某生活垃圾焚燒發電廠可行性研究報告項目可行性研究報告(文件)

　

【正文】 黃土溝場址該場址位于**縣七甸鄉黃土溝村范圍內，處于**新城東部。場區植被主要為次生林，并分布有果園及菜地。谷盆內有一水塘，面積約4公頃。，位于新城東南部。直線距離13公里，距離遠，中間起伏大，管線連接困難。匯水面積（km2）0．58庫容量（萬m3）標高2000~2040m高差40m庫容250萬m3標高1950~1990m高差40m庫容190萬m3標高2000~2060m高差60m庫容700萬m36優缺點優點位于新城中部東側，位置適中；現狀填埋場，適合垃圾焚燒廠初期運行；利用焚燒廠出廠蒸汽的就近利用緩谷地帶，中部地勢平坦，場地較大；缺點靠近軍事用地，需與相關部門協調用地處于高新基地規劃區中部位置靠近陽宗海；西側500米為炸藥倉庫；內部有村莊，需搬遷。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，運行及維護簡便等優點。垃圾在爐排上著火，熱量來自上方的輻射和煙氣的對流，以及垃圾層的內部。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500t以下規模的垃圾處理項目，且存在一定爭議，有待進一步完善。另外，國內大部分流化床均需加煤才能焚燒。此技術在加拿大和美國部分小城市得到少量應用。垃圾由入口進入筒體，并隨筒體的旋轉邊翻轉邊向前運動，垃圾的干燥、著火、燃燒、燃燼過程均在筒體內完成。沒有熔融焚燒爐的熱解爐，灰渣不可燃燼熱灼減率高，環保不易達標要求垃圾熱值較高(2500kcal/kg以上)，且運行成本較高對本工程的 適用性合適不合適不合適不合適通過上表比較，機械爐排爐相對其它爐型有以下幾個特點：l 機械爐排爐技術成熟，大部分垃圾焚燒發電廠均采用該爐型，國內也有成功的先例。l 設備壽命長，穩定可靠，運行維護方便，國內已有成熟的技術和設備。根據**生活垃圾焚燒發電廠處理規模700噸/日的要求，綜合考慮到將來擴展到1000t/d處理規模的需要，對2條、3條和4條焚燒生產線三種方案進行分析比較。如果近期僅采用一條500t/d焚燒線，勢必造成設備備用率較差，一旦焚燒系統出現故障，將導致全廠停止發電和處理垃圾的中斷，對整個系統影響較大，不利于焚燒發電廠長期穩定的處理生活垃圾，并且單臺處理能力500t/d左右的焚燒爐大多采用國外進口，國內只有個別廠商具備制造能力，若采用國外進口勢必造成投資的增大和建設周期的加長，也不利于促進國內環保制造產業的發展。從投資角度考慮，在總處理規模確定的條件下，在技術可行的情況下，全廠采用焚燒線數量越少，單臺垃圾焚燒爐規模越大，焚燒發電廠設備數量和金額也就越少，因此，采用大規模的焚燒爐能夠有效的減少單位投資成本和一次性投資。**生活垃圾焚燒發電廠三種焚燒生產線配置方案優缺點比較詳見表43。當然，為了充分利用焚燒裝置，建議加快**垃圾收運體系的建設，提高入爐焚燒垃圾的量。設計工況下，垃圾的低位熱值為6280kJ/kg，共可產生中溫中壓參數（4MPa，400℃）的蒸汽約為52t/h。目前國內常見的汽輪發電機組有以下幾種形式。將造成投資的增加和廠房的增大。而12MW和6MW為標準產品，性能穩定，維護期短，其故障率遠遠低于焚燒爐，工作壽命長。單臺鍋爐出口煙氣流量在6280kJ/104 Nm3/h。 酸性氣體脫除工藝的確定酸性氣體凈化工藝按照有無廢水排出分為干法、半干法和濕法三種，每種工藝有其組合形式，也各有優缺點。消石灰吸附HCl等酸性氣體并起中和反應，要有一個合適溫度，約140℃左右，而從余熱鍋爐出來的煙氣溫度往往高于這個溫度，為增加反應塔的脫酸效率，需通過換熱器或噴水調整煙氣溫度，一般采用噴水法來實現降溫。 半干法除酸半干法除酸一般采用氧化鈣（CaO）或氫氧化鈣（Ca(OH)2）為原料，制備成氫氧化鈣（Ca(OH)2）溶液作為吸收劑，在煙氣凈化工藝流程中通常置于除塵設備之前，因為注入石灰漿后在反應塔中形成大量的顆粒物，必須由除塵器收集去除。半干式反應塔內未反應完全的石灰，可隨煙氣進入除塵器，若除塵設備采用袋式除塵器，部分未反應物將附著于濾袋上與通過濾袋的酸氣再次反應，使脫酸效率進一步提高，相應提高了石灰漿的利用率。l 石灰漿制備系統較復雜 濕式洗滌塔濕法脫酸采用洗滌塔形式，煙氣進入洗滌塔后經過與堿性溶液充分接觸得到充分的脫酸效果。濕式洗滌塔所使用的堿液通常為NaOH，而較少用石灰漿液Ca(OH)2以避免結垢。l 處理后的廢氣因溫度降低至露點以下，需再加熱，以防止煙囪出口形成白煙現象，造成不良景觀。半干法凈化工藝可達到較高的凈化效率，投資和運行費用低，流程簡單，不產生廢水，歐洲的焚燒發電廠采用半干法的較多，半干法在國內已有較多成功的應用實例，積累了一定的運行經驗，故本工程推薦采用半干法凈化工藝。 靜電除塵器靜電除塵器內含有一系列交錯組合之電極及集塵板。靜電除塵器除塵效率較高，通常可達95%以上，并廣泛用于燃煤發電廠。袋式除塵器通常包含多組密閉集塵單元，其中包含多個由籠骨支撐的濾袋。袋式除塵器通常以清灰方式分類，在城市垃圾焚燒設施中，較常使用的型式為脈沖清灰法。袋式除塵器同時兼有二次酸氣清除的功能，上游的酸氣清除設備中部分未反應的堿性物附著在濾袋上，在煙氣通過時再次和酸氣反應。袋式除塵器和靜電除塵器比較見表46。國家標準GB184852001中明確規定生活垃圾焚燒爐除塵裝置必須采用袋式除塵器。目前常用的重金屬及二惡英去除工藝是采用活性炭吸附加袋式除塵器。 NOx去除工藝的確定NOx的去除工藝有選擇性非催化還原法（SNCR）、選擇性催化還原法（SCR）等。目前，NOx的凈化是煙氣凈化系統中最困難和最昂貴的技術，即使是SNCR技術相對比較投資較少，但因其布置在爐膛內，并且國內尚無應用先例，因此必須由國外供貨商整體供貨。目前的焚燒技術在不使用NOx去除設施的情況下，同樣可以達到排放濃度在150－400mg/Nm3，所以為了節省投資并節省運行維護費用，本方案建議不設NOx去除設施，但預留SNCR脫氮系統接口。 總體方案設計的原則總圖分區明確，管理方便；人員路線和運輸車輛路線分流，運輸出入通暢，廠區內道路暢通，形成環形通道，符合消防要求；主廠房之煙氣排放處于下風向，辦公等生活區處于上風向；充分綠化美化環境，盡可能不留裸地； 廠區面積廠區紅線占地總面積為66000m2（99畝）。為保證安全，將油泵房、地下油罐用圍墻單獨圍起來，布置在廠區邊緣，距離廠區圍墻有5米的安全距離；l 污水處理區：包括滲瀝液處理站、調節池。(3) 地磅房、門房建筑面積約60m2，并設有1臺地磅計量垃圾和生產原料。(7) 混凝土煙囪，高80m。便于廠內車輛環繞和消防車輛通行。主要道路兩側設人行道。其他生產原料和殘渣通過生產出入口運輸。操作人員可根據垃圾在貯坑內分布情況操作平臺內的指示燈來指示垃圾車應在哪個卸料門卸料。各卸車位設編號，方便管理；并設有紅綠燈指示。總有效容積：11232m3，則可貯存垃圾約4492t，可滿足本期工程6天以上的焚燒爐。滲瀝水通過攔污柵進入污水導排溝內，最后匯集在滲瀝液收集池。目前原生垃圾熱值較低，垃圾中水分含量較高，尚不具備滲瀝液回噴條件，因此滲瀝液將送往焚燒發電廠內的污水處理裝置處理，同時焚燒爐預留滲瀝液回噴裝置，待將來垃圾熱值滿足回噴要求后進行處理。風機從垃圾貯坑中抽取空氣，用作焚燒爐的助燃空氣。垃圾貯坑屋頂除設人工采光外，還設置自然采光設施，以增加垃圾貯坑中的亮度。根據本項目處理總規模的設置，本廠擬選用2臺10t垃圾吊車，一用一備。六大部分中除電氣設備和橋架外，另外的四部分都有各自的電機，進行單獨驅動，滿足生產所需的倒垛投料、稱重作業要求。吊車采用半自動控制，能夠減輕操作人員的勞動量，也可切換為手工控制。料斗內設有避免垃圾搭橋的裝置。爐排可通過控制系統調節，運動的速度和間隔時間能夠通過控制系統測量和設置。給料爐排位于給料溜槽的底部，保證垃圾均勻、可控制的進入焚燒爐排上。 垃圾焚燒系統 進料系統生活垃圾經給料斗、料槽、給料器進入焚燒爐排，垃圾進料裝置包括垃圾料斗、料槽和給料器，如圖52所示。吊車控制室與中央控制室合并設置，位于焚燒爐進料斗側邊的高處，操作人員能方便的觀察垃圾貯坑內的狀況。垃圾稱重系統具有自動稱重、自動顯示、自動累計、打印、超載保護等功能。垃圾貯坑的兩側固定端留有抓斗的檢修場地，可方便起重機抓斗的檢修。同時，在垃圾貯坑上部設有事故風機，事故風機出口通過旁路直通到煙囪，在全廠停爐檢修或突發事故的情況下，將垃圾貯坑內的氣體通過80m高的煙囪排入大氣，避免臭氣的自由外溢。通過以上措施，能夠做到及時導排滲瀝液，大大減少垃圾貯坑內滲瀝液的淤積，從而降低入爐垃圾的含水率，提高熱值。從建筑結構角度考慮，垃圾貯坑底部位于地下5m處，除承受土壓、水壓外，還有支撐貯坑內垃圾、上部房屋與吊車的重量的作用，因此垃圾貯坑由具有水密性的鋼筋混凝土建造，由于坑身較長，可以考慮在坑身設置結構伸縮縫，以防止由于溫度變化不均，混凝土開裂對結構承載力和使用造成的不利影響；同時在伸縮縫處做好防水混凝土和止水帶的施工，保證質量。圖51 垃圾貯坑示意圖(剖面)針對**以及國內生活垃圾熱值低、含水率高、隨季節變化幅度大等特點，本工程對垃圾貯坑進行了以下設計：為了使垃圾在坑內能夠充分的脫水、混合，改善焚燒爐的燃燒狀況，提高入爐垃圾的熱值，設計將垃圾貯坑容積加大，延長垃圾在坑內的停放時間，使其能夠存儲6天以上的垃圾量；同時，加大垃圾貯坑容積還能夠使焚燒發電廠在自身或外界負荷變化下有較強的緩沖能力。卸料平臺設有攝像頭，垃圾抓斗控制室值班人員可隨時了解卸料平臺內各卸車位的情況，并根據垃圾貯坑堆料情況指示卸車位置。平臺設一個進出口，進出口上方設有電動卷簾門和空氣幕墻以阻止臭氣的擴散。 垃圾卸料平臺，緊貼垃圾貯坑，采用室內型，以防止臭氣外泄和降雨，卸料平臺設有專用的垃圾運輸車進出口一處，卸料位9個，平臺寬19m，擁有足夠的面積來滿足最大垃圾轉運車輛的行駛、掉頭和卸料而不影響其它車輛的作業。在進廠時經過稱重和自動計量后，將垃圾卸至垃圾貯坑內。(4) 道路采用水泥混凝土路面，面層厚22厘米，以下為碎石基層，厚15厘米及壓實路基。 交通運輸 廠區交通(1) 在滿足車輛通行和消防要求的條件下，進行合理、簡潔的道路布局，盡量使線路短捷，對提高生產和管理效應及發揮土地效能起到重要作用；(2) 在出入口設置方面：考慮到地形及與廠外道路的連接，設置了一個12米寬出入口，進入廠區的各種車輛在出入口廣場分流，互不影響。(5) 地表水處理系統、清水池（有效容積400m3），冷卻塔、集水池等，用于貯存全廠生產、消防用水量。辦公樓與主廠房之間的空地集中布置綠化，作為防護隔離帶。l 主要生產區：包括主廠房和棧橋，焚燒主廠房是廠區的主體建筑，在滿足各種防護間距的前提下可以靠近各輔助生產區及辦公樓。經過綜合比較，推薦采用“半干式反應塔＋活性炭吸附＋袋式除塵器”煙氣凈化工藝。② 結合爐內燃燒技術，包括O2的控制，爐內溫度的控制等，能夠減少NOx在鍋爐出口的原生濃度。 選擇性非催化還原法（SNCR）SNCR是在高溫（800－1000℃）條件下，利用還原劑將NOx還原成N2，SNCR不需要催化劑，但其還原反應所需的溫度比SCR法高得多，因此SNCR需設置在焚燒爐膛內完成。采用半干法凈化工藝，活性炭噴入裝置設置在除塵器前的管道上，干態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惡英類物質。所以，垃圾焚燒煙氣凈化系統的溫度越低，則重金屬的凈化效果越好。耐熱性能佳，一般可達350℃，特殊設計可達500℃。八十年代后，各國致力于濾料技術開發，尤其聚四氟乙烯薄膜濾料（PTFE）等材料在袋式除塵器上開發應用，使袋式除塵器上述弊端得以極大改觀。在清除過程時，執行清除的集塵單元將暫停正常操作，由濾袋出口端產生高壓脈沖氣流以清除塵餅。濾袋清灰方法通常有下列三種方式：反吹清灰法、搖動清除法及脈沖噴射清除法。且在靜電除塵器工作溫度范圍內，容易再合成二惡英。采用振打方式在集塵板上產生震動以震落吸附在集塵板上的粒狀物，落入底部的飛灰收集入灰斗內。常見的設備有電除塵器、袋式除塵器、文丘里洗滌器等。綜上所述，濕法凈化工藝的污染物凈化效率最高，可滿足排放標準的要求，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，并有后續的廢水處理問題，一次性投資和運行費用高，在經濟發達國家應用較多。l 凈化效率較高，在歐洲及美國應用多年的實績均可驗證：其對HCl脫除效率可達95％以上，對SO2 亦可達80％以上。同時濕式洗滌塔不能設置在袋式除塵器上游，因為高濕度之飽和煙氣將造成粒狀物堵塞濾布，氣體無法通過濾布。l 不產生廢水排放，耗水量較濕式洗滌塔少。由于水分的揮發從而降低廢氣的溫度并提高其濕度，使酸氣與石灰漿反應成為鹽類，掉落至底部。l 藥劑使用量大，運行費用略高。另一種是在進入除塵器前噴入干性藥劑，藥劑在除塵器內和酸性氣體反應。本工程確定的煙氣排放指標見表45：以干基、O2含量11％計。因此經比較確定本工程發電機組為12MW+6MW，本期工程裝備一臺12MW汽輪發電機組。而采用非標產品，如2臺9MW汽輪發電機組，其投資高，交貨時間長，很少采用，其雖然可以滿足遠期工程需要，但一期情況下其工作負荷僅為60%，是很不經濟的。表 44 不同汽輪機形式比較表額定功率6MW9MW12MW額定進汽量32t/h38t/h47t/h61t/h汽輪機類型標準非標非標標準單位功率投資中偏高偏高低供貨期短偏長長短效率低中中高耗水量高偏高偏低低從上表可以看出，國內標準產品汽輪機形式一般是6MW和12MW。《生活垃圾焚燒處理工程技術規范》和《城市生活垃圾焚燒