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1、我国城市生活垃圾处理技术我国城市生活垃圾处理技术1 1. .目 录一、我国城市生活垃圾处理简介一、我国城市生活垃圾处理简介二、我国垃圾处理政策二、我国垃圾处理政策三、垃圾焚烧产生的二次污染的处理三、垃圾焚烧产生的二次污染的处理四、垃圾焚烧发电厂实例四、垃圾焚烧发电厂实例2 2一、我国城市生活垃圾处理简介一、我国城市生活垃圾处理简介 从20世纪60年代开始,世界上大体形成了卫生填埋、堆肥、焚烧、分类回收及综合处理等一系列垃圾处理方法。 “十二五”期间我国城市生活垃圾处理问题将得到空前重视,“无害化处理率”作为重要衡量指标有望纳入政绩考核体系,城市垃圾处理将逐渐成为地方政府城市管理的重要内容,生活
2、垃圾处理已引起社会公众越来越多的关注。1.11.1卫生填埋卫生填埋 卫生填埋是从传统简易填埋发展起来的一种最终圾处置技术,是根据生活垃圾自然降解机理和对生态环境影响特性,采取有效的工程措施和严格的管理手段,控制垃圾不对周围环境造成污染的综合性科学工程技术方法。3 3首先需要科学的选址和合理的规划设计,其次是要按严格的作业规范运作管理,最后封场后仍要维护和监测,直至填埋场所释放出来的气体和渗滤液达到排放标准,不对周围环境造成污染为止。 垃圾卫生填埋场根据所在的地形不同,可分为四种类型:平平地型填埋场、山谷型填埋场、坡地型填埋场和滩涂型填埋场地型填埋场、山谷型填埋场、坡地型填埋场和滩涂型填埋场。这
3、四种填埋场各具特点,选择时主要根据当地的实际情况确定。 卫生填埋处置垃圾的优点是:建设投资较省,运营成本较低,技术成熟,作业简单;对处理对象的要求较低。 卫生填埋处置垃圾的主要缺点是:占用大量土地,远离城市市区,垃圾运距较远,导致相应的运输费用较高。 在我国,许多城市近郊区越来越难找到合适的大面积土地用于填埋处置垃圾,因而填埋场距离城市中心越来越远,从而也造成了垃圾运费的增加。4 4 对垃圾进行全量填埋时,由于垃圾中有机物较多,垃圾降解过程中散发大量的恶臭,且产生的垃圾渗滤液成分复杂,给填埋场的运营和管理带来诸多麻烦,二次污染比较难以控制。垃圾全量填埋也使部分可回收物直接埋于地下,造成了资源的
4、浪费。基于这些原因,国外许多国家颁布了填埋禁令,禁止将原生垃圾直接填埋,必须进行适当的处理和利用后,到垃圾中有机成分不超过5时才能进行填埋处置。我国由于历史的、社会的、经济的、技术的诸多方面的原因,目前垃圾卫生填埋还是处理垃圾的主要方式,许多城市也是对垃圾进行全量填埋处置,但是国家的政策积极鼓励对垃圾进行资源化处理。5 5倾倒垃圾倾倒垃圾推平垃圾推平垃圾压实垃圾压实垃圾蚊蝇灭杀蚊蝇灭杀覆土后填埋区覆土后填埋区覆土后植被覆土后植被城市垃圾填埋作业城市垃圾填埋作业6 61.2 1.2 堆肥堆肥 堆肥技术是在有控制条件下,利用微生物对垃圾中的有机物进行生物化学分解,使其变成一种具有良好稳定性的腐殖土
5、状物质的全部过程。现代堆肥基本都采用好氧工艺,它具有分解物质彻底、堆置周期短、臭味小、宜于进行机械化作业等优点。好氧堆肥过程放热而使堆体达到高温,高温阶段持续时间长,利于垃圾无害化处理。 堆肥作为城市生活垃圾处理手段之一,就是把生活垃圾中可生物降解的有机物部分进行生物降解,并使之稳定化、无害化和安全使用于土地。城市生活垃圾中可堆肥物主要是厨余垃圾以及落叶等植物类有机物垃圾,国外用于堆肥的垃圾主要是分类后的有机垃圾、庭院园林垃圾等可易腐物质,只有很少数国家用混合垃圾进行堆肥。堆肥是实现垃圾处置资源化的途径之一。现代堆肥技术是从上20世纪30年代开始发展的,已经形成了各种的工艺系统和成套设备。7
6、7 堆肥处理的优点是:能有效的实现垃圾的资源化、减量化和无害化;能有效的使垃圾中的有机物稳定下来,得到堆肥产品(一种土壤改良剂,而非肥料);建设投资较省,运营成本较高,设施占地相对不是很大,可选址在城市近郊区。堆肥处理的缺点是:垃圾堆肥产品很多时候销路较少;处理过程中的恶臭难以控制;我国垃圾大多是混合收集,没有分类,前处理过程复杂,分类不彻底,堆肥产品的质量不过关。 由于成本、质量、周围农业情况等条件限制,市场还是较难打开。虽然已开发了一些高效垃圾肥料制造的新工艺,但要商品化、大型化仍需要一段时间的探索。同时,垃圾中除能发酵的有机成分外,还有约30%左右的筛上物(不能进行发酵的成分)仍需做填埋
7、或焚烧处理。 正是有机堆肥处理的致命缺点,垃圾堆肥处理在我国发展空间较小。8 8堆肥及垃圾综合处理技术堆肥及垃圾综合处理技术分检回收(塑料、纸张等)分检回收(塑料、纸张等) 筛分筛分 一次发酵(降解)一次发酵(降解) 二次发酵(熟化)二次发酵(熟化) 堆肥产品堆肥产品 生物过滤系统生物过滤系统 l通过加压曝气向堆体供氧,使其通过加压曝气向堆体供氧,使其在最优条件下迅速降解;在最优条件下迅速降解;l有机碳生物降解释放出的热使堆有机碳生物降解释放出的热使堆体温度上升至摄氏体温度上升至摄氏60-8060-80度度。9 91.31.31.31.3焚烧焚烧焚烧焚烧 垃圾焚烧处理已有一百多年历史,但出现有
8、控制的焚烧(烟气处理,余热利用等)只是近几十年的事。它与填埋处理相比,具有占地小、场地选择容易,处理时间短、减量化显著(减重一般达80%,减容一般达90%),无害化较彻底以及可回收垃圾焚烧余热等优点,在发达国家得到越来越广泛应用。 1876年,世界上第一个城市垃圾焚烧炉建于英国的曼彻斯特市,德国第一个城市垃圾焚烧炉建于1892年的汉堡市。在十九世纪末所用的垃圾焚烧炉多为固定床式,机械化水平比较低,进出料还依靠人工。 本世纪初,欧洲、美国许多城市都相继兴建城市垃圾焚烧厂,到二次大战前,美国焚烧炉已发展到约700座。这时期的焚烧炉已具备现代垃圾焚烧炉的主要特征和功能,并实现机械化操作。二次大战后,
9、随着经济的复兴,城市垃圾产量迅速增加,垃圾成分也发生了显著变化,垃圾中废纸和塑料等可燃物含量大幅度提高,垃圾焚烧处理又得到进一步发展。 1010 在60年代和70年代,发达国家又兴建了许多新的城市垃圾焚烧厂,随着工业技术的进步,许多新技术、新工艺和新材料应用于垃圾焚烧炉的制造,垃圾焚烧厂的控制水平也有所提高。 在70年代后期和80年代早期,由于公众对垃圾焚烧烟气污染特别是二恶英的关注,新建垃圾焚烧厂出现下降趋势。近十年来,由于垃圾焚烧烟气处理逐步受到重视,特别是烟气处理技术不断进步,余热利用系统和尾气处理系统得到进一步完善,垃圾焚烧炉又取得新发展。 垃圾焚烧方式因其显著优点而在欧洲及日本、韩国
10、、台湾、新加坡等经济较发达国家和地区得到广泛的应用。日本目前已有90%以上的垃圾采用焚烧法处理,垃圾焚烧厂达1000多座,瑞士垃圾焚烧的比例高达80%,新加坡甚至达到100%。台湾大部分垃圾采用焚烧处理,垃圾焚烧厂超过20座。 1111 根据全国“十一五”期间已建及在建生活垃圾焚烧厂统计,建成和在建的垃圾焚烧发电厂已有近百座。其中,深圳、广州、中山、上海、宁波、天津、成都、北京等大城市已建成千吨级生活垃圾焚烧发电厂,各项环保指标均能够达到国家排放标准,产生了可观的环境效益、社会效益和经济效益。 焚烧处理的优点是:设施占地较小,可选址在城市近郊区;垃圾减量化效果明显;焚烧余热可以发电,获得一定的
11、收益。 焚烧处理的缺点是:建设投资较高,运营成本较高,技术含量较高,对运营操作者要求较高。 此外,焚烧处理技术的应用受垃圾热值的影响较大,低热值的垃圾难以采用该种技术。通常对垃圾进行适当预处理或从原生垃圾中分选出部分高热值的垃圾进行处理效果比较好。 1212我国垃圾焚烧技术发展历史我国垃圾焚烧技术发展历史初创期初创期初创期初创期发展期发展期发展期发展期争论期争论期争论期争论期完善期完善期完善期完善期 1990 1990s s21th21th初期初期2007-20102007-20102010 -2010 - 引进国外技术和引进国外技术和设备建厂:日本设备建厂:日本三菱、美国底特三菱、美国底特律
12、和百色克技术,律和百色克技术,建设深圳、珠海、建设深圳、珠海、南海南海顺德焚烧顺德焚烧电厂;电厂; 无无/简单烟期处简单烟期处理理 引进欧洲、引进欧洲、日本等国外日本等国外机械炉排焚机械炉排焚烧炉排技术,烧炉排技术,国内消化吸国内消化吸收、创新收、创新 国内开发循国内开发循环流化床焚环流化床焚烧炉烧炉 垃圾焚烧垃圾焚烧是落后技是落后技术还是先术还是先进技术?进技术?二恶英能二恶英能否控制?否控制? 大部分在大部分在建、计划建、计划建设被迫建设被迫停止停止 大型焚烧大型焚烧炉国产化炉国产化 更先进的更先进的烟气处理烟气处理系统系统 完善渗滤完善渗滤液和飞灰液和飞灰处理处理我国垃圾焚烧技术特点我国
13、垃圾焚烧技术特点起步晚、发展迅猛、实现了跳跃式发展、基本达到国际先起步晚、发展迅猛、实现了跳跃式发展、基本达到国际先进水平进水平。13131.4 综合处理 综合处理即采用二种或二种以上的方式对垃圾进行处理和处置,如采用“堆肥填埋”,或“焚烧填埋”,或“焚烧堆肥填埋”的处理路线。 随着经济的高速发展,人民的生活水平迅速提高,城市化进程不断加快,城市垃圾产生量急剧增加。据调查,目前我国城市垃圾年产生量约1.5亿吨,而且还在以每年8%-10%的增长率不断增加,全国累计垃圾堆存量已达到60多亿吨,侵占土地面积超过5万公顷,已有200多个城市陷入垃圾包围之中。 城市生活垃圾的大量产生需要规模化的无害化处
14、理。采用何种方式妥善处理垃圾,控制污染,是各座城市面临的一个重大课题。鉴于我国城市的生活垃圾量大而且组成复杂,不同生活条件的居民区、公共场所所产生的垃圾组成有很大差别,因此不可能采用单一的处理方法来解决一个城市的全部垃圾问题,而必须根据各地垃圾组成、地理条件、市政建设规划、经济条件及市场需求进行分析,结合城市建设的整体规划,建立一个综合性的城市垃圾处理系统。 14141.5 1.5 1.5 1.5 垃圾处理方式比较垃圾处理方式比较垃圾处理方式比较垃圾处理方式比较 随着社会环保意识和人民生活水平的提高,为探索适合于我国国情的垃圾处理工艺,已成为科技工作者当务之急的课题。经过多年实践,证实了以下结
15、论: 1)卫生填埋:占地面积大,选址比较困难,无害化、减容化的程度较低,存在着二次污染的潜在威胁。加之,垃圾中所含的能源(如沼气等)暂时还没有比较成熟的应用技术。由于大部分填埋场远离市区管网附设成本高,热值不高,产量少,多数没有回收利用,采取对空燃放。少数大型填埋场采用燃气轮机发电技术回收能源,如杭州天子岭、深圳下坪垃圾填埋场。此外这种方法的沼气排放不易处理,垃圾填埋场沼气爆炸事件时有发生,成为填埋场的一大隐患。 2)堆肥:由于成本、质量、周围农业情况等条件限制,市场还是较难打开。虽然已开发了一些高效垃圾肥料制造的新工艺,但要商品化、大型化仍需要一段时间的探索。同时,垃圾中除能发酵的有机成分外
16、,还有约30%左右的筛上物(不能进行发酵的成分)仍需做填埋或焚烧处理。1515 3)大型机械化焚烧炉:城市生活垃圾采用焚烧的处理方法已有多年的历史,随着城市的发展和对废物管理的日益加强,焚烧工艺及设备逐步发展,焚烧已成为城市垃圾处理的主要方法之一 采用焚烧工艺,初期投资较高,但减容化、无害化比较彻底,除了社会效益外,还可以从回收热量发电中取得可观的经济收益。近些年来,焚烧设备实现国产化方面作了大量工作,这对于降低初次投资、推广焚烧技术,具有重要的现实意义。 由于堆肥受到堆肥利用的限制,因此,目前较好的方法是用焚烧法来处理垃圾。1616 三种垃圾三种垃圾处理方法的技理方法的技术经济特性比特性比较
17、名称卫生填埋焚烧堆肥技术要求低高较低占地面积很大很小中等投 资 额中等较高较低运行费用中等稍高较低资源化、减量化效果可开发填埋气发电;基本无减量效果可进行余热利用或发电;减量化果最佳产品受垃圾成分与市场影响大,减量化一般 经济、环境 效益费用一般,若管理不善,易造成二次污染费用略高,但节省地,无害化效好,烟气须严格处理排放费用较低,但易造成污染扩散对食物链构成威胁1717二、我国垃圾处理技术政策二、我国垃圾处理技术政策2.1 垃圾处理技术政策垃圾处理技术政策 2000年,国家建设部、国家环保总局、科技部发布城市生活垃圾处理及污染防治技术政策,提出了选择垃圾处理技术的基本原则和指导性意见: 一是
18、要选择成熟、可靠的垃圾处理技术;特别是焚烧处理技术,应选择成熟的机械式炉排炉焚烧技术。 二是要因地制宜。在具备卫生填埋场地资源和自然条件适宜的城市,应以卫生填埋技术作为垃圾处理的基本方案;在具备经济、条件、垃圾热值条件和缺乏卫生填埋场地资源的城市,应大力发展焚烧处理技术。 我国沿海经济发达地区,经过十几年的改革开放,经济与城市建设高速发展,社会经济结构人民生活水平发生了极大变化,尤其随着城市煤气化的普及,城市生活垃圾发生了质的变化。1818 根据中国城市垃圾的特点和具体国情,中国国家有关部门制定的中国城市垃圾处理的技术政策为:以卫生填埋和高温堆肥处理技术为主,提倡有条件的城市发展焚烧与综合利用
19、技术。逐步实现垃圾处理无害化减量化资源化的总目标。目前,我国南方及沿海经济发达地区的大中型城市,生活垃圾处理方向已由以填埋为主向焚烧填埋并举的方向过渡。2.2 2.2 2.2 2.2 垃圾焚烧技术政策垃圾焚烧技术政策垃圾焚烧技术政策垃圾焚烧技术政策 城市生活垃圾处理及污染防治技术政策中有关焚烧的主要内容为: 垃圾焚烧适用于进炉垃圾平均低位热值高于5000 kJ/kg、卫生填埋场地缺乏和经济发达地区。 垃圾焚烧目前宜采用以炉排炉为基础的成熟技术,审慎采用其他炉型的焚烧炉。禁止使用不能达到控制标准的焚烧炉。1919 事实上,考虑到垃圾填埋的渗滤液污染,以及土地资源不可再生等问题,国内土地匮乏的经济
20、发达地区(国内如长三角、珠三角),正在不断限制和降低原生垃圾直接填埋的数量与比例,甚至规定有机物含量大于5%的垃圾不能进入填埋场。 除了上述垃圾处理的基本技术政策外,国家还陆续颁布了一系列技术政策和产业政策,旨在鼓励有实力、有经验、有远见的国内民营企业投身到垃圾焚烧处理这一有意义的环保产业中来,这些政策主要如下:除了上述垃圾处理的基本技术政策外,国家还陆续颁布了一系列技术政策和产业政策,旨在鼓励有实力、有经验、有远见的国内民营企业投身到垃圾焚烧处理这一有意义的环保产业中来,这些政策主要如下: a)2002年,国家经贸委会同国务院有关部门共同研究制定了国家产业技术政策,并于2002年6月21日发
21、出关于印发国家产业技术政策的通知(国经贸技术2002444号文件)。在国家产业技术政策中,将生物质能发电技术列为“十一五”时期国家重点发展的产业技术。 2020 b)2002年9月,国家计委、建设部、国家环保总局颁发关于推进城市污水、垃圾处理产业化发展的意见,不仅明确了垃圾处理产业化发展的指导思想和基本目标,而且还制定了一系列的优惠政策和具体措施。旨在鼓励各类所有制经济积极参与垃圾处理设施的投资和经营。经过3年多的发展,已初步形成了“投资主体多元化、运营主体企业化、运行管理市场化”的开放式、竞争式的建设与运营格局。 C)国家环境保护总局、国家发展和改革委员会文件,关于进一步加强生物质发电项目环
22、境评价管理工作的通知环境保护部国家发展和改革委员会国家能源局环发200882号; c)2011年04月26日, 国务院批转住房城乡建设部等部门 关于进一步加强城市生活垃圾处理工作意见的通知国发20119号 ,提出城市生活垃圾处理是城市管理和环境保护的重要内容,是社会文明程度的重要标志,关系人民群众的切身利益。充分认识加强城市生活垃圾处理的重要性和紧迫性,进一步统一思2121想,提高认识,全面落实各项政策措施,推进城市生活垃圾处理工作,创造良好的人居环境,促进城市可持续发展。要以科学发展观为指导思想,以全民动员,科学引导为基本原则。到2015年,力争全国城市生活垃圾无害化处理率达到80%以上目标
23、。 d)2011年12月15日, 国务院关于印发国家环境保护“十二五”规划的通知国发201142号,提出“十二五”期间环境保护事业的科学发展,加快资源节约型、环境友好型社会建设。围绕重点工程需求,强化政策驱动,大力推动以污水处理、垃圾处理、脱硫脱硝、土壤修复和环境监测为重点的装备制造业发展,把环境保护列入各级财政年度预算并逐步增加投入。适时增加同级环境保护能力建设经费安排。加大对中西部地区环境保护的支持力度。严格执法监管完善环境监察体制机制,明确执法责任和程序,提高执法效率。 2222e)2012年3月28日,国家发展改革委关于完善垃圾焚烧发电价格政策的通知发改价格2012801号,通知进一步
24、规范垃圾焚烧发电价格政策以生活垃圾为原料的垃圾焚烧发电项目,均先按其入厂垃圾处理量折算成上网电量进行结算,每吨生活垃圾折算上网电量暂定为280千瓦时,并执行全国统一垃圾发电标杆电价每千瓦0.65元(含税,下同);其余上网电量执行当地同类燃煤发电机组上网电价。旨在促进可再生能源发电产业的发展。 2323三、三、垃圾焚烧产生的二次污染的处理垃圾焚烧产生的二次污染的处理垃圾焚烧产生的二次污染的处理垃圾焚烧产生的二次污染的处理 垃圾焚烧发电厂是市政基础设施项目,也是环保项目,既属于社会公用服务事业,又属于新能源电力项目。所以符合所在城市总体规划、环境卫生专业规划要求。项目建成对全市生活垃圾的“无害化,
25、减量化、资源化”处理目标,提升市民生活品质,改善城市投资环境,优化能源结构,实现各方面协调可持续发展具有重要意义。 2009年,北京六里屯、上海江桥、南京天井洼、江苏吴江,发生了一连串地名维系的垃圾焚烧厂争议,垃圾焚烧正从单纯的环境问题转向城市治理的新公共危机。如何正确引导社会公众对垃圾焚烧产生二次污染理解,是当务之急。2424 垃圾焚烧过程产生废气、废水、固体废物、恶臭、噪声必须严格治理;政府出台更为严格的排放标准,加强执法力度;群众参与监督。使垃圾焚烧对生态环境影响降到最低,保证周边居民身体健康。3.1烟气净化 垃圾焚烧过程产生的烟气中,含有大量的污染物(如颗粒物、酸性气体、重金属等),这
26、些物质视其数量和性质对环境都有不同程度的危害。因此,焚烧烟气排入大气之前,必须进行净化处理,使之达到排放标准和要求。高效的焚烧烟气净化系统的设计和运行管理是防止垃圾焚烧发电厂二次污染的关键。3.1.1我国烟气净化技术的主要特点(1)目前国内烟气处理工艺仍以半干法(改进型半干法)为主,少数焚烧厂采用干法处理工艺,湿法净化工艺因其对污染物的高效去除而在发达国家广泛应用,但工程投资和运行费用很高,国内大部分地区难以承受。因此国内已有部分在建大型焚烧厂拟采用湿法脱酸工艺的。2525 (2)国内普遍采用喷射活性炭的形式来吸收二恶英和重金属,并取得了较好的效果,实践证明,运行良好的焚烧炉在辅以活性炭喷射的
27、方式,可以将二恶英的排放浓度降低到0.1ng/Nm以内。 (3)国内大型垃圾焚烧厂均采用袋式除尘器作为烟气净化末端设备,并取得了较好的效果。 (4)2008年前投运的垃圾焚烧厂,大部分未设置专门的氮氧化物去除装置。随着烟气排放指标严格,2010年后设计的焚烧厂采用SNCR净化工艺分解氮氧化物。 (5)国内大多数焚烧厂均设置烟气在线监测系统,该系统的设置对确保污染物达标排放具有积极的作用。3.1.23.1.2烟气排放标准烟气排放标准 我国焚烧炉大气污染物排放限值执行生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2001)标准,部分排放指标执行了更为严格的现行欧盟标准。2626各国大气污染物排放限值)
28、序号国别烟尘烟气黑度一氧化碳氮氧化物二氧化硫氯化氢汞镉铅氟化氢二恶英类备注mg/m3ng TEQ/m3测定均值测定值2)小时均值小时均值小时均值小时均值测定均值测定均值测定均值小时均值测定均值1中国GB18485-2001801150400260750.20.11.6/1.0垃圾电厂2欧盟1992限值 30/100/300500.10.1/20.13欧盟1996限值5/508050100.050.05/10.14欧盟2000限值10/5020050100.050.05/10.15德国199010/5020050100.050.05/10.16英国200020/8035080300.10.1/2
29、0.17法国199710/50/50100.050.05/10.1注 : )本表规定的各项标准限值,均以标准状态下含的干烟气为参考值换算。)烟气最高黑度时间,在任何内累计不得超过。2727焚烧炉大气污染物排放限值比较序号污染物名称单 位GB18485-2001老国标(日均值)GB18485-2010(征求意见稿)新国标(日均值)欧盟92(日均值)AA级标准1烟尘mg/Nm3802030202HClmg/Nm3755050503HFmg/Nm3224SOXmg/Nm326080300805NOXmg/Nm34002002006TOCmg/Nm320207COmg/Nm315060100608烟气
30、黑度林格曼级11119Hgmg/Nm30.20.050.10.0510Cdmg/Nm30.10.1Cd+Tl0.050.0511Pbmg/Nm31.6Pb+Cr等其他重金属1.061.012二噁英类ngTEQ/Nm31.00.10.50.10.1备注:表中各污染物浓度的小时均值也须参照新国标和欧盟92标准中严格的执行。2828焚烧炉大气污染物排放限值比较2929 注: 1)本表规定的各项标准限值,均以标准状态下含11%O2的干烟气为参考值换算。 2)烟气最高黑度时间,在任何1h内累计不得超过5min。 3)GB18485-2001中HCl、SOX、NOX、CO为小时均值,其余污染物均为测定均值
31、。 4)欧盟1992标准和EU2000/76/EEC中重金属、二恶英类为测定均值。 3.1.2国内部分垃圾焚烧厂烟气运行实测值指标指标单位单位烟气烟气排放标准范围排放标准范围运行运行实测值实测值烟尘mg/Nm33080557HClmg/Nm33075438SO2mg/Nm3100260367NO2mg/Nm320040055388COmg/Nm3501504264Hgmg/Nm30.050.20.05Cdmg/Nm30.050.10.05Pbmg/Nm30.81.60.5二恶英ng/Nm30.1或1.00.0120.16830303.1.3 3.1.3 3.1.3 3.1.3 我国烟气净化技术
32、的发展预测我国烟气净化技术的发展预测我国烟气净化技术的发展预测我国烟气净化技术的发展预测 社会公众对环保意识的加强,将直接推动烟气排放标准的日趋严格,也直接推动了烟气处理技术的发展,尤其是二恶英问题,将直接导致今后垃圾焚烧厂二恶英排放浓度普遍要求达到0.1ng/Nm,通过合理的工程技术手段能够显著控制垃圾焚烧炉的二恶英排放量。 欧洲和日本垃圾焚烧厂烟气处理工艺的发展对我国具有重要的借鉴意义。 但是,垃圾焚烧厂烟气处理工艺的选择,要把排放指标和当地的经济水平结合起来考虑。 31313.2 废水 垃圾焚烧厂所产生的污水主要包括生活污水、垃圾池渗沥液、冲洗污水(含车辆冲洗、车间冲洗等污水)、锅炉排污
33、水及除盐水制备产生的酸碱污水等。垃圾渗滤液是一种高浓度的有机污水,氨氮含量也高,主要污染物为BOD5、CODcr、NH3-N、SS及重金属等。 污水处理采用“UASBMBRNF”的组合工艺,可以达到污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准。3.3固体废物 固体废物主要包括从垃圾焚烧炉排出的炉渣、飞灰,和袋式除尘器等烟气净化设备捕集到的飞灰。固体废物来源于生活垃圾中不可燃的无机物以及部分未燃尽的可燃有机物。按GB18485-2001生活垃圾焚烧污染控制标准规定,焚烧炉渣可按一般固体废物处理3232焚烧飞灰则应按危险废物处理。其他烟气净化装置排放的固体废物按GB5085.3危险废物鉴别标
34、准判断是否属于危险废物,如属危险废物,则按危险废物处理。 为避免飞灰和炉渣随意倾倒对环境造成危害,焚烧炉排出的炉渣,运至附近配套建设的炉渣综合处置厂处置或填埋。 从烟气处理系统和袋式除尘器收集的飞灰,集中到灰库。再用密闭车送固化车间,进行固化处理成稳定固化块,再运到政府指定的垃圾填埋场进行最终填埋处置。3.4恶臭 垃圾在堆放和焚烧过程中,会产生恶臭等有毒物质。恶臭物质多为有机硫化物或氮化物,它们刺激人的嗅觉器官,引起人们厌恶或不愉快,有些物质还会损害人体健康。垃圾焚烧厂的恶臭对厂区周围的影响较大,所以必须加以有效处理。3333a)为了防止垃圾运输车辆中的臭气外逸和渗滤液流失,必须采用全封闭、具
35、有自动装卸结构车型。b)垃圾储运车进入卸料大厅,通过自动门将垃圾倾倒进垃圾池中。在垃圾卸料大厅总入口大门处设空气幕防臭气外逸。垃圾运输、装卸工作区域、卸料大厅及前厅设置除臭喷淋系统。垃圾池为密闭式,鼓风机的吸风口设置在垃圾池上方,使垃圾池和卸料大厅处于负压状态,不但能有效地控制了臭气外逸,又同时将恶臭气体作为燃烧空气引至焚烧炉,恶臭气体在焚烧炉内高温分解,恶臭气味得以清除。停炉检修时,垃圾池内臭气通过除臭装置吸附后外排。c)为避免臭气外逸,主厂房为封闭厂房。在建筑设计上尽量减少气流死角,防止气味聚积。d)在厂区总平面布置时,根据当地的主导风向,把生产区和生活区分开合理布置,将恶臭的影响降低到最
36、低程度。在厂区四周种植一定数量的高大乔木,减少影响。e)本工程还设有喷药系统,定期向垃圾池内喷洒化学药剂,既可减轻异味,又可防止微生物滋生。 根据工程实践,采取上述措施可使厂界恶臭浓度控制在要求的恶臭污染物排放标准(GB14554-93)厂界标准值中的二级标准以下。34343.5噪声 噪声是由不同频率和振幅组成的无调杂音,它让人烦躁、厌恶,对人体危害极大。按照产生机理可分为空气动力性噪声、机械振动噪声和电磁性噪声。本工程的噪声源主要来自设备,如汽轮发电机、锅炉排汽系统、风机、水泵等;另外,车辆也会产生一定的噪声。设备噪声源强见表3-3。表3-3 设备噪声源强序号设备名称声级范围dB(A) 1锅
37、炉对空排汽130140 2汽轮机、发电机、风机9095 3各类水泵8085 a)采用工艺先进、噪声小的机械设备,设备采购合同中提出设备噪声的限制要求,从噪声源头控制。3535 b)对高噪音设备采取降噪措施,如在高压蒸汽紧急排放口、风机进出口、余热锅炉安全阀排气和点火排汽口、主蒸汽母管排汽口都装有小孔消声器;发电机和水泵等设备外加噪音隔离罩;风机进出口、水泵进出口加装橡胶接头等振动阻尼器;水泵等基础设减振垫,从传播途径控制噪声的传播。 c) 提高自动控制水平,风机、水泵等高噪声设备的参数检测和自控运行做到无需要人员在现场工作。检修时应对有关人员的工作时间作出相应规定以减少人员受噪声危害。 d)主
38、厂房合理布置,噪声源相对集中,控制室、操作间采用隔音的建筑结构。 e)总图合理布局并加强厂区绿化,充分利用厂内建筑物的隔声作用,利用绿化带降低噪声,减少噪声对周围环境的影响。 f)车辆产生的噪声,可以通过加大车辆行驶管理力度,如限制鸣笛和车速来降低交通噪声。 以上措施可使车间噪声水平符合工业企业设计卫生标准(GBZ1-2010)所规定的限值。再经过厂房建筑的隔声、空气的吸收以及噪声传播过程中的衰减,厂界噪声水平能符合工业企业厂界环境噪声排放标准(GB12348-2008) 类区所规定的限值,对环境不会产生大的影响。3636四、四、垃圾焚烧厂实例垃圾焚烧厂实例垃圾焚烧厂实例垃圾焚烧厂实例项目名称
39、:泰州市生活垃圾焚烧发电项建设单位:泰州绿色动力再生能源有限公司项目厂址:泰州市东北方向红旗农场三工区东侧建设规模:日处理生活垃圾1000吨 (全年处理垃圾约33.3万吨)项目投资:总概算4.2亿元3737 1 1 前言前言 泰州市是长三角经济区16座中心城市之一,有凤凰城的美誉、“水陆要津,咽喉据郡”之称。随着社会经济迅速发展和人口迅速增长的同时,工业垃圾、商业垃圾、生活垃圾等固体废物也急剧增加。解决城市垃圾的无害化、减量化、资源化处理迫在眉睫。 根据泰州市垃圾处理设施建设规划,按照“区域统筹、资源共享”的布局原则,泰州市生活垃圾处理系统将由现有的全量填埋,向焚烧和二次填埋处理等多种处理设施
40、相结合的生活垃圾综合处理系统方向发展。据此规划,政府决定在泰州市建设一座生活垃圾焚烧发电厂,这是实现城市生活垃圾产出量和处理量平衡的唯一可行途径。 本项目是由泰州绿色动力再生能源有限公司,通过BOT(即建设运营转让)操作模式投资建设的一项环保工程。3838 从2008年开始,进行了泰州市生活垃圾焚烧发电项目可行性研究、环境评价等前期工作,经过政府各部门大力支持,已于2011年通过泰州市生活垃圾焚烧发电工程项目环境影响报告书。本项目是由泰州绿色动力再生能源有限公司,通过BOT(即建设运营转让)操作模式投资建设的一项环保工程。2009年11月,泰州绿色动力再生能源有限公司与中国核电工程有限公司深圳
41、设计院签署了泰州市生活垃圾焚烧发电项目工程设计服务合同,己于2011年8月完成初步设计,工程总投资约人民币4.2亿元。2012年11月完成施工图设计, 2013年8月试运行。39392 2 项目概况项目概况2.12.1设计规模设计规模 垃圾日处理量:1000吨(采用2台500吨/日台垃圾焚烧炉) 汽轮发电机组装机容量:118MW2.2 2.2 项目地点项目地点 本项目厂址位于泰州市东北方向红旗农场三工区东侧,地处泰州市东北、姜堰市西北的城乡结合部,新通扬运河与兴泰公路的交汇处东侧。距离市中心区约5km,距与全国联网的宁靖盐高速公路入口7km,距与国内外口岸相通的泰州港25km,距扬州市50km
42、,距南通市150km,距南京市150km,距上海市247km。宁启铁路穿区而过,并在区内设有客运站,交通便捷。 本项目拟选址处,无文物保护区、自然保护区、军用设施、通讯设施及地下矿藏等影响建厂的条件,不位于生态敏感脆弱区;不在自然疫源地、地方病区。4040 项目区域位置图41412.3主要工艺方案 本设计是在借鉴、吸收国内外先进焚烧工艺和设备,结合我国城市生活垃圾低热值、高水分特点,并充分应用国内垃圾焚烧发电厂成功运行经验的基础上,来确定焚烧工艺和选用日本进口焚烧设备;采用先进、成熟的烟气、污水净化技术,严格控制二次污染;采用先进的自控技术,对工艺过程和运行管理实施计算机集中控制,从而确保了垃
43、圾电厂安全、稳定、经济的运行。除垃圾焚烧炉及烟气净化装置关键部件进口外,主要工艺设备采用国产化设备。2.4工作制度 垃圾焚烧处理生产线每年开工333天;三班制,每班8小时;设备每年有效工作8000小时。 42422.5 进口设备和技术 1)焚烧炉(含辅助设备及控制软件)机械炉排炉技术 日本 2)液压站(驱动、润滑两项)德国 3)旋转喷雾器(属焚烧炉烟气净化装置关键部件) 丹麦 4)锅炉安全阀,锅炉安全技术 日本2.6工程设计项目内容4343 工程设计项目内容表子项号子 项 名 称建筑面积(m2)占地面积(m2)建筑高度(m)01主厂房150651072543.602烟囱205.68003办公楼
44、1712504.715.6504宿舍楼2290685.215.4505食堂1049860.68.8506宣教中心659659.34.9507门卫房32646.908循环水泵房及冷却塔2899956.309清水泵房及清水池165837.43.910升压站40411取水泵房44109.74.312小油库85913.2513固化车间1882378.34444 工程设计项目内容表子项号子 项 名 称建筑面积(m2)占地面积(m2)建筑高度(m)14污水处理站 481.68 1608.849.715垃圾运输栈桥 10868016地磅房及地磅 20151.83.9517自动洗车站 36405.018雨水提
45、升泵房 87135.15.3合 计 22202.6819393.6445452.7 2.7 厂址概况厂址概况1)1) 厂址的地理位置厂址的地理位置 本项目位于江苏省泰州市红旗良种场,项目周边主要为农田、水系及河沟。距离市中心区约5km,距与全国联网的宁靖盐高速公路入口7km,距与国内外口岸相通的泰州港25km,距扬州市50km,距南通市150km,距南京150km,距上海市247km。宁启铁路穿区而过,并在区内设有客运站,交通便捷。2 )2 )厂区地形地貌厂区地形地貌红旗良种场为新生界第四系所覆盖的平原地区,没有岩石露头,系江淮平原的一部分,由长江、淮河泥沙长期沉积而成。地势南高北低,在1.2
46、米-3.0 米之间,厂区地面标高1.5m 2.2m 。4646 3 )自然气候条件 泰州市地处北亚热带湿润气候区,日照充足,雨量丰沛,气候宜人 。常年主导风向为东风。 4) 地震 本场地地震基本烈度7度,设计基本地震加速度值0.10g,设计地震分组为第一组,拟建物按7度抗震设防。 5)风压、压雪 基本风压:50年一遇风压为0.40kN/m2。 基本雪压:50年一遇雪压为0.35kN/m2。2.8 社会环境条件 本项目厂区西侧及北侧有规划道路与市政道路相连,距离市中心区约5km,距与全国联网的宁靖盐高速公路入口7km,距与国内外口岸相通的泰州港25km,距扬州市50km,距南通150km,距南京
47、市150km,距上海市247km,厂外水、路交通便利,社会依托条件较好。 4747 本项目于2011年9月16日,取得了江苏省环境保护局下发的“关于泰州市生活垃圾发电工程项目环境影响报告书的批复”(苏环评 2011177号),其卫生防护距离为300m,在此范围内居民等敏感目标,须在本项目试生产前搬迁完毕。当地政府应做好场界外1000m范围内规划控制工作,该范围内不得新建学校、医院、居民住宅涉等环境敏感目标。2.9 总平面布置 本项目征地红线内面积为:75150m2,厂区占地面积为:68011m2见总平面布置图 根据生产工艺流程和功能的要求,本工程分为主厂房区、辅助子项区、运输设施区、厂前生活区
48、和灰渣处理填埋区等五个功能区。 根据厂址周围情况、充分考虑职业病防护要求,根据自然条件厂址当地主导风向及生产工艺流程等因素,主厂房定位采取垃圾卸料大厅在北端,烟囱在南端的方位,其它子项按生产流程要求、生活需要及管理方便定位。其它子项按生产流程要求、生活需要及管理方便定位。 4848 1)主厂房区 本区由垃圾卸料大厅(它的下层为压空间、机修间、备用间、化验室、水处理间等)、垃圾池、焚烧锅炉间、渣池、烟气净化间、汽机间、中央控制室(下层高低压配电室)、办公大厅及烟囱等组成一个联合厂房,布置在厂区中部,以达到减少土石方开挖、缩短工程管线、提高环境质量和生态平衡的目的。 2)辅助子项区 本区由循环水泵
49、房及冷却塔、清水泵房及清水池、取水泵房、污水处理站、小油库、升压站等组成,布置在主厂房的西南面。其中循环水泵房及冷却塔、清水泵房及清水池、取水泵房布置在主厂房南面,污水处理站、固化车间及养护车间、小油库布置在主厂房西面靠锅炉房一侧,升压站布置在主厂房的西南角,尽量便于管理和缩短室外管线。 3)运输设施区 本区由地磅房及地磅、垃圾运输栈桥、自动洗车站、大门等组成,地磅设二台60吨电子汽车衡,主要用于称量进厂垃圾,同时也用于称量出厂炉渣、飞灰固化块、旁通废弃物及不可处理的废弃物。4949 在地磅房前设置检视区域。地磅房及地磅、自动洗车站布置在厂区西侧的垃圾进厂道路上,距垃圾进场大门约30m。栈桥布
50、置在主厂房的西北侧,连接主厂房的卸料大厅,栈桥长120m。4)厂前生活区本区由办公楼、宿舍楼、食堂、宣教中心、大门、门卫房及停车场等组成,布置在主厂房区东南侧,主导风向的上风向,在周边做丰富的园林绿化布置,与主厂房之间有道路,广场及绿化带隔离,以减少生产区对生活区的影响。5) 竖向设计 本项目竖向布置拟结合场地平整及工艺流程的要求,采用连续式布置。垃圾卸料大厅与主厂房地坪标高拟采取错层布置,室内外高差为0.15m0.6m,以利地表排水,并将产生噪声的电机、水泵布置在主厂房0m层。主厂房的室内标高拟定为4.00m。 焚烧炉间、烟气净化间、除灰间和垃圾池拟为单层布置,局部为二层布置;卸料大厅、汽机
51、间及集中控制室拟为二层或多5050层。压空间、机修间、备用间、化验室、水处理间等布置在卸料大厅下方0m层。循环水泵房、渗滤液处理站、地磅房等辅助车间拟采取单层布置,电机、水泵等产生噪声的设备独立布置。6) 厂区道路布置 厂区道路采取环形布置形式,以满足生产、运输及消防等的要求。厂内道路路面宽度分别为10.0m、8.0m、6.0m和4.0m,厂区道路转弯内半径分别为6.0m、9.0m。7) 厂区出入口设置 厂区设两个出入口,垃圾车出入口位于西侧,人流出入口位于北侧,将物流和人流绝对分开,这样将有利于提高人流出入口的清洁度和环境质量。5151总平面布置图52522.10岗位设置及定员 本项目实施企
52、业运行管理方式,员工实行全员聘用制,竞争上岗。定员设置70人,其中生产人员48人(维修5人,值长5人,运行38人);综合管理人员22人(行政、生产、后勤管理)。该公司管理人员与维修人员作业拟采用常白班,生产运行人员拟采用四班三运转方式,年作业天数为333天。5353岗位及定员拟设置情况一览表序号序号岗位位总人数人数/ /人人主要工作内容主要工作内容班制制度班制制度备注注1管理人员20行政、生产、后勤管理常白班2职业卫生管理人员2职业卫生管理工作常白班3维修5检修、巡检常白班4值长5监盘、巡检四班三运转1人替班5运行主值5监盘、巡检四班三运转1人替班运行副值10监盘、巡检四班三运转3人替班7垃圾
53、吊值班员8操作铲车四班三运转8地磅工3操作地磅、值班常白班9运行巡检员5监盘、巡检四班三运转1人替班10化学运行值班员5监盘、巡检四班三运转1人替班11化水白班值班员2监盘、巡检、化验常白班合计7054542.11项目系统组成与主要工程内容项目系统组成与主要工程内容 本项目是一个采用先进的垃圾焚烧技术,对城市生活垃圾进行无害化、减量化和资源化处理的环保设施。本项目主要由生产及辅助工程、公用工程等内容组成,包括新建垃圾接收、贮存与输送系统、焚烧系统、烟气处理系统、垃圾热能利用系统等。1)项目组成及主要工程内容名称名称内容或内容或规模模备注注主体工程垃圾焚烧系统垃圾输送系统卸料大厅72.2m25m
54、,设8座垃圾卸料门称重、记录、传输、打印与数据处理功能。抽气、空气幕及其他密闭措施垃圾池的容积为16890m3(长58m宽22.4m平均高度13m),可储存8天垃圾量设有自动垃圾抓斗、全封闭、负压状态、防渗垃圾抓斗起重机控制室,设有密闭、安全防护的观察窗设两台半自动垃圾抓斗起重机锅炉焚烧系统2500t/d三菱-马丁焚烧炉2台炉并联布置2(39t+5t)/h余热锅炉卧式布置烟气净化系统2套“旋转喷雾脱酸+活性炭喷射+布袋除尘”装置呈并联布置除灰除渣系统炉渣采用出渣机和液压输送机处理,飞灰处理采用机械输送系统,设有一座容积为150m3的灰库,可存放2炉运行2-3天的灰量。飞灰拟采用水泥固化处理后,
55、送至政府指定的垃圾卫生填埋场最终处置,炉渣外运综合利用或填埋处理。发电热力系统18MW凝汽式汽轮发电机组年发电:1.18108kWh(含自用)。锅炉补给水处理系统拟采用“多介质过滤器+活性碳过滤器+反渗透+混床”工艺路线,处理能力为215t/h渗滤液处理系统拟采用“调节池+ UASBMBR+NF”的处理工艺,处理能力为240m3/d。出水达到GB/8978-1996污水综合排放标准三级标准达标后与厂区其他污水合并,提升后排入市政污水管网。5555名称名称内容或内容或规模模备注注辅助工程灰库一个150m3飞灰在本厂固化固化车间设置1个水泥固化车间固化块送政府指定垃圾卫生填埋场最终处置空压站设置3
56、台空压机,2用1备给排水生产、生活给水及排水、雨水排水等供配电3台2500kVA干式变压器(2用1备)厂变循环水泵房拟设置3台循环水泵2用1备油泵房1台25m3的卧式轻柴油罐0#轻柴油办公楼1712m2 3层行政办公宿舍楼2290m2 3层员工倒班生活用房食堂1049m2 2层员工就餐宣教中心659m2 1层宣教活动中心2)主要辅助设施 ( 1)供水 本项目生活用水拟采用市政自来水,用水量约22m3/d;锅炉补给水、循环水补给水、消防水拟采用河水,从厂区南侧的夏家圩南河北岸设取水口用水量约3606 m3/d。生产、消防合用一座清水池,清水池蓄水量约2300m3,其中生产水为1652m3,消防水
57、648m3。生产用水由生产水泵加压送至各生产用水点。5656 a) 生产给水系统 生产给水系统由生产水泵加压供水。 汽水取样装置、给水泵、风机、冷灰机采用循环水冷却,冷却回水进入冷却塔水池。 凝汽器、冷油器、空冷器、空压站、液压装置冷却采用循环冷却水供水其中空压站和液压装置的冷却回水直接进入冷却塔底集水池,其它冷却回水进入冷却塔。出渣机渣机用水利用部分除盐水制备的浓水,其余补水为生产水。 b) 生活、消防给水系统 本设计中生活给水由市政管网直接供给,厂区生活给水管网呈枝状布置。在入厂处设总计量水表,生活用水量为22m3/d。在主厂房汽机间内设BFGV1200-2.5型半容积式立式换热器(V=2
58、.5m3,F=4m2)1台,供浴室淋浴用水。 c) 循环水系统 空冷器、冷油器、空压站、液压装置的冷却用水采用循环水供水方式。本工程循环冷却水用水量(夏季工况)131664m3/d。57572) 排水厂区排水采用分流制排放系统,雨水排入厂外排洪渠道;低浓度生产废水、生活污水直接排入市政污水管网;渗滤液污水经过处理达到达到污水排入城镇下水道水质标准(CJ343-2010)标准后排入市政污水管网。(1)生活、生产废水排放系统低浓度废水收集排放系统:该部分主要收集生活污水、工业废水,其水质可以满足接管要求,该部分废水收集后经过化粪池处理后通过管道排至市政污水管网入污水处理厂处理;(2)高浓度废水:通
59、过本厂污水处理站设施进行处理,采用“调节池+ +UASBMBR+NF”的处理工艺,处理后出水达到污水排入城镇下水道水质标准(CJ343-2010)标准,同时达到第一污水处理厂纳管标准后排城市污水管网。5858(3)雨水排水系统厂区四周设雨水沟,全厂雨水系统汇集后从厂区西北侧设1个排放口,最大雨水量排放口干管管径DN900mm,分两路将雨水排至厂外。通常厂区雨水按重力流有组织地由地势高位流向地势低位排放口;在汛期,为了尽快将雨水排出厂区,通过雨水提升泵站将雨水排入市政雨水管网。3)供配电(1)供电电源本垃圾发电厂拟设计的规模为2台500t/d垃圾焚烧炉,配套1套18MW汽轮机组+1套20MW发电
60、机组。发电机出口电压为10.5kV。10kV母线采用单母分段方式,发电机、主变压器、1#厂用变压器、1#引风机等10kV开关均接在10kV I段母线上,2#厂用变压器、0#厂用变压器、2#引风机等10kV开关均接在10kV II段母线上。 根据本垃圾发电厂接入系统报告,上网电压采用110kV等级,将由1条110kV专线并网。在垃圾焚烧发电厂厂区内设10/110kV升压变电站,内设一台25MVA主变压器,变比为10/115kV。5959另外为了保证上网系统故障时,能够实现厂内安全停机及机组检修电源的使用、并保障全厂消防电源和办公楼、生活区电源。采用由当地电网另配一路,与110kV上网专线独立开的
61、10kV电源,作为整个电厂的保安电源,与厂内10kV II段母线联接。该保安10kV电源可由施工10kV电源转换引用,保安电源容量为2500 kVA。本电厂机组启动时,启动电源由当地电力系统经110kV上网线路返送电,10kV保安电源作为后备返送电线路。对主要控制和仪表系统所要求的交流和直流电源,拟提供两路独立的电源,当一路电源故障时,不会使电源中断。电源切换不会导致控制系统失效。 配电保护装置拟采用真空断路器。每台锅炉、汽机的热力配电箱拟设置两路380VAC电源进线,其中一路来自保安电源,另一路接自相应低压厂用电母线段。每台机组的控制用直流电源拟设两路直流电源进线,直流电压等级为220VDC
62、。各辅助车间控制盘拟设一路220VAC或380/220VAC电源,接自本车间电气配电盘。6060同时,本项目还拟设置相应的照明、防雷及接地、消防及火灾报警、通风、空调等供电系统。2)供电负荷根据厂用380/220V电负荷计算,厂用负荷约为4267 kVA,选用三台2500kVA(10/0.4kV)的厂用干式变压器,其中两台作为工作变压器,分别对应400V段、400V段,另一台作为备用变压器,对应400V 0段。根据按炉分段的原则,两台工作变压器分别给两套焚烧炉供电。每台工作变压器厂用负荷率约为85.34%。备用变压器与两台工作变压器在低压母线上分别联络,当任一台工作变压器故障或检修时由0.4k
63、V备自投装置(BZT)投入。由于本项目为市政环境保护工程,厂用负荷包括机组本体及全厂公用负荷。根据生活垃圾焚烧处理工程技术规定(CJJ90-2009),焚烧厂用电负荷按生产过程中的重要性分6161为:类、类、类、O类、O类。类负荷为给水泵、凝结水泵、送、引风机等。类负荷为垃圾输送设备、工业水泵、疏水泵等。类负荷为吹灰电动机,排油烟机,电焊机等设备。类、类设备都是两路电源供电,并设BZT装置。从设备配置上,类负荷的配置都是一用一备或两用一备,当运行设备故障跳闸,备用设备会根据工艺条件自动投入。O类和O类负荷分为由蓄电池供电的直流油泵等直流保安负荷,和交流保安负荷,如事故油泵、盘车电机等;另外还有
64、由UPS供电的DCS等不间断供电电源,总负荷约为30kVA。蓄电池拟选取新型、免维护铅酸蓄电池。全厂低压配电系统采用TN-S系统,中性点直接接地。4) 供热系统 根据气象参数,本项目所在地区不属于集中采暖区。5)主厂房空调 主厂房中高低压配电间,中央控制室,仪表柜间,吊车电气室,吊车控制室,办公室,接待室等房间设置空调系统。6262全部空调房间采用立式柜机系统,主厂房中央控制室、仪表柜间按照规范要求设置备用机组。空调机组满足舒适性空调温、湿度要求。空调系统冬、夏季采用不小于总风量的10%的新风运行,为了节约能源在过度季节可根据室外气温的变化调节新,回风量的比例(0-100%)或全新风运行。室内
65、维持50Pa的微正压运行。6)检修设施在主厂垃圾卸料大厅下设置机修间,主要负责全厂设备日常维修工作,包括设备零备件修复,一般非标准零件加工。设备大修外协解决。机修间只配备一些常用的设备,主要设备有:钻床、锯床、电焊机、砂轮机等。2.12主要技术经济指标6363主要技术经济指标表序号序号项目目单位位指指标1垃圾处理量万t/a33.32焚烧炉额定功率(单台)t/d5003余热锅炉蒸发量(单台)t/h39+54装机容量MW185年运行时间h80006总发电量kwh/a1.181087上网电量kwh/a9.441078厂用电率%209厂区占地面积公顷7.515010建筑物占地面积m219396.641
66、1总建筑面积m222202.6812绿化率%3013全厂定员人7014工程总投资亿元4.264644.14.1主要生产工艺简述主要生产工艺简述主要生产工艺简述主要生产工艺简述 本项目垃圾来源于泰州市和姜堰市各区镇的居民的生活垃圾、商业垃圾、街道园林卫生清扫垃圾,以生活垃圾为主。服务范围内的生活垃圾,由城管局用环卫密闭运输车运送进厂。进厂后,经汽车地衡检视称重,进入卸料大厅,开启垃圾卸料门,将垃圾卸入封闭式垃圾池内。垃圾池上方设电动双梁抓斗桥式起重机,对池内垃圾进行搅拌、掺混及吊运作业。垃圾经储存、堆酵、脱水后,由抓斗桥式起重机抓入焚烧炉料斗,由给料器送入锅炉焚烧炉内,依次经过干燥段、燃烧段和燃
67、烬段,实现负压下完全燃烧。 垃圾在焚烧炉燃烧产生的高温烟气通过余热锅炉的受热面与炉水(其补水为(多介质过滤器活性炭过滤器保安过滤器RO混床制备的除盐水)进行热交换,产生的过热蒸汽,驱动汽轮发电机组,将热能转换为电能。垃圾在贮存期间产生的渗滤液,通过垃圾池底侧格栅流入渗滤液收集池,再由渗滤液泵输至厂内的污水处理站进行处理。出水通过本厂污水处理站4 4 生产工艺流程和设备布局生产工艺流程和设备布局6565设施进行处理,采用“调节池+ UASBMBR+NF”的处理工艺,处理后出水达到污水排入城镇下水道水质标准(CJ343-2010)标准,同时达到第一污水处理厂纳管标准后排城市污水管网。与其他生产污水
68、、生活污水一起沿管道排至第一污水处理厂进一步处理。 为了保持垃圾池微负压,减少垃圾池臭气外逸污染环境,在垃圾池上部设抽气风道,池内臭气由一次风机抽吸、加压后送入炉内作为焚烧助燃空气。在停炉检修时,利用抽风管将垃圾池中臭气引入除臭装置,经活性碳吸附后,高空排放。 出渣机冷却后的湿炉渣,通过液压驱动送入振动输送机,直接落入渣池,通过1台灰渣吊车将渣池中灰渣,送到停泊在渣池旁的运渣通道自卸卡车中,再由卡车运到垃圾填埋场进行填埋或综合利用。 从焚烧炉水平烟道产生的炉灰,经埋刮板输送机送入收集二、三烟道炉灰的螺旋输送机,再通过焚烧炉后墙埋管进入渣通道进出渣机,与炉渣一并进渣池。此外,也留有去烟气净化系统
69、飞灰收集系统的出路。6666本项目为了使烟气中NOX含量控制在250mg/Nm3限值,所以采用了SNCR法即“选择性非催化还原脱硝” 除氮氧化物(NOX)。本项目采用氨水为还原剂,在850 1050区域,通过氨的自由基与NOx进行反应,使其还原成N、HO,达到脱除NOx目的。焚烧垃圾产生的烟气进入烟气净化系统,该系统是由无锡雪浪环境科技股份有限公司和合肥水泥研究设计院以“设备岛”概念提供设计、制造、指导安装、调试的交钥匙工程。采用半干法(旋转喷雾脱酸+活性炭喷射+布袋除尘)组合工艺。每一条焚烧线均单独配备一条烟气处理系统,单元布置,共2套,净化后达标的烟气经引风机由烟囱排入大气。 烟气净化系统
70、产生的飞灰等经灰库暂存后即在往固化车间进行固化/稳定化处理,达到生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)入场要求后,固化块送政府指定垃圾卫生填埋场最终处置。 6767主要生产工艺流程 68684.2 各生产工艺介绍 根据本项目的生产特点,本节将主要生产工艺分为垃圾焚烧系统、发电热力系统、化学水处理系统和辅助系统四个部分进行介绍。1) 垃圾焚烧系统 (1)检视 城市垃圾由专用垃圾车经货流出入口运入本厂,先进行检视,以认定是否符合接受标准(如不接收如医疗废物、建筑垃圾等)。检视平台位于地磅入口前道路旁,以方便地磅管理人员对可疑车辆所载运废弃物进行检查。符合垃圾处理服务协议的许可垃圾,
71、进行过磅作业,否则,令其返回。 (2)称重 经检视合格后,垃圾运输车经地磅房的汽车衡自动称重,通过垃圾栈桥进入主厂房卸料大厅。垃圾称量系统具有称重、记录、传输、打印与数据处理等功能。地磅所用的计算机系统采用网络彼此联结,一台地磅的计算机系统发生故障,可由另一台计算机系统进行操作。地磅称量所得到的资料,均可与厂内中控室及泰州市城管局计算机联网,所记录数据不能修改。6969(3)贮存 本工程采用二层进料,垃圾车通过栈桥行驶到主厂房二层卸料大厅进行卸料,卸料大厅全封闭,大门设空气幕,卸料大厅清洗主要采用人工清扫,只考虑少量水冲洗冲洗水流入垃圾池。 卸料大厅中设8个垃圾门,在大厅和吊车控制室均有红绿灯
72、指示门开关状态。为使垃圾车司机能准确无误地把车对准垃圾门,将垃圾卸入垃圾池内而不使车翻入垃圾池,在每个垃圾门前设有白色斑马线标志,靠门处设车挡。 垃圾池是一个密闭且有微负压的水泥大坑,垃圾池有效容积按8天以上额定垃圾焚烧量确定(垃圾堆积密度按0.45t/m3计),其容积为18360m3。可保证垃圾在池内堆放、垃圾中液体渗出,以及保证设备事故或检修时还能正常接收垃圾。垃圾池消毒除臭采用定期人工喷洒药剂。 垃圾池上方设2台垃圾吊车,吊车起重量达12.5t,液压抓斗容积为8m3,吊车架上设置一套称量装置,它具有自动去皮、计量、预报警、超载保护的功能,并能在吊车控制室显示统计记录投料的各种参数。二台吊
73、车可供二台焚烧炉加料,以及对垃7070进行搬运、搅拌和倒垛、按顺序堆放到预定区域,以确保入炉垃圾组分均匀,燃烧稳定。鉴于垃圾池内恶劣环境,吊车操作工是在位于垃圾池侧上方的吊车控制室内进行操作。吊车配备手动操作系统、半自动及自动操作系统,并随时进行快速切换。 垃圾池在沿与焚烧炉进料相反的方向上有2%坡度,垃圾池底部靠近垃圾门侧的侧壁上设8个格栅门,使垃圾滤滤液通过格栅门沿污水沟流入渗滤液池。此外,在垃圾池端头设4个格栅门,垃圾渗滤液直接流入渗滤液池。 为了减少垃圾池臭气外逸污染环境,在垃圾池上部设抽气风道,由一次风机抽取垃圾池中空气作焚烧炉一次助燃空气。在焚烧炉检修期间或事故停炉时,为防止臭气外
74、逸,设置一套除臭装置,垃圾池的臭气通过除臭引风机经风管进活性炭过滤器过滤后,达标排放。 垃圾池消防设施采用固定式消防水炮灭火系统,消防水炮能够实现自动或远距离遥控操作。 7171(4)垃圾焚烧 本工程采用日本三菱重工环境工程有限公司(MJK)提供的垃圾焚烧炉,三菱-马丁逆推式机械炉排炉在燃烧过程中能够充分的搅拌,以保证各种不同特性的城市垃圾完全燃烧,特别适合于焚烧处理我国城市的低热值、高水分生活垃圾,具有适应热值范围广、负荷调节能力大、操纵性和自动化程度高等特点,可广泛用于处理不分拣的生活垃圾。 垃圾由垃圾吊车从垃圾池,吊入料斗后进入落料槽。根据燃烧控制的指令,使用液压式给料机按设定的速度将垃
75、圾推入炉内,焚烧炉内有固定炉排片与活动炉排片组成的逆推炉排,这两种炉排片按一定的斜度(26)依次排列,这样通过炉排反向运动,可将垃圾不断搅动并将其推向前进。垃圾经过干燥、燃烧和燃烬段实现完全燃烧,使炉渣中的残留可燃物得到控制,使炉渣热灼减率3%。炉渣通过熔渣辊筒送至出渣机。垃圾燃烧状态,操作员可通过设置在焚烧炉后端摄像头,在中控室工业电视上监控。7272焚烧炉助燃一次风由一次风机从垃圾池上部抽出,经一级蒸汽空气预热器加热(空气温度110),再经二级加热(空气温度230)后,进入炉排底部的公共风室,最后经各空气调节挡板进入炉膛燃烧,一次风还起到冷却炉排片作用。一次空气的风量通过一次风机变频器调速
76、和风门来控制。为了控制一次风温度,在蒸汽空预器的二级蒸汽进口管道上设置调节阀控制。一级加热蒸汽来自汽机一级抽汽,其参数为1.33MPa,341,二级加热蒸汽来自锅筒饱和蒸汽,其参数为4.4MPa,257。 二次风是由二次风机取自焚烧炉间空气,经蒸汽空气预热器加热(空气温度230)后,从焚烧炉上方左右墙的二次喷嘴喷入炉内,以使空气、烟气充分反应,将烟气中的CO浓度降到最低,并使烟气在850下停留2秒以上,以确保二恶英全部分解。为了控制二次风温度,在蒸汽空预器的蒸汽进口管道上设置调节阀控制。二次风加热蒸汽也来自锅筒饱和蒸汽,其参数为4.4MPa,257。7373 从一、二次风的蒸汽空气预热器排出疏
77、水经阿姆斯壮倒置桶型疏水阀后直接排到除氧器。 垃圾焚烧后产生的炉渣,在出渣机(每炉二台)中用水熄灭、降温,然后由液压驱动出渣机器将炉渣推出。出渣机中水的另一作用是水封,以防止空气通过出渣机漏入炉内,保证炉膛负压。正常运行期间,炉温控制在850950,负压燃烧。 燃烧后的烟气经二次风搅拌后实现充分燃烧,降低了CO的含量,烟气在炉膛内850环境下停留2秒以上,以确保二噁英全部分解。焚烧炉中的烟气最后全部进入余热锅炉。 为控制二氧化氮的排放量,采用选择性非催化还原法(SNCR)脱硝。该工艺是以氨水作为还原剂,将其喷入焚烧炉内,在有O2存在的情况下,温度为8501050之范围内,与NOx进行选择性反应
78、,使NOx还原为N2和H2O,达到脱NOx之目的用此系统,NOx去除效率能达到3050%。7474 (5)余热锅炉 垃圾焚烧产生热能通过余热锅炉产生蒸汽。本项目采用杭州锅炉集团股份有限公司提供的单锅筒自然循环水管锅炉,卧式布置。它由锅筒、三个垂直通道和一个水平通道组成,在第一通道下半部敷设有炉膛绝热层,炉膛前拱、炉膛两侧、为全水冷壁结构,表面敷设有耐火绝热层,水平通道依次布置高温过热器、中温过热器和低温过热器,在过热器中布置有二级喷水减温。第四通道布置了省煤器。 高温烟气经第一、二通道冷却和沉降后进入第三通道,依次进入蒸发器、过热器、省煤器后经烟道排往烟气净化系统。 锅炉化补水为来自水处理间的
79、除盐水,经除盐水泵送到除氧器除氧。130的锅炉给水从除氧器水箱流至低压给水母管,再经给水泵加压,通过锅炉高压给水母管供2台余热锅炉的给水和减温水;给水经省煤器加热后进入汽包。为了控制汽包水位和主蒸汽温度,在锅炉给水和减温水管上设电动调节阀门,锅筒水位是通过三冲量串级调节,操作员可通过设在水位计旁摄像头在中控室的工业电视上观察锅筒水位。7575锅筒中产生的饱和蒸汽通过三级过热器(低温、中温、高温)和二级喷水减温器后得到压力为4.0MPa(g),温度为450过热蒸汽,2台余热锅炉产生主蒸汽汇集在一条蒸汽母管中,供1台汽轮机发电机组发电。 锅炉加药需用的药水由加药装置的加药泵送至锅筒。为保证蒸汽品质
80、,锅炉设连续排污和定期排污,连续排污水和定期排污水分别进入连续排污扩容器和定期排污扩容器。连续排污扩容器二次蒸汽排往除氧器,其排污水排往定期排污扩容器;定期排污扩容器二次蒸汽直接排入空气,其排污水排入室外降温池,降温后排入下水管道。 为了防止烟尘在锅炉各水冷壁积累而导致锅炉热效率降低,在各对流管受热面设不同类型(长伸缩式和旋转式)吹灰器若干台,用减压后的过热蒸汽进行自动吹灰,炉灰经星形卸灰阀至冷灰机输送到渣池。7676 (6)烟气净化系统 本项目烟气净化系统采用”石灰浆半干法(旋转喷雾脱酸)+活性炭喷射+布袋除尘”烟气净化方式。该工艺技术成熟,有害物去除率高,反应剂消耗量较少,不产生废水,重金
81、属及二恶英的排放浓度低,系统操作易于控制,综合成本较低。多年的实践证明,经该系统处理后的烟气排放浓度低于本项目标准。本工程烟气净化系统由无锡雪浪环境科技股份有限公司和合肥水泥研究设计院以“设备岛”概念提供设计、制造、指导安装、调试的交钥匙工程。 整套烟气处理系统与锅炉同在一个控制室,拟采用DCS控制,并在烟道出口拟设烟气在线监测系统取样点,该烟气在线监测系统拟与泰州市环保局联网,根据在线监测的二氧化硫、氯化氢、重金属(铅、镉、汞)、氮氧化物等污染物的浓度,及时调整氢氧化钙、活性炭的加料量,达到控制大气污染物排放的目的。 7777 a) 脱硫系统 每条垃圾焚烧生产线设一台旋转喷雾脱酸反应塔。外运
82、石灰由车载压缩空气仓泵输送至石灰料仓,通过仓底出料螺旋进入空气斜槽,与循环灰混合后一同进入循环流化床反应器,在反应器中部增湿流化后,与烟气(烟气由反应器底部进入)中的三氧化硫、二氧化硫、氯化氢等酸性雾化颗粒混合反应,生成硫酸钙和亚硫酸钙、氯化钙等飞灰颗粒(脱硫率大于80%)。这些飞灰大部分通过管道进入布袋除尘器,一小部分由烟囱排出。去除酸性成分的化学反应方程式如下: SO2Ca(OH)2 =CaSO3+H2O 2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O 2HF+Ca(OH)2=CaF2+2H2O 本系统吸收剂采用消石灰(主要成份Ca(OH)2),在达到脱除效率的前提下保证钙硫比1.5。反应
83、塔适应锅炉负荷变化范围为70170%。7878b) 活性炭吸附系统 活性炭经罐车输送至活性炭料贮仓,仓底拟设防堵装置,通过仓底出料螺旋输送机进入袋式除尘器前的烟道,与烟气均匀混合,利用活性炭的多孔性及对重金属和有机废气的选择吸收性,经多次循环吸附使烟气中的二噁英、呋喃,重金属等有毒组份降到标准范围以内,吸附后的活性炭与飞灰一起进入布袋除尘器除去。c) 布袋除尘系统 合肥水泥研究设计院为保证布袋除尘器具有参数设计合理,设备可靠,清灰效果好,除尘效率高等优点,这在布袋除尘器的关键技术如气流分布与清灰技术中均有充分的体现。 当脱硫反应后的含尘气体由反应器进入布袋除尘器进风口,与导流板相撞击,在此沉降
84、段内,粗大颗粒粉尘掉入灰斗,起到预收尘的作用。气流随后穿过内部装有金属笼骨的滤袋,粉尘被捕集在滤袋的外表面,使气体净化。净化后的气体进入滤袋室上部的清洁室,汇集后经出口排出。7979随着除尘器的连续运行,当滤袋表面的粉尘达到一定厚度时,气体通过滤料的阻力增大,布袋的透气率下降,用脉冲气流清吹布袋内壁,将布袋外表面上的粉饼层吹落,尘层跌入灰斗,滤袋又恢复了过滤功能。该系统过滤面积为4343m2,分为12个室,过滤风速0.85m/min。采用“离线脉冲反吹清灰”的清灰方式。清灰采用 “定时清灰”和“差压清灰”两种控制方式,并备有手动操作方式。布袋除尘器采用的行喷吹技术。烟气经布袋除尘器除尘后,经烟
85、道进入引风机后被排入大气。(7)除渣除灰系统 根据生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2001),焚烧炉渣与除尘设备收集的焚烧飞灰应分别收集、贮存和运输的要求。本厂对垃圾焚烧产生的炉渣和飞灰进行分别收集和处理。 a) 除炉渣、炉灰系统 炉渣 本项目炉渣输送系统设备,由振动输送机和灰渣吊车组成。8080随着除尘器的连续运行,当滤袋表面的粉尘达到一定厚度时,气体通过滤料的阻力增大,布袋的透气率下降,用脉冲气流清吹布袋内壁,将布袋外表面上的粉饼层吹落,尘层跌入灰斗,滤袋又恢复了过滤功能。该系统过滤面积为4343m2,分为12个室,过滤风速0.85m/min。采用“离线脉冲反吹清灰”的清灰方式。
86、清灰采用 “定时清灰”和“差压清灰”两种控制方式,并备有手动操作方式。布袋除尘器采用的行喷吹技术。烟气经布袋除尘器除尘后,经烟道进入引风机后被排入大气。(7)除渣除灰系统 根据生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2001),焚烧炉渣与除尘设备收集的焚烧飞灰应分别收集、贮存和运输的要求。本厂对垃圾焚烧产生的炉渣和飞灰进行分别收集和处理。 a) 除炉渣、炉灰系统 炉渣 本项目炉渣输送系统设备,由振动输送机和灰渣吊车组成。8181 炉灰 从焚烧炉水平烟道产生的炉灰,经埋刮板输送机送入收集二、三烟道炉灰的螺旋输送机,再通过焚烧炉后墙埋管进入渣通道进出渣机,与炉渣一并进渣池。炉渣输送系统设备具备遥
87、控和就地两种控制方式 炉灰 4台1#刮板输送机(每台锅炉有2台1#刮板输送机)布置在焚烧锅炉间22m钢平台上,1台2#刮板输送机布置在焚烧锅炉间13.9m平台上,2台锅炉产生的炉灰汇集到2#埋刮板输送机送入厂房外100m3缓冲灰仓内暂存,经打包机打包送固化车间处理。炉渣、炉灰输送能实现遥控和就地两种控制方式。(8)除飞灰系统 飞灰输送系统采用机械输送,主要包括反应塔下部埋刮板输送机,布袋除尘器1、3、5仓及2、4、6仓下部的埋刮板输送机、公共埋刮板输送机和斗式提升机等设备。飞灰被送往主厂房外灰仓储存,为了确保飞灰输送畅通,输送系统设备进行保温和电拌热,本系统设备采用一用一备配置。本项目设1座灰
88、库,其有效容积为150m3,可以存放2台锅炉运行8282行2-3天的灰量。灰库底部拟设空气流化装置,防止灰搭桥;顶部拟设小型布袋除尘器,将仓泵输灰用的空气净化后排空。 散装水泥罐车通过压缩空气将水泥吹送至水泥料仓。灰库、水泥料仓中的物料分别经给料装置定量加入双向螺旋输送机中并输送至混炼机。混炼机对物料搅拌混合,并按比例均匀加入螯合剂溶液和水。水泥、螯合剂和加湿水的添加率分别约为飞灰重量的10、3-5和30。为了使稳定化后的飞灰达到足够的强度,防止重金属类的溶出,混合后的物料装入专用运输车,运至政府指定的垃圾填埋场处置。8383水泥固化系统工艺流程图84842) 发电热力系统 该系统由主蒸汽系统
89、、主给水系统、回热抽汽系统、旁路冷凝系统、凝结水系统和冷却水系统组成。 来自锅炉的过热蒸汽,全部用于推动汽轮发电机发电,发电机出口电压为10kV,厂内设升压站,富裕电量通过升压站经110kV输电线路接入当地电网系统; 过热蒸汽在汽轮机做功后,从汽轮机低压缸排出的乏汽,经冷凝、除氧、预热后,进入锅炉循环使用。 3)化学水处理系统 (1)锅炉补给水处理系统该系统拟采用“多介质过滤器+活性碳过滤器+反渗透+混床”工艺。在锅炉给水处理系统中,需人工手动将氨水倒至加药装置中,然后通过PLC程序控制,由管道加至锅炉给水中。本项目2台锅炉拟设1套加药装置,由溶盐槽、加药泵及管道阀门等组成。反渗透产生的浓水拟
90、作为除渣机冷却用水。8585锅炉补给水处理系统工艺流程图8686 (2)循环水处理系统 为防止冷却水在循环过程中受到污染,在冷却塔至循环水吸水池的水道上,拟采用投加次氯酸钠进行杀菌、灭藻处理。杀菌剂拟采用人工投加,药品外购。(3)渗滤液处理系统 渗滤液经过提升至自动格栅机,格栅间距为3mm,可去除渗滤液中大的物质,为后续工艺创造良好条件。之后污水进入沉淀池,在此加入石灰、碳酸钠,可以去除一部分硬度和碱度,同时加入PAC混凝剂和PAM助凝剂,使一部分悬浮物能够沉淀下来。不仅可降低COD,还可以减少硬度和碱度,减轻膜的污染。出水进入调节池,调节池达到均质均量的目的,同时由于厌氧菌的存在可以降解一部
91、分有机物。调节池容积须考虑雨季的冲击负荷和垃圾坑消防炮产生的消防水。 污水由泵提升经过UASB布水器进入反应器底部,污水以一定流速自下向上流动,在经过悬浮污泥层和颗粒污泥层时与厌氧污泥充分接触,有机质被吸附分解;所产沼气经由UBF上部8787的集气室排出,含有悬浮污泥的污水进入三相分离器的沉降区,沉淀性能良好的污泥经沉降面返回反应器主体部分,含有少量较轻污泥的污水从反应器上部排出。 在该厌氧反应器内的污泥颗粒化,且具有良好的沉降性能和很高的产甲烷活性。这使反应器内的污泥浓度更高,泥龄更长,大大提高了COD容积负荷,实现了泥水之间的良好接触。由于采用了高的COD负荷,所以沼气产量高,使污泥处于膨
92、胀流化状态,强化了传质效果,达到了泥水充分接触的目的。 MBR反应器包括硝化池、反硝化池和UF系统。在硝化池中,采用特殊设计的高效内循环射流曝气系统,氧利用率可高达25%,通过高活性的好氧微生物作用,降解大部分有机物。由于垃圾渗滤液氨氮浓度高达1200mg/L,影响微生物的活性,必须通过反硝化降低氨氮的浓度。MBR反应器通过超滤膜分离净化水和菌体,污泥回流可使生化反应器中的污泥浓度达到15g/l,经过不断驯化形成的微生物菌群,对渗滤液中部分难生物降解的有机物也能逐步降解。8888 本垃圾坑渗滤液BOD/COD0.4可生化性好。 MBR的出水氨氮指标已经基本达标,但部分难降解有机物尚不能去除,采
93、用纳滤可进一步分离难降解较大分子有机物和部分氨氮,同时进一步脱盐深度处理,确保出水COD达到排放要求。 渗滤液处理站的污泥来自生物处理的剩余污泥沉淀池污泥,经污泥浓缩后,上清液溢流回调节池,浓缩污泥进入离心脱水机,脱水污泥运至垃圾池作焚烧处置。8989调节池沉淀池UASB反硝化池污泥浓缩池纳滤超滤硝化池池污泥脱水机膜生物反应器浓液回流沼气浓液上清液污泥格栅市政污水处理厂冲洗废水渗滤液处理系统工艺流程 9090 4)辅助系统(1)供油系统 本项目锅炉点火及其辅助燃油系统拟采用0#轻柴油,由专用运油车运至厂内并卸入厂区东北侧地下油库内。油库内拟设1个25m3油罐和2台供油泵(1用1备),并拟设防雷
94、、防火等安全措施。当焚烧炉点火或为确保炉膛内烟气在850停留2秒状态需喷油时,启动油泵,将油罐中的0#轻柴油输送到锅炉点火装置,喷入炉内,回油通过回油管流至油罐。每台焚烧炉拟设2台起动点火油燃烧器和4台辅助油燃烧器。 (2)控制系统 本项目为单元制机组,拟采用机、电、炉集中控制方式。两台炉1套机组拟设一个集中控制室,拟采用分散控制系统(DCS),使运行值班员在集中控制室内,通过显示器和键盘(鼠标)即能完成对机组正常运行工况下的监视操作、紧急情况事故处理及停机。在少量现场操作人员的配合下,实现机组的启动。9191对于烟气净化系统、化学水处理系统等辅助车间,拟采用PLC控制,接入全厂辅控网,并与主
95、机DCS系统保留必要的硬接线连接。 本垃圾坑渗滤液BOD/COD0.4可生化性好。 MBR的出水氨氮指标已经基本达标,但部分难降解有机物尚不能去除,采用纳滤可进一步分离难降解较大分子有机物和部分氨氮,同时进一步脱盐深度处理,确保出水COD达到排放要求。 渗滤液处理站的污泥来自生物处理的剩余污泥沉淀池污泥,经污泥浓缩后,上清液溢流回调节池,浓缩污泥进入离心脱水机,脱水污泥运至垃圾池作焚烧处置。4.3设备及布局主要设备拟设置情况,见下表 9292对于烟气净化系统、化学水处理系统等辅助车间,拟采用PLC控制,接入全厂辅控网,并与主机DCS系统保留必要的硬接线连接。4.3设备及布局1)主要设备拟设置情
96、况9393序号设备名称数量主要技术参数备注一、焚烧系统1垃圾门8个WXH=3.8mx6m 滑升门2垃圾池1个LXBXH=58mx22.4mx13m V=16890m3垃圾吊车2台Q=12.5t Lk=30m H=29m V抓斗=8m北京起重运输机械设计研究院4垃圾渗滤液池1个LxBxH=11.7mx7.6mx2.5m V=222m5渗沥液泵2个SEC5-85-2BH Q=20m/h H=22mH2O6焚烧炉2台三菱-马丁炉 Q=500t/dMJK7余热锅炉2台单锅筒自然循环锅炉P=4.0MPa(g), t=450, Q=39t/h杭州锅炉集团有限公司8液压装置2台N=37KWMJK9点火燃烧器
97、4台JWD型机械压力式燃烧器 Q=320L/h江西中船航海仪器有限公司10辅助燃烧器4台JWD型机械压力式燃烧器 Q=320L/h江西中船航海仪器有限公司11密封风机4台380V,P=3.7kWMJK12一次风机2台QAG-7A13D Q=76390m/h P=7000Pa鞍山风机集团13二次风机2台9-1911.2D Q=18360m/h P=7000Pa鞍山风机集团14引风机2台QAY-521.2D Q=195000m/h P=6200Pa鞍山风机集团949415一次风蒸汽空气预热器2台二段式蒸汽-空气预热器 空气流量:54750Nm/h广东江联能源环保有限公司16一次风蒸汽空气预热器疏水
98、器2台DN500广东江联能源环保有限公司17二次风蒸汽空气预热器2台空气流量:13690Nm/h广东江联能源环保有限公司18二次风蒸汽空气预热器疏水器2台DN500广东江联能源环保有限公司19出渣机4台5.1t/h,出口尺寸:1624x1290MJK20振动输送机4台ZPS1200X3800 Q=15t/h海安海神公司21渣池1个LxBxH=35.07mx4.22mx5m V=740m22渣吊车1台Q=6.3t Lk=8.2m H=11m V抓斗=2.5m北京起重运输机械设计研究院23渣水池1个LxBxH=4.22mx3.5mx2m V=30m24渣水泵2台50YW1520-2.2 Q=15m
99、/h H=20mH2O25螺旋冷灰机4台N=5.5kW杭州锅炉集团有限公司959526埋刮板输送机4台L=21800mm Q=6t/h 600 N=5.5kW无锡雪浪环境科技股份有限公司27螺旋输送机4台L=3500mm Q=8t/h 600 N=4kW无锡雪浪环境科技股份有限公司28定期排污扩容器1个DP-3.5连云港市新海机械厂29降温池1个LXB=7.65mx3x2.5m30空压机3台空气压力为0.8MPa;流量25m3/min英格索兰31反应塔2个尺寸:9500x11000;烟气入口流量:100000Nm3/h;入口温度:240;出口温度:150;喷水量:3.03t/h;32袋式除尘器
100、2个15000x10420x16600mm;处理风量:100000Nm3/h;设备阻力:1500Pa;布袋数量:1440个;布袋尺寸:1606000mm;总收尘面积:4341m2/台;过滤风速:0.6m/min;排尘浓度:20mg/Nm3;允许入口气体最高温度:250;滤袋材料:纯PTFE覆膜;33石灰仓1个100m34活性炭仓1个35灰仓1个150m9696二、发电热力系统1汽轮机1台N18-3.8-1型,18MW南京汽轮机(集团)有限责任公司2发电机1台QFW-20-2,20MW,10.5KV南京汽轮机(集团)有限责任公司3除氧器1台100t/h,P=0.27MPa,T=130C连云港市新
101、海机械厂4凝结水泵2台ZAS50-315 Q=76m/h,H=110mH2O变频泵(沈阳市工业泵厂)三、化学水处理系统1原水箱1个V=50m,3400*5600mm恒源净化2原水泵2台CDL20-3,Q=20m/h H=40m杭州南方3絮凝剂加药装置1套MC-200L,P056恒源净化4多介质过滤器2个1800恒源净化5活性炭过滤器2个1600恒源净化6浓水箱1个V=10m,2400*2200mm恒源净化7反洗水泵1台CDL85-10,Q=85m/h H=20m杭州南方8还原剂加药装置1套MC-200L,P056恒源净化97979阻垢剂加药装置1套MC-200L,P056恒源净化10换热器1台
102、BR系列江阴双峰115m保安过滤器2台YL15-40,5U恒源净化12高压泵2台CR10-18,Q=11m/h H=137mGRUNDFOS13反渗透本体装置2套Q=15m/h恒源净化14清洗装置1套恒源净化15中间水箱1个V=12m,2400*2200mm恒源净化16中间水泵2台CDLF16-3, Q=16m/h H=34m杭州南方17混合离子交换器2台HYMB-900恒源净化18树脂捕捉器2台 SP-15恒源净化19混床再生系统1套杭州南方20除盐水箱2台V=100m,5030*5030mm恒源净化21除盐水泵2台CDLF12-7, Q=12m/h H=70m杭州南方22加氨装置1套一箱两
103、泵,GM0010恒源净化23中和池排污泵2台ZW50-15-30,Q=15m/h H=30m上海连成989824除二氧化碳器1台 DEG-600,600mm恒源净化25除二氧化碳器风机1台4-72-11恒源净化26压缩空气储罐1个V=2m ,1000*2786mm上海四、辅助系统1冷却塔2座NH-3000砼逆流式冷却塔,N=110/30kW双速电机2循环水泵3台Q=3000m/h,H=25m,N=250kW2用1备(1台变频)生产给水泵3台Q=50m/h,H=50m,N=15KW2用1备补水泵2台Q=170m/h,H=15m,N=11KW1用1备2)主要设备布局(1)垃圾池垃圾池为密闭式,拟布
104、置在焚烧炉南侧。在垃圾池上方,安装2台垃圾抓斗起重机,并拟设垃圾抓斗检修平台;在8m层,设8个垃圾卸料口,并装密封良好的电动门;在22.5m层,设垃圾吊车控制室,该控制室内拟设风管机进行换气,并在相对垃圾池的一面安装密闭、安全防护的玻璃观察窗,可使操作人员透过观察窗进行监视。9999(2)锅炉房 锅炉房运转层标高为8.0m,在锅炉房0m层拟布置:2台炉排炉、2台一次风机及空气预热器、二次风机及空气预热器;在8.0m层拟布置:中央控室、2套液压控制站;在13m层拟布置余热锅炉灰斗下埋刮板输送机: 在锅炉房尾部0m层拟布置:旋转喷雾反应塔、布袋除尘器、主厂房外布置定期排污扩容器及降温池、引风机及烟
105、囱。(3)汽机房布置 汽轮机房采用横向双层岛式布置,底层标高为0.000米,布置有冷凝器及汽轮发电机组一些辅助设备,包括空冷器、冷油器、凝结水泵等。运转层为8.000米,布置一台汽轮发电机组;0.000至8.000之间的4.000米加热器平台布置汽轮机辅助设备,如低压加热器、汽封加热器、油箱等。 汽机房设置1台电动慢速桥式起重机,起重量32t/5t,以满足汽轮机、发电机、及辅助设备等安装检修之用。100100(4)除氧间布置 0.000米层布置有锅炉给水泵、疏水箱、疏水泵、疏水扩容器、水环真空泵; 4.000米层布置有旁路减温减压器、一级减温减压器、主蒸汽管、高压疏水母管等; 13.500米层
106、布置1台中压旋膜除氧器、1台连续排污扩容器及检修操作平台等(5)电气设备 高低压配电室拟设置在汽机房与集控室之间主厂房0.0m层,配电室内拟布置:10kV配电装置、蓄电池、厂用干式变压器、低压配电柜、低压变频柜等。变压器与低压配电柜拟并列安装,用母线直接相连。 高压变频柜及烟气配电拟采取就近配置的原则,在焚烧炉间与烟气处理系统之间拟设置配电室。发电机出线室拟设置在汽机间内0.0m层,出线室拟布置:发电机出线及中性点电流互感器、避雷器、电压互感器等设备。101101中央控制室拟设置在主厂房内7.0m层,电气与自控合用,其内拟布置:电气控制台、综合自动化保护监控屏、直流屏等。3)先进性分析 本项目
107、的焚烧炉、余热锅炉、烟气净化装置、汽轮发电机组、垃圾吊车等关键设备,及这些设备相应配套的仪表,通过设备招标,选择国内信誉高、业绩佳的制造厂家的产品。 本项目采用北京起重机械设计研究院提供桥式抓斗起重机,抓斗起重机控制系统用触摸屏+PLC+变频调速,控制方式为:手动 半自动 并可切换。102102 本项目采用垃圾焚烧炉是采用日本三菱重工环境工程有限公司(MJK)提供的三菱-马型(Mitsubishi-Martin type)型焚烧炉,该公司是一家在国际、尤其是在东南亚地区的垃圾焚烧发电厂市场中,处于领先地位的知名企业,具有德国马丁公司在亚洲地区的、唯一的销售许可证。逆推式机械炉排炉在燃烧过程中能
108、够充分的搅拌,以保证各种不同特性的城市垃圾完全燃烧,特别适合于焚烧处理我国城市的低热值、高水分生活垃圾,具有适应热值范围广、负荷调节能力大、操纵性和自动化程度高等特点,可广泛用于处理不分拣的生活垃圾。 本项目确定进入焚烧炉的垃圾低位设计点热值为6490kJ/kg(1550kCal/kg)。焚烧炉出力:20.83t/h,焚烧炉灰渣热酌减率:3%。 本项目采用杭州锅炉集团股份有限公司提供单锅筒自然循环水管锅炉,卧式布置。锅炉参数:额定过热蒸汽压力:4.0MPa(g)、温度:450;额定蒸发量:39t/h(饱和蒸汽抽气5t/h),焚烧炉+余热锅炉效率:82%。103103 本项目采用烟气净化系统采用
109、”石灰浆半干法(旋转喷雾脱酸)+活性炭喷射+布袋除尘”组合工艺。该工艺技术成熟,有害物去除率高,反应剂消耗量较少,不产生废水,重金属及二恶英的排放浓度低,系统操作易于控制,综合成本较低。 烟气排放指标优于国标,达到国内先进水平。 本项目由青岛捷能汽轮机股份有限公司提供1台18MW中温中压、单缸、凝汽式汽轮机,该机带有3级不可调整回热抽汽。由于垃圾焚烧炉是以城市垃圾为燃料,垃圾成分和热值不稳定,造成锅炉出口蒸汽参数不稳定,要求汽轮机跟随焚烧炉负荷的变化作变功率运行。汽机采用电液控制系统,它能实现前压调节、转速调节,保证汽轮机运行的安全性、可靠性及运行灵活性,以满足焚烧炉垃圾热值变化引起的负荷变化
110、的需要。 总之,本项目主厂房主体设备的机械化、自动化、智能化水平国内一流。104104 主厂房0.000平面图(轴线间长138.3m,轴线间宽83.3m)105105主厂房防火分区图 (分三个防火区)106106主厂房剖面图107107垃圾焚烧工艺设计垃圾焚烧工艺设计1.设计规模 垃圾日处理量:1000吨(采用2台500吨/日台垃圾焚烧炉) 全年处理垃圾约33.3万吨 汽轮发电机组装机容量:118MW2. 工作制度 年工作日:333天 三班制:每班8小时 设备有效年工作时数:8000小时3 技术指标 垃圾年处理能力: 33.3万吨 炉渣热灼减率: 3% 烟气排放限值:见下表:108108表5.
111、1 泰州市生活垃圾焚烧发电项目大气污染物排放限值1)序号项 目单 位数值含义国家标准限值(GB18485)本工程控制值1烟尘mg/m3测定均值80102烟气黑度林格曼黑度,级测定值2)级级3一氧化碳mg/m3小时均值1501004氮氧化物mg/m3小时均值4002505二氧化硫mg/m3小时均值2601006氯化氢mg/m3小时均值75407汞mg/m3测定均值0.20.18镉mg/m3测定均值0.10.059铅mg/m3测定均值1.60.110二恶英类ng TEQ/m3测定均值1.00.111氟化氢mg/Nm3小时均值-1注:1 本表规定的各项标准限值,均以标准状态下含11% O2的干烟气为
112、参 考计算。 2 烟气最高黑度时间,在任何负荷1h内累计不得超过5min。109109废水排放标准 高浓度垃圾渗滤液经厂内污水处理站处理后,达到泰州市污水处理厂接管标准后,送泰州市第一城南污水处理厂集中处理。 接管标准及排放标准见下表。接管标准 排 放 标 准SS250SS10BOD5200BOD510CODcr500CODcr50NH3N30NH3N5磷酸盐(以P计)4磷酸盐(以P计)0.5污水排入城市下水道水质标准(CJ30822010)城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级A标准1101104.垃圾焚烧质量平衡和锅炉水汽热量平衡 1)垃圾来源 本项目的服务区为泰州市
113、和姜堰市。根据预测,2012年服务区内的垃圾处理量约为800t/d。根据泰州绿色动力再生能源有限公司与政府签订的BOT协议,垃圾的收集由政府负责,并负责将垃圾称重计量后运送至垃圾焚烧厂垃圾池。同时,政府还将按约定的质量保证垃圾供应。2)本工程确定焚烧炉设计垃圾低位热值 最高(上限): LHV=8374kJ/kg (2000kcal/kg) MCR 设计点: LHV=6490kJ/kg(1550kcal/kg) 最低(下限): LHV=4186kJ/kg(1000kcal/kg) 辅助燃料添加点:LHV=5200kJ/kg(1240kcal/kg) 1111114.垃圾焚烧质量平衡和锅炉水汽热量
114、平衡 1)垃圾来源 本项目的服务区为泰州市和姜堰市。根据预测,2012年服务区内的垃圾处理量约为800t/d。根据泰州绿色动力再生能源有限公司与政府签订的BOT协议,垃圾的收集由政府负责,并负责将垃圾称重计量后运送至垃圾焚烧厂垃圾池。同时,政府还将按约定的质量保证垃圾供应。2)本工程确定焚烧炉设计垃圾低位热值 最高(上限): LHV=8374kJ/kg (2000kcal/kg) MCR 设计点: LHV=6490kJ/kg(1550kcal/kg) 最低(下限): LHV=4186kJ/kg(1000kcal/kg) 辅助燃料添加点:LHV=5200kJ/kg(1240kcal/kg) 11
115、21123)垃圾焚烧炉燃烧图1131134)垃圾焚烧质量平衡1141145)垃圾焚烧热量平衡图115115 垃圾焚烧锅炉116116本工程采用日本三菱重工环境工程有限公司(MJK)提供的垃圾焚烧炉 ,垃圾焚烧炉 技术特性如下表: 数量2台 型号三菱-马丁型(Mitsubishi-Martin type)炉排结构参数炉排型式逆推炉排级数逆推式炉排13逆推炉排倾斜角26炉排总长度8.37m炉排宽度炉排总面积炉排最大机械负荷9.48m(4列)79.3m2263.1kg/(m2h)炉排最大热负荷168.88106炉排静压4000Pa垃圾在炉排上停留时间20120min焚烧炉运行参数垃圾低位热值适应范围
116、83744186kJ/kg一次风温度230二次风温度230一次风量与二次风量比炉渣灼热减率(MCR)焚烧炉处理负荷调节范围80%:20%3%70%110%117117本余热锅炉为单锅筒自然循环形式,由三个垂直通道和一个水平通道组成 余热锅炉技术特性如下 数量2台 型号4.0MPa(g),T=400 500-4.0/450锅炉工作参数锅炉最大连续蒸发量(MCR)39.0t/h蒸汽压力(末级过热器出口)4.0MPa(g)蒸汽温度(末级过热器出口)450锅筒工作温度257锅筒工作压力4.4MPa(g)给水温度130排烟气温度烟气量(MCR) 22091350Nm3118118 垃圾焚烧工艺流程图11
117、9119 烟气净化工艺流程图120120主厂房0.000米设备平面布置图 121121垃圾焚烧及烟气净化间剖面布置图122122 汽轮发电机组及热力系统设计汽轮发电机组及热力系统设计 1.概述 本项目建设规模为日处理垃圾量1000吨,采用2台500t/d垃圾焚烧锅炉与1台18MW汽轮发电机组配套方案。依据垃圾发电厂特点,本工程以处理垃圾为首要任务,采取“机跟炉”的原则,即汽轮发电机组的发电量随锅炉供汽量变化。2. 蒸汽参数 蒸汽温度(末级过热器出口):450 蒸汽压力(末级过热器出口):4.0MPa(g) 最大连续蒸发量:两炉总计78t/h 锅炉给水温度:1303.汽轮发电机 汽轮发电机组1台
118、套,额定功率18MW,为中温、中压、单缸、凝汽式机组,配1台10.5kV空冷式发电机;汽轮机带有3级非调整回热抽汽,汽轮机及其辅助设备包括油系统等成套提供。汽轮机组配备DCS+DEH系统。 1231234 . 汽机热力系统图124124 汽机间一层平面图125125 汽机间设备断面图汽轮机房采用横向双层岛式布置,汽轮机房采用横向双层岛式布置,底层标高为底层标高为0.000米,布置有冷米,布置有冷凝器及汽轮发电机组一些辅助设凝器及汽轮发电机组一些辅助设备,包括空冷器、冷油器、凝结备,包括空冷器、冷油器、凝结水泵等。运转层为水泵等。运转层为8.000米,布置米,布置一台汽轮发电机组;一台汽轮发电机
119、组;0.000至至8.000之间的之间的4.000米加热器平台布米加热器平台布置汽轮机辅备,如低压加热器、置汽轮机辅备,如低压加热器、汽封加热器、油箱等。汽封加热器、油箱等。汽机房设置汽机房设置1台电动慢速桥式起重机,台电动慢速桥式起重机,起重量起重量32t/5t,以满足汽轮机、发电机、,以满足汽轮机、发电机、及辅助设备等安装检修之用。及辅助设备等安装检修之用。除氧间除氧间0.000米层布置有锅炉给水泵、米层布置有锅炉给水泵、疏水箱、疏水泵、疏水扩容器、水环疏水箱、疏水泵、疏水扩容器、水环真空泵;真空泵;4.000米层布置有旁路减温减米层布置有旁路减温减压器、一级减温减压器、主蒸汽管、压器、一级减温减压器、主蒸汽管、高压疏水母管等;高压疏水母管等;13.500米层布置米层布置1台台中压旋膜除氧器、中压旋膜除氧器、1台连续排污扩容器台连续排污扩容器及检修操作平台等及检修操作平台等。126126 请提宝贵意见请提宝贵意见 谢谢大家!谢谢大家! 2013年8月127127