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生活垃圾焚烧技术及余热发电调研报告.doc

生活垃圾焚烧技术及余热发电调研报告

梦huan妹子
2017-09-30 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《生活垃圾焚烧技术及余热发电调研报告doc》,可适用于综合领域

生活垃圾焚烧技术及余热发电调研报告城市生活垃圾是指在城市居民日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的废弃物或丢弃物是固体废物的一种。一城市生活垃圾的产量与特点:城市生活垃圾的产量与影响因素城市生活垃圾的产量从世界范围来看目前全球每年排放的各类垃圾近亿吨。美国是生活垃圾大国每年已超过亿吨而德国人均生活垃圾年产量为kg,成为世界上生活垃圾人均产量最大的国家。在我国随着城市化进程的加快城市数量的增多、规模的扩大和人口的增加城市生活垃圾的产生量和堆积量都在迅速地增长。我国年年城市生活垃圾以的年增长速度增长由年的万吨猛增至年的万吨增加了。年我国城市生活垃圾的年总清运量为万吨到年已达到亿吨增长了。而城市生活垃圾的累积量则达到了亿吨。预计年我国城市生活垃圾的年总量将达到亿吨。我国城市生活垃圾总量的大幅度增长主要是由于城市的规模、数量、人口经济发展水平和民用燃料结构等因素的变化。据统计目前我国城市人均年产生活垃圾kgkg万以上人口的城市人均日产生活垃圾kgkg中小城市人均日产生活垃圾kgkg。生活垃圾产量的集中在全国万以上人口的重点城市全国已有多个城市处于垃圾的包围之中因此垃圾的处理刻不容缓。目前我国的城市生活垃圾一般为厨余、灰土、水分、热值kjkgkjkg城市生活垃圾产量的主要影响因素城市生活垃圾产量的变化主要与城市地理环境、国民生产总值(GDP)、城市的规模、人口的数量、居民生活水平、经济发展水平和城市的燃料结构等诸多因素有关但是导致城市生活垃圾产量变化的因素可以归结为城市人口和人均生活垃圾产量两个变量。城市人口数量的影响我国城市生活垃圾总量的大幅度增加主要是由于城市化规模的扩大以及城市数量和城市人口的增加所造成的。改革开放年城市化进程逐年加快城市数量大幅度增加城市规模不断扩大城市非农业人口迅速增长。至目前我国人口已达亿多城市多个城市非农业人口数量超过亿多。其中:万人口以上的超大城市个万人口的中等城市个万人口以下的城市多个。据国家建设部城市建设发展司的预测未来年我国城市数量将超过个城市人口数量将达到亿占我国总人口数量的左右。可以说城市人口的数量是影响我国城市生活垃圾总量的最主要因素。同样城市人口的增加归因于城市规模的扩大城市规模的扩大导致了城市清扫面积也随之增加。城市规模、城市清扫面积对城市生活垃圾的产生有着正比的关系。国民经济发展水平的影响从统计资料得知经济发展水平对城市生活垃圾产量的影响:即随着GDP的增长城市生活垃圾产量也随着增长但当GDP达到一定值后垃圾的增幅减慢并逐渐趋于稳定。居民生活水平的影响城市生活垃圾产量与城市居民生活水平有一定的关系。主要表现在于经济发展居民生活水平的提高生活方式也随之发生变化家具、生活用品等的更新将加快因而生活垃圾的产量无凝也随着增大。燃料结构的影响燃料结构对城市生活垃圾产量的影响较大。城市居民的民用燃料结构则主要影响着生活垃圾中的无机灰分的比重。对于我国而言一般燃煤的北方城市生活垃圾产量比燃气的南方城市要高得多。由于我国民用燃煤的煤炭往往未再生利用而示为垃圾处理无凝燃煤地区的生活垃圾产量比燃气地区要高得多。城市生活垃圾的特点资源和废物的相对性垃圾具有鲜明的时间和空间特征是错误时间放在错误地点的可利用资源。在当今能源短缺问题日益突出社会的发展对能源的依赖也越来越强。城市生活垃圾则是一座隐埋在城市中的宝藏人类已经开始意识到开发的潜能。从时间方面讲垃圾仅仅是在目前的科学技术和经济条件下无法加以利用但随着时间的推移科学技术的发展以及人们要求的变化今天的废物可能成为明天的资源。从空间角度看废物仅仅相对于某一过程或某一方面没有使用价值而并非在一切过程或一切方面都没有使用价值。一种过程的废物往往可以成为另一种过程的原料。城市生活垃圾的一些组分具有某些工业原料所具有的化学、物理特性且较废水、废气易收集、运输、加工处理因而可以回收利用。垃圾危害的严重性城市生活垃圾对环境的污染不同于废水、废气和噪声。城市生活垃圾具有停留时间长、扩散性小的特点它对环境的影响主要是通过大气、水和土壤进行的。其中污染成分的迁移转化是一个比较缓慢的过程。例如垃圾中的重金属成分在垃圾堆积时由于垃圾中的有机物在降雨或地下水的作用下分解出酸碱溶液浸出重金属并在土壤和地下水中迁移。这种垃圾的危害可能在数年甚至数十年后才能被发现。从某种意义上说生活垃圾对环境造成的危害可能要比废气、废水和噪声造成的危害要严重得多。生活垃圾的露天堆放和填埋处理需要占用大量的土地资源。目前我国的生活垃圾主要采用卫生填埋或露天堆放其垃圾处理量占总量的。我国生活垃圾的产生量越大累积的堆积量就越大至年我国生活垃圾的累积量已达亿吨在填埋处理占主导地位时需要的土地面积也就越大如此下去势必危及我国有限的耕地资源。在全国座城市中已有多座城市陷入垃圾包围之中。据报道上海市内平米以上的垃圾堆近个占总地面积约千平米。而全国生活垃圾占地面积高达万多平方千米。并且垃圾任意侵占农田的现象在我国相当普遍。生活垃圾对环境的影响主要表现在:()对大气环境的影响。生活垃圾中的细微颗粒等在自然风力的带动下随处飞扬从而对大气环境造成污染。()对水环境的影响。城市生活垃圾中不但含有病原性微生物且在堆放的过程中还会产生大量的酸性和碱性有机污染物并将生活垃圾中的重金属溶解出来是集有机物、重金属和病原性微生物三位一体的污染源。()对土壤环境的影响。生活垃圾及其渗滤液中的有害物质会改变土壤的性质和结构并对土壤微生物的活动产生影响。垃圾中的有害物质可能杀害土壤中原有的微生物而大量繁殖另外几种微生物破坏原有的生物链。此外垃圾中有害成分的存在还会在植物有机体内积蓄通过食物链危及生态平衡和人类健康。()影响环境卫生、传播疾病。伴随着城市人口的增加城市生活垃圾量也在增加。据全国个城市的统计城市垃圾的清运量仅占生活垃圾产生量的左右。由于管理和环境意识的薄弱城市中的一些死角便成了垃圾堆放的“理想”场地这将严重影响环境卫生以及到处可见的“白色污染”对市容和景观产生“视觉污染”。这不仅破坏了城市、风景点等的整体美感而且损坏了政府和国民的素质形象。同时垃圾的随意堆放许多疾病的病菌在垃圾堆中滋生、繁衍和蔓延。对人类健康构成潜在的危险因此垃圾的处理任重道远。二城市生活垃圾的处理方式国外生活垃圾的处理方式由于城市生活垃圾成分复杂多变已受到经济发展水平、能源结构、自然条件及居民的生活习惯等因素的影响各国各地区对城市生活垃圾处理处置采用的方法一般随国情而异。往往一个国家中不同地区也采用不同的方法难有统一的模式。以往垃圾处置的古老而传统的方法从堆置到卫生填埋一直占有很大的比例。但随着科学技术的发展自世纪年代中期起人们逐渐认识到垃圾也是一种可利用的资源特别是第一次能源危机后发达国家更加重视城市生活垃圾的资源化、能源化利用大大推广垃圾分类收集发展了垃圾焚烧发电技术填埋气体能源回收利用技术及垃圾综合利用回收技术等形成了城市生活垃圾资源化产业并得到迅速的发展。但是到了年代下半期人们发现垃圾焚烧会产生二恶英类物质这类物质属强致癌物生成了以后在自然条件下极难分解且能通过土壤、动植物等媒介进入人类的食物链危害人类的健康因而垃圾焚烧方式曾一度引起人们的凝虑至今尚有部分人对采用焚烧处理垃圾的方法仍有怀懝。到年代经过对焚烧工艺的研究改进、焚烧炉和烟气净化系统的改善烟气中二恶英的含量大大降低焚烧处理的比例又得以提高。城市生活垃圾处理方法的采用主要有三个特点:)发达国家由于能源、土地资源日益紧张焚烧处理的比例逐年增多。以美国为例年代焚烧的比例不足年达。年以后要求达到)发展中国家尤其是农业型的发展中国家由于经济水平、垃圾热值低大多以堆置为主谈不上卫生填埋而堆肥占相当的比例)填埋法由于初次投入较低且作为垃圾最终处置的手段一直占有较大的比例。焚烧是目前发达国家广泛采用的城市垃圾处理技术大中型的垃圾焚烧厂都配置有能源回收与利用装置(供热或发电)。这种焚烧发电系统回收了垃圾中的能源在能源紧张的现代正逐渐上升为焚烧处理的主流。国外焚烧技术的广泛应用除得益于经济发达、投资力强、垃圾热值高外主要在于焚烧工艺和设备成熟、先进。世界上许多著名的环保产业企业投入较多的力量开放焚烧技术与设备且主要设备与附属设施已基本定型配套。国内城市垃圾处理现状我国是一个发展中国家经济实力和人民的生活水平与发达国家相比还有相当的差距城市垃圾处理处置起步较晚。随着国民经济的发展及城市化率的提高垃圾的清运量不断增加目前全国日清运垃圾亿吨还以年均的速度增长。目前我国城市生活垃圾的主要特点是:)可燃物含量低热值低且处于上升期沿海城市民用燃气化率一般都已超过城市垃圾热值较高具备焚烧处理的基本条件但与发达国家相比热值仍低)人们的生活习惯造成垃圾中的厨余物组分含量高(约)且其中的碳水化合物较多)居民未养成分类收集的习惯垃圾混合收运成分复杂、多变)经济发达程度不高地方政府和居民难以承受过高的垃圾处理处置费用。基于上述的特点我国目前对垃圾的处理处置以填埋为主其次为堆肥焚烧发电刚刚起步垃圾分类回收逐步开展。由于初期的资金投入量较少绝大部分城市采用填埋法处理。但除几个经济较发达的城市外大多达不到卫生填埋的要求没有设置防渗层、渗沥水和填埋气体回收系统会造成大气环境及水环境的二次污染。我国历史上生活垃圾大多用于自然发酵堆肥至年代后期由于农村堆肥的肥效及施肥方法不及化肥高且方便农用肥料逐渐为化肥所代替。长期使用化肥会使农田土壤板结某些农产品的质量下降。到年代后期城镇垃圾围城问题呈现生活垃圾的处理处置问题开始又为各级政府所重视国内一些单位便又开始研究推广堆肥技术进入年以来由于之前世界各国对垃圾焚烧产生二恶英的问题争论不休而城市垃圾的处理又被各级政府提到议事日程垃圾处理减量化和无害化被忽视于是垃圾的资源化由焚烧发电转向高温堆肥使堆肥几乎成了我国各地首选的垃圾处理方式。各地不从本地实际出发盲目推广堆肥技术。这些涌现的垃圾堆肥厂生活垃圾未经分拣且以粗堆肥为主堆肥产品质量低(有效肥组分低砂土、玻璃、重金属含量高)堆肥市场销路存在问题使众多的垃圾堆肥厂处于停产或半停产的状态。三城市生活垃圾焚烧技术的发展与趋势城市生活垃圾焚烧技术的优缺点由于城市生活垃圾本身具有的特性在某种意义上是一种可以回收利用的资源。城市生活垃圾焚烧处理技术是利用焚烧技术将城市生活垃圾作为一种具有能量的资源回收利用城市生活垃圾中具有的热量。城市生活垃圾焚烧技术源于世纪末二次世界大战后焚烧技术迅速发展如今欧洲共同体、美国、日本的焚烧技术居世界领先地位。焚烧是一种对城市生活垃圾进行高温热化学处理的技术。将生活垃圾作为固体燃料送入焚烧炉炉膛内燃烧在鼓入助燃空气和以上的高温条件下城市生活垃圾中的可燃成分与空气中的氧进行剧烈的化学反应释放出热量和高温可燃气体以及少量性质稳定的固体灰渣。当生活垃圾具有足够的热值时(生活垃圾的低位热值不小于kjkg),生活垃圾能靠自身的能量维持自燃而不用再提供辅助燃料。垃圾燃烧产生高温可燃气体可作为能源进行回收利用垃圾燃烧后余热的回收利用符合垃圾处理技术的资源化准则性质稳定的灰渣可以进行有类别的利用或直接填埋处理经过焚烧处理分解、破坏了垃圾中的有害、有毒废弃物和各种恶臭彻底消灭了细菌、病毒垃圾焚烧后的烟气基本上以二氧化碳、水蒸气、氮气的形式排放。焚烧处理可以使垃圾减重减量。因此采用焚烧法处理城市生活垃圾可实现垃圾处理的减容化、无害化和资源化是生活垃圾处理的一种最有效的方法之一。在欧洲的丹麦、瑞士等国家焚烧处理生活垃圾量达到将生活垃圾作为能源用于发电已经相当普遍。图所示为部分国家生活垃圾处理方法(填埋、焚烧和其他)比例。据统计目前全世界每年有亿吨生活垃圾采用焚烧处理焚烧处理城市生活垃圾是当前世界工业发达国家最广泛采用的手段之一、如图中日本、丹麦、美国、法国等国的焚烧处理率分别为、、、其他填埋。随着科学技术的发焚烧展生活垃圾焚烧的工艺和美国英国瑞士比利时中国台湾设备不断完善采用焚烧方法处理城市生活垃圾可以从垃圾中回收大量的金属和热能。据测定若措施得当利用吨城市生活垃圾可获得约kw的电力生产能力。今天为了缓和城市能源短缺城市生活垃圾可以被看作是第二能源而被加以利用供热或发电。焚烧技术具有以下的优点()减容减量效果明显。生活垃圾经过焚烧后一般可减容容积缩减为原来的以下可以节约大量的填埋场地。()无害化程度高。通过焚烧生活垃圾中的细菌、病毒等有机病原体在高温时得到彻底地消除生活垃圾中带有恶臭的氨气和有机质废气在高温时被分解有效消除恶臭焚烧产生的有害气体和烟尘可以通过净化达到环保排放要求。()资源化效果好。生活垃圾经过焚烧过程获得以高温烟气形式的热能通过余热锅炉将能量传递给水使水转变为蒸汽可用来进行余热发电、供热或热电联产生活垃圾可作为能源来焚烧利用同时还可以回收生活垃圾中的有价金属较大程度地实现垃圾处理的资源化。()适应能力强。对生活垃圾的要求低在生活垃圾热值达到kjkg以上就可以达到自燃无须添加辅助燃料。()节约场地。生活垃圾焚烧处理厂占地面积小排放的尾气经处理后污染小可以靠近市区就近建厂缩短运输距离节约运费。随着垃圾热值的提高焚烧厂的投资有望实现较好的收入运转。当然目前的城市生活垃圾焚烧技术也有其局限性及自身无法解决的缺陷:()一次性投资大投资回收周期长。()现有的焚烧技术难以保证焚烧处理的无害化程度也难以适应生活垃圾因季节、气候的变化而导致生活垃圾中的水分含量的变化生活垃圾热值波动过大使得焚烧设备难以自身调节。()若设备及工艺选择不当配套设备不完善那么生活垃圾在焚烧的过程中容易产生严重的二次污染加重大气的污染。如二恶英类剧毒物的排放问题很难彻底解决。若生活垃圾灰渣的处理效果不佳则易导致灰渣中的重金属浸出形成二次污染。()由于生活垃圾中大量存在S、CI等元素容易在燃烧的过程中化合生成酸性气体对锅炉管道造成腐蚀增加设备投入。同时在焚烧过程中需要较大的空气过剩系数增加了尾气排放量也加大了尾气净化处理的运行费用。城市生活垃圾焚烧技术的发展现状国外生活垃圾焚烧技术的发展现状生活垃圾焚烧技术已有多年的发展历史自从德国汉堡建成第一座固体废弃物焚烧设备以来生活垃圾焚烧设备经历了由简易的焚烧处理设备发展为系列化、成套化的完善设备系统同时兼顾到能源的回收利用。目前在欧洲已投入运行的生活垃圾焚烧厂处理能力在td就有多座。在美国年采用焚烧技术处理的生活垃圾占生活垃圾处理量的年为年则增长到平均增长率为。在日本年城市生活垃圾量为亿吨焚烧率达到年焚烧处理技术已普及到中小城市是世界的头号焚烧大国目前共有垃圾发电站个功率在MW左右出售电力达MWha,仅东京地区就有座焚烧厂日处理生活垃圾达万吨。较早从事与开展生活垃圾焚烧处理技术研究和应用的一些发达国家已经形成了一些代表性的生活垃圾处理技术如德国Martin炉技术美国FosterWheeler公司流化床技术日本EBARA公司内循环流化床技术日本IHI公司及KAWASAKI公司回转窑技术。然而近年来随着人们环保意识的不断加强越来越多的生活垃圾需要焚烧处理流化床焚烧技术的优势得到极大的体现流化床技术也得到了飞速的发展在日本尤为明显典型的有荏原制作所制造的FBC内循环流化床焚烧炉系统该焚烧系统处理的生活垃圾不需要预处理就可以直接焚烧。日本在年运行的FBC生活垃圾焚烧炉就达到台。此外日本石川岛播公司(IHI)、日本钢管珠式会社(NKK)和日本川倚重工珠式会社也各自推出其代表性的流化床焚烧炉。我国生活垃圾焚烧技术的发展现状我国的生活垃圾焚烧处理技术始于世纪的年代末在年代后期得到了迅速发展现在全国有多家生产商、研究单位和大专院校在开发各种焚烧技术及设备。而国内大部分正在使用或研究开发出的焚烧炉或借鉴国外已有的焚烧炉引进或仿制国外的炉型与设备系统就技术而言是国外世纪年代末的技术或以一般燃煤锅炉或其他工业炉窑为参照将这些燃烧技术和工艺移植过来焚烧处理生活垃圾。目前全国已有多个省市多个生活垃圾焚烧厂已建或在建。国内的生活垃圾焚烧厂或者引进国外全套的技术和成套设备或者引进国外的全套技术和关键设备部分设备采用国产化设备或者采用国内开发研制的生活垃圾焚烧技术和全部国产化设备。如广东省深圳市市政环卫综合处理厂引进的是日本三菱公司成套马丁焚烧炉技术上海浦东新区生活垃圾焚烧厂采用的是法国INGEROPGECALSTHOM公司的倾斜往复阶梯炉排焚烧炉的关键设备和技术其他配套设备基本国产化降低了生活垃圾焚烧厂的投资浙江宁波枫林垃圾发电厂焚烧炉由德国NOELL公司引进余热锅炉、汽轮发电机组、烟气净化系统等设备由国内制造山东菏泽垃圾发电厂则全部采用国产循环流化床技术和设备投资建设是我国一座国产化垃圾发电示范厂。城市生活垃圾焚烧技术的发展趋势由于机械炉排式焚烧炉和流化床式焚烧炉产生的炉渣中含有重金属及烟气中含有剧毒二恶英类物质对人类造成较大威胁且这两种焚烧处理方式均无法彻底解决炉渣及飞灰的有毒物质只能将炉渣及飞灰填埋或固化容易造成二次污染。为了彻底解决二次污染问题进入世纪德国、日本、美国等发达国家相继开发出气化熔融焚烧技术(目前正在试运行中)即城市生活垃圾在贫氧条件下部分燃烧实现气化生成可燃气体同时熔融处理飞灰和炉渣。该技术可以更高效地回收生活垃圾中的资源、能源同时能满足更严格的生活垃圾焚烧污染排放标准力图使二恶英类、重金属等剧毒二次污染排放值降到最低接近零排放熔融后的灰渣是一种优良的建筑材料不仅提高了资源利用率而且减轻了填埋处置场的负担同时焚烧温度高提供了更高的烟气温度从而提高了余热锅炉的热效率和发电效率。四城市生活垃圾焚烧炉性能比较目前国内外已运行或在研发试验的生活垃圾焚烧工艺有很多种类焚烧工艺主要有固定床式焚烧技术、机械炉排式焚烧技术、回转窑式焚烧技术、流化床式焚烧技术和气化熔融焚烧技术。目前国内外所采用的几种焚烧炉工艺特征比较见下表表几种焚烧工艺的工艺特征比较项目机械炉排式流化床式回转窑式气化熔融式将生活垃圾送到炉垃圾从炉膛上部供给垃圾从一端供入先将生活垃圾进行排上助燃空气从炉排助燃空气从炉排下供给且在炉内翻动燃烧热解产生气体和固体残下供给在炉排的作用垃圾在炉内与流动的热燃尽的炉渣从另一端渣然后进行燃烧和熔焚烧原理下垃圾在炉内分干燥、砂接触进行快速燃烧。排出。融或将气化和融融燃燃烧和燃尽带。烧合为一体。为应用最广的生活年前开始使用目处理高水分的近年开始在美国、应用垃圾焚烧技术前几乎不再建设新厂生活垃圾和热值低的德国、日本等发达国家垃圾常采用已建厂试运行单炉最大处理能力tdtdtdtd预处理一般不需要入炉前需粉碎到cm一般不要因炉型而异有的以下。需要干燥和粉碎烟气含飞灰较高烟气中含有大量的烟气除二恶英外烟气含二恶英少烟气处理除二恶英外其余易处灰尘烟气处理较难。其余易处理易处理。理二恶英控燃烧温度较低易较易产生二恶英。较易产生二恶英。不易产生二恶英。制产生二恶英。炉渣处理设备复杂需分离装置设备设备简单不燃物排出装置筛选设备简单设备简单机砂贮存罐等。燃烧管理燃烧温度易受垃圾性质缓慢燃烧故温度控制比较容易因炉型而异或难或垃圾块大小垃圾供应较容易易量流动砂温度的影响运行费比较便宜比较高较便宜比较高维修方便较难较难较难维修费用较高一般较低较难焚烧炉渣需经无害化处理后才可需经无害化处理后才可需经无害化处理后才炉渣可直接利用利用利用可利用减量比:(tt):(tt):(tt):(tt)减容比:(mm):(mm):(mm):(mm)机械炉排式焚烧炉和流化床式焚烧炉是目前世界上大多数国家大型生活垃圾焚烧炉的主流设备。然而机械炉排焚烧技术比较适合于焚烧热值较高的生活垃圾从而比较适合于生活质量较高的城市或地区。该技术由于燃烧效率低产汽量低而且由于炉排采用特殊的工艺制造造价昂贵维修费用较高烟气处理系统较复杂投资较高此外在处理低热值、高水分的生活垃圾时为保证锅炉在正常燃烧时达到需要的工艺参数必须添加燃料油运行成本较高因此该技术的应用受到了限制。这就是一般投资者望而却步的原因。例如上海浦东新区生活垃圾发电工程共有三条倾斜往复阶梯炉排焚烧炉处理线两套MW发动机组日处理生活垃圾吨总投资亿元。尽管流化床技术对低热值的适应性好燃烧效率较高能使生活垃圾得到充分的加热、干燥和较完全燃烧由于该焚烧方式则易产生二次污染并容易导致二恶英类物质的生成。二次污染包括剧毒的二恶英类物质Cd、As、Hg、Pb等重金属污染以及HCI、CISO、等酸性气体的污染。这些污染加重了灰渣处理和烟气净化的负担。如果对生活垃圾焚烧产生的灰渣只进行简单的处理后释放进入空气和水中极易造成二次污染。为了防止二次污染垃圾处理厂必须采用规模庞大的尾气处理设备投资和运行费用大幅增加一般占总投资费用的一半左右直接影响了垃圾发电厂的效益这就是目前国外几乎不再新建流化床焚烧发电厂的原因。目前我国新建垃圾焚烧发电厂以流化床焚烧炉为主对尾气的处理采用何种办法还不清除需详细了解。五国外典型垃圾焚烧发电厂的工艺布局及流程目前世界各国的垃圾处理厂工艺流程基本相同区别仅在于规模的大小、设备的选型、资源化综合利用的程度、烟气的达标要求、炉渣的再利用及自动化控制程度要求等。由于设计的出发点不同最终设计垃圾厂的形式各异但归根结底工艺流程是相同或相近的。垃圾厂的典型工艺布局如下图。机械式炉排炉工艺布局图(图)流化床式焚烧炉的工艺布局图(图)从上面的垃圾焚烧发电工艺布局图可以看出无论采用哪种焚烧炉焚烧发电其后半部的省煤器、过热器、蒸发器(水冷壁及水管群)及汽水处理器、发电机组和烟气处理系统的形式是相同或相近的其结构与目前电站锅炉基本相同所不同仅是设备的大小而已最主要的区别在于垃圾的焚烧形式、垃圾是否预处理及灰渣的处理运输形式。现分别说明如下:图大型炉排炉工艺布局图垃圾卸料平台垃圾卸料门垃圾储坑垃圾吊车进料漏斗焚烧炉膛余热锅炉反应塔袋式除尘器引风机烟囱一次风机推灰器炉渣输送带磁选机炉渣储坑炉渣吊车废金属输送带废金属储坑飞灰输送带输送带混合输送带飞灰加湿器高压蒸汽联箱汽轮发电机自用蒸汽系统中央控制室低压配电室高压配电室液压室车辆控制室图大型流化床炉工艺布局图垃圾进料斗流化床焚烧炉膜式壁炉膛与烟道锅筒省煤气过热器、蒸发受热面积空气预热器机械式炉排炉机械式炉排炉焚烧工艺较好无须对垃圾进行预处理在焚烧量相同的前提下烟气和飞灰仅是流化床的,烟气的处理费用相对较低且焚烧后炉渣中的金属铁易于通过磁选机加以磁选利用但该焚烧炉要求垃圾的热值较高热值的波动量较小往往很难达到要求为了解决这个问题我在西安生活垃圾处理厂时我们在调研垃圾焚烧发电采用何种焚烧炉时曾提出能否像流化床炉那样在炉排上也加煤助燃为此经西安轻工设计院介绍我们去临潼参观了汉兴造纸厂的链条式块煤发电设备大家一致认为将机械式炉排炉的进料口稍加改造该问题即可完满解决。因此我个人认为如果建垃圾焚烧发电厂应该采用机械式炉排炉外加燃煤(块煤或煤粉)系统可以达到满意的效果。流化床式焚烧炉流化床式焚烧炉对低热值的垃圾适应性好燃烧效率较高能使生活垃圾得到充分的燃烧。该焚烧炉焚烧量较小须对垃圾进行分选并将大块垃圾粉碎如加燃煤也需要粉碎设备较多维修费用较大烟气处理系统较庞大设备运行费用较高流化床中的不可燃物沉到炉底和流动砂一起被排出经筛分后需将流动砂回炉循环使用由于是在较高的温度下进行设备使用寿命较短维修更换设备费用较机械式炉排炉高。流化床式焚烧炉有两个最大的优点是:炉膛内用耐火材料砌成无设备在高温区因此炉膛内无维修的设备可以加的燃煤当火力发电厂对待。我个人认为流化床式焚烧炉焚烧垃圾不如炉排式焚烧炉所具有的优点但作为燃煤发电厂比机械式炉排炉具有投资少见效快不失为理想的选择。六结论目前我国运行的垃圾焚烧发电厂总体来说效益一般建成初期或者说仅能维持而已主要原因是垃圾补贴款过低不了解垃圾的特性不熟悉设备的运行工况有的垃圾焚烧发电厂甚至不能运行下去靠政府补贴(如上海浦东垃圾发电厂)才不至于停产。随着垃圾补贴款的提高及对设备的认识目前运行还是比较好的。运行最好的是新民热电有限公司它采用循环流化床焚烧炉主要以燃煤发电为主打着垃圾焚烧发电的旗号享受国家的各项优惠政策这就是目前国内新建垃圾焚烧厂均采用循环流化床焚烧炉并掺烧(热量)的煤的主要原因。据了解西安和咸阳已立项个垃圾焚烧发电厂现均未动工主要原因是一次性投资过大(据了解资金均不到位)垃圾补贴款过低(西安年前元吨、年元吨)加上各种配套政策(土地征用费、发电上网配套费、水费及污水的处理、炉渣和飞灰的填埋位置)不到位及年后半年燃煤和运费的高涨限塑令的实施使生活垃圾的热值更低这些都是造成目前未开工的主要原因。但是在国家政策许可的情况下可将垃圾焚烧发电厂选址在靠近煤矿的地方(如延安、渭南)以垃圾焚烧发电为名燃煤发电为主增大锅炉型号尽可能多的发电也不失为一条可行之路。另外从长远目标来看垃圾焚烧发电是方向是大有可为的。附注:西安市垃圾电站投资调研报告咸阳市城市生活垃圾焚烧发电综合处理厂项目核准申请报告西安市垃圾电站投资调研报告针对在西安南郊电子城附近筹建焚烧城市生活垃圾的热电站工程项目年月日至日期间由陕西省计委牵头组织陕西省节能投资公司、西安市热力公司、西北电力设计院等单位共八人调研了深圳市市政环卫综合处理厂、珠海市垃圾发电厂、绍兴市城东热电厂(现新民热电有限公司)、宁波枫林绿色能源开发有限公司、上海浦东新区生活垃圾发电厂等处理城市生活垃圾的相关单位其目的是为开展西安南郊垃圾焚烧热电厂项目投资研究工作。在调研过程中得到各有关单位的大力支持和帮助使我们圆满地完成了调研任务。根据陕西省节能投资公司年月日的传真要求及结合调研的情况综合资金、技术、尾气的排放、渗出液的处理等条件西安市南郊焚烧垃圾热电厂的建设规模按安装×td循环流化床垃圾焚烧炉(掺烧的煤)额定蒸发量为×th配×MW抽汽供热式汽轮发电机组冬季机组降负荷运行供热抽汽th。一、调研情况简介、深圳市市政环卫综合处理厂深圳市市政环卫综合处理厂隶属于深圳市人民政府城市管理办公室。一期工程从年开始建设年投产,装设台td日本三菱马丁炉和一台kW汽轮发电机组。二期工程从年开始建设年投产装设一台国产(杭州锅炉厂设计、制造)td垃圾焚烧马丁炉和一台kW汽轮发电机组(杭州汽轮机厂和杭州发电机厂生产)。工艺流程为:生活垃圾由专用车辆运进垃圾焚烧厂内经称重后卸入存储池池内堆放发酵后的垃圾用专用抓斗送入炉内燃烧池内的沼气及有害气体经过蒸汽烟气二级预热送入炉内沼气燃烧有害气体在高温条件下分解成无臭气体池内垃圾渗出~液由污水泵加压喷入炉膛内进行高温处理或稀释排放入市政污水处理系统进行处理。燃烧产生高温烟气经锅炉各受热面吸热降温在烟道内喷入氢氧化钙以中和烟气中的氯化氢烟气经静电除尘处理烟气排放达标(即:灰尘含量不大于gNm氯化氢含量不大于ppm)垃圾焚烧剩余灰渣经磁选设备回收废铁后筛分细渣可用以改良土壤、铺路粗渣可用作无害化处理的覆盖用土。控制系统采用PLC。烟囱高度为米。垃圾热值(入炉时)在大卡公斤锅炉运行时除启动和停炉外不掺烧燃料油。送出电压等级千伏带基本负荷。全厂厂用电率,。全厂占地亩全厂人员人。二期工程投资约万元。上网电价为元度。对外供热(生产用汽)–th、珠海市垃圾发电厂该工程年月日立项年因资金问题而停工年开始复工年月日开始设备安装年月日试烧垃圾年月日移交试生产。计划投资万元实际结算万元。全厂建设规模三炉一机日处理垃圾吨额定发电机出力kW。该工程的垃圾焚烧炉的炉排为美国Detroit公司的产品余热锅炉是华光锅炉股份有限公司(原无锡锅炉厂)引进美国Detroit公司的技术生产制造。汽轮机由杭州汽轮机厂生产制造汽轮发电机由济南发电机厂生产制造。垃圾热值(入炉时)在大卡公斤以上锅炉正常燃烧时不需投油在雨季如遇垃圾含水量高而影响锅炉燃烧时只需加少量助燃油(年共用#柴油吨)。垃圾燃烧后的灰渣送到附近的珠海市垃圾填埋处理锅炉烟气经静电除尘器(二电场)除尘后通过烟囱对空排放(没有装设尾气处理装置)。全厂除少量生活污水外排外生产上的冷却水、冲灰水均为循环使用垃圾渗出液全部送到珠海市污水处理厂专业处理。采用二次循环冷却方式补充水用城市自来水。控制系统采用PLC。烟囱高度为米。送出电压等级千伏带基本负荷。全厂厂用电率左右。全厂占地m(折合亩)建筑面积m全厂人员人。本项目计划投资约万元结算约万元(免土地征用费)。折合处理每吨垃圾投资万元是国家计委估算的处理每吨垃圾投资万元的。本工程项目由政府全额拨款。年运行小时。上网电价为元度(含税)。、绍兴市城东热电厂(现新民热电有限公司)该厂是热电厂一期建设规模为×th锅炉×MW汽轮发电机组。二期扩建×th焚烧垃圾循环流化床炉×MW汽轮发电机组。有工业热负荷。二期工程是利用国债进行建设的年初开工年月日点火试运行。th焚烧垃圾循环流化床炉是由无锡锅炉厂设计制造的。布袋除尘器及尾气处理装置是浙江飞达工程公司生产的。绍兴地区垃圾的热值在,大卡公斤(夏季水果瓜皮多时热值偏低)渗出液较多。利用焚烧垃圾循环流化床炉由于垃圾中的重金属含量较高特别是铜元素可催化二恶英的产生掺煤燃烧由于煤中含S亚硫酸与铜生成硫酸铜从而控制了二恶英的产生。同时由于掺煤燃烧提高了炉内温度可以回烧渗出液。解决了渗出液的处理问题。该厂准备利用飞灰和炉渣(掺加其他材料)制成建筑材料。该厂在运行焚烧垃圾循环流化床炉中在解决高温腐蚀问题上作了大量的工作积累了丰富的经验。采用二次循环冷却方式补充水用城市自来水。控制系统采用DCS。烟囱高度为米。厂用电率,。本项目计划投资约万元其中万元为国债万元为转贷万元为银贷。上网电价为元度(免税)。、宁波枫林绿色能源开发有限公司该厂的建设规模为:×td垃圾焚烧炉×kW汽轮发电机组。该工程项目从年月主厂房开工至年月项目移交总工期共个月。年月开始试生产。工程总投资万元工程结算万元(其中包括环卫局垃圾中转站的建设费万元)。该工程用的垃圾焚烧炉由德国进口余热锅炉由杭州新世纪能源环保工程股份有限公司供货。垃圾成分比较复杂垃圾热值(入炉时)在,大卡公斤波动锅炉运行时除启动和停炉外不掺燃料油。灰渣分除。每炉一个烟囱高度为米(品字型布置)。控制系统采用DCS。送出电压等级千伏带基本负荷。全厂厂用电率,。厂区占地约亩灰渣填埋场约亩全厂定员人。上网电价为元度(免税)。渗出液设计值为实际一般为,最高达到。、上海浦东新区生活垃圾发电厂该厂的建设规模为:×th垃圾焚烧炉×kW汽轮发电机组。该工程项目从年开工总工期共个月。年月开始系统调试至今调试尚未结束。工程总投资万元(厂区征地单价万元亩)。该工程使用法国政府贷款主要设备从法国进口但余热锅炉、汽轮机、汽轮发电机由上海四方锅炉厂和武汉汽轮机厂生产。垃圾热值(入炉时)约大卡公斤波动锅炉运行时除启动和停炉外不掺燃料油。每炉一个烟囱高度为米。烟气连续监测系统采用在线综合分析仪一套。控制系统采用PLC(由法国和中国联合设计)。送出电压等级千伏不带基本负荷和不调峰。厂用电率。厂区占地约亩全厂定员人。上网电价为元度。二、西安南郊焚烧垃圾热电厂工程设想本期建设规模为×td循环流化床垃圾焚烧炉(掺烧的煤)配×MW抽汽供热式汽轮发电机组。、炉的主要参数垃圾处理量:td最大连续蒸发量:th额定蒸汽压力:MPa额定蒸汽温度:给水温度:、汽轮机的主要参数抽汽供热工况纯凝工况额定工况:MWMW额定进汽压力:MPaMPa额定进汽温度:额定进汽流量:thth排汽压力:MPaMpa热耗:kJkWhkJkWh、发电机为MW标准配置。三、经济评价、经济评价的原始条件:日处理垃圾量t年处理垃圾量万吨。处理垃圾政策性补贴元吨。年供热量万吉焦年运行小时数小时厂用电率资本金按总投资的计算(为方便计算其中的资本金投资的利率按计算)。其余为融资融资以银行贷款为主年利率贷款期年宽限期年材料费元千瓦时其它费用元千瓦时发电标煤耗(不含垃圾)公斤千瓦时供热标煤耗(不含垃圾)公斤吉焦煤价(标煤价)元吨(不含税)水费按元千瓦时全厂定员人年人均工资元人还款期限年宽限期年贷款年利率、投资估算包括:×td循环流化床垃圾焚烧炉、×MW抽汽式汽轮发电机组、室内配电装置、DCS控制系统、水处理系统、M自然循环冷却水塔一座、垃圾储存仓、储煤场、油罐、钢筋混凝土烟囱一座、灰渣处理、尾气处理装置等静态投资约万元。但不包括垃圾运输车辆、职工宿舍、围墙外的热网、公路、厂外水源、厂外排水、厂外通讯及送出工程的投资。、财务评价指标如下(详见附件二):不含税电价:元MWh(固定电价)含税电价:元MWh不含税热价:元GJ(固定热价)含税热价:元GJ投资利润率:资本金净投资利润率:投资利税率:全部投资:内部收益率,净现值万元,投资回收期年自有资金:内部收益率,净现值万元,投资回收期年注资:内部收益率,净现值万元,投资回收期年本工程的经济评价结果:资本金净投资利润率为说明该项目有较强的财务盈利能力。资产负债率在第年就已经降到还完长期负债后资产负债率小于流动比率和速动比率分别大于和说明该工程项目的资产可以抵补负债。本工程的装机配置为两台td循环流化床锅炉两台MW供热机组。由于锅炉容量小冬季采暖热负荷大抽汽量达th不能满足两台汽轮发电机组同时运行的要求在冬季采暖期汽轮发电机组一运一停或两台机组均降负荷运行发电量减少所以经济效益下降(经济评价指标一览表见附件三)。因此需要调整电价。四、结论这次共调研了五个垃圾(热)电厂共台垃圾焚烧炉。其中四个厂的台垃圾焚烧炉是进口的炉排式的马丁炉(或是按国外技术生产制造但炉排都是进口的)只有绍兴市城东热电厂的th循环流化床垃圾焚烧炉是完全国产的。利用焚烧技术处理垃圾在国内酝酿已久实际运作时间不长。从调查了解到使用炉排式垃圾焚烧炉厂的由于垃圾焚烧炉是从国外进口的再配余热锅炉所以初投资都比较高。四个厂的垃圾焚烧炉分别是四个国家的技术专利关键零部件特别是炉排国内尚不能制造提高了今后的运行费用。唯一利用国内技术生产制造的循环流化床垃圾焚烧炉目前只生产了一台运行的时间也不长(年月日竣工并投入运行)。利用焚烧技术处理垃圾是一个新课题有待继续研究。陕西省西安市目前没有垃圾焚烧处理厂生活和工业垃圾量随着经济的发展而增加给城市的垃圾处理及管理带来了愈来愈多的困难。由于人们对环境保护重视的程度和要求愈来愈高为了缓解城市生活垃圾日益增加引发出的众多社会问题和环境污染问题因此在西安市建设垃圾焚烧热电厂是实现垃圾处理的无害化、资源化、减量化的重要措施。所调研的利用焚烧技术处理垃圾的(热)电厂虽然经济效益都不如燃煤(或燃油)的(热)电厂但是解决了垃圾的处理和环境污染问题社会效益高。建设焚烧垃圾热电厂这是利民的公德好事。应该给予积极的支持和扶持。为了降低工程投资西安南郊垃圾热电厂工程的主要设备都选用国产的燃烧垃圾的循环流化床能够掺烧的煤炉温高可以回烧垃圾渗出液及减少有害气体的排放克服了其他厂焚烧垃圾后的二次污染。本工程投资少(是有些工程的左右)但是工程投产后由于锅炉容量小冬季采暖热负荷大不能满足两台汽轮发电机组同时运行的要求在冬季采暖期汽轮发电机组一运一停或两台机组降负荷运行相当于减少一台发电机的发电量所以影响了本工程的经济效益。由于燃烧垃圾的循环流化床锅炉目前只有无锡锅炉厂一家生产制造而且只有这一种规格容量的产品所以目前在特定的条件下只有通过提高垃圾补贴(垃圾补贴提高到元T)后的经济评价见附件四。附件:一、西安南郊垃圾热电厂工程投资总估算表二、西安南郊垃圾热电厂工程的经济评价计算(仅提高售电价)三、西安南郊垃圾热电厂工程的经济评价指标一览表四、西安南郊垃圾热电厂工程的经济评价指标一览表(仅提高垃圾补贴)(以上个附件未拿到)。

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