安徽省某县垃圾焚烧发电工程项目可行性研究报告

1 安徽省某县垃圾焚烧发电工程项目 *县垃圾焚烧发电工程是为适应 *的改革开放、发展和繁荣 *的经济，保护 *的环境、促进 *和谐发展而建设的一座以实现垃圾处理“减量化、资源化、无害化”为目的资源综合利用电厂。 *县位于安徽省东南部，苏浙皖三省八县（市）交界处，东临杭嘉湖，北倚苏锡常，周边“两个半小时经济圈”有上海、杭州、南京、合肥等 4 个省会城市和 16 个大中发达城市，是安徽省唯一与苏浙两个发达省份毗邻接壤的县份，是东进西出的桥头堡、南北经济的结合点，是华东沿海经济挺进安徽 等中西部地区的第一站。合杭高速、宣杭铁路复线、 318国道和 3 条省道穿境而过，交通便捷，运输发达，素有“三省通衢”之美誉。环绕四周的有上海虹桥、杭州萧山、南京禄口、合肥骆岗等机场和上海、芜湖、南京、宁波等港口，物流畅通，经济发展条件优越， *已成为长三角经济向内地辐射的物流副中心。 改革开放以来，特别是近几年来， *县充分依托自身的区位优势、资源优势和体制优势，勇当宣城经济融入苏浙沪经济圈的排头兵，积极实施“工业兴县、竹业富民”的发展战略，进一步推动了经济社会的持续快速健康发展。随着全县工业发展规划 指导下的合理布局、产业定位，工业经济发展势头强劲，初步形成了新型建材、机械电子、纺织服装箱包、精细化工、家具制造、竹木产品加工、农副产品加工七大产业集群。 2006年，全县实现生产总值 元，实现财政收入 元，全社会固定资产投资 元，与 2001 年相比，生产总值五年翻一番，年均增长 2 财政收入五年增长 ，由全省第 39 位上升到第 11 位，其中地方税收入上升到全省第 7位；全社会固定资产投资五年增长 ，年均增长 县域经济综合考评位次由 1999 年的第 51 位，上升到 2004年的第 8 位、 2005 年的综合第 6和动态第 3 位，跨入全省十强县行列。 2005 年 6 月份， *被评为浙商（省外）投资十大潜力城市之一。 2006 年引进外来投资项目 182 个实际到位内资突破 20 亿元，居全省第二；利用外资 1608 万美元，名列全省第十，招商引资总量居全市第一。 2007 年第二届长三角发展投资论坛上， *县被评选为 “长三角最具投资价值县市”。 其中本次垃圾焚烧项目的拟建地在 *经济开发区，位于县城东郊，处于苏浙皖三省八县市结合部。西起无量溪河东岸，东浙江省交界，北枕宣杭铁 路、南倚申苏浙皖高速，东与浙江省长兴县接壤，是沿海先发地区经济挺进中部的第一站。优越的区位、交通、环境优势，使 *经济开发区在中国经济梯度转移中处于承东启西的战略支点位置，成为“寸土寸金”的投资热土。 2006 年 2月安徽 *经济开发区被批准为省级开发区， 2006年 10 月在“长三角投资发展论坛”上被评为“长三角最具投资价值开发区”。规划总面积 43 平方公里，已开发 方公里。按照建设长江三角洲一流开发区的目标，坚持高起点规划、高标准建设，开发区区内设有外贸加工、特色工业、高新技术产业和商贸综合服务 等多个功能区，区内主干道按省级经济开发区标准设计，供水、供电、供气、排水、排污、通讯管线均已一次性铺设到位。五年来 ,进区落户企业达 180 家，元、外资 美元，有 44 家企业投产， 39 家企业开工在建。累计实现工业产值 41亿元，税收 元。初步形成了新型材料、高档家具、机械电子、服装纺织箱包、精细化工、竹木加工、农副产品深加工等七大特色产业群。目前开发区已成为吸引长三角投资者创业的腹地。 3 目概况 随着 *县城市建设的不断发展和人民生活水平的提高，城市规模不断扩大、人口数 量不断增加，城市生活垃圾、工业垃圾和建筑垃圾也随之大幅度增加。长期大量的填埋不仅耗资巨大，而且占用大量的土地，这些垃圾还会产生大量的有害物质，既排放温室气体又污染地下水，也不利于土地的再生利用，因此，垃圾无害化处理已显得非常迫切和需要，垃圾的综合处理已迫在眉睫。全县 2008 年每日实际产生的垃圾总量约为 452 吨，按农村垃圾收集率 59%计算， 08年全县可集中收集的垃圾量为 340 吨 /日，按 8%的增长速率，同时结合考虑部分工业垃圾，全县可集中收集的垃圾量初步估算： 09 年为 367 吨 /日， 2010 年达到 395 吨 /日。 如此巨大的垃圾产生量如果不能得到及时处理，将对城市周边生态环境造成严重的不可逆转的污染，恶化居住区生活条件，阻碍城市建设发展，威胁城市生活的正常进行。随着生活水平的提高，人民对周边生活环境的要求不断提高，环境保护问题得到越来越多的关注和重视，垃圾围城造成污染严重的问题摆在了人们的面前。采用国内先进技术利用城市生活垃圾焚烧发电技术，实现垃圾处理的减量化、资源化、无害化，正是解决这一难题的最佳途径。 为此，在 *县经济技术开发区东北角立项建设 *县垃圾焚烧发电厂 1 座，规划建设用地约 100 亩地，投资 元。该生活垃圾焚烧热电厂项目建设规模为：日处理城市生活垃圾 400 吨，供热 20 30 吨 /小时，供电 6目拟选用日处理生活垃圾 400 吨、产汽 50t/h 的垃圾与煤混烧锅炉 2 台、配 6 台，同时考虑预留扩建一炉一机的场地空间。 本项目承建单位为 *县国有资产投资经营有限公司城市建设投资分公司。 4 计依据 1、 *县国民经济和社会发展“十一五”规划纲要； 2、 *县环境保护局关于对安徽省 *县垃圾焚烧发电项目环保审查意见； 3、 *县国土资源局文件 广国土资初审字 200801 号关于对安徽省 *县垃圾焚烧发电项目用地初审意见； 4、 *县建设委员会关于对安徽省 *县垃圾焚烧发电项目村镇规划选址意见书； 5、安徽电力 *供电有限责任公司关于对 *县垃圾焚烧发电并网事宜的答复； 6、 *县水务局文件广水行审字 200803 号关于同意 *县垃圾焚烧发电厂用地取水的批复； 7、安徽 *经济开发区管理委员会关于 *县垃圾焚烧发电项目建设生活用水和污水排放的承诺； 8、安徽省 *县物价局关于 *县垃圾焚烧发电项目有关价格的说明； 9、 *县农村信用合作联社关于对安徽省 *县垃圾焚烧发电项目的贷款意向承诺书； 10、 *县环境监测中心无量溪河水质现状监测监测报告； 11、安徽 *经济开发区热用户分布图； 12、安徽省 *县垃圾焚烧发电项目建议书。 13、国家发改委关于可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法国发（ 2006） 7 号； 14、生活垃圾焚烧污染控制标准 15、城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准中华人民共和国建设部 2001 年 10 月； 5 16、生活垃圾焚烧处理工程技术规范 0 计范围及分工 垃圾焚烧热电项目工程围墙范围内的所有工艺、公用、电气、仪表及土建工程、技经分析。 电气的接入系统设计、厂外取水工程、厂外热网工程不在本项目的设计范围以内，但投资和费用列入本项目总的投资内。垃圾和煤的厂外输送不在本项目的设计范围以内。 目建设的必要性 *县社会经济发展的需要 为了深入实施安徽省的“东向发展”战略和“ 861”行动计划，在安徽生态省建设总体规划纲要、 *县国民经 济和社会发展“十一五”规划纲要等文件的指导下， *县在保持经济社会又好又快的发展势头下，进一步加大统筹城乡发展力度，加快推进城乡一体化进程。在搞好城市环境建设的同时，开展生态城镇建设，围绕建设人与自然和谐的生态人居，进一步完善城镇基础设施，加快生态城镇建设，提高城镇生活垃圾处理率、城市绿地率和城市绿化覆盖率，是 *县社会经济发展必不可少的需要。 随着城市居民生活水平的提高和新农村建设的开始，人民的生活质量从小康逐渐发展到富裕，对环境质量的要求也越来越高。随着社会经济的发展，城镇生活垃圾产量将越来越 多，对生活垃圾进行无害化处理将成为人们日益关心的问题，也必将成为政府迫切需要解决的课题。因此，寻找一个经济、有利于可持续性发展的治理城镇生活垃圾污染的方法已成为政府为民办实事的工程之一。 6 *县可持续发展的需要 实施可持续发展的战略，其中重要的一部分就是要保护好环境，节约资源和开发新能源。本项目的建设，对 *县的环境保护起着很重要的作用。这包含两方面的意义，其一，目前 *县的生活垃圾实行的是填埋，所使用的山关填埋场很快将饱和，但城市生活垃圾量每年都在递增，势必需要新建填埋场。垃圾填埋场 一是占地大，场址不太容易解决；二是垃圾填埋势必会造成二次污染。而垃圾焚烧能实现垃圾处理无害化、减量化和资源化。其二，把垃圾作为资源看待，焚烧后用于发电的项目在国内已有许多成功的先例。采用循环流化床锅炉技术，用焚烧方式处理生活垃圾，不仅节约用于填埋的土地资源，有效控制二次污染，并可以综合利用，回收能源用于供给汽轮发电机组发电，转变为清洁能源，达到开发新能源实行循环经济的目的，促使 *县的可持续发展，并且满足日益发展的城市建设和广大人民群众对环境要求。 根据国务院关于进一步开展资源综合利用意见的通知精神 ，采用循环流化床垃圾焚烧发电技术，进行 *县垃圾焚烧发电处理项目的建设，可使生活垃圾变废为宝，是一个符合国家的技术经济政策、产业政策、能源政策，又具有一定的经济效益、较好的环境效益和社会投资的项目；同时本项目的建设对经济技术开发区实现集中供热，热电联产，有利于*县的经济发展，尤其是对开发区招商引资创造良好的基础条件，有利于节约能源，保护环境。 约资源的需要 我国是一个人均资源匮乏的国家，应把垃圾看成放错地方的资源，垃圾天天产生，是一种取之不尽的再生资源，从资源利用角度来讲，垃圾进行无害 化、资源化利用，尤其重要。对垃圾进行焚烧发电，一方面，利用垃圾固有的热值发电，是一种变废为宝、节约资源的措施；另一方面，减少了垃圾的填埋，不仅节约了土地资源，而且减少了垃圾填埋产生渗沥水 7 对地下水和地表水的污染，保护了宝贵的水资源；最后，项目建成后还可利用垃圾、煤焚烧后的热量 (适当掺煤 )进行发电。 因此，从解决好 *县的城市生活垃圾的处理、节约土地和能源资源、保护环境的角度考虑，建设一座生物质能电厂是十分必要的。 要设计技术原则 垃圾焚烧炉采用在国内已有成熟运行经验的循环流化床垃圾焚烧炉，焚烧炉设 备由国内锅炉厂配套制造。 根据 *城市规划，该区块及附近工业区今后供热前景看好，因此，汽轮发电机组采用既能发电、又能供热的抽凝式汽轮发电机组。 焚烧炉烟气采用半干法脱酸（ ）加布袋除尘，并配设加活性碳吸附二恶英的装置，处理结果达到我国生活垃圾焚烧污染控制标准的要求。 垃圾焚烧发电工程发电上网电压等级为 35接送入邻近的尚庄变电所并网。 控制采用 设后备手操。 根据当地水资源条件， 本项目的工业用水可以从附近的无量溪河进行引水工程取水作为水源，冷却水采用闭式循环。生活 用水自开发区自来水管网中接取。 垃圾渗沥液经集中收集后，送入焚烧炉焚烧；生活污水、生产废水经处理达标后排入工业区污水管道去污水处理厂。 考虑到焚烧炉过热蒸汽喷水减温的要求，化学水处理按一级除盐加混床进行设置。 *县地震基本裂度为 6度以下，设计基本地震加速度值为 作简要过程 1、本垃圾焚烧热电项目工程选用利用煤助燃的循环流化床垃圾焚烧 8 技术，其基本技术路线为： 垃圾焚烧 热 括脱硫、除尘和除二恶英）2、焚烧处理工艺简述及工艺流程图 1）焚 烧工艺：生活垃圾由当地环卫部门垃圾车运入电厂，经设在厂区内的地磅进行计量后，自动卸入垃圾堆库。生产运行时，垃圾经桥式抓斗起重机转卸到炉前垃圾料斗，经垃圾给料机连续均匀送入焚烧炉内。同时粒度合格的辅助燃料煤，经计量后由输煤皮带送入炉前钢制大煤斗，通过炉前皮带称重式给煤机送入炉膛内燃烧。锅炉采用循环流化床燃烧方式，该系统由炉膛、物料分离收集器和返料器三部分组成。采用石英砂作为炉内的惰性流化介质（又称为床料），并严格控制垃圾和煤给入量的质量比在 8： 2 左右，保证垃圾给入炉内不致引起流化床温度的较大波动，使垃圾燃烧温 度保持在安全范围内、得以迅速燃烬。炉膛整体由膜式水冷壁组成，在下部布置有水冷布风板及风帽。布风板上部为密相区燃烧室，下部为一次风室。燃烧空气分为一、二次风，预热后的一次风经风帽小孔进入密相区使燃料开始燃烧，并将物料吹离布风板。二次风由床层上方的二次风口分层送入炉膛，一、二次风量比例约为 6:4。运行中可以通过调节一、二次风的比例来控制燃烧。这样，既能达完全燃烧的目的， 又可以控制 生成量。一次风机从垃圾贮坑上方吸风，二次风机从垃圾给料层吸风，一、二次风经各自的空气预热器加热后送入燃烧室参与燃烧， 整个系统将不会有恶臭外溢。另外，从一次风引出几支风管从前后墙（如播垃圾风管、播煤风管、播灰风管等）进入密相区，以便垃圾、煤渣和返料灰均匀播散到床料中去，同时加强了密相区下部的扰动。密相区上部为悬浮段，烟气携带物料继续燃烧，同时向炉膛四周放热。由于断面扩大，同时烟气经悬浮段碰撞炉顶防磨层，部分粗物料返回密相区，烟气只携带细物料离开炉膛进入高温旋风筒分离器。进入高温旋风筒分离器的 9 烟气经旋风筒分离后，细物料通过返料器返回炉膛后循环燃烧。分离后含少量飞灰的干净烟气通过上排气口流经过热器及尾部受热面后排出锅炉本体。烟 气温度降至 165左右。锅炉混烧的垃圾和煤渣经燃烧后产生的炉渣，从排渣口放出，直接落至冷渣器，经冷却后运至渣库，可综合利用。锅炉产生的高温烟气经受热面热交换产生过热蒸汽，最后接入蒸汽母管进入汽轮机用于发电和供热。 2）烟气处理：从锅炉尾部排出的烟气须经过脱硫净化吸收塔 +布袋除尘器的净化处理。首先在净化吸收塔分别喷入石灰石及活性炭来进行对烟气的脱硫及重金属的吸附，然后再经过配设国际通用的布袋式除尘器进行除尘。通过烟气净化处理可有效脱除 90%以上的 98%以上的 烟尘，烟尘的排放 浓度 50 3）二 噁 英的控制：垃圾发电的“瓶颈”在二 噁 英，而影响城市生活垃圾焚烧的要素不外乎垃圾性质、焚烧温度（ 停留时间（ 湍流度（ 空气过剩系数等，而其中的“三 T”要素，对二 噁 英高温分解起着决定性作用。通过煤助燃的循环流化床垃圾焚烧技术，焚烧炉炉膛温度控制在 850 950，烟气停留时间长达 3秒以上，加上强烈的高浓度物料循环和气固掺混，能很好地满足 “三 T”原则，在高温段出口，烟气中的二 噁 英基本上被分解得 干干净净。由于垃圾焚烧时产生的 气在冷却至 300 500温度区域时，已被高温分解的二 噁 英前驱物（如聚氯乙烯、氯代苯、五氯苯酚等）又会迅速重新合成二 噁 英。本技术以煤为助燃剂，煤中存在的 但能抑制 C ， 而且 u 反应生成的 u 反应生成的 素的催化剂活性大为降低，从而抑制了它对二 噁 英合成的触媒作用，使二 噁 英在低温段重新合成的几率大大减少。经监测，本技术使烟气在进入净化系统前（烟温 165）的 二 噁 英浓度就已低于 排放标准 10 （ 4）垃圾污水的处理：垃圾渗沥液的处理一直是垃圾综合处理的一大难题，处理不当，极易产生二次污染，本工程采用焚烧处理的方法。在垃圾卸料平台和垃圾库房底部地坪考虑一定的坡度，最低处设置一集水坑，集水坑上设置不锈钢棚拦及污水潜水泵，垃圾渗滤水由排污泵定期排出，雾化后喷入锅炉焚烧，可有效实现垃圾渗沥液的零排放。 5）工艺流程方框图如下图 3、外排污染物指标 1）烟气 监测结果详见表 1量单位：二恶英为 余均为 垃圾 垃圾坑 给料 循环流化床焚烧炉 干煤棚 煤破碎 给料 布袋除尘器 反应塔 灰 渣 蒸汽 汽轮发电机组 一次风 二次风 石灰、活性炭 运入 石灰、活性炭 电 来自水源 软化、除盐 处理 除氧 灰渣综合利用 灰渣综合利用 凝结水 烟囱 外供 蒸汽 渗沥水 11 2）炉渣热灼减率 %） 3）恶臭浓度 10（ 0） 表 1 烟气排放监测表 污染物 名称 排放 浓度 2001标准 欧盟2000/02标准 污染物 名称 排放 浓度 欧盟2000/02标准 烟尘 0 10 60 50 5 10 00 200 二恶英 O 50 50 12 负荷 项目建成时的热负荷 根据目前 *经济开发区内已投产的和在建设的工业用户的实际情况，园区内的重点企业主要为：安徽 *新星纸业有限公司、安徽新锦丰企业投资集团 *分公司、安徽和威农业开发股份有限公司 *饲料厂、*正欣经编有限公司、安徽阳光纸业有限公司、安徽利达纸业有限公司、安徽美诺华药物化学有限公司等等企业。这些投产企业已配设了小锅炉进行自供热，整个开发区内实际用热需求将可达到 30 50 t/h 左右，并将随开发区发展、落户企业的增加而增多。 本项目拟建厂址位于开发区北侧，热用户最远供热直线距离不超过 5 据上述对热负荷的情况描述，考虑到同时使用系数，并考虑管网损失后折算到热电厂出口参数，本项目的供热参数定为压力 度为 300， 工程建成时的热负荷按额定工况 25t/h 进行计算。 负荷特性及热用户用汽参数 根据上述 *垃圾焚烧发电项目工程对外供热的基本性质和原则，本项目热用户主要是工业热负荷，主要以化工、纸业、制药行业为主，这些用热企业中，部分以三班制连续运行，少部分以一班或二班制运行；故本项目热负荷特点：日最大热负荷与最小热负荷相差较大，热负荷季节性明显。 热用户加热方式大部分是直接加热，对蒸汽压力的要求不高，目前生产用汽大多为 A）饱和蒸汽。 计热负荷及供热参数的确定 13 本项目建成后区域位置 在 *经济开发区的北侧，热用户最远供热直线距离将不超过 5据热网的水力计算，本项目的供热参数（汽机抽汽压力）定为 A），根据汽轮机的热力特性，抽汽温度约为 3000C。 根据本垃圾焚烧热电项目建成时的热负荷的基本性质，考虑热网损失后，再折算到汽机抽汽参数（热电厂出口的蒸汽参数），得到本热电项目建成时的平均热负荷取为 25t/h。 备年利用小时数 根据国内多个垃圾焚烧热电项目的运行实际情况，设备年利用小时数取用 7200h 是比较符合实际的，故在第十三部分技经分析中计算技术经济指标 时，按平均热负荷年利用小时数 7200h 计算。 结水回收 本项目工业热用户主要以纸业、化工、制药企业为主，其生产工艺热负荷多为直接用汽，只有少部分企业的工艺间接用汽产生凝结水，但凝结水量较少，而且凝结水水质较差，故本设计暂不考虑凝结水的回收；民用热负荷考虑凝结水的回收。 力系统 *县电力供应现状 *县电网属于省际网，现有 220 千伏变电所 2 座， 110 千伏变电所 4 座， 18 条 35 千伏送电线路和 60 条 10 千伏配电线路覆盖全县，是安徽省唯一拥有 2 座 220 千伏变电所的县级城市。“十一五”期间，需新建一座 220 千伏、二至三座 110 千伏变电所才能满足 *县的实际供电需求，除了已经在建的东郊 110千伏变电所之外，还准备建成南郊和下寺（或前程铺） 110 千伏变电所。 *经济开发区现有一座 110 千伏尚庄变电所，可以充分满足现开发区内日益增长的用电需求。 14 目前 *县的输电线路电压等级有 220110 35种。 项目与系统的连接 电厂总装机容量为 1 简单、经济、可靠的要求，结合本项目现有条件及今后有适当发 展的可能，依当地供电局的规划，以 35单回路接入系统。 电厂主接线： 10线，为单母线，经主变升压至 35系统相连，并利用接自系统的 35路作为起动 /备用电源。 本项目具体的电力接入系统由电力部门评审后的“接入系统设计方案”最后确定。 力负荷平衡 本项目的电量全部通过 35变并入系统电网，为地区的公用电厂。 电厂供电负荷平衡见下表 2 表 2 电 力 负 荷 平 衡 表 发电机发电量 发电功率（ 6000 年发电量（ 104 4320 运行小时数 7200 厂用电量 厂用电率（ %） 16 自用电功率（ 960 年自用电量（ 104 供电量 供电功率 5040 年供电量（ 104 15 从上表可知，本项目所发电量很少，基本可在就地平衡，其不足部分由大电网补充。 活垃圾处置技术比较 目前国内外有多种生活垃圾处置方法，技术比较成熟、得到广泛使用的有卫生填埋、焚烧、堆肥三种处置方法。从可持续发展战略角度，垃圾处理的目标应该是实现无害 化、资源化和减量化，以下对上述三种处理方法分别进行介绍并比较分析，以进一步说明各自的优缺点。 置方式概述 1、卫生填埋：填埋法是最传统的垃圾处置方法，随着社会的发展和环境保护要求的提高 , 其局限性也越来越大 , 随着城市化进程的加快，垃圾产生量的大量增长以及土地缺乏的矛盾越来越突出，严格按照标准建设的垃圾卫生填埋场的建设费用和运行成本也非常昂贵，而且都存在容量和使用寿命短的问题： 填埋需要大面积土地，在城市化发展速度越来越快的今天，垃圾填埋场的选址越来越困难，因此国外一些发达国家对填埋垃圾的有 机分含量有严格要求 ; 需要的技术条件非常严格 ; 填埋的垃圾经过若干年后 , 在厌氧条件下由于微生物降解作用 , 会产生气体 ,既引起严重二次污染 , 并会发生填埋气爆炸事件，而采用垃圾填埋气焚烧发电的成本又较高，如 1998 年 10 月在杭州天子岭填埋场建成首家垃圾沼气发电厂，投资 250 万美元，机组规模为 2 760 垃圾堆积过程排放出的渗滤水的处理费用很高；长期堆积将最终导致重金属积蓄 , 污染地下水 , 不利于土地再利用 , 填埋还需慎重选址 , 受到了各方面限制。 2、堆肥：垃圾堆肥处理，是指利用微生物的降 解作用，通过好氧发酵及厌氧发酵，使垃圾稳定化的过程，堆肥产品可作肥料或土壤改良剂。在我 16 国城市垃圾处理中，堆肥方式是最早也是在早期阶段使用最多的方式，那时，大部分垃圾堆肥处理场采用敞开式静态堆肥。 20 世纪 80 年代以来，我国陆续开发了机械化程度较高的动态堆肥技术。目前，从普及程度看，堆肥处理在国内城市各种垃圾处理方式中，是仅次于填埋方式的一种重要方式。针对我国固体废物的特点，我国多家研究机构研究开发出多种有机固体废物的堆肥化技术 ,并发展包括配套的预处理技术、堆肥化技术在内的城市垃圾综合集成处理工艺技术。 近两年 来，城市垃圾堆肥化作为实现垃圾资源化、减量化的重要途径，在沉寂多年后又开始引起人们注意。一些新的堆肥化技术相继出现，大量堆肥场在建设。但是在运行中受到非技术的经济因素的约束，主要表现在： 1）我国城市混合收集的垃圾杂质含量高，为保证产品质量采用复杂的分离过程，导致产品成本过高。如果没有政府的补贴，很难正常运行下去，而垃圾中含有的玻璃成分，很难完全分离，为堆肥产品的应用带来限制。 2）一般堆肥场的粗堆肥产品只能作为土壤改良剂，销路取决于堆肥场所在地区土壤条件的适宜性。在黏性土壤地区，特别是南方的红黄粘土、砖红黏土、紫色土地区有较好的销路。 3）堆肥场产品的经济服务半径一般较小，质量较差的粗堆肥产品通常只能就近销售；而利用其制造的复合肥，也在与一般化肥和复合肥的竞争中不占优势。 4）堆肥产品销售有其季节性，而垃圾堆肥处理则是连续性的，生产与销售之间存在的这种“时间差”，将使垃圾堆肥厂的运行带来困难。 5）堆肥产品很难达到无害化的要求，不能保证彻底杀灭病菌以避免二次污染，同时，难以克服重金属成分的迁移问题。 目前，有些人误将垃圾资源化与垃圾堆肥化等同起来了。国内新近上马的多数堆肥化处理场，缺乏对堆肥产品的市场 潜力进行认真、科学的分 17 析。仅仅从不定期运行的、简易小型的垃圾堆肥场堆肥产品有销路，就断定大型垃圾堆肥场产品能销售出去。实际上，尽管发达国家严格实行了垃圾分类，杜绝了危险废物的混入，且政府配套法规鼓励利用生物肥料；但国外利用堆肥处理城市垃圾所占比例并不大，而且多数堆肥场主要是利用分类收集的厨房废物、庭院废物、污水处理污泥和粪便作为原料，用混合垃圾堆肥的实例并不多。而在城市居民环保意识不高、垃圾分类收集尚未有效执行的我国，一些中小城市可能比较适用堆肥方式处理垃圾，但堆肥处理技术不能盲目到处推广。 3、垃圾焚烧： 垃圾焚烧法是采用高温焚烧处理的技术手段，通过燃烧工艺的组织，将垃圾中的有机成分和可燃成分燃烧完全，与其它处理方法相比 , 焚烧法有以下突出的优点 : 1. 大大地减少垃圾体积和重量 , 同时焚烧后的灰渣还可综合利用(焚烧后体积可减少 90%以上 )。 2. 垃圾的处理速度快 , 不需要长期储存。 3. 垃圾就地焚烧 , 不需要长距离运输。 4. 可以回收能量用于发电和供热。 5. 通过组织低污染焚烧工况和焚烧炉的正确设计可实现很低的二次污染。 随着社会和生产的发展 , 所产生的垃圾也会越来越多 , 垃圾的品质越来越高，同时 环境保护意识的不断加强 , 也要求人们能更加科学地处理和处置垃圾 , 焚烧法处理垃圾将起越来越重要的作用。 置方式比较 当前，世界各国对城市生活垃圾处理的方法一般是随国情、国力而异，很少有统一的模式。究竟采用何种处理模式，主要取决于城市生活垃圾的成分、当地经济条件、当地的地质环境和人们的生活习惯等多种因素。但是，无论采取何种技术方法，总的发展目标是朝着垃圾处理无害化、减量 18 化、资源化方向发展。 城市生活垃圾三种基本处理方法的技术经济特点见表 3 表 3三种基本处理方法的技术经济特点比较表 处理方法 项目 填 埋 焚 烧 堆 肥 选 址 较困难，要考虑地形地质条件，防止地表地下水污染，一般远离市区，距离大于10 较易，可靠近市区建设。 较易，可在市郊或市区，但需距居家 500 占 地 按容积与使用年限计算，占地大。 小 ， 约 90 120m2/圾。 较小，约 180 330 m2/ 适用条件 垃圾中无机成分应大于 40%。 少量添加辅助燃料，垃圾热值大于 900 有机物不低于 20%。 最终处理 不需要。 残渣需作填埋处理，约占初始量的 20%。 占总量 20 30%的非堆肥物需作填埋处理。 产品市场 沼气可回收发电或制能。 热能、电能易为社会消纳。 产品可作农用有机肥或土壤改良用，但必须有销售市场。 资源化意义 差 大 (电、热 ) 一般 (有机肥 ) 大气污染 填埋气需要回收 尾气需要处理 可能 (较小 ) 水污染 可能 (较大 ) 小 可能 (较小 ) 单位处理能力投资 较小 大 一般 近几年，工业发达国家城市生活垃圾焚烧发展较快，一直处于上升趋势，主要是因为能源、劳力和土地都十分紧缺，希望在处理生活垃圾 的同 19 时，回收到一些能源；所以选择焚烧的比例相对较高。在城市生活垃圾焚烧系统设备设计制造上，工业发达国家也有新的进展，主要体现在焚烧处理的二次污染防治上。各城市的垃圾焚烧装置都配备了较先进的烟气净化装置，在二恶英、重金属等污染物治理上取得了较大的进展。 工业发达国家的城市生活垃圾卫生填埋应用也较多，但是由于选择新填埋场地日益困难，填埋成本不断提高，原有填埋场地许多已经饱和，所以有些国家生活垃圾卫生填埋处理的比例处于下降趋势。 城市生活垃圾堆肥也是工业发达国家应用的垃圾处理方式之一，但是在各国垃圾处理总量中占的 比例远远低于焚烧和卫生填埋。 九十年代，世界主要工业发达国家对城市生活垃圾采用的处理方法见表 3 表 390年代世界主要工业发达国家城市生活垃圾处理方法统计表（ %） 国家 填埋法 (%) 堆肥法 (%) 焚烧法 (%) 焚烧厂数量 (座 ) 焚烧垃圾量( 104t/a) 美国 75 5 20 157 1369 日本 899 3086 德国 65 3 32 英国 88 1 11 38 180 法国 40 22 38 284 200 荷兰 45 4 51 11 170 比利时 62 9 29 29 132 瑞士 20 80 34 170 丹麦 18 12 70 46 145 奥地利 4 瑞典 35 10 55 23 140 澳大利亚 65 11 24 3 35 发展中国家经济水平较低，投入治理垃圾的资金有限，所以城市生活垃圾处置水平远低于工业发达国家。在城市生活垃圾处理方式上主要采用 20 对场地略微处理的合理填埋以及传统的堆肥处理方式，垃圾焚烧厂建设尚不多。但随着经济的发展，近年来发展中国家逐年加大了城市生活垃圾处理的投资，再加上 联合国有关组织的援助，有些国家已建设了一些机械化程度较高的垃圾焚烧处理厂。 我国的城市生活垃圾处置方式原以填埋与堆肥处理为主。其中城市生活垃圾卫生填埋技术的发展速度较快，主要是因其处理量大，一次性投资省等优点。国内大中城市基本上都建有垃圾填埋场，但是完全符合垃圾卫生填埋规范要求的很少，运行和管理比较好的有杭州市天子岭垃圾填埋场、广州大田山垃圾填埋场、上海老港垃圾填埋场及深圳下坪垃圾填埋场等。近年来，随着土地资源的紧张，环境要求的提高，填埋场建造费用的加大，要求用其他方式处置垃圾的呼声日益提高。 八十年代中期 ，我国城市垃圾堆肥是垃圾处理技术研究开发的热点，不仅在垃圾堆肥的基础理论研究、堆肥工艺研究等方面取得了可喜的成果，而且也开发了一些专用机械设备，建成了一批堆肥处理工程项目。我国是一个农业大国，有使用有机肥的传统，因此，在特定的农业区域（附近有蔬菜、果树、花卉基地）和垃圾中厨余成分较高的地区，可以建立堆肥厂生产农业用堆肥。但目前我国垃圾堆肥的肥效低，成本高，再加上运输和施用不便，费工费时，卫生条件差，农民尚不愿意接受。另外，堆肥厂的工艺操作条件比较复杂，其中分选、发酵、熟化等机械设备和处理设施投资较大，加之堆 肥残留物、臭气等二次污染等因素都限制了堆肥处理法的推广应用。 我国城市生活垃圾焚烧技术的研究起步于八十年代中期。“八五”期间被定为国家科技攻关项目。在起步阶段，我国的垃圾焚烧处理道路走得并不平坦，这与我国城市生活垃圾中的可燃物含量较低、垃圾热值偏低、经济技术条件较差等综合因素有关。全国仅深圳市于 1985 年与日本三菱重工公司签订合同，成套引进 2 台日处理能力为 150t 的垃圾焚烧炉，并 21 于 1997年相继建成了第 3台由杭州锅炉厂生产的日处理 150t 的垃圾焚烧炉，该市成为拥有我国第一座现代化的垃圾焚烧厂的城市。近几年来 ，国内许多经济实力较强的沿海大中城市都积极进行生活垃圾焚烧处理的可行性研究与设计。北京、上海、天津、广州、深圳、杭州、宁波等许多大中城市相继都已建立了生活垃圾焚烧厂，垃圾焚烧技术成功地在国内许多城市应用。特别是 2001 年绍兴新民热电有限公司利用其热电厂现有配套设施和运行管理经验的优势，与中科院工程热物理所、无锡华光锅炉股份有限公司共同开发研制开发了垃圾与煤混烧的循环流化床锅炉，建成了一条日处理 400吨生活垃圾焚烧发电系统。项目建成投产后，取得了巨大的成功，无论是在处理量、技术参数、排放指标上较处于国际领先地 位。 随着社会和生产的发展 , 所产生的垃圾也会越来越多 , 垃圾的品质越来越高，同时环境保护意识的不断加强 , 也要求人们能更加科学地处理和处置垃圾。通过以上对垃圾卫生填埋、堆肥、焚烧处理等方法的比较分析，可以得出垃圾焚烧处理是一条比较可靠、可行的无害化、资源化、减容化的处理方法，可作为垃圾处理的首选方式。 *县生活垃圾排放、处置概况 *县垃圾概况 *县 2007 年已有居住人口 51 万，其中县城桃州镇人口 11 万；全县流动人口约 10万；城镇人口 17 万，城镇化水平为 33%；县辖 5 个 镇、 4个乡：桃州镇、柏垫镇、誓节镇、邱村镇、新杭镇、卢村乡、东亭乡、杨滩乡、四合乡；祠山岗茶场。目前 *县在集中收集居民生活垃圾只有桃州镇，日收集垃圾统计量为 90吨 /日左右，（参考桃州镇 2007 年生活垃圾量统计表），其余 4 镇居民生活垃圾和 4 乡的农村垃圾没有进行集中收集处理。 表 3 桃州镇 2007 年生活垃圾量统计表 22 序号 站 点 日垃圾量（吨 ） 1 太极商城垃圾中转站 南门花园垃圾中转站 东大木桥 开发区垃圾收集车 2 5 社会车辆 吊斗车 7 合计 84 以桃州镇收集的居民生活垃圾产量为依据，结合城镇居民收入、生活水平等因素，估算 *县 4镇（柏垫镇、誓节镇、邱村镇、新杭镇等含流动人口）的城镇人口日垃圾产生量为 ，日收集垃圾统计量为 90吨 /日左右；全县农村人口为 34 万，以农村人均日垃圾产生量为 进行计算，产生的农村生活垃圾每天为 272 吨，这部分垃圾平常都是倒在村庄附近的荒地或临时堆放焚烧处理。另外，周边企业还将产生一部分需无害化处理的工业垃圾。现在 *县的工业垃圾、建筑垃圾 、医院垃圾、屠宰场垃圾均由各行业、单位自行解决，其中除部分无机无毒垃圾和建筑垃圾主要用于铺路、填埋废坑外，仍有大量有毒有害的行业垃圾需作无害化处理，针对这部分工业垃圾也可纳入本次垃圾焚烧发电工程的无害化处理范畴。 从上分析，全县 2008 年每日实际产生的垃圾总量约为 452 吨，按农村垃圾收集率 59%计算， 08 年全县可集中收集的垃圾量为 340 吨 /日，按8%的增长速率，同时结合考虑部分工业垃圾，全县可集中收集的垃圾量初步估算： 09年为 367 吨 /日， 2010年达到 395吨 /日。 今后，随着城乡一体化进程的加快，垃圾 转运站的进一步建设以及垃圾收集能力的提高，全县可收集垃圾量进一步会逐年上升，所以本项目建设规模初步拟定为垃圾处理量 400吨 /日。 23 *县垃圾转运站情况 作为垃圾焚烧发电处理的上游工序 收集，在真正实现垃圾的“无害化、减量化和资源化”处理目的过程中具有极为重要的作用，只有首先确保垃圾的收集、转运才能保证垃圾焚烧发电处理工程的社会效益和经济效益的实现。 目前 *县的环卫设施滞后，现有设施设备老化，城区仅有 2 座垃圾中转站，垃圾转运车辆严重不足，处理设备不健全。集中收集居民生活垃圾只有桃州镇，整 个县域垃圾收集、中转运力严重不足，城市生活垃圾在一定程度影响了城市的生活环境和投资环境。现有生活垃圾由环卫工人使用板车、扫把等简单工具清扫收集，然后将垃圾清运至临时中转点或垃圾集装箱，再由清运车队转运至垃圾处理场填埋处理。现有的垃圾车队及垃圾转运设施等均远远不能满足 *县今后的发展，不能实现对垃圾的有效收集率和有效防止垃圾对周围环境的“二次污染。因此，在建设 *垃圾焚烧发电处理工程的同时，必须做好相关的垃圾收集及中转转运的基础工作，提高对垃圾的有效收集率，并充分发挥建成后的垃圾焚烧发电厂的社会效益和 经济效益。 根据 *县城市总体发展规划修编（ 2004 2020），结合环卫设施标准，考虑城市发展及垃圾中转站的实际承运能力，可在县域范围内按已有的乡、镇区域分布选择合适的点，分批增设 9 10个垃圾收集点或垃圾中转站。对城区内已有的两个垃圾中转站进行整改，并在城区按服务半径1 设 2 个垃圾中转站。垃圾中转站的设计能力约为 30 50 吨 /日，这样随着垃圾收集处理系统的完善， *县域内的生活垃圾将实现有效的收集和简易预处理，然后运至新建的垃圾焚烧发电处理厂内，真正实现垃圾的无害化、减量化和资 源化处理。 *县垃圾填埋场情况 目前， *县仅有一处垃圾填埋场，位于桃州镇山关村，占地 80 亩， 24 与城区相距 7纳城区的全部生活垃圾，采取简易填埋方式处理生活垃圾。目前山关垃圾填埋场已使用 12 年左右，库容量已渐饱和。随着城区面积的扩大和城市人口的增加，县城垃圾产量正以每年 8%的速度递增，按此增长量，该垃圾填埋场已无法满足垃圾处理的需求。 另外，由于垃圾填埋场采取一般性填埋处理的方式，即将垃圾倒入荒山沟，倒满垃圾后在垃圾上覆盖一层黄土。来不及填埋的垃圾臭味难闻、塑料袋等四处乱飞，垃圾填埋 过程中积压产生大量的填埋气、粉尘、飞扬物及污水，将对周边环境引起污染，尤其对地下水的污染则更为严重，完全不符合不能实现对垃圾“无害化、减量化和资源化”处理。 数选择 本项目以垃圾焚烧发电为主的供热电厂，蒸汽参数的选择考虑垃圾焚烧炉的产汽参数和供热机组效率二个因素。 1、因垃圾焚烧炉对余热锅炉管子存在高温腐蚀问题，即氯化氢气体在 400以上对金属有加速腐蚀作用，所以以前垃圾焚烧的产汽温度一般控制在 400，现在随着锅炉选用的钢材抗腐蚀性能的提高、垃圾焚烧炉的进一步优化设计，产汽参数可提 高到 450，甚至 485。到目前为止国内外投产的垃圾焚烧炉，由绍兴市新民热电有限公司联合中科院、无锡锅炉厂开发的垃圾焚烧炉产汽参数最高，达到 G）和 485。 2、作为热电机组，从能源转热效率出发，机组参数越高，效率越多高，随着国家对节能减排的重视，要求热电机组采用高参数、大容量。但是本项目配的供热机组要与垃圾焚烧炉相匹配，机组的参数和容量在满足垃圾焚烧炉为前提，可供本供热机组参数选择的只能是次高压次高温、次高压中温和中温中压三种。 综上所述，从资源综合利和节能减排双重因素考虑，本项目推荐选用 25 次高压次高温参数。 热机组型式选择 开发区热负荷主要为工业热负荷，其热负荷特性是日最大热负荷与最小热负荷相差较大，热负荷季节性明显。如选择背压机组，很难适应热负荷的波动，同时又必须保证对垃圾的可靠处理而应使锅炉运行相对稳定，因此本期供热机组应考虑抽凝式汽轮机组。 炉选择 垃圾焚烧的首要设备是燃烧设备 焚烧炉。燃烧设备的选择是整个垃圾焚烧项目的关键，同时也决定了整个焚烧工艺和运行方式。 由于垃圾燃料燃烧具有一定的腐蚀性、高水份、低热值的特点，垃圾锅炉及其燃烧设备在设计上具有一定的特殊性， 国际上专门用于处理生活垃圾的焚烧设备种类繁多，各有特点。本可研将对炉排焚烧炉和流化床锅炉进行比较选择，确定最佳炉型方案。 1、炉排焚烧炉 炉排炉焚烧设备根据炉排结构的不同，有各种不同的型式（并列往复式、阶梯型输送式、转动式、移动式等），其中使用得较为成熟、普遍的有日本三菱重工的逆推马丁炉排炉，该炉型的特点是：固定炉排与活动炉排交替安装，活动炉排采用独特的反送活动方式，使得垃圾层的整体接受强有力的搅拌、干燥、主燃烧、后燃烧过程；比利时 司的多级阶梯带搅动型炉排炉，该炉型的特点是：固定式炉排、活动 式炉排和翻动式炉排相结合，可适应垃圾成分的多样性变化，使垃圾得到充分的燃尽。 炉排式焚烧炉是世界上开发最早，技术较为成熟的设备，它的优点是垃圾基本不需要预处理、燃烧稳定、飞灰少、运行操作简单，故被广泛的应用。但是炉排炉也有其自身的缺点：炉排要求高，引进技术投资昂贵（日 26 处理垃圾 150t，炉排 110 万美元），一般焚烧炉受高温腐蚀的限制，蒸汽参数低，发电效率低，当垃圾热值较低时，需设辅助燃料助燃，运行成本普遍较高。 2、循环流化床焚烧炉 流化床燃烧是近几年开发的新的垃圾焚烧技术。在焚烧炉中不设炉排，以惰性物取代 ，垃圾在炉内燃烧同时受到气流的作用而流动、搅拌、翻滚，从而迅速燃烬。此项技术对焚烧炉设计及对自动化程度要求较高，具有以下一些优点： （ 1）最适合焚烧低热值垃圾燃料。由于焚烧炉炉内含有一定量的