垃圾焚燒發(fā)電廠項目立項申報建議書

垃圾焚燒發(fā)電廠項目立項申報建議書目錄第1章 申報單位及項目概況 31.1 申報單位基本情況 31.2 報告編制單位概況 31.3 項目概況 41.4 技術方案簡介 7第2章 發(fā)展規(guī)劃、產業(yè)政策和行業(yè)準入分析 312.1 發(fā)展規(guī)劃分析 312.2 產業(yè)政策分析 362.3 能源政策分析 362.4 環(huán)境政策分析 372.5 拉動內需發(fā)展分析 38第3章 資源開發(fā)及綜合利用分析 393.1 工程規(guī)模 393.2 能源供應條件 393.3 能源消耗種類、數量及能源使用分布情況 393.4 能耗分析 40第4章 節(jié)能方案分析 424.1 工藝系統(tǒng)主要節(jié)能措施 424.2 電氣系統(tǒng)主要節(jié)能措施 434.3 效果分析 43第5章 建設用地及合理性分析 445.1 項目選址及用地方案 445.2 土地利用合理性分析 45第6章 環(huán)境和生態(tài)影響分析 466.1 采用環(huán)境保護標準 466.2 建設項目所在地環(huán)境質量現狀 486.3 主要污染源 486.4 擬建項目環(huán)境影響評價 486.5 清潔生產與總量控制 486.6 產業(yè)政策和選址可行性分析 48第7章 經濟影響分析 49第8章 社會影響分析 508.1 綜合評價與建議 50申報單位及項目概況申報單位基本情況百瑪士綠色能源投資管理有限公司報告編制單位概況中國?城市建設研究院成立于1985年,是原建設部城市建設研究院根據國務院六部委國科發(fā)政字[2000]300號文《建設部等11個部門(單位)所屬134個科研機構轉制方案》改制而成,現隸屬于國務院國有資產管理監(jiān)督委員會所屬的中國建筑設計研究院(集團),是城市建設行業(yè)綜合性的科研設計單位。主要承擔城市環(huán)境衛(wèi)生、風景園林、城市給排水、城市供熱、城市道路、環(huán)境工程等相關行業(yè)的發(fā)展規(guī)劃、工程設計和科研任務,以及城市規(guī)劃、工業(yè)與民用建筑設計。具有國家批準的市政公用(環(huán)衛(wèi)、風景園林、排水、給水、供熱、道路)、環(huán)境污染防治工程(固廢、廢水)、城市規(guī)劃、建筑、工程總承包及工程設計、咨詢甲級資質證書;國家旅游局核發(fā)的旅游規(guī)劃設計資質證書;國家環(huán)保局核發(fā)的環(huán)境保護設施運營資質證書;國家商務部核發(fā)的對外經濟合作經營資格證書。并已通過了ISO9001國際質量體系認證。本院下設環(huán)境衛(wèi)生工程設計研究所、市政工程設計研究所、風景園林設計研究所、城市規(guī)劃設計研究所、建筑設計研究所、城市設計研究所、城鎮(zhèn)建設標準與信息研究所等專業(yè)所。在深圳、福建、山東、上海等地設有分支機構。建設部環(huán)境衛(wèi)生工程技術研究中心、建設部城鎮(zhèn)建設標準技術歸口單位(公交、園林、給排水、供熱)、全國城鎮(zhèn)供熱、風景園林、公共交通標準化技術委員會、建設部給排水產品標準化委員會、中國城市環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會生活垃圾處理專業(yè)委員會、中國城市規(guī)劃學會風景環(huán)境規(guī)劃設計學術委員會也設在我院。建院二十多年來,本院已形成了一支擁有豐富實踐經驗和科研能力、年輕而充滿朝氣、長期活躍在城市建設領域的具有雄厚技術實力和強烈現代意識,并在本行業(yè)有一定影響的技術骨干隊伍。在科研、規(guī)劃、設計各方面取得了豐碩成果。先后主持并完成了國家“七五”、“八五”、“九五”、“十五”重點科研攻關項目。如《大城市公共交通體系和輕軌交通方式的研究》、《城市垃圾衛(wèi)生填埋技術研究》、國家重大科技項目《2000年小康型城鄉(xiāng)住宅科技產業(yè)工程研究》等。我院還與聯(lián)合國工發(fā)組織(UNIDO)合作,完成了中國21世紀議程優(yōu)先項目“中國城市垃圾處理技術標準體系與能力建設”;與德國合作,完成了《城市軌道交通技術標準研究》課題。目前我院承擔著多項國家“十一五”科技支撐計劃項目,專業(yè)涉及城鎮(zhèn)垃圾處理、城市污水處理、風景園林、城市規(guī)劃、旅游、城市管理信息化等。先后完成了有關城市市政公用設施規(guī)劃、工程可行性研究和工程設計項目1500余項,歸口組織編寫、主編給排水、環(huán)衛(wèi)、園林、軌道交通、供熱、公交等標準300余項。并在多年的科研設計項目中,取得了幾十項科技進步獎和優(yōu)秀設計獎。我院下設環(huán)衛(wèi)所、園林所、建筑所、規(guī)劃所、市政公用所等工程設計所。尤其在垃圾處理技術方面,本院環(huán)衛(wèi)所在國內處于領先地位,先后完成了多項國家部級重點科研項目,并主編和參編了《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場工程項目建設標準》、《城市生活垃圾堆肥處理工程項目建設標準》、《城市生活垃圾焚燒處理工程項目建設標準》等多項標準編制,承擔和完成了北京、上海、青島、溫州、杭州、北海、柳州、深圳、濟南、漳州、南昌、鄭州、福州、梧州、中山、昆山、等城市的垃圾處理工程設計,在垃圾焚燒、衛(wèi)生填埋、堆肥及復合肥處理工程等的設計方面積累了豐富的經驗。按照國家科研院所轉制的有關精神,我院與建設部建筑設計院、中國市政華北設計院等共同組成“中國建筑設計研究集團”。項目概況基本情況項目名稱:南昌市垃圾焚燒發(fā)電廠項目建設地點:江西省進賢縣泉嶺鄉(xiāng)和架橋鎮(zhèn)項目特許期:自特許權協(xié)議生效之日起27年(含建設期2年);投資規(guī)模:項目總投資XXXX億元人民幣。項目規(guī)模:日焚燒處理生活垃圾1200噸,年處理能力40萬噸焚燒爐2×600噸/天裝機容量2×12MW建設背景南昌市是江西省會,是江西政治、經濟、文化、科技和交通中心,轄5區(qū)4縣,總面積7402平方公里,人口395(491.31)萬。全市森林覆蓋率15.22%。南昌市已成為具有雄厚工業(yè)基礎的城市,擁有一批國有大中型企業(yè)和三資企業(yè),如生產新中國第一架飛機的南昌飛機制造公司,中外合資企業(yè)江鈴汽車公司等。南昌是京九鐵路上唯一的省會城市,交通、通訊便捷。南昌市2007年城市園林綠地面積6840公頃,綠化覆蓋面積7272公頃,公園面積736公頃,城市綠化覆蓋率達到40%,人均公共綠地面積達到8.08平方米。南昌以創(chuàng)建國家環(huán)保模范城市為抓手,大力實施生態(tài)立市、綠色發(fā)展戰(zhàn)略,啟動了藍天、碧水、寧靜等工程,建設了一批治污工程和環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng)。同時,南昌以“建設現代文明花園英雄城市”為目標,充分依托河豐湖沛的自然優(yōu)勢,以水為綱,依水建市,勾勒出“一江兩河八湖”的發(fā)展藍圖。目前城市飲用水源水質達標率達99%以上,城市生活污水集中處理率達80%以上,全市空氣環(huán)境質量優(yōu)良率達到92%以上,全面維護了自然和諧,營造了一流人居環(huán)境。近年來,江西省垃圾無害處理設施化建設正在積極穩(wěn)步推進并取得了較好的成果,南昌市作為省會城市在這方面起著積極的作用,但隨著人口的不斷增長和城市建設的快速發(fā)展,隨之而來的各類垃圾也在逐步增加,帶來的環(huán)境問題也日益突出。根據南昌市城市總體規(guī)劃和環(huán)境衛(wèi)生專業(yè)規(guī)劃,到2020年時環(huán)境衛(wèi)生公共設施應滿足城市需求,達到國內先進水平;實現垃圾收集分類化,垃圾運輸密閉化,垃圾處理無害化,糞便排放管道化,環(huán)衛(wèi)作業(yè)機械化,環(huán)衛(wèi)管理科學化,垃圾清運率和處理率均達100%,達到國內先進水平,逐漸實現環(huán)衛(wèi)事業(yè)現代化。建設條件廠址位置本工程選址定點在南昌市泉嶺鄉(xiāng)和架橋鎮(zhèn)內,撫河邊上。距102國道約600m,距南昌縣約23km,距進賢縣約22km。廠區(qū)周邊無300米范圍內無居住區(qū)和企事業(yè)單位。建設場地占地面積約150畝。氣象條件南昌市地處北半球亞熱帶內,受東亞季風影響,形成了亞熱帶季風氣候。根據氣候學劃分季節(jié)標準和歷史氣候資料統(tǒng)計分析,南昌地區(qū)有春、秋季短,夏、冬季長的特點。雖然四季長短不同,但季節(jié)特征明顯:春季溫暖濕潤,夏季炎熱多雨,秋季涼爽干燥,冬季寒冷少雨。市內熱量豐富、雨水充沛,光照充足,素有魚米之鄉(xiāng)的美譽。氣溫:南昌地區(qū)下同氣候溫和,歷年平均氣溫在17.1~17.8℃之間,≥0℃積溫6256~6530℃。氣溫變幅大,盛夏極端最高氣溫達40℃以上,隆冬極端最低氣溫低于-10℃。降水:南昌雨水充沛,歷年平均降雨量1567.7~1654.7mm。降水分布不均勻,汛期4~6月雨量約占全年降水量的一半;年際間降水量差異較大,最大的可達1倍以上,雨量最多的是1954年達2356mm,最少的1963年僅1046mm。日照:南昌光照充足,歷年平均日照時數1772~1845小時,7、8月最多,2、3月最少,光照分布與農作物生長旺季基本同步。太陽輻射:南昌為太陽輻射觀測二級站,進行總輻射和凈輻射觀測。1986~2003年平均總輻射量為4279.02MJ/m2,1992~2003年平均凈輻射量為2078.67MJ/m2。風:南昌市地處季風氣候區(qū),瀕臨鄱陽湖,風能資源較豐富。由于風力受地形和地理位置影響較大,南昌、進賢均有部分地區(qū)臨鄱陽湖,風力較大,屬風能可利用區(qū)。表1-1氣象綜合報表序號 名稱項目 南昌市 進賢縣1 暴雨強度及雨水流量計算公式2 氣象臺站位置 北緯30°14′東經120°10′海拔高度41.7m 3 大氣壓 年平均 1011.5hPa 1011.4hPa夏季平均 1000.5hPa冬季平均 1021.0hPa 4 氣溫 年平均16.2℃最熱月(七月)28.5℃最冷月(一月)3.7℃極端最高39.9℃極端最低-9.6℃ 17.9℃(15年平均)年平均最高19℃年平均最低17℃日極端最高40.5℃日極端最低-12.1℃5 相對濕度 最冷月80%最熱月77% 年平均79%年最大83%年最小74%6 蒸發(fā)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 最大積雪深度降雪年日數 29cm9.8d 9 最大凍土深度 5cm 10 風速 全年夏季冬季最大 2.2m/s;2.2m/s;2.3m/s18.0m/s 2.4m/s2.4m/s風向及頻率 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 見四季風玫瑰圖11 日照數 年12月1月2月 1879.8h日照百分數42%140.8h日照百分數45%125.7h日照百分數39%105.2h日照百分數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 雷暴日數 39.1d 13 年霜降日 120d(初霜11月終霜3月) 中國(1971-2000年)氣候標準值:南昌經度115.92度,緯度28.6度逐月氣象統(tǒng)計表月 月平均氣壓0.1百帕 月平均氣溫0.1℃ 月極端最高氣溫0.1℃ 月極端最低氣溫0.1℃ 月平均相對濕度% 月平均總云量0.1成 月平均風速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 年平均氣壓 年平均氣溫 年極端最高氣溫 年極端最低氣溫 年平均相對濕度 年平均總云量 年平均風速 年降水量10103 176 401 -97 77 67 25 16244地質條件A地形地貌簡述:(按初勘調整)總體地勢,海拔,地面坡降,地形地貌,地面標高。B地層土質區(qū)域土層結構較穩(wěn)定,大體為填土層,粉質粘土層,中砂層園礫層,粉質粘土有良好的承載能力,是較好的天然地基土。地震烈度按《建筑抗震設計規(guī)范》附錄A,南昌市(5個市轄區(qū))、進賢縣抗震條件為:抗震設防烈度:6度設計基本地震加速度值:0.05g設計地震分組:第一組垃圾收運本廠處理的生活垃圾由政府負責收集,運輸并卸入垃圾池內。進入廠內的專用垃圾車由項目公司負責調度。進廠垃圾量以進廠汽車衡計量為準。處理規(guī)1200t/d,自投產3年內送入垃圾池的最低垃圾量不應小于額定處理量的80%,即不應低于960t/d;3年后應不低于85%,即1020t/d。處理規(guī)模最高進廠垃圾量不應超過10%,即不超過1320t/d。水源(待水資源評估后補充)廠址緊鄰撫河,該河流入鄱陽湖,有豐富的地表水源,據調查枯水期也能滿足廠區(qū)生產用水4000t/d要求;廠址附近尚無市政水管網,全廠生活用水擬在廠內鑿井取水。(需申請鑿井)電力接入系統(tǒng)(待接入系統(tǒng)方案設計調整)發(fā)電機出口電壓為10.5kV,經主變壓器升至110kV,并網接入約15公里外的林里變電站110kV系統(tǒng)。滲瀝液滲瀝液處理量為垃圾處理量的10%~20%,為120~240t/d,總處理規(guī)模按250t/d計。本項目產生的滲瀝液處理到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)I級標準,處理后的滲瀝液盡可能回用,其余由項目公司運送至城市污水處理廠處理,處理費用按照南昌市相關一級廢水排入污水處理廠的標準支付。中轉站產生的滲瀝液不卸入本廠垃圾池內,直接送現有填埋場或污水處理廠。污水生活和生產廢水達到《污水綜合排放標準》一級標準后盡可能廠內利用,剩余部分入廠外污水收集系統(tǒng)。由于目前廠區(qū)污水管網尚未建成,將由汽車送附近污水處理廠處理。雨水和冷卻排水直接排入雨水管網。雨水管網建成之前,初期雨與污水混合處理,正常運行期間的雨水達到撫河水質要求并經相關部門同意后,排至撫河。中和池廢水經酸堿調節(jié)達到中性后排放到雨水管網。爐渣與飛灰焚燒產生的爐渣由項目公司負責送麥園衛(wèi)生填埋場處理,不收取特許權授予方的爐渣處理費用。當具備綜合利用條件時,綜合利用。按現行國家危險廢物名錄,飛灰屬于危險廢物。本項目將。達到《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》GB5085.3-2007后。飛灰在項目公司負責按相關規(guī)定在廠內采用水泥+螯合劑處理工藝進行固化處理,固化后飛灰由項目公司負責運輸至特許權授予方指定的麥園衛(wèi)生填埋場填埋填埋,并負責相應的填埋費用。交通條件本項目總圖布置要求人流物流分開。人流道路,新建路面寬5米,路肩寬1.0米,雙向通行道路與102國道銜接,總長600米采用瀝青路面。物流道路,新建8米寬雙向通行道路與102國道銜接,總長約600米,為瀝青路面城市型道路。消防本廠距離進賢縣城23km,消防車不能保證在5分鐘內到達,需進一步協(xié)調解決。主要建設內容1、本項目焚燒工藝采用國外先進的、技術成熟的機械往復式爐排爐技術,國內制造的設備。設兩臺臺焚燒爐,單臺日處理能力為600噸。余熱鍋爐采用中溫中壓蒸汽鍋爐400℃,4MPa,并設有兩臺12MW凝汽式汽輪發(fā)電機組,蒸汽冷凝方式采用水冷。2、本項目煙氣凈化系統(tǒng)采用“半干法/干法+活性炭噴射+袋式除塵器”的工藝,預留爐內噴尿素系統(tǒng)。3、本項目飛灰在廠內經穩(wěn)定和固化處理后運輸至指定的區(qū)域。4、本項目垃圾滲瀝液和生產生活污水經處理后優(yōu)先進行回用。剩余滲瀝液達到納管標準后可送至污水處理廠處置,其他生產廢水及生活污水應在廠內處理到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)中Ⅰ級標準后排放。投資規(guī)模及資金籌措方案待完善技術方案簡介工藝技術方案的選擇工藝路線確定的原則對南昌市生活垃圾焚燒發(fā)電廠設計目標是,建設一座具有國內先進水平、環(huán)境整潔優(yōu)美的垃圾焚燒發(fā)電廠,做到可靠、安全、環(huán)境效益和經濟效益相結合。要實現這一目標工藝路線確定要遵循以下原則:選擇的工藝流程合理,技術安全可靠,確保焚燒廠運行的經濟性、安全性和穩(wěn)定性。選擇適合南昌市生活垃圾低熱值、高水分特性的焚燒工藝。選擇技術先進的焚燒爐,垃圾焚燒完全,余熱利用率高,設備運行可靠。選擇適合我國國情的先進煙氣凈化技術,最大限度減少二次污染,并為將來發(fā)展預留空間。主體工藝確定1、焚燒爐目前國內外應用較多、技術比較成熟的生活垃圾焚燒爐爐型主要有機械爐排爐、流化床焚燒爐、熱解焚燒爐、回轉窯焚燒爐四類。以下對這四類焚燒爐作簡要介紹和對比。(1)機械爐排爐機械爐排爐采用層狀燃燒技術,具有對垃圾的預處理要求不高、對垃圾熱值適應范圍廣和運行維護簡便等優(yōu)點。機械爐排爐是目前世界上最常用、處理量最大、適用性最好的城市生活垃圾焚燒爐型,在歐美等發(fā)達國家得到廣泛使用,其單臺最大處理規(guī)?？蛇_1,200t/d,技術成熟可靠。垃圾在爐排上通過三個區(qū)段:預熱干燥段、燃燒段和燃燼段。垃圾在爐排上著火,熱量不僅來自爐膛的輻射和煙氣的對流,還來自垃圾層的內部。爐排上已著火的垃圾通過爐排的往復運動,產生強烈的翻轉和攪動,引起底部的垃圾燃燒。連續(xù)的翻轉和攪動也使垃圾層松動、透氣性加強,有利于垃圾的干燥、著火、燃燒和燃燼。(2)流化床焚燒爐流化床技術在70年前被開發(fā),20世紀60年代用來焚燒工業(yè)污泥,70年代用來焚燒生活垃圾,80年代在日本應用較為普及,市場占有率達到10%以上。但在90年代后期,隨著煙氣排放標準的提高,流化床焚燒爐燃燒工況不易控制、二?英初始產量高等缺點,使其在生活垃圾焚燒上的應用受到限制。在國內,近些年來流化床焚燒爐得到了一定程度的應用,但該爐型多用于日處理垃圾600噸以下規(guī)模的項目,且基本上需要加煤助燃才能正常運行。流化床焚燒爐的焚燒原理與燃煤流化床相似,都是利用床料的熱容量來保證垃圾的著火燃燼。床料一般加熱至600℃左右再投入垃圾,保持床層溫度在850℃以上。流化床焚燒爐燃燒十分徹底,但對垃圾有嚴格的破碎預處理要求,容易發(fā)生故障。(3)熱解焚燒爐熱解焚燒爐是指在缺氧或非氧化性氣氛中,在一定溫度600℃~600℃下使垃圾中的有機物熱分解為氣體可燃混合氣體,然后將熱解氣引入燃燒室內燃燒,從而分解有機污染物,余熱用于發(fā)電、供熱。熱解技術使用范圍廣,可用來處理多種垃圾。但是,由于城市生活垃圾性質的波動較大,熱解產生的可燃混合氣性質(熱值、成分等)不穩(wěn)定,所以燃燒不易控制、垃圾難以燃燼且環(huán)保不易達標。此技術在加拿大和美國部分小城市得到一些應用,但是大中型城市一般不予采用。另外,在歐洲和日本,熱解焚燒爐多采用回轉窯、流化床等型式,并在其后面加上燃燒熔融爐,將垃圾完全燃燼且熔融為玻璃質灰渣。此技術得到發(fā)達國家的部分應用,但是其要求垃圾熱值較高,工廠建設成本高,且運行成本為機械爐排的兩倍以上。(4)回轉窯焚燒爐回轉窯焚燒爐與水泥工業(yè)的回轉窯相類似,主要由一傾斜的鋼制圓筒組成,筒體內壁采用耐火材料砌筑,也可采用管式水冷壁,用以保護滾筒。垃圾由進料端進入筒體,并隨筒體的旋轉在重力作用下一邊翻轉一邊向窯的另一端運動,垃圾的干燥、著火、燃燒、燃燼均在筒體內完成。可通過改變筒體的轉速調節(jié)垃圾在窯內的停留時間。回轉窯焚燒爐常用于處理成分復雜、有毒有害的工業(yè)廢物和醫(yī)療垃圾,在當前城市生活垃圾焚燒中應用較少。鑒于熱解焚燒爐和回轉窯焚燒爐不適于本項目應用。表1.4-1僅就機械爐排爐和流化床焚燒爐的性能及特點進行比較。表1.4-1四類常見生活垃圾焚燒爐特點比較項目 機械爐排爐 流化床焚燒爐爐床及爐體特點 機械運動爐排,爐排面積較大,爐膛體積較大 固定式爐排,爐排面積和爐膛體積較小,垃圾預處理 不需要 需要設備占地 較大 較小灰渣熱灼減率 易達標 在連續(xù)助燃下可達標垃圾爐內停留時間 較長 較短過量空氣系數 大 中單爐最大處理量 1200t/d 500t/d燃燒空氣供給 易根據工況調節(jié) 較易調節(jié)對垃圾含水量的適應性 可通過調整干燥段適應不同濕度垃圾 爐溫易隨垃圾含水量的變化而波動對垃圾不均勻性的適應性 可通過爐排撥動垃圾反轉,使其均勻化 較重垃圾迅速到達底部,不易燃燒完全煙氣中含塵量 較低 高燃燒介質 不用載體 需石英砂燃燒工況控制 較易 不易運行費用 低 低煙氣處理 較易 較難維修工作量 較少 較多運行業(yè)績 最多 較少綜合評價 對垃圾的適應性強,故障少,處理性能和環(huán)保性能好,成本較低 需前處理且故障率較高,國內一般加煤才能焚燒,環(huán)保不易達標。對本工程的適用性 合適 不合適通過比較,機械爐排爐相對于其它爐型有以下幾個特點:技術成熟、可靠,發(fā)達國家的大型生活垃圾焚燒廠大多采用該爐型,國內已建或在建的大型焚燒廠也多采用機械爐排爐。具有獨立的預熱干燥區(qū),爐膛內垃圾焚燒產生的熱量可對新進入的垃圾進行預熱干燥,特別能適應我國城市生活垃圾高水分、低熱值的特性。操作簡單方便,對垃圾特性變化的適應性強,不易造成二次污染。經濟性好,垃圾不需進行預處理而直接進入爐內,運行費用相對較低。設備壽命長,穩(wěn)定可靠,運行維護方便,國內已有部分配套的技術和設備。符合我國目前的政策規(guī)定:國家建設部、國家環(huán)?？偩帧⒖萍疾堪l(fā)布的《城市生活垃圾處理及污染防治技術政策》中指出:“目前垃圾焚燒宜采用以爐排爐為基礎的成熟技術,審慎采用其它爐型的焚燒爐”?；谝陨蠋c原因,選擇機械爐排爐作為南昌市垃圾焚燒發(fā)電廠焚燒爐爐型。2、余熱鍋爐參數目前國際通常采用的過熱器出口蒸汽參數有中溫中壓4MPa,400℃和中溫次高壓6.5MPa,450℃。由于垃圾焚燒廠以無害化處理生活垃圾為主要目的,對外售電主要目的是回收能源、降低焚燒廠運行費用、減少垃圾收費補貼。因此,應確保焚燒廠穩(wěn)定、安全、環(huán)保的運行。對于同一種過熱器材質,采用中溫中壓參數4MPa,400℃的鍋爐過熱器使用壽命相對較長且成本較低,國內加工能力相對較強;而中溫次高壓參數6.5MPa,450℃鍋爐過熱器需使用耐腐蝕的合金鋼才能達到合理的使用壽命和性能,而該合金鋼價格昂貴,勢必造成鍋爐成本的大幅增加,若采用碳鋼或不銹鋼的話,過熱器腐蝕較快,只能維持1~3年,勢必造成過熱器的頻繁更換,加大維修和維護的工作量,無法確保焚燒廠穩(wěn)定的運行。同樣,雖然采用次高溫高壓參數的焚燒爐發(fā)電量和售電量較多,但考慮維護和建設費用,從20年運行期內成本和收入綜合考慮,該參數并不具備明顯的經濟優(yōu)勢。綜合以上原因,建議本工程選用中溫中壓4MPa,400℃蒸汽參數的鍋爐系統(tǒng)。3、焚燒線的配置南昌市生活垃圾焚燒發(fā)電廠焚燒線配置方案比較見下表。表1.4-2焚燒線配置方案比較表比較項目 方案一600t/d×2 方案二400t/d×3一次性投資 較低 高運行穩(wěn)定性 好 很好人員配備 較少 較多單位垃圾處理能耗 較少 較高占地面積 較小 較大通過以上綜合比較,選用單臺處理能力為600t/d的焚燒爐較為適宜,焚燒生產線數量為3條,主要從以下幾點考慮:選用單臺處理能力為600t/d的焚燒線,設備購置費用低,廠房建筑面積小,有利于減少工程建設費用。選用2×600t/d的配置方式,能夠減少征地費用。從運行管理的方便性考慮,選用2條焚燒線便于對全廠進行集中控制。設備運行費用較低,能耗少,全廠檢修周期短。勞動量較少,操作人員較少。4、煙氣凈化工藝1酸性氣體脫除工藝酸性氣體脫除的方法一般可分為干法、半干法和濕法三種,這三種方法各有其優(yōu)缺點。煙氣凈化工藝方案的確定是以立足國情,適當超前,方便操作,技術成熟,達到目前國際水平為指導思想。通過以上分析比較,濕法凈化工藝的酸性氣體脫除效率最高,超過了本工程的酸性氣體脫除需要,其工藝組合形式也多種多樣,但由于流程復雜,配套設備較多,并有后續(xù)的廢水處理問題,一次性投資和運行費用高,多在經濟發(fā)達國家應用。根據前面所述的指導思想,本工程的煙氣脫酸工藝不采用濕法凈化工藝。干法凈化工藝在歐洲近年的焚燒廠建設中有較多的應用,其工藝比較簡單,投資低,運行維護方便,但干法工藝凈化效率相對于半干法和濕法較低,提升的空間不大。半干法凈化工藝可達到較高的凈化效率,且不產生廢水。歐洲的焚燒廠采用半干法的較多,丹麥、法國、德國采用半干法的比例分別約為20%、40%和30%。半干法在國內也已經有較多成功的應用實例,并積累了一定的運行經驗。因此本工程選擇半干法工藝。目前國內廣泛用于垃圾焚燒煙氣處理工藝有以旋轉噴霧法和以循環(huán)流化法為代表的有條件的半干法工藝。2半干法處理技術工藝比選常見的半干法處理工藝有旋轉噴霧工藝和循環(huán)流化反應工藝。旋轉噴霧工藝是通過高速旋轉噴霧器噴入的CaOH2漿液與煙氣中的酸性氣體混合反應,去除酸性氣體的一種方法,經過處理的煙氣在旋轉噴霧反應塔的下部通過連接煙道進入布袋除塵器。循環(huán)流化反應工藝利用壓縮空氣將水和石灰粉分別噴入反應器內。由于反應器內“固/氣”比很大,極有利于凈化(吸附)煙氣中的二惡英和重金屬。而且由于采用這種工藝,無需配置石灰漿,減少由于石灰漿系統(tǒng)產生的故障,較大減輕了常規(guī)半干法的運行維護工作量,能夠有效節(jié)省初期建設投資費用。將旋轉噴霧反應塔與循環(huán)流化反應塔的工藝特點比較列表如下表。表1.4-3半干法工藝特性比較表比較項目 旋轉噴霧工藝 循環(huán)流化反應工藝建設投資 高 較低故障率 高 低石灰用量 少 多綜上,推薦采用半干法的循環(huán)流化工藝作為本項目的煙氣凈化處理工藝。3除塵工藝的確定垃圾焚燒廠的粉塵控制可以采用靜電分離、過濾、離心沉降及濕法洗滌等幾種形式。常見的設備有電除塵器、布袋除塵器、文丘里洗滌器等。文丘里除塵器的能耗高且存在后續(xù)的水處理問題,所以此處僅對靜電除塵器和布袋除塵器進行比較。袋式除塵器和靜電除塵器比較見下表。表1.4-4袋式除塵器、靜電除塵器性能比較項目 袋式除塵器 靜電除塵器集塵效率(%) 1μ 90 201-10μ 99 9510μ 99 99風速(m/s) 1 0.1壓力損失(Pa) ~1200 300-600耐熱性 一般耐熱性較差,高溫時需選擇適當的濾布。 耐熱性能佳,一般可達350℃,特殊設計可達600℃。對煙氣化學成分變化適應性 好 差脫除二?英 較好 差,存在二?英再合成現象耐酸堿性 可選擇適當的濾布 好動力費用 略高 略低設備費 基本相同 基本相同操作維護費 較高 較低隨著環(huán)保要求的日益嚴格,電除塵器不僅不能滿足脫除有機物(二?英等)、重金屬的需要,同時也不能滿足粉塵排放的要求,所以,現在已基本不再采用電除塵器作為焚燒垃圾廠的粉塵處理裝置。國家標準GB18485-2001中明確規(guī)定生活垃圾焚燒爐除塵裝置必須采用布袋除塵器。4NOx去除工藝NOX的去除工藝有選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)。兩種方法相比較,SCR不僅需要催化劑,同時還要在除塵器后進行重新加熱,需要消耗大量熱能,因此,工程上SNCR比SCR應用得更多一些。本方案采用選擇性無催化脫NOX工藝SNCR。同時選擇尿素作為還原劑具有運輸方便、運輸費用低、無害、對設備安全性要求低等優(yōu)點,故本工程采用尿素作為還原劑。SNCR工藝所需設備簡單,設備投資少,且該工藝與現行焚燒及煙氣凈化工藝相適應。故本工程采用爐內噴尿素水的脫NOX工藝。5重金屬及二?英去除工藝目前常用的重金屬及二?英去除工藝是采用活性炭吸附加布袋除塵器。布袋除塵器也對二?英類和重金屬有較好的去除效果?；钚蕴繃娙胙b置設置在除塵器前的管道上,干態(tài)活性炭以氣動形式通過噴射風機噴射入除塵器前的管道中,通過在濾袋上和煙氣的接觸進行吸附去除重金屬和二?英類物質。本報告確定煙氣凈化工藝是以立足國情,適當超前,方便操作,技術成熟,達到當代國際水平為指導思想。經過綜合比較,本工程采用“爐內噴尿素水+循環(huán)流化反應塔+活性炭噴射+布袋除塵器”的煙氣凈化工藝。工藝流程綜上所述,垃圾處理工藝流程見下圖:圖1.4-1垃圾處理工藝流程引進焚燒技術原則我國垃圾焚燒發(fā)電技術距世界先進水平有相當距離,焚燒發(fā)電廠的一些專用設備在我國還不能實現產業(yè)化生產。垃圾焚燒發(fā)電工程所需的關鍵技術和設備仍掌握在國外大公司手中,國內目前尚不具備獨立開發(fā)大型焚燒裝置的能力。因此,引進先進焚燒技術,做好對焚燒技術的消化與開發(fā)工作,進而帶動國內焚燒設備的國產化水平的提高與發(fā)展是十分必要的。技術引進的原則(1)引進的垃圾焚燒工藝技術,必須先進可靠、有運行業(yè)績、能適應南昌市城市生活垃圾的特點、代表國際先進水平。(2)焚燒廠煙氣排放標準應達到國際先進水平,以滿足日益嚴格的環(huán)保要求,同時,煙氣凈化技術的選擇也要滿足我國的實際情況,不宜造成工程投資和運行費用的大幅增加。部分焚燒簡介日本三菱重工日本三菱重工MHI已有100多年的歷史,從1964年以來從事垃圾焚燒廠的建設工程。三菱重工在七十年代引進德國馬丁公司的技術以后經過不斷的技術創(chuàng)新與完善,開發(fā)成功了適合亞洲垃圾特點的三菱馬丁式垃圾焚燒成套技術與設備。近70座生活垃圾焚燒廠的業(yè)績遍布亞洲,業(yè)績中單臺最大處理量可達720噸/日。即2000年在新加坡投產的大士南垃圾焚燒廠6×720t/d,該焚燒廠也是目前世界上規(guī)模最大的垃圾焚燒廠。三菱重工也是最早進入中國垃圾焚燒領域的廠商,并積累了大量的經驗。三菱?馬丁爐排的特點為逆推往復式運動爐排,由一排固定爐排和一排活動爐排交替安裝而成,爐排運動方向與垃圾運動方向相反,其運動速度可以任意調節(jié),以便根據垃圾性質及燃燒工況調整垃圾在爐排上的停留時間。爐排在爐內呈26o傾角,由于傾斜和逆推的作用,垃圾不斷地翻轉和攪拌,與空氣實現較充分的接觸,使垃圾燃燒完全。其特點是:1、燃燒空氣從爐底部送入并從爐排塊的縫隙中吹出,對爐排有良好的冷卻作用。2、爐排推動時,爐排均能做到四周呈相對運動,可使粘結在爐排通風口上的一些低熔點物質吹走,保持良好的通風條件。3、由于逆向推動可相應延長垃圾在爐內的停留時間,因此在處理能力相同的情況下,爐排面積可以小于順推爐排。4、深圳清水河和浦東御橋垃圾焚燒廠均采用本爐型,這兩個廠的運行經驗證明逆推往復式運動爐排適合于國內高水分、高灰份垃圾的特性。針對本工程,三菱公司也增大了爐排的長度和寬度,以更適應國內垃圾的特性。5、三菱馬丁爐特別在大型垃圾焚燒爐發(fā)揮其技術優(yōu)勢。三菱公司應用通過新加坡大士南垃圾焚燒廠等許多類似項目累積的技術經驗,以便實現成熟、可靠的技術路線。6、燃燒空氣采用蒸汽加熱到200℃,當垃圾熱值低于設計熱值時,也可采用加熱燃燒器來加熱空氣。圖4-1三菱-馬丁爐排結構簡圖西格斯公司焚燒技術西格斯公司成立于1974年,1985年開始從事生活垃圾焚燒處理事業(yè)。目前在歐洲和亞洲的韓國等地建廠140多座,其中,采用SEGHERS焚燒技術建廠27座。針對亞洲國家垃圾的高含水量,開發(fā)了適合燃燒這樣垃圾的特殊設計的爐排。西格斯固體廢棄物和煙氣凈化公司已使其轉化為清潔能源的方式,為處理各種類型的工業(yè)垃圾、城市生活垃圾、危險廢物、工農業(yè)殘渣以及生物垃圾和污泥提供了創(chuàng)造性的解決方案。西格斯焚燒爐是唯一能夠將輸送動作水平運動、翻攪和通風動作垂直運動區(qū)分開的爐排控制系統(tǒng),其獨特的爐排技術,使滑動爐排推動垃圾向前運動并決定了垃圾層厚度及停留時間;擺動爐排則起到攪動垃圾層的作用。為了遵守當地的排放要求,既為了滿足不同國家不同的排放標準,西格斯公司開發(fā)了西格斯專利煙氣凈化系統(tǒng)。焚燒爐爐排的特點:1、具有多級燃燒區(qū)的爐排;2、在完全控制下進行燃燒的爐排;3、具有很大適應性的爐排;4、安裝時間短的爐排:爐排在車間預組裝,從而縮短了現場安裝工期。圖4-3西格斯爐排結構簡圖JFE超級往復移動爐排技術JFE工程技術公司成立于2003年4月1日,是杰富意集團所屬的“工程和建設”全資子公司,是NKK(日本鋼管)公司的正式繼承者,其主要業(yè)務涉及到:能源工程、環(huán)保工程、供水和廢水處理工程、鋼結構工程、大型機械制造。1995年?2004年,日本環(huán)境部統(tǒng)計資料表明,JFE的垃圾處理設施,在日本的占有率為15.1%為第一位。業(yè)績中單臺最大處理量為450噸/日,即2003年在日本投產的大阪平原垃圾焚燒廠2x450t/d。JFE垃圾焚燒技術具有下列特點:1、超級往復移動爐排面積大,分三段布置,其中干燥段、燃燒段具有一定的傾斜角度,燃燼段水平布置,有利于充分燃燒。2、中間隔板產生二次回流充分燃燒,對干燥段具有較強的輻射作用,穩(wěn)定燃燒降低氮氧化物與二惡英。3、混合式自動燃燒控制系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性。4、焚燒爐采用低空氣比燃燒技術,能夠減少廢氣的排放量和環(huán)境污染,并提高余熱回收率和發(fā)電效率。圖4-4JFE煙氣二次回流技術日本田熊SN型爐排技術該公司于1957年開始著手垃圾焚燒設備的開發(fā),1963年1月建成日本國內第一座連續(xù)式機械爐排的大阪市住之江工廠(150t/d×3)。截至2002年3月,在海內外已有340多座垃圾焚燒廠的業(yè)績。多年來積累了大量的業(yè)績和技術,它的技術具有完整的綜合工藝,有垃圾焚燒爐、煙氣冷卻設備、煙氣處理設備、余熱利用設備。焚燒技術有爐排焚燒爐技術也有流動床式焚燒爐技術、氣化熔融技術和生物氣化技術。其焚燒技術特點為:1、在往復爐排的基礎上新改良開發(fā)的新型爐排?SN型爐排,采用足夠的爐排面積,設置兩個階梯,使垃圾在爐內翻滾并燃燒;2、根據燃燒特點,燃燒空氣分布于灰斗內由垃圾流動而產生的7個部分。3、具有較高的爐內通風能力,供氣管不受垃圾層厚度的影響,它與各爐體組合,來均衡地提供空氣。4、高耐久力:在每個爐條后有鰭狀物,用來提高爐條降溫效率,這樣可以阻止爐條燃燒。爐條采用特殊難熔的鑄鋼來制造。5、燃燒過程采用四個驅動單位:一個在干燥階段,二個在燃燒階段,再一個在燃燼階段。因此,通過調整各獨立驅動單位的速度,能控制垃圾和灰層的厚度。6、低空氣比使鍋爐高效化,減輕煙氣處理負荷;圖45SN型爐排結構簡圖技術共性從各個焚燒爐制造廠商的特點可以得出以下共識,供建設單位參考:1、針對國內垃圾熱值比較低,水分含量較高的特點,應適當加大爐排面積,降低爐排機械負荷,以確保完全燃燒;2、燃燒空氣應加熱到200℃以上,用以干燥垃圾;3、對于目前的垃圾特性,爐排宜采用空冷的形式;4、主蒸汽參數在400℃,4.1MPa在國內外同類工程中應用較多,既有利于充分回收熱量,也能確保焚燒廠經濟、安全的運行。主要設備參數焚燒爐表1.4-6焚燒爐設計性能性能參數名稱 單位 數據焚燒爐單臺處理量 t/h 25焚燒爐超負荷運行時的最大處理量 t/h 27.5無助燃條件下使垃圾穩(wěn)定燃燒的低位熱值要求 KJ/kg 4,605焚燒爐年正常工作時間 h 8,000全廠年處理能力 萬噸 40垃圾在焚燒爐中的停留時間 h ~1.5煙氣在燃燒室中的停留時間 s 2燃燒室煙氣溫度 ℃ 850助燃空氣過剩系數1.6助燃空氣溫度 ℃ 200~230焚燒爐允許負荷范圍 % 60~110焚燒爐經濟負荷范圍 % 90-100燃燒室出口煙氣中CO濃度 mg/Nm3 100燃燒室出口煙氣中O2濃度 % 6~12余熱鍋爐過熱蒸汽溫度 ℃ 400余熱鍋爐過熱蒸汽壓力 MPa 4.0蒸汽量指標() t/h?爐 52余熱鍋爐排煙溫度 ℃ 230余熱鍋爐給水溫度 ℃ 130鍋爐效率 % ~81焚燒爐渣熱灼減率 % ≤3余熱鍋爐表1.4-7余熱鍋爐的設計參數序號 設計內容 設計參數1 蒸汽溫度 400℃2 蒸汽壓力 4.0MPa3 最大連續(xù)蒸發(fā)量 52t/h(LHV6700kJ/kg)4 排煙溫度 180-220℃5 給水溫度 130℃汽輪發(fā)電機組汽輪機主要技術參數數量 2臺型號 N12-3.8額定功率 12MW汽機額定進汽量 62t/h主汽門前蒸汽壓力 3.8MPaa主汽門前蒸汽溫度 395℃額定轉速 3000r/min抽汽級數 3級非調整抽汽(1空氣預熱器+1除氧器+1低壓加熱器)給水溫度 130℃設計冷卻水溫度 27℃最高冷卻水溫度 33℃發(fā)電機的主要技術參數:數量 2臺型號 QF-12-2額定功率 12MW電壓 10.5kV額定轉速 3000r/min功率因數 0.8頻率變化范圍 48.5~50.5HZ冷卻方式 空氣冷卻發(fā)電機效率 97%工程設計總平面布置1、功能分區(qū)及車間組成根據生產工藝、運輸組織和地形特點,廠區(qū)大致分為四個分區(qū):主要生產區(qū),由主廠房、煙囪、垃圾坡道組成;水工區(qū),由綜合水泵房、冷卻塔、工業(yè)水池組成;輔助生產區(qū),地下油罐及油泵房、地磅房組成;管理區(qū),主要由綜合辦公樓、門房等組成。2、平面布置主廠房做為焚燒廠的主體,因其地位突出,體量較大而成為總圖設計的重點和核心,主廠房布置在場地南側;其它輔助生產設施、水處理設施基本布置在廠區(qū)西側和北側。水工區(qū)布置在焚燒主廠房的北側;地下油罐及油泵房布置在焚燒主廠房的西側;地磅房位于廠區(qū)的物流出入口。辦公樓布置在廠區(qū)北側,處于主導風向的上風側。3、建構筑物一覽表表1.4-8建構筑物一覽表序號 名稱 建筑面積m2 占地面積m2 備注1 焚燒主廠房 2 辦公樓 3 門衛(wèi) 4 冷卻塔(集水池) 5 工業(yè)水池 6 綜合水泵房 7 油磅房及地下油罐 8 煙囪 9 地磅房 合計 4、主要技術經濟指標及工程量表1.4-9主要技術指標及工程量表序號 項目 單位 數量 備注1 總用地面積 m2建設用地面積 m22 總建筑面積 m2容積率 ?3 建構筑物占地面積 m2建筑密度 %4 道路及場地鋪砌面積 m25 其它用地面積 m25 綠地面積 m2綠地率 %6 電動推拉大門 座7 填土石方工程量 萬m38 挖土石方工程量 萬m3垃圾接收與貯存1、垃圾接收城市生活垃圾由垃圾收集車或垃圾中轉車運入本廠,經地磅房地磅自動稱重并由計算機記錄和存儲數據后,通過高架引橋進入主廠房卸料平臺。(1)地磅房及地磅在物流入口大門后設置地磅房及地磅。在地磅前后均設有檢視緩沖區(qū),以提供空間方便地磅管理人員對需檢查車輛的檢查,在檢查的同時又不影響其他車輛的正常進出。地磅前的緩沖區(qū)還可以作為高峰時的車輛緩沖區(qū),以避免堵塞進廠道路,也避免車輛停留在廠外道