污泥焚燒發(fā)電資源綜合利用工程可行性研究報告(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 燒廠的建設(shè)，不僅解決了污泥的堆放及二次污染問題，而且在該區(qū)域還實現(xiàn)了集中供熱，并且大大減少了污染物總量的排放，具有很好的社會經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。 同時， XXX 市有多家花生食品生產(chǎn)企業(yè)，年產(chǎn)生花生皮廢料接近 5 萬噸需要處理。 根據(jù) XXX 市污泥處置規(guī)劃，本 項目建設(shè)規(guī)模為：改造原有兩臺75t/h循環(huán)流化床鍋爐為日焚燒原始污泥 （ 60%含水量） 564噸的 65t/h 8 流化床污泥焚燒 電站鍋 爐 （同時摻燒 原煤） ，新上 1 套 C12 汽輪發(fā)電機(jī)組 。污泥焚燒減量后的灰渣將進(jìn)行綜合利用，以實現(xiàn)污泥處理的三廢的“零”排放化， 同時處理大量工業(yè)廢料花生皮，增加采暖季節(jié)低真空供熱面積， 真正實現(xiàn)污 泥 的 廢物利用 和熱電聯(lián)產(chǎn) 。 編制依據(jù) （ 1） 《 XXX 市 污泥處置規(guī)劃》 （ 2） 《促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整暫行規(guī)定》，國發(fā) [2020]40 號 （ 3） 《 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄 》 （ 2020 年本），國家發(fā)展和改革委員會， 2020 年 12 月 （ 4） 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（ GB184852020） （ 5） 建設(shè)部和國家計委 《 城市生活垃圾焚燒處理工程項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn) 》 （ ） （ 6） 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《生活垃圾焚燒處理工程技術(shù)規(guī)范》（ CJJ 902020） （ 7） 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》（ GB5004994） （ 8） 《國家鼓勵的資源綜合利用認(rèn)定管理辦法》 ，國家發(fā)改委、財政部、稅務(wù)總局， 2020 年 9 月 （ 9） 《 城鎮(zhèn)污水處理 廠污泥處理處置污染防治最佳可行技術(shù)指南（試行） 》 HJBAT002 項目建設(shè)的必要性 污泥減量化、資源化、無害化處置的需要 污水處理設(shè)施的有效建設(shè)是 XXX 可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。 目前 ， XXX 9 市建有 XXX 市污水處理 有限公司 、 XXX 東部污水處理廠、 XXX 西部污水處理廠、 XXX 北部污水處理廠。污水處理廠已建成投產(chǎn)，為XXX 市的污水處理問題奠定了基礎(chǔ)。但污水處理過程中產(chǎn)生污泥的無害化處置問題將成為限制污水廠持續(xù)運行的一個瓶頸。 如果 將污水處理廠每天產(chǎn)生的污泥用于填埋，將占用大量的填埋土地，在今天的XXX 市 已不 現(xiàn)實。其次，由于 污泥中 含 有的有害物質(zhì)經(jīng)過雨水侵蝕和滲漏， 會 不同程度地污染地下水環(huán)境，帶來二次污染的威脅。 根據(jù)發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗，污水污泥潔凈焚燒處理是比較好的出路，不僅可以節(jié)約大量填埋土地，焚燒后的飛灰還可作為新型建材加氣混凝土制磚的原材料，真正實現(xiàn)污泥處置的減量化、無害化、資源化。污泥的科學(xué)規(guī)范處理為污水處理廠的穩(wěn)定連續(xù)運行奠定了基礎(chǔ)，而污水處理廠的建設(shè)與運行可以大幅度減少 XXX 市的污水排放，從而保護(hù)了 XXX市的環(huán)境。 污泥焚燒發(fā)電綜合利用項目可以實現(xiàn)污泥的減量化、資源化和無害化，同時也是節(jié)水、節(jié)能、實現(xiàn)循環(huán) 經(jīng)濟(jì)的好項目，是國家發(fā)改委支持鼓勵的環(huán)境保護(hù)與資源綜合利用項目（參見《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》 2020 年本）。 生物質(zhì)能綜合利用的要求 國務(wù)院《關(guān)于發(fā)布實施〈促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整暫行規(guī)定〉的決定》指出：“堅持節(jié)約優(yōu)先，立足國內(nèi)，煤為基礎(chǔ)，多元發(fā)展，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，構(gòu)筑穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔的能源供應(yīng)體系”、“積極扶持和發(fā)展新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)，加快發(fā)展風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等”。國家發(fā)改委《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》（ 2020 年 9 月）指出：根據(jù)我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要和生物質(zhì)能利用技術(shù)狀況，重點發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電、 沼氣、生物質(zhì)固體成型燃料和生物液體燃料。到 10 2020 年，生物質(zhì)發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到 550 萬千瓦。到 2020 年，生物質(zhì)發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到 3000 萬千瓦。 2020 年初全國人大通過了《可再生能源法》，鼓勵可再生能源發(fā)展的其他相關(guān)細(xì)則也陸續(xù)出臺，國家發(fā)改委頒布了 2020 年 13 號文，制定了上網(wǎng)電價優(yōu)惠政策以及附加電價全國分?jǐn)偟募钫摺? 我國目前每年發(fā)電用煤量 約 億噸， SO2 的排放量 約 1350萬噸，粉塵排放 550 萬噸 左右 。根據(jù)環(huán)保局計算，我國排放空間有限，全國每年燃煤 7 億噸， SO2 對大氣污染就己到上限，而我國目前煤 炭消耗量己達(dá) 16 億噸 以上 ，大氣污染己經(jīng)到了不可承受的地步。由于 SO2 污染，產(chǎn)生酸雨己危害 30%國土面積。 2020 年統(tǒng)計，僅酸雨危害這一項使農(nóng)、林作物損失高達(dá) 220 億元， SO2 的污染更危及人民身體健康。 利用生物 質(zhì) 能 (麥 稈 、 玉米稈、 稻殼 、稻草等 )發(fā)電可以大量減少 SO2 的排放，秸稈中硫的含量 接近 %，相當(dāng)于燃煤含量的 1/10。本項目摻燒生物質(zhì) 發(fā)電 ， 可減少 SO2 的排放量 ，減少對煤炭資源的開采和利用。 XXX 市有多家花生油和花生食品生產(chǎn)廠家，產(chǎn)生大量的花生皮，除了一小部分得到工農(nóng)業(yè)利用，一部分燒掉之外 絕大部分堆積，污染了環(huán)境，占用耕地，據(jù)統(tǒng)計 XXX 市每年產(chǎn)生 3~5 萬噸的花生皮，本項目改造后的鍋爐摻燒一部分花生皮，年處理花生皮 萬噸。 熱電聯(lián)產(chǎn) 、 節(jié)約能源 的需要 《中華人民共和國能源法》中規(guī)定能源開發(fā)利用應(yīng)當(dāng)貫徹節(jié)約資源的基本國策，堅持節(jié)約與開發(fā)并舉、節(jié)約優(yōu)先的基本方針。全社會應(yīng)當(dāng)厲行節(jié)約能源，提高能源效率。國家鼓勵能源綜合高效開發(fā)利用，支持以煤炭為原料的燃料、電力、化工產(chǎn)品多聯(lián)產(chǎn)，鼓勵熱電冷聯(lián)產(chǎn)、 11 熱電煤氣多聯(lián)供等綜合梯級利用，因地制宜發(fā)展分布式能源。 隨著 XXX 市城市化進(jìn)程的發(fā)展，新增住宅面 積的增加，供暖面積不斷增大。公司現(xiàn)有供暖面積為 160 萬平方米， 至明年年底將帶約240 萬平方米的供暖用戶 ，同時工業(yè)蒸汽用戶也有所增長。 為了提高城市居民的生活水平， 為了滿足日益增長的供暖需求，擴(kuò)大 集中供暖規(guī)模顯得十分緊迫，同時集中供暖也是國家節(jié)能減排有效措施。 焚 燒污泥 熱電聯(lián)產(chǎn) ，可實現(xiàn)公司產(chǎn)能提高 ， 在廢物利用的同時，達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。 城市污泥中含有大量的有機(jī)物，其熱值較高。污水污泥的發(fā)熱量相當(dāng)于煤炭的 35％～ 50％，比煤泥和木材的發(fā)熱量稍低，屬低熱值燃料。而且其焚燒時產(chǎn)生的劇毒物質(zhì)也大大低于生活垃圾。國外發(fā)達(dá)國 家如荷蘭的水泥廠大量使用干化污泥用作燃料替代品。歐洲國家還在流化床－單一污泥焚燒廠中使用脫水污泥；在煤發(fā)電廠中使用脫水或干化污泥；垃圾焚燒廠中使用脫水或干化污泥。因焚燒后重金屬被固化于焚燒灰中，焚燒灰又可作為生產(chǎn)水泥的添加劑，故該法對重金屬含量超標(biāo)無法農(nóng)用的污泥非常適合。我國目前能源緊缺，如能充分利用污泥的熱量，運送到發(fā)電廠發(fā)電，則能徹底實現(xiàn)污泥資源化。 原有兩臺 75t/h 蒸汽鍋爐為 中溫中壓 壓蒸汽 額 供熱鍋爐（一用一備），改造后為兩臺 65t/h 中溫中壓蒸汽鍋爐，蒸汽額 外的 壓力可以投 入到發(fā)電機(jī)組里面，也就是 12MW 的 抽 凝機(jī)組 ，本期 12MW 的 抽 凝機(jī)組 運行工況 運行需蒸汽 106t/h， 需要 標(biāo)煤 ，本期工程焚燒污泥 (含水 60%)和 ， 摻燒 。同時中壓蒸汽熱電聯(lián)產(chǎn)，汽機(jī) 低真空循水供熱替 代了原有的 供熱 鍋爐蒸汽 ， 基本消除熱電廠采暖季節(jié)的冷源損失，供熱成本大大降低，節(jié)約了大量煤炭資源， 還可以產(chǎn)生電能 10~12MW,充分利用 了 能源， 實 12 現(xiàn)了能源的梯級利用， 提高了電廠熱效率。 熱電聯(lián)產(chǎn) 要求 保證機(jī)組的熱效率在 45%以上， 本項目 機(jī)組的熱效率 可達(dá) %，供電標(biāo)煤耗為274g/kwh。 生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要 通過污泥焚燒廠的建設(shè)，不僅可以實現(xiàn)污泥的綜 合治理，利用大量的生物質(zhì)能，實現(xiàn)了 熱電聯(lián)產(chǎn)和 集中供熱，減少了污染物的排放，有效地保護(hù)了環(huán)境 。 因此，無論從 XXX 污水處理廠污泥的減量化、無害化、資源化處置的角度，還是從節(jié)約資源 (土地、能源、水資源等 )、保護(hù)環(huán)境、建設(shè) XXX 生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度考慮，建設(shè)污泥焚燒發(fā)電綜合利用工程是十分必要的。 、 建設(shè)規(guī)模 根據(jù) XXX 市的污泥產(chǎn)量 、生物質(zhì)能利用量 和供熱量，本 期 工程改造原有 兩 臺 75t/h循環(huán)流化床鍋爐為 兩臺 65t/h中壓 污泥焚燒 流 化床電站 鍋爐，新上 1 套 12MW 抽凝 式汽輪發(fā)電機(jī)組， 由熱力系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、 燃料供應(yīng)系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、熱控系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和必要的附屬生產(chǎn)設(shè)施組成。 發(fā)電接入電力系統(tǒng)工程由業(yè)主另行委托 。 污泥餅由污水處理廠提供 。 花生皮由花生食品生產(chǎn)企業(yè)提供。 、 可行性研究范圍 根據(jù) XXX 市污水處理產(chǎn)生的污泥量及其工業(yè)園熱負(fù)荷現(xiàn)狀調(diào)查，本報告主要論述以下內(nèi)容： （ 1） 污泥焚燒發(fā)電廠建設(shè)規(guī)模的確定； （ 2） 現(xiàn)有 廠址條件分析； 13 （ 3） 污泥焚燒發(fā)電廠技術(shù)工藝選擇，主要有：污泥焚燒電廠平面布置方案、與焚燒爐相配套的余熱發(fā)電機(jī)組配置、設(shè)備水冷卻系統(tǒng)等 方案； （ 4） 投資估算及資金籌措方案； （ 5） 項目財務(wù)評價及社會、環(huán)境及經(jīng)濟(jì)效益分析； 通過以上各項可行性分析為項目建設(shè)提供依據(jù)。 （ 6） 廠外道路、廠外熱力網(wǎng)建設(shè)及環(huán)境評價報告、電力接入系統(tǒng)等由業(yè)主另行委托進(jìn)行評估和設(shè)計，污泥脫水及輸送工藝的由 污水處理廠進(jìn)行，本可研僅作工藝論述，具體工作 不在本次可行性研究報告之內(nèi) 。 、 設(shè)計指導(dǎo)思想及主要設(shè)計原則 本項目為污泥處置的環(huán)保項目，所以在本工程的可研報告中，遵循充分體現(xiàn)環(huán)境保護(hù)、節(jié)約資源、實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的總原則。即選用先進(jìn)的焚燒技術(shù)潔凈焚燒處理污水廠污泥，實現(xiàn)煙氣達(dá)標(biāo)排放，焚燒灰渣用于 輕質(zhì)節(jié)能墻磚的生產(chǎn)；污泥焚燒后產(chǎn)生蒸汽用于發(fā)電和集中供熱，節(jié)約了能源，保護(hù)了環(huán)境。 到現(xiàn)在為至，尚沒有關(guān)于污泥焚燒處理的污染物排放控制標(biāo)準(zhǔn)，因此本項目將參考中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) 《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》， 依據(jù)污泥的產(chǎn)量和穩(wěn)定燃燒降低污染物排放等要求確定焚燒爐容量的大小，以清潔焚燒、節(jié) 約能源的基本原則來進(jìn)行設(shè)計 。 采用循環(huán)流化床污泥焚燒技術(shù)。 改造原有循環(huán)流化床鍋爐煙氣處理系統(tǒng)，煙氣處理采用 爐 外 脫硫、活性炭吸附二噁英 （暫定） ，尾部采用 靜電 除塵器 除灰，以確保煙氣排放達(dá)到國家有關(guān)標(biāo) 準(zhǔn)。 XXX 市 各 污水處理廠 在自己廠內(nèi)將原始污泥經(jīng)過加藥和板 14 框壓濾脫水（含水 60%），壓縮污泥成餅狀 通 過汽車運 至污泥焚燒場地。 花生皮 由汽車運到污泥焚燒 電廠廠區(qū) 輔助燃煤由汽車運到污泥焚燒 電廠廠區(qū) 。 水系統(tǒng) 本工程水源（焚燒爐用水）利用已建成的取水系統(tǒng)。 化學(xué)水處理系統(tǒng) 本工程化學(xué)水處理系統(tǒng)利用已建成的系統(tǒng)。 污泥及輔助燃煤系統(tǒng) 在污泥焚燒發(fā)電廠 廠區(qū) 內(nèi)部設(shè)置一個污泥 餅堆放車間； 。 污泥餅棚內(nèi)設(shè)有 1 臺 5t 橋式抓斗起重機(jī)和 1 套地下給料設(shè)施。 污泥餅 輸送系統(tǒng)設(shè) 1 條皮帶，進(jìn)行單元輸送。 輸煤系統(tǒng)采用已有設(shè)備。 輸料系統(tǒng)采用 2 路膠帶輸送機(jī)單元輸送，考慮兩班制工作，輸送能力污泥按 100t/h，選用 1 路 B=650mm 的污泥 和煤 輸送皮帶 和一路 B=650mm 的花生皮輸送皮帶， 的污泥輸送皮帶 ，輸料棧橋為全封閉式結(jié)構(gòu)。 焚燒廠附屬公用設(shè)施 生活輔助設(shè)施利用 XXXaa 熱電有限公司 現(xiàn)有設(shè)施。 電氣系統(tǒng) 本工程電氣設(shè)計范圍為電氣系統(tǒng)的可行性研究設(shè)計，包括電氣主接線方案建議、設(shè)備安裝及布置、照明、防雷接地系統(tǒng)等，以廠區(qū)圍墻為界。 本污泥焚燒工程配置 1 臺 容量為 12MW 的 抽汽凝汽 式 汽輪發(fā)電機(jī)組。發(fā)電機(jī)出口電壓為 。 本焚燒項目發(fā)電機(jī)發(fā)出電力除本廠自 15 用外，其他電能上網(wǎng)，廠用 電率為 %。 項目綜合優(yōu)點及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 本期項目建成后，每年將處理污泥 104 噸 (含水 60%)， 處理花生皮 104噸 ， 供電 6733 , 供熱 104GJ ，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤 35891 噸，節(jié)省了大量不可再生一次資源 ,減少了污泥對環(huán)境的二次污染和掩埋占地 。 機(jī)組熱效率為 %，熱電比為 630%，供電標(biāo)煤 耗 為 第 二 章 XXX 市 污水處理廠污泥分析 和生物質(zhì)能分析 污泥 來源 XXXaa 熱電有限公司已與 XXX 東部污水處理廠、 XXX 西部污水處理廠、 XXX 北部污水處理 廠簽訂污泥處置合同。 東部污水處理廠的污泥 XXX 東部污水處理廠位于鶴山路以北、溫泉河橋西側(cè)，主要服務(wù)區(qū)域為 XXX 鰲山組團(tuán)（鰲山、溫泉、黃埠），服務(wù)面積 平方公里，占地 2 公頃，日處理污水 3 萬噸，二級處理出水水質(zhì)達(dá)到國家一級 A 標(biāo)準(zhǔn) 。 處理廠將 含水 95%的原始污泥通過加藥和板框壓濾處理，脫水后的壓縮污泥餅含水率為 60%，處理廠將壓 縮 污泥 通過卡車運 輸送至 XXXaa 熱電有限公司 廠區(qū)內(nèi) 指定地點。 西部污水處理廠的污泥 16 XXX 西部污水處理廠設(shè)計規(guī)模日處理污水 11 萬噸，位于金黃海路西、龍王河南、濟(jì)青高速公路北區(qū)域，服務(wù)面積 平方公里，二級處理出水水質(zhì)達(dá)到國家一級 B 標(biāo)準(zhǔn) 。 處理廠將 含水 95%的原始污泥通過