垃圾焚烧发电厂项目立项申报建议书

垃圾焚烧发电厂项目立项申报建议书目录第1章 申报单位及项目概况 31.1 申报单位基本情况 31.2 报告编制单位概况 31.3 项目概况 41.4 技术方案简介 7第2章 发展规划、产业政策和行业准入分析 312.1 发展规划分析 312.2 产业政策分析 362.3 能源政策分析 362.4 环境政策分析 372.5 拉动内需发展分析 38第3章 资源开发及综合利用分析 393.1 工程规模 393.2 能源供应条件 393.3 能源消耗种类、数量及能源使用分布情况 393.4 能耗分析 40第4章 节能方案分析 424.1 工艺系统主要节能措施 424.2 电气系统主要节能措施 434.3 效果分析 43第5章 建设用地及合理性分析 445.1 项目选址及用地方案 445.2 土地利用合理性分析 45第6章 环境和生态影响分析 466.1 采用环境保护标准 466.2 建设项目所在地环境质量现状 486.3 主要污染源 486.4 拟建项目环境影响评价 486.5 清洁生产与总量控制 486.6 产业政策和选址可行性分析 48第7章 经济影响分析 49第8章 社会影响分析 508.1 综合评价与建议 50申报单位及项目概况申报单位基本情况百玛士绿色能源投资管理有限公司报告编制单位概况中国?城市建设研究院成立于1985年,是原建设部城市建设研究院根据国务院六部委国科发政字[2000]300号文《建设部等11个部门(单位)所属134个科研机构转制方案》改制而成,现隶属于国务院国有资产管理监督委员会所属的中国建筑设计研究院(集团),是城市建设行业综合性的科研设计单位。主要承担城市环境卫生、风景园林、城市给排水、城市供热、城市道路、环境工程等相关行业的发展规划、工程设计和科研任务,以及城市规划、工业与民用建筑设计。具有国家批准的市政公用(环卫、风景园林、排水、给水、供热、道路)、环境污染防治工程(固废、废水)、城市规划、建筑、工程总承包及工程设计、咨询甲级资质证书;国家旅游局核发的旅游规划设计资质证书;国家环保局核发的环境保护设施运营资质证书;国家商务部核发的对外经济合作经营资格证书。并已通过了ISO9001国际质量体系认证。本院下设环境卫生工程设计研究所、市政工程设计研究所、风景园林设计研究所、城市规划设计研究所、建筑设计研究所、城市设计研究所、城镇建设标准与信息研究所等专业所。在深圳、福建、山东、上海等地设有分支机构。建设部环境卫生工程技术研究中心、建设部城镇建设标准技术归口单位(公交、园林、给排水、供热)、全国城镇供热、风景园林、公共交通标准化技术委员会、建设部给排水产品标准化委员会、中国城市环境卫生协会生活垃圾处理专业委员会、中国城市规划学会风景环境规划设计学术委员会也设在我院。建院二十多年来,本院已形成了一支拥有丰富实践经验和科研能力、年轻而充满朝气、长期活跃在城市建设领域的具有雄厚技术实力和强烈现代意识,并在本行业有一定影响的技术骨干队伍。在科研、规划、设计各方面取得了丰硕成果。先后主持并完成了国家“七五”、“八五”、“九五”、“十五”重点科研攻关项目。如《大城市公共交通体系和轻轨交通方式的研究》、《城市垃圾卫生填埋技术研究》、国家重大科技项目《2000年小康型城乡住宅科技产业工程研究》等。我院还与联合国工发组织(UNIDO)合作,完成了中国21世纪议程优先项目“中国城市垃圾处理技术标准体系与能力建设”;与德国合作,完成了《城市轨道交通技术标准研究》课题。目前我院承担着多项国家“十一五”科技支撑计划项目,专业涉及城镇垃圾处理、城市污水处理、风景园林、城市规划、旅游、城市管理信息化等。先后完成了有关城市市政公用设施规划、工程可行性研究和工程设计项目1500余项,归口组织编写、主编给排水、环卫、园林、轨道交通、供热、公交等标准300余项。并在多年的科研设计项目中,取得了几十项科技进步奖和优秀设计奖。我院下设环卫所、园林所、建筑所、规划所、市政公用所等工程设计所。尤其在垃圾处理技术方面,本院环卫所在国内处于领先地位,先后完成了多项国家部级重点科研项目,并主编和参编了《城市生活垃圾卫生填埋场工程项目建设标准》、《城市生活垃圾堆肥处理工程项目建设标准》、《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》等多项标准编制,承担和完成了北京、上海、青岛、温州、杭州、北海、柳州、深圳、济南、漳州、南昌、郑州、福州、梧州、中山、昆山、等城市的垃圾处理工程设计,在垃圾焚烧、卫生填埋、堆肥及复合肥处理工程等的设计方面积累了丰富的经验。按照国家科研院所转制的有关精神,我院与建设部建筑设计院、中国市政华北设计院等共同组成“中国建筑设计研究集团”。项目概况基本情况项目名称:南昌市垃圾焚烧发电厂项目建设地点:江西省进贤县泉岭乡和架桥镇项目特许期:自特许权协议生效之日起27年(含建设期2年);投资规模:项目总投资XXXX亿元人民币。项目规模:日焚烧处理生活垃圾1200吨,年处理能力40万吨焚烧炉2×600吨/天装机容量2×12MW建设背景南昌市是江西省会,是江西政治、经济、文化、科技和交通中心,辖5区4县,总面积7402平方公里,人口395(491.31)万。全市森林覆盖率15.22%。南昌市已成为具有雄厚工业基础的城市,拥有一批国有大中型企业和三资企业,如生产新中国第一架飞机的南昌飞机制造公司,中外合资企业江铃汽车公司等。南昌是京九铁路上唯一的省会城市,交通、通讯便捷。南昌市2007年城市园林绿地面积6840公顷,绿化覆盖面积7272公顷,公园面积736公顷,城市绿化覆盖率达到40%,人均公共绿地面积达到8.08平方米。南昌以创建国家环保模范城市为抓手,大力实施生态立市、绿色发展战略,启动了蓝天、碧水、宁静等工程,建设了一批治污工程和环境综合监控系统。同时,南昌以“建设现代文明花园英雄城市”为目标,充分依托河丰湖沛的自然优势,以水为纲,依水建市,勾勒出“一江两河八湖”的发展蓝图。目前城市饮用水源水质达标率达99%以上,城市生活污水集中处理率达80%以上,全市空气环境质量优良率达到92%以上,全面维护了自然和谐,营造了一流人居环境。近年来,江西省垃圾无害处理设施化建设正在积极稳步推进并取得了较好的成果,南昌市作为省会城市在这方面起着积极的作用,但随着人口的不断增长和城市建设的快速发展,随之而来的各类垃圾也在逐步增加,带来的环境问题也日益突出。根据南昌市城市总体规划和环境卫生专业规划,到2020年时环境卫生公共设施应满足城市需求,达到国内先进水平;实现垃圾收集分类化,垃圾运输密闭化,垃圾处理无害化,粪便排放管道化,环卫作业机械化,环卫管理科学化,垃圾清运率和处理率均达100%,达到国内先进水平,逐渐实现环卫事业现代化。建设条件厂址位置本工程选址定点在南昌市泉岭乡和架桥镇内,抚河边上。距102国道约600m,距南昌县约23km,距进贤县约22km。厂区周边无300米范围内无居住区和企事业单位。建设场地占地面积约150亩。气象条件南昌市地处北半球亚热带内,受东亚季风影响,形成了亚热带季风气候。根据气候学划分季节标准和历史气候资料统计分析,南昌地区有春、秋季短,夏、冬季长的特点。虽然四季长短不同,但季节特征明显:春季温暖湿润,夏季炎热多雨,秋季凉爽干燥,冬季寒冷少雨。市内热量丰富、雨水充沛,光照充足,素有鱼米之乡的美誉。气温:南昌地区下同气候温和,历年平均气温在17.1~17.8℃之间,≥0℃积温6256~6530℃。气温变幅大,盛夏极端最高气温达40℃以上,隆冬极端最低气温低于-10℃。降水:南昌雨水充沛,历年平均降雨量1567.7~1654.7mm。降水分布不均匀,汛期4~6月雨量约占全年降水量的一半;年际间降水量差异较大,最大的可达1倍以上,雨量最多的是1954年达2356mm,最少的1963年仅1046mm。日照:南昌光照充足,历年平均日照时数1772~1845小时,7、8月最多,2、3月最少,光照分布与农作物生长旺季基本同步。太阳辐射:南昌为太阳辐射观测二级站,进行总辐射和净辐射观测。1986~2003年平均总辐射量为4279.02MJ/m2,1992~2003年平均净辐射量为2078.67MJ/m2。风:南昌市地处季风气候区,濒临鄱阳湖,风能资源较丰富。由于风力受地形和地理位置影响较大,南昌、进贤均有部分地区临鄱阳湖,风力较大,属风能可利用区。表1-1气象综合报表序号 名称项目 南昌市 进贤县1 暴雨强度及雨水流量计算公式2 气象台站位置 北纬30°14′东经120°10′海拔高度41.7m 3 大气压 年平均 1011.5hPa 1011.4hPa夏季平均 1000.5hPa冬季平均 1021.0hPa 4 气温 年平均16.2℃最热月(七月)28.5℃最冷月(一月)3.7℃极端最高39.9℃极端最低-9.6℃ 17.9℃(15年平均)年平均最高19℃年平均最低17℃日极端最高40.5℃日极端最低-12.1℃5 相对湿度 最冷月80%最热月77% 年平均79%年最大83%年最小74%6 蒸发量(mm)12月2429.51月1811.22月2004.23月2754.04月4273.55月5854.2 6月6530.67月10654.88月9692.69月6851.910月5171.811月3375.07 降水 年降水日最大降水 1409.8mm189.3mm 1657.2mm189.6mm8 最大积雪深度降雪年日数 29cm9.8d 9 最大冻土深度 5cm 10 风速 全年夏季冬季最大 2.2m/s;2.2m/s;2.3m/s18.0m/s 2.4m/s2.4m/s风向及频率 全年最多全年最少冬季最多夏季最多C15NNW12WSW,W112月:C21NNW181月:C19NNW162月:C16NNW146月:SSW207月:SSW258月:C12SSW10 见四季风玫瑰图11 日照数 年12月1月2月 1879.8h日照百分数42%140.8h日照百分数45%125.7h日照百分数39%105.2h日照百分数34% 12月129.71月95.72月80.33月90.84月113.15月140.7 6月154.67月255.48月245.69月190.810月163.611月137.012 雷暴日数 39.1d 13 年霜降日 120d(初霜11月终霜3月) 中国(1971-2000年)气候标准值:南昌经度115.92度,纬度28.6度逐月气象统计表月 月平均气压0.1百帕 月平均气温0.1℃ 月极端最高气温0.1℃ 月极端最低气温0.1℃ 月平均相对湿度% 月平均总云量0.1成 月平均风速0.1m/s 月降水量0.1mm1 10203 53 253 -69 77 70 26 7402 10178 69 279 -93 78 76 26 10073 10139 109 325 -8 81 80 26 17564 10087 173 326 38 81 78 24 22385 10047 223 351 104 80 75 22 24386 10003 257 377 148 83 77 21 30677 9988 292 401 190 77 65 22 14408 10000 288 393 195 77 57 22 12899 10067 246 380 142 77 59 27 68710 10132 194 354 35 73 58 27 59711 10180 133 312 -8 72 56 26 56812 10207 78 248 -97 70 53 26 415年 年平均气压 年平均气温 年极端最高气温 年极端最低气温 年平均相对湿度 年平均总云量 年平均风速 年降水量10103 176 401 -97 77 67 25 16244地质条件A地形地貌简述:(按初勘调整)总体地势,海拔,地面坡降,地形地貌,地面标高。B地层土质区域土层结构较稳定,大体为填土层,粉质粘土层,中砂层园砾层,粉质粘土有良好的承载能力,是较好的天然地基土。地震烈度按《建筑抗震设计规范》附录A,南昌市(5个市辖区)、进贤县抗震条件为:抗震设防烈度:6度设计基本地震加速度值:0.05g设计地震分组:第一组垃圾收运本厂处理的生活垃圾由政府负责收集,运输并卸入垃圾池内。进入厂内的专用垃圾车由项目公司负责调度。进厂垃圾量以进厂汽车衡计量为准。处理规1200t/d,自投产3年内送入垃圾池的最低垃圾量不应小于额定处理量的80%,即不应低于960t/d;3年后应不低于85%,即1020t/d。处理规模最高进厂垃圾量不应超过10%,即不超过1320t/d。水源(待水资源评估后补充)厂址紧邻抚河,该河流入鄱阳湖,有丰富的地表水源,据调查枯水期也能满足厂区生产用水4000t/d要求;厂址附近尚无市政水管网,全厂生活用水拟在厂内凿井取水。(需申请凿井)电力接入系统(待接入系统方案设计调整)发电机出口电压为10.5kV,经主变压器升至110kV,并网接入约15公里外的林里变电站110kV系统。渗沥液渗沥液处理量为垃圾处理量的10%~20%,为120~240t/d,总处理规模按250t/d计。本项目产生的渗沥液处理到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)I级标准,处理后的渗沥液尽可能回用,其余由项目公司运送至城市污水处理厂处理,处理费用按照南昌市相关一级废水排入污水处理厂的标准支付。中转站产生的渗沥液不卸入本厂垃圾池内,直接送现有填埋场或污水处理厂。污水生活和生产废水达到《污水综合排放标准》一级标准后尽可能厂内利用,剩余部分入厂外污水收集系统。由于目前厂区污水管网尚未建成,将由汽车送附近污水处理厂处理。雨水和冷却排水直接排入雨水管网。雨水管网建成之前,初期雨与污水混合处理,正常运行期间的雨水达到抚河水质要求并经相关部门同意后,排至抚河。中和池废水经酸碱调节达到中性后排放到雨水管网。炉渣与飞灰焚烧产生的炉渣由项目公司负责送麦园卫生填埋场处理,不收取特许权授予方的炉渣处理费用。当具备综合利用条件时,综合利用。按现行国家危险废物名录,飞灰属于危险废物。本项目将。达到《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》GB5085.3-2007后。飞灰在项目公司负责按相关规定在厂内采用水泥+螯合剂处理工艺进行固化处理,固化后飞灰由项目公司负责运输至特许权授予方指定的麦园卫生填埋场填埋填埋,并负责相应的填埋费用。交通条件本项目总图布置要求人流物流分开。人流道路,新建路面宽5米,路肩宽1.0米,双向通行道路与102国道衔接,总长600米采用沥青路面。物流道路,新建8米宽双向通行道路与102国道衔接,总长约600米,为沥青路面城市型道路。消防本厂距离进贤县城23km,消防车不能保证在5分钟内到达,需进一步协调解决。主要建设内容1、本项目焚烧工艺采用国外先进的、技术成熟的机械往复式炉排炉技术,国内制造的设备。设两台台焚烧炉,单台日处理能力为600吨。余热锅炉采用中温中压蒸汽锅炉400℃,4MPa,并设有两台12MW凝汽式汽轮发电机组,蒸汽冷凝方式采用水冷。2、本项目烟气净化系统采用“半干法/干法+活性炭喷射+袋式除尘器”的工艺,预留炉内喷尿素系统。3、本项目飞灰在厂内经稳定和固化处理后运输至指定的区域。4、本项目垃圾渗沥液和生产生活污水经处理后优先进行回用。剩余渗沥液达到纳管标准后可送至污水处理厂处置,其他生产废水及生活污水应在厂内处理到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中Ⅰ级标准后排放。投资规模及资金筹措方案待完善技术方案简介工艺技术方案的选择工艺路线确定的原则对南昌市生活垃圾焚烧发电厂设计目标是,建设一座具有国内先进水平、环境整洁优美的垃圾焚烧发电厂,做到可靠、安全、环境效益和经济效益相结合。要实现这一目标工艺路线确定要遵循以下原则:选择的工艺流程合理,技术安全可靠,确保焚烧厂运行的经济性、安全性和稳定性。选择适合南昌市生活垃圾低热值、高水分特性的焚烧工艺。选择技术先进的焚烧炉,垃圾焚烧完全,余热利用率高,设备运行可靠。选择适合我国国情的先进烟气净化技术,最大限度减少二次污染,并为将来发展预留空间。主体工艺确定1、焚烧炉目前国内外应用较多、技术比较成熟的生活垃圾焚烧炉炉型主要有机械炉排炉、流化床焚烧炉、热解焚烧炉、回转窑焚烧炉四类。以下对这四类焚烧炉作简要介绍和对比。(1)机械炉排炉机械炉排炉采用层状燃烧技术,具有对垃圾的预处理要求不高、对垃圾热值适应范围广和运行维护简便等优点。机械炉排炉是目前世界上最常用、处理量最大、适用性最好的城市生活垃圾焚烧炉型,在欧美等发达国家得到广泛使用,其单台最大处理规模可达1,200t/d,技术成熟可靠。垃圾在炉排上通过三个区段:预热干燥段、燃烧段和燃烬段。垃圾在炉排上着火,热量不仅来自炉膛的辐射和烟气的对流,还来自垃圾层的内部。炉排上已着火的垃圾通过炉排的往复运动,产生强烈的翻转和搅动,引起底部的垃圾燃烧。连续的翻转和搅动也使垃圾层松动、透气性加强,有利于垃圾的干燥、着火、燃烧和燃烬。(2)流化床焚烧炉流化床技术在70年前被开发,20世纪60年代用来焚烧工业污泥,70年代用来焚烧生活垃圾,80年代在日本应用较为普及,市场占有率达到10%以上。但在90年代后期,随着烟气排放标准的提高,流化床焚烧炉燃烧工况不易控制、二?英初始产量高等缺点,使其在生活垃圾焚烧上的应用受到限制。在国内,近些年来流化床焚烧炉得到了一定程度的应用,但该炉型多用于日处理垃圾600吨以下规模的项目,且基本上需要加煤助燃才能正常运行。流化床焚烧炉的焚烧原理与燃煤流化床相似,都是利用床料的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℃以上。流化床焚烧炉燃烧十分彻底,但对垃圾有严格的破碎预处理要求,容易发生故障。(3)热解焚烧炉热解焚烧炉是指在缺氧或非氧化性气氛中,在一定温度600℃~600℃下使垃圾中的有机物热分解为气体可燃混合气体,然后将热解气引入燃烧室内燃烧,从而分解有机污染物,余热用于发电、供热。热解技术使用范围广,可用来处理多种垃圾。但是,由于城市生活垃圾性质的波动较大,热解产生的可燃混合气性质(热值、成分等)不稳定,所以燃烧不易控制、垃圾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一些应用,但是大中型城市一般不予采用。另外,在欧洲和日本,热解焚烧炉多采用回转窑、流化床等型式,并在其后面加上燃烧熔融炉,将垃圾完全燃烬且熔融为玻璃质灰渣。此技术得到发达国家的部分应用,但是其要求垃圾热值较高,工厂建设成本高,且运行成本为机械炉排的两倍以上。(4)回转窑焚烧炉回转窑焚烧炉与水泥工业的回转窑相类似,主要由一倾斜的钢制圆筒组成,筒体内壁采用耐火材料砌筑,也可采用管式水冷壁,用以保护滚筒。垃圾由进料端进入筒体,并随筒体的旋转在重力作用下一边翻转一边向窑的另一端运动,垃圾的干燥、着火、燃烧、燃烬均在筒体内完成。可通过改变筒体的转速调节垃圾在窑内的停留时间。回转窑焚烧炉常用于处理成分复杂、有毒有害的工业废物和医疗垃圾,在当前城市生活垃圾焚烧中应用较少。鉴于热解焚烧炉和回转窑焚烧炉不适于本项目应用。表1.4-1仅就机械炉排炉和流化床焚烧炉的性能及特点进行比较。表1.4-1四类常见生活垃圾焚烧炉特点比较项目 机械炉排炉 流化床焚烧炉炉床及炉体特点 机械运动炉排,炉排面积较大,炉膛体积较大 固定式炉排,炉排面积和炉膛体积较小,垃圾预处理 不需要 需要设备占地 较大 较小灰渣热灼减率 易达标 在连续助燃下可达标垃圾炉内停留时间 较长 较短过量空气系数 大 中单炉最大处理量 1200t/d 500t/d燃烧空气供给 易根据工况调节 较易调节对垃圾含水量的适应性 可通过调整干燥段适应不同湿度垃圾 炉温易随垃圾含水量的变化而波动对垃圾不均匀性的适应性 可通过炉排拨动垃圾反转,使其均匀化 较重垃圾迅速到达底部,不易燃烧完全烟气中含尘量 较低 高燃烧介质 不用载体 需石英砂燃烧工况控制 较易 不易运行费用 低 低烟气处理 较易 较难维修工作量 较少 较多运行业绩 最多 较少综合评价 对垃圾的适应性强,故障少,处理性能和环保性能好,成本较低 需前处理且故障率较高,国内一般加煤才能焚烧,环保不易达标。对本工程的适用性 合适 不合适通过比较,机械炉排炉相对于其它炉型有以下几个特点:技术成熟、可靠,发达国家的大型生活垃圾焚烧厂大多采用该炉型,国内已建或在建的大型焚烧厂也多采用机械炉排炉。具有独立的预热干燥区,炉膛内垃圾焚烧产生的热量可对新进入的垃圾进行预热干燥,特别能适应我国城市生活垃圾高水分、低热值的特性。操作简单方便,对垃圾特性变化的适应性强,不易造成二次污染。经济性好,垃圾不需进行预处理而直接进入炉内,运行费用相对较低。设备寿命长,稳定可靠,运行维护方便,国内已有部分配套的技术和设备。符合我国目前的政策规定:国家建设部、国家环保总局、科技部发布的《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》中指出:“目前垃圾焚烧宜采用以炉排炉为基础的成熟技术,审慎采用其它炉型的焚烧炉”。基于以上几点原因,选择机械炉排炉作为南昌市垃圾焚烧发电厂焚烧炉炉型。2、余热锅炉参数目前国际通常采用的过热器出口蒸汽参数有中温中压4MPa,400℃和中温次高压6.5MPa,450℃。由于垃圾焚烧厂以无害化处理生活垃圾为主要目的,对外售电主要目的是回收能源、降低焚烧厂运行费用、减少垃圾收费补贴。因此,应确保焚烧厂稳定、安全、环保的运行。对于同一种过热器材质,采用中温中压参数4MPa,400℃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6.5MPa,450℃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性能,而该合金钢价格昂贵,势必造成锅炉成本的大幅增加,若采用碳钢或不锈钢的话,过热器腐蚀较快,只能维持1~3年,势必造成过热器的频繁更换,加大维修和维护的工作量,无法确保焚烧厂稳定的运行。同样,虽然采用次高温高压参数的焚烧炉发电量和售电量较多,但考虑维护和建设费用,从20年运行期内成本和收入综合考虑,该参数并不具备明显的经济优势。综合以上原因,建议本工程选用中温中压4MPa,400℃蒸汽参数的锅炉系统。3、焚烧线的配置南昌市生活垃圾焚烧发电厂焚烧线配置方案比较见下表。表1.4-2焚烧线配置方案比较表比较项目 方案一600t/d×2 方案二400t/d×3一次性投资 较低 高运行稳定性 好 很好人员配备 较少 较多单位垃圾处理能耗 较少 较高占地面积 较小 较大通过以上综合比较,选用单台处理能力为600t/d的焚烧炉较为适宜,焚烧生产线数量为3条,主要从以下几点考虑:选用单台处理能力为600t/d的焚烧线,设备购置费用低,厂房建筑面积小,有利于减少工程建设费用。选用2×600t/d的配置方式,能够减少征地费用。从运行管理的方便性考虑,选用2条焚烧线便于对全厂进行集中控制。设备运行费用较低,能耗少,全厂检修周期短。劳动量较少,操作人员较少。4、烟气净化工艺1酸性气体脱除工艺酸性气体脱除的方法一般可分为干法、半干法和湿法三种,这三种方法各有其优缺点。烟气净化工艺方案的确定是以立足国情,适当超前,方便操作,技术成熟,达到目前国际水平为指导思想。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,超过了本工程的酸性气体脱除需要,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。根据前面所述的指导思想,本工程的烟气脱酸工艺不采用湿法净化工艺。干法净化工艺在欧洲近年的焚烧厂建设中有较多的应用,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。半干法净化工艺可达到较高的净化效率,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%。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。因此本工程选择半干法工艺。目前国内广泛用于垃圾焚烧烟气处理工艺有以旋转喷雾法和以循环流化法为代表的有条件的半干法工艺。2半干法处理技术工艺比选常见的半干法处理工艺有旋转喷雾工艺和循环流化反应工艺。旋转喷雾工艺是通过高速旋转喷雾器喷入的CaOH2浆液与烟气中的酸性气体混合反应,去除酸性气体的一种方法,经过处理的烟气在旋转喷雾反应塔的下部通过连接烟道进入布袋除尘器。循环流化反应工艺利用压缩空气将水和石灰粉分别喷入反应器内。由于反应器内“固/气”比很大,极有利于净化(吸附)烟气中的二恶英和重金属。而且由于采用这种工艺,无需配置石灰浆,减少由于石灰浆系统产生的故障,较大减轻了常规半干法的运行维护工作量,能够有效节省初期建设投资费用。将旋转喷雾反应塔与循环流化反应塔的工艺特点比较列表如下表。表1.4-3半干法工艺特性比较表比较项目 旋转喷雾工艺 循环流化反应工艺建设投资 高 较低故障率 高 低石灰用量 少 多综上,推荐采用半干法的循环流化工艺作为本项目的烟气净化处理工艺。3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,所以此处仅对静电除尘器和布袋除尘器进行比较。袋式除尘器和静电除尘器比较见下表。表1.4-4袋式除尘器、静电除尘器性能比较项目 袋式除尘器 静电除尘器集尘效率(%) 1μ 90 201-10μ 99 9510μ 99 99风速(m/s) 1 0.1压力损失(Pa) ~1200 300-600耐热性 一般耐热性较差,高温时需选择适当的滤布。 耐热性能佳,一般可达350℃,特殊设计可达600℃。对烟气化学成分变化适应性 好 差脱除二?英 较好 差,存在二?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 较低随着环保要求的日益严格,电除尘器不仅不能满足脱除有机物(二?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GB18485-2001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。4NOx去除工艺NOX的去除工艺有选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)。两种方法相比较,SCR不仅需要催化剂,同时还要在除尘器后进行重新加热,需要消耗大量热能,因此,工程上SNCR比SCR应用得更多一些。本方案采用选择性无催化脱NOX工艺SNCR。同时选择尿素作为还原剂具有运输方便、运输费用低、无害、对设备安全性要求低等优点,故本工程采用尿素作为还原剂。SNCR工艺所需设备简单,设备投资少,且该工艺与现行焚烧及烟气净化工艺相适应。故本工程采用炉内喷尿素水的脱NOX工艺。5重金属及二?英去除工艺目前常用的重金属及二?英去除工艺是采用活性炭吸附加布袋除尘器。布袋除尘器也对二?英类和重金属有较好的去除效果。活性炭喷入装置设置在除尘器前的管道上,干态活性炭以气动形式通过喷射风机喷射入除尘器前的管道中,通过在滤袋上和烟气的接触进行吸附去除重金属和二?英类物质。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,达到当代国际水平为指导思想。经过综合比较,本工程采用“炉内喷尿素水+循环流化反应塔+活性炭喷射+布袋除尘器”的烟气净化工艺。工艺流程综上所述,垃圾处理工艺流程见下图:图1.4-1垃圾处理工艺流程引进焚烧技术原则我国垃圾焚烧发电技术距世界先进水平有相当距离,焚烧发电厂的一些专用设备在我国还不能实现产业化生产。垃圾焚烧发电工程所需的关键技术和设备仍掌握在国外大公司手中,国内目前尚不具备独立开发大型焚烧装置的能力。因此,引进先进焚烧技术,做好对焚烧技术的消化与开发工作,进而带动国内焚烧设备的国产化水平的提高与发展是十分必要的。技术引进的原则(1)引进的垃圾焚烧工艺技术,必须先进可靠、有运行业绩、能适应南昌市城市生活垃圾的特点、代表国际先进水平。(2)焚烧厂烟气排放标准应达到国际先进水平,以满足日益严格的环保要求,同时,烟气净化技术的选择也要满足我国的实际情况,不宜造成工程投资和运行费用的大幅增加。部分焚烧简介日本三菱重工日本三菱重工MHI已有100多年的历史,从1964年以来从事垃圾焚烧厂的建设工程。三菱重工在七十年代引进德国马丁公司的技术以后经过不断的技术创新与完善,开发成功了适合亚洲垃圾特点的三菱马丁式垃圾焚烧成套技术与设备。近70座生活垃圾焚烧厂的业绩遍布亚洲,业绩中单台最大处理量可达720吨/日。即2000年在新加坡投产的大士南垃圾焚烧厂6×720t/d,该焚烧厂也是目前世界上规模最大的垃圾焚烧厂。三菱重工也是最早进入中国垃圾焚烧领域的厂商,并积累了大量的经验。三菱?马丁炉排的特点为逆推往复式运动炉排,由一排固定炉排和一排活动炉排交替安装而成,炉排运动方向与垃圾运动方向相反,其运动速度可以任意调节,以便根据垃圾性质及燃烧工况调整垃圾在炉排上的停留时间。炉排在炉内呈26o倾角,由于倾斜和逆推的作用,垃圾不断地翻转和搅拌,与空气实现较充分的接触,使垃圾燃烧完全。其特点是:1、燃烧空气从炉底部送入并从炉排块的缝隙中吹出,对炉排有良好的冷却作用。2、炉排推动时,炉排均能做到四周呈相对运动,可使粘结在炉排通风口上的一些低熔点物质吹走,保持良好的通风条件。3、由于逆向推动可相应延长垃圾在炉内的停留时间,因此在处理能力相同的情况下,炉排面积可以小于顺推炉排。4、深圳清水河和浦东御桥垃圾焚烧厂均采用本炉型,这两个厂的运行经验证明逆推往复式运动炉排适合于国内高水分、高灰份垃圾的特性。针对本工程,三菱公司也增大了炉排的长度和宽度,以更适应国内垃圾的特性。5、三菱马丁炉特别在大型垃圾焚烧炉发挥其技术优势。三菱公司应用通过新加坡大士南垃圾焚烧厂等许多类似项目累积的技术经验,以便实现成熟、可靠的技术路线。6、燃烧空气采用蒸汽加热到200℃,当垃圾热值低于设计热值时,也可采用加热燃烧器来加热空气。图4-1三菱-马丁炉排结构简图西格斯公司焚烧技术西格斯公司成立于1974年,1985年开始从事生活垃圾焚烧处理事业。目前在欧洲和亚洲的韩国等地建厂140多座,其中,采用SEGHERS焚烧技术建厂27座。针对亚洲国家垃圾的高含水量,开发了适合燃烧这样垃圾的特殊设计的炉排。西格斯固体废弃物和烟气净化公司已使其转化为清洁能源的方式,为处理各种类型的工业垃圾、城市生活垃圾、危险废物、工农业残渣以及生物垃圾和污泥提供了创造性的解决方案。西格斯焚烧炉是唯一能够将输送动作水平运动、翻搅和通风动作垂直运动区分开的炉排控制系统,其独特的炉排技术,使滑动炉排推动垃圾向前运动并决定了垃圾层厚度及停留时间;摆动炉排则起到搅动垃圾层的作用。为了遵守当地的排放要求,既为了满足不同国家不同的排放标准,西格斯公司开发了西格斯专利烟气净化系统。焚烧炉炉排的特点:1、具有多级燃烧区的炉排;2、在完全控制下进行燃烧的炉排;3、具有很大适应性的炉排;4、安装时间短的炉排:炉排在车间预组装,从而缩短了现场安装工期。图4-3西格斯炉排结构简图JFE超级往复移动炉排技术JFE工程技术公司成立于2003年4月1日,是杰富意集团所属的“工程和建设”全资子公司,是NKK(日本钢管)公司的正式继承者,其主要业务涉及到:能源工程、环保工程、供水和废水处理工程、钢结构工程、大型机械制造。1995年?2004年,日本环境部统计资料表明,JFE的垃圾处理设施,在日本的占有率为15.1%为第一位。业绩中单台最大处理量为450吨/日,即2003年在日本投产的大阪平原垃圾焚烧厂2x450t/d。JFE垃圾焚烧技术具有下列特点:1、超级往复移动炉排面积大,分三段布置,其中干燥段、燃烧段具有一定的倾斜角度,燃烬段水平布置,有利于充分燃烧。2、中间隔板产生二次回流充分燃烧,对干燥段具有较强的辐射作用,稳定燃烧降低氮氧化物与二恶英。3、混合式自动燃烧控制系统具有较高的稳定性。4、焚烧炉采用低空气比燃烧技术,能够减少废气的排放量和环境污染,并提高余热回收率和发电效率。图4-4JFE烟气二次回流技术日本田熊SN型炉排技术该公司于1957年开始着手垃圾焚烧设备的开发,1963年1月建成日本国内第一座连续式机械炉排的大阪市住之江工厂(150t/d×3)。截至2002年3月,在海内外已有340多座垃圾焚烧厂的业绩。多年来积累了大量的业绩和技术,它的技术具有完整的综合工艺,有垃圾焚烧炉、烟气冷却设备、烟气处理设备、余热利用设备。焚烧技术有炉排焚烧炉技术也有流动床式焚烧炉技术、气化熔融技术和生物气化技术。其焚烧技术特点为:1、在往复炉排的基础上新改良开发的新型炉排?SN型炉排,采用足够的炉排面积,设置两个阶梯,使垃圾在炉内翻滚并燃烧;2、根据燃烧特点,燃烧空气分布于灰斗内由垃圾流动而产生的7个部分。3、具有较高的炉内通风能力,供气管不受垃圾层厚度的影响,它与各炉体组合,来均衡地提供空气。4、高耐久力:在每个炉条后有鳍状物,用来提高炉条降温效率,这样可以阻止炉条燃烧。炉条采用特殊难熔的铸钢来制造。5、燃烧过程采用四个驱动单位:一个在干燥阶段,二个在燃烧阶段,再一个在燃烬阶段。因此,通过调整各独立驱动单位的速度,能控制垃圾和灰层的厚度。6、低空气比使锅炉高效化,减轻烟气处理负荷;图45SN型炉排结构简图技术共性从各个焚烧炉制造厂商的特点可以得出以下共识,供建设单位参考:1、针对国内垃圾热值比较低,水分含量较高的特点,应适当加大炉排面积,降低炉排机械负荷,以确保完全燃烧;2、燃烧空气应加热到200℃以上,用以干燥垃圾;3、对于目前的垃圾特性,炉排宜采用空冷的形式;4、主蒸汽参数在400℃,4.1MPa在国内外同类工程中应用较多,既有利于充分回收热量,也能确保焚烧厂经济、安全的运行。主要设备参数焚烧炉表1.4-6焚烧炉设计性能性能参数名称 单位 数据焚烧炉单台处理量 t/h 25焚烧炉超负荷运行时的最大处理量 t/h 27.5无助燃条件下使垃圾稳定燃烧的低位热值要求 KJ/kg 4,605焚烧炉年正常工作时间 h 8,000全厂年处理能力 万吨 40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1.6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/Nm3 100燃烧室出口烟气中O2浓度 % 6~12余热锅炉过热蒸汽温度 ℃ 400余热锅炉过热蒸汽压力 MPa 4.0蒸汽量指标() t/h?炉 52余热锅炉排烟温度 ℃ 230余热锅炉给水温度 ℃ 130锅炉效率 % ~81焚烧炉渣热灼减率 % ≤3余热锅炉表1.4-7余热锅炉的设计参数序号 设计内容 设计参数1 蒸汽温度 400℃2 蒸汽压力 4.0MPa3 最大连续蒸发量 52t/h(LHV6700kJ/kg)4 排烟温度 180-220℃5 给水温度 130℃汽轮发电机组汽轮机主要技术参数数量 2台型号 N12-3.8额定功率 12MW汽机额定进汽量 62t/h主汽门前蒸汽压力 3.8MPaa主汽门前蒸汽温度 395℃额定转速 3000r/min抽汽级数 3级非调整抽汽(1空气预热器+1除氧器+1低压加热器)给水温度 130℃设计冷却水温度 27℃最高冷却水温度 33℃发电机的主要技术参数:数量 2台型号 QF-12-2额定功率 12MW电压 10.5kV额定转速 3000r/min功率因数 0.8频率变化范围 48.5~50.5HZ冷却方式 空气冷却发电机效率 97%工程设计总平面布置1、功能分区及车间组成根据生产工艺、运输组织和地形特点,厂区大致分为四个分区:主要生产区,由主厂房、烟囱、垃圾坡道组成;水工区,由综合水泵房、冷却塔、工业水池组成;辅助生产区,地下油罐及油泵房、地磅房组成;管理区,主要由综合办公楼、门房等组成。2、平面布置主厂房做为焚烧厂的主体,因其地位突出,体量较大而成为总图设计的重点和核心,主厂房布置在场地南侧;其它辅助生产设施、水处理设施基本布置在厂区西侧和北侧。水工区布置在焚烧主厂房的北侧;地下油罐及油泵房布置在焚烧主厂房的西侧;地磅房位于厂区的物流出入口。办公楼布置在厂区北侧,处于主导风向的上风侧。3、建构筑物一览表表1.4-8建构筑物一览表序号 名称 建筑面积m2 占地面积m2 备注1 焚烧主厂房 2 办公楼 3 门卫 4 冷却塔(集水池) 5 工业水池 6 综合水泵房 7 油磅房及地下油罐 8 烟囱 9 地磅房 合计 4、主要技术经济指标及工程量表1.4-9主要技术指标及工程量表序号 项目 单位 数量 备注1 总用地面积 m2建设用地面积 m22 总建筑面积 m2容积率 ?3 建构筑物占地面积 m2建筑密度 %4 道路及场地铺砌面积 m25 其它用地面积 m25 绿地面积 m2绿地率 %6 电动推拉大门 座7 填土石方工程量 万m38 挖土石方工程量 万m3垃圾接收与贮存1、垃圾接收城市生活垃圾由垃圾收集车或垃圾中转车运入本厂,经地磅房地磅自动称重并由计算机记录和存储数据后,通过高架引桥进入主厂房卸料平台。(1)地磅房及地磅在物流入口大门后设置地磅房及地磅。在地磅前后均设有检视缓冲区,以提供空间方便地磅管理人员对需检查车辆的检查,在检查的同时又不影响其他车辆的正常进出。地磅前的缓冲区还可以作为高峰时的车辆缓冲区,以避免堵塞进厂道路,也避免车辆停留在厂外道