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##垃圾焚烧发电厂可行性研究报告垃圾焚烧发电厂可行性研究报告垃圾焚烧发电厂可行性研究报告PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANIV目 录1章1.11.21.31.41.51.61.71.82章2.12.22.32.42.53章3.13.23.34章
概述 1基本情况 1项目建设必要性 1编制依据 2编制原则 2编制范围 3采用的规范和标准 3主要研究结论 3全厂主要经济技术指标 4##生活垃圾概况 6城市概况及自然条件 6##生活垃圾处理现状 8##垃圾产生量及预测 8垃圾的性质 10工程规模的确定 16厂址选择 17选址的基本要求 17厂址选择 17建厂条件 18焚烧工艺方案论证 214.14.24.34.44.54.64.75章5.15.25.35.45.55.65.75.85.95.105.115.125.135.14
焚烧炉炉型选择 21焚烧生产线的配置 27余热锅炉过热蒸汽参数的确定 28汽轮发电机组的配置 32生产线配置方案论证 33烟气净化方案 34垃圾处理工艺流程 42工程方案设计 43总平面布置 43垃圾接收及贮存 47垃圾焚烧系统 50余热锅炉系统 55烟气净化系统 59汽轮发电系统 65电气系统 71仪表及自动控制 77给排水系统 85渗沥液处理系统 92灰渣处理系统 101辅助生产系统 103厂房建筑与结构 104通风与空气调节 1085.156章6.16.26.36.46.56.66.76.87章7.17.27.37.47.57.68章8.18.29章9.1
辅助文化教育设施 109环境保护与环境监测 110建厂地区环境现状 110主要污染物及污染源 110本工程对环境影响 112采用环境保护标准 112污染物治理措施 115环境影响初步分析 118环境管理及监测 118清洁发展机制(CDM) 119劳动安全与工业卫生 121设计依据 121主要危害因素分析及防范措施 121劳动卫生措施 124安全卫生机构 125应急措施 125预期效果 126节能 127主要节能措施 127效益评价 128消防 129消防设计范围 1299.29.39.49.510章10.110.210.311章11.111.211.312章12.112.212.312.412.513章13.113.213.3
生产厂房火灾危险类别 129主要设计原则 129消防设施 129主要防火措施 130管理机构和劳动定员 132组织机构 132工作制度和劳动定员 132人员组成和培训 133工程实施与进度安排 135项目实施 135进度安排 135工程招投标 137投资估算 138编制范围及依据 138编制说明 139投资估算 139资金筹措 140投资使用计划 140经济分析 141概述 141财务评价基础数据 141财务分析与评价 14413.413.513.614章14.114.2
经济分析(定性分析) 148不确定性分析 148结论 152结论和建议 153结论 153建议 153附表:附表1-1 工程总估算表附表1-2附表1-3附表1-4附表2-1附表2-2附表2-3附表2-4附表2-5附表2-6附表2-7附表2-8附表2-9
借款还本付息计算表固定资产折旧费估算表总成本费用估算表利润与利润分配表项目投资现金流量表财务计划现金流量表附表2-11 资产负债表附图:附图1:总平面布置图3:垃圾焚烧工艺流程图4:物料平衡图附57:质量平衡图90.00m平面布置图107.00m平面布置图12:主厂房剖面图14:烟气净化系统图1520:全厂电视监控系统图垃圾焚烧发电厂可行性研究报告垃圾焚烧发电厂可行性研究报告PAGEPAGE10第1章概述基本情况项目名称: 烧发电厂编写单位: 设研究院项目建设地点:##以西约3.5km的孝子山毛山坳项目建设必要性##全面建设小康社会、提前基本实现现代化的重大任务。本工程的建设是城市建设和环境保护发展的需要。城市生活垃圾量也不断增加,产生与消纳之间的矛盾日趋突出。据##环卫部门统计,2008300t,目前,##城区的##地少人多,考虑到垃圾无害化##力,实现垃圾处理的减量化和资源化,提高设施处理水平和档次。##土地资源有限,发展垃圾焚烧是必由之路。止环境污染,目前以成为我国经济较发达地区的首选垃圾处理方式。##已具备发展垃圾焚烧的条件。垃圾热值逐渐升高。根据《####生活垃圾平5000kJ/kg,可以采用焚烧工艺来处理生活垃圾。本工程的建设是拉动内需,促进经济腾飞的需要。是满足当前经济发展的需要。####的经济水##政府面前刻不容缓的大事。编制依据《##城市生活垃圾焚烧厂可行性研究报告编写委托书》《##城总体规划调整》《####勘察建筑设计院《##(6)业主提供的其它资料编制原则定建设方案,结合本工程的具体情况,编制报告重点遵循以下原则:生活垃圾进行焚烧处理。提下尽量做到节省一次性投资。来发展的需要。节约用地、用水,避免资源的浪费。厂区建筑物及总平面布置按现代化工厂模式配置。编制范围##600吨/(具有10%的超负荷能力,可研编制内容为该生活垃圾焚烧厂厂址围墙范围内各生产装置1米为设计分界线。政府投入资金部分。采用的规范和标准本项目采用的主要标准规范如下:《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》CJJ90-2009《小型火力发电厂设计规范》GB50049-94《生活垃圾焚烧污染控制标准》GB18485-2001《污水综合排放标准》GB8978-1996《工业企业厂界环境噪音排放标准》GB12348-2008《火力发电厂水汽质量标准》SD163-85《建筑设计防火规范》GBJ16-87《生活垃圾焚烧炉》CJ/T118-2000《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》《火力发电厂建筑设计规范》DL/T5094-1999主要研究结论温中压(4MPa,400℃)。2、本工程焚烧烟气处理系统满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)标准,二恶英排放达到国内先进水平。600吨,余热锅炉和汽轮发电机组配置为中温中压余热锅炉两台(25.44t/h,汽轮发电机组为112MW凝汽式机组。清偿能力和一定的抗风险能力,因此本项目在财务上是可行的。5、本项目建成后根据垃圾热值的不同,每年可向电网送电42×106~59.1×106kW.h。全厂主要经济技术指标1-1。1-1技术经济指标表序号项目名称单位数量备注1设计规模1.1垃圾处理量t/d600t/a2000001.2年最大发电量×106kwh/a78.82其中:年最大上网电量总图×106kwh/a59.1总用地面积hm23.94建筑物占地面积m212994建筑面积m218041绿地面积m29950道路广场面积m252503三废处理3.1渗滤液处理规模t/d100序号项目名称单位数量备注3.2废渣设计规模t/d1503.3飞灰设计处理规模t/d304劳动定员人685投资估算5.1工程总投资万元23712.755.2工程费用万元18793.025.3其他费用万元2251.135.4工程预备费万元1683.535.5建设期贷款利息万元686.075.6流动资金万元2996经济分析6.1垃圾补贴元/吨65.006.2上网电价元/kWh0.6166.3年平均总成本万元2839.056.4年均经营成本万元1799.876.5单位投资成本万元/(吨/日)39.526.6年均单位处理总成本元/吨150.096.7运营期内年均单位经营成本元/吨93.526.8财务内部收益率%7.90所得税后投资回收期(含建设期)年11.58所得税后财务内部收益率%9.02所得税前投资回收期(含建设期)年11.02所得税前自有资金内部收益率%8.61所得税后投资利润率%4.89第2章##生活垃圾概况城市概况及自然条件城市概况86km。##境内物产丰富,是全国闻名的桂花之乡。京广铁路、107国道和京珠高速公路穿境而过。星星竹林青翠碧绿,桂花林园飘香万里,太乙洞、飞仙洞鬼斧神工,咸宁温泉省内闻名。映,风景秀丽,是典型的“城在山水间,山水绕城转”的山水旅游城市。200525111425平方公里。205.01亿元。根据总体规划,##城市性质为:•鄂南门户:京广铁路、京珠高速公路和107、106国道纵贯全市,是湖北省通往华南各省的主要通道。市,承担着带动鄂南四县一市的中心城市的职能。咸宁城区将为武汉市及其周边大中城市旅游、渡假、休闲的最佳地区。人口规模:##人口近年来得到了快速的增长,已经大大超过原有的规划,按2015100万人,城区面100km2。永安老城区为传统商业街区等。城区的主要职能和分工为:11.4平方公里。17.2平方10.18平方公里。4.2平方公里。自然条件地形##20—250米不等,地势东南高,西北低。气象##位于中纬度地带,具有典型的季风气候特征,四季分明,阳光充足,雨量充沛。1500毫米;16.8℃;极端最低气温-15.4℃;41.4℃;258天;1879.6小时;河流城区主要河流为淦河(属长江水系)809.4平77.9公里,是金水的主流,调蓄于斧头湖,经武汉市江夏区金口闸3337座。社会经济##国民经济快速发展。20072802003年增57.9%12.1%106722003年增加443513520032.15397.221.1%1052003年增长75.2%,15%38.4220032.06倍,年32.3%11.1200395%,年均增18.2%。##生活垃圾处理现状2008年底,##40万人,日产生活垃圾约400吨,人均生活垃圾的日产量约1.0kg/人·d14万吨。目前,##城区的生活垃圾全部集中在龙潭乡余佐、永安风凰山和毛山坳等场地简易堆放处理。##垃圾产生量及预测(1)(2)灰色理论法4)移动平均法等等,但除了人均产生量法是基于人口和我国的经##基础数据进行测算,最后对结果进行综合。服务人口预测随着城市人口的增加,城市面积的不断扩大,##城区的生活垃圾的产量由19951002008400吨,生活垃圾的产量以每年约6~8%的速度递增。为落实##市委三届五次会议《关于加强鄂南经济强市的决定》有关部署,按照规划到2015年,市区建成区面积达到100平方公里,人口规模100万人。随着####来源有2口;二是通过大量企事业单位及开发区的迁入带来人口增长。垃圾处理场服务人口与##规划人口规模保持一致。表2-1 ##规划人口规模现状及预测表序号1年限2008城市人口40备注22009462008年以后增加两个经济技术开发区32010494201152520125562015100市规划垃圾总产生量和收集量预测按照规划,##人口将在近年得到一个快速的增长,在2015年将达到100万900~1000t/d。的建设还需要一个过程,垃圾收集量在建设初期垃圾收集率很难达到100%,因2-2。2-2逐年垃圾收集量统计表年份日垃圾收集量(t/d)年垃圾收集量(t/年)200840014.6200946016.8201049017.9201152019.0201255020.1201361022.3201464023.4201567024.5201670025.6年份日垃圾收集量(t/d)年垃圾收集量(t/年)201773026.6201876027.7201979028.8202082029.92-2得出,本生活垃圾焚烧厂程在建成初期(2011年,规划区内垃20132015年以后需要考虑2020900t/d。垃圾焚烧厂规模确定####力的计算,确定##垃圾处理工程的近远期建设年限为:600吨/日;2015~年垃圾处理能力:900吨/日。垃圾的性质特性描述集、运输、处理的原则是:工业垃圾及建筑垃圾采取谁生产谁处理的原则,不宜垃圾要再生利用。##料、废金属、废电池等无机物有所上升。今后垃圾的成份将有较大变化,其主要特点是:1、成分复杂化;越多。所以,将来的趋势是分类收集和增加回收再利用的垃圾处理能力。2-3。##居民生活垃圾成分调查表项目采样年份2004年2003年2002年2001年厨渣20.2417.1720.8818.80纸张4.022.655.733.61果皮3.272.782.112.89塑料7.898.137.057.89毛骨1.341.770.091.37橡胶皮革0.331.413.001.19纺纤4.321.140.792.35木质杂草0.650.351.320.60有机物小42.0535.4040.9738.79煤 灰56.5259.9755.7758.04玻 璃0.270.430.440.37金 属0.510.100.180.27陶瓷砖石0.654.092.642.53无机物小57.9564.6059.0361.21现状垃圾成分根据##中德环保电力有限公司委托中国科学院广州能源研究所作的垃圾成分分析报告2009212日。得出以下数据(算术平均值2-4~2-2-4垃圾热值干基可燃组分高位热值(kJ/kg)20940.3干基可燃组分低位热值(kJ/kg)19336.1收到基低位热值(kJ/kg)4272.2垃圾焚烧发电厂可行性研究报告混合样沙土玻璃金属纸塑料混合样沙土玻璃金属纸塑料皮革布草木厨余收到基成分含量25.42%4.83%0.00%10.07%13.96%0.00%4.29%6.32%35.09总成分分析100.00%16.60%4.83%0.00%6.45%8.85%0.00%2.28%2.34%10.21干基成分100.00%33.21%9.67%0.00%12.62%17.32%0.00%4.56%4.67%20.42可燃组分干基成分18.05%24.78%0.00%7.99%8.18%35.74表2-6 垃圾工业分析挥发份固定碳灰份水份干基可燃物工业分析70.52%10.30%19.18%0.00%垃圾干基工业分析40.28%5.88%53.82%0.00%收到基工业分析20.14%2.94%26.92%50%C(%)H(%)N(%)S(%)O(%)Cl(%)C(%)H(%)N(%)S(%)O(%)Cl(%)Hg(ppm)Cd(ppm)Pb(ppm)Cr(p干基可燃组分元素分析47.807.130.650.1525.090.140.090.90143.367.1垃圾干基元素分析27.304.070.370.0914.330.080.050.5181.894.1收到基元素分析13.652.040.190.047.170.040.030.2640.942.012垃圾焚烧发电厂可行性研究报告垃圾焚烧发电厂可行性研究报告PAGEPAGE100##垃圾热值确定焚烧厂的寿命一般在20年以上,所以需要考虑焚烧厂的整个运行期间的设备效率和配置的合理性等来设定垃圾特性。垃圾焚烧厂预定2011年开始正式商业运行,为了追求设备配置的合理性和提高的焚烧厂运行后期的高质垃圾。垃圾,低质垃圾和高质垃圾。根据2009年##城区生活垃圾分析,##城区原生垃圾含水率较高,灰土含量也4200kJ/kg45%~60%之间。从##年4700kJ/kg展,本工程运行期内的垃圾设计值暂按6490kJ/kg(1550kcal/kg)考虑。但垃圾的运4190kJ/kg(1000kcal/kg)8300kJ/kg2000kcal/k。根据垃圾现状情况及发展状况,确定垃圾设计热值在6490kJ/kg1550kcal/k9(300t/d4700kJ/kg(1124kcal/kg)2-8。2-8垃圾热值变化表垃圾热值 焚烧量 焚烧炉热负荷序号年份(kJ/kg)(kcal/kg)(t/h)(MW)1200941871000--2201044381060--320114704112412.516.33420124987119112.517.31520135236125112.518.18620145498131312.519.09720155718136612.519.85820165946142012.520.65920176125146312.521521.901120196491155012.522.531220206654158912.222.531320216820162911.922.531420226990167011.622.531520237165171111.322.531620247344175411.022.531720257491178910.822.531820267641182510.622.531920277794186210.422.532020287872188010.322.532120297951189910.222.532220308030191810.122.53工程规模的确定####900t垃圾的配置,在土建上进行了预留。根据国内现有垃圾焚烧厂的经验,垃圾在垃圾贮坑内存放3-5天,可脱水600t/d。同时考虑到其他变化因素,设计焚运行。第3章厂址选择选址的基本要求(GB18485-2001)(CJJ90-2009)等相应规范,##垃圾焚烧发电厂厂址选择基本要求是:围环境相协调;符合经济运输要求,有效降低运输成本;市政设施较为齐全,充分利用已有的市政基础设施,减少工程投资费用;有足够的用地面积,动迁少,尽可能少占或不占耕地,征地费用低;水源充足,选址应靠近河流等自然水源。厂址选择控制标准(GB18485-2001)(CJJ90-2009)(环发[2008]82号)等文件的相关内容对候选厂址进行比选。3-1场址方案技术经济比较表序号比较内容毛山坳孙粗坳1地形丘陵、冲沟丘陵、冲沟2与周围居民点距离800米1000米3占地面积286亩100亩5与城市总体规划关系符合要求符合要求序号比较内容毛山坳孙粗坳6土质情况粘土粘土7平均运距与运输3.5公里8公里8抗洪条件较好较好9对##空气环境的影响小小10结论推荐方案3.2.1建设投资焚烧厂和灰渣处理的需要,场地整平费用低。运输和处置费用180万元。环境和安全影响影响评价的论者,项目安全性高。##以西约3.5km的向阳湖镇野设优势明显,建设条件优越,为本工程推荐场址。建厂条件气象条件##属于亚热带海洋性季风气候冬无严寒夏无酷暑年平均气温 16℃—21℃,极端最高气温38.2℃,极端最低气温-1.1℃。最热月份为7—8月,平均28.619.0℃。雨量分布呈现从东南向西北逐毫米,主要集中在夏季。蒸发量大,年均蒸发量大于年均降雨量。全年多数时间为NE-NNE风,夏季(6-8月份)盛行SW-SSW2.6-2.9米/102.9天,最多1535-67-9月。工程地质条件根据区域地址资料,场地及周边300m范围内无活动断裂,也无滑坡、泥石建筑性能评价如下:持力层。第②层淤泥质土,承载力低,不宜作为拟建物基础持力层。3.第③层含砾粉质粘土,承载力较高,可作为拟建物基础持力层。力层。层。综上所述,本场地适宜焚烧厂的建设,具有良好的工程地质条件。水文地质条件3件及水质调查资料,该场地地下水对混凝土不具侵蚀性。地震度为6度,场地设计基本地震加速度为0.05g,设计特征周期为0.35s,设计地震分组为第一组。电力咸宁垃圾焚烧电厂附近有两座具有35kV电压等级的110kV东畈变和朱家湾变,该两座变电站距垃圾焚烧电厂的电气距离分别在10km和18km左右。从现场调查的实际情况来看,朱家湾变电站已没有空余的35kV间可能的上网点就只有广东畈变电站。广东畈变电站(110/35/10kV)现有主变俩第4章焚烧工艺方案论证焚烧炉炉型选择炉、流化床焚烧炉、热解焚烧炉、回转窑焚烧炉等四类。1、机械炉排炉活垃圾焚烧炉。在欧美等先进国家得到广泛使用,其单台最大规模可达900t/d,底部的燃烧。连续的翻动和搅动,也使垃圾层松动,透气性加强,有利于垃圾的燃烧和燃烬。2、流化床焚烧炉702060年代用来焚烧工业污90年代后期,由于烟气排放标准的提高和自身的不足,在生500t以下规模的垃圾处理项目,且存在一定争议,有待进一步完善。850℃。处理要求,容易发生故障。另外,国内大部分流化床均需加煤才能焚烧。3、热解焚烧炉热解焚烧炉是指在缺氧或非氧化气氛中以一定的温度(500℃~600℃)分解有机物,有机物将发生热裂解过程,使之变成热分解气体(可燃混合气体);再将续热解气的特性(热值,成分等)也不稳定,所以燃烧控制难,灰渣难以燃烬,且环保不易达标。此技术在加拿大和美国部分小城市得到少量应用。求垃圾热值较高,工厂建设成本较高,且运行成本约为机械炉排的两倍以上。4、回转窑焚烧炉焚烧中应用较少。4-1为几种常见垃圾焚烧炉性能的比较。项目机械炉排炉流化床焚烧炉热解焚烧炉项目机械炉排炉流化床焚烧炉热解焚烧炉回转窑焚烧炉机械运动炉排,炉固定式炉排,炉多为立式固定炉无炉排,靠炉体炉床及炉体特排面积较大,炉膛排面积和炉膛体排,分两个燃烧的转动带动垃圾点体积较大 积较小, 室 移动垃圾预处理不需要需要热值较低时需要不需要设备占地大小中中灰渣热灼减率易达标原生垃圾在连续原生垃圾不易达原生垃圾不易达垃圾炉内停留时间过量空气系数单炉最大处理量燃烧空气供给对垃圾含水量的适应性较长大助燃下可达标较短中标最长小标长大1200t/d500t/d200t/d500t/d易根据工况调节较易调节不易调节不易调节可通过调整干燥炉温易随垃圾含可通过调节垃圾可通过调节滚筒段适应不同湿度水量的变化而波在炉内的停留时转速来适应垃圾垃圾动间来适应垃圾的的湿度标。达标投资较高较低高高对本工程的适用性合适不合适不合适不合适项目机械炉排炉项目机械炉排炉流化床焚烧炉热解焚烧炉回转窑焚烧炉可通过炉排拨动 较重垃圾迅速到对垃圾不均匀垃圾反转,使其均达底部,不易燃性的适应性匀化 烧完全湿度难以实现炉内垃圾的翻动,因此大块垃圾难于燃烬空气供应不易分段调节,因此大块垃圾不易燃烬烟气中含尘量较低高较低高炉渣热灼减率中低较高中启停炉时间较长短较长较长燃烧介质不用载体需石英砂不用载体不用载体燃烧工况控制较易不易不易不易运行费用低低较高较高烟气处理较易较难不易较易维修工作量较少较多较少较少生活垃圾很少工运行业绩 最多 较少 少业垃圾较多综合评价需前处理且故障没有熔融焚烧炉对垃圾的适应性 要求垃圾热值较率较高,国内一的热解炉,灰渣强,故障少,处理 高(2500kcal/kg般加煤才能焚 不可燃烬热灼减性能和环保性能 烧,环保不易达率高,环保不易好,成本较低 本较高废气对比生活垃圾焚烧烟气中污染物可分为颗粒物(粉尘)(HClHFSOx、要控制污染物的产生,就必须使烟气在850℃以上的区域内停留时间大于2s,同时要保证燃烧的稳定性。2小时,喷入辅助燃料等方式进行调整,可以使烟气温度稳定并达到标准。焚烧炉输入热量影响也较小,因此不会造成较大的温度波动。采用半干法脱除酸性气体+活性炭喷射+袋式除尘器可以有效的去除烟气中焚烧炉尚有一定的难度。放总量也相当于炉排炉的一倍。这样从污染物总量控制来说是不利的。渗沥液对比般采用厂内预处理或直接由污水处理厂处理。无形中增加了投资和占地。底的无害化。飞灰和残渣对比机械炉排炉焚烧产生飞灰和炉渣中,炉渣比例约为80%,炉渣热灼减率约3%~5%,炉渣可直接进行建议填埋或综合利用(路基、制砖、填埋场覆盖土等20危险废物,需进行稳定化处理。流化床焚烧炉焚烧产生飞灰和炉渣中,炉渣比例约为20%,炉渣热灼减率很低,不到百分之一,炉渣可直接进行再利用,但流化床焚烧炉飞灰产量很高,804倍,按照国家标准飞灰属于危险废物,需进行稳用作建筑材料或出售,这样虽然大大降低了运行费用,但这是不符合规范的。建设和运营对比厂区占地以综合考虑整个厂区占地面积,流化床和机械炉排炉占地面积基本相同。起炉及停炉流化床焚烧炉启动和停炉时间远远小于炉排炉,所花费的成本也低于炉排的启动和停炉。进料系统500mm以上,对于城市生料系统的卡塞,因此一般需要增加前分选系统,进行破碎、除铁和人工分拣。燃烧稳定性1.5~2小时,属于缓慢燃烧,可以方便的根据垃圾特性进20%的煤的原因。如果添加助燃煤太少,很容易造成焚烧炉出口烟气成分、温度变化较大,比较容易产生CO,而CO浓度高的话容易产生二恶英,不利于后续污染物的治理。运行可靠性8000小时;70006000小时。3308~9的需求是不符的。使用寿命磨损较严重,更换频率高。劳动安全与卫生通过以上比较,机械炉排炉相对其它炉型有以下几个特点:例。烧。操作可靠方便,对垃圾适应性强,不易造成二次污染。经济性高,垃圾不需要预处理直接进入炉内,运行费用相对较低。设备寿命长,稳定可靠,运行维护方便,国内已有成熟的技术和设备。机械炉排炉作为##城市生活垃圾焚烧厂焚烧炉炉型。焚烧生产线的配置对于600吨级的垃圾焚烧厂,焚烧生产线数量一般为2~3条。如果仅采用一条600t/d600t/d的焚烧23300t/d200t/d。200t/d300t/d的焚烧系统都属于成够适应咸宁当地的生活垃圾,因此在两种方案在技术上都可行。工况的稳定。土建方面考虑,2台焚烧炉配置还能够有效减少占地面积和土建投资费用。料与能耗较少。2条。110%上措施,在单台焚烧炉短期检修的情况下,不会对全厂的运行产生影响。余热锅炉过热蒸汽参数的确定##垃圾焚烧发电厂余热锅炉系统过热蒸汽参数的选择提供依据。中温中压参数与中温次高压参数比较技术比较4004.0MPa450℃,压力6.5MPa。中温次高压技术与中温中压技术均是成熟技术,在国内进行制造和设计不存在问题,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,430℃~540℃的就必须采用HClSOX等腐蚀性化学成分更强烈的腐蚀威胁,其结果是降低了过热器的使用寿命。根据《蒸汽锅炉安全技术监察规程》(劳部发(1996)276号),锅炉的材4-2~4-4。适用范围钢的种类钢号号适用范围钢的种类钢号号用途工作压力(MPa)壁温(℃)受热面管子10,20GB8163≤1.0碳素钢GB3087受热面管子≤48010,20 ≤5.9YB(T)33 集箱蒸汽管道 ≤43020GGB5310受热面管子不限≤480适用范围适用范围钢的种类钢号号用途工作压力(MPa)壁温(℃)YB(T)32 ≤43012CrMoG受热面管子≤56015CrMoG≤550GB5310受热面管子≤580合金钢12Cr1MoVG不限≤56512Cr2MoWVTiBGB5310受热面管子≤60012Cr3MoVSiTiB钢的种类钢号标准编号适用范围工作压力(钢的种类钢号标准编号适用范围工作压力(MPa) 壁温(℃)Q235-A,Q235-BGB700≤2.5≤350碳素钢 Q235-C,Q235-D20,2512CrMoGB699≤5.9≤450≤54015CrMo≤550合金钢12Cr1MoV30CrMo35CrMoZBJ98016不限≤565≤45025Cr2MoVA≤5104-4锅炉用铸钢件钢的种类钢号标准编号适用公称压力(Mpa)范围壁温(℃)碳素钢ZG200-400GB11352≤6.3≤450ZG230-450ZBJ98015不限≤450ZG20CrMo≤510合金钢 ZG20CrMoVZBJ98015不限≤540ZG15Cr1Mo1V≤570HCl垃圾焚烧厂中过热器管壁腐蚀速度与管壁温度的关系曲线(HCl浓度指烟HCl1200mg/Nm3):4-115CrMo钢过热器管壁腐蚀曲线200HCl存在的情况下,腐蚀速度随着温度的增加迅速增加;即使烟气中没有HCl,管壁温度超过450℃之后,腐蚀速度也迅速增加。根据腐蚀学,腐蚀速率与温度呈指数关系,随着温高温腐蚀,采用15CrMo钢材质的过热器时,过热蒸汽参数宜<400℃。(管壁温度10~30℃)。采用中温次高压技术,锅炉受热面面积有所增加,本体尺寸变化较小(、管道及其附件等的制造成本(金属重量增加,材质提高)增加,从而增加了锅炉设备的初投资。初期投资分析20%~30%。运营与维护进而降低了整个焚烧厂运行的稳定性。国外垃圾焚烧发电厂中温次高压锅炉应用及发展状况德国在8080年代以后建立的垃圾焚烧厂则基本上都采用了中温中压的参数。美国在90年代之前多数采用中温中压相对我国要小一些。参数。东南亚国家则基本都采用中温中压参数。对中温次高压参数也只处于尝试阶段,对其的评估也没有全面展开。综合分析的运行。对于同一种过热器材质,采用中温中压参数(400℃,4.1MPa)的锅炉过热器使用寿命相对较长且成本较低,国内加工能力相对较强;而中温次高压参数(450℃,6.5MPa)锅炉过热器需使用耐腐蚀的合金钢才能达到合理的使用寿命和无法确保焚烧厂稳定的运行。20多年运行期内成本和收入综合考虑,该参数并不具备经济优势。另外,从国外蒸汽参数发展的趋势来看,欧洲最早采用450~500℃主蒸汽温度,但近几十年逐步建成的焚烧厂大多采用中温中压的参数;即使在日本,采用450℃以上的垃圾焚烧厂也较少。应用并被证明是十分稳定、可靠的中温中压(400℃,4.0MPa)余热锅炉系统。汽轮发电机组的配置600吨/日,装有两台焚烧炉,单台的日3006490kJ/kg,本工程可产生中76.32t/h224-5。表4-5不同汽轮机形式比较表额定功率额定进汽量6MW32t/h7.5MW 9MW38t/h 47t/h12MW61t/h汽轮机类型标准非标 非标标准单位功率投资中偏高 偏高低供货期短偏长 长短效率低中 中高耗水量高偏高 偏低低112MW1套高温旁路凝汽器,远期期16MW12MW和6MW为标准产品,性能稳定,维护期短,其故障率远远低于焚烧炉,工作寿命收,保证焚烧炉的稳定运行。因此经比较确定本工程发电机组为12MW+6MW汽轮发电机组。生产线配置方案论证2×300吨/12MW的汽轮发电机机组全部正常投运两炉一机运行,当垃圾热值为4190~5862kJ/kg热值时,按每炉年运行8000小时(333.3天)计算,两台炉年处理量为:2(炉)×333.3天)×300(吨/天.炉)20.73600吨的要求。当垃圾在设计热值时,250.88t/h,对应汽轮发电机组功率为9.85MW(小于12MW),汽论机发电机也能满足垃圾处理量情况下的热能利用的要求。吨/小时55.97吨/足垃圾焚烧炉超负荷的要求。此时两台炉运行时,汽论发电机的发电量约为12MW),汽论机发电机也能满足垃圾处理量的要求。一台炉检修,一台炉运行(每年二十日4190~6490kJ/kg检修期垃圾收处理的压力,应对垃圾处理量的意外增加,拟采取以下措施:5天(900吨/日)的贮存能力设计。更多的垃圾。运行处理。保证垃圾的正常接收和处理。d)在一台炉运行期间,如果是由于焚烧炉出故障,垃圾池不能接收时,可处理。通过以上措施,可满足项目的垃圾处理要求。汽抡发电机检修当汽抡发电机机组大修时,可以通过以下措施可满足垃圾处理要求在机组检修期间正常接收垃圾;处理厂常采用的方法。如果出现机组无法按期投入运行时,且垃圾池内的垃圾已经不能再堆放式虽然不经济,但是可以完全满足“以垃圾处理为主,以环保为主”的精神。烟气净化方案烟气排放指标的确定6490kJ/kg6.23×104Nm3/h。本工程烟气排放标准设计满足国标《生活垃圾焚烧污染控制标准》4-6烟气排放标准表序号污染物名称单位GB18485-2001本工程目标1颗粒物mg/Nm380302HClmg/Nm375753HFmg/Nm3--4SOxmg/Nm3260260序号污染物名称单位GB18485-2001本工程目标5NOxmg/Nm34004006COmg/Nm31501507Hg及其化合物mg/Nm30.20.28Cd及其化合物mg/Nm30.10.19Pbmg/Nm31.61.610其他重金属mg/Nm3--11烟气黑度林格曼级1112二恶英类NgTEQ/Nm31.00.1烟气净化工艺主要针对酸性气体(HCl,H,SOx、NO、颗粒物、有机物及集、NOx的去除和有机物及重金属的去除工艺设备。酸性气体脱除工艺的确定艺有其组合形式,也各有优缺点。干法除酸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。(Ca(OH2Ca(OH2微粒表面直接和酸气接气中粉尘和未参加反应的吸收剂一起被捕集下来,达到净化酸性气体的目的。140℃左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:维护简便。药剂使用量大,运行费用略高。除酸(HCl)效率相对湿式和半干式低。半干法除酸半干法除酸一般采用氧化钙(CaO)或氢氧化钙(Ca(OH)2)为原料,制备成氢氧化钙(Ca(OH)2)溶液作为吸收剂,在烟气净化工艺流程中通常置于除尘Ca(OH)2分反应的接触时间,以获得高的除酸效率。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:半干式反应塔脱酸效率较高,对HCl90%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99%以上。不产生废水排放,耗水量较湿式洗涤塔少。流程简单,投资和运行费用相对较低。石灰浆制备系统较复杂湿式洗涤塔NaOHCa(OH)2以避免结垢。此种方式的特点是:流程复杂,配套设备较多。净化效率较高,在欧洲及美国应用多年的实绩均可验证:其对HCl95SO280%以上。产生含高浓度无机氯盐及重金属的废水,需经处理后才能排放。形成白烟现象,造成不良景观。设备投资高,运行费用也较高。法净化工艺。除尘工艺的确定比较。静电除尘器式,以提高除尘效率。95%恶英。袋式除尘器清灰下来的粉尘掉落至灰斗并被运走。次和酸气反应。项目集尘效率(%)风速(m/s)<0.02<1项目集尘效率(%)风速(m/s)<0.02<1压力损失(Pa)~1500300-500耐热性350℃,4-7袋式除尘器、静电除尘器性能比较袋式除尘器静电除尘器<1μ>90<201-10μ>99>95>10μ>99>99项目袋式除尘器静电除尘器择适当的滤布。500℃。对烟气化学成分变化适应性好差脱除二恶英较好差,存在二恶英再合成现象耐酸碱性可选择适当的滤布好动力费用略高略低设备费基本相同基本相同操作维护费较高较低(二恶英等、除尘器作为焚烧垃圾厂的粉尘处理装置。国家标准GB18485-2001中明确规定生活垃圾焚烧炉除尘装置必须采用袋式除尘器。重金属及二恶英去除工艺的确定金属的净化效果越好。二恶英类物质PCDD、PCD。物质。(PCDD、PCDF)的控制措施还包括以下几个方面:①使垃圾充分燃烧②控制烟气在炉膛内的停留时间和温度200℃度为140-160℃时,对二恶英类的去除率达到99%以上,汞的排放检测不出。NOx去除工艺的确定NOx(SNCR等。选择性催化还原法(SCR)SCRSCR400℃的温度,烟气在进入催化脱氮器之前需要加热,试验证明SCRNOx50mg/Nm3以下。选择性非催化还原法(SNCR)NOxN2,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。两种方法相比较,SCR法不仅需要催化剂,同时还要在除尘器后进行重新加热,需要耗用大量热能,因此,工程上SNCR比SCR法应用得更多一些。须由国外供货商整体供货。NOx去除设施,具体有以下原因:SNCR进口投资较高,同时后期的使用、维护费用也很高。O2NOx在锅炉出口的原生浓度。③NOx200-600mg/Nm3左右,一般在300mg/Nm3以下,已经基本接近烟气排放指标,同时通过活性炭吸附、石灰中和反NOx。150-400mg/Nm3,所以为了节省投资并节省运行维护费用,本方案建议不设NOxSNCR脱氮系统接口。本报告确定烟气净化工艺是以立足国情,适当超前,方便操作,技术成熟为烟气净化工艺。垃圾处理工艺流程4-2原生垃圾原生垃圾鼓风机垃圾储仓行车抓斗半干式反应塔油泵房推料机燃烧器活性炭喷射器垃圾焚烧炉袋式除尘器引风机余热锅炉残渣烟囱蒸汽填埋汽轮发电机发电上网4-2垃圾处理工艺流程简图第5章工程方案设计总平面布置案设想。总体方案设计的原则总图分区明确,管理方便;通道,符合消防要求;充分绿化美化环境,尽可能不留裸地;厂区面积亩。总平面布置功能分区根据工艺流程、功能、风向,将厂区内的建、构筑物分为四个功能分区:上风侧。主要生产区:包括主厂房和栈桥,焚烧主厂房是厂区的主体建筑,在满足各种防护间距的前提下可以靠近各辅助生产区及办公楼。5米的安全距离;主要项目垃圾焚烧发电主厂房,建筑面积约15800平方米,包括下列内容:2×300吨/日垃圾焚烧炉及与其配套的余热锅炉;垃圾运输卸料大厅及垃圾储坑;垃圾焚烧炉上料系统;除渣、除灰系统;烟气净化系统;补给水系统;汽轮发电机组及供汽、冷凝系统;中央控制和监测系统;理化分析室、化水处理室;值班室、会议室;空压机房;机修、库房;展览中心和接待室财务、会议和倒班宿舍等。65m21台地磅计量垃圾和生产原料。638m2。地表水处理系统、清水池(有效容积400m3贮存全厂生产、消防用水量。渗沥液处理站、调节池(400m。70m。景观与环境积集中等特点;在进行总图设计时,以简洁明快的道路结构及厂房布局为第一目标,为统一整体处理,避免多栋建筑彼此独立混杂的景观;区大门和办公楼附近,是管理用房门前的点缀。竖向布置建设场地竖向布置形式采用斜面型平坡式,平土方式采用台阶式平土。水通过管道排入围墙周围的截洪沟中。场地竖向标高为45.70m,由于场地地势较50年一遇洪水位高度。施工安装场地活区规划做到布局合理、满足施工工艺流程。防洪工程以充分重视,必须采取措施,以保证厂区的安全。部分流到场区里面的集水池内加以利用作为生产用水。排至场外,0.50m截水沟,将雨水截至厂区雨水管道内。交通运输厂区交通量使线路短捷,对提高生产和管理效应及发挥土地效能起到重要作用;7米烧主厂房形成环状。便于厂内车辆环绕和消防车辆通行。(77.5%左右),为垃圾车辆往返及卸料提供条件。道路采用水泥混凝土路面,面层厚2215厘41.5米。大件运输9米,作为核电工程大件宽:7米;高:7米;长:44米;重量:770吨(净重)+158吨(拖车重量)=928吨;大件运输完全能够满足本工程最大构件(设备)的运输。厂区运输量5t专用垃圾5-1。5-1年运输量表运进运出序号名称全天量(t/d)全年量(t/a)全天(t/d)全年量(t/a)1生活垃圾6002000002熟石灰620003活性炭0.266.74水处理药剂0.331105水泥310006渣133443007废金属26668固化后飞灰2893249污水7424600合计609.53203176.723778890垃圾接收及贮存称量垃圾通过垃圾焚烧厂地磅房称量后,经高架引桥进入焚烧主厂房进行处理。垃圾卸料平台7.00m6个,平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7.0m,进出口上方设有电动卷帘门和空气幕墙以阻止臭气的扩散。垃圾卸料口设置业空间。车位的情况,并根据垃圾贮坑堆料情况指示卸车位置。垃圾贮坑52.518127米,地下部51134030.4t/37.55天的焚烧量。通过合理的分区与堆放,可105-1所示。5-1垃圾贮坑示意图(剖面)针对##以及国内生活垃圾热值低、含水率高、随季节变化幅度大等特点,本工程对垃圾贮坑进行了以下设计:1、为了使垃圾在坑内能够充分的脱水、混合,改善焚烧炉的燃烧状况,提其能够存储6或外界负荷变化下有较强的缓冲能力。2、为了收集垃圾贮坑渗出的污水,应在坑底保持2~2.5%的排水坡度,并在内进行清理作业。3、从建筑结构角度考虑,垃圾贮坑底部位于地下5m处,除承受土压、水压时在伸缩缝处做好防水混凝土和止水带的施工,保证质量。45米40m310~12h的渗沥液量,并在厂房外设置一密闭的地下渗沥液储存池,容积约500m3,当收集池内液位到达一定高度时,污水泵将渗沥液打到储存池内,储存池约能储存全厂7天的垃圾渗沥液。目前##圾热值满足回喷要求后进行处理。了渗沥液的渗出,也避免了地下水的渗入。积,从而降低入炉垃圾的含水率,提高热值。70m高的烟囱排入大气,避免臭气的自由外溢。同时满足消防防爆、防燃的要求。的检修场地,可方便起重机抓斗的检修。垃圾吊车称量工作。根据本项目处理总规模的设置,本厂拟选用210t垃圾吊车,一用故障率低,效果良好。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。吊车控制室示器,与进料斗上方的摄像装置相连,使之有利于操作。抓斗起重机配有计量装置,将垃圾装入量传送给控制室进行记录。垃圾焚烧系统进料系统5-2所示。1个免垃圾搭桥的装置。图5-2料斗与落料给料溜槽设计上垂直于给料炉图5-2料斗与落料运动的速度和间隔时间能够通过控制系统测量和设置。焚烧炉5-3。3030辅助燃料区(确保烟气温度>850℃,停留时间2s)边界线超负荷(每天2h)9200kJ/kg25.59MW(110%),负荷2h27F'6700kJ/kgE'24F2123.26MW(100%),最大连续输入热量EWGD'M4600kJ/kg(D量热入输总184200kJ/kg1513.96MW(60%)C'CA B12061 1951166.07.08.09.010.011.012.013.014.015.0垃圾处理量(t/h)5-3垃圾焚烧炉燃烧图炉排术成熟可靠的炉排炉焚烧方式。炉排面由独立的多个炉瓦连接而成,炉排片上下重叠,一排固定,另一排运斗。间的空隙进入炉膛内,起到助燃和清洁炉排的作用。5-2。5-2焚烧炉性能参数表性能参数名称单位数据焚烧炉单台处理量t/h12.50焚烧炉超负荷运行时的最大处理量t/h13.75无助燃条件下使垃圾稳定燃烧的低位热值要求kJ/kg4600焚烧炉年正常工作时间h≥8000全厂年处理能力万吨20垃圾在焚烧炉中的停留时间h~1.5烟气在燃烧室中的停留时间s>2燃烧室烟气温度℃850助燃空气过剩系数1.8助燃空气温度℃200~230焚烧炉允许负荷范围%60~110焚烧炉经济负荷范围%90-100燃烧室出口烟气中CO浓度mg/Nm3100燃烧室出口烟气中O浓度2%6~12余热锅炉过热蒸汽温度℃400余热锅炉过热蒸汽压力MPa4.0蒸汽量指标(max)余热锅炉排烟温度t/h·炉℃25.44<230余热锅炉给水温度℃130单位处理耗电KWh/t垃圾~70焚烧炉效率焚烧炉渣热灼减率%%77≤5出渣机(5-4)推到炉外,其特点如下:由于采用水封结构具有完好的气密性,可保持炉膛负压。15~25%。因此,灰坑里的灰渣几乎没有渗漏的水分。出渣机推杆的所有滑动面都采用耐磨钢衬,所以寿命很长。出渣机内水温将保持在60℃以下。脱脱水区液压推杆点火及助燃系统
图5-4 出渣机图本焚烧厂焚烧炉启动点火及助燃采用自厂外运输来的柴油。点火燃烧器400℃,然后垃圾的混烧使炉温慢慢升至额定运转温度850℃以上温度分布也发生剧烈变化,因热及机械性的变化发生剥落使耐火材料的寿命缩短,故助燃燃烧器应进行阶段性地温度调整以防温度的急剧变化。1套。化,并使燃烧炉排上残留的未燃物完全燃烧。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,投入辅助燃料来确保焚烧烟气温度达到850℃以上并停留至少2秒。本装置由燃烧器本体、点火装置,控制装置和安全装置构成,每炉设置1套。焚烧炉液压传动系统垃圾给料斗的出渣装置、炉排等由液压油缸来驱动。执行机构各自具有独立的控制阀、速度(流量)调节阀和油压控制回路。把油缸、电机、油压泵、各控制阀等的构成部件集中到了共同平台上。漏现象。口。结构上更容易确认调压工作的执行情况,便于调压工作。成。了与外线接入工作方便性。DCS系统控制。燃烧空气系统排及炉墙得到冷却。本焚烧炉的燃烧空气分为一次风系统和二次风系统。燃烧用一次风流量约31000Nm3/h,从垃圾贮坑上方引入一次风机,风量可独风同时具有冷却炉排和干燥垃圾的作用。和渣坑内设置通风机,保证其空气流通。200℃左右,为了减少不必要的热量损失,一般采用两级加热,本工程采用汽+汽包饱和蒸汽为加热汽源,用于将一次风和二次风加热到200℃左右。余热锅炉系统概述对流管束、省煤器等在内的多级对流受热面组成的自然循环锅炉。(磷酸三钠)配制,其装置为台架式,加药设定值通过加药泵来控制。为保证蒸汽品质,锅炉设有连续排污和定期排污管。余热锅炉流程设备。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SiC650℃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。锅炉汽水侧流程经过给水调节阀后,锅炉的给水/蒸汽将通过以下锅炉受热面:省煤器汽包蒸发受热面过热器疏水及排气。锅炉蒸发系统的水来自于下降管,炉水从下降管通过连接管道进入蒸发系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。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。污疏水阀。取样器。余热锅炉结构带有减温器的过热器造成高温腐蚀,通常将过热器设置在对流区中。部和喷嘴。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:1、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。2650℃以下再进入过热器,避免飞灰熔融粘连在过热器上。3、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。4.5m/s,降低对管壁的冲刷作用。5、高温段过热器采用抗高温腐蚀的钢材。受热面的传热条件,提高锅炉效率。4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。到符合设计要求的过热蒸汽。蒸发器是用于防止烟气的高温腐蚀。省煤器31℃。为避免给水受热0.3m/s。省煤器出口的水温应低于锅炉锅筒内的饱和温度以避免发生水锤或热震。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130℃等措施,即可避免露点腐蚀的发生。锅炉加药系统:11台备用泵,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。锅炉排污系统:11-2次,视炉水水质化验情况而定。余热锅炉的设计参数5-3。5-3余热锅炉的设计参数表序号设计内容设计参数1蒸汽温度400℃2蒸汽压力4.1MPa(G)3最大连续蒸发量25.44t/h(LHV=6490kJ/kg)4排烟温度190-230℃5给水温度130℃5.5烟气净化系统(Hg、Pb、Cr等)和有机剧毒性污染物(二恶英、呋喃等)个部分:石灰浆制备系统、喷雾干燥反应塔系统、袋式除尘器系统、活性炭系统及灰渣输送系统。工艺流程及技术特点(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SO2HCS2Ca(OH2(CaSO3·1/2H24·22。HClCa(OH2CaCl2,微HFCa(OH)2CaF2。化学反应式如下:SO Ca(OH)2
CaSO3
1/2H
O1/2HO2 2CaSO3
1/2H
O3/2H2
O1/2O2
CaSO4
2HO22HClCa(OH) CaCl 2HO2 2 22HFCa(OH)2
CaF2
2HO2干燥反应塔中的停留时间设定在10秒左右,既要保证酸性气体完全与石灰浆发生反应,又要保证液态的反应物完全蒸发,反应塔出口维持一定的烟气温度。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反应。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140~160℃的范围内。反应的生成物由反应塔灰斗排出,进入灰渣处理系统。尘器前喷入活性炭以吸附Pb、Hg等重金属以及二恶英、呋喃等有机污染物,烟70m高的烟囱排至大气。石灰浆制备系统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。Ca(OH)2都采用带快速接头的软管,方便清洗和替换。旋转喷雾反应塔尘器。烟气中的大部分飞灰和反应塔中产生的固体颗粒物随同烟气进入了除尘链式输送机送至灰渣仓。10~12秒,以保证石灰浆的完全蒸发。旋转喷雾器结构5-5。驱动电动机驱动电动机换向器联轴器润滑装置油冷却装置高速转动单元圆盘5-5旋转喷雾器结构框图喷雾反应塔和布袋除尘器中收集的干燥反应产物将由输送机械输送到反应(灰仓。贮仓配备了装有特种定量卸料机构,反应产物固化后送至指定的填埋场处置。袋式除尘器物质与石灰进一步反应,使烟气达到排放要求。支承结构采用钢结构。为此目的,配备足够的检查及维修门。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。以避免器壁温度低于露点。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。度调节由电热器进行控制。作。分布上进行了特殊的考虑。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。清洁滤袋质内不会出现阻塞或结块。袋式除尘器性能参数见表5-4:序号名称单位数值1序号名称单位数值1布袋过滤风速m/min<0.92布袋面积 m2 22003系统工作阻力Pa<15004系统最大阻力(锅炉超负荷时)Pa<17005压缩空气流量Nm3/min3~4.6压缩空气压力MPa0.25-0.4序号名称单位数值(7工作)min1~60分钟可调8脉冲间隔s59最大排灰量t/h210耐温℃<25011原始排尘浓度g/m3<1012排尘浓度mg/m3<3013漏风率%<25.5.5氮氧化物的去除着垃圾低位热值的升高导致燃烧温度升高而引起氮氧化物增多的问题,故预留SNCR喷入口。5.5.6活性炭喷射系统10~18kg/h螺旋,活性炭由卸料螺旋进入喷射器,然后在喷射风机的作用下喷入管道中。5-5。序号项目设计参数单位序号项目设计参数单位数量1半干式反应塔φ7000×16000座22袋式除尘器2200m2套23石灰浆制备系统套1石灰储仓个14活性炭喷射系统套2汽轮发电系统设计原则600t/d,入炉垃圾设计热值为。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个组合体,余热锅炉的第一烟道就是垃圾焚烧炉炉膛,对它们组合体的总称为余热锅炉。在余热锅炉中,主要燃料是生活垃圾,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,汽供汽轮发电机组发电。4.1MPa4002×25.44=50.88t/h,进入汽轮机带动发电机发电。汽轮发电机组参数数量型号额定功率
1台N12-3.812MW60t/h63t/h额定转速抽汽级数给水温度数量型号额定功率冷却方式发电机效率热力系统
3.8MPa(a)395℃3000r/min3级非调整抽汽(1空气预热器+1除氧器+1低压加热器)130℃27℃33℃1台QF-12-212MW10.5kV3000r/min0.848.5~50.5HZ空气冷却>97%结水泵将凝结水加压后进入中压热力除氧器。除氧后的130℃给水由锅炉给水泵旁路凝汽器回收化学水。采用母管制。在给水泵出口处还设有给水再循环管和再循环母管。污扩容器的污水排入热井冷却后,进入厂区污水管网。减压器将余热锅炉产生的蒸汽降压降温到低压蒸汽,供空气预热器加热用蒸汽,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抽汽供给。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。中设有射水抽气器。另外,系统中还设有低位水箱、低位水泵和疏水箱、疏水少汽水损失,提高系统的经济性。它包括油箱、油泵、油冷却器等。主蒸汽系统还有由主蒸汽母管引出至减温减压器的管道。主给水系统主给水系统是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。汽轮机抽汽系统N12-3.8/395型汽轮机设有三级抽汽。抽汽管道上设有液动逆止阀、安全阀轮机的三段抽汽用于加热低压加热器。主凝结水系统100%选择,其技术规范如下:型号: 4N5流量: 60m3/h扬程: 105m功率: 18.5kW化学补充水系统行控制,疏水箱的水位通过与疏水泵联锁控制。全厂排污系统2.5m3。疏放水系统20m31台、1m3疏水扩容器一台。低压设备和管道的凝将水放至疏水箱。疏放水系统设置两台疏水泵,一台运行、一台备用焚烧锅炉的汽包。厂内循环水系统厂内循环水系统设有2泵的技术规范如下:凝汽器型号:N1200-1冷却面积:1200m2设计循环水温度:20℃设计循环水量:3700t/h水阻:27kPab)循环水泵流量:1800m3/h扬程:20m数量:2台锅炉房和汽轮机机厂房内工业水和冷却水系统2根工业水供水母各个冷却设备,循环使用。厂外工业水不断补入水池,以补充其系统损失。运行方式100%额定进汽量设置。和二级减温减压器提供部分的空气预热器和除氧器所需蒸汽。热力发电系统主要有下列三种运行工况:正常发电工况照余热锅炉产汽量调节。三级抽汽进入低压加热器。停炉不停机工况在123.8t/h,应降低负荷运行。停机停炉工况在汽轮机检修或发生故障时,此时只能够保证1凝汽器冷却回收。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、发电机及励磁机在底层。热力除氧器布置在除氧层上。5.6.6运行工况技术经济指标垃圾焚烧厂总处理规模:600t/d垃圾焚烧炉数量:两台单台炉垃圾处理量:300t/d设计工况垃圾热值:6490kJ/kg设计工况单台炉产汽量:25.44t/h设计工况总产汽量:50.88t/h汽轮发电机组数量:1台设计工况下单台汽轮机进汽量:61t/h正常生产时,实行两炉一机运行制。考虑到每年机炉运行8000小时,并均要有760小时的检修时间。年最大发电量约为78.8×106kW.h。设计热值下,全21.86%。电气系统电气设计内容和原则电气设计范围电、室内外照明、防雷与接地、消防、电信等。厂区红线外10kV上网线路、外部应急电源线路及调度通讯线路均由业主另行委托设计。设计原则护的配置采用微机保护,以便准确、迅速的切除故障并满足电厂自动化要求。接入系统电力系统概述500kV咸宁变为电源中心,分别向鹿变、吴变、茶变、塘变环网辐射供电的供电格局;咸宁电网通过220kV岳塘线、风塘线两回线路与湖北主网联络,网内形成了北部塘角~茶庵岭~220kV环网和南部的咸宁~汪庄余~鹿门~吴田~220kV字形环网结构。2008500kV1750MVA。220kV变电站5座,份别是:鹿角变、汪庄余变、茶庵岭变、吴田变,主变共7台,总990MVA;220kV17483.579km。110kV34座,主531396MVA;110kV711064.658km。200862.9kW12.72%,全社会最70kW34.442kWh10.33%。根据当地电力部门提供的资料,##电网有110kV、35kV和10kV电压等级。根据电力接入系统设计方案。接入系统方案选择1、上网电压等级选择若选择以10kV7MW,经济输送距离应在2公里以内,根据当地电网的实际情况,以10kV线路上网的方35kV110kV35kV10kV稍35kV电压等级上网。咸宁垃圾焚烧电厂附近有两座具有35kV电压等级的110kV东畈变和朱家湾变,该两座变电站距垃圾焚烧电厂的电气距离分别在10km和18km左右。从现场调查的实际情况来看,朱家湾变电站已没有空余的35kV间可能的上网点就只有广东畈变电站。广东畈变电站(110/35/10kV)现有主变俩台63(31.5X2)MVA,35kV尚有备用间隔两个。2、电气主接线方案选择根据厂址周边电力系统情况,本工程上网系统有以下三个方案:10kV升至35kV,再以双回路与35kV广东站变压器联网。该方案可靠性高,但造价较高。方案二:采用35kV单回路上网,另设一路应急备用电源(增设一路10kV备用电源线路或设置应急柴油发电机组。该方案可靠性较高,但投资也较高。10kV线路直接与钱仓镇变电站联网,厂内不设升压变电站和应急备用电源,运行可靠性高,投资最少。本工程推荐采用方案二35kV1回路35kV电力架空线路,接入110kV广东畈变电站35kV母线侧,线路长度10km,LGJ-185。设计接入系统方案的总投资估算为600万元。其中:变电站35kV间隔扩建90万元,35kV电力外送线路380万元;二次部分()130万元。方案一、方案二和方案三对应的电气主接线方案见附图。计量与测量在350kV变电站设专用计量表对上网电量进行计量。计量系统可采用电子式多功能电能表,确保电能量数据的准确性,可靠性和可核对性。发电机电压选择根据本项目工艺情况,厂内所有厂用负荷均为额定电压为~380/220V的低压##网配电电压为10kV利于系统运行、维护管理和减少投资,发电机出口额定电压选择为10.5kV。同期点设置本垃圾焚烧厂同期点设置在发电机组10kV出口断路器和10kV母线联络断路器。厂用电负荷厂用电安装容量:2860kW厂用电计算负荷:2200kW年最大发电量:78.8×106kW·h/a年自用电量:18.91×106kW·h/a年最大上网电量:59.1×106kW·h/a全厂自用电率:25%5.7.6厂用电接线1600kVA210kV1#~2#工作变21600kVA0#备用变压器1台,0#备用变压器~0.4kV低压母线与各厂用工作变压器的~0.4kV工作母线之合,由0#备用变压器承担该故障工作变压器的全部负荷,维持厂内的正常运行。22380V0#备用变压器同时MCC,双电源供电,电380V母线段。0.4kV系统采用变压器中性点直接接地方式运行,接地型式为TN-S系统。主要设备选型SCB10-1600/10型环氧树脂浇注干式电力变压器。10kV开关柜选用KYN28A-12型铠装移开式开关柜,配10kV真空断路器。GCS型低压抽出式开关柜。低压配电箱选用XLL2-0.4系列低压动力配电箱。继电保护和自动装置保护和安全自动装置,10kV各元件采用微机装置实现各项保护:电机单相接地过电流保护、发电机励磁一点接地和两点接地保护。护、温度信号、应急电源自动投入装置。母线分段保护:过电流保护。10kV联网线路保护和10kV应急线路保护(电厂侧)待与当地电业部门协商后确定保护方式。直流系统直流系统采用单母线接线。设一组免维护铅酸蓄电池,电压为DC220V,按198V进行设计,向控制系统、继电保护、安全自动足全厂事故状态下照明用电,装设一面事故照明切换屏。用自动励磁电压调节器。电气设备布置本工程的电气设备间与汽机房、焚烧锅炉间等均布置于同一厂房内,设有10kV配电室、变压器室、380V配电室及中央控制室、电子设备间。中央控制流系统屏和热工设备屏等。发电机出线小室布置在汽机间±0.000m,汽轮发电机机座下面,设有发电机出口及中性点电流互感器、避雷器、电压互感器柜及发电机出口断路器柜。过电压保护及接地地设计规程”及“建筑物防雷设计规范”,设计必要的设施及装置,保证建筑物、设备及人身安全。设计。本工程应严格按《3~220kV交流电力工程过电压保护设计规范》和《交流电力工程接地设计规范》的有关规定执行。电动机控制DCS作电流、事故信号等在其所属系统的相应画面中显示。不需在中央控制室操作的电动机,则以传统方式在就地控制。照明和检修回路照明本工程照明网络采用220/380V三相五线制,中性点直接接地系统。本厂设有正常照明、事故照明、检修照明和局部照明。检修回路12V36V。源箱,由工房各自的动力箱供电。电缆敷设桥架、沿电缆沟敷设,穿管敷设和直埋敷设。盒、堵料等防火材料,对电缆进行防火阻燃设计并满足相应的规程规定。电气修理和试验为了充分利用##运行维护费用,本设计对电气设备只安排日常维修和检查。电气消防消防系统较集中的地方,加装烟感、温感探测器,并设消防专用报警器。广播系统统一套。电信系统调度OPGW光纤电路,110kV广东畈变电站已有通信电路,110kV朱家湾变电站已有通信电路,220kV塘角变电站已有通信电路咸宁供电公司地调。司地调。本设计接入系统35kV线路推荐采用光纤纵差保护;推荐采用微机故障录波装置;推荐采用微机型母线保护装置。电话系统4010门、生产部门设置分机,对外联系较多的岗位加设市内直通电话。无线对讲系统5仪表及自动控制设计总则垃圾焚烧厂自动化控制的目的是要获得最佳的垃圾焚烧效果,满足严厂各种辅助设备,公用设施的运行控制。垃圾焚烧厂的自动化控制将采用成熟的控制技术和冗余容错设计,具全、经济运行和防止对环境二次污染的要求。垃圾焚烧厂的自动控制将具有较高的自动化水平,采用分散型控制系助系统的集中监视和分散控制。就地控制,但重要的现场信息将全部送入中央控制室集中监视。室内集中监视。紧急停车时,系统将确保人员和设施的安全。主控系统工艺控制发电,保证系统安全、经济运行。5-6。受料供料系统焚烧系统烟气净化系统汽机发电系统残渣收集处理系统辅助系统交通管制系统焚烧炉除酸反应塔汽轮发电机组炉渣收集处理系统除盐水系统垃圾称重系统一次风系统布袋除尘器汽水系统飞灰收集处理系统燃油系统垃圾卸料系统二次风系统石灰制浆系统减温减压系统压缩空气系统垃圾储存系统辅助燃烧系统活性碳喷射循环水系统污水处理系统垃圾吊车系统锅炉汽水系统引风排烟其它渗滤液处理系统其它其它主控系统5-6垃圾焚烧工艺控制系统主控系统工艺控制系统的构成结构:监控级、过程控制级、现场设备级和数据通讯系统。监控级垃圾焚烧厂监控级由工业控制计算机与人机接口(操作台、打印机、彩色硬拷机等构成,其主要功能如下:连续动态模拟流程图显示装置各部分运行状态、报警和模拟量参数等;数据的存储、复原和事故追忆;报表编辑、历史和实时曲线记录与打印;闪光等装置;实时信息编辑与打印;组和点的显示和设定值调整;(操作指导、运行维护、操作步骤;提供开放性的数据链接。过程控制级(包括冗余控制器、输入、输出、通讯等模块组件)组成,其功能是实现对工艺过程的数据采集(DAS、闭环控制(MCS)、顺序控制(SCS)及联锁保护等。各功能控制站通过通讯系统与监控级设备进行数据通讯、提交过程信息,并接收来自操作员站和工程师站的命令。垃圾焚烧厂数据采集系统(DAS)至少应完成下列功能:(包括输入信号预处理和开关量变态处理)二次参数计算功能锁功能,防止在机组启停阶段一些参数的误报警。事故顺序记录功能在线参数性能优化计算。历史数据存贮和检索:对重要的过程数据和计算数据信息进行在线势画面。并定期将这些数据转存入分散型控制系统为历史数据存贮测点名称,时间等任一项目来检索所存贮的数据。垃圾焚烧厂闭环控制回路(MCS)将可能包括:自动燃烧控制(ACC)辅助燃烧器燃烧控制炉排速度及垃圾给料速度控制-空气加热器出口温度控制焚烧炉二次燃烧空气与一次燃烧空气的比值调节烟气含氧量与进风流量间串级控制炉膛负压调节锅炉汽包水位三冲量串级调节过热蒸汽温度调节烟气净化反应塔出口烟气温度控制袋式除尘器入口温度控制SO2HCL排放量与石灰量控制汽机前压控
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