、离态脂肪(干基:20%一 30%)比重大的特点易为微生物利用,含水率高(65%一 95%),热值为 2100kJ/kg-3000kJ/kg左右;本项目餐厨垃圾通过三相分离提油处理工艺后,残余固渣热值约为4400kJ/kg-6250kJ/kg,送入生活垃圾焚烧炉协同焚烧处置。本工程确定垃圾焚烧炉设计垃圾低位热值如下:表表 3.4-23.4-2入炉垃圾热值设计参数入炉垃圾热值设计参数设计参数垃圾低位热值最高:9184kJ/kg(2196kcal/kg)最低:7303kJ/kg(1746kcal/kg)设计点:7300kJ/kg(1745kcal/kg)类似项目设计热值参考:表表 3.43.4-3 76、3类似项目设计热值数据类似项目设计热值数据序号项目名称设计热值 kJ/kg1双峰县生活垃圾焚烧发电项目67002永州东部生活垃圾焚烧发电厂项目69003永州南部生活垃圾焚烧发电项目67004益阳市北部片区生活垃圾焚烧发电厂工程67005益阳市西部片区生活垃圾焚烧发电厂工程67006祁阳市生活垃圾焚烧发电厂工程6700生活垃圾热值受到物理组成的影响,人们熟知的垃圾中,热值较高的是纺织物、塑料、橡胶、纸张、竹木、厨余等,而金属、渣土、陶瓷等基本上没有多少热值。据有关方面的调查,20 世纪 90 年代国内大部分城市的垃圾热值都在5000kJ/kg 以下。进入 21 世纪以来,随着生活习惯、饮食结构、77、经济水平、消费习惯以及燃料结构的变化,垃圾热值不断升高。表表 3.43.4-3 31985198520002000 年中国城市生活垃圾成分(平均值)调查统计结果年中国城市生活垃圾成分(平均值)调查统计结果城市数量/座年份湿基成分(%)水分(%)厨余纸类塑胶织物竹木金属玻璃陶瓷其他祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告26城市数量/座年份湿基成分(%)水分(%)厨余纸类塑胶织物竹木金属玻璃陶瓷其他571985199027.542.020.680.70.540.7867.7668199159.862.852.771.432.10.951.625.033.4141.0672199257.943.78、043.31.711.91.131.7925.93.2840.6867199354.253.583.781.711.831.081.6927.764.3241.6175199455.393.754.161.92.051.161.8925.69440.7169199555.783.564.621.982.581.221.9123.714.6439.0582199657.153.715.061.892.241.282.0722.314.2740.7567199949.176.7210.732.12.841.03321.583.2648.1573200043.66.6411.492.222.871.79、072.3323.146.4247.77注:以上数据摘自中国环境科学院中国城市生活垃圾温室气体排放研究2003.根据上表,我们发现国内垃圾成分的一些变化趋势如下:厨余成分开始滞长,并让位于其他消费品产生的垃圾增长,这主要是经济增长带来居民消费结构变化导致的,消费食品的质量由粗到精,粗粮消耗减少,副食品需求日益增加。纸类、塑料橡胶等增长较快,这跟居民消费讲究购物环境和包装形式相关。织物比例上升。人们消费的纺织品及其他商品使用周期大幅缩短。金属、玻璃比例较低,且有降低趋势,此类垃圾一般由居民自己回收。随着城市气化率快速提高,垃圾中渣土等无机物迅速降低,因此无机物总体呈下降趋势。垃圾含水率增加。但由80、于城市生活垃圾压缩转运的发展,初步估算含水率将出现滞涨。垃圾热值呈现上升趋势。当经济进入稳定期后,则垃圾热值也将稳定。通过对这种变化趋势的分析,可知影响垃圾物理成分的主要因素有:社会经济发展程度对居民生活质量、消费水平的影响;实现城市民用燃料煤改气而导致垃圾物理成分发生较大变化;城市规模与地域的差别等。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告27因此要对未来生活垃圾热值进行预测,除对目前的生活垃圾进行分析检验之外,还要结合城市发展、垃圾收集方式和处理处置技术等多种因素。从城市发展上考虑,祁东县经济发展水平将继续提高,纸类、橡胶塑料及厨余成分未来均会继续保持一定的增长;从垃圾收集方式上,压缩转81、运的推行对于降低原生垃圾的水分有明显效果,在将来的城乡垃圾收运中得到实践;同时随着国家对垃圾分类的强制推进,可回收物如纸类、橡胶塑料及金属、玻璃等将随着分类的进行比例有所下降,而木竹类可燃分的比例则得到提高。综上分析可见,总体上随着祁东县经济和社会的发展,垃圾成分将继续往高可燃分及高热值的趋势发展。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告28四、四、建设地点与建设条件建设地点与建设条件4.14.1 项目厂址项目厂址4.1.14.1.1 选址原则选址原则生活垃圾焚烧厂的选址需遵循以下原则:(1)规划协调依据城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准 生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-201482、)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市总体规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: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;厂址不应受洪水、潮水或内涝的威胁;必须建在该地区时,应有可靠的防洪、排涝措施,其防洪标准应83、符合现行国家标准防洪标准GB50201 的有关规定;厂址与服务区之间应有良好的道路交通条件;厂址选择时,应同时确定灰渣处理与处置的场所;厂址应有满足生产、生活的供水水源和污水排放条件;厂址附近应有必需的电力供应。对于利用垃圾热能发电的垃圾焚烧厂,其电能应易于接入地区电力网。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告294.1.24.1.2 场址比选场址比选(1)预选址方案概述初步拟定分归阳工业园片区、风石堰镇吕家村片区、云鹤工业园片区水泥厂片区四个片区共 15 处场址,场址位置明细表及场址防护范围示意图如下所示。序号序号名名 称称(位位 置置)备备 注注一一归阳工业园片区归阳工业园片区1归阳工84、业园仓头村食品工业园旁2归阳工业园藤塘3归阳工业园曹家台污水处理厂旁4归阳镇幸福村废弃鞭炮厂旁二二风石堰镇吕家村片区风石堰镇吕家村片区5过水坪镇原玻璃厂6灵官镇下烟塘采石场7风石堰镇(油茶基地)8风石堰镇永和村9风石堰镇吕家村原推荐场址10风石堰镇杉坪村原比选场址三云鹤工业园片区云鹤工业园片区11云鹤循环经济产业园瓦岭村四四水泥厂片区水泥厂片区12青铜村13永昌街道同乐村14青凌村(水泥厂附近)15金桥许家村祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告30图图 1.4-11.4-1归阳工业园仓头村场址防护范围示意图归阳工业园仓头村场址防护范围示意图图图 1.4-21.4-2归阳工业园藤塘场址防护85、范围示意图归阳工业园藤塘场址防护范围示意图祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告31图图 1.4-31.4-3归阳工业园曹家台场址防护范围示意图归阳工业园曹家台场址防护范围示意图图图 1.4-41.4-4归阳镇辛福村场址防护范围示意图归阳镇辛福村场址防护范围示意图祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告32图图 1.4-51.4-5过水坪镇原玻璃厂场址防护范围示意图过水坪镇原玻璃厂场址防护范围示意图图图 1.4-61.4-6灵官镇下烟塘(采石场)场址防护范围示意图灵官镇下烟塘(采石场)场址防护范围示意图祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告33图图 1.4-71.4-7风石堰镇(油茶86、基地)场址防护范围示意图风石堰镇(油茶基地)场址防护范围示意图图图 1.4-81.4-8风石堰镇永和村场址防护范围示意图风石堰镇永和村场址防护范围示意图祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告34图图 1.4-91.4-9风石堰镇吕家村场址防护范围示意图风石堰镇吕家村场址防护范围示意图图图 1.4-101.4-10风石堰镇杉坪场址防护范围示意图风石堰镇杉坪场址防护范围示意图祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告35图图 1.4-111.4-11云鹤循环经济产业园瓦岭村场址防护范围示意图云鹤循环经济产业园瓦岭村场址防护范围示意图图图 1.4-121.4-12青铜村选址场址防护范围示意图青铜87、村选址场址防护范围示意图祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告36图图 1.4-131.4-13永昌同乐村场址防护范围示意图永昌同乐村场址防护范围示意图图图 1.4-141.4-14青凌村场址防护范围示意图青凌村场址防护范围示意图祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告37图图 1.4-151.4-15金桥许家村场址防护范围示意图金桥许家村场址防护范围示意图祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告38(2)预选址方案比较序号序号场址场址位置位置地形影响地形影响征地拆迁征地拆迁周边交周边交通通水水、电电、气配套气配套社会风社会风险险夏季主夏季主导风向导风向上风向上风向运输距运输距离离投投88、资资运营运营成本成本敏感度敏感度生态生态红线红线优缺点优缺点拟推荐拟推荐排序排序名次名次11-1归阳工业园仓头村归阳工业园、张家岭路两侧可就地考虑应急填埋场(含飞灰)属园区规划区,易征地,防护范围内基本无拆迁路网已基本建成有配套的水、电、气附近有糖果厂等食品厂有适当影响食品加工园相对老吕家村,针对县城约远10 公里4.0亿元较低估计居民敏感度较高对面为食品加工园符合鼓励垃圾发电厂入园区的政策,可配套做成静脉循环园区,同时考虑“热电三联供”满足用地要求7 个星,但有食品厂21-2归阳工业园藤塘归阳工业园,靠近高速 S71可就地考虑应急填埋场(含飞灰)属园区规划区,易征地,防护范围内基本无拆迁(289、 户)路网已基本建成有配套的水、电、气附近有少量居民点(2户)附近有少量居民点(2户)相对老吕家村,针对县城约远10 公里4.1亿元较高估计民敏感度高无符合鼓励垃圾发电厂入园区的政策,可配套做成静脉循环园区,同时考虑“热电三联供”满足用地要求6 个星332-1归阳工业园曹家台归阳工业园、污水处理厂旁可就地考虑应急填埋场(含飞灰)属园区规划区,易征地,防护范围内基本无拆迁路网已基本建成有配套的水、电、气附近有安置居民区附近有安置居民区,有适当影响相对老吕家村,针对县城约远10 公里4.0亿元较低有安置区,估计居民敏感度较高旁边规划5 万吨油品仓储用地符合鼓励垃圾发电厂入园区的政策,可配套做成静脉90、循环园区,同时考虑“热电三联供”,不满足用地要求6 个星,不满足用地要求43-1归阳镇幸归阳镇、废弃鞭可就地考虑应急填埋场(含防护范围内有居民拆迁,大从S317新修道无配套的水、电、气防护外的居民主观因下风向有居民,有相对老吕家村,针4.5亿元较高防护外有居民,估用地为基本农有居民的敏感因素,不满足用地要求2 个星,不满足用祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告39序号序号场址场址位置位置地形影响地形影响征地拆迁征地拆迁周边交周边交通通水水、电电、气配套气配套社会风社会风险险夏季主夏季主导风向导风向上风向上风向运输距运输距离离投投资资运营运营成本成本敏感度敏感度生态生态红线红线优缺点优缺点91、拟推荐拟推荐排序排序名次名次福村炮厂旁飞灰)量为基本农田路素认为有影响影响对县城约远 6公里计群众反应强烈田地要求54-1过水坪镇原玻璃厂原玻璃厂可就地考虑应急填埋场(含飞灰)离镇区不远,拆迁量较大,有基本农田从S317新修道路无配套的水、电、气防护外的居民主观因素认为有影响下风向有居民,有影响运距适中4.5亿元适中防护外有居民,估计群众反应强烈用地为基本农田不满足用地要求4 个星,不满足用地要求65-1灵官镇下烟塘涉及福星、禄桥、群利三村基本无飞灰场,要在附近再找,或送衡南处理场防护范围内有居民拆迁,大量为基本农田。靠近S317,新修改道路短无配套的水、电、气防护外的居民主观因素认为有影响下92、风向有居民,有影响运距适中4.4亿元适中估计群众反应强烈用地为基本农田石场还在生产,不满足用地要求4 个星,不满足用地要求76-1风石堰镇油茶基地风石堰永和村下方,大部分地为白地市镇可就地考虑应急填埋场(含飞灰)少量拆迁,农业综合开发用地进场道路远无配套的水、电、气防护外的居民主观因素认为有影响有适当影响距离适中4.9亿较高油茶需补偿,防护外有居民,估计群众反应强烈农业综合开发用地油茶基地,不满足用地要求3 个星,不满足用地要求86-2风石堰永风石堰永和村可就地考虑应急填埋场(含少量拆迁,农业综合开发进场道路较远无配套的水、电、气防护外的居民主观因有适当影响距离适中4.8亿较高防护外有居民,估93、农业综合开发不满足用地要求3 个星,不满足用祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告40序号序号场址场址位置位置地形影响地形影响征地拆迁征地拆迁周边交周边交通通水水、电电、气配套气配套社会风社会风险险夏季主夏季主导风向导风向上风向上风向运输距运输距离离投投资资运营运营成本成本敏感度敏感度生态生态红线红线优缺点优缺点拟推荐拟推荐排序排序名次名次和村飞灰)用地素认为有影响计群众反应强用地地要求97-1风石堰老吕家村风石堰老吕家村无飞灰场,要附近再找(永和村),或送衡南处理场基本无拆迁,满足用地要求进场道路需跨铁路,距离较近有适中的配套的电力、水源条件防护外的居民主观因素认为有影响基本无影响距离适94、中4.5亿适中现群众主观因素反应强烈无位于全县中心,前期工作基本完成,符合用地,7 个星2108-1风石堰老杉铺村三面环山,多为林地可就地考虑应急填埋场(含飞灰)少量拆迁,生态经济林地,有地下水进场道路较远无配套的电、水、气防护外的居民主观因素认为有影响基本无影响距离适中4.6亿适中现群众主观因素反应强烈无场内有水井,通过现场目测,该场址地下水源丰富,不符合用地4 个星,不满足用地119-1云鹤循环经济产业园瓦岭村云鹤循环经济产业园瓦岭村可就地考虑应急填埋场(含飞灰)无拆迁,生农用地为主,满足用地要求进场距离较近有配套的电力条件,需考虑水源条件防护外的居民主观因素认为有影响县城近,有适当影响相95、对老吕家村,针对县城近2.94 亿适中防护外有居民,估计群众反应强无前期工作基本完成,符合用地,8 个星11210-1青铜村衡祁快速旁青铜村可就地考虑应急填埋场(含飞灰)炉渣综合利用有拆迁,土地征用进厂道路交通便利有配套的电力条件,需考虑水源条件在城区的主风向的上风向县城近,影响较大运输距离近4.1亿适中防护外有居民,估计群众反应强田运输距离较近,交通便利,土地征用但位于城区主风向的上风口,不符合县城规划,没有水6 个星,不符合县城规划,没有水源祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告41序号序号场址场址位置位置地形影响地形影响征地拆迁征地拆迁周边交周边交通通水水、电电、气配套气配套社会风社96、会风险险夏季主夏季主导风向导风向上风向上风向运输距运输距离离投投资资运营运营成本成本敏感度敏感度生态生态红线红线优缺点优缺点拟推荐拟推荐排序排序名次名次源1311-1南方水泥厂斜对面S317西边的同乐村可就地考虑应急填埋场(含飞灰)炉渣综合利用有拆迁需重新征地需修进厂道路约为0.5 公里无配套的电、水、气防护外的居民主观因素认为有影响基本无影响距离适中4.2亿适中防护外有居民,估计群众反应强林地交通便利运,运输距离适中不占用基本农田,进厂道路修建方便,不符合县城规划,没有水源7 颗星满足用地,不符合县城规划,没有水源1412-1南方水泥厂后青凌村可就地考虑应急填埋场(含飞灰)炉渣综合利用无拆迁97、需重新征地需修进厂道路约为1.5 公里无配套的电、水、气防护外的居民主观因素认为有影响基本无影响距离适中4.3亿适中防护外有居民,估计群众反应强荒地无拆迁属于荒地,运输距离适中,但进厂道路工程量较大,不符合县城规划,没有水源7 颗星满足用地,不符合县城规划,没有水源1513-1许家村金桥许家村可就地考虑应急填埋场(含飞灰)炉渣综合利用有拆迁需重新征地无无防护外的居民主观因素认为有影响基本无影响距离适中4.3亿适中防护外有居民,估计群众反应强可能有基本农田没有水源5 颗星4祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告42(3)方案比选本项目拟建祁东县垃圾焚烧发电厂一座。根据项目选址的控制因素和选址98、原则,以及上述的预选方案比较,结合实地踏勘与地方有关部门的意见,最终确定形成了两个拟选场址方案。厂址一:云鹤循环经济产业园厂址二:风石堰镇吕家村图图 1.4-11.4-1比选厂址位置示意图比选厂址位置示意图祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告43图图 1.4-21.4-2厂址一卫星示意图厂址一卫星示意图图图 1.4-31.4-3 厂址二卫星示意图厂址二卫星示意图1 1占地情况对比占地情况对比场址一占地规模 4.5516 公顷,全部为农用地 4.5516 公顷(不涉及耕地和永久基本农田)。场址二占地规模 4.7859 公顷,现状有农用地 4.3281 公顷(涉及耕地 1.7756祁东县生活99、垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告44公顷,不涉及永久基本农田),建设用地 0.0887 公顷,未利用地 0.3691 公顷。两场址均涉及耕地,但场址一未涉及永久基本农田,场址二涉及永久基本农田 1.1226 公顷;且在占地规模上场址一较场址二占地规模小 1.2624 公顷。因此,在占地情况方面场址一更具优势。表表 1.4-11.4-1选址占地情况比较表选址占地情况比较表单位单位:公顷公顷序号序号项目项目单位单位场址一场址一场址二场址二1占地情况用地规模公顷4.55164.78592耕地公顷-1.77563永久基本农田公顷-推荐方案-图图 1.4-11.4-1比选方案占地情况图比选方案占地情况图100、2 2规划符合性规划符合性土地利用总体规划土地利用总体规划:场址一符合规划面积 4.5516 公顷,涉及耕地 0.0098公顷,不涉及永久基本农田:方案二符合规划面积 4.7859 公顷,涉及耕地 1.6258公顷,不涉及永久基本农田。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告45祁东县国土空间总体规划祁东县国土空间总体规划(2021-20352021-2035):):场址一距县中心(县人民政府)约 10 公里,场址二距县中心(县人民政府)约 13 公里。场址一较场址二离县中心较近,且场址一在云鹤片区辐射范围内,与祁东县国土空间总体规划(2021-2035)中规划的云鹤片区主导功能(绿色能源供101、应、固废无害化处理、污水处理、垃圾焚烧发电)无冲突。因此,场址一符合规划性条件更佳因此,场址一符合规划性条件更佳。图图 1.41.4-2 2 场址方案涉及国土空间总体规划示意图场址方案涉及国土空间总体规划示意图3 3交通运输条件交通运输条件两场址方案都需新修进场道路,但场址一进场距离较近,场址二进场距离远且需跨越铁路,因此,场址一在交通运输条件方面更佳。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告46图图 1.4-1.4-3 3比选场址周边交通情况示意图比选场址周边交通情况示意图4 4地形地貌条件地形地貌条件场区地貌类型属低山丘陵地区,场址内地势总体较平缓开阔。两方案场址区域内工程地质条件稳定,102、均未发现大规模崩塌、滑坡、泥石流地面沉降等不良地质作用。且场址内未压覆具有工业价值的重要矿床亦未发现重大文物古迹。根据生活垃圾焚烧处理工程技术规范(CJJ90-2009)和生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准(建标 142-2010)的要求,场址一可满足飞灰就近填埋:场址二飞灰需再找(永和村),或送衡南处理场。两方案地形地貌条件相似,但场址一可就地考虑飞灰填埋场。因此,场址一的选择更优。5 5周边基础设施配套情况周边基础设施配套情况厂址所在区域为云鹤产业园规划区域,周边市政给、排水管网暂未建设。生产用水取水水源为红旗水库,距厂址约 4.20km,污废水经厂内处理达标后可回用;云鹤循环经济产业园规划103、配套的云鹤变电站暂未建设,拟从 110kV 洪桥变电站(距厂址约 6km)设专线向本项目提供 10kV 电网线路,本项目输出电能拟以10kV 电压并入 110kV 洪桥变电站电网系统。场址二供水水源为地表水,取水水源约 3km,可自流,污废水经厂内处理达标后可回用;供电可从白地市变电站220kV 接入,距离约 3 公路。因此,两场址在周边基础配套设施情况差异不大。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告476 6主导风向情况主导风向情况两场址均在常年主导风向的下风向,对城镇居民影响不大,且距离县中心的距离相当。因此,两场址在主导风向情况基本无差异。7 7环境敏感度环境敏感度场址一内基本无拆迁104、,防护外的居民主观因素认为有影响,但可接受;场址二内有拆迁量,所在地防护范围内有 8 户拆迁。因此,场址一在环境敏感度情况上更具优势。8 8与生态保护红线情况与生态保护红线情况图图 1.4-41.4-4比选方案与生态保护红线位置关系示意图比选方案与生态保护红线位置关系示意图两方案均不涉及生态保护红线。因此,两方案场址在与生态保护红线核实方面差异不大。9 9小结小结经分析论证场址一占地规模较小,符合规划性强,交通运输条件良好,场址周边环境较为宽松,地形地质条件较好,外部制约条件较少综合考量,推荐场址一为最优选址。两个厂址的主要优缺点如下:祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告48表表 1.4105、-11.4-1 厂址优缺点对比表厂址优缺点对比表序号指标场址一(云鹤循环经济产业园)场址二(风石堰镇吕家村)1占地情况用地面积:4.5516 公顷不涉及耕地和永久基本农田用地面积:4.7859 公顷,涉及耕地 1.7756 公顷,不涉及永久基本农田2与规划符合性不符合土地利用总体规划与空间总体规划无冲突不符合土地利用总体规划与空间总体规划无冲突3交通运输条件周边交通便利,进场距离近需新修进站道路进场距离远,需穿越铁路需新修进站道路4地形地貌条件工程地质条件良好地形条件较好,飞灰可就近填埋工程地质条件良好地形条件稍差,飞灰需外运处理5工程规模情况无挖填方工程无挖填方工程6周边基础设施配套配套较完106、善配套较完善7主导风向情况影响不大影响不大8环境敏感度情况无拆迁量,防护距离外居民可接受有拆迁,防护距离外居民可能有反对9与生态保护红线情况不涉及生态保护红线不涉及生态保护红线10运输距离距离县城近,运输距离近距离适中11运营成本相对低适中12未来收益可与云鹤循环园区需供热的企业配套无下游配套企业比选结果推荐推荐不推荐4.1.34.1.3 推荐厂址推荐厂址通过踏勘论证,认为项目选址方案符合供地政策和保护耕地、节约集约用地的要求,用地选址较为合理,不占用永久基本农田,不涉及生态保护红线和自然保护地,项目选址(云鹤循环经济产业片区)为众多比选方案中最优选址方案经上述分析论证,场址一占地规模较小,符107、合规划性强,交通运输条件良好,场址周边环境较为宽松,地形地质条件较好,外部制约条件较少,符合地方政府及群众的利益,更有助于促进祁东县社会经济的发展和区域资源的开发与利用。综上所述,本次项目推荐“场址一”为最优方案,总用地规模为 4.5516 公顷。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告494.24.2 建设条件建设条件4.2.14.2.1 基本情况基本情况祁东县位于湖南省衡邵盆地西南边缘,湘江中游北岸,东接衡南县、常宁市,南连永州市祁阳县、冷水滩区,西邻东安县、邵阳市邵阳县,北抵邵东县、衡阳县。介于东经 11132161122010,北纬 2628127434之间,总面积 1872 平方千108、米。截至 2020 年 6 月,祁东县下辖 4 个街道、17 个镇、3 个乡。共 368 个行政村(社区居委会)。根据第七次人口普查数据,截至2020 年 11 月 1 日零时,祁东县常住人口为 766920 人。祁东县,因县城在祁山之东而得名。古为扬越之地,春秋时属楚国。祁东境内祁剧为全国优秀剧种之一。明朝重臣宁良、陈荐,清廷尚书陈大受,红军将领王如痴,革命志士曹炎,画家管锄非等都孕育于此。当前有祁东籍将军 14 人,两院院士 2 人,省部级领导 7 人,司级领导 78 人,处级领导 1300 多人。湘桂铁路、娄底衡阳高速公路、泉州南宁高速公路、祁永高速穿过祁东境内,另有祁东港归阳港区。祁东109、县是“中国黄花之乡”“将军之乡”“黑色金属之乡”“中国曲艺之乡”“省级文明县城”“全省城乡环境卫生十佳县”。2018年 4 月 23 日,湖南省政府批准祁东县退出贫困县序列。2020 年,全年实现地区生产总值(GDP)359.07 亿元,按可比价格计算,增长 5.0%。图图 4.2-4.2-1 1祁东县区域位置图祁东县区域位置图祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告504.2.24.2.2 自然条件自然条件a)地形地貌祁东西北多山,南缘中段突起,地势自西北向东南逐渐倾斜。西北山地呈镰刀形环绕,最高山峰腾云岭海拔 1044 米,东部粮市乡枫冲河村民组附近最低处海拔 54.8 米,地势高差 9110、89.2 米,平均坡降 1.25%,中部从枫树山乡到白地市镇和风石堰镇一带有一抬升地段,成为境内祁水、白河东西两水系的自然分水岭。南带是熊罴岭,石榴仙中山带,为祁山余脉,山势呈西北和东南走向,海拔 200733 米,其势较陡峻,切割强烈,东部是丘岗带,为衡阳盆地边缘,全县地貌分平原、岗地、丘陵、山地四大类型,包括 10 个亚类,平原占 20.46%,岗地占31.82%,丘陵占 12.61%,山地占 28.93%,水面占 6.18%。b)气候条件祁东气候温和,具有四季分明,作物生长期长,热量较足而不稳定,雨量充沛而季节分配不均等特点。年平均气温 17.9,降水量 1232.9 毫米,日照率 36111、%,有霜日 16 天。c)水文祁东县属湘江流域。境内有湘江一级支流 6 条,长达 278km,二级支流 17条,长达 407.4km,三级支流 23 条,长达 237.9km,四级支流 2 条,长 24.3km。此外,河长小于 5km 或控制流域面积不足 10k 的小溪沟有 210 条,长 513km。全县河网平均密度每平方公里 0.77km,境内水系可分祁水水系和白河水系,二水系以白地市的花屋、毛坪、七宝山一带的抬升地段为分水岭,祁水居西,白河居东。白河的最长支流是清江,汇合前又自成水系。白河与清江是以断岭冲至双桥一带的山丘脊岭为界,白河居东,清江居南。4.2.34.2.3 区位条件区位条件112、项目位于祁东县云鹤循环经济产业园瓦岭村,距离祁东县中心(县人民政府)约 10 公里。项目区处于祁东县常年主导风向的下风向,对主城区影响相对较小且与主城区距离适中,垃圾运距相对较短。项目址周边生态环境较好,大气环境容量尚有一定余量。规划选址区环保卫生防护距离内基本无需拆迁,社会不稳定风险较小。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告51图图 4.2-24.2-2项目区域最新遥感影像图项目区域最新遥感影像图4.2.44.2.4 运输条件运输条件拟选厂址位于经济开发区云鹤循环经济产业片区,靠近衡祁连接线(圣云大道),距离祁东县政府约 10km,交通运输便利,建成后以公路运输作为物料运输途径。4.2113、.54.2.5 水源水源与排水与排水厂址所在区域为云鹤产业园规划区域,园区现正在建设给水管网,主管为DN400,本项目沿进场道路,从市政主管网上接入一根 DN100 的生活(生产补水)管,水量、水压均能满足本项目需求。生产用水取水水源为红旗水库,取水口为红旗水库大坝右侧,具体坐标为E=11288.42,N=264724.44,距厂址约 4.20km。根据水资源论证报告红旗水库能采用自流供水至本项目,同时还可以以园区市政管网给水作为第二生产用水水源进行保障。从水库引生产用水,采用 2 根DN150 的球墨铸铁管,自流至本项目,采用顶管施工技术下穿国道,从现有涵洞过铁路,没有额外增加费用,管道长度114、约 6.3km。原水进入厂区经计量后,进入沉砂池进行沉砂处理,再进入集混凝反应、沉淀、过滤于一体的一体化全自动净祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告52水器处理后,进入工业及消防水池,供应厂内生产、消防用水。本工程从市政给水管网接入一路自来水作为备用水源,并保证生活用水。场区生产污水和生活污水经处理后回用,零排放。生产用水管道路径生产用水管道路径4.2.64.2.6 电力条件电力条件云鹤循环经济产业园规划配套的云鹤变电站暂未建设,拟从 110kV 洪桥变电站(距厂址约 6km)设专线向本项目提供 10kV 电网线路,本项目输出电能拟以10kV 电压并入 110kV 洪桥变电站 10kV 115、电网系统。4.2.74.2.7 储灰渣场储灰渣场本项目炉渣有较好的综合利用条件,主要用途为生产建筑材料、道路方砖及道路混凝土等。飞灰需采用水泥加螯合剂固化干燥成形,经检验合格后送至填埋场专区填埋处置。最终灰渣处置方案由批准的环境影响评价报告为准。4.2.84.2.8 通信通信厂区附近有移动,联通,电信的移动通讯基站,信号较好。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告534.2.94.2.9 防洪防洪本项目装机容量为 10MW,根据防洪标准(GB50201-2014),厂区防洪标准为 50 年一遇设防。祁东县五十年一遇洪水位:Z2%80.12m,本厂区场地设计标高约为 115.8m,满足 50116、 年一遇设防防洪标准。为了防止内满,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。截洪沟沿着征地红线设置,将场外汇水引流至下游水体,厂区围墙设置在截洪沟内侧。4.2.104.2.10土石方平衡土石方平衡拟建场地原始地貌属丘陵地区,地势整体呈中部高,东西低。场内地面标高为 108.23133 米,场内设计标高约为 115.8 米,因此需设置边坡与周边场地实现顺接,本项目最大填方高度为 5.77 米,最大挖方高度为 19 米,填方工程量为6.87 万立方米,挖方边坡工程量为 6.26 万立方米。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告54五、五、项目建设规模与建设内容项目建设规模117、与建设内容5.15.1 项目建设规模项目建设规模本项目建设规模确定立足于祁东县城乡生活垃圾无害化处理需求,同时综合考虑远期生活垃圾增长空间、各乡镇收运系统建设情况、垃圾分类的有序开展、农村垃圾就地减量消纳等因素,综合确定本工程建设规模为 400t/d,20252035 年入厂和入炉垃圾量如下表所示。表表 5.1-65.1-6入厂和入炉垃圾量入厂和入炉垃圾量(t/dt/d)年份年份入厂垃圾量入厂垃圾量入炉垃圾量入炉垃圾量生活垃圾生活垃圾餐厨垃圾餐厨垃圾合计合计生活垃圾生活垃圾餐厨垃圾餐厨垃圾合计合计20252025424.92424.9234.0534.05458.97458.97339.933118、39.9327.2427.24367.18367.182026452.1934.38486.57361.7527.50389.252027454.3134.70489.01363.4527.76391.212028456.4535.03491.49365.1628.03393.192029458.6235.36493.98366.8928.29395.1920302030460.80460.8035.7035.70496.50496.50368.64368.6428.5628.56397.20397.202031444.9836.04481.02355.9928.83384.822032447119、.0436.38483.42357.6329.11386.742033449.1136.73485.84359.2929.38388.672034451.2037.08488.28360.9629.66390.6220352035453.32453.3237.4337.43490.74490.74362.65362.6529.9429.94392.59392.595.25.2 主要建设内容主要建设内容工程主要建(构)筑物包括:主厂房(焚烧炉区、垃圾贮坑、垃圾接收大厅、汽轮发电厂房、中央控制大楼、变压器及配电室、灰渣处理及废铁分选间、餐厨垃圾预处理系统)、烟囱、循环水泵站、循环冷却水塔及水池、生120、活生产辅助用房、渗沥液处理站、飞灰填埋场、场区地下管网、道路及其他辅助配套设施。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告55六、六、工艺方案论证工艺方案论证6.16.1 垃圾处理方法的选择垃圾处理方法的选择6.1.16.1.1 我国城市生活垃圾的特点我国城市生活垃圾的特点我国是一个发展中的国家,一般城市垃圾成份归纳起来大致有如下一些特点:a)无机物物质含量高,可燃物质含量低。b)有机类物质中,纸张塑料等高热值物质少,垃圾热值较低。c)有机类物质中,厨余类物质是生活垃圾的主体,因此可燃垃圾含水量高。d)由于中国目前大部分城市采用垃圾混合收集方法,所以垃圾成分复杂。然而,经过十几年的改革开放,经121、济与城市建设高速发展,社会经济结构人民生活水平发生了极大变化,尤其随着城市煤气化的普及,城市生活垃圾分类的逐步推进,城市生活垃圾发生了质的变化。具体表现为:无机物降低,有机物提高;分类化趋势逐渐加强。在祁东,随着垃圾收集的逐步分类化以及厨余垃圾的逐步单独处理,垃圾的成份将趋向简单化,同时热值将有较大幅度的提高。6.1.26.1.2 垃圾处理方法分类垃圾处理方法分类垃圾处理的技术有很多,大体上可以分为四类:a)垃圾分选和预处理技术,即采用重力分选、磁力分选和风力分选等技术手段对垃圾进行机械化分选,并对分选出的物料进行破碎、造粒或打包压缩等简单处理。b)热转化技术,包括垃圾焚烧技术、垃圾热解技术、122、垃圾气化技术和制作垃圾衍生燃料技术等。垃圾焚烧、气化是利用垃圾自身的高热值在外部条件满足时燃烧,是一个放热过程;而垃圾热解和制作 RDF 是通过外部热源对物料加热,物料发生化学反应而分解的过程,是吸热过程。c)生化处理技术,包括好氧堆肥技术、厌氧消化技术等,均是利用微生物来降解垃圾中的有机物成分。d)回收利用技术,即对从垃圾中分离出来的金属、纸张、塑料、玻璃等可祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告56回收成分进行再加工、再循环和再利用。国内外城市生活垃圾处理方法很多,主要有卫生填埋、堆肥、焚烧、分类回收及综合处理等,简单介绍如下:a)卫生填埋卫生填埋是从传统简易填埋发展起来的一种最终垃圾123、处置技术,是根据生活垃圾自然降解机理和对生态环境影响特性,采取有效的工程措施和严格的管理手段,控制垃圾不对周围环境造成污染的综合性科学工程技术方法。首先需要科学的选址和科学合理的规划设计,其次是要按严格的作业规范运作管理,最后封场后仍要维护和监测,直至填埋场所释放出来的气体和渗沥液达到排放标准,不对周围环境造成污染为止。垃圾卫生填埋场根据所在的地形不同,可分为四种类型:平地型填埋场、山谷型填埋场、坡地型填埋场和滩涂型填埋场。这四种填埋场各具特点,选择时主要根据当地的实际情况确定。卫生填埋处置垃圾的优点是:建设投资较省,运营成本较低,技术成熟,作业简单;对处理对象的要求较低。卫生填埋处置垃圾的主124、要缺点是:占用大量土地,远离城市市区,垃圾运距较远,导致相应的运输费用较高。在我国,许多城市近郊区越来越难找到合适的大面积土地用于填埋处置垃圾,因而填埋场距离城市中心越来越远,从而也造成了垃圾运费的增加。对垃圾进行全量填埋时,由于垃圾中有机物较多,垃圾降解过程中散发大量的恶臭,且产生的垃圾渗沥液成分复杂,给填埋场的运营和管理带来诸多麻烦,二次污染比较难以控制。垃圾全量填埋也使部分可回收物直接埋于地下,造成了资源的浪费。基于这些原因,国外许多国家颁布了填埋禁令,禁止将原生垃圾直接填埋,必须进行适当的处理和利用后,到垃圾中有机成分不超过 5%时才能进行填埋处置。我国由于历史的、社会的、经济的、技术125、的诸多方面的原因,目前垃圾卫生填埋还是处理垃圾的主要方式,许多城市也是对垃圾进行全量填埋处置,但是国家的政策积极鼓励对垃圾进行资源化处理。b)堆肥堆肥技术是在有控制条件下,利用微生物对垃圾中的有机物进行生物化学分解,使其变成一种具有良好稳定性的腐殖土状物质的全部过程。现代堆肥基本都祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告57采用好氧工艺,它具有分解物质彻底、堆置周期短、臭味小、易于进行机械化作业等优点。好氧堆肥过程放热而使堆体达到高温,高温阶段持续时间长,利于垃圾无害化处理。堆肥作为城市生活垃圾处理手段之一,就是把生活垃圾中可生物降解的有机物部分进行生物降解,并使之稳定化、无害化和安全使用于126、土地。城市生活垃圾中可堆肥物主要是厨余垃圾以及落叶等植物类有机物垃圾,国外用于堆肥的垃圾主要是分类后的有机垃圾、庭院园林垃圾等可易腐物质,只有很少数国家用混合垃圾进行堆肥。堆肥是实现垃圾处置资源化的途径之一。现代堆肥技术是从上20 世纪 30 年代开始发展的,已经形成了各种的工艺系统和成套设备。堆肥处理的优点是:能有效的实现垃圾的资源化、减量化和无害化;能有效的使垃圾中的有机物稳定下来,得到堆肥产品(一种土壤改良剂,而非肥料);建设投资较省,运营成本较高,设施占地相对不是很大,可选址在城市近郊区。堆肥处理的缺点是:垃圾堆肥产品很多时候销路较少;处理过程中的恶臭难以控制;我国垃圾大多是混合收集,127、没有分类,前处理过程复杂,分类不彻底,堆肥产品的质量不过关。由于成本、质量、周围农业情况等条件限制,市场还是较难打开。虽然已开发了一些高效垃圾肥料制造的新工艺,但要商品化、大型化仍需要一段时间的探索。同时,垃圾中除能发酵的有机成分外,还有约 30%左右的筛上物(不能进行发酵的成分)仍需做填埋或焚烧处理。正是有机堆肥处理的致命缺点,垃圾堆肥处理在我国发展空间较小。c)焚烧垃圾焚烧处理已有一百多年历史,但出现有控制的焚烧(烟气处理,余热利用等)只是近几十年的事。它与填埋处理相比,具有占地小、场地选择易、处理时间短、减量化显著(减重一般达 80%,减容一般达 90%)、无害化较彻底以及可回收垃圾焚烧128、余热等优点,在发达国家得到越来越广泛应用。垃圾焚烧方式因其显著优点而在欧洲及日本、韩国、台湾、新加坡等经济较发达国家和地区得到广泛的应用。日本目前已有 90%以上的垃圾采用焚烧法处理,垃圾焚烧厂达 1000 多座,瑞士垃圾焚烧的比例高达 80%,新加坡甚至达到100%。台湾大部分垃圾采用焚烧处理,垃圾焚烧厂超过 20 座。根据我国垃圾处理“资源化、减量化、无害化”的政策,垃圾焚烧是一种可取的城市垃圾处理方祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告58式。根据全国“十五”期间已建及在建生活垃圾焚烧厂统计,建成和在建的垃圾焚烧发电厂已有百余座。其中,广州、深圳、上海、北京等大城市已建成或正在建设 129、2000 吨以上生活垃圾焚烧发电厂,各项环保指标均能够达到国家排放标准。产生了可观的环境效益、社会效益和经济效益。焚烧处理的优点是:设施占地较小,可选址在城市近郊区;垃圾减量化效果明显;焚烧余热可以发电,获得一定的收益。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:使垃圾体积减小 80%90%;重量减少 70%以上。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,焚烧过程采用 DCS 控制,可保证燃烧过程处于最佳工况,所以二次污染少。5)综合效130、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。焚烧处理的缺点是:建设投资较高,运营成本较高,技术含量较高,对运营操作者要求较高。此外,焚烧处理技术的应用受垃圾热值的影响较大,低热值的垃圾难以采用该种技术。首先要垃圾热值达到一定的水平,热值大于 3347kJ/kg 的垃圾才能焚烧,此时仍需添加辅助燃料方可维持稳定燃烧,因此,处理垃圾的费用较高,不经济。当垃圾热值大于 4187kJ/kg 时,才有可能不加辅助燃料,使垃圾在高温下燃烧。d)综合处理综合处理即采用两种或两种以上的方式对垃圾进行处理和处置,如采用“堆肥填埋”,或“焚烧填埋”,或“焚烧堆肥填埋”的131、处理路线。城市生活垃圾的大量产生需要规模化的无害化处理。采用何种方式妥善处理垃圾,控制污染,是各座城市面临的一个重大课题。鉴于我国城市的生活垃圾量大而且组成复杂,不同生活条件的居民区、公共场所所产生的垃圾组成有很大差别,因此不可能采用单一的处理方法来解决一个城市的全部垃圾问题,而必须根据各地垃圾组成、地理条件、市政建设规划、经济条件及市场需求进行分析,结祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告59合城市建设的整体规划,建立一个综合性的城市垃圾处理系统。6.1.36.1.3 垃圾处理方式比较垃圾处理方式比较随着社会环保意识和人民生活水平的提高,探索适合于我国国情的垃圾处理工艺,已成为科技工作者132、当务之急的课题。经过多年实践,证实了以下结论:a)堆肥:由于成本、质量、周围农业情况等条件限制,市场还是较难打开。虽然已开发了一些高效垃圾肥料制造的新工艺,但要商品化、大型化仍需要一段时间的探索。同时,垃圾中除能发酵的有机成分外,还有约 30%左右的筛上物(不能进行发酵的成分)仍需做填埋或焚烧处理。b)卫生填埋:占地面积大,选址比较困难,无害化、减容化的程度较低,存在着二次污染的潜在威胁。加之,垃圾中所含的能源(如沼气等)利用率不高。由于大部分填埋场远离市区,管网敷设成本高,沼气热值不高,产量少,多数没有回收利用,采取对空燃放。少数大型填埋场采用燃气轮机发电技术回收能源,如杭州天子岭、深圳下坪133、垃圾填埋场。此外这种方法的沼气排放不易处理,垃圾填埋场沼气爆炸事件时有发生,成为填埋场的一大隐患。c)焚烧:城市生活垃圾采用焚烧的处理方法已有多年的历史,根据报道 1931年在丹麦建成第一台的垃圾焚烧炉,随着城市的发展和对废物管理的日益加强,焚烧工艺及设备逐步发展,焚烧已成为城市垃圾处理的主要方法之一。据不完全统计美国和日本已有上千台的垃圾焚烧炉设备在运行。采用焚烧工艺,初期投资较高,但减容化、无害化比较彻底,除了社会效益外,还可以从回收热量发电中取得可观的经济收益。近些年来,国内设备制造商在焚烧设备实现国产化方面做了大量工作,这对于降低初次投资、推广焚烧技术,具有重要的现实意义。由于机械化堆134、肥受到堆肥利用的限制,因此,目前较好的方法是用焚烧法来处理垃圾。下表列出卫生填埋和焚烧的技术特性的比较。表表 6.6.1 1-1-1卫生填埋与焚烧的技术经济特性比较卫生填埋与焚烧的技术经济特性比较方法项目卫生填埋焚烧选址1、考虑从卸料到压实过程中产生的臭气及沼气处理后放空尾气,一般应远离市区,远距离大于 15km;2、要考虑地质、地形条件,以防止地表、地下水的污染;3、选址的限制条件较多,选址困难。选址主要考虑交通条件水电供应与并网问题,较少受地形限制选址较填埋简单。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告60方法项目卫生填埋焚烧对垃圾成分的要求填埋物应为生活垃圾,严禁混入危险废物和放射性废135、物垃圾入炉低位热值不低于4600kJ/kg 时,不需添加辅助燃料资源化的技术及经济效益在理论上沼气可回收发电或作燃料用,产量和成分不稳定垃圾中所含热能通过燃烧产生蒸汽,用以发电,其它可回收的废金属、炉渣等二次污染的可能性1、大气污染:在卸料至压实过程中将产生臭气、粉尘的扩散,沼气燃烧也将产生二氧化碳的热污染,沼气爆炸也是填埋场的隐患;2、水污染:为防止渗沥液污染地下水,除选择合适的地质地形外,还必须做地质结构处理及设备复杂的渗沥液收集和处理系统。1、产生臭气抽至焚烧炉焚烧,尾气经过净化处理,可达到国家规定的排放标准;2、污水处理很少(渗沥液约 10%20%),通过减压蒸汽或生物降解、电化处理或136、中和等途径处理,达到排放标准,以控制二次污染单位投资约 1530 元/m3库容约 30 万60 万元/t直接运行费用约 3530 元/t约 70 万150 万元/t减量化压实填埋,减量甚微减量 85%90%无害化严格按照标准实施的项目,垃圾产生的危害严格控制在填埋场范围内,存在臭气外溢,渗沥液污染地下水的风险较好(烟气需严格净化),实例较多资源化沼气回收余热发电,技术可靠,有相当的经济效益占地300 亩(35 年堆满后,需重新选址)小(100 亩用地,30 年)大气污染有臭味和沼气排放的风险可以控制地下水污染有可能可以控制地表水污染有可能可以稳定化时间50 年2 小时技术可靠性可靠可靠6.1.137、46.1.4 国内外生活垃圾处理概况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 90 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,堆肥和其他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、祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告61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,据报道,德国 20002006 年新建 11138、 座垃圾焚烧厂。2000年以来,日本新建了 10 余座垃圾焚烧厂,美国垃圾焚烧处理的比率也在提高,2003 年焚烧垃圾量达 3310 万吨。以德国为例:表表6.16.1-2-2德国焚烧垃圾统计表德国焚烧垃圾统计表年份1990199420002006垃圾焚烧处理能力(万吨/年)920108014001780垃圾焚烧厂数量48526172据有关资料统计,世界各国和地区垃圾处理方式的比例见下表:表表6.16.1-3-3世界各国和地区垃圾处理方式的比例(世界各国和地区垃圾处理方式的比例(%)国家和地区焚烧填埋堆肥回收美国1063819英国880-12法国4245103荷兰3545515比利时54430139、3德国3646216瑞士5912722丹麦4829419奥地利1165186瑞典4734316日本75205-新加坡8515-意大利167473卢森堡752212挪威226756西班牙66417132)国内城市生活垃圾处理概况祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告62由于多种原因,国内城市垃圾处理的水平一直较低。与日益增长的垃圾量相比,我国城市生活垃圾无害化处理设施非常匮乏,垃圾无害化处理率很低,造成生活垃圾对环境的污染非常严重。据有关资料统计,2005 年度全国 30 个省、自治区、直辖市(西藏和港、澳、台地区未统计)的城市垃圾量为 1.6 亿吨,垃圾处理量为 0.82 亿吨,处理率为 140、51%,其余 49%的城市生活垃圾未经妥善处理。2004 年,国内共有城市生活垃圾处理设施 559 座(西藏和港、澳、台地区未统计),其中,垃圾填埋场 444 座,占 79.4%;综合处理厂、堆肥场 61 座,占 10.9%;各类垃圾焚烧厂 54 个,占 9.7%。就其垃圾处理设施的处理规模而论,垃圾填埋场处理规模占总处理量的 86.3%;堆肥场处理规模占总处理量的 6.4%;各类垃圾焚烧厂处理规模占总处理量的 7.1%。到 2005 年,全国(除港、澳、台)已建成垃圾焚烧厂 68 座,处理能力达到33000 吨/日,焚烧处理率已由 2001 年的 2.9%上升至 12.9%。6.1.56.1141、.5 垃圾处理方法的确定垃圾处理方法的确定纵观国内外城市生活垃圾处理技术的发展动态,城市生活垃圾的焚烧处理技术,由于具有无害化效果好、减量化程度高、资源化较便捷和占地面积小等优点,已愈来愈受到国内外许多城市的青睐。按照经济效益与环境效益考虑,城市垃圾热值达到一定水平后,以焚烧发电最好,它具有明显“减容、安定、无害、资源化”的优点。本报告推荐垃圾焚烧发电方式来处理祁东县生活垃圾,并在附近设置垃圾填埋场作为备用。祁东县的城市生活垃圾,具有以下三个特点:一是其热值仍处于逐步升高的阶段,随着居民生活燃气化率的增高,祁东县的生活垃圾已达到了焚烧发电的要求,但其热值与发达国家和地区相比,仍然偏低。二是由于142、祁东县居民生活习惯的影响,垃圾的含水量较多,厨余物质含量也较多。三是祁东县居民还未养成分类倒垃圾的习惯。因此,垃圾成份较为复杂,而供分拣回收利用的物质如玻璃、金属和橡胶塑料与厨余等物混在一起,垃圾湿且脏,转运后给分拣带来诸多不便。生活垃圾焚烧可以采用两种方式:水泥窑用能焚烧和全量焚烧发电,两种方式都是减量化明显的处理方式。但在水泥窑焚烧应用中,为保证焚烧稳定和达标排放,生活垃圾必须进行较为严格的分选预处理,其成本费用较高,导致水泥厂祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告63的燃料价格高,政府和水泥厂难以达到双赢。同时水泥厂技术改造费用的投入和所有权归属的问题难以解决。从今后运营风险分析,水143、泥窑掺用垃圾二次燃料无以借鉴,目前很难保证安全、稳定、长期运行。因此,垃圾全量焚烧发电的方案更为合适。目前祁东县生活垃圾的热值已超过 1000kCal/kg,满足垃圾焚烧的条件。因此,本项目建设的城市生活垃圾处理设施所采用的处理技术应以焚烧技术为主,但应用的焚烧炉需要对处理物料的热值变化范围有一定的适应能力。项目所在地土地资源相对紧张,可以考虑综合处理的办法,合理使用有限的垃圾处理场地资源,尽可能以焚烧处理为主要处理手段,再结合其他处理方法,逐步建成一个“源头削减、分类收集、资源回收、综合利用”的生活垃圾处理系统。6.1.66.1.6 中国垃圾焚烧发电情况中国垃圾焚烧发电情况我国生活垃圾焚烧设144、施建设起步于 20 世纪 80 年代末,深圳市首家引进了日本三菱重工生产的2台处理能力150t/d的马丁式焚烧炉,并于1988年建成投产。随后全国各地相继建起了各种形式的垃圾焚烧厂,初期的垃圾焚烧不仅有余热发电、供热,还伴随着一批不能满足环保要求的简易焚烧设施。进入 21 世纪,全国的垃圾焚烧发电项目快速增长,小型简易焚烧设施逐步淘汰,具有一定规模的以发电为主的焚烧处理设施相继建成投产。特别是 2005年以后,生活垃圾焚烧技术因得到国家政策支持而取得了突破性进展,近十年来以两位数增长率的超高速增长。从 2004 年的 449 万吨达到目前 5300 万吨,年复合增长率达 24.13%,而同期垃145、圾无害化处理总量的年复合增长率仅为 7.19%,垃圾焚烧处理量的增速已经远远高于总体垃圾处理量,成为固废领域增速最快的子行业。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告64图图 6.1-16.1-1全国垃圾处理量及焚烧处理量年际变化图全国垃圾处理量及焚烧处理量年际变化图20042013 年,全国城市生活垃圾焚烧方式无害化处理厂数量从 54 座增加到 166 座,年均增加约 12 座。图图 6.1-26.1-2全国城市生活垃圾焚烧厂各年统计全国城市生活垃圾焚烧厂各年统计然而根据已经完成“十二五”规划统计,垃圾焚烧的发展却未达到“十二五”规划预期要求。2015 年全国生活垃圾焚烧处理能力为 235146、224 吨/日,与规划的307155 吨/日相差 71931 吨/日;焚烧比例仅为 28.6%,未达到规划要求的 35%;东部地区焚烧比例仅占 45.5%,低于规划要求的 48%。因此,未来新增处理设施将以焚烧为主。根据国家近期发布“十三五”全国城镇生活垃圾无害化设施建设规划(征求意见稿),到 2020 年,全国垃圾焚烧能力要求达到 520408 吨/日,占比 50%,比 2015 年增长 159.42%。其中广东省焚烧能力要求达到 46450吨/日,占比 48%。可见,结合“十二五”完成情况及“十三五”规划,未来五年仍然是中国垃圾焚烧项目的黄金期,因此本项目的建设仍然与大背景相符合。祁东县生147、活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告65图图 6.1-36.1-3“十三五十三五”规划规划各省及直辖市新增焚烧产能(吨各省及直辖市新增焚烧产能(吨/日)日)6.26.2 焚烧炉炉型选择焚烧炉炉型选择目前国内外应用较多、技术较成熟的生活垃圾焚烧炉有机械炉排炉、流化床焚烧炉、热解焚烧炉和回转窑焚烧炉 4 种。6.2.16.2.1 机械炉排炉机械炉排炉机械炉排炉采用层状燃烧技术,具有对垃圾预处理要求低、热值适应范围广、运行及维护简便,炉渣中可燃成份3%等优点。是目前世界最常用、处理量最大的生活垃圾焚烧炉。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。垃圾在炉排上经过预热148、干燥段、燃烧段和燃烬段三个区段。垃圾在炉排上着火,热量来自上方辐射、烟气的对流以及垃圾层的内部。炉排上已着火垃圾通过炉排的作用使垃圾层强烈的翻动和搅动,引起垃圾底部燃烧。现代化机械炉排焚烧炉设计上采用了有效的措施,可防止焚烧垃圾过程产生二次污染。采取顺流式炉膛设计,即烟气流向与被烧垃圾运动方向相同,确保干燥段的烟气经燃烬段焚烧;此后,烟气再经过 850高温焚烧 2 秒以上,去除了烟气中绝大部分的二噁英。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告666.2.26.2.2 流化床焚烧炉流化床焚烧炉流化床技术在 70 年前已被开发,之后在 20 世纪 60 年代用来焚烧工业污泥,在 70 年代用来焚149、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 20 世纪 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。该炉型多用于日处理垃圾 400t 以下规模的项目,且存在一定争议。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,且易发生故障。且国内大部分流化床均需加煤才能焚烧。流化床焚烧炉没有运动炉体和炉排,炉体通常为竖向布置。炉底设置了布风板,炉内有石英砂作为热载体150、。焚烧炉开始投入垃圾前,先通过喷油燃烧,使床料加热至 600以上,并由炉底鼓入热空气(200以上)使之沸腾起来,再投入垃圾和辅助燃料(如果垃圾热值较高,且垃圾进炉前经过“燃料制备”预处理,则引燃后不必加入辅助燃料)。垃圾进炉碰到高温的床料被托浮在空中同床料一同沸腾,垃圾很快被干燥,并在空气中氧化立即着火、燃烧。未燃烬的垃圾比重祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告67较轻,继续沸腾燃烧,燃烬的垃圾比重开始增加,逐步下降,同一些砂石一道落到炉底,通过排渣装置排出炉体进行水淬冷却后,由分选设备将粗渣、细砂送到厂外,留下少量的中等颗粒的渣和石英砂,通过提升机送到炉内循环使用。由于垃圾在炉内处于沸151、腾状态,与空气有着非常理想的接触条件,所以燃烧非常完全,垃圾燃烧后排出炉体的未燃份保持在 1%左右。主要优点如下:1)适于焚烧处理我国一般混合收集的原生垃圾,燃尽完全,残渣热灼减率5价格100%800%4000%100%800%祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告73中温中压参数应用较多,根据国内外多年运行经验,中温中压参数是比较稳定、可靠的。中温次高参数,本身也是较稳定、可靠、成熟的,只是早期相对在垃圾焚烧炉中应用较少,原因在于我国生活垃圾组分复杂,分类收集规范化程度差,不可避免地含有橡胶、塑料、厨余等富含氯、硫的物质和碱金属,以及与腐蚀相关的重金属和低熔点混合物,对垃圾焚烧厂过热器等152、受热面的腐蚀远高于一般燃煤锅炉。有关研究表明,采用碳钢材料的管壁温度当达到和超过 310时,开始产生腐蚀,当管壁温度超过 400时,高温腐蚀的速度急剧增加,会大幅缩短普通过热器、水冷壁等部件的使用寿命,增加设备的故障率和运行维护费用。因此,以前大部分垃圾焚烧余热锅炉主蒸汽温度均不超过 400,蒸汽参数较低,使得汽轮机每度电汽耗较高,这也是吨垃圾发电量较低的主要原因之一。而要想提高垃圾焚烧发电厂的热能利用率,提高主蒸汽参数是主要途径之一。根据国内垃圾焚烧电厂运行经验,采用高参数时,过热器入口烟气温度控制在 580 摄氏度以下,减少温度对高温腐蚀的影响;同时高温过热器材质采用高 Mo、高 Ni 合153、金管,满足延长换热面的使用寿命。随着垃圾焚烧技术研究工作的深入,近年来各种耐高温腐蚀材料逐渐应用到垃圾焚烧炉上,垃圾焚烧余热锅炉采用中温次高压参数也逐渐成为一种主流。特别是 2020 年以来,国内中小型项目采用中温次高压的比例显著增加,如重庆秀山(400t/d)、湖南邵东(350t/d2)、湖南娄底(400t/d2)、湖南平江(600t/d)、湖北大悟(400t/d)。中温次高压技术与中温中压技术均是成熟技术,这两种参数的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(20 号锅炉钢)或普通低合金钢(15CrMoG),430540须采用高 CrMn含154、量的耐腐蚀合金钢管;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,降低过热器的使用寿命。针对垃圾焚烧发电的燃料含有高氯、碱金属盐等腐蚀特性,通过堆焊在高温下耐氯、碱金属盐等腐蚀合金,如 INCONEL625、686CPT,Alloy33 等合金。堆焊工艺有严格的评定检查项目和要求,保证受热面满足中温次高压的要求。由于采用次高温高压参数余热锅炉的发电效率高,因此发电量和售电量较多,比中温中压参数高约 8%10%之间,该效益随着垃圾热值的提高愈加明显。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告74综上所述155、,中温次高压(蒸汽参数 6.5MPa,450)余热锅炉在国内进行制造和设计不存在问题,效率较高,故建议采用中温次高压锅炉。6.56.5 汽轮发电机组配置的确定汽轮发电机组配置的确定汽轮发电机组的配置适应锅炉蒸发量的变化;即以“机跟锅,锅跟炉”的原则进行配置。垃圾焚烧炉的 MCR 点,100%负荷的垃圾处理量为 400t/d,按垃圾热值不同其蒸汽量和实际功率分别为:垃圾设计热值按照 7300kJ/kg 计,垃圾被送入焚烧炉焚烧后的热量被余热锅炉吸收,能够产生的过热蒸汽量为 36.44t/h(P=6.5MPa,t=450)。考虑到蒸汽管道输送过程中的汽水损失,实际进入汽轮发电机组的过热蒸汽量为 3156、4.25t/h(P=6.2MPa,t=445),汽耗率为4.5kg/kWh,汽机功率为 7.61MW。垃圾高位热值按照 9184kJ/kg 计,垃圾被送入焚烧炉焚烧后的热量被余热锅炉吸收,能够产生的过热蒸汽量为 43.09t/h(P=6.5MPa,t=450)。考虑到蒸汽管道输送过程中的汽水损失,实际进入汽轮发电机组的过热蒸汽量为40.5t/h(P=6.2MPa,t=445),汽耗率为 4.5kg/kWh,汽机功率为 9MW。考虑到生活垃圾分类开展后生活垃圾热值的提升及超负荷运行情况,推荐本项目汽轮机组装机容量为 10MW。生活垃圾焚烧处理工程技术规范(CJJ90-2009)和城市生活垃圾焚烧157、处理工程项目建设标准(建标 142-2010)均要求生活垃圾焚烧发电厂汽轮机组的数量不宜大于 2 套。国内大多数焚烧厂均采用 1 套或 2 套汽轮机,本工程拟配置 1 套 10MW 凝汽式汽轮发电机组。6.66.6 烟气净化工艺方案烟气净化工艺方案6.6.16.6.1 烟气排放指标烟气排放指标本项目烟气污染物排放指标同时满足欧盟标准 2010(200010/75/EU)和 生活垃圾焚烧污染控制标准(GB 18485-2014)的要求,考虑到祁东发展对环境保护的需要,进一步限制二噁英等污染物的排放,使之达到国内先进水平。具体烟气排放指标如下(以干基、O2 含量 11%计):表表 6.6-16.6158、-1生活垃圾焚烧污染物控制标准对比表生活垃圾焚烧污染物控制标准对比表序号污染物名称单位GB18485-20142010/75/EU祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告75全套均值/测定均值小时均值全套均值/测定均值小时均值1颗粒物mg/Nm203010302HClmg/Nm506010603HFmg/Nm-144S02mg/Nm80100502005NOmg/Nm2503002004006COmg/Nm80100501007TOCmg/Nm-10208汞及其化合物mg/Nm0.050.05-9镉、铊及其化合物mg/Nm0.1-0.0510其他重金属mg/Nm1.0(锑、砷、铅、铬、钻、铜159、锰、镍及其化合物)0.5(锑、砷、铅、铬、钻、铜、锰、镍及其化合物)11二噁英类NgTEQ/Nm0.1-0.1-表表 6.6-2本项目烟气排放执行标准本项目烟气排放执行标准序号序号污染物名称污染物名称单位单位全套均值全套均值/测定均值测定均值小时均值小时均值半小时均值半小时均值1颗粒物mg/Nm1030302HClmg/Nm1060603HFmg/Nm1-44SOmg/Nm501002005NOmg/Nm2003004006COmg/Nm80100507TOCmg/Nm10-208汞及其化合物mg/Nm0.05-9镉、铊及其化合物mg/Nm0.05-10其他重金属mg/Nm0.5(锑、砷、铅160、铬、钻、铜、锰、镍及其化合物)-11二噁英类NgTEQ/Nm0.1-为达到上述排放标准,需要确定相应的烟气净化工艺,在通常情况下,烟气祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告76净化工艺主要针对颗粒物、酸性气体(HCL,SO2)、NOx、有机物及重金属进行控制,其工艺设备主要由几部分组成:即颗粒物捕集、酸性气体脱除、NOx 的去除、有机物及重金属去除工艺设备。6.6.26.6.2 烟气净化工艺比选烟气净化工艺比选为了达到上述的排放标准,需要确定相应的烟气净化工艺,在通常情况下,烟气净化工艺主要针对酸性气体(HCl,HF,SOx)、NOx、颗粒物、有机物及重金属等进行控制,其工艺设备主要由几161、部分组成:即酸性气体脱除、颗粒物捕集、NOx 的去除和有机物及重金属的去除工艺设备。6.6.36.6.3 酸性气体的去除酸性气体的去除1)概述焚烧烟气中的酸性气体包括氯化氢(HCl)、卤化氢(氯以外的卤素,氟、溴、碘等)、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)、碳氧化物(COx)以及五氧化磷(P2O5)和磷酸(H3PO4),HCl、SOx、NOx、COx等为主要成分,其中 HCl 主要来源于生活垃圾中含氯废物的分解;SOx来源于含硫生活垃圾的高温氧化过程;NOx来源于生活垃圾成分中的氮化合物和 O2的氧化反应;COx来源于生活垃圾中有机可燃物燃烧或不完全燃烧产生。2)控制技术酸性气体净化工艺可162、分为干法、半干法和湿法三种,每种工艺在工程上都有广泛应用,也各有优缺点。(1)干法工艺干法除酸可以有两种方式,一种是干式反应塔,将石灰粉喷入反应塔,石灰与酸性气体接触反应产生固态化合物。固态化合物的一部分经反应器底部排出,一部分与粉尘一起由除尘器捕集下来,经排灰收集系统收集后再进行深化处理。净化的烟气经引风机从烟囱排至大气。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捕集下来,达到净化酸163、性气体的目的。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告77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,为提高反应塔的脱酸效率,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。此种方式的特点是:a.工艺简单,不需配置复杂的石灰浆制备和分配系统,设备故障率低,维护简便。b.药剂使用量大,运行费用略高。c.除酸效率相对湿式和半干式低,单独使用不能满足本工程烟气排放指标。但干法与半干法或湿法同时使用,也可以确保达到要求。(2)半干法工艺图图 6.6-6.6-1 1半干法烟气净化工艺流程图半干法烟气净化工艺流程图半164、干法除酸一般采用吸收剂为氧化钙(CaO)或氢氧化钙(Ca(OH)2)为原料,制备成氢氧化钙(Ca(OH)2)溶液,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 溶液喷入反应器中,形成粒径极小的液滴。由于水分的挥发从而降低废气的温度并提高其湿度,使酸气与石灰浆反应成为盐类,掉落至底部。烟气和石灰浆采用顺流或逆流设计,无论反应器采用何种流动方式,其主要的目的均为维持烟气与石灰浆微粒充分反应的接触时间,以获得高的除酸效率。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告78半干式反应塔内未反应完全的石灰,可165、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气再次反应,使脱酸效率进一步提高,相应提高了石灰浆的利用率。此种方式的特点是:a.半干式反应塔脱酸效率较高,对 HCl 的去除率可达 96以上,此外对一般有机污染物及重金属也具有良好的去除效率,若搭配袋式除尘器,则重金属去除效率可达 99以上。b.不产生废水排放,耗水量较湿式洗涤塔少。c.流程简单,投资和运行费用相对较低。d.石灰浆制备系统较复杂。(3)湿法工艺图图 6.6-6.6-2 2湿式烟气净化工艺流程图湿式烟气净化工艺流程图湿法脱酸采用洗涤塔形式,洗涤塔分为吸收部和减湿部,在吸收部喷入 NaOH溶液,烟166、气进入吸收部后经过与 NaOH 溶液充分接触得到很好的脱酸效果,同时喷入少量的螯合剂去除烟气中的 Hg。经吸收部处理后的烟气进入减湿部,在减湿部喷入大量自来水,使烟气急骤冷却达到饱和温度以下,降低烟气中水分。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。湿法洗涤塔产生的废水经处理后,其产生的污泥经浓缩脱水后,以干态形式排出。此种方式的特点是:祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告79a.净化效率很高,国外应用多年的实绩均可证明其对 HCl 脱除效率可达99以上,对 SO2亦可达 95以上。b.产生含高浓度无机氯盐及重金属的废水。c.处理后的废气因温度降低至烟气露点以下167、,为防止烟囱出口形成白烟现象,造成不良景观,需配置再加热系统。d.设备投资高,运行费用也较高。(4)酸性气体去除工艺比较比较内容比较内容干法除酸干法除酸半干法除酸半干法除酸湿法除酸湿法除酸工艺流程复杂程度工艺简单工艺简单,但石灰浆制备系统较复杂流程复杂,配套设备较多药剂使用量大较少少投资费用低较低高运行费用高较低高除酸效率低于半干法和湿法较高,HCl 去除率可达 96%以上净化效率较高,对 HCl 去除率可达 99%以上,对 SO亦可达 95%以上,对高挥发性重金属如汞也有去除作用主要缺点药剂使用量较大,除酸效率相对较低石灰浆制备系统较复杂产生含高浓度无机氯盐及重金属的废水,须经处理后才能排放168、;为防止白烟,废气需经加热后再排放。表表 6.6.6-36-3三种除酸工艺的比较三种除酸工艺的比较通过以上分析比较,湿法净化工艺的酸性气体脱除效率最高,其工艺组合形式也多种多样,但由于流程复杂,配套设备较多,并有后续的废水处理问题,一次性投资和运行费用高,多在经济发达国家应用。根据前述指导思想,本工程的烟气脱酸工艺不采用湿法净化工艺。干法净化工艺其工艺比较简单,投资低,运行维护方便,但干法工艺净化效率相对于半干法和湿法较低,提升的空间不大。虽然单独使用干法脱酸在一般情况下也可以满足要求,但在某些情况下,当垃圾焚烧产生的烟气中酸性气体含量特别大时会有烟气排放不达标的情况出现。半干法净化工艺可达到169、较高的净化效率,且不产生废水。欧洲的焚烧厂采用半干法的较多,丹麦、法国、德国采用半干法的比例分别约为 20、40和 30。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告80半干法在国内也已经有较多成功的应用实例,并积累了一定的运行经验。(5)推荐方案为满足国家最新颁布的生活垃圾焚烧污染控制标准(GB 18485-2014),故推荐采用半干法净化工艺,并增加一套“干法”工艺与相配合。“半干法干石灰喷射”组合工艺具有净化效率高且无需对反应产物进行二次处理。6.6.46.6.4 NONOX X去除工艺的确定去除工艺的确定(1)控制技术生活垃圾中焚烧产生的烟气中,含有一定量的 NOx,这主要是由于垃圾中的170、含氮无机物及有机物在焚烧过程中形成的,燃烧空气中的 N2对其贡献较少。其中大量的为 NO(约占 90%95%),少量的为 NO2(约占 5%10%),其总量称其为 NOx。由于氧气浓度越高,产生的 NOx 浓度也越高。因此,一般通过低氧燃烧法来控制 NOx 的产生,主要是利用高水平的自动燃烧控制来达到。具体措施主要有:a.烟气充分混合:采用高压一次空气、二次空气均匀布风等措施,使烟气在炉内高温区域充分得到混合和搅拌;b.低空气比:通过降低过量空气系数,采用低氧方式运行,降低氧浓度,抑制 NOx 的产生;c.控制炉膛温度不高于 950(在满足 850以上的前提下)。对于炉排炉,通过采取上述对炉内171、烟气充分混合的措施以及对烟气温度及含氧量等参数的控制,可使烟气中的 NOx 浓度控制在 300mg/Nm3左右,不能满足本厂 NOx 排放标准。因此,本项目将采取脱 NOx 装置。对于垃圾焚烧烟气处理的脱 NOx 工艺,工程上采用较多的有选择性催化还原工艺和(SCR)选择性无催化还原工艺(SNCR)两种。a.选择性催化去除 NOx 工艺祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告81图图 6.6-6.6-3 3选择性催化去除选择性催化去除 NONOX X工艺流程示意图工艺流程示意图SCR 法是在催化剂的存在下 NOx 被还原成 N2,为了达到 SCR 法还原反应所需的 200的温度,烟气在进入催172、化脱氮器之前需要加热,试验证明 SCR 法可以将NOx 排放浓度控制在 50mg/Nm3以下。SCR 法的缺点是不仅需要催化剂,同时还要在除尘器后进行重新加热,需要耗用大量热能。b.非选择性催化去除 NOX工艺图图 6.6-6.6-4 4非选择性催化去除非选择性催化去除 NONOX X工艺流程示意图工艺流程示意图SNCR 是在高温(8001000)条件下,将 NOx 还原成 N2,SNCR 不需要催化剂,但其还原反应所需的温度比 SCR 法高得多,因此 SNCR 需设置在焚烧炉膛内完成。用此系统,NOx 的排放浓度可达 200mg/Nm3以内。(2)方案的确定两种方法相比较,SCR 法不仅需要173、催化剂,同时还要在除尘器后进行重新祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告82加热,需要耗用大量热能,因此,工程上 SNCR 比 SCR 法应用得更多一些。考虑到目前烟气排放标准、烟气原生浓度等指标,结合炉内燃烧等技术,本方案建议采用 SNCR 处理工艺,通过在锅炉第一通道喷射氨水溶液进行化学反应去除氮氧化物,进一步降低 NOx 排放浓度。同时预留 SCR 建设用地作为保障。6.6.56.6.5 有机污染物的治理措施有机污染物的治理措施有机污染物的产生机理极为复杂,伴随有多种化学反应。有机污染物的形成机理,目前还没有成熟的理论,有待于进一步研究。在垃圾焚烧产生的有机污染物中,以二噁英(PCD174、Ds)及呋喃(PCDFs)对环境影响最为显著。(1)生成原理二噁英(Dioxin)是一种毒性极强的特殊有机化合物,主要包括多氯代二苯并二噁英(PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(PCDFs),它们分别有 75 种和 135 种同族体。其中以 2,3,7,8 四氯二苯二噁英(TCDD)毒性最大。自从 1977 年荷兰阿姆斯特丹垃圾焚烧厂排放的烟气以及飞灰中检测到二噁英以来,多年来各国研究者对其在垃圾焚烧中的机理进行了深入而广泛的研究。二噁英典型结构如下图。图图 6.6-56.6-5二噁英典型结构示意图二噁英典型结构示意图由于垃圾焚烧过程中形成二噁英的微观机制相当复杂,迄今为止仍未能对其完全了解。二噁175、英的生成机理最主要有从头合成反应和前驱物合成反应两种:a)从头合成反应从头合成反应是指碳、氢、氧和氯等元素通过基元反应生成二噁英。从头合成反应主要发生在垃圾焚烧炉尾部低温区域,反应包括氧化反应和缩合反应。燃烧时垃圾中几乎所有的有机氯和部分无机氯会以 HCl 的形式释放在烟气中,当祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告83HCl 与烟气中的氧气接触时会发生氧化反应,生成 Cl2和 H2O,在 250450时,飞灰中的大分子碳(焦炭、活性炭、炭黑)同有机或无机氯经过飞灰中某些具有催化性的成分(如 Cu、Fe 等过渡金属或其氧化物)催化生成 PCDD/Fs;飞灰上的含有氯的巨碳分子会在氧气的作用176、下,生成为小分子,小分子包括二噁英及二噁英的前驱物质(如氯苯及氯酚等),单环官能团芳香族(氯苯及氯酚等)会在催化金属的条件下,缩合成三环芳香族化合物(二噁英)。部分 PCDD/Fs扩散到烟气中,其余仍留在飞灰中,这就是飞灰中常常会含有大量 PCDD/Fs 的原因。在 300和 400时,飞灰残留碳的氧化反应结果表明,反应产物 65%75%是 CO2,仅有 1%的碳转化成氯苯,0.01%0.04%转化成 PCDD/Fs。b)前驱物合成垃圾不完全燃烧时会产生二噁英的前驱物,该前驱物(如氯酚、氯苯或者多氯联苯等)主要是在温度大于 400,最有效的范围是 750时形成的,再由催化金属与其盐类或氧化物等177、在飞灰上形成表面活化物质并吸附前驱物,通过催化金属的作用发生复杂的前驱物缩合反应而生成二噁英,部分二噁英会从飞灰的表面脱附到烟气中去。(2)过程控制措施根据二噁英污染防治技术政策,二噁英的防治原则如下:对主要二噁英排放行业实施全过程控制,包括加强源头削减、优化过程控制和完善末端治理。源头削减是指使用管理手段和技术手段,减少生产原料中存在的二噁英前驱物的含量,减小产生二噁英的潜在风险;过程控制是指在生产过程中控制工艺运行参数,避开二噁英的生成条件,减少二噁英的生成;末端治理是指在烟气污控措施上,采用针对性的处理技术,控制二噁英向环境中排放。因此,为降低烟气中的二噁英浓度,首先从焚烧工艺上要尽量抑178、制二噁英的生成。除选用合适的炉膛结构,使垃圾充分燃烧外,控制二噁英的产生的最有效的方法是“3T+E”法,即控制:a)温度(Temperature)。保证烟气在进入余热锅炉前温度不低于 850,将二噁英在炉内完全分解。b)时间(Time)。烟气在炉膛及二次燃烧室内的停留时间大于 2 秒。c)涡流(Turbulance)。优化炉型和二次空气喷入方法,充分混合搅拌烟气达到完全燃烧。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告84d)过量的空气(ExcessAir)。氧气浓度不小于 6%,保证充分燃烧。另外,在烟气处理过程中,尽量缩短 250800特别是 300500温度区域温度域的停留时间,降低除尘器179、前的烟气温度,避免二噁英再次产生。(3)末端处理技术目前二噁英的末端处理技术主要包括物理吸附和催化氧化分解法等。a)物理吸附物理吸附一般而言即指活性炭吸附。具体来说包括固定床、移动床、活性炭喷三种工艺,从捕集效率的角度而言,三者难分伯仲。但固定床和移动床一般位于布袋除尘器之后,运行过程中易出现活性炭颗粒磨损从而导致尾气粉尘超标的问题,同时设备投资也较高;活性炭喷射吸附工艺即在布袋除尘器入口前将活性炭粉末分散于烟气中,吸附二噁英后被布袋除尘器捕集。该工艺克服了固定床和移动床的缺点,但活性炭的消耗量相对较高。综合来看,活性炭喷射吸附是物理吸附工艺的最佳选择。活性炭喷射吸附方案下二噁英的去除效率受到180、烟气温度、活性炭喷射量的影响。当烟气温度在 160、190时,喷入活性炭后二噁英的去除效率可达到 97%98%,随着温度提高,去除率有所下降;喷射速率为 100mg/Nm3时,活性炭喷射加布袋除尘可达到 95%以上的二噁英去除效率,当喷射速率超过 150mg/Nm3后,二噁英的去除效率趋于稳定。活性炭喷射吸附在去除二噁英的同时,对烟气中燃烧形成的不完全产物(PICs)如多氯联苯(PCB)、氯苯、氯酚和多环芳烃(PAH)等物质也能达到 90%的去除,同时对重金属汞也能高效吸附去除使其达到排放限值。然而吸附了污染物的活性炭被下端的除尘装置捕集,转移到了固相飞灰中。因此,该方案中的飞灰要根据危险废物181、处置要求安全处置。b)催化分解法催化氧化分解法是利用催化剂在低温下氧化二噁英,具有分解效率高的优点,可以将气态二噁英分解效率达到 98.0%100%,结合布袋除尘,出口二噁英质量浓度可以达到 0.0020.05ngI-TEQ/Nm3,同时对其他有机污染物如五氯苯酚(PCP)、PCB 和 PAH 也可以起到有效分解。该工艺目前属于该领域内的前沿技术,由于中间体的检测困难等原因,迄今为止对其动力学机制尚未完全清楚。催化剂基体大多采用二氧化钛,同时通过表面修饰进一步提高其活性。下图为国内某项目布袋除尘器后的 SDDS 反应器示意图。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告85图图 6.6-66.6182、-6国内某垃圾发电厂国内某垃圾发电厂 SDDSSDDS 反应器示意图反应器示意图但该技术在烟气温度达到 150时,二噁英的去除效率仅为 98.0%左右;为保持催化剂的性能防止其中毒,要求烟尘浓度小于 10mg/Nm3。而目前我国最新国标中要求的烟尘浓度为 20mg/Nm3,这对布袋除尘器提出了更高配置的要求。因此,国内部项目应用该技术方案是指能将反应器布置在布袋除尘器后,但由于烟气温度达不到要求,催化剂的处理效率降低,实际效率与物理吸附相差不大。c)方案比较两种工艺的技术经济比较见下表。表表 6.6-36.6-3活性炭喷射与催化分解处理二噁英技术经济比较表活性炭喷射与催化分解处理二噁英技术经济183、比较表项目活性炭喷射吸附方案催化分解方案技术指标排放指标0.05ng I-TEQ/Nm30.020.05ng I-TEQ/Nm3控制方式吸附转移分解耗能低生产催化剂的能耗高安装容易较为麻烦对其他污染物的系统控制吸附去除重金属(如汞)、燃烧形成的不完全产物(PCB、PAH)等可起到脱硝作用,同时地 PCP、PCB、PAH 有分解作用对其他环境介质影响转移到飞灰中,需进行危险废弃物处置无影响技术限制及要求易操作,技术限制低前段除尘技术需满足烟气排放限制应用情况国内广泛应用在国外有应用,国内很少祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告86项目活性炭喷射吸附方案催化分解方案经济指标设备成本低高运行成184、本高低(4)推荐方案从两种技术的比较表可以看出,活性炭喷射吸附应用广泛,技术成熟,操作简便,不受烟尘浓度及烟气温度的影响,处理效率完全能满足项目的二噁英排放指标要求。因此,本项目推荐采用活性炭喷射吸附。6.6.66.6.6 除尘工艺的确定除尘工艺的确定垃圾焚烧厂的粉尘控制可以采用静电分离、过滤、离心沉降及湿法洗涤等几种形式。常见的设备有电除尘器、布袋除尘器、文丘里洗涤器等。文丘里除尘器的能耗高且存在后续的水处理问题;而影响静电除尘器集尘效率的因素很多,有气体流量、湿度、电场强度、气体在电场的滞留时间、粉尘粒径、气体含尘浓度、气流分布、集尘板面积以及比电阻等等。随着环保要求的日益严格,电除尘器不185、仅不能满足脱除有机物(二恶英等)、重金属的需要,同时也不能满足粉尘排放的要求,所以,现在已基本不再采用电除尘器作为焚烧垃圾厂的粉尘处理装置。国家标准 GB 18485-2014 中明确规定生活垃圾焚烧炉除尘装置必须采用布袋除尘器。袋式除尘器可除去粒状污染物及重金属。袋式除尘器通常包含多组密闭集尘单元,其中包含多个由笼骨支撑的滤袋。烟气由袋式除尘器下半部进入,然后由下向上流动,当含尘烟气流经滤袋时,粒状污染物被滤布过滤,并附着在滤布上。滤袋清灰方法通常有下列三种方式:反吹清灰法、摇动清除法及脉冲喷射清除法。清灰下来的粉尘掉落至灰斗并被运走。在袋式除尘器的设计上,气布比是非常重要的因素,对投资费用186、及去除效率有决定性的影响。袋式除尘器通常以清灰方式分类,在城市垃圾焚烧设施中,较常使用的型式为脉冲清灰法。脉冲喷射清除法可具有较大的过滤速度,废气是由外向滤袋内流祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告87动,因此其尘饼是累积在滤袋外。在清除过程时,执行清除的集尘单元将暂停正常操作,由滤袋出口端产生高压脉冲气流以清除尘饼。脉冲喷射清除法将使滤袋弯曲,造成尘饼破碎,而掉落在灰斗中。如前所述,袋式除尘器同时兼有二次酸气清除的功能,上游的酸气清除设备中部分未反应的碱性物附着在滤袋上,在烟气通过时再次和酸气反应。袋式除尘器的缺点是滤袋材质脆弱;对烟气高温、化学腐蚀、堵塞及破裂等问题甚为敏感。80 年187、代后,各国致力于滤料技术开发,尤其聚四氟乙烯薄膜滤料(PTFE)在袋式除尘器上开发应用,使袋式除尘器上述弊端得以极大改观。薄膜式过滤袋利用薄膜表面,以均匀微细的孔径,取代传统的一次尘饼,去除粉尘的效率非常高。由于薄膜本身的低表面摩擦系数、疏水性及耐温、抗化学特性,使过滤材料拥有极佳的捕集效果。袋式除尘器目前已广泛应用于新建的城市垃圾焚烧厂及老厂改造上。通过以上分析,结合本厂的排放执行标准,本工程的除尘工艺拟采用袋式除尘器。6.6.76.6.7 烟气净化方案的确定烟气净化方案的确定烟气处理的原则是以最经济的投资使烟气中的污染物浓度得到最有效的控制。因为垃圾焚烧本身是环保项目,因而对烟气污染物的排188、放控制更严格,不能造成二次污染。在本可研中,烟气净化拟采用“SNCR+半干法+活性炭喷射+布袋除尘器”处理工艺,即由反应剂(氢氧化钙)与水混合形成一定浓度的石灰浆,该石灰浆经旋转雾化器喷入喷雾反应器中,与余热锅炉来的含有 HCl、HF、SO2等酸性气体的热烟气发生反应。在反应过程中,石灰浆浆液中的水份得到蒸发,同时烟气得到冷却并获得干燥的固态反应生成物 CaCl2、CaF2、CaS03及 CaS04等,该冷却过程还使二噁英、呋喃和重金属产生凝结。反应生成物部分由反应器底部排出,部分随烟气一起进入袋式除尘器。在除尘器内,烟气中的酸性气体与未反应的反应剂进一步反应,各种颗粒物烟气中的烟尘、凝结的重189、金属、反应剂和反应物附着于滤袋表面,经压缩空气反吹排入除尘器灰斗,烟气经引风机排入烟囱,然后排入大气。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告88为降低重金属、二噁英及呋喃等污染物的排放浓度,烟气在进入袋式除尘器之前,喷入活性炭,活性炭可吸附 Hg 等重金属及二噁英、呋喃等污染物。吸附后的活性炭在袋式除尘器中和其他粉尘一起被捕集下来。这样,烟气中的有害物浓度可以得到更有效的控制。因此,经过综合比较,本项目推荐采用“SNCR+半干法脱酸+活性炭喷射+袋式除尘器”的烟气组合净化工艺,确保烟气污染物达到本项目的环保排放要求。6.76.7 垃圾渗沥液处理方案垃圾渗沥液处理方案6.7.16.7.1 渗190、沥液特点渗沥液特点a)可生化性垃圾焚烧厂渗沥液中的有机物通常可分为三类:低分子量的脂肪酸类、腐殖质类高分子的碳水化合物、中等分子量的灰黄霉酸类物质。这些化合物中含有已被确认的可疑致癌物、促癌物、辅助致癌物以及被列入中国环境优先污染物“黑名单”的有机物等。焚烧厂贮仓渗沥液中的低分子量可溶性脂肪酸较多,以乙酸、丙酸和丁酸为主,这类物质容易降解;其次还有大量难以降解的高分子和溶解性腐殖质,以及较多的芳香族梭基的灰黄霉酸。生活垃圾在焚烧厂贮仓停留时间很短,渗沥液中的挥发性脂肪酸没有经过充分的水解发酵,不似填埋场渗沥液,挥发性脂肪酸随垃圾填埋时间延长而减少,而灰黄霉酸物质的比重则相对增加,这种有机物组分191、的变化趋势,意味着焚烧厂渗沥液的 BOD/COD 高于填埋场,即此类渗沥液的可生化性较高。b)氨氮含量由于生活垃圾组分中有含氮有机物,且易被溶出或厌氧发酵,所以渗沥液中的含氮化合物浓度都很高。由于垃圾在焚烧厂贮仓的停留时间短,产生的渗沥液中含氮化合物以有机氮形式为主。c)重金属离子渗沥液中通常含有多种金属离子,其浓度与垃圾的类型、组分和厌氧时间等密切相关。由于垃圾本身成分的复杂性及垃圾厌氧反应与代谢过程的复杂性,重金属元素等也会出现在渗沥液中。据报道,生活垃圾中的微量重金属溶出率很低,在水溶液中为 0.05%1.80%,微酸性溶液中为 0.5%5.0%,且垃圾本身对重金属有较强的吸附能力。所以192、对处理城市生活垃圾焚烧厂渗沥液而言,重金属浓度祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告89较其他污染物低得多。除了重金属离子之外,由于垃圾中 Fe、Al、Ca 的含量较大,所以渗沥液中此类金属的浓度较高。d)总溶解性固体垃圾渗沥液中一般均含有浓度较高的总溶解性固体。水分流经垃圾层时对垃圾中的可溶性固体有萃取作用,所以焚烧厂和填埋场中渗沥液的总溶解性固体浓度都很高。由垃圾固相中溶出潜力最大的应是生物可降解的有机组分;PO43-、Cl-和 SO42-因其良好的可溶性也占有较大比例;Fe、Al、Ca 在固相中的含量较大,且有一定的溶解性,因此在渗沥液中也有较高的浓度。尽管渗沥液的组成状况极其复杂,193、但理论分析和大量的现场监测资料表明,渗沥液的特征污染物是耗氧性有机物(COD、BOD)和 NH3-N,同时由于生成环境长期处于厌氧状态,厌氧生化过程使渗沥液具有典型的高色度与恶臭特征。由于垃圾物理成分的复杂性,渗滤液中不可避免地含有大、小颗粒悬浮物及漂浮物。6.7.26.7.2 渗沥液处理工艺比选渗沥液处理工艺比选随着垃圾焚烧技术的逐步推广,为防止焚烧过程中产生的“二次污染”,垃圾渗沥液必须经过处理达标后才能排放,因此渗沥液的处理技术受到国内外环保界的广泛关注。渗滤液在进行处置之前需要进行预处理,去除颗粒悬浮物和漂浮物,以减少后续工艺的负荷。根据污水处理大量工程经验,去除 SS 的工艺较为成熟194、,主要为经过粗细格栅分离不同等级的颗粒物及漂浮物。然后通过调节池调节水量并均质,最后进入混凝沉淀池采用絮凝剂去掉大部分的 SS 和不溶性有机物,为后续深度处理渗滤液污染物做好准备。目前垃圾渗滤液的主要工艺归纳起来,主要有三大类,即:a)生化+膜处理工艺(厌氧 UASB+MBR+膜RO 或 RO+NA);b)两级 DT 工艺;c)蒸发技术。(1)生化+膜处理工艺MBR+双膜法(NF/RO)是近年发展较快的一种生化+膜处理组合工艺,是以MBR 单元为工作核心的一种新型系统。膜分离技术与活性污泥法相结合是该工艺的技术特点。该工艺是从达到原标准 GB 16889-2014 的一级排放标准的处理工艺上,195、根据出水增加总氮和重金属排放要求,通过增加和强化脱硝的基础而形成,祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告90工艺流程图如下。图图 6.6.7 7-1-1厌氧厌氧 UASB+MBR+UASB+MBR+膜工艺流程图膜工艺流程图膜生物反应器(MBR)由于污泥龄长,富集了大量难降解有机物分解菌和硝化菌等增殖速度慢的微生物,从而大大提高了难降解有机物的去除率。MBR 具有如下优势:a)能有效降解主要污染物 COD、BOD 和氨氮;b)100%生物菌体分离,使出水无细菌和固形物;c)反应器高效集成,占地面积小;d)剩余污泥量小、不存在浓缩液处理的问题;e)运行费用小等优点。然而,单一的 MBR 工艺出196、水不能达到国家二级以上的排放标准,往往需要配合 NF、RO 等后续处理工艺以满足新的渗滤液排放标准。超滤(UF)和纳滤(NF)都是采用具有细微孔径的滤膜对污水过滤以实现固液分离的水处理技术。研究表明,纳滤膜对 MBR 系统出水 COD 的去除效果显著的主要原因是:纳滤膜截留分子量介于 22000 之间,而 MBR 出水分子量 10000 以下的占 55.9%,主要是难以降解的腐殖酸、棕黄酸等,其分子量大于纳滤膜截留的分子量,所以纳滤处理可以取得很好的去除效果。在 MBR/NF 工艺中,MBR 的生化降解和过滤作用大大降低了废水的有机物浓度,为 NF 提供了良好的前处理条件;而纳滤工艺则能够滤除197、 MBR 所不能去除的不可生化降解有机物,而且对高价重金属离子也有较好的净化效果。可见,于垃圾渗滤液的处理工艺而言,单独采用生化法无法达到高标准的严格要求,而单独使用膜处理技术由于有机负荷过高,初期投入和运行费用都相对较贵。生化法和 MBR/NF(RO)组合综合处理垃圾渗滤液的工艺是低成本和高稳定性的有效结合,但仍然需要采用厌氧/好氧结合等手段强化生化阶段的预处理祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告91效果,或增加一些混凝沉淀、微过滤等手段以减轻膜的污染物负荷。通过硝化反硝化过程,生化法可以去除大部分的氨氮含量,但由于垃圾渗滤液中的容易被微生物用作反硝化的有机碳源缺乏,使得反硝化进行得不198、彻底,对总氮的去除率仍然较低。同时,微生物在新陈代谢过程中也产生了比较容易堵塞膜孔的代谢产物,给膜的长期稳定运行增加了困难。因此,如何调控好生化阶段的处理效果关系到整个工艺能否完善运行,需要有足够的耐心和信息。反渗透、纳滤等技术产生的浓缩液常采用回喷入炉或垃圾池的方法,结果往往使垃圾渗沥液中的盐浓度上升,导致操作压力上升、膜寿命缩短、能耗增加等问题。(2)两级 DTRO 工艺碟管式反渗透(DTRO)是反渗透的一种形式,是专门用来处理高浓度污水的膜组件,其核心技术是碟管式膜片膜柱。把反渗透膜片和水力导流盘叠放在一起,用中心拉杆和端板进行固定,然后置入耐压套管中,就形成一个膜柱。DTRO 克服了一199、般反渗透系统在处理渗滤液时容易堵塞的缺点,使系统更加稳定、运行费用更低。DT 膜柱的使用寿命可长达三年以上。图图 6.7-26.7-2DTRODTRO 工艺示意图工艺示意图对于城市生活垃圾渗滤液的处理,如果要达到国家一级排放标准,一般提供两级 DTRO 处理系统,包括中央控制系统、砂滤器、第一级反渗透系统、第二级反渗透系统、渗滤液储罐、硫酸储罐、净水储罐、清洗剂储罐、脱气塔等。DTRO系统的处理效果不依赖于渗滤液的可生化性,故适用于不同时期的垃圾渗滤液及祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告92堆肥沥渗滤液处理,且均具有系统运行稳定、处理效率高,出水水质良好等特点,DTRO 系统占地面积小200、,安装方便,可根据工程的实际情况,因地制宜,结合不同预处理及浓缩液处理方式。两级 DTRO 的工艺流程图见下图。图图 6.7-36.7-3两级两级 DTRODTRO 工艺流程图工艺流程图(3)蒸发技术蒸发技术是一个把挥发性组分与非挥发性组分分离的物理过程,由 2 部分组成:加热溶液使水沸腾气化和不断除去气化的水蒸气。垃圾渗滤液蒸发处理时,水分从渗滤液中沸出,污染物残留在浓缩液中。所有重金属和无机物以及大部分有机物的挥发性均比水弱,因此会保留在浓缩液中,只有部分挥发性烃、挥发性有机酸和氨等污染物会进入蒸气,最终存在于冷凝液中。冷凝液再经过低压反渗透膜,确保出水达标。这里的反渗透膜不同于常规概念的201、反渗透膜,需要的操作压力低、盐分阻力低(趋于无)、微生物污染低。但由于蒸发的成本较高,应用受到限制。随着蒸发技术的进步,多效蒸发技术也逐渐应用于垃圾渗滤液处理。其原理是,在机械压缩蒸发过程中,蒸汽的汽化潜热被完全利用;同时,高温蒸馏水在排出系统前与来液进行热交换,可进一步回收能量,从而实现低能耗蒸发。其优势是可以有效地降低常规蒸发工艺的能耗,同时改善有机物和氨氮的去除效果,但由于渗滤液成分的复杂性,换热器结垢较为严重,目前只能通过频繁停机酸洗进行维护,否则会影响换热效率;另外,氨氮指标并不能完全满足排放标准。工艺流程图见下图。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告93图图 6.7-46.7202、-4蒸发法渗滤液处理工艺流程图蒸发法渗滤液处理工艺流程图(4)方案比选上述三个方案的技术经济比较见下表。类别多效蒸发技术生化+膜工艺两级 DTRO工艺复杂程度系统较简单系统复杂系统较简单产水率产水率 80%90%,出水质好浓液产率5%10%,回喷垃圾池,进入焚烧炉。反渗透清液产水率约70%80%;浓液产率约20%30%,回喷垃圾池,进入焚烧炉。产水率 75%80%,长期运营可能下降。浓液量为 25%50%,需单独处理,处理难度高。对后续运行有影响。运行管理运行管理简单,一般的机械维修工可管理。但由于结垢问题,停机清洗频率较高需熟悉生物好氧、厌氧和膜技术及运行的工程师管理需有熟悉传统 RO 膜技203、术及运行的人员管理。反渗透膜更换RO 膜为低压反渗透膜,投资低,寿命长(盐分少、微生物少、压力低)超滤膜的寿命一般不超过 1 年,RO/NF 膜在连续生产情况下,一般不超过 2 年。RO 分离膜将所有的有机物和盐分都累积在浓缩液中。RO 膜寿命短暂。占地1.54m2/吨1020m2/吨35m2/吨造价10 万15 万元/(吨/天)10 万15 万元/(吨/天)7 万10 万元/(吨/天)总运行成本25-40 元/吨45-60 元/吨35-55 元/吨处理效果效果稳定,但氨氮的去除效果不稳定。处理效果稳定长期运行处理效果下降;对氨氮处理效果较差业绩国内部分使用国内广泛应用国内部分使用可见,三种技204、术均较为成熟。从渗滤液的处理要求上看,处理技术的成熟程度和处理效果的稳定性是选择相关处理工艺时优先考虑的因素,经济性能次之。因此,本项目渗滤液处理工艺推荐采用目前国内应用最为广泛的“生化+膜处理”工艺。6.7.36.7.3 推荐工艺推荐工艺根据本工程渗沥液的水质、水量特点和处理要求,及国内垃圾焚烧厂的渗沥祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告94液处理工程实践,本项目推荐采用“中温厌氧+两级 A/O+膜生物反应器(MBR)+纳滤(NF)+反渗透(RO)”处理工艺,本项目垃圾渗沥液处理出水水质标准应达到或优于 GB/T19923-2005城市污水再生利用工业用水水质标准中敞开式循环冷却水系统205、补充水标准和 GB/T18921-2019城市污水再生利用景观环境用水水质标准中道路清扫和城市绿化用水标准后,回用作厂区循环冷却水补充用水、绿化用水和道路洒水。表表 6.7-16.7-1 设计出水水质指标设计出水水质指标项目BOD5(mg/L)CODcr(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)出水指标106010101.0处理工艺流程示意图如下:6.7-56.7-5垃圾渗沥液处理工艺流程图垃圾渗沥液处理工艺流程图祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告95七、七、工程技术方案工程技术方案7.17.1 垃圾处理工艺流程垃圾处理工艺流程垃圾焚烧作为一种成熟的垃圾处理方法206、,在国内外有着广泛的应用。但其受各个国家技术力量、经济实力以及各个国家、地方垃圾特性的影响,工艺和技术也各不相同,但最基本的工艺和技术组合形式大致是相同的。本项目通过垃圾的焚烧达到垃圾无害化、减容化、资源化的目的。垃圾进入焚烧炉经过干燥、燃烧、燃烬过程,使腐败性的有机物因燃烧而成为无机物,病原性生物因在高温焚烧下死灭。图图 7.1-17.1-1 典型垃圾焚烧处理工艺流程图典型垃圾焚烧处理工艺流程图本项目整个工艺流程包括了垃圾接收、焚烧及余热利用、烟气净化处理、灰渣收集处理处置、渗沥液处理等系统。垃圾车从物流口进入厂区,经过地磅秤称重后进入垃圾卸料平台,卸入垃圾池。垃圾池是一个封闭式且正常运行时207、空气为负压的建筑物,采用半地下结构。池内的垃圾通过垃圾吊车抓斗抓到焚烧炉给料斗,经溜槽落至给料炉排,再由给料炉排均匀送入焚烧炉内燃烧。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告96垃圾燃烧所需的助燃空气因其作用不同分为一次风和二次风。一次风取自于垃圾贮存坑,使垃圾池维持负压,确保坑内臭气不会外溢。一次风经蒸汽空气预热器加热后由一次风机送入炉内。取自垃圾输送廊的炉墙冷却风,被炉墙加热后接入一次风机入口总管。二次风从锅炉顶部吸取热空气,由二次风机加压后送入炉膛,使炉膛烟气产生强烈湍流,以消除化学不完全燃烧损失和有利于飞灰中碳粒的燃烬。焚烧炉设有点火燃烧器和辅助燃烧器,用柴油作为辅助燃料。点火燃烧器208、供点火升温用。当垃圾热值偏低、水分较高,炉膛出口温度不能维持在 850以上,此时启用辅助燃烧器,以提高炉温和稳定燃烧。停炉过程中,辅助燃烧器必须在停止垃圾进料前启动,直至炉排上垃圾燃烬为止。垃圾在炉排上通过干燥、燃烧和燃烬三个区域,垃圾中的可燃分已完全燃烧,灰渣落入出渣机,经加水冷却后进入灰渣贮坑,出渣机起水封和冷却渣作用。灰渣贮坑上方设有桥式抓斗起重机,可将汇集在灰渣贮坑中的灰渣抓取,装车外运、填埋或综合利用。飞灰收集后在厂内固化并检测合格后送入飞灰填埋场进行填埋。垃圾燃烧产生的高温烟气经余热锅炉冷却至 200后进入烟气净化系统。每台焚烧炉配一套烟气净化系统,采用“SNCR 炉内脱硝+半干式209、脱酸+干粉喷射+活性炭吸附+布袋除尘”工艺。首先在焚烧炉膛高温区域喷入还原剂以降低锅炉排烟 NOx 浓度,烟气经余热锅炉冷却后进入反应塔,与喷入的石灰浆充分混合反应后,烟气中的酸性气体被去除,在反应塔与除尘器之间的烟道内喷入熟石灰粉、活性炭进一步脱除酸性气体和重金属、二噁英,随后烟气进入布袋除尘器,在布袋除尘器表面进行除尘,并进一步脱除酸性气体。布袋出口符合排放标准的烟气通过引风机送至烟囱排放至大气。余热锅炉以水为工质吸收高温烟气中的热量,产生 4.0MPa,410的蒸汽。供汽轮发电机组发电。产生的电力除供本厂使用外,多余电力送入电网。7.27.2 垃圾接收、贮存及输送系统垃圾接收、贮存及输送210、系统7.2.17.2.1 称量称量垃圾通过垃圾焚烧发电厂地磅称量后,经高架引桥进入焚烧主厂房,垃圾栈桥采用全封闭形式,垃圾车在主厂房位置设置电动门。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告977.2.27.2.2 垃圾贮坑垃圾贮坑垃圾贮坑长 42m、宽 24m、深 12m,其中地上部分 6m,地下部分 6m,总有效容积:12096m3。若垃圾容重按 0.35t/m3计,则共可贮存垃圾约 4234t,按照 400t/d的垃圾量,可满足 10 天的垃圾量贮存。垃圾贮坑剖面如下图所示。图图 7.2-17.2-1垃圾贮坑剖面图垃圾贮坑剖面图7.2.37.2.3 垃圾卸料平台垃圾卸料平台垃圾卸料平台布211、置在主厂房 6.00m 层,紧贴垃圾贮坑,采用室内型,以防止臭气外泄和降雨,卸料平台设有专用的垃圾运输车进出口一处,卸料位 5 个,平台宽 24m,长 51m,拥有足够的面积来满足最大垃圾转运车辆的行驶、掉头和卸料而不影响其他车辆的作业。垃圾卸料平台周围设置清洗地面的水栓,并保持地面坡度以及在垃圾贮坑方向设置排水沟,以便收集和排出污水,并和垃圾贮坑收集的渗沥液一同送至污水处理设施。操作人员可根据垃圾在贮坑内分布情况操作平台内的指示灯来指示垃圾车应在哪个卸料门卸料。卸料门前方设置高约 20cm的挡车矮墙和紧急按钮,防止车辆坠入垃圾贮坑内。平台设一个进出口,进出口车道宽 9.0m,进出口上方设有电212、动卷帘门和空气幕墙以阻止臭气扩散。7.2.47.2.4 垃圾卸料口设置垃圾卸料口设置垃圾卸料平台设 5 个垃圾卸料门。各卸车位相应编号,方便管理;并设有红绿灯指示。垃圾卸料门间设隔离岛,避免垃圾车相撞,并给工作人员提供作业空祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告98间。卸料平台设摄像头,垃圾抓斗控制室值班人员可随时了解卸料平台内各卸车位情况,并根据垃圾贮坑堆料情况指示卸车位置。7.2.57.2.5 垃圾抓斗起重机垃圾抓斗起重机垃圾抓斗起重机位于垃圾贮坑上方,主要承担垃圾的投料、搬运、搅拌、取物和称量工作。垃圾称重系统具有自动称重、自动显示、自动累计、打印、超载保护等功能。垃圾吊车主要由桥架213、大车运行机构、起升机构、小车运行机构、电气设备、抓斗六大部分组成。六大部分中除电气设备和桥架外,另外四部分都有各自的电机,进行单独驱动,满足生产所需的倒垛投料、称重作业要求。根据本项目处理总规模的设置,垃圾起重机的台数不宜少于 2 台,拟选 2台 10t 垃圾抓斗起重机,一用一备,同时配备 3 台电动液压多瓣式抓斗,两用一备,抓斗容积 6.0m3。所选垃圾抓斗起重机应具有较高的自动化水平,在国内有类似工程运行业绩,故障率低,效果良好。吊车小车架上设置一套称量装置,并且具有自动去皮、计量、预报警、超载保护的功能,并能在吊车控制室显示、统计投料的各种参数。吊车可供焚烧炉加料及对垃圾进行搬运、搅拌214、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。鉴于垃圾贮坑内环境恶劣,吊车操作工是在位于垃圾贮坑侧上方的吊车控制室内进行操作。吊车配备手动操作系统及半自动操作功能,并能快速切换。7.2.67.2.6 控制室控制室抓斗起重机运行由控制室进行遥控,控制室与垃圾仓完全隔离,由控制室操作人员控制抓斗吊车运行。抓斗起重机控制室与中央控制室合并设置,位于焚烧炉进料斗侧边的高处,操作人员能方便的观察垃圾贮坑内的状况。操作人员上前方设置显示器,与进料斗上方的摄像装置相连,使之有利于操作。抓斗起重机采用半自动控制,能够减轻操作人员的劳动量,也可切换为手工控制。抓斗起重机配有计量装置,将垃圾装入215、量传送给控制室进行记录。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告997.37.3 垃圾焚烧系统垃圾焚烧系统7.3.17.3.1 进料系统进料系统生活垃圾经垃圾进料装置进入焚烧炉排,进料装置包括垃圾料斗、料槽和给料器,如下图所示。图图 7.3-17.3-1料斗剖面图料斗剖面图垃圾给料斗用于将垃圾抓斗投入的垃圾暂时贮存,再连续送入焚烧炉处理,给料斗为漏斗形状,能够贮存约 1 个小时焚烧量的垃圾,由可更换的加厚防磨板组成,为了观察给料斗和溜槽内的垃圾料位,给料斗安装摄像头和垃圾料位感应装置,并与吊车控制室内的电脑屏幕相连。料斗内设有避免垃圾搭桥的装置。给料溜槽设计上垂直于给料炉排,这样能够防止垃圾216、的堵塞,能够有效的防止火焰回窜和外界空气的漏入,也可以存储一定量的垃圾,溜槽顶部设有盖板,停炉时将盖板关闭,使焚烧炉与垃圾贮坑相隔绝。给料炉排位于给料溜槽的底部,保证垃圾均匀、可控制的进入焚烧炉排。给料炉排由液压杆推动垃圾通过进料平台进入炉膛。炉排可通过控制系统调节,运动的速度和间隔时间能够通过控制系统测量和设置。7.3.27.3.2 焚烧炉焚烧炉1)炉排祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告100焚烧炉是垃圾焚烧发电厂极其重要的核心设备,它决定着整个垃圾焚烧发电厂的工艺路线与工程造价,为了长期、稳定、可靠的运行,从长远考虑,本工程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217、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,达到完全燃烧目的,垃圾通过自身重力和炉排的推动力向前进,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。图图 7.3-27.3-2垃圾焚烧炉炉排垃圾焚烧炉炉排根据垃圾低位热值设计参数以及焚烧炉的技术特点,本方案选择焚烧炉的相关性能参数如下:表表 7.3-17.3-1焚烧炉性能参数表焚烧炉性能参数表性能参数名称保证值单位数据焚烧炉数量台1焚烧炉单台处理量t/d400焚烧炉超负荷运行时的最大处理量t/d440218、无助燃条件下使垃圾稳定燃烧的低位热值要求kJ/kg4180焚烧炉在所有工况下年运行时间小时8000正常年单台炉处理能力万 t/a14.6垃圾在燃烧室中的停留时间s2祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告101性能参数名称保证值单位数据燃烧室烟气温度850助燃空气过剩系数-1.8助燃空气温度200230焚烧炉运行负荷范围%60110焚烧炉经济负荷范围%80100燃烧室出口烟气中 CO 浓度(1 小时均值/24 小时均值)mg/Nm3100/80燃烧室出口烟气中 O2 浓度%612余热锅炉过热蒸汽温度450余热锅炉过热蒸汽压力MPa6.5蒸汽量指标(垃圾 400t/d,LHV=7300kJ/k219、g)t/h36.44余热锅炉排烟温度230余热锅炉给水温度130焚烧炉渣热灼减率%3单位处理耗电kWh/t 垃圾57焚烧炉效率%822)出渣机焚烧炉内燃烬的灰渣最终由出渣机推到炉外,其特点如下:(1)由于采用水封结构具有完好的气密性,可保持炉膛负压。(2)可有效除去残留的污水,使得灰渣含水量仅 15%25%。因此,灰坑内的灰渣几乎没有水分。(3)出渣机推杆的所有滑动面都采用耐磨钢衬,所以寿命很长。(4)出渣机内水温将保持在 60以下。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告102图图 7.3-37.3-3出渣机图出渣机图7.3.37.3.3 点火及助燃系统点火及助燃系统本焚烧发电厂焚烧炉启动220、点火及助燃采用外运输来的柴油。(1)点火燃烧器焚烧炉点火时炉内在无垃圾状态下,使用燃烧器使炉出口温度至 400,然后垃圾的混烧使炉温慢慢升至额定运转温度(850以上),若急剧升温,炉材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的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,共设置 1套。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)辅助燃烧器辅助燃烧器主要设计为保持炉出口烟气温度在 850以上,当垃圾的热值较低而无法达到 850以上的燃烧温度221、时,根据焚烧炉内测温装置的反馈信息,本装置自动投入运行,投入辅助燃料(柴油)来确保焚烧烟气温度达到 850以上并停留至少 2s。本装置由燃烧器本体、点火装置,控制装置和安全装置构成,共设置 1 套。(3)储油罐设置 2 座储油罐,用来储存辅助燃料(柴油),单座容积 20m3。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告1037.3.47.3.4 燃烧空气系统燃烧空气系统(1)助燃空气系统助燃空气系统包括一二次风吸风口、风管、一二次风喷嘴出口,一次风、二次风。一次风系统由风机、预热器、风管及支架组成。为了对垃圾起到良好的干燥及助燃效果,一次风空气进入焚烧炉之前,先通过蒸汽式空气预热器加热,然后从炉222、排下部分段送风。同时,为了提高燃烧效果及保持燃烧室的温度,在焚烧炉的前后拱喷入二次风,以加强烟气的扰动,延长烟气的燃烧行程,使空气与烟气的充分混合,保证垃圾燃烧更彻底。一、二次风风量较大,可安装消音器降低噪声。一次风的加热采用蒸汽式空气预热器。一次风从垃圾池抽取,二次风在除渣机出口处和炉后给料平台处各设一个吸风口。进风方式:一次风由炉排下的风室(灰斗)经过炉排片的风孔进入炉膛,对垃圾进行干燥和预热,同时也起到对炉排片的冷却作用。焚烧炉两侧墙与垃圾直接接触,局部温度较高。对两侧墙的保护采用冷却风的方式。侧墙是由耐火砖砌成的中空结构,炉墙外部安装保温层。冷却风从侧墙下部进入,流经耐火砖墙,达到冷却223、炉墙的目的。冷却风由单独设置的冷却风机提供,便于启停炉的控制。密封风用于焚烧炉驱动部件和炉排前部框架间隙密封。为满足炉膛中烟气在 850以上、停留时间 2s 以上的监测,余热锅炉炉膛要求设置不少于 33 的温度测点,即在炉膛烟气高温区域分三层布置,每层不少于3 个炉膛温度测点(2)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,这个温度需要通过调节加热蒸汽的流量或送风量来维持。在结构设计上,考虑预热器断面和风管的对齐方式、受热面的热膨胀问题。蒸汽空气预热器利用蒸汽加热空气,蒸汽在管内流动,空气在管外流动,从而有效的224、防止了空预器的积灰现象,同时把空气加热到设计值;为方便检修和清扫,在空预器护板上设有检修门,另外在空预器下部设有疏水管。预热器需要保温,并采取必要的防腐措施。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告1047.47.4 余余热锅炉系统热锅炉系统余热锅炉是有效回收高温烟气热能、获取一定经济效益的关键设备,是与焚烧炉配套设计的专用锅炉。余热锅炉主要由汽包、水冷壁、炉墙和包括过热器、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。7.4.17.4.1 余热锅炉流程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225、有必要的平台可达所有的检查孔和观察口。为了便于检查,锅炉设置了必要的人孔及检修门。受热面管束的表面采用了有效的清灰装置。锅炉自身通过钢结构固定,可以进行任何方向的膨胀。通过走廊或阶梯可以容易地到达所有人孔及检修门以便进入所有的主要设备。(1)锅炉烟气侧流程烟气流依次通过下列的锅炉受热面:炉膛(耐火材料部分膜式壁)、第一通道辐射区(膜式壁)、第一二通道凝渣管、第二通道(膜式壁)、第三通道(膜式壁)、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226、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燃烧。炉膛后面为三个垂直烟道,在这里热量主要通过辐射方式传送。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)锅炉汽水侧流程经给水调节阀后,锅炉的给水/蒸汽将通过以下锅炉受热面:省煤器、汽包、蒸发受热面、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227、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。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告105锅炉蒸发系统的水来自下降管,炉水从下降管通过连接管道进入蒸发系统。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228、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、蒸汽品质,装设了给水、炉水、饱和蒸汽和过热蒸汽取样器。7.4.27.4.2 余热锅炉结构余热锅炉结构(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。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,用减温水调节蒸229、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,对于过热器等容易产生腐蚀,严重的会使过热器管壁迅速减薄,强度减低,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: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;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;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;控祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性230、研究报告106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;高温段过热器采用抗高温腐蚀钢材;设置吹灰装置,及时清除管壁上附着的灰烬等沉积物,改善锅炉烟气侧受热面的传热条件,提高锅炉效率。离开炉膛燃烧室的烟气流经 3 个垂直通道,过热器安装在第 4 通道。每级过热器根据各段的壁温选择合适的材质,高温段的过热器管子采用耐热合金钢。一级和二级过热器采用逆流布置方式,而末级过热器为顺流布置。过热器受热面的设计布置在能保证在较大范围的锅炉工况负荷的变动下达到符合设计要求的过热蒸汽。(2)蒸发器除燃烧室及其后段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231、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,以降低烟气温度,回收热量,提高锅炉效率。给水经过省煤器加热后进入锅筒,可减轻锅筒所承受的热应力。一般而言,排烟温度每降低 3时给水温度升高约 1。为避免给水受热蒸发产生气泡滞留于管内,使管内局部温度过高而损坏管材,省煤器管内给水流速一般大于 0.3m/s。省煤器出口水温应低于锅炉锅筒内的饱和温度(263),以避免发生水锤或热震。由于余热回收系统的采用,降低了烟气的排烟温度,在提高燃烧效率的232、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,设置吹灰装置,提高给水温度到 130,可相应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,锅炉设置 1 台加药泵,1 台备用泵,并选用2 台磷酸盐搅拌箱,1 台向锅炉输送磷酸盐溶液时,另一台加药、溶解、搅拌。(5)锅炉排污系统本余热锅炉排污系统设 1 台连续排污扩容器,锅炉的定期排污为每班排放 12 次,视炉水水质化验情况而定。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告1077.4.37.4.3 余热锅炉的设计参数余热锅炉的设计参数余热锅炉的设计参数见233、下表:表表 7.4-17.4-1余热锅炉设计参数余热锅炉设计参数表表序号设计内容设计参数1蒸汽温度4502蒸汽压力6.5MPa(G)3额定蒸发量37t/h(LHV=7300kJ/kg)4排烟温度1902305给水温度1306锅炉效率80%7.57.5 汽轮发电汽轮发电系统系统7.5.17.5.1 设计原则设计原则为提高垃圾焚烧发电厂的经济性,并防止对大气环境的热污染,应对焚烧过程产生的热能进行回收利用。本工程处理规模 400t/d,设计入炉垃圾热值7300kJ/kg。垃圾经焚烧后,对垃圾焚烧余热通过能量转换的形式加以回收利用,垃圾焚烧炉和余热锅炉为一组合体,余热锅炉的第一烟道就是垃圾焚烧炉炉膛234、,对它们的组合体总称余热锅炉。在余热锅炉中,主要燃料是生活垃圾,转换能量的中间介质为水。垃圾焚烧产生的热量被工质吸收,未饱和水吸收烟气热量成为具有一定压力和温度的过热蒸汽,过热蒸汽驱动汽轮发电机组,热能被转换为电能。为了使垃圾焚烧在获得良好的社会效益的同时取得一定的经济效益,又由于本工程周围无蒸汽的热用户,故本工程拟利用垃圾焚烧锅炉产生的过热蒸汽供汽轮发电机组发电。本项目每台焚烧炉配套余热锅炉产生中温次高压(蒸汽参数 6.5MPa,450)蒸汽量 36.44t/h,进入汽轮机带动发电机发电。7.5.27.5.2 汽轮发电机组主要设备参数:汽轮发电机组主要设备参数:(1)汽轮机主要技术参数:汽轮235、机型号:N10-6.2/445额定功率:10MW祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告108额定速度;3000r/min主汽门前进汽压力:6.2MPa(a)主汽门前进汽温度:445C额定进汽量:37.5t/h台数:1 台(2)发电机主要技术参数发电机型号:QF-10额定功率:10MW功率因数:0.8额定电压:10.5kV额定转速;3000r/min发电机发电效率:97台数:1 台7.5.37.5.3 热力系统热力系统垃圾焚烧余热锅炉产生的过热蒸汽汇集到主蒸汽管,在主蒸汽管上经主汽门进入凝汽式汽轮机中做功驱动发电机发电后,排汽进入凝汽器冷凝为凝结水。由凝结水泵将凝结水加压后进入中压热力除氧器236、。除氧后的 130给水由锅炉给水泵送至余热锅炉循环运行。空气预热器所需加热蒸汽从汽轮机抽汽和汽包抽取,加热后冷却的凝结水返回至中压除氧器。本工程的主蒸汽系统采用单管制。本工程设置一台连续排污扩容器和一台定期排污扩容器。连续排污扩容器的二次蒸汽送回除氧器作为加热蒸汽,以回收热量。锅炉排污水排入排污扩容器,排污扩容器的污水排入热井冷却后外排。热力系统中设两台减温减压器,用于当汽机因故停机或启动时,一级减温减压器将余热锅炉产生的蒸汽降压降温至低压蒸汽,供空气预热器加热用蒸汽,疏水可利用余压送入除氧器;二级减温减压器供除氧器加热给水用。正常运行时,空气预热器、除氧器和低压加热器所需的加热用蒸汽由汽轮机237、抽汽供给。为使汽机排汽在凝汽器中凝结,系统中设有循环冷却水系统,循环水除供凝汽器冷却用水外,还供给发电机空气冷却器、油冷却器和部分设备用冷却水。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告109为使汽轮机获得尽可能好的经济性,凝汽器应保持一定的真空度,为此系统中设有抽气器。另外,系统中还设有低位水箱、低位水泵和疏水箱、疏水泵,这些设备可将系统内有关设备和管道内的疏放水收集并送入除氧器,从而减少汽水损失,提高系统的经济性。为满足汽轮发电机组本体的调节、保安和润滑等要求,汽机间还设有油系统,包括油箱、油泵、油冷却器等。由于本工程只有一台汽轮机,为保证汽轮机检修或故障下焚烧厂的正常运行,本工程设置一台238、旁路凝汽器,当汽轮机发生故障时,蒸汽进入旁路凝汽器,同时减少入炉垃圾量和降低锅炉的蒸发量。1)主蒸汽系统由余热锅炉过热蒸汽集汽联箱出口到汽轮机进口的连接管道,以及从主蒸汽管通往各辅助设备的蒸汽支管均为主蒸汽管道,本工程采用单管制,余热锅炉的主蒸汽管经分断阀引至主蒸汽管;在主蒸汽管上经汽机主汽门进入凝汽式汽轮机。2)主给水系统主给水系统将锅炉补水由中压除氧器出口经给水泵升压后送至余热锅炉省煤器的进口。共设置一台除氧器和两台给水泵,一用一备。每台给水泵出口设有给水再循环管,接到除氧器给水再循环母管上,返回除氧器。3)汽轮机抽汽系统汽轮机设有三级抽汽。抽汽管道上设有液动逆止阀、安全阀和关断阀。一级抽239、汽作为空气预热器一次预热蒸汽,凝结下的疏水返回除氧器。二级抽汽作为中压除氧器的加热蒸汽。除氧器加热蒸汽系统采用单母管制,到每台除氧器的加热蒸汽管上设有蒸汽电动调节阀,用于调节除氧器的工作压力。汽轮机的三段抽汽用于加热低压加热器。4)主凝结水系统主凝结水系统是用来将凝汽器热井中的凝结水通过凝结水泵送至除氧器。汽轮机设置 2 台凝结水泵,一台运行,一台备用。每台凝结水泵容量按纯冷凝工况凝结水量 110%选择。5)化学补充水系统来自化水车间的化学补充水一路经排污冷却器加热后进入除氧器,一路直接祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告110补入疏水箱,供系统补水和锅炉充水用。除氧器水箱的水位由化补水240、调节阀进行控制,疏水箱的水位通过与疏水泵联锁控制。6)排污扩容器锅炉的排污水汇集到母管上排放至一台连续排污扩容器,扩容后的蒸汽排放至中压除氧器,排污水经定期排污扩容器后排至地沟。7)疏放水系统全厂设置疏水箱一台、疏水扩容器一台。低压设备和管道凝结水或疏水、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经疏水扩容器扩容后进入疏水箱。除氧器设一条溢放水母管,当除氧器水箱水位高时,将水放至疏水箱。疏放水系统设置两台疏水泵,一台运行,一台备用。电厂设一条充放水母管。在正常运行工况下,疏水箱中的水,经疏水泵升压后,进入除氧器;在启动时,疏水泵将疏水箱内的水经充放水母管汲送到垃圾焚烧锅炉的汽包。8)241、厂内循环水系统厂内循环水系统设 2 台循环水泵,循环水系统主要设备凝汽器和循环水泵的技术规范如下:1)10MW 汽轮机凝汽器型号:分列二道制表面式冷却面积:1000m2设计循环水温度:25设计循环水量:3275m3/h水阻:44kPa2)循环水泵流量:1700m3/h扬程:25m数量:3 台,两用一备9)锅炉房和汽轮机厂房内工业水和冷却水系统锅炉房和发电机厂房内工业水系统由全厂工业水供水,设 2 根工业水供水母祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告111管,在厂房内形成管网。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。工业水排水采用有压排水242、,排水进入工业水回水母管。大量设备的冷却水循环使用,冷却水回水收集到主厂房热水池内,用泵打入主厂房冷却水塔冷却,而后返回主厂房冷水池,再用泵送到各个冷却设备,循环使用。厂外工业水不断补入水池,以补充其系统损失。10)主蒸汽旁路冷凝系统主蒸汽旁路冷凝系统由旁路减温减压器、冷凝水泵等设备组成。垃圾焚烧发电厂以垃圾处理为主,为保证垃圾发电厂的常年运行,本项目配有一套蒸汽旁路系统,当汽轮发电机组检修或故障停机时,焚烧炉/余热锅炉产生的蒸汽通过旁路系统冷凝,做到停机不停炉,保证垃圾处理量。汽机停机时,主蒸汽由旁路经减温减压装置后进入旁路冷凝器,冷凝后的冷凝水由冷凝水泵送入除氧器。系统正常运行时,旁路系统243、处于备用状态,由旁路切断阀断开。系统中减温减压器的降温降压用水来自给水母管。主蒸汽旁路设置的主要意义如下:1)汽轮发电机组检修或事故时,保障焚烧炉仍能运行;2)改善汽轮发电机组的启动性能,机组在启动时,旁路系统可缩短机组启动时间、减少汽机损耗;3)汽轮发电机组正常运行时,可作为蒸汽系统超压保护安全装置;4)汽轮发电机组调负荷时,调节更加方便;5)锅炉及汽机启动过程中回收除盐水、减少余热锅炉启动排空的噪声。7.5.47.5.4 运行方式运行方式考虑到焚烧余热锅炉和汽轮发电机组年工作小时数8000h,为满足垃圾焚烧处理不可间断的要求,焚烧余热锅炉检修时同时安排汽轮发电机组检修。7.5.57.5.5244、 汽机间及给水除氧间布置汽机间及给水除氧间布置汽机间采用双层布置,运行层标高 7m。汽轮机、主汽阀、发电机及励磁机等布置在运行平台上,冷凝器、空气冷却器、冷油器、油泵等油系统辅助设备布置在底层。两台热力除氧器布置在除氧层上。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告1127.5.67.5.6 运行工况技术经济指标运行工况技术经济指标垃圾焚烧发电厂处理规模:400t/d垃圾焚烧炉数量:1 台单台炉垃圾处理量;400t/d设计工况垃圾热值:7300kJ/kg设计工况总产汽量;36.44t/h发电机组数量:1 台(10MW)年发电量为 6.37107kWh,上网电量为 5.31107kWh。7.67245、.6 烟气烟气净化系统净化系统生活垃圾焚烧烟气中的污染物可分为颗粒物(粉尘)、酸性气体(HCl、HF、SOx、NOx 等)、重金属(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。本套工艺主要包括以下几个部分:石灰浆制备系统、半干式反应塔系统、袋式除尘器系统、活性炭系统及灰渣输送系统。7.6.17.6.1 工艺流程及技术特点工艺流程及技术特点烟气净化工艺选用“SNCR+半干式反应塔活性炭吸附+干粉喷射布袋除尘器”的工艺流程,厂房内预留 SCR 建设用地。在炉膛内,将 NH246、3H2O(氨水)作为还原剂喷入焚烧炉内。使 NOx 在高温下被还原为 N2和 H2O。主要反应如下:NH3为还原剂:4NH3+4NO+O24N2+6H2O 当使用含氨化合物的水溶液时,化合物分解就会释放出氨气。换言之,只有在雾化流体蒸发后氨气才可以从含氨化合物中挥发出来。自由基之间反应选择性并不强,因此充足的脱除添加剂还是必要的。根据生活垃圾焚烧厂运行经验,炉膛内 NOx 含量约在 400500mg/Nm之间,本工程拟采用氨水作为还原剂,其去除率可达 40%50%。典型 SNCR 工艺流程如下图:祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告113图图 7.7.6 6-1-1典型典型 SNCRSN247、CR 技术工艺流程图技术工艺流程图来自余热锅炉的焚烧烟气进入喷雾干燥反应塔,石灰浆制备系统配制好的相应浓度的石灰浆由输送系统送至喷雾干燥反应塔,石灰浆与稀释水(可调节给料量)被反应塔顶部高速旋转的雾化器雾化成微小液滴后由切线方向散布出去,与烟气充分混合,发生液相化学反应,吸收其中的 SO2和 HCl,SO2与 Ca(OH)2反应生成亚硫酸钙(CaSO31/2H2O),部分亚硫酸钙再进一步被氧化为硫酸钙(CaSO42H2O)。HCl 与 Ca(OH)2反应生成 CaCl2,微量 HF与 Ca(OH)2反应生成 CaF2。化学反应式如下:SO2+Ca(OH)2-CaSO31/2H2O+1/2H2O248、CaSO31/2H2O+3/2H2O+1/2O2-CaSO42H2O2HCl+Ca(OH)2-CaCl2+2H2O2HF+Ca(OH)2-CaF2+2H2O在上述的反应发生过程中,石灰浆雾滴中的水分和稀释水吸收高温烟气的热量而得以蒸发。为了使石灰浆中的水分充分蒸发、酸性气体被净化,烟气在喷雾干燥反应塔中的停留时间设定为 20s,既保证酸性气体完全与石灰浆发生反应,又保证液态反应物完全蒸发,反应塔出口维持一定的烟气温度。在喷雾干燥反应塔中,酸性气体的去除分两个阶段。第一阶段烟气在反应塔上部与石灰浆液滴混合,烟气中的酸性气体与液态的石灰浆发生化学祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告114反应249、。同时,烟气的热量使石灰浆液滴中的水分蒸发,生成固态的颗粒物。在第二阶段,固态的颗粒物在反应塔的下部和后续的除尘器中,再与气态污染物继续发生反应。第一阶段的净化反应比第二阶段更为有效。由于反应生成物 CaCl2具有很强的吸水性,如果操作温度较低,将使 CaCl2处于湿、粘状态,造成后续处理的困难,所以喷雾干燥反应塔的出口温度设定值保持在 160左右。反应的生成物由反应塔灰斗排出,进入灰渣处理系统。携带有大量颗粒物的烟气从反应塔排出后进入后续的布袋除尘器,在进入除尘器前喷入活性炭以吸附 Pb、Hg 等重金属以及二噁英、呋喃等有机污染物,烟气中的颗粒物被布袋除尘器捕集经除尘器灰斗排出进入飞灰处理系250、统,净化后的气体由引风机经由烟囱高空排放。7.6.27.6.2 SNCRSNCR 系统系统SNCR 工艺由以下系统组成:(1)氨水的存储系统;(2)氨水稀释系统;(3)氨水喷射系统;(4)系统内电气系统、使用仪表;(5)阀电门仪表以及配件。氨水通过喷嘴喷入炉膛与烟气中的 NOx 进行反应,使 NOx 在高温下被还原为 N2和 H2O。同时主厂房内预留 SCR 建设用地。7.6.37.6.3 石灰浆制备系统石灰浆制备系统本系统由石灰储仓、配制槽、稀释槽及石灰浆泵等设备组成。系统设一个配制槽、一个稀释槽,每个槽都设置搅拌装置、进水管及液位计系统,石灰经石灰仓底部计量螺旋进入配制槽,和水混合成较浓的251、石灰浆溶液,然后再进入稀释槽加水稀释成所需的浓度,再经石灰浆泵输送至各条烟气净化线。本条石灰浆制备线可供两条焚烧线烟气净化所需的石灰浆量。其相应配置一台石灰浆泵,另有一台未连接的石灰浆泵做备用。因为 Ca(OH)2含有祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告115硅和沙子等,石灰浆泵的材料需是抗磨损的。石灰浆管路上拐角和垂直部分都采用带快速接头的软管,方便清洗和替换。7.6.47.6.4 喷雾半干式反应塔喷雾半干式反应塔从余热锅炉来的温度为 180210的烟气从喷雾反应器顶部的水平烟道进入,顶部通道设有导流板,可使烟气呈螺旋状向下运动。旋转雾化器位于喷雾反应器上部,从石灰浆配制系统来的石灰浆252、进入旋转雾化器,由于雾化器的高速旋转(转速可达 12000rpm),石灰浆被雾化成平均约 50um 的微小液滴,该液滴与呈螺旋状向下运动的烟气形成逆流,并被巨大的烟气流裹带着向下运动,在此过程中,石灰浆与烟气中的酸性气体 HCl、HF、S02 等发生反应。在反应过程的第一阶段,气-液接触发生中和反应,石灰浆液滴中的水份得到蒸发,同时烟气得到冷却;第二阶段,气固接触进一步中和并获得干燥的固态反应物 CaCl2、CaF2、CaS03及 CaS04等。该冷却过程还使二噁英、呋喃和重金属产生凝结。由于烟气呈螺旋状快速转动,石灰浆不会喷射到反应器壁上,从而使器壁保持干燥,不致结垢。反应生成物落入反应器锥253、体,由锥体底部排出。为防止反应生成物吸潮沉积,锥体部分设有电伴热装置,在系统冷态启动及锥体温度偏低时加热保温。另外,锥体部分设有振打装置,且在出灰口装有出料破碎装置可防止大的灰块堵塞出口,之后灰渣经双瓣排灰阀排至灰渣输送系统的埋刮板输送机。为获得酸性气体高的去除效率而又不使 CaCl2产生吸潮而沉积,反应器出口的烟气温度控制在 140160之间,为确保石灰浆液中的大液滴的完全蒸发及烟气作用的时间,烟气在反应器中的滞留时间保持在 20 秒。之后,挟带着飞灰及各种粉尘的烟气进入袋式除尘器。由于高速旋转,旋转雾化器设有润滑油冷却系统,对轴承和电机进行润滑和冷却。在运行过程中,雾化喷嘴需要定期清理。清254、理时更换整个雾化器。因此,旋转雾化器设有备用,更换时,用电动葫芦将需更换的雾化器吊出,装入备用雾化器即可。由于雾化器各接口采用快速接头,更换时所用的时间很短,因此,更换雾化器时整个系统仍可正常运行。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告116图图 7.6-2喷雾塔示意图喷雾塔示意图7.6.57.6.5 袋式除尘系统袋式除尘系统从喷雾反应器来的带有飞灰及各种粉尘的温度为 140160的烟气,从喷雾反应器下部位置进入袋式除尘器。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石灰进一步反应,使烟气达到255、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、每个舱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。支撑结构采用钢结构。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256、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。为了防止酸或水的凝结,袋式除尘器将配备保温及伴热。保温层厚度足以避祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告117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。在启动和短期停止期间,启动烟气循环加热设备。该设备由挡板、烟道、电加热设备及必要的仪器和控制设备组成。在启动和短期关闭期间,关闭挡板,将袋式除尘器与主烟道隔离开来。袋式除尘器用循环热烟气257、加热。温度调节由电热器进行控制。调试期间料斗必须干燥保温以防止冷凝。因为一旦有冷凝液水产生就会妨碍除灰的效果。灰尘料斗上配备成熟的灰拱破碎装置,该装置布置在每支灰斗的外壁上,作为永久设备,当袋式除尘器运行时,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。图图 7.7.6 6.3.3布袋258、除尘器示意图布袋除尘器示意图祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告1187.6.67.6.6 活性炭喷射系统活性炭喷射系统(1)工艺流程为满足 Hg 及有机污染物的排放要求,烟气在进入袋式除尘器之前,喷入活性炭,活性炭作为吸附剂可吸附 Hg 等重金属及二噁英、呋喃等污染物。吸附后的活性炭在袋式除尘器中和其他粉尘一起被捕集下来。袋装活性炭从厂外由汽车运来,用电动葫芦将其提升至活性炭贮仓操作平台上,人工拆包将其倒入贮仓中,贮仓顶部设有排气过滤器及排风机,在倒料时可保持仓内负压以防止粉状活性炭飞扬。贮仓底部设有出料搅动装置,防止物料搭桥。物料由底部出料螺旋排出,送至中间料仓,中间料仓的物料经旋转259、出料阀排至活性炭喷射装置,由活性炭喷射风机将其喷入喷雾反应器之后袋式除尘器之前的烟气管道中。旋转出料阀转速可调,以控制活性炭的喷射量。活性炭贮仓备有氮气钢瓶,当贮仓内温度升高时,可打开钢瓶对贮仓进行充氮以防止活性炭自燃。(2)自动控制活性炭贮仓设有料位指示,高、低位报警,仓内设温度指示及上限报警;贮仓顶部过滤器设有压缩空气反吹装置,压缩空气压力指示报警,就地过程控制。中间料仓设有料位指示,高、低位报警,与贮仓底部出料振动装置及出料螺旋电机联锁。活性炭喷射风机与旋转出料阀的电机联锁,由 DCS 控制。7.77.7 炉渣及飞灰处理炉渣及飞灰处理系统系统本项目炉渣主要为垃圾燃烧后的残余物,其产生量视260、垃圾成分而定,根据本项目垃圾检验报告计算可知,本项目炉渣产生率约为 20%,则每天产生残渣约 80 吨左右,其主要成分为 MnO、SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3以及少量未燃烬有机物、废金属等,其热灼减率3%。垃圾焚烧后炉渣通过出渣机经振动输送带,再经过金属磁选机分离金属后排入灰渣贮坑。根据生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2014),焚烧炉渣按一般固体废物处理,就近建设建材厂制成建筑材料。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告119本项目飞灰主要来自中和反应塔的排出物和布袋除尘器收集的粉尘,每日产生量 12t 左右,其主要成分为 CaCl2、CaSO3、SiO2、CaO、261、Al2O3、Fe2O3等,另外还有少量的 Hg、Pb、Cr、Ge、Mn、Zn、Mg 等重金属和微量的二噁英有机毒物。根据生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2014),焚烧飞灰应按危险废物处理。飞灰在厂内经固化、稳定化处理满足生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)的要求后,可以进入生活垃圾填埋场分区填埋处置,本项目飞灰就近建设填埋场分区填埋处置。7.87.8 渗沥液处理渗沥液处理系统系统7.8.17.8.1 渗沥液处理规模渗沥液处理规模根据经验,渗沥液产生量根据经验一般在垃圾量的 10%40%,渗沥液产量平均按 25%考虑,则日平均产量 100m3/d;车辆及卸料平台冲洗262、水约为20m3/d;餐厨垃圾预处理污水约为 24m3/d。考虑雨季时渗沥液产量较大,且预留一定的处理能力,设计将渗沥液处理规模确定为 150m3/d。表表 7.8-17.8-1各类污水水量水质表(按最大日计算)各类污水水量水质表(按最大日计算)污水种类水量(m3/d)pHBOD5(mg/L)CODcr(mg/L)NH3-N(mg/L)SS(mg/L)垃圾池渗沥液100683000060000200015000卸料区冲洗水、垃圾车、垃圾通道冲洗水20681500030000100010000餐厨垃圾预处理污水24681000020000100010000合计1447.8.27.8.2 垃圾渗沥液263、处理出水水质标准垃圾渗沥液处理出水水质标准本项目垃圾渗沥液处理出水水质达到城市污水再生利用工业用水水质标准(GB/T19923-2005)中的有关规定后,作为循环冷却系统补充用水。表表 7.8-27.8-2污水设计出水水质污水设计出水水质项目本工程高浓度污水水质要求pH69色度30祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告120嗅无不快感浊度(NTU)5溶解性总固体(mg/L)1000生化需氧量(BOD5)(mg/L)15氨氮(mg/L)10阴离子表面活性剂(mg/L)-铁(mg/L)-锰(mg/L)0.1溶解氧(mg/L)1.0总余氯(mg/L)接触30min 后1.0,管网末端0.2总大肠264、菌数(个/L)37.8.37.8.3 渗沥液处理工艺渗沥液处理工艺在当今生活垃圾渗沥液处理技术已达成共识:从生态及经济效益双赢的角度考虑,生化工艺是渗沥液处理整套过程中不可省略的预处理阶段,通常充分的生化处理工艺可达到间接排放标准。但仅仅依靠生化阶段是无法满足直接排放要求,必须与其他工艺技术进行合理优化组合。生活垃圾焚烧厂渗沥液的主要特点是可生化性较好、氨氮含量较高、重金属离子较多及总溶解性固体浓度较高。根据生活垃圾焚烧厂渗沥液特点,本工程选用“中温厌氧+两级 A/O+膜生物反应器(MBR)+纳滤(NF)+反渗透(RO)”处理工艺,处理后的出水水质达到城市污水再生利用工业用水水质标准(GB/T265、19923-2005)标准中的有关规定要求后,回用作为循环冷却补充水。本工艺流程可分为:预处理、中温厌氧系统、膜生化反应器系统、膜深度处理系统、配套辅助系统。高浓度污水自调节池由原水泵提升进入厌氧系统,在中温厌氧罐内经一系列复杂的生化过程,把污水中大部分有机污染物去除,使 COD 充分降低,出水自流进入膜生物反应器(MBR)。在低能耗膜生物反应器阶段,整套系统采取前置反硝化的形式,在一级硝化祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告121反硝化系统中,由于一级反硝化反应器内搅拌器搅拌作用使厌氧反应器出水与MBR 机组浓水充分混合,在低溶解氧状态下,经过反硝化作用脱除总氮,出水自流进入一级硝化反266、应器;硝化反应阶段内,在高溶解氧状态下,经过充分的硝化反应,水中氨氮转化为硝态氮,同时有机污染物浓度大幅降低;硝化反硝化系统内部存在回流,将硝化系统内产生的硝态氮回流至反硝化系统转化为氮气,使处理系统内总氮降低。污水自流进入二级强化硝化反硝化系统,当渗沥液中碳源不足时,向二级强化反硝化段内投加外加碳源解决碳氮比失调问题,污水自流进入浸没式 MBR 机组,MBR 清水经自吸泵抽吸作用进入 MBR 水箱,MBR 浓水回流至一级反硝化罐,进一步降低总氮。生化系统剩余污泥进入排泥池。MBR 产水进入反渗透膜处理系统,利用反渗透膜的截留作用,使水中各项污染指标降低并满足排放标准,反渗透产水满足排放要求,267、出水可达标排放。渗沥液处理站与各系统既相对独立,又是一个有机整体,整套系统工艺先进、自动化程度高、可无人值守。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告122图图 7.7.8 8-1-1渗沥液处理工艺流程图渗沥液处理工艺流程图(1)中温厌氧系统本工程采用新型中温厌氧反应器是综合各种传统厌氧反应器优点改进而成的。反应器为封闭式,施工快速、美观大方、造价低。罐体内部结构简单,易于维护维修,加强布水与收水结构设计,使反应器整体利用率高于传统设计。厌氧过程中产生的沼气除主要成份甲烷外,还有少量硫化氢、有机酸类和氨气等小分子物质,这些物质虽然含量少,但若处理不好,就会使得沼气形成新的臭源。沼气本身是易燃268、易爆物质,如若处理不善,尤其遇到低压气候的时候,产生沼气积聚,引起危险。厌氧系统产生的沼气接入焚烧炉进行能源化利用。(2)低能耗膜生物反应器(MBR)祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告123外置式 MBR 由两级反硝化、硝化池和外置式 MBR 组成。外置式膜生化反应器由于其污泥浓度高、泥龄长等特点,使膜生化反应器具有极强的生物脱氮能力和有机污染物的降解能力,且反应器容积小,有效降低了占地面积和土建投资。在外置式膜生物反应器中生物反应器与膜单元相对独立,通过混合液循环泵使得处理水通过膜组件后外排;其中的生物反应器与膜分离装置之间的相互干扰较小。(3)纳滤系统(NF)系统纳滤技术是介于超269、滤与反渗透之间的一种膜分离技术,其截留分子量在 80-1000 的范围内,孔径为几纳米,因此称纳滤。(4)超低压反渗透系统(RO)系统利用超低压反渗透系统的特殊性,去除难降解有机污染物质,即腐植酸或类腐植酸的物质,同时去除氨氮、总氮、总磷、重金属等少量不达标物质,对整套处理系统达标起保障作用。(5)剩余污泥及浓缩液处理系统MBR 生化处理工艺中每天产生的剩余污泥经过浓缩和板框脱水后进入焚烧炉掺烧,反渗透产生的浓缩液回用至烟气净化系统。7.97.9 餐厨垃圾预处理系统餐厨垃圾预处理系统餐厨垃圾采用“预处理+协同焚烧”主体工艺,餐厨垃圾预处理车间位于生活垃圾卸料平台下方。预处理系统包括垃圾接收系统270、固液分离系统、除砂除杂系统、油脂分离系统等。(1)垃圾接收系统餐厨垃圾卸料平台设置密闭卸料门,可有效防止餐厨垃圾臭气外泄,卸料门具有耐腐蚀、强度好、寿命长、开关灵活性好等优点。餐厨垃圾接收系统由接收料斗、沥水收集池及若干输送机械组成。接收料斗有效容积 30m3,上部设置压缩盖板,防止臭气外溢,底部设置一套双螺旋给料机,设备运行过程中通过自控系统设置正转和反转的功能,反转螺旋可以混合物料,正转螺旋可输送物料。接收料斗底板设计多孔结构,祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告124沥液通过多孔底板自流进入沥水收集池。(2)固液分离系统固液分离机是一种以分离物料中游离性液体的连续式脱液机械,物料271、在边挤压边翻动再挤压的过程中完成脱液,固液分离机具有物料处理量大、生产连续、速度快、安全性好、操作轻松方便等优点,且可对出料的不同湿度要求进行调节,避免了易积料、挤出液含固率高、难清理、适用范围狭小等缺点。(3)除砂除杂系统固液分离的浆液与料斗沥水混合后进行除砂除杂。混合浆液首先进入惰性物分离装置,该装置内设有多块挡板,底部设有螺旋输送机,有机浆液进入装置后呈水平运动,浆液中的砂砾在重力作用下呈抛物线运动,砂砾在碰撞挡板后滑落至底部螺旋,从而通过底部螺旋提升并外送。除渣机的主要作用是去除浆液中粒径较大的浮渣,主要工作部件为中心的螺旋和螺旋外的圆筒形筛网。浆液进入除渣机后在中心螺旋的带动下作离心272、运动,浆液及细小杂质可以通过滤网流入集液斗,较大的固渣被截留在滤网上,在螺旋叶片的推动下从筛筒的出料端排出,进料、分离、出液、排料均自动连续完成。(4)油脂分离系统经过除砂除杂后的浆液在加热罐内进一步增温至 80,然后进料至三相提油机。三相提油机主要功能是将浆液中的油脂、有机固渣以及有机液相分离。分离出的粗油脂在储罐暂存,粗油脂纯度达在 97%以上,可作为工业原料外售。餐厨垃圾收集车进入厂区后先经过地磅进行称重,称重完成后进行卸料,然后进行预处理。经过三相分离预处理后,餐厨垃圾分为粗油脂、浆液和固渣。粗油脂除水提纯后外售。浆液进入生活垃圾焚烧发电厂渗滤液处理系统进行处理达标后排放,固渣通过输送273、螺旋输送至渣斗进入焚烧炉协同焚烧处理,臭气由除臭风机吸入垃圾料坑进入焚烧炉处理。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告1257.107.10 给水排水给水排水工程工程7.10.17.10.1 供水水源供水水源经从市政供水、新建取水工程取地下水、地表水进行分析,根据水资源论证报告,确定从红旗水库取水作为生产水源。集雨面积 22.5km,库容2065 万 m,水量能满足本项目供水要求,从水库引生产用水,自流至本项目,采用顶管施工技术下穿国道,从现有涵洞过铁路,采用 DN150 供水干管引至厂区,原水进入厂区经计量后,进入沉砂池进行沉砂处理,再进入集混凝反应、沉淀、过滤于一体的一体化全自动净水器274、处理后,进入工业及消防水池,供应厂内生产、消防用水。生活用水由厂外市政自来水接管,经水表计量后,进入生活水箱,再由生活变频调速供水设备供厂区生活用水。7.10.27.10.2 用水量用水量(1)生活供水生活垃圾焚烧发电厂全厂定员 60 人,连续工作岗位按四班制配备、三班制操作,其余为一班制,工作定员为 50 人/d。生活用水量按 55L/人计算,全厂生活用水 2.75m3/d。(2)绿化用水绿地用水按 1L/m2d,每日浇洒一次。绿化面积为 13012m,故日用水量为13m。(3)消防用水1)消防水量整个厂区消防系统包括室内消火栓给水系统,室外消火栓给水系统、垃圾贮坑固定消防炮灭火系统。根据建275、筑设计防火规范(GB50016-2014)、消防给水及消火栓系统技术规范(GB50974-2014)及 火力发电厂与变电站设计防火规范(GB50229-2019)等相关技术规范,主厂房火灾危险性类别为丁类,主厂区室外设室外消火栓,用水量为 20L/s,火灾延续时间为 2 小时,最大需水量 144m3;主厂房内设室内消火栓,用水量为 25L/s,火灾延续时间为 2 小时,最大需水量 180m3;焚烧炉进料斗入口,用水量为 10L/s,火灾延续时间为 1 小时,最大需水量 36m3;消防炮祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告126灭火系统用水量为 60L/s,火灾延续时间为 1h,最大需水量276、 216m3。厂区同一时间发生火灾次数为 1 次,发生火灾最不利情况为:室内消火栓及室外消火栓、消防炮同时使用灭火,厂区一次消防最大用水量约为 576m3。2)消防给水系统消火栓灭火系统采用室内外消火栓合用的临时高压给水系统,消防供水泵布置于综合水泵房内,消防稳压泵及稳压管布置在主厂房高位消防水箱处。平时通过消防稳压泵及稳压管维持消防管网压力,消防灭火时,除可根据电接点压力控制消防供水泵启动供水外,还可通过消防按钮启动消防泵供水灭火。另外综合水泵房及消防控制中心均设置开停消火栓加压供水泵的控制装置。消防用水贮存在消防水池内,消防水池与循环水池合建,水池有效容积3000m3。消火栓灭火系统配消防277、供水泵 2 台,1 用 1 备,供水量为 180m3/h,供水压力 0.76Mpa,功率 65kW。配备稳压泵 2 台,1 用 1 备,供水量为 18m3/h,供水压力 0.77Mpa,功率 11kW。配备气压罐 1 个,有效容积 2.8m3。室外消火栓灭火系统管网沿厂区建筑物四周道路布置成 DN200 环状给水管网,室外消火栓的布置间距按 60100m 布置,保护半径不超过 120m。3)垃圾贮坑固定消防炮灭火系统消防水炮布置于垃圾池焚烧炉进料斗一侧,配备消防水炮 2 台,性能为流量30L/s,工作压力 0.8Mpa,射程55m,采用现场手动及电动控制方式。配稳压系统(ZW(L)-II-X-278、1.0 气压罐:SQL1200X1.5),稳压水泵25LQW3-10X13,2 台,1 用 1 备,N=4.0kW。(4)循环冷却水系统1)循环冷却水量汽机、发电机冷却水采用循环冷却水系统,循环冷却供水量见下表:表表 7.10-7.10-1 1循环冷却水系统供水量表循环冷却水系统供水量表用水种类最大时用水量(m3/h)备注汽机凝汽器冷却2550经冷却塔冷却后回流至集水池循环使用汽机冷油器冷却90发电机空气冷却器冷却130祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告127用水种类最大时用水量(m3/h)备注合计2770汽机冷油器、发电机空冷器和辅机设备夏季最大循环冷却水量约 2770m3/h。循环279、冷却水设备进口水温 40,冷却后出口水温 32,冷却温差 8。循环冷却水由循环冷却水泵从冷却塔集水池吸水井吸水,提升加压至汽机及发电机设备进行冷却,冷却出水经机力通风逆流式冷却塔冷却至 32后,回流到冷却塔下集水池,循环使用。循环冷却集水池循环冷却水泵循环水管设备冷却冷却塔回流循环冷却集水池。2)循环水泵综合水泵房设循环水泵 3 台,2 用 1 备。循环水泵参数:Q=1700m3/h,H=0.22MPa,N=185kW;循环冷却水量可达 3400m3/h,满足冷却循环水量的要求。3)冷却塔冷却塔选用规模为 21700m3/h 机械通风工业型低噪音逆流式方形冷却塔 1台,组合布置。循环冷却总水量280、 21700m3/h,塔体尺寸 26.4m13.2m,风机功率 1110kW/台,配变频电机。冷却塔标准设计技术参数:干球温度 31.5,湿球温度 28,大气压力753mmHgp,进水温度 43,出水温度 33,冷却温差 10。根据天气季节变化,可通过调整运行台数和电机功率达到节省用电的目的。4)循环冷却水处理加药系统为了更好的有效控制藻类、微生物的繁殖,在循环冷却水中投加杀菌灭藻剂的方法杀菌灭藻,单位循环冷却水杀菌灭藻投加量为 15g/m3。采取定期加药装置的投加方式。为防止设备及管道腐蚀、结垢,在循环冷却水中投加缓蚀阻垢剂,采取定期加药装置的投加方式。(5)生产清水泵供水系统生产清水泵系统281、给水采用生产水池储水和变频调速供水加压泵的联合供水方式。加压泵由生产储水池吸水,通过供水压力管道供水。主要供生活污水处理站生产用水、车间清洁用水等。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告128生产清水泵配置最大小时用水量约 25m3/h。系统配生产清水泵 2 台,1 用 1备,配变频调速器。水泵参数:Q=25m3/h,H=0.32MPa。(6)生产工业水泵给水系统生产工业泵给水系统采用循环冷却塔集水池储水和变频调速供水加压泵的联合供水方式。加压泵由循环冷却塔集水池吸水,通过供水压力管道供水。主要供引风机、汽水取样冷却器、一二次风机、锅炉给水泵、凝结水泵等设备冷却用水,这部分水冷却设备后回流282、至汽机循环冷却水系统经冷却塔冷却后进入集水池,循环使用;另一部分供飞灰加湿机飞灰固化用水、反应塔用水、熟石灰制浆罐用水、出渣机冷渣用水、炉排漏渣输送机冷却用水、垃圾运输引桥、地磅区冲洗用水、垃圾卸料平台冲洗用水道路洒水。生产工业水泵配置最大小时用水量约 250m3/h。系统配生产水泵 2 台,1 用 1备,配变频调速器。水泵参数:Q=250m3/h,H=0.50MPa。生活用水采用生活水箱储水和变频调速供水设备加压的联合供水方式。最大小时用水量约 6.0m3/h。生活用水由市政给水提供。生活水表计量后,进入生活水箱,经变频调速供水设备供厂区生活用水。厂区设独立的生活给水管道系统。生活给水系统配283、 16m3不锈钢水箱 1 个。变频调速供水设备 1 套,额定供水量 12m3/h,额定供水压力 0.45MPa。表表 7 7.1010-2 2生产生活用水表生产生活用水表序号用水种类时用水量(m3/h)日用水量(m3/d)备注1工业用水锅炉化水间用水1.3331.92用于锅炉补水2一次、二次风机冷却水6.25150循环利用3液压油站冷却水92164辅助油泵、润滑油泵冷却水0.9422.565引风机、给水泵冷却水7.51806空压机冷却水18.754507定连排冷却水1.25308取样冷却水22.5540祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告1299射水箱补水2.56010循环冷却水凝汽器冷284、却水255061200循环利用11空冷器130312012冷油器90216013冷却塔补水35.80859.1614捞渣机补水1.0525.2采用化学水、排污水15飞灰固化用水2.560采用冷却塔排污水16垃圾车、通道冲洗水0.421017卸料区冲洗水0.421018绿化及浇洒用水0.541319烟气净化用水 12.56020烟气净化用水 20.9923.76渗沥液处理的浓液21烟气净化用水 30.368.64采用净化后的原水22生活用水量0.112.75采用净化后的原水23用水合计2884.7169232.997.10-37.10-3补水量技术一览表补水量技术一览表序号用水种类时用水量(m3285、/h)日用水量(m3/d)备注1冷却塔蒸发损失33.24797.762冷却塔风吹损失2.5661.43射水箱补水2484锅炉损失0.368.645飞灰固化用水2486烟气净化消耗 1248采用锅炉排污水7烟气净化消耗 20.7217.28采用浓缩液8烟气净化消耗 30.368.64采用净化后原水9原水净化系统排污1.2229.2810绿化及浇洒道路耗水0.541311生活用水消耗0.112.75祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告13012未预见用水4.1710013损失合计49.281182.7514渗沥液处理后补充-6-144补水量合计43.281038.75(注:冬季补水量为 33286、.57m3/h,约 805.85m3/d;年平均补水量约 992.3m3/d,折合吨垃圾耗水量为 2.48m3/吨垃圾。)7.10.37.10.3 化学水处理系统化学水处理系统(1)水汽质量标准本工程汽轮机机组凝结水、给水、炉水、蒸汽、疏水等水汽质量标准均执行国家标 火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准(GB1245-2016),压力范围5.912.6Mpa 内的水质参数,具体指标如下:表表 7.10-47.10-4锅炉给水水质表锅炉给水水质表项目单位标准电导率(25)s/cm0.3溶解氧mg/L7总硬度mg/L-Feg/L30Cug/L5(2)化学水水量估算及系统出力根据小型火力发电厂设计287、规范,锅炉补给水处理系统出力计算如下:1)发电厂汽水系统损失:36.44t/h3%=1.09t/h;2)锅炉排污损失:按锅炉蒸发量的 1%考虑,则为 0.36t/h;3)对外供汽损失:无;4)启动或事故损失:按单台锅炉额定蒸发量的 10%计算,则为 3.64t/h,按照规范本部分应取 10t/h;则正常情况化水补水量为:1.09+0.36=1.45t/h;启动或事故损失情况下为:1.45+10=11.45t/h。各个部分水量具体详下表。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告131表表 7.10-57.10-5化学水处理量估算化学水处理量估算序号损失类别正常耗水量(t/h)1锅炉、汽轮机汽水288、损失1.092锅炉排污0.363启动或事故增加损失3.454水处理系统正常出力1.455锅炉最大补水量11.45考虑本系统一般每天运行 812 个小时,系统出力需考虑在锅炉补给水系统停止期间的锅炉补给水需求。综合考虑上述因素,本期锅炉补给水出力应为15t/h。(3)化学水处理工艺目前垃圾焚烧发电厂常用的锅炉给水处理技术有两种:“二级反渗透(RO)+电去离子(EDI)”和“一级反渗透+混床系统”。“一级反渗透+混床系统”相对于“二级反渗透(RO)+电去离子(EDI)”虽然初投资省一些,但设备多、系统复杂、操作繁琐、维护困难,占地面积大,且配有酸碱系统,增加了安全隐患。“二级反渗透(RO)+电去离289、子(EDI)”系统在反渗透系统后采用了 EDI系统,EDI 工艺的特点是在直流电场的作用下实现离子的定向迁移,从而完成水的深度除盐。在进行除盐的同时,水电解产生的氢离子和氢氧根离子对离子交换树脂进行再生,因此无需用酸、碱再生,也无含酸、碱液废水排放,对环境无污染。系统能连续运行,可实现全自动控制,产水水质稳定,占地面积小,运行费用低。本工程的锅炉给水处理系统推荐采用“二级反渗透(RO)+电去离子(EDI)”技术。整个系统分为三大部分:预处理、反渗透及电去离子。整套化学水系统装置容量按 15t/h(产水量)设计。原水经过预处理后,达到反渗透进水要求,使反渗透装置能平稳、可靠运行。设备包括多介质过290、滤器、投药装置等。反渗透(RO)技术是利用逆渗透原理,采用具有高度选择性的反渗透膜,能去除水中各种无机盐、溶解性有机物、胶体。本工程设置二级反渗透装置,经预处理后的水经过一级反渗透装置后贮存在中间产水箱,再由二级高压泵送至二级祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告132反渗透膜及电去离子(EDI)装置和除盐水池。电去离子(EDI)技术是一种很好地融合了电渗析技术和高子交换技术、将混床树 脂填充于离子交换膜之间,在直流电场作用下,实现连续除盐的新型水处理方法。它兼 有电渗析技术的连续除盐和离子交换技术深度脱盐的优点,避免了电渗析技术浓差极化和离子交换技术中的酸碱再生等带来的问题。EDI 装置291、可连续生产高纯度的除盐水。为了保证锅炉启动时大量耗水,设置两个 100m3的除盐水池。锅炉启动时,由除盐水泵将除盐水送至除氧器;正常运行时由除盐水泵将除盐水送至汽轮机凝汽器。RO-EDI 除盐系统的特点:1)产水水质高,系统运行稳定;2)连续不间断供水,不需备用装置,不因再生而停机;3)不需用酸碱化学药剂再生,无酸碱废水排放;4)安装、操作、维护简单,全自动控制、安全可靠,无需专人值守;5)占地面积小;运行费用及维修成本低。7.10.47.10.4 给水管道材料给水管道材料给水管道除工艺特殊要求外,生活给水管道:室外埋地给水管采用 HDPE 给水管,室内给水管采用 PP-R 塑料给水管和铝塑复292、合管,管件和法兰连接。生产给水管道:生产清水泵给水管采用 HDPE 给水管,管件和法兰连接;其余生产水管,包括循环水管、工业水泵生产给水管、辅机设备冷却水回水管,采用焊接钢管,焊接和法兰连接。7.10.57.10.5 排水系统排水系统厂区排水采用清污分流排放方式,共设 4 个系统:即雨水排水系统;生产废水、生活污水排水系统;初期雨水收集排水系统;垃圾渗沥液收集排水系统。(1)污水排水系统1)生产、生活排水量全厂排水工程包括生活污水的收集、处理,生产废水和污水的收集、处理,雨水的收集和处理。排水系统拟采用雨污分流体制。生产废水有垃圾渗沥液,循环冷却水的排污水、化水车间排污水以及厂房冲祁东县生活垃293、圾焚烧发电厂工程可行性研究报告133洗用水等。循环冷却排污水部分经处理后用作脱硫系统耗用水、炉渣冷却用水、垃圾卸车平台冲洗等用水。厂房冲洗用水、车辆冲洗用水、地磅冲洗等所产生的污水经收集后进入渗沥液处理系统一并处理。渗沥液处理后的出水用于循环冷却水的补充用水,产生的浓液用于烟气净化制备石灰浆。生活污水进入生活污水处理系统处理后回用。厂区雨水收集和导排满足单日最大降雨量暴雨时排水顺畅,初期雨水经收集后,进入初期雨水池进行贮存,初期雨水冲刷量按 10mm 降雨量考虑,初期雨水量 180m3。初期雨水池设计容积为 220m3,贮存的初期雨水最终进入渗沥液处理系统一并排放。表表7.107.10-6 6294、全厂污水水量表全厂污水水量表序号排水种类日排水量(m3/d)备注1垃圾渗沥液124至渗沥液处理系统,处理后回用2化水间排水33.36回用于捞渣机补水3卸车平台冲洗排水20至渗沥液处理系统,处理后回用4锅炉排污水16.32回用至冷却水系统5生活污水2.47至污水处理系统,处理后回用6循环冷却水排污130回用至烟气净化、飞灰固化、卸车平台冲洗用水7渗沥液浓缩液47.52回用至烟气净化用水8一体化排泥(水)67.86厂区回用污、废水排量合计441.81全部回用,不外排2)生产、生活污水排水系统生产、生活污水排水主要包括:垃圾车运输引桥冲洗排水、地磅区域冲洗排水、车间清洁冲洗排水、锅炉化水间除盐水制备295、设备反冲洗排水、一体化自动反冲洗净水器反冲洗排水、锅炉定连排污清洁废水及降温废水、渗沥液处理站自身排水和生活污水排水等。污水水质指标如下:BOD5=100-200mg/L;祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告134CODcr=150-350mg/L;SS=150-250mg/L;NH4+-N=21-35mg/L;TP=1-5mg/L;pH=6-9;厂区生活污水,其中排放的粪便污水先经化粪池处理,厨房及餐厅含油污水先经隔油池处理后,与生产污、废水一同排入厂区的污水管网。3)排水管道材料排水管道除工艺生产特殊要求的管材外,室内排水管采用 UPVC 塑料排水管;室外排水管:当管径 D150 时296、,采用 UPVC 塑料排水管;当管径 D200 时,室外排水管采用内肋增强聚乙烯(PE)螺旋波纹排水管;垃圾渗沥液输送管采用高密度聚乙烯(HDPE)塑料给水管。7.117.11 垃圾渗沥液处理系统垃圾渗沥液处理系统(1)渗沥液处理方案a)垃圾渗沥液来源、产生量及处理规模垃圾渗沥液来源于垃圾贮存坑生活垃圾渗出的水分液体。垃圾渗出的渗沥液由垃圾贮存坑集液沟收集进入渗沥液收集贮存池,再由渗沥液输送泵加压输送至渗沥液处理站调节池,进行处理。根据经验,渗沥液产生量根据经验一般在垃圾量的 10%40%,渗沥液产量平均按 25%考虑,则日平均产量 100m3/d;车辆及卸料平台冲洗水约为 20m3/d;餐厨297、垃圾预处理污水约为 24m3/d。考虑雨季时渗沥液产量较大,且预留一定的处理能力,设计将渗沥液处理规模确定为 150m3/d。b)垃圾渗沥液的水质特性及进水指标垃圾贮存坑垃圾渗沥液,属于高浓度有机污水,色度高,有臭味。垃圾渗沥液中有机物主要含低分子量的脂肪酸类物质、腐殖质类高分子的碳水化合物类物质、中等分子量的黄霉酸类物质。渗沥液中 BOD5、CODcr、SS 浓度很高,氨氮、金属离子含量高,并含有病原体等污染物。参考国内同类型焚烧厂渗沥液的水质和湖南省生活垃圾的特性指标,预测本生活垃圾焚烧厂产生的渗沥液主要污染物指标,垃圾渗沥液水质特性如下:祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告135P298、H=4-8;BOD5=10000-30000mg/L;CODcr=30000-50000mg/L;SS=1500-10000mg/L;NH3-N=1000-2000mg/L;TN=2000-3000mg/L;臭味:恶臭、略有氨味;颜色:黄褐色、黑色;色度:500-10000 倍;碱度(CaCO3):500015000mg/L;有机酸:5030000mg/L;氯化物:200010000mg/L。表表 10.7-110.7-1垃圾渗沥液设计进水水质指标表垃圾渗沥液设计进水水质指标表BOD5(mg/L)CODcr(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)色度进水指标30000299、500001000020003.010000处理出水水质标准应达到或优于 GB/T19923-2005城市污水再生利用 工业用水水质标准中敞开式循环冷却水系统补充水标准和 GB/T 18921-2019城市污水再生利用 景观环境用水水质标准中道路清扫和城市绿化用水标准后,回用作厂区循环冷却水补充用水、绿化用水和道路洒水。表表 10.7-210.7-2设计出水水质指标设计出水水质指标项目BOD5(mg/L)CODcr(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)出水指标106010101.0(2)垃圾渗沥液处理工艺垃圾渗沥液的处理结合垃圾渗沥液的污水性质、垃圾渗沥液处理目前国300、内外较先进的技术、已运行的成功经验和实例及排放有关标准,本项目垃圾渗沥液处理推荐采用:“预处理+UASB 厌氧反应器+MBR 生化处理系统+NF 纳滤膜”的处理工艺,处理工艺流程示意图见图 7.10-1。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告136(3)垃圾渗沥液处理工艺流程简述a)垃圾池中渗出垃圾渗沥液经导流引出沟流出,通过粗格栅除去渗沥液中的大颗粒悬浮物及漂浮物后进入渗沥液收集池。b)收集池渗沥液经渗沥液输送泵输送进入细格栅渠,通过细格栅进一步去除渗沥液中的颗粒悬浮物及漂浮物后进入渗沥液调节池。c)调节池,进行水量调节,同时调节池中设置潜水搅拌设备,实现均质均量,并且渗沥液中的有机物颗301、粒在调节池中发生水解作用,提高了废水的生化性。d)调节池中渗沥液均质均量后由提升泵提升至混凝沉淀池,投加絮凝剂,经沉淀处理,去除大部分的 SS 及部分不溶性有机物。e)沉淀池出水自流入中间加温水池,通过蒸汽加温,提高渗沥液水体温度,达到厌氧生化处理的最佳温度要求。f)中间加温水池渗沥液经厌氧进水泵提升进入 UASB 厌氧反应器,进行厌氧发酵处理,打开高分子物质的链节或苯环,将大分子难降解有机物分解成较易生物降解的小分子有机物质,并最终转化为甲烷、二氧化碳和水。g)经 UASB 厌氧反应器处理的渗沥液出水,进入 MBR 膜处理系统,MBR 膜处理系统包括 二级缺氧/好氧(A/O)生化脱氮处理系统302、。在缺氧/好氧(A/O)系统中,渗沥液在硝化池(O 段)好氧的条件下,硝化菌将氨氮氧化成硝态氮。硝化池中处理的渗沥液经大回流量回流反硝化池,与渗沥液进入原液混合,在反硝化池(A 段)缺氧的条件下,反硝化菌将硝态还原成氮气脱出。在缺氧、好氧状态交替处理,达到去除大部分的有机物及脱氮目的。其中二级 A/O 作为强化硝化反硝化设计,确保氨氮及总氮的水质处理要求。h)经两段 A/O 生化系统处理出水,通过 UF 超滤系统进水泵加压进入外置MBR 超滤膜系统进行泥水分离,水中大部分的颗粒和胶体有机物被截留,出水进入纳滤系统处理进水池。i)MBR 超滤膜系统处理出水进入 NF 纳滤膜系统去除大部分二价离子303、和分子量在 200-1000 的有机物后,出水进入 NF 纳滤清液罐。j)NF 纳滤系统确保出水中 CODcr、氨氮,总氮、重金属离子等达到有关回用水标准要求。NF 纳滤出水达到污水综合排放标准(GB8978-1996)中三级标准,排入厂区污水管网,进而排入开发区污水管网。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告137k)UASB 厌氧反应器、混凝沉淀池、沉淀池、UF 超滤系统排出的污泥先进入污泥池,污泥经污泥泵提升进入污泥浓缩池,经过污泥浓缩处理,浓缩污泥通过污泥脱水机脱水处理后,污泥含水率降至 75%80%后,运至垃圾池通过焚烧炉焚烧处置。l)NF 纳滤系统产生的浓缩液,用于烟气降温石灰304、浆制备用水。m)垃圾渗沥液的处理过程中,格栅间、调节池、混凝沉淀池、污泥池、污泥浓缩池、污泥脱水间产生的臭气经收集,由引风机通过风管送至垃圾池负压区进入焚烧炉焚烧处置。在生产大修停运时,利用备用臭气处理装置处理臭气后排入大气,防止臭气的污染。n)UASB 厌氧反应器产生的沼气,设一套火炬沼气燃烧处理装置,沼气经收集,通过管道输送至火炬高空燃烧处置。另在有条件的情况下,厂区可考虑建沼气发电项目,供厂区自用电。(4)污泥处理系统污泥主要来自 UASB 厌氧反应器、沉淀池、反硝化池、硝化池排出的污泥和自生物处理产生的剩余污泥。污泥排到污泥浓缩池,经过污泥浓缩,上清液回流至 UASB 厌氧反应器后面沉305、淀池重新生化处理,浓缩污泥通过离心脱水机脱水处理后运至垃圾池焚烧处置。7.11.27.11.2 臭气处理系统臭气处理系统垃圾渗沥液的处理过程,臭气产生源主要分为污水处理系统和污泥处理系统。污水处理系统中的臭气源主要分布在格栅间、调节池、反硝化池等。污泥处理系统中的臭气来源主要分布在污泥浓缩池、污泥脱水和污泥堆放、外运过程。臭气经收集,由除臭风机通过风管送垃圾池负压区最终进入焚烧炉焚烧处置。在生产大修停运时,利用生物滤池臭气处理装置处理臭气后排入大气,防止臭气的污染。7.11.37.11.3 沼气处置系统沼气处置系统UASB 厌氧反应器产生的沼气,设一套火炬沼气燃烧处理装置,沼气经收集,通过管道306、输送至火炬高空燃烧处置。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告1387.127.12 空压站空压站1)压缩空气需要量本压缩空气站是为了满足焚烧锅炉检修、吹扫、清灰、除尘以及仪表需要而设置的,具体要求详见下表:用气类别气量备注仪表用气6m3/min压力要求不小于 0.8MPa检修、吹扫用气1.5m3/min清灰用气4m3/min除尘用气8m3/min其他用气2m3/min仪表用气要求:压力 0.60.9MPa,压力露点-40,含尘粒度0.01m,含油量0.1ppm。其他用气要求:压力 0.60.9MPa,压力露点 3,含尘粒度1m,含油量1ppm。2)压缩空气站设计根据以上工艺需要,设计选用307、两台 LU160-10 型螺杆式空气压缩机,一开一备,排气量为 24.5m3/min,排气压力为 1.0MPa,电机功率为 160+6.6KW。压缩空气站还配备有如下设备:两台冷冻式压缩空气干燥器(风冷型),一开一备,型号为 GL-250A 型,处理空气量为 25m3/min,电机功率为 4.5kW;两台无热再生压缩空气干燥器,一开一备,型号为 GL-260 型,处理空气量为7.4m3/min,压力露点-40;一个 C 型储气罐,型号为 C-4A;以及精过滤器、超精过滤器、粗过滤器等。具体空压站设备详各子项主要设备材料表部分。压缩空气站工艺流程:空气经螺杆压缩机加压为设计需要的压力后接入 C型308、储气罐,然后经粗过滤器后进入风冷型压缩空气干燥器,再经过精过滤器进入无热再生压缩空气干燥器,最后经过超精过滤器后由管道送至用气设备的压缩空气进口处。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告1397.137.13 通风通风、除臭除臭7.13.17.13.1 编制编制依据依据1)工业建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50019-20152)民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50736-20123)小型火力发电厂设计规范GB50049-20114)工业企业设计卫生标准GBZ1-20105)生活垃圾焚烧处理工程技术规范CJJ90-20096)大气污染物综合排放标准GB16297-19967)生活309、垃圾焚烧污染控制标准GB18485-20148)恶臭污染物排放标准GB14554-939)建筑设计防火规范GB 50016-20142018年版10)公共建筑节能设计标准GB50189-201511)夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准JGJ 134-201012)多联机空调系统工程技术规程JGJ174-201013)工业企业厂界环境噪声排放标准GB 12348200814)工业金属管道设计规范GB50316-200815)锅炉房设计标准GB 50041-202016)火力发电厂与变电站设计防火标准GB 50229-201917)通风与空调工程施工质量验收规范GB 50243-201618)建筑机310、电工程抗震设计规范GB50981-201419)发电厂供暖通风与空气调节设计规范DL/T 5035-20167.13.27.13.2 编制编制范围范围1)主厂房及附屋的通风、空调设计;2)生产辅助建筑、厂区公共福利建筑的通风、空调设计;3)垃圾池除臭系统设计;4)渣坑除尘系统设计。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告1407.13.37.13.3 编制编制基础资料基础资料(1)当地室外气象资料冬季采暖室外计算干球温度:1.2冬季通风室外计算干球温度:5.9冬季空调室外计算干球温度:-0.9冬季空调室外计算相对湿度:81%夏季空调室外计算干球温度:36夏季空调室外计算湿球温度:27.7夏季311、通风室外计算干球温度:33.2夏季通风室外计算相对湿度:58%夏季空调室外计算日平均温度:32.4大气压力:冬季 1012.6hPa夏季 993.0hPa冬季室外年平均风速:1.6m/s夏季室外年平均风速:2.1m/s最大冻土深度:-cm采暖期天数:0 天采暖起止日期:-祁东县属于非采暖地区,建筑物内不设置集中供暖设施(2)主要房间室内冬夏季温湿度的要求7.137.13-1-1 主要房间室内冬夏季温湿度要求主要房间室内冬夏季温湿度要求房间名称冬季夏季温度相对湿度%温度相对湿度%一、主厂房1.汽机房52.锅炉房53.汽水取样间(干盘)18304.各类就地值班室18355.化学加药间18二、电气控312、制楼、电气建筑1.中央控制室201601026160102.电子间、继电室20160102616010祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告141房间名称冬季夏季温度相对湿度%温度相对湿度%3.工程师室201601026160104.变压器间455.热工仪表室18306.电气实验室18307.蓄电池室(免维护)18308.厂用配电装置室359.出线小室4010 电缆夹层4011.电梯机房1840三、化学水建筑1.化水处理间52.化水控制室1835261653.化验室1835261654.药剂室165.油水分析室186.循环水处理建筑57.其他生产办公室183526165四、生产辅助建筑1.313、引风机室162 空压站53.启动锅炉间54 各类水泵房55.实验类建筑186.各类修配类建筑16五、其他福利建筑1.各类楼梯间162.浴室253.卫生间164.各类办公室1835261655.食堂1635261656.员工宿舍楼203526165祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告142房间名称冬季夏季温度相对湿度%温度相对湿度%7.办公楼183526165空调通风对建筑围护结构的热工要求各空调房间建筑围护结构 K 值,根据节能规范规定如下:屋面:K0.9W/m2顶棚:K1.5W/m2外墙:K1.5W/m2内墙和楼板:K2.0W/m2门:K2.0W/m2窗:K3.0W/m2水、电、冷、热314、的来源和参数-水源接自厂区供水管网,水压 0.2MPa;-电源来自厂区变电所,3N/380V;-冷源由设备自配。7.13.47.13.4 通风系统通风系统采用全面通风方式进行通风换气,以保证车间内的环境温度符合工业企业设计卫生标准(GBZ1-2002)的要求,各生产工段分述如下:1高压配电室通过再设置轴流风机排风,高压配电室的换气次数为 15 次/h,通过门、窗自然进风。210kV 主变电间设置轴流风机排风,侧墙的低窗或百叶窗自然进气,换气次数为 20 次/h。3低压配电间/变频器室设置轴流风机排风,侧墙的低窗或百叶窗自然进气,换气次数为 25 次/h。夏季采用空调降温,过渡季节及冬季采用通风315、降温。室内温度应保持在 40以下。4备品备件间为保证气流组织良好,避免通风死角,设置管道式风机,侧墙的低窗自然进气,换气次数为 6 次/h。5机修间、化水间设置轴流风机排风,侧墙的低窗或百叶窗自然进气,换气次数分别为 6 次/h 和 8 次/h。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告1436污水泵房、渗沥液沟、渗沥液池的通风,为排除污水的浊气,设置排风装置,将浊气排至垃圾池统一处理;污水泵房、渗沥液沟、渗沥液池采用机械进风和机械排风,新鲜空气由室外吸取,排风排至垃圾贮坑。污水泵房、渗沥液沟、渗沥液池的换气次数不少于 12 次/h。7电缆夹层设置轴流风机排风,侧墙的低窗或百叶窗自然进气,换气316、次数不少于 10 次/h。8出线小室在侧墙设置轴流风机排风,侧墙的低窗自然进气,换气次数不少于 12 次/h。9空压机间在侧墙设置轴流风机排风,侧墙的低窗自然进气,换气次数为8 次/h。空压机选用风冷型。10卫生间的排风由排气扇排往大气,低窗进气,换气次数为 12 次/h。11为防止垃圾坑臭气外逸到其他房间,过渡间送风保持微正压,换气次数为 6 次/h。12灰渣库灰尘和水汽较多,为不影响灰渣吊控制室工作人员工作,需设置除尘装置除尘,换气次数 68 次/h。13为防止垃圾卸料大厅中的臭气外逸,采用空气幕隔绝使臭气不外逸。14全厂配电室均需设置事故通风,平时通风与事故通风共用一套设备及风管,换气次317、数均大于 12 次/h,并在室内外方便操作位置分别设置手动控制装置。15汽机间和锅炉间通过气楼或百叶及可开启的外窗、外门进行自然通风16综合水泵房采取机械排风、自然补风系统,换气次数不小于 8 次/h;排风设备选用边墙式轴流排风机,通过门、窗自然补风。7.13.57.13.5 空调系统空调系统1主厂房垃圾吊控制室、垃圾吊控制柜室、电阻柜室、烟气检测室、烟气净化配电间、渣吊控制室等单独的人员活动区域房间,采用一拖多或一拖一分体空调机组,根据需要独立启停,方便使用和管理;2电子间继保室、高低压配电间、中央控制室、仪表柜间、办公室等区域采用风冷式智能多联中央空调机组。3生产辅助建筑、厂区公共福利建筑318、空调房间采用一拖一分体式空调机组。以上人员活动区域房间均根据功能性设置新风换气机,对同一功能性区域房祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告144间统一进行送新风及余热回收。空调机组满足舒适性空调温、湿度要求。室内气流组织为上送上回,室内维持 50Pa 的微正压运行。分体式空调室外机根据建筑外立面的要求统一协调,空调冷凝水集中排放。风冷式智能多联中央空调机组室外机全部设置在混凝土屋顶,按房间设置情况就近设置。7.13.67.13.6 除臭系统除臭系统(1)恶臭组成及来源垃圾焚烧厂恶臭污染气体的产生,主要是由于混合垃圾中的有机物腐败而产生的强烈臭味气体,气体成分可分成 5 类:1)含硫化合物,319、如 H2S、SO2、硫醇、硫醚等;2)含氮化合物,如氨气、胺类、酰胺、吲哚等;3)卤素及衍生物,如氯气、卤代烃等;4)烃类及芳香烃;5)含氧有机物,如醇、酚、醛、酮、有机酸等。同时,垃圾中含有很多细菌、病原菌等有害微生物,这些微生物可能以气溶胶形式散发到空气中,而大部分气溶胶能被人体吸入呼吸道,这会给人体形成危害,影响人体的健康。垃圾焚烧厂产生恶臭的点源包括:1)垃圾运输车:运输过程中滴漏的垃圾渗沥液;2)垃圾卸料平台:卸料过程中撒漏的垃圾渗沥液;3)垃圾进料斗:垃圾进料过程中渗出的渗沥液和堆存的垃圾散发的味道;4)垃圾池:垃圾存储过程中垃圾发酵产生的臭气;5)垃圾渗沥液处理站:渗沥液处理过程320、产生的臭气、异味。(2)恶臭控制标准本项目恶臭控制标准按照恶臭污染物排放标准()GB14554-1993)表 2二级(新改扩建)项目要求的指标值执行,具体见下表:7.11-2 2恶臭指标值恶臭指标值序号控制项目单位二级(新扩改建)1氨mg/m31.52三甲胺mg/m30.08祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告145序号控制项目单位二级(新扩改建)3硫化氢mg/m30.064甲硫醇mg/m30.0075甲硫醚mg/m30.076臭气浓度无量纲20(3)恶臭控制措施垃圾焚烧厂在正常运行情况下主要采用负压、封闭、燃烧等方式控制运输、卸料、存储及燃烧过程中恶臭的扩散,具体措施有:1垃圾运输采用321、全封闭式的运输车,在垃圾运输过程中,避免因垃圾遗撒及密封不严而造成的恶臭扩散及污染;2卸料大厅的进出口上设置空气幕帘,大厅定期冲洗地面并喷洒除臭液;3垃圾卸料大厅设置自动卸料门,平时保持 12 扇门开启,以利于垃圾池进新风,同时使卸料大厅保持负压状态,防止臭气外溢;4在垃圾池和渣坑上方设置带过滤装置的抽风口,抽气作为焚烧炉助燃空气,使池内形成一定的负压,以防恶臭外溢;5定期清理垃圾进料斗,并在进料斗下设置渗沥液收集斗,避免垃圾长期在厌氧细菌作用下产生大量的硫化物、胺类化合物、甲烷等恶臭气体;6渗沥液处理站易产生臭气区域设置臭气密闭收集系统,经除臭风机和导气管排入主厂房垃圾池内,再通过垃圾池的排322、风和除臭装置去除臭味气体;(4)除臭方案论证锅炉事故停运或检修时,无送风需求,垃圾池需排气保证安全,排气需经除臭处理。垃圾焚烧发电厂恶臭主要成分为氨、硫化氢、胺类、硫醇、甲醇、低分子量有机酸及其他臭味有机物质等,根据生活垃圾所产生的恶臭主要成分,经调查,国内同类项目应用较多的恶臭治理方法主要有:燃烧法、植物液吸收、生物处理、吸附法等。各个方案的优缺点如下:1、燃烧法燃烧法主要利用恶臭主要成分可燃的特性,通过强氧化反应,降解可燃性恶臭物质,该法适用于高浓度、小气量的挥发性有机物恶臭处理,且净化效率在99%以上。高温燃烧法要求焚烧设备设计必须遵守“3T”原则:焚烧温度应高于850,臭气在焚烧炉内的323、停留时间应大于 0.5s、臭气和火焰必须充分混合,这祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告146三个因素决定了高温燃烧净化除臭效率。常规的燃烧法除臭存在设备腐蚀、燃料成本高等缺点,但垃圾发电项目通过使用焚烧炉送风机在垃圾池、渣坑等上方抽气排往焚烧炉,使恶臭物质在高温条件下分解,同时使垃圾池内形成负压,避免恶臭的外散,因此该法目前广泛应用在国内同类项目,但由于焚烧炉停炉期间无法除臭,因此需要与其他除臭方法结合使用。2、植物液吸收法植物液除臭原理为:植物液经过雾化设备雾化,形成很大的比表面积,不仅能有效地吸附在空气中的异味分子,同时也能使被吸附的异味分子的立体构型发生改变,削弱了异味分子中的化324、合键,使得异味分子的不稳定性增加,容易与其他分子进行化学反应,植物液中的酸性缓冲液发生反应,最后生成无味、无毒的有机盐。如硫化氢在植物液的作用下反应生成硫酸根离子和水;氨在植物液的作用下,生成氮气和水。植物液恶臭控制技术不仅投资低、操作方便,而且适用性广、占地少、不用改变、添加构筑物和附加更多的设施。采用专用异味控制系统不需要耗用大量的电能、安全使用简单、方便工人操作、仅需要定期补充工作液,整个系统维护和营运费用低廉,适用于敞开式或封闭式、半封闭等各种区域。缺点是植物液的费用较贵,当臭味扩散区域较大时喷头及管架的费用较高。图图 13.6-113.6-1植物液除臭工艺示意图植物液除臭工艺示意图3325、生物滤池法微生物除臭过程分为三个步骤:臭气与水接触并溶解到水肿;水溶液中的恶臭成分被微生物吸附、吸收,恶臭成分从水中转移到微生物内;进入微生物细胞祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告147的恶臭成分作为营养物质被微生物所分解、利用,从而使污染物得以去除。生物滤池是生物法中应用较为广泛的工艺。臭气通过臭气收集系统中排出,经风机导入一体化生物质滤池除臭,首先进行增湿预处理,经过温度调节、除尘机增湿后,进入生物滤池,废气中的污染物通过与湿润、多孔和充满活性微生物的填料层接触,被微生物捕获降解、氧化,使污染物分解为无害的 CO2和 H2O 以及硫酸、硝酸等无机物,硫酸、硝酸等进一步被硫杆菌、硝326、酸菌分解、氧化成无害物质。图图 13.6-213.6-2生物滤池法除臭工艺流程示意图生物滤池法除臭工艺流程示意图其优点是:降解产物为 CO2和 H2O,不产生二次污染,其缺点是:占地面积大,投入高,运行管理麻烦。4、活性炭吸附法活性炭是一种多孔性的含碳物质,它具有高度发达的孔隙构造,活性炭的多孔结构为其提供了大量的表面积,能与气体(杂质)充分接触,从而赋予了活性炭所特有的吸附性能,使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。活性炭吸附法正是利用这些优点来吸附臭味物质,实现除臭目的。活性炭除臭装置主要有简易吸附装置和吸附塔装置。后者受主厂房高度限制只能设置在主厂房外,投资较高且影响全厂整体景观,因此一般327、应用于改造项目中。新建的垃圾电厂一般采用简易吸附装置,主要是利用主厂房布置的优势就近垃圾池和渣坑设置,减少风机压头,可有效节省投资。活性炭废气净化器分进风段、过滤段、出风段,臭气由进风口进入后,在有活性炭的过滤段进行过滤,有机废气大部分被吸附在活性炭颗粒上,最后经排风风机排入大气。具体工艺方案见下图。祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告148图图 13.6-313.6-3简易活性炭吸附装置系统流程图简易活性炭吸附装置系统流程图活性炭废气净化器净化效率高,结构紧凑占地面积小,耐腐蚀,耐老化性能好,运行成本低,操作、管理、维护简便。除燃烧法外,三种除臭工艺技术方案的优缺点对比如下表所示。表表328、 13.6-213.6-2除臭方案比较除臭方案比较比较项目燃烧法活性炭除臭生物滤池除臭植物液除臭初期投资少一般土建成本较高较小运行费用低一般较高较高系统噪声一般较高高低处理臭气浓度无限制低中低中低二次污染少少少无占地面积小小大小检修率低低较高高安装调试简单简单复杂简单运行管理简单简单复杂简单经综合比选,本项目推荐燃烧法作为主要方案,活性炭除臭为备用方案处理臭味气体,其中燃烧法主要是利用风机将垃圾池的臭气吸入焚烧炉焚烧去除,具体方案详见燃烧系统。活性炭除臭系统作为采用活性炭作为吸附剂,除臭装置安装在垃圾池旁的建筑物内,在焚烧炉检修期间负压不足时启动。(5)技术方案活性炭除臭系统主要由活性炭除臭装329、置、风机和风机减震支架、电动调节阀、祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告149通风管道及就地控制柜等组成。在垃圾池、渣坑上方开多个抽气孔,通过管道,将废气收集管道接入除臭装置中,当含有废气成分气体的空气进入活性炭净化装置吸附层后,最后经排风风机和排风管送入大气,达到气体净化的目的。活性炭除臭装置采用 Q235 材质,设计处理风量为 80000m3/h,设备功率 55kW。除臭风管采用 2000mm(L)1600mm(H)的不燃无机玻璃钢风管,风管布置于垃圾池垃圾吊车上部,屋面梁底的位置,风管顶标高约 40m。活性炭除臭装置本体设有检修门,便于更换滤料和装置本体维护。7.13.77.13.330、7 渣坑除尘系统渣坑除尘系统灰渣坑主要是高温炉渣经喷水降温后产生大量的水雾(含少量渣尘),遮挡视线,故在灰渣坑上方设计多个除尘点,采用高效湿式除尘器,迅速将含有少量渣尘的水汽处理后排除室外,其主风管风速设计为 1218m/s,除尘风管采用 304不锈钢板。7.13.87.13.8 节能设计节能设计1)集中空气调节系统均对每个房间进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算。2)在过渡季节、冬季对于设置空调系统的房间尽量采用机械通风或自然通风换热降温。3)设置集中供应新风的房间当新风的送风量大于或等于 3000m3/h 时,设置排风热回收装置,无集XX风供应需换气的房间设置带热回收功能的双向换气装置。4)选331、用的分散式房间空气调节器符合国家标准房间空气调节器能效限值及能效等级GB 21455-2019 和转速可控型房间空气调节器能效限定值及能效等级GB21455 中规定的节能型产品。5)锅炉间,汽机房优先利用自然通风方式换热。6)空气调节系统的冷热水管的绝热厚度,按国家现行标准设备及管道绝热设计导则GB/T8175 中的经济厚度和防止结露的保冷层厚度的方法计算。7)本设计中空调机能源效率符合下表:7.117.11-1-1空调机能源效率表空调机能源效率表类型额定制冷量(CC)(W)能效等级(2 级)整体式2.9祁东县生活垃圾焚烧发电厂工程可行性研究报告150类型额定制冷量(CC)(W)能效等级(2 332、级)分体式CC45003.44500CC71003.37100CC140003.2变制冷剂流量多联分体空调CC280004.028000CC840003.9584000CC3.808)锅炉间,汽机房优先利用自然通风方式换热。9)空气调节系统的冷热水管的绝热厚度,按国家现行标准设备及管道绝热设计导则GB/T8175 中的经济厚度和防止结露的保冷层厚度的方法计算。10)空气调节风管绝热层的最小热阻按下表选用:风管类型最小热阻(m2K/W)一般空调风管0.747.13.97.13.9 消声减振消声减振1)本工程所有设备尽量采用低噪音型。各类风机、空压机、水泵等均采取减振措施。风机的进出口均设置不燃材333、料软接头隔振,空压机、水泵等设备的进出口均采用软管连接。2)办公区域及办公楼的通风系统控制风管内的空气流速,主风管不超过7m/s,支风管风速不超过 3m/s,进、排风口风速控制在 2.5m/s 以内。3)管道穿过机房维护结构时。管道与维护结构之间的缝隙使用具备防火隔声能力的弹性材料填充密实。7.147.14 电气系统电气系统7.14.17.14.1 接入系统方案接入系统方案垃圾发电站 10kV 电气主接线为单母线接线,规划出线 2 回。接入系统方案为:垃圾电厂新建 2 回 10kV 线路接至洪桥 110kV 变电站。线路型号 JKLYJ-240,两回线路总长度约 26.6km。焚烧发电厂首次启动时由 110kV 变电站取得启动电源(通过 10kV 线路倒送电),启动后垃圾焚烧发电厂内发电机投入运行并网发电,除去厂区自用外,剩余电量再通过两回 10kV 线路融入地区电网。祁东县生活垃圾焚烧发
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