郴州生活垃圾焚烧发电工程项目可行性研究报告.docx

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1、湖南郴州城市生活垃圾焚烧发电工程可行性研究报告重庆渝经能源技术研究设计院2012年11月I、假述11.1 项目概况11.2 项目经营年限I1.3 采用规范和标准11.4 主委技术原则21%Ii141.6 厂区物料的输入和输出31.7 主要技术姓济指标42.项目建设可行性及必要性62.1 生活垃圾处理现状62.2 项目建设可行性82.3 项目建设必要性I1.3、项目建设的条件及规模133.1 建设厂址133.2 自然环境情况C33燃料M3.4 外部条件183.5 垃圾焚烧处理规模184.工程厂址论述194.1 厂址选择P4.2 厂址比较19S、主要工艺方案论证255.1 垃圾处理1：艺选择255

2、.2 焚烧炉加型选择265.3 焚烧生产线的配置295.4 机炉配置方案305.5 烟气净化系统方案比选325.6 垃圾焚烧处理工艺流程图386,工程方案设想396.1 总平面布置396.2 垃圾焚烧处理系统446.3 电力系统526.4 电气系统536.5 仪表及自动控制566j6计算机系统586.7 给排水系统)6.8 灰渔处理系统626.9 辅助生产系统M6.10 建筑与结构747.厂区外配套设Jft787.1 厂区外取水、排水系统787.2 厂区外道路7973井网找路798、环境保护808.1 环境保护目标808.2 污染物的组成及排放情况8283污染物治理方案838.4 环境管理与监

3、测879、劳动安全及职业卫生91.1 设计依据S91.2 生产过程危害因素分析901.3 设计采取的主要防范卅911.4 自然灾害及防范措施941.5 劳动安全卫生教育设施及人员951.6 预期效果及存在的问通与建议9510 .节约和合理利用能源9610.1 能耗指标9610.2 节能措施9610.3 能源计Ift系统和笆理系统98Kw节能效果9811 .消防9911.1 消防设计范困9911.2 生产厂房火灾危险类别911.3 主要设计原财911.4 消防措施9912、管理机构和劳动定员10212.1姐织机构10212J工作制度和劳动定员10212.3人员祖成和培训10313、工程实施与进度

4、安排10413.1 项目实使I2601006HC1.11rNb75607汞及其化合物mg/Nm0.20.058镉及其化合物mgJ0.10.059铅及其化合物mgNh)1.61.010二唠英类NgTEQ/Nm1.00.1为了达到上述的排放标准，需要确定相应的烟气净化工艺，在通常情况下，烟气净化工艺主要针对酸性气体(HCI,HF,SOx)、NOx,颗粒物、有机物及重金属等进行控制，其工艺设备主耍由几部分组成：即酸性气体脱除、颗粒物捕集、NOx的去除、二嗯英及柬金属的去除工艺设备.5.5.2 酸性气体脱除工艺的确定酸性气体净化工艺分为干法、湿法和半干法三种。I)干法除酸干式除酸可以有两种方式，一种是

5、干式反应塔，干性药剂和酸性气体在反应塔内进行反应，然后一部分未反应的药剂随气体进入除尘器内与酸进行反应。另一种是在进入除尘器前喷入r-性药剂，药剂在除尘器内和酸性气体反应。除酸的药剂大多采用消石灰(Ca(OHk),让Ca(OH)2微粒表面直接和酸气接触.产生化学中不产生废水排放，耗水症:较湿式洗涤塔少。 无需处理,白烟现象。 运行费用相对较低，约是湿法的85%。 能低成本快速适应烟气流量和SO2深度的变化。 石灰浆液被雾化成细小雾滴，具有很大的表面积，仃利于和烟气中酸性气体发生反应，具有更长的反应时间，提高了反应效率。 在同等条件下，反应物量较小，约是卜法的1/10。 系统简单、易操作、可靠性

6、高、响应时间快。综上所述，湿法净化工艺的污染物净化效率最高，可满足排放标准的要求，其工艺组合形式也多种多样，但由于流程包杂，配套设备较多，并有后续的废水处理问麴，一次性投资和运行费用高。干法净化工艺比较简单，投资和运行费用低于湿法，但却输送管道及设省磨损较大，净化效率相对较低，难以满足烟气排放标准要求。半干法净化工艺可达到较高的净化效率，投资和运行费用低，流程简单，不产生废水，半广法在国内已有较多成功的应用实例，积累了丰富的运行经验，故本工程推荐采用半干法。5.3.3 除尘工艺的确定垃圾焚烧发电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、袋式除尘器、

7、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袋式除尘器进行比较。1）静电除尘器静电除尘器内含有一系列交错组合之电极及集尘板。带有粒状污染物的烟气沿水平方向通过集生区段，我中粒状物受电场感应而带负电，由于电场引力的影响，被渐渐移动至集尘板被收集。采用振打方式在集尘板上产生震动以震落吸附在集尘板上的粒状物，落入底部的飞灰收集入灰斗内。除尘器通常采用多电场方式，以提高除尘效率.静电除尘器除尘效率较高，通常可达95%以上，并广泛用于燃煤发电厂。但对微小粉尘除尘效率相对较低。且在静电除生器工作温度范围内，容易再合成二嗯英。2）袋式除尘器袋式除尘潺可除去粒状污染物及

8、重金属。袋式除尘潺通常包含多组密集尘单元，其中包含多个由笼骨支掠的滤袋。烟气由袋式除尘器下半部进入，然后由下向上流动，当含尘烟气流经落袋时，粒状污染物被漉布过滤，并附着在港布上。灌袋清灰方法通常有下列三种方式：反吹清灰法、推动清除法及脉冲喷射清除法。清除卜来的粉尘掉落至灰斗并被运走。袋式除尘器的缺点是滤袋材质脆弱：对烟气高温、化学腐蚀、堵塞及破裂等问题甚为做感。八十年代后，各国致力于港料技术开发，尤其聚四氟乙烯薄膜滤料(PTFE)等材料在袋式除尘器上开发应用，使袋式除尘罂上述弊端得以极大改观。袋式除尘器目前已广泛应用于新建的城市垃圾焚烧发电J.及老厂改造上。袋式除尘器和静电除尘器比较见表5-8

9、.表5-8袋式除尘器、睁电除尘器性能比较项目袋式除尘器静电除尘器集生效率(%)909995109999风速(ms)0.021压力损失(Pa)-1500300-500耐热性一般耐热性较差，高温时需选择适当的沌布。耐热性能佳，一般可达3509,特殊设计可达5ooe。时烟气化学成分变化适应性好耐酸械性可选择适当的滤布好动力费用略低略高设符的班本相同恭本相同操作维护也较低较而随着环保要求的H益严格，电除尘器很难满足粉尘排放的要求，所以，现在己基本不再采用电除尘器作为焚烧垃圾厂的粉尘处理装置。生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2001)中也明确规定生活垃圾焚烧炉除尘装置必须采川袋式除生器，因此本

10、工程采用袋式除尘器。554虫金属及二嗯英去除工艺的确定城市生活垃圾中含有的氟元素、有机质很多，因此锅炉出口的烟气中常含行二喏英类物项(PCDD、PCDF).目前常川的对重金属及二嗨英去除工艺是采用活性炭吸附。采用半干法净化工艺时，活性炭喷射入喷雾塔前的烟气管道中，吸附去除重金属和二三英类物质。另外二嗯英类物质(PCDD、PCDF)的控制措施还包括以卜几个方面：采取在燃烧时控制燃烧温度，即焚烧炉焚烧垃圾的温度控制在1050C.减少二嗯英生成；控制烟气在850C以上高温区停留时间不少于2S,进一步控制二I1.g英生成；尽量减少烟气从高温到低温(500-2O(TC)过程的停留时间，以减少二嗯英的生成

11、。5.5.5 NOX去除工艺的确定目前的焚烧技术在不使用NOx去除设施的情况下，同样可以达到烟气排放标准，本方案建议不设NOx去除设施.但考虑到郴州市是旅游城市，对以后的烟气排放会有更严格的标准，所以在锅炉本体上预帝SNCR脱氮系统接口。5.5.6 烟气净化工艺的确定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，技术成熟为指导思想。经过综合比较，推荐采用半干式法，工艺为“旋转喷雾塔+看灰浆液+活性炭喷射+布袋除尘罂“烟气净化工艺。烟气净化工艺系统不仅能满足国家现有生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2001)烟气排放标准要求，同时该工艺系统净化后的烟气值能达到生活垃圾焚烧污染控

12、制标准(征求意见稿)中烟气排放限值。1）设计内容表6-3工艺通风序号房间名称处理对象处理措施1垃圾储坑臭气机械排风2港港液收集池臭气机械排风3港泄液泵房臭气机械排风4垃圾储坑通廊臭气机械送、排风5港滤液处理设施臭气机械排风2）垃圾贮坑臭气净化通风在工作条件下，垃圾贮坑内臭气经一次鼓风机抽至焚烧炉内焚烧，保持垃圾贮坑内微负压，避免垃圾同安坑内臭气外逸。在全厂停炉检修期间优先选择活性炭吸附法，坑内臭气经活性炭净化装置净化后排至厂房外.废弃的活性炭将与生活垃圾混合进入焚烧炉内进行高温焚烧处理.系统总棒风员约为I（JOOOOmJh经过上述处理后，恶臭排放达到恶臭污染物排放标准（GB14554I993）

13、规定的无组织排放：级标准，即恶臭污染物厂界标准值二级标准，其中氮1.5mgm3就化氢0.06mg11甲硫70.007mgm3,臭气W20（无房纲）。3）港灌液收集池、泵房、其他处理设施及垃圾储坑通廊通风为防止渗滤液收集池内臭气外泄，设置抽风机对收集池进行抽风，抽出的风排入垃圾储坑内，抽风量约为70nBh,泵房内设置1台防爆轴流风机排风，换气次数为12次h,海液调节池、渗滤液庆氯、好氧处理池等分别在各个处理间设置抽风口，用1台抽风机对其进行抽风，抽出的风排入垃圾储坑内。抽风总量约为1500011?山。垃圾储坑通廊设置了送、排风系统，由室外引入新风，送风总量约为1.2OOOm3h抽出的风排入垃圾储

14、坑内，择风总量约为16000m3h风机采用防爆型。风机前设有70C防火阀，风机、防火阀的启闭与火灾讯号连锁并设有反馈讯号。5.5.7 建构筑物通风空调1）设计内容表6-4建构筑物通风空调一定量的材料、油品等，厂房内设置仓库一理，仓库内设值班人员。698污泥干燥装置6.9,8.1概述根据郴州市政府要求，在本垃圾焚烧处理厂内需要处理污水处理厂来的污泥，污泥处理量为100td,该污泥在污水处理厂已经离心式污泥脱水机脱水处理，送至厂区内其含水率为7679%。根据污泥的理化性能，其热值较高，当污泥中含水晶在50%时，其燃烧热值仍可以与垃圾热值相当。设计中选用转盘式污泥干燥机，利川余热锅炉出口烟气作为热源

15、，将污泥干燥至含水率为60%,再送至焚烧炉进行燃烧处理。6.982设备选型I）设计选组参数物料：市政污水处理厂经离心机脱水机脱水后污泥处理量：100td（4.17vh）湿料含水：76%79%（设计选川79%）干像后产品含水：三干燥后产品状态：粘绸状进料温度：环境温度2）设备选型选用转盘式干燥机1套。干燥机由中空转盘、中空轴、电机、连轴器、中空轴变速机、刮片及外罩壳体组成。所行中空转盘由一根中空轴连接贯穿，组成干燥机的转子，转子通过连轴器外壳（定子）两端的圆盘上，中空轴在转子端部采用柔性联接。698.3工艺流程污泥经专用输送车送至烟气处理区污泥料仓,经给料机送到转盘干燥机一端顶部的进料口，进入燥

16、机内，流过转盘与定子之间的空隙，到达卜燥机的另一端，经底部的出料阀流出。经过转盘表面，与经烟气加热的转盘进行接触传热，污泥中的水份被蒸发出来，聚集在圆顶上部，通过一根蒸汽管道排出。可根据不同物料的含水率与要求出物料的含水率调整转盘边缘的搅拌片，调整出物料的速度，达到控制煤物料的卜燥度。转盘片之间安装有制片，刮片固定在定子上，目的是搅拌物料，防止物料结块和粘结在盘片上。加热介质蒸汽由本工程汽轮发电机组抽汽接至。6.984干燥装置技术参数序号项目单位设需参数1处理址kh41672埼体外形2.610.73简体做角%24入科水分%79%5出料水分%6O6烟气耗Iftn,h150007烟气甜度r2208

17、工作方式连续股流6.10建筑与结构6.10.1 建筑I）工程概况郴州市城市生活垃圾焚烧发电厂推荐厂址位于郴州市马头岭板子楼龚家组的志木冲，郴州市区的西北面，距郴州市建成区约135公里。其东南面为107国道。整个地形属中低山峡谷地貌，场地三面环山，东面为谷地开口，区内灌木丛生、乔木密布、植被茂盛。该项目主要由环保型垃圾发电厂及相关配套综合楼及附属设施组成。其主厂房布置在场地中央，成一矩形平面组合，建筑总长约为120m,总宽93m,总高41.5m（檐口上沿）,建筑面积约1230Om1.主厂房包括有：汽机间、烟气净化间、焚烧锅炉间、垃圾坑、中控室、高低压配电间及卸料大厅、烟气处理电气室等。综合楼建筑

18、面积约3030m2,地面4层。其他附属设施主要包括：循环泵站、冷却塔、地磅、IOkV配电室、在线检测小室、地砌房、检修库房、飞灰固化养护棚、炉渣处理及养护棚、房门卫及烟囱等。2）设计标准耐火等级：二级，其中变压器室为一级。抗震设防烈度：6度生产类别：丁类。库房类别：丁类。结构类型：主厂房：钢筋混凝土框架结构。屋面为钢（东型钢板）结构。其他附属用房及综合楼：钢筋混凝土框架结构，其中养护棚屋面采用拱形板自承重屋面。使用年限：50年(按照结构耐久年限确定),主厂房为50年。拟建地点属温和地区，与气候相关的设计内容均按该地区的情况进行考虑。3)设计内容用地范围内的主厂房、综合楼及附属建、构筑物的可研方

19、案设计。4)交通组织(1)建筑外部交通组织见厂区总平面图。(2)建筑内部交通组织主厂房部分a.垂直交通主厂房地上部分设有四部主要楼梯，主要设备部分另设仃检修钢梯到达各检修平台。b水平交通联系：三个主要分区间有通道进行联通，主厂房各平台有通道联系。c.地下室交通联系：主厂房时部地下部分设置两部疏散楼梯.综合楼部分综合楼为地面四层。设有两部封闭疏散楼梯，底层设门厅、接待室及值班室等：二四层每层设标准间办公室、会议室、食堂及宿舍等.5)空间与立面造型(I)建筑物与周围环境的关系郴州城市牛活垃圾焚烧发电厂工程是一组具有现代生产技术设备的建筑群体，设计构思以强烈的个性、简洁明快的造型给人以深刻的印望，不

20、单注重建筑的地域性以及连续性，使建筑单体与基地环境融为一个整体,在本地区域发挥独特的地区标志作用，并能展示现代工业建筑的速度与效率以及垃圾回收、利用、循环、再生的科技环保方针。(2)立面造型垃圾焚烧厂为将生活垃圾变废为宝与化腐朽为神奇的场所，建筑功能决定了立面造型应以简洁、明快为主.主厂房是厂区内体量及高度最大的建筑单体，为全厂的标志性建筑。立面材料采用灰白色压型钢板，平反带型窗。在立面处理上带型窗与主厂房高低穿插、层登错落的强烈对比，不但丰富了建筑立面的层次以及阴影关系，也体现了空间的尺度，加强了时代感。在考虑建筑造型所有活动地板均为防静电型。6.10.2 结构1）主要结构形式厂区抗震设防烈

21、度为6度，设计基本地震加速度为0Q5g,设计地震分组为笫一组。建筑物抗震设防类别为丙类。考虑主厂房为更杂抗震结构，加强概念设计及构造措施，以满足抗震设防原则。结构安全等级为二级。设计使用年限为50年焚烧发电厂房为方便工艺布置，采用大跨度、大柱距布局，考虑到厂房比较高大，可采用钢筋混凝土框排架结构，局部可采川钢结构，屋面采用钢结构屋架。焚烧锅炉间、垃圾贮坑跨及卸料大厅屋面采用平行弦钢桁架结构。垃圾贮坑与主体结构连接在一起，采用钢筋混凝土结构，混凝土采用抗渗混凝土，抗渗等级为P8。辅助设施用房设在高架侨卸料大厅之K,采用钢筋混凝土框架结构。汽车荷载考虑为汽-2。然烟囱高度为80m.采用钢筋混凝土外筒，环形钢筋混凝土基础。2）基础方案的设计根据郴州工程勘察公司提供的岩土工程勘察报告，拟建厂区可采用岩层作为基础持力层，建构筑物基础一般采用独立基础，个别采用条形基础。汽机发电机机座采用筏板基础，设备基础一般采用大块式基础。7. 1.6取水配套设施加压泵站：为满足本工程的需要需在马头岭乡西河段边新建I座取水泵站，设