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PAGE6无锡惠联环保热电工程可行性研究报告
目录TOC\o"1-2"\h\z\t"标题5,2"第一章总论 11.1概述 11.2项目建设的必要性 21.3主要技术原则和指导思想 41.4综合技术经济指标 61.5主要结论 7第二章城市生活垃圾概况 82.1无锡市社会经济概况 82.2无锡市生活垃圾处理现状 82.3生活垃圾的产生量及预测 92.4生活垃圾的特性及热值预测 10第三章热负荷 133.1供热现状 133.2热负荷 133.3热用户热负荷 14第四章垃圾焚烧处理工艺技术方案 154.1城市垃圾处置技术综述 154.2国际上生活垃圾焚烧技术状况和炉型比较 174.3国内垃圾处理技术发展和应用现状 214.4本工程焚烧炉型的确定 234.5焚烧炉容量确定和系统要求 244.6主要设计参数 26第五章建厂条件 275.1厂址概述 275.2气象条件 275.3工程地质 275.4交通运输 285.5水源 285.6接入系统 295.7垃圾供应 295.8辅助及点火燃料供应 29第六章工程设想 306.1总平面布置 306.2垃圾焚烧 346.3烟气净化 386.4余热利用 476.5灰渣处理 506.6给排水 526.7化学水处理 596.8辅助及点火燃料 606.9自动控制 616.10电气 646.11土建 666.12通风、空调及除尘 71第七章环境保护 747.1设计依据 747.2环境概况 747.3主要污染物及其治理措施 767.4环境影响分析 797.5环境管理与监测 807.6环保投资 81第八章劳动安全卫生 828.1设计依据 828.2职业危害因素分析 828.3劳动卫生设计 828.4安全防范措施 848.5预期效果 85第九章节能与消防 869.1节能 869.2消防 86第十章工程实施与建设工期 8810.1工程实施 8810.2建设工期 88第十一章投资估算 9011.1工程概况 9011.2编制原则及依据 9011.3专业投资分析 9111.4总估算 9211.5综合估算 9411.6其它费用计算表 99第十二章技术经济 10012.1概述 10012.2组织机构及劳动定员 10312.3项目总投资及资金筹措 10512.4生产成本及费用计算 10612.5损益计算 10812.6财务评价 11012.7不确定性分析 11112.8综合评价 113附表:主要设备一览表附件:1.江苏省发展和改革委员会文件:苏发改投资发[2004]91号《省发改委关于无锡双河尖热电厂垃圾焚烧热电项目建议书的批复》;2.无锡市发展计划委员会锡计资(2004)第72号文件:〈关于转发省发改委《省发改委关于无锡双河尖热电厂垃圾焚烧热电项目建议书的批复》的通知〉;3.无锡市双河尖热电厂编制的《无锡市双河尖热电厂垃圾焚烧热电联产改造项目建议书》;4.无锡市人民政府锡政会纪[2004]38号《关于无锡市地方电力公司垃圾焚烧发电厂选址评审会议纪要》;5.无锡市规划局文件:锡规市政选(2004)第036号《建设项目选址意见书》;6.项目所在地环保部门意见;7.委托可行性研究报告编制书;8.无锡惠联热电有限公司文件:锡惠电发[2004]第6号《同意惠联环保热电供净化水、发电机接入升压系统、蒸汽收购的要求》;9.关于接纳惠联垃圾焚烧发电厂飞灰安全填埋处理的协议;10.关于无锡惠联环保热电有限公司灰渣处理意见书。附图序号图纸名称图号1地理位置图DF7230001—12总平面布置图(第一方案)DF7230001—23总平面布置图(第二方案)DF7230001—34垃圾焚烧流程图DF7230001—45烟气净化系统工艺流程图DF7230001—56热量平衡图DF7230001—67原则性热力系统图DF7230001—78化学水处理原则性系统图DF7230001—89干煤棚及输煤系统图DF7230001—910物料平衡图DF7230001—1011主接线系统图(方案一)DF7230001—1112主接线系统图(方案二)DF7230001—1213DCS主监控系统图DF7230001—1314联合厂房▽±0.00平面布置图DF7230001—1415联合厂房运转层平面布置图▽7.00DF7230001—1516联合厂房剖面布置图DF7230001—1617污水处理站工艺流程图DF7230001—17PAGEPAGE55项目名称:无锡惠联环保热电工程承建单位:无锡市地方电力公司第一章总论1.1概述1.1.1设计依据(1)江苏省发展和改革委员会文件:苏发改投资发[2004]91号《省发改委关于无锡双河尖热电厂垃圾焚烧热电项目建议书的批复》;(2)无锡市发展计划委员会锡计资(2004)第72号文件:〈关于转发省发改委《省发改委关于无锡双河尖热电厂垃圾焚烧热电项目建议书的批复》的通知〉;(3)无锡市双河尖热电厂编制的《无锡市双河尖热电厂垃圾焚烧热电联产改造项目建议书》;(4)无锡市人民政府锡政会纪[2004]38号《关于无锡市地方电力公司垃圾焚烧发电厂选址评审会议纪要》(5)无锡市地方电力公司致中国有色工程设计研究总院市政和环境分院的《可行性研究报告设计委托书》;1.1.2项目概况无锡市地处长江三角洲,坐落在太湖之滨,东邻上海、西接南京、南靠浙皖、北依长江,经济发达、交通方便。无锡是中国近代民族工商业的发祥地,是全国15个经济中心城市之一,综合实力强、投资环境优。无锡市下辖崇安、南长、北塘、滨湖、惠山、锡山和新区,江阴、宜兴二个县级市。惠山区位于无锡市城北,由原锡山市撤市设区而来,北邻江阴、西靠武进、东与锡山区、崇安区接壤,南接滨湖区。全区总面积328.8km2,户籍人口37.3万,外来人口9.4万左右,惠山区辖10个建制镇,其中省级重点中心镇2个,已建成1个省级经济开发区、9个镇级工业园区。2001年惠山区实现GDP132.30亿元,人均35450元。双河尖热电厂位于无锡市城区西北部的运河旁,是无锡市属热电厂之一,于1985年正式投产。根据无锡市城市供热规划和环卫规划,该厂拟实施垃圾焚烧热电联产改造工程,省发改委批复的项目建设规模为日处理生活垃圾1200t。由于双河尖热电厂位于城区内,发展空间小,征地拆迁工程量大,难以实现工程进度,不能满足日趋增多的垃圾处理的需要。无锡市人民政府以锡政会纪[2004]38号文,认可该项工程移地到惠联热电厂的场地内建设。惠联热电厂位于惠山经济开发区西侧的仓桥头,西邻锡澄运河、东为倪家湾村、北为农田、南靠元丰机械,厂址南边有沪宁高速公路和锡目前,惠联热电厂一期工程正在实施,二期工程正作前期准备。根据惠联热电厂总平面布置,东南角尚有一快空地,可作为垃圾焚烧热电厂建设用地。在该处建厂可充分利用惠联热电厂的取水、净化水、运煤、供热、上网等生产设施和食堂、浴室、宿舍、办公、化验等生活及辅助生产设施,该处交通方便又处于热负荷中心,有利于建设成为焚烧垃圾的环保热电厂。1.2项目建设的必要性1.2.1城市生活垃圾处理现状无锡市区2002年底总人口215.92万人,另有外来常住人口约43万人,日产垃圾约2000t。随着城市现代化建设的发展和人民物质生活水平的日益提高,垃圾产量逐年增多,根据环卫部门的预测,2005年日产垃圾约2622t,2010年市区垃圾日产量达2945t。目前,全市已建成垃圾中转站152座,居民小区、企事业单位和经营门市的生活垃圾及道路的清扫垃圾收集后,经中转站汇集压缩,运往桃花山垃圾卫生填埋场。设计填埋量433.6万t,设计日填埋量810t,终期1380t,预计使用年限为2010年。桃花山填埋场作为全市唯一的生活垃圾填埋设施,已不能适应城市生活垃圾逐年增长的需要,在江南水乡、太湖之滨的无锡市再寻找另一个填埋场是十分困难的,应尽快采取措施分流城市垃圾,把桃花山填埋场作为最终废弃物的填埋场所。1.2.2建设的必要性随着国民经济的发展和人们生活水平的提高,每天源源不断大量产生的生活垃圾,已日益成为一个污染环境、困扰人类的社会问题。我国历年堆存的垃圾量高达40多亿吨,侵占土地5亿多平方米,有200多座城市陷入生活垃圾的包围之中。按照可持续发展战略的基本要求,选用技术可靠、经济适用、环境达标的处理技术,从根本上实现我国生活垃圾无害化、减量化、资源化的治理目标,真正做到化害为利,变废为宝是一项重要的社会发展战略任务。垃圾焚烧发电是二十世纪中期发展起来的一项高科技垃圾处理技术,既可以对垃圾进行无害化、减量化处理,又可以利用垃圾焚烧产生的蒸汽供热、发电,实现废弃资源的综合利用,既防止了垃圾的污染,保护了环境,又发电供热,带来经济效益。无锡市桃花山垃圾填埋场的剩余容量已不能满足城市不断产生的生活垃圾的需要,新建一个卫生填埋场需要较大的投资和经营费用,同时在无锡市难以找到第二个更大的填埋场。在国外,特别是经济发达国家早已采用垃圾焚烧发电处理技术。在国内,1988年深圳建成了第一个垃圾焚烧厂。在世纪之交,国内纷纷兴建垃圾焚烧厂,现已建成投产的有广东珠海、浙江宁波、上海浦东、绍兴城东,哈尔滨、河南荥阳、安徽芜湖等项目。垃圾焚烧技术有的从国外引进,有的国内自行开发,由中科院、浙大、清华等单位相继开发的循环流化床燃烧技术,具有燃烧效率高、负荷调整范围宽、垃圾燃尽率高、污染排放低的特点,由于用煤作为辅助燃料,更适合我国国情。目前,无锡益多环保热电公司在市区南部的新安镇正在建设日处理800t~000t的垃圾焚烧发电厂。按照城市环卫规划,在市区北部应再建设一座垃圾发电厂,用于处理无锡市北部的城市生活垃圾。这样,无锡市北部、南部和西部都有生活垃圾处理设施,构成合理格局,共同处理全市的生活垃圾。无锡市为了加强“两个率先”步伐,推进特大城市建设进程,坚持人与自然和谐发展,真正建成“国家环境保护模范城市”,走可持续发展之路,保持“旅游胜地、投资福地”的美誉,建设市区北部的惠联环保热电(双河尖热电厂垃圾焚烧热电联产移地改造)项目是非常适时,完全必要的。1.3主要技术原则和指导思想1.3.1主要编制依据(1)江苏省发展和改革委员会文件:苏发改投资发[2004]91号《省发改委关于无锡双河尖热电厂垃圾焚烧热电项目建议书的批复》;(2)无锡市双河尖热电厂编制的《无锡市双河尖热电厂垃圾焚烧热电联产改造项目建议书》;(3)GB18485-2001《生活垃圾焚烧污染控制标准》(4)建设部、国家计委批发的《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》(5)GB50049-94《小型火力发电厂设计规范》(6)国发[1996]36号《关于进一步开展资源综合利用的意见》(7)国家经贸委[2000]660号《资源综合利用电厂(机组)认定管理办法》(8)财税[2001]198号《关于部分资源综合利用及其它产品增值税政策问题的通知》1.3.2主要设计原则设计坚持“确保焚烧、环保达标、综合利用、控制投资、提高效益”的原则,建设一座技术先进、运行可靠、无二次污染、效益良好的垃圾焚烧热电综合利用工程。(1)工程按日处理1200t生活垃圾设计。(2)选用华光锅炉股份有限公司开发的、通过鉴定的、以煤作辅助燃料的循环流化床垃圾焚烧炉。本期工程选用3台日处理400t、产汽58t/h的垃圾焚烧炉。(3)烟气净化采用半干法、活性炭吸附加布带除尘的处理系统,烟气排放严于国家标准。(4)余热用于供热、发电,选用C12-4.9/0.981抽汽机组和B12-4.9/0.98机组各1台,利用做功发电后的蒸汽供热。(5)炉渣含C<1%,是良好的建筑材料;飞灰固化后填埋处理,防止二恶英和重金属离子的扩散。(6)渗沥液采用收集回喷技术,工业废水及可能受到污染的地面水单独收集,经处理后排至城市污水管网。(7)垃圾焚烧是一项高科技项目,设计采用先进、可靠、适用的技术。全厂设中央控制室对机、炉、电集中控制,垃圾焚烧、烟气净化、汽水系统、给水除氧采用DCS控制系统,垃圾进料、炉膛火焰、汽包水位设工业电视,厂用电设微机监控,继电保护采用微机综合保护,汽机采用电调。(8)厂区总平面布置按功能分区,充分考虑工艺需要和场地实况,注意保护自然生态。垃圾焚烧、烟气净化、余热发电、控制及配电等主要生产系统采用联合厂房布置,便于操作、易于管理、节省投资。(9)充分利用惠联热电厂已有设施,不建办公楼、宿舍、食堂。1.4综合技术经济指标序号名称单位数量备注1设计规模垃圾处理量t/d120039.9万t/a2主要设备焚烧锅炉台3处理量400t/d台产汽58t/h汽机台2抽汽、背压各1台12MW发电机台212MW6.3kV3年发电量k.kWh/a143070年供电量k.kWh/a1042984年供汽量t/a6488245项目总投资万元36302其中:建设投资万元33954建设期利息万元1312流动资金万元10366劳动定员人1147运营总成本万元11197达产年平均其中:经营成本万元9454达产年平均8单位垃圾处理费元/t281达产年平均10销售收入万元/a14804达产年平均11销售税金及附加万元/a7达产年平均12利润总额万元/a3600达产年平均13政府补贴(垃圾收费)万元/a279370元/t垃圾14税后利润万元/a2445达产年平均15全投资内部收益率%9.616自有资金内部收益率%12.0517投资回收期a9.17含1.5年基建期18投资利润率%11.49达产年平均19借款偿还期a8.61.5主要结论(1)无锡市地处江南水乡、太湖之滨、人口密集、经济发达,在市区北部建设垃圾焚烧环保热电工程,分流城市生活垃圾、延长桃花山垃圾填埋场的使用年限,是非常必要的,符合无锡市总体规划和市政环卫规划。(2)利用惠联热电厂已征土地建设垃圾焚烧厂,无需新征农田,又可利用惠联热电厂已建设施,有利于工程建设的进展。(3)垃圾焚烧采用循环流化床,选用国产设备,用煤作为辅助燃料,工程投资省、经营费用低,可减少垃圾补贴、减轻财政负担。(4)垃圾渗沥液采用回喷技术,烟气采用半干法+布袋、喷活性碳,污染物排放严于国家标准,二恶英排放达到欧盟2000标准。(5)飞灰暂按危险废弃物处理,固化后送填埋场,待垃圾焚烧投产后,加强飞灰毒性的监测,分析超标组分及原因,采取相应措施,积极开发飞灰的综合利用。(6)为保证循环流化床垃圾焚烧炉的稳定运行,本工程设置了垃圾预处理系统。垃圾处理是一项系统工程,应从垃圾的源头做起,在收集、中转环节剔除不适宜焚烧的物料,确保垃圾焚烧的顺利进行。
第二章城市生活垃圾概况2.1无锡市社会经济概况东经119°33′至120°38′。东邻苏州,南濒太湖,西接常州,北临长江。全市总面积为4787.61km2(市区1622.64km2,其中建成区面积190km2)。无锡市区包括崇安区,南长区,北塘区、滨湖区,锡山区,惠山区和新区。至2002年底无锡市区总人口为215.92万人,另有的43万外来常住人口。预测2005年市区总人口为262.2万(含外来常住人口),2010年市区总人口为277.7万。改革开放以来,无锡经济发展迅速,已建成以纺织、电子、机械、化工、医药为主,门类比较齐全,配套协作能力较强的工业体系,成为中国沿海地区具有较大规模、较高水平的现代工业城市,并跨入中国城市综合实力50强、投资环境40优的行列。2.2无锡市生活垃圾处理现状随着无锡市社会经济与城市建设的持续快速发展,城市人口的不断增长,人民生活水平的不断提高,日趋增长的垃圾产生量及其所引起的环境污染防治,已经成为无锡城市建设的重要任务之一。市区垃圾的收集、运输、处置由无锡市市政环境卫生管理处负责,该处组织人员将各居民点的垃圾收集集中到附近的中转站,再由中转站运输到位于市区西部的桃花山填埋场。目前无锡市共有垃圾中转站152座,其中机械化吊装中转站44座,压缩中转站10座,多功能中转站40座,河道垃圾吊装站3座,另外还有55个简易的垃圾中转点,即用铲车或人力装车,由汽车、拖拉机运输或利用高差用板车倒入车辆运输。按照城市环卫发展规划,无锡市将逐步改造一些中转站,推广压缩中转站和使用压缩式运输车运输垃圾,以提高运输量,降低运输成本。目前无锡市生活垃圾采用卫生填埋方式处理,大部分生活垃圾在桃花山生活垃圾卫生填埋场进行卫生填埋。该处理场占地406亩,于1994年8月竣工并投入使用,设计使用年限12年,通过填埋区挖潜改造等措施,使用年限则可延长到15年~20年。填埋区面积20.5万m2,桃花山填埋场的建成和使用,对改善市容环卫面貌,提高环境质量,起到重要的作用。随着无锡市经济的发展,人口的增加,垃圾的逐年增长,需处理的垃圾量越来越多,桃花山生活垃圾卫生填埋场也面临巨大的压力。如果在“寸土寸金”的无锡再选一处填埋场很困难。即使有可能,建设、拆迁费用也很高,新填埋场也面临迟早填满的压力。根据生活垃圾处理无害化、减量化、资源化的要求和发展趋势,无锡生活垃圾处理的实际情况和环卫产业进一步实现投资的多元化、社会化的要求,通过加强与社会力量、民间企业的合作,注重从政策、从行业上支持和引导,鼓励社会资本进入环卫行业,无锡市生活垃圾处理将采用焚烧与卫生填埋相结合的方式。目前,日处理生活垃圾1000t的民营无锡“益多生活垃圾焚烧发电工程”已进入基建和设备安装调试阶段,预计2004年内投入运行。投运后将有效分流市区南片和东片的生活垃圾,减轻桃花山卫生填埋场的压力。同时,市政部门和有关企业正在积极探索,在无锡市北部设置垃圾焚烧热电工程,进一步减轻填埋场的压力,将桃花山卫生填埋场作为废弃物最终处理场,延长使用寿命,形成城市垃圾处理的合理格局。2.3生活垃圾的产生量及预测城市生活垃圾产量受多种因素的影响,如城市人口,城市规模,经济发展,人民生活水平的提高;生活燃料结构的变化,净菜上市比例都会对城市生活垃圾产量产生影响。无锡市作为发展中的城市,目前垃圾产量呈逐年上升趋势。表2-1是近4年来环卫部门对运往桃花山填埋场垃圾量的统计。表2-1桃花山填埋场垃圾量年份单位2000200120022003填埋垃圾量t/a336714368199412733479129增长率%—9.3512.1016.09可见,垃圾处理量增长率逐年递增。无锡市市政环境卫生管理处对全市垃圾量的统计资料显示近几年人均日产生活垃圾量为0.85kg~1kg。据分析,2005年人均日产生生活垃圾为1kg左右,2010生活垃圾将稳定为1.2kg左右,社会经营性生活垃圾产量还不完全包括在内。表2-2是近几年无锡市垃圾产量及预测值:表2-2无锡市垃圾产量及预测值单位;t/d年份2002200320042005201020152020日产量2159227924052622294531303332按新的规划,无锡市生活垃圾处理将采用焚烧与卫生填埋相结合的方式。桃花山卫生填埋场作为废物最终处理场,南部及东部地区生活垃圾送往益多(1000t/d)垃圾焚烧厂焚烧处理。在北部地区宜建一垃圾焚烧厂,负责惠山区、锡山区、北塘区和崇安区部分地区的垃圾处理,目前以上地区居民生活垃圾,清扫垃圾、商业垃圾、企事业单位生活垃圾日产量为1000t/d~1200t/d。考虑到将来的发展,服务区垃圾焚烧厂规模为1200t/d较为适宜。2.4生活垃圾的特性及热值预测无锡市垃圾来源于城区居民的生活垃圾、商业垃圾、街道园林卫生清扫垃圾、以及服装、印染加工企业的工业垃圾。从垃圾来源看,主要以居民住户垃圾为主,占总清运量的60%以上;其次是机关团体垃圾、餐厨垃圾和企业垃圾,三者约占总清运量的30%。生活垃圾又由厨余、果皮、废弃纸张、织物、玻璃陶瓷碎片、废塑料制品、煤灰渣、尘土、各种废旧包装材料等组成。无锡市市政环境卫生管理处提供的历年生活垃圾取样分析如下,见表2-3~表2-5。表2-3历年生活垃圾成份分析(%)地域年份有机废物非可燃废物其它厨余纸类纤维竹木塑料小计金属玻璃建材小计无锡市199641.002.904.983.059.8361.760.909.4725.2935.662.58199746.582.784.823.468.0165.650.659.0321.8631.542.81199852.232.595.323.845.8369.810.368.8518.0127.222.97199960.142.913.572.464.9874.060.235.4117.5023.142.80200063.423.223.012.384.3276.350.224.5315.8820.633.02200162.313.653.882.696.5679.090.183.3014.2317.713.20可以看出,有机物约占60%~80%(可燃物约占总量30%),呈逐年上升趋势,不可燃物占总量的20%~30%,呈逐年下降趋势。表2-4无锡市垃圾工业分析平均值(%)水分可燃分灰份低位热值(kJ/kg)/(kcal/kg)54.1029.0818.304400/1051表2-5无锡市元素分析平均值(%)CHONSCl15.592.7811.300.440.220.12根据同类型经济发达城市的情况和无锡市目前的垃圾成分变化趋势,今后生活垃圾的有机成分比重将会加大,垃圾热值将会逐步上升,热值预测如下:年份低位热值(kJ/kg)高位热值(kJ/kg)2000395398262001415199982003457610895200550451158120105848128002015645613410本工程选取垃圾的设计参数为:城市生活垃圾低位热值平均为5179kJ/kg(1237kCal/kg),含水量为52.25%。
第三章热负荷3.1供热现状无锡市惠山区范围内现有大小锅炉约500台,绝大多数单位用热由自备锅炉解决,这些自备锅炉数量多、分布广、热效率低、除尘设备差,其中有三家企业自备热电厂主要以“自产自销”为主,其中无锡荣成纸业股份有限公司热电厂完全为企业内部自用,没有对外供热,无锡市新苑热电厂和无锡锡兴钢铁股份有限公司热电厂除了企业内部自用外,还对外供了8家和11家热用户,其最大热负荷分别为74t/h和27.8t/h。目前正在建设中的惠联热电有限公司为城市热电厂,在建规模为2台170t/h高温高压锅炉和2台25MW抽凝机组,建成后可对外供汽160t/h。3.2热负荷根据《无锡市惠山区近期(2003年~2008年)热力规划及远景展望》对惠山区现有热负荷的统计和调查,惠山区现状生产热负荷为794.9t/h,生活热负荷为17.5t/h,近期内全区总热负荷将达到1150.6t/h。无锡惠联热电一期工程供热范围内热负荷为171.1t/h,建成后可对外供汽160t/h,基本满足用热需要,一期工程目前正在建设。无锡惠联热电二期工程供热范围内热负荷为337.1t/h,二期工程设计对外供汽能力约为200t/h,二期工程尚在设计中。惠联热电厂一、二期工程全部建成后热负荷还缺少148.2t/h,本工程建设在惠联热电厂厂区范围内,本工程对外供热能力为102.05t/h,可弥补惠联热电厂对外供热的不足。惠山区现有热负荷见表3-1。表3-1惠山区现有热负荷表序号用汽部门用汽参数用汽量压力(MPa)温度(℃)现状(t/h)近期(t/h)1惠山新城玉祁、前洲片区0.4~0.6饱和413.9518.02钱桥、藕塘片区0.4~0.6饱和105.3224.23洛社、扬市片区0.4~0.6饱和143.2178.04陆山、阳山胡隶片区0.4~0.6饱和150.02305总计812.41150.63.3热用户热负荷本工程对外供热能力为102.05t/h,供热蒸汽并入惠联热电厂二期供热管网,将对现有热用户进行集中供热,本工程供汽参数为0.98MPa、288℃,可满足热用户要求。根据电厂出口蒸汽温度、压力和现有热用户所提供的蒸汽温度、压力,经过焓值折算,考虑热网损失5%,折算到热用户热负荷为105.7t/h。
第四章垃圾焚烧处理工艺技术方案4.1城市垃圾处置技术综述城市垃圾产量不断增长,成份日趋复杂,其危害也越来越严重,如果得不到处置,会污染环境。为缓解城市垃圾污染,世界各国都致力于垃圾的综合治理和利用的研究工作,越来越多的人认识到垃圾其实是放错位置的资源,应采取措施加以利用。当前,现代化城市垃圾处理主要有三种方法:卫生填埋、高温堆肥与焚烧。填埋法能大批量地处理垃圾,方法简便,投入较少,占地多,曾是处理城市垃圾的主要措施,填埋量占废弃物处理总量的80%以上。正规的卫生填埋场地需有可靠的防水结构,并铺设垃圾发酵沼气的排出管道,最后复土掩埋。但填埋法无害化程度仍较低,易产生二次污染,危害水源及大气,同时该方法资源回收利用率低,填埋场征地,转运等运行费日益升高。特别对于东南沿海地区,地下水位高、人口密度大,土地资源紧张,填埋及露天堆放极易造成水源污染。目前许多城市的垃圾填埋场已填满或接近饱和,所以填埋法有下降的趋势。“填埋法”可作为堆肥及焚烧处理工艺残余物的最终处置方法。高温堆肥法是将生活垃圾变成腐殖土状有机肥料。高温发酵可消除垃圾中的病原体,但含氯、苯等有害有机物及重金属等的污染无法解决,无害化不彻底,为避免垃圾中灰渣、纸张、塑料、橡胶、金属等不易腐烂物破坏土壤结构,必须筛分出来填埋或焚烧,所以堆肥法减量程度不高。堆肥场臭气较大,需远离居民区,运行费及垃圾转运费用较高,且肥料销路困难。世界上最早的焚烧炉建成于19世纪末,在工业发达国家城市垃圾中可燃物较多、发热量高,焚烧法得到广泛应用。多数采取原生垃圾直接焚烧的方式,也有垃圾加煤或油等辅助燃料一起助燃。焚烧法的特点如下:(1)可处理生活垃圾及工业垃圾,无害化程度高,处理彻底;(2)利用废物作为能源生产蒸气、热水和电力;(3)减容效果可达90%以上,节约大量填埋场占地;(4)现代化焚烧厂卫生条件良好,厂区占地少,绿化良好,无异味,且大多设置在离市区不远处,可节省大量运输、能耗及运费。卫生填埋、焚烧、堆肥三种基本方法的比较见表4-1。表4-1三种垃圾处理方法比较内容卫生填埋焚烧堆肥技术可靠性可靠可靠较可靠占地大小中等选址易,可靠近市区建设,运输距离较近。较易,仅需避开居民密集区,气味影响半径<200m,运输距离适中。适用条件无机物>60%密度>0.5t/m3时不需添加辅助燃料.从无害化角度,垃圾中可生物降解有机物≥10%,从肥效出发应>40%.最终处置虽无需另外最终处置,但量大。仅灰渣需作填埋处理,约为初始量的10%~20%。非堆肥物需作填埋处理,为初始量的20%~25%。产品市场可回收沼气发电。能产生热能或电能。建立稳定的堆肥市场较困难建设投资15~25万元/t进口设备50~60万元/t国产设备20~30万元/t10~15万元/t资源回收无现场分选回收实例,但有潜在可能。地表水污染有可能,但可采取措施减少可能性。在处理厂区无,在炉灰填埋时,其对地表水污染的可能性与填埋相仿。无地下水污染有可能,虽可采取防渗措。与灰渣的处置方式有关,处置不当有可能无大气污染有,但可用覆盖压实等措施控制可以控制达标。有轻微气味,污染指标超标可能性不大。土壤污染限于填埋场区无需控制堆肥制品中重金属含量管理水平一般高较高从表4-1可见,对于沿海地区经济比较发达的城市,特别是江南地区、人口密度大,地下水位高,由于垃圾填埋场占用场地较大,选址困难的状况将日趋严重,应考虑采用焚烧处理。4.2国际上生活垃圾焚烧技术状况和炉型比较4.2.1国际上生活垃圾焚烧技术状况国外垃圾焚烧供热发电,工艺流程大同小异,主要差别在于焚烧炉结构各不相同。而不同炉型的焚烧厂也仅是焚烧炉本体部分有较大的差别,多数采取原生垃圾直接焚烧的方式,少数(主要在美国和日本)采用专门制备的垃圾衍生燃料后焚烧。目前国外用于生活垃圾直接焚烧的有:炉排炉、回转窑炉和流化床炉。4.2.2焚烧炉型比较目前世界上应用于处理固体废物的焚烧炉按燃烧反应过程可分为直接焚烧和热解气化焚烧;按燃料运动和气固混合方式可分为机械炉排炉、回转窑炉和流化床炉等。目前处理生活垃圾应用最广的为机械炉排炉,其次为流化床炉,热解气化焚烧所占比例较小,主要用于处理工业垃圾。机械炉排炉机械炉排炉是发展最早,应用历史最长的焚烧炉。如下图4-1所示。机械炉排炉垃圾燃烧反应过程是以堆积形态在炉排上进行的,并随炉排移动,反应所需空气以较小的风速穿过垃圾料层,不吹起料层。机械炉排炉垃圾和空气接触状况较差,为改善其接触条件,提高垃圾的燃烬程度,研制出了多种结构形式往复式炉的机械炉排炉,如固定式炉排炉、移动图4-1炉排炉垃圾焚烧炉简图排炉、式炉排炉、多阶滚筒炉排炉等等。机械炉排炉对垃圾的形态和尺寸要求不高,生活垃圾不需分选破碎等预处理工序即可直接入炉焚烧,但机械炉排炉对垃圾的热值要求较高,垃圾水分含量高、热值低时,燃烧稳定性较差,翻搅不彻底时,焚烧不充分,排渣的热灼减量高。由于机械炉排炉发展历史长、技术成熟、可以直接焚烧原生垃圾,是目前世界上投入运行使用数量最多的一种焚烧炉。机械炉排焚烧炉的炉排是焚烧炉的核心部件;现代化的大型机械式炉排焚烧炉,炉排材料需用高级耐热合金钢,炉排加工精度和运动控制要求高,因此机械式炉排焚烧炉的投资和维修费都很高。回转窑式焚烧炉回转窑式焚烧炉是在圆柱形金属壳内砌筑耐火砖,水平安放稍有倾斜。通过炉体整体转动达到垃圾均匀混合并沿倾斜角度向出料端移动。回转窑式焚烧炉须配备二次燃烧室,垃圾在回转窑炉内分解产生可燃气体,其中未燃烧的可燃气体在二次燃烧室内达到完全燃烧。二次燃烧室一般需加辅助燃料才能正常运行,运行成本较高。图4-2所示。回转窑式焚烧炉多用于有机污泥等工业如垃圾或特种垃圾处理,用于4-2回转窑型垃圾焚烧炉简图焚烧生活垃圾的业绩较少。流化床焚烧炉流化床炉为近二十年间发展起来的技术,适用于燃烧劣质燃料,氮氧化合物(NOx)排放低,垃圾焚烧彻底,垃圾渗沥液可入炉回喷,越来越受到重视。(1)流化床炉的主要特点和优点炉排炉是利用炉排或滚筒的机械作用搅拌炉内垃圾,促进其燃烧。由于机械搅拌作用有限,因此很难做到燃烧完全。而流化床炉是在高速气流作用下,由气流驱动垃圾在炉膛内沸腾流动,同时气体与颗粒发生激烈碰撞混合,因而使其燃烧强度大大超过炉排炉和回转窑炉。流化床炉内存有相当于几十倍垃圾量的石英砂作为床料,其温度高达800℃以上,被用作热载体加热垃圾,可迅速干燥垃圾中的水分,平衡稳定炉内各部分的温度。由于垃圾和床料组成颗粒体系尺寸差别大,流化床内自动生成以固相燃烧为主的密相区(即一次燃烧)和以气相燃烧为主的稀相区(即二次燃烧)。密相区位于炉体下部,温度稍低,垃圾和床料在此翻腾混在焚烧余热利用上,流化床除了可采用水冷壁、屏式换热面、尾部换热面外,还可以在密相区设置埋管换热面。利用埋管换热面作高温过热器,可以避免垃圾焚烧尾气对管壁的高温腐蚀,提高垃圾焚烧发电量,在相同的焚烧量下,485℃的蒸汽的发电量比400℃的蒸汽多20%以上。另外可通过控制埋管传热量快速有效的控制密相区燃烧温度的波动。近年随着流化床垃圾焚烧炉在炉体结构和燃烧控制技术方面的不断改进与发展,不但燃烧彻底(燃烧效率达到98%以上,灰渣热灼减率低于1%),且能有效控制氮氧化合物(NOx)、二氧化硫(SO2)、氯化氢(HCl)及二恶英类等二次污染物的产生。此外,在设备投资、运行成本、控制和维护方面也有许多优点。(2)流化床不同炉型的差异按流化床炉内气流速度的不同,可以将流化床分为鼓泡床和循环流化床。如图4-3~4-4所示。鼓泡床的气流速度仅为床料颗粒初始流化速度(umf)的数倍,一般2m/s左右;而循环流化床的气流速度则为床料颗粒终端流化速度(ut)的数倍,一般大于5m/s。高的气流速度对垃圾的燃烧非常有利:一是可以加剧床料、垃圾和空气之间的混合;二是可直接提高气流的湍流强度,从而提高传热、传质和二次燃烧的强度;三是可使床料从流化状态进入循环状态,循环的床料可迅速平衡床内各部分(主要是一次燃烧室和二次燃烧室)的温度,使流化床内燃烧温度保持稳定,对降低污染物排放十分有利。图4-3鼓泡型流化床焚烧炉简图图4-4循环流化床焚烧炉简图此外,循环流化床不仅可以利用埋管作为换热和控制燃烧的手段,而且可以设置外置式换热器作为高温过热器,彻底隔绝烟气和过热管束的接触,从而完全避免高温腐蚀。4.2.3循环流化床具有的优势循环流化床燃烧技术是在鼓泡床基础上发展起来,具有更优异的性能,用于城市固体生活垃圾焚烧的优点可以概括为以下几个方面:(1)燃料多变性适应性强城市固体生活垃圾作为燃料的最大特点就是它的多变性。居民的生活消费习惯、经济生活水平、生活垃圾收集方法、天气等因素都会影响城市固体生活垃圾的组成。不仅不同国家、不同城市的生活垃圾组成相差较大,就是同一城市也随季节、天气的不同而发生显著的变化。由于床料的巨大热容作用、床内混合剧烈及高负荷调节性能等特点使流化床较容易适应城市固体生活垃圾组成的多变性;同时易实现短时间的停炉压火,而且重新启动非常迅速。(2)燃烧效率高垃圾在流化床焚烧炉内燃烧彻底,灰渣热灼减率小于1%,灰渣非常洁净,无臭味;而机械式焚烧炉,垃圾在炉内的停留时间是一定的,不管垃圾燃烬与否,都将随着炉排的运动离开炉膛。垃圾在机械式焚烧炉内依靠炉排的运动翻动垃圾,由于翻动程度较弱,部分垃圾不能和空气充分接触燃烧,造成燃烧不彻底,灰渣热灼减率一般在3%~5%,灰渣中部分未燃烬有机物仍会散发出臭味。而且处于干燥状态,所以具有较高的综合利用潜力。(3)有效控制污染物的排放降低垃圾焚烧的污染物排放,既取决于尾气净化系统,更取决于直接降低焚烧时的原始排放。循环流化床由于燃烧稳定,温度均匀,对于控制NOx生成、降低燃烧过程中CO的浓度、有效破坏二恶英类物质非常有利,为确保污染物排放达标创造了至关重要的条件。(4)热效率高流化床焚烧与机械炉排焚烧相比,具有热损失小、热效率高等优点。如流化床焚烧锅炉热效率可达80%以上,而机械炉排热效率一般在70%~80%之间。(5)良好的经济性循环流化床截面热负荷越大,结构紧凑,焚烧炉与余热锅炉合为一体,金属消耗量少,价格较低。综合上述分析,与其它炉型相比,循环流化床具有明显优势。4.3国内垃圾处理技术发展和应用现状我国垃圾焚烧处理技术应用较晚,1988年深圳建成投产我国第一座现代化生活垃圾焚烧厂,采用两台150t日本三菱公司马丁炉排焚烧炉。由于我国城市生活垃圾热值普遍较低,有时需喷油助燃,垃圾焚烧处理费用高,加之进口设备价格昂贵,未能在其它城市很快应用。90年代中期随着我国经济快速发展,城市人口的增加,垃圾产量不断增长,可供垃圾填埋的土地越来越难寻求,我国一些经济发达的城市重新考虑采用焚烧方法处理生活垃圾。因此,90年代中期开始我国生活垃圾焚烧技术的开发和应用得到了快速发展。国内目前建成投入运行的大中型生活垃圾焚烧厂有二十几座,其中大部分采用机械炉排炉,其次为流化床焚烧炉。从这些焚烧厂的运行情况看:(1)由于垃圾热值波动大,采用炉排焚烧炉,炉膛燃烧温度很难维持850℃以上,必须采用喷油助燃或掺入一定数量的工业垃圾。流化床焚烧炉由于可以采用煤助燃,因此,具有较好的经济性。(2)垃圾焚烧产生的残渣,采用炉排炉由于垃圾在燃烧过程翻动不彻底,排出物有的尚未燃烬,灼烧残余通常为3%~5%,甚至更高。流化床焚烧炉垃圾是在强烈的气固搅拌下燃烧,所以燃烬彻底,残渣热灼减率小于1%。(3)采用炉排炉垃圾渗沥液需要建污水处理设施进行处理,才能排入市政污水管网。采用流化床焚烧炉渗沥液可直接喷入炉内进行高温分解处理,渗沥液处理简单,处理成本低。并且由于渗沥液可以回喷,垃圾池的容量比炉排炉小,可节省基建投资。(4)从烟气排放监测结果看,已投运的大型炉排炉和流化床焚烧炉结合半干法和布袋除尘技术,都能达到我国现行的《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001),二恶英等排放达到欧盟2000标准。(5)流化床焚烧炉掺烧煤作为辅助燃料,运营成本低,垃圾补贴费为炉排炉的1/2~1/3。(6)采用循环流化床焚烧炉,宜对垃圾采用预处理。流化床焚烧炉对垃圾给料装置要求较高,其基本工作特性要求能将垃圾连续和较为均匀地给入焚烧炉。给料系统是流化床炉的关键配套设备,目前国内流化床炉给料系统有以下几种:(1)配备垃圾分选破碎系统。垃圾分选破碎系统由破袋机、滚筒筛、破碎机、磁选机和皮带输送机等设备组成。(2)采用双轴螺旋给料机将混合垃圾直接给人焚烧炉内。(3)采用双轴螺旋给料机、倾斜链板机和拨轮机组合给料系统。上述给料系统都是配置在炉前,从实际应用情况看,三种给料系统各有优缺点,焚烧系统的故障也主要出在给料系统设备堵塞和缠绕等方面,虽能达到焚烧炉运行的基本要求,但未使流化床炉的优势最大限度地发挥出来,要进一步提高焚烧炉运行的稳定性、可靠性和减少系统的故障率,垃圾给料系统需要进一步优化设计。4.4本工程焚烧炉型的确定目前世界上应用于生活垃圾焚烧的各种类型焚烧炉达几十种,新技术和新产品还在不断发展,要选择技术先进可靠的产品,必须结合无锡市城市生活垃圾特性进行全面的分析比较。(1)焚烧炉型的选择和垃圾圾处理工艺密切相关,一般来说不经分捡的原生垃圾一般多采用机械炉排焚烧炉,垃圾分选破碎后则采用流化床焚烧炉具有较大的优点。(2)垃圾热值对焚烧技术的选择有很大的影响。垃圾热值低,采用炉排炉焚烧残渣不易烧透,助燃油消耗大,运行成本高。流化床炉适合低热值垃圾焚烧,流化床炉用煤助燃,助燃燃料成本低,无锡市的垃圾热值总体较低,采用煤助燃的流化床焚烧炉经济性较好。(3)本工程建设方是地方电力公司,在循环流化床燃煤锅炉运行方面有丰富的经验。(4)采用循环流化床焚烧炉,可降低投资,减少运行费用,减少垃圾补贴费,减轻市政负担。综合考虑焚烧炉对垃圾热值适应性、辅助燃料要求、技术经济性、国内运行业绩与项目具体情况,本项目选用无锡华光锅炉股份公司生产的循环流化床垃圾焚烧炉。该炉是无锡华光锅炉股份有限公司和中科院工程热物理所中联环保能源有限公司研制的垃圾焚烧锅炉技术,具有以下特点:①适应性强,用循环流化床技术,可以按垃圾∶煤为4∶1比例焚烧垃圾和掺烧煤,并且随着垃圾热值的提高,可逐步降低掺煤量。②排渣容易,残碳量低。用倾斜床面、超大排渣口技术,有利于顺利排渣,对垃圾的预处理要求较低。③炉子处理量调节范围大。采用合理的设计和调节措施,为本工程设计的炉型额定处理量为400t/d,最大处理量可达500t/d。④炉膛内烟气温度高,不易产生二恶英等有害气体,且可回喷垃圾渗沥液,省去复杂的污水处理系统。⑤采用外置式换热器和高温分离技术,不会发生金属高温腐蚀现象,分离效率高,受热面不易磨损,锅炉的热效率较高,可靠性好。⑥锅炉的运行操作、控制要求较高。该垃圾焚烧锅炉已经有单台处理量为350t/d~500t/d的系列产品,其400t/d炉子于2001年在浙江绍兴建成投入运行。并在2002年9月通过了产品鉴定。设计处理量为450t/d~500t/d的焚烧炉已用于无锡益多、山东临沂、河北石家庄、浙江诸暨等工程。4.5焚烧炉容量确定和系统要求根据无锡市环卫规划及对服务区的产量预测,本厂日处理垃圾确定为1200t。4.5.1垃圾处理线数确定生活垃圾焚烧厂为市政环卫工程,应考虑工厂全年365天持续不间断运行,以保证生活垃圾的连续焚烧处理。因此,焚烧炉配置原则上要求在有焚烧炉检修时,其它运行的焚烧炉也要通过负荷的调节满足垃圾处理量要求。焚烧炉设置数量少,难以满足焚烧炉检修期间垃圾处理量要求,焚烧炉设置数量多,则增大了投资、运行和维修费。综合考虑本工程的具体情况,采用3条处理线较为合适。4.5.2运行情况及年处理量的确定本工程设计日处理垃圾量为1200t/d,锅炉厂保证的锅炉年有效运行时数为7200h,单台额定处理量定为400t/d、最大处理量为500t/d。正常运行时,全年中170天3台炉子以额定处理量运行,处理垃圾1200t/d;当1台检修时,另外两台以最大处理量运行,处理垃圾1000t/d,全年中运行天数为195天。年处理量垃圾为39.9万t/a。4.5.3焚烧线系统要求为满足垃圾焚烧,在目前垃圾热值偏低的情况下,掺入一定量的煤助燃,同时考虑对外供热的要求,本设计掺煤量按20%计,在垃圾热值升高后,逐步降低掺煤量。垃圾热值和掺煤量关系如表4-2所示。表4-2垃圾热值与辅助燃煤量关系表年份单位设计值200520062008201020152020预测低位热值kJ/kg5179504551795512584864567127辅助燃煤量%20202018.617.114.211为保证垃圾焚烧炉运行稳定性,对部分垃圾,如大块或影响炉况的垃圾进行预处理。预处理系统布置在卸车大厅底部,设置破碎机和磁选机,将垃圾中大块物料破碎,去除铁磁性物质;在预处理线上预留了人工分选设施,必要时可对垃圾进行人工分拣,处理后的垃圾进入垃圾仓。垃圾仓用于接受垃圾和向垃圾焚烧炉定量供应垃圾料,对垃圾处理起调节作用。本工程接收垃圾的垃圾仓可存放4天的垃圾量。垃圾贮存过程中挤压出的渗滤液被导入渗滤液收集池,用变速泵抽吸回喷垃圾焚烧炉内气化降解。垃圾仓内设置喷头,可按需要向坑内喷洒药剂杀菌消毒。4.6主要设计参数4.6.1设计燃料特性垃圾低位热值取5179kJ/kg时,参煤比例为20%(重量比),混合燃料设计热值为9000kJ/kg,垃圾和煤的混合燃料特性见表4-3。表4-3垃圾和煤的混合燃料特性名称符号单位数值生活垃圾助燃煤种混合燃料碳Car%15.5962.9025.05氢Har%2.784.133.05氧Oar%11.306.7010.38氮Nar%0.441.450.64硫Sar%0.221.220.42氯Clar%0.120.10灰分Aar%17.313.6016.56全水分Mar%52.2510.0043.80挥发分Vdaf%37.00低位发热量Qnet,arkJ/kg51792428390004.6.2焚烧锅炉主要技术参数垃圾处理量400t/d(最大500t/d)设计燃料热值9000kJ/kg启动用燃料柴油助燃燃料煤额定蒸汽量58t/h过热蒸汽压力5.3MPa过热蒸汽温度485℃给水温度150℃排烟温度166℃锅炉效率83.8%
第五章建厂条件5.1厂址概述拟建厂址位于无锡市北部的惠山经济开发区西侧仓桥头,拟建厂区的东侧50m处为城市规划道路,南侧靠元丰机械厂和锡玉公路,沪宁高速公路在厂址西南面215m处经过,西临锡澄运河,北与惠联热电厂为临。水陆交通方便。拟建场地主要为惠联热电厂已征用的土地,东西向长321.29m,南北宽113m~256m,占地面积约63100m2,地形较平坦,自然地形标高为0.6m~1.0m。5.2气象条件年极端最高气温38.9℃年极端最低气度-12.5℃年最大降雨量1631mm年平均降雨量1087mm最热月平均气温28.0℃(7月)最冷月平均气温2.9℃(1月)年平均气温15.9℃冬季大气压771mmHg夏季大气压753mmHg年平均风速2.6m/s50年一遇最大风速26.5m/s全年主导风向ESE5.3工程地质厂址属长江三角洲冲击平原,场地地貌形态单一,上部地层主要是第四系全新世、上更新世河湖冲击相沉积层地质构造,主要由黏性土、粉性土、沙性土组成。根据惠联热电厂地质资料,场地的覆盖层厚度大于80m,无影响场地稳定性的不良地质作用。但场地范围内分布有软土区,其土层主要是流塑的粉性土及淤泥质粉质黏土,土质不均匀,有触变、流变、高压缩性,高灵敏度等特征,工程特性差。应于工程设计开始前进行工程地质勘探。抗震设防烈度:6度基本地震加速度值为0.05。5.4交通运输厂外运输基本利用现有惠联热电厂运输条件。惠山经济开发区(堰桥)至前洲的公路(堰新路和锡玉路)在厂址的南面从杨家圩大桥通过,可从大桥附近直接进入厂区,也可从厂址东面的规划道路进入厂区。进入厂区的道路宽9m,标高约1.0~1.35(1985国家高程基准)之间,惠山热电厂所需的大件设备及本厂所处理的垃圾均可从该道路入厂或从规划道路入厂,灰渣通过该道路外运。并通过该公路或规划道路,与无锡市、沪宁公路和沪宁高速公路、杭宁高速公路、312国道等相连。锡澄运河为京杭运河的一部分,与长江与太湖相通。燃煤可通过运河源源不断地运进垃圾热电厂内。5.5水源5.5.1设计依据(1)《无锡市双河尖热电厂垃圾焚烧热电联产改造项目建议书》(2)《会议纪要》(惠联2004-001号)5.5.2水源厂区设生产、消防给水系统,生活给水系统。(1)(2)生活给水由市政自来水管网直接供给,用水量为30m3/d。5.6接入系统两台12MW发电机分别以电缆接至发电机6.3kV母线上,采用单母线分段,再从发电机6.3kV母线上用电缆接至惠联热电厂25MVA起动/备用变压器6.3kV母线上,经升压后由原110kV出线接入系统。原有5.7垃圾供应城市生活垃圾由无锡市环卫部门负责收集,服务区每天产生垃圾约1000t/d~1200t/d。由垃圾专运车从各区垃圾中转站运入厂内。进厂垃圾经地磅过秤后沿栈桥进入卸车大厅,倒入垃圾仓。卸完垃圾后的空车过秤后,驶出厂区。为了更好地适应垃圾运输,需增加部分密封压缩运输车,中转站也要新增和改造。根据无锡市市政公用事业局提供的资料,北塘区需新增运输车10辆,新改中转站5处。崇安区环卫需新增密封运输车5辆,改造中转站2处。惠山区、锡山区可结合城市建设逐步配置,新增和改造环卫设施经费需625万元。5.8辅助及点火燃料供应辅助燃煤通过运河运入港池,再用胶带运输机转运至焚烧厂干煤棚,也可以用汽车直接运至干煤棚,每天耗煤量约为300t~375t。点火用柴油由供应商用油罐车运入厂内,轻柴油全年耗量约为60t。
第六章工程设想6.1总平面布置6.1.1总平面布置原则(1)力求设计布局分区明确、利于生产、便于运输。(2)平面布置要因地制宜、紧凑合理、节约用地。(3)满足生产工艺需求,使管线、道路布置便捷合理。(4)注重环境保护,充分利用自然条件,美化厂容厂貌,营造宜人的生产环境。6.1.2厂区总平面布置本次设计拟定两个方案。现将两个方案主要特点分述如下。第一方案:联合厂房布置在厂区中部,其平面尺寸为125m×87m,建筑轴线与正北向垂直。主要功能有:卸车大厅、垃圾预处理及垃圾仓、焚烧间和烟气净化系统,汽机间和控制楼位于主厂房南侧。围绕联合厂房,东侧为油泵房、空压站和污水处理设施;南侧为灰库、飞灰固化作业间、飞灰固化场地、循环水泵房、冷却塔、综合水泵房和生产消防贮水池;西侧为化学水处理和综合办公楼。第二方案:联合厂房布置在厂区中部,建筑轴线与正北向平行。主要功能和平面尺寸与第一方案相同。围绕联合厂房,东侧为油泵房和污水处理设施;南侧为灰库、飞灰固化作业间和飞灰固化场地;西侧为循环水泵房、冷却塔、综合水泵房、生产消防贮水池和空压站;与第一方案相同化学水处理和综合办公楼布置在整个场区最西侧,靠近人流主出入口。两个方案干煤棚及输煤皮带廊的布置基本相同。干煤棚位于惠联热电厂区内,港池南侧,距垃圾热电厂区北侧围墙390.95m,,燃煤通过破碎站和400余米皮带机进入焚烧间。两个方案的厂前区均位于整个厂区的西侧,靠近惠联热电厂厂前广场。利用预留出线走廊在厂前区设置40m绿化带,可起到防尘降噪音作用,同时也使这里环境优美、舒适。在综合办公楼前设有独具特色的标志性的建筑绿化群体,以形成场区园林景观设计。整个厂区设两个出入口,一个以人流为主出入口,位于厂区西侧厂前区;另一个为货流出入口,位于厂区南侧,货流出入口处设有汽车衡和洗车台。综上所述,两个方案均能满足城市规划和工艺流程要求,设计充分考虑了惠联热电厂今后扩建工程的要求,并为其预留有出线走廊。两个方案主要优缺点如下。第一方案优点:垃圾车上卸车大厅道路坡度较缓。联合厂房呈南北朝向,朝向较好。综合办公楼和联合厂房主立面朝南面向沪宁高速公路,可共同展现焚烧发电厂的整体风貌。缺点:垃圾车上卸车大厅道路长度较长。第二方案优点:垃圾车上卸车大厅道路长度较短。缺点:垃圾车上卸车大厅道路坡度较陡。联合厂房呈东西朝向,朝向较差。经综合比较,推荐第一方案。6.1.整个厂区采用平坡式竖向布置,场地整平标高1.0m在厂区道路两侧或单侧设雨水箅,集场地雨水进暗管,流入道路雨水管网,并入排水系统。6.1.(1)货物运输量全场运输量为617003t/a,其中运入量为504888t/a,运出量为112115t/a。详见表6-1。表6-1货运量表序号货物名称货物量(t/a)起点终点运输方式1运入504888垃圾399000厂外垃圾仓垃圾车煤99750厂外、贮煤库焚烧间水运、皮带机水泥5640厂外固化间汽车固化剂438厂外固化间汽车柴油60厂外油泵房油罐车2运出112115固化灰87115固化场地厂外桃花山汽车炉渣25000焚烧间厂外汽车合计617003(2)运输设备的选择根据运输条件,厂外运输采用公路和水运两种运输方式。公路运输货物由供货方送货上门。水运运输经运河到惠联热电厂区港池由皮带机运到厂区。新增4辆10t自卸汽车用于固化灰运出厂外,炉渣由使用单位自备车进入焚烧间运出厂外。另配备桑塔纳2000型轿车和1t客货两用车用于维修物资的运输。同时配备汽车司机10人,其中固化灰渣运输采用两班作业,设司机8人,其它两辆车各设司机1人。6.1.厂区道路采用城市型道路。主干道宽6m~9m,次干道及辅助道路宽4.5m。道路最小转弯半径为9m。道路结构采用混凝土路面,混凝土面层厚25cm,水泥稳定砂砾基层厚30cm,石灰土垫层厚15cm。6.(1)厂区防护设施厂区四周根据建设单位提供的用地红线设置围墙,在出入口处设置传达警卫室,满足安全生产和保卫的需要。在厂内设置环形道路,以满足运输、安装、检修及消防的要求。(2)绿化布置厂区的绿化布置根据“总平面布置”的功能分区及其性质分区绿化,划分为重点绿化区和一般绿化区,全场绿地率为40%,具体布置方案如下:厂前区是工厂绿化的重点区域,在综合办公楼前设置厂前广场。广场内设置花园、花坛等建筑小品,种植花草及乔木、灌木。在办公楼周围采用规划式绿化布局,有利于人流出入和衬托建筑物造型。生厂内道路两旁的绿化主要是种植行道树。行道树选择树干挺直,树冠大,树叶茂密,分枝点高,形态美,病虫害少的树种。6.1.7主要技术经济指标及工程数量表6-2主要技术经济指标及工程数量表序号项目名称单位指标备注1运输量t/a617003其中:进厂504888,出厂1121152占地面积m263100围墙以内3道路铺砌面积mm14000围墙以内4汽车驾驶员人105建筑面积m2217416土方工程填方m325100挖方m3-7汽车车辆轿车辆1桑塔纳2000客货两用车辆11.0t运渣车辆410t8汽车衡台29围墙长度m71010绿地面积m22524011绿化系数%406.2垃圾焚烧6.2.1焚烧处理由垃圾预处理、焚烧、热能利用、渗沥液收集回喷和灰渣处理等工艺过程组成,垃圾焚烧厂由以下系统组成:(1)垃圾接受与贮存(2)垃圾给料系统(3)焚烧系统(4)余热回收系统(5)渗沥液收集及回喷系统(6)出渣系统垃圾焚烧处理工艺流程见附图DF7230001-4。垃圾焚烧处理工艺过程为:垃圾由垃圾车载入厂区,经地磅称重,再沿输送道路进入封闭式卸车大厅,将垃圾倾入位于垃圾仓中预处理线的料槽中。卸车大厅底下布置有两条预处理线,处理后由皮带输送到垃圾仓。抓斗吊车将垃圾送入炉前给料系统,由炉前给料系统给入循环流化床焚烧炉内焚烧。不需要破碎的垃圾,可卸到垃圾仓,由抓斗抓入炉前给料系统料斗,直接入焚烧炉焚烧。垃圾停留在垃圾仓中时渗沥出的渗沥液,收集后由回喷装置喷入炉内进行高温氧化分解。循环流化床焚烧炉采用一定范围粒度的石英砂作为床料,在空气吹动作用下,石英砂颗粒在流化床内翻腾运动。流化床炉的工作温度为850℃~950℃,垃圾入炉后即和炽热的石英砂混合,迅速受热、干燥和燃烧。垃圾燃烬后形成的飞灰被烟气携带离开炉膛,垃圾中的不可燃物经置于焚烧炉底部的排渣装置排出。焚烧所需一次风和二次风,经空气预热器加热至200℃左右,分别从焚烧炉底部和中部送入。由于一次风自垃圾仓中抽取,垃圾仓处于负压状态,垃圾仓内的臭气不会溢出。焚烧炉采用煤助燃,通过给煤量的调节使焚烧温度始终控制在850℃至950℃之间。焚烧产生的高温烟气,经受热面和空气预热器冷却至166℃左右,再进入半干式除酸系统和布袋除尘器去除烟气中的有害物质,然后由引风机抽送至烟囱排入大气。由焚烧炉底部排出的炉渣,经冷却,由运输机送到贮仓,可用运输车辆送出综合利用。从烟气净化系统收集的飞灰和反应产物,送到飞灰固化系统进行固化,以减小重金属等有害物质的溶出量。固化灰经养生后,用运输车辆送入填埋场。锅炉产生的蒸汽通过汽轮发电机发电、供热,进行热能利用。6.2
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