垃圾发电项目申请报告2013.5.21
内蒙古集宁市15MW垃圾发电项目工程项目申请报告
编制单位：内蒙古电力勘测设计院
《工程咨询单位资格证书》甲级证书编号：工咨甲
10520070008
2014年5月26日呼和浩特
本页为编写设计院资质证书彩色扫描件
批准：审核：
目录
第一章概述 .......................................................................................... 错误！未定义书签。第二章发展规划、产业政策和行业准入分析.................................. 错误！未定义书签。第三章节能方案分析.......................................................................... 错误！未定义书签。第四章建设用地、征地拆迁及移民安置分析.................................. 错误！未定义书签。第五章环境和生态影响分析.............................................................. 错误！未定义书签。第六章经济影响分析.......................................................................... 错误！未定义书签。第七章社会影响分析.......................................................................... 错误！未定义书签。附件：
1、企业营业执照
2、项目单位简介
3、验资报告或财务上一年度财务报告
4、项目申请开展前期工作的请示
第一章概述
1.1 前言
建设背景乌兰察布市位于内蒙古自治区中部，北与蒙古国接壤，南与山西省为邻，东与锡林郭勒盟和河北省相连，西与呼和浩特、包头市相接，下辖2市，9旗县，即集宁市、丰镇市、察右前旗、察右中期、察右后旗、四子王旗、卓资县、凉城县、化德县、商都县、兴和县，占地面积54491km2，人口约274万人。
乌兰察布市地理环境由内蒙古高原、阴山山脉和黄土丘陵组成，丘陵广布，沟壑纵横，自然条件极其恶劣。乌兰察布地区矿产资源丰富，有黑色金属、贵金属、稀有金属、稀土、冶金辅助原料、燃料、化工原料、建材等，经过几十年的建设，乌兰察布市工业已初具规模，形成电力、冶金、机械、煤炭、建材、化肥、食品加工、皮革、酿造等种类齐全的工业体系。
2011年乌兰察布市全市地区生产总值完成660亿元，同比增长16.3%；财政总收入51.3亿元，增长39.4%；城镇居民人均可支配收入和农牧民人均纯收入分别达到16060元和5100元，增长13.1%和14.6%；社会消费品零售总额达到188亿元，增长19%。
乌兰察布市电力保持较快的负荷增长速度，预计2012年负荷地区最高供电负荷将达到2820MW；到2015年，地区最高供电负荷将达到4800MW，“十二五”期间年平均增长率为19.45%。
随着乌兰察布市高耗能工业基地发展战略的深入实施，随着经济的发展和人民生活水平的提高，城市化进程的不断加快，城市垃圾产生量越来越多。城市垃圾已经成为困扰城市环境，影响城市发展的一个重要问题。城市生活垃圾的减量化、无害化和资源化处置是城市建设的一项重要基础设施，是城市生态化、持续
发展的一项重要任务。
目前乌兰察布市每天生活垃圾产生500～550t（不含医疗垃圾），现有两座生活垃圾卫生填埋场，生活垃圾无害化处理能力达到90%。随着城市化进程加快、城市人口的快速增长，生活垃圾产生量迅速增加，现有垃圾垃圾填埋场的服务年限不断减少。由于生活垃圾填埋场对周围环境造成的影响和设置填埋场需要大量占地，新的场址选择越来越困难，建设新的处理设施、延长现有填埋场的服务年限已经提到日程。为此生活垃圾处理遵循“减量化、再利用和再循环”的循环经济原则，采用垃圾综合处理，实现垃圾减量化、无害化和资源化处置是值得推荐的优化方案。
为落实国家制定的“开发与节约并存，重视环境保护，合理配置资源，开发新能源，实现可持续发展的能源战略”的方针。本工程项目的建设，符合国家制定的能源发展战略，是符合内蒙古自治区可再生资源开发的重点项目，在向电网输送能源的同时将极大地促进地区经济的发展与环境的保护。本建议书贯彻科学发展观，以循环经济为原则、运用现代化成熟的垃圾综合处理技术，采用先进的技术装备，做到环保优先、节能减排，建设一座“综合处置、循环利用、环保达标、运行可靠”的生活垃圾综合利用项目。
1.2 编制原则
本建议书贯彻科学发展观，以循环经济为原则、运用现代化成熟的垃圾综合处理技术，采用先进的技术装备，做到环保优先、节能减排，建设一座“综合处置、循环利用、环保达标、运行可靠”的生活垃圾综合利用项目。
（1）按照“减量化、资源化、无害化”的原则，在实现清洁生产的前提下，对城市生活垃圾进行综合处理，充分利用垃圾潜在的资源。
（2）保护环境，防止污染，污染物排放指标全面符合国家现行标准，部分排放指标符合欧盟2000标准。
（3）采用国外先进技术和关键设备，提高设备国产化程度，提高装备自动化
水平，在保证技术先进的前提下尽量控制一次性投资。
（4）节约用地、用水，节省资源。
（5）厂区建筑物及总平面布置按现代化工厂模式配置，设置参观通道和环卫教育基地，考虑突发事件的应急措施。
1.3 项目规模的确定
本项目总规模建议为700t/d，其中目前综合处理100t/d，焚烧发电500t/d，随着垃圾分类的普及和产品市场的成熟，可逐年提高综合处理的能力。全厂年处理垃圾量20万t，装机容量15MW。
第二章工艺方案
根据乌兰察布市生活垃圾处理的实际情况，生活垃圾综合处理采用湿解制肥和焚烧发电相结合的工艺方案，其特点是：
湿解制肥可将生活垃圾中的有机物制成农、林业需要的营养土和复合肥。焚烧发电是充分利用生活垃圾的热值，将生活垃圾焚烧产生蒸汽用于发电和供热，焚烧后的炉渣回收金属后作为建筑材料，渗滤液处理过程中产生的沼气导入焚烧炉内焚烧用于发电。通过采用上述工艺，达到生活垃圾“减量化、再利用和再循环”的目的。
随着垃圾分类的普及和垃圾制成产品市场的成熟，可逐年提高综合处理的能力。
2.1 湿解制肥工艺
湿解制肥的技术特点是，垃圾处置配置前分选系统，分选后的有机降解采用高压湿解技术，经热降解后物料深加工成营养土和有机复合肥。
已建工程设计处理能力为500t/d，分选筛上物用于焚烧，筛下物湿解制肥，日产有机复合肥170t，配备2台焚烧炉和1台发电机组。实际建成分选能力为600t/d，焚烧炉1台，汽轮发电机组一套，并预留1炉1机的位置。
主要工艺流程如下：
从工艺流程中可以看到；生活垃圾中的有机物转化为农林业需要的肥料，所
含热值转化为电能，灰渣可以作为建筑材料，垃圾由废物再生为可利用的资源。
图2-1 垃圾湿解制肥工艺简图
2.2 焚烧发电工艺
由市政环卫系统送来的混合垃圾经计量后送入焚烧主厂房，焚烧主厂房内设置垃圾给料系统、焚烧系统、烟气净化系统和余热发电装置。垃圾给料系统将垃圾均匀混合后，送入焚烧系统；垃圾焚烧后，用余热锅炉回收烟气的热量，产生蒸汽；用汽轮发电机组将蒸汽的热能转换为电能，同时还从汽机内抽出做过功、发过电的蒸气供厂内使用和向外供热；烟气经净化系统去除酸性物质、烟尘、二恶英和重金属等有害物质后，经烟囱排入大气；垃圾焚烧产生的炉渣可作为建筑材料，拟综合利用；净化系统收集的飞灰，经稳定化处理后送填埋场填埋，随着科技的开发，稳定化的飞灰也可能用作建筑材料。
图2-2 垃圾焚烧发电工艺简图
从工艺流程中可以看出，生活垃圾经过焚烧处理，其热值经余热回收产生蒸汽、用于发电和供热，炉渣中的磁性金属可以回收，灰渣可以用作建筑材料，渗沥液中的COD经厌氧处理产生沼气，可用作沼气发电或直接送到炉内作为燃料。垃圾焚烧发电实现了废弃物质的再生和利用。
2.2.1 焚烧炉炉型选择
目前国内应用较多、技术比较成熟的生活垃圾焚烧炉炉型主要有机械炉排炉、流化床焚烧炉。
（1）机械炉排炉
机械炉排炉采用层状燃烧技术，具有垃圾无需预处理，对垃圾热值适应范围广，不必掺烧常规燃料，技术成熟可靠。是目前国内外最常用、处理量最大的城市生活垃圾焚烧炉。
（2）流化床焚烧炉
流化床焚烧炉利用床料的大热容量来保证垃圾的着火燃烬，适用于任何热值的生活垃圾进行焚烧处理。但对垃圾必须预处理、给料困难、故障较多、运行周期短、劳动条件差。此外，国产流化床均需掺烧常规燃料。
表2-1为常用垃圾焚烧炉性能比较。
表2-1 常用生活垃圾焚烧炉型比较
通过上表比较可知，机械炉排炉技术成熟，设备稳定可靠、自动化程度高、操作条件好。根据国家建设部、国家环保总局、科技部发布的《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》指出：“目前垃圾焚烧宜采用以炉排炉为基础的成熟技术，审慎采用其它炉型的焚烧炉”。
基于上述理由，本工程垃圾焚烧发电确定采用机械炉排炉。
2.2.2 部分炉型简介
（1）日立造船株式会社（Hitz）焚烧炉
为了使焚烧炉得到较高的燃烧效率，Hitz在结构上进行了充分的设计。主要特点如下：
①炉排面积留有余量，可实现稳定的燃烧；
②采用V on Roll L型炉排，炉排的动作具有剪切垃圾的作用，从而实现垃圾的松散以及搅动；
③为了垃圾的松散及搅拌，有效地设置了2个落差段；
④通过炉排的自我清洁作用，确保提供均匀的一次风；
⑤通过提高一次风的温度，使低热值垃圾也能稳定燃烧；
⑥设置剪切刀，通过剪切刀的作用，可以破碎块状垃圾和搅动垃圾，使垃圾层均匀，同时也可以防止形成一次风的漏风孔；
⑦根据焚烧炉上部的结构形式，最大限度地利用辐射热烘干垃圾；
⑧采用有余量的炉膛容积，确保烟气完全燃烧所需的停留时间；
⑨采用鼻状结构和二次风喷嘴的最优化配置，确保烟气和二次风充分混合，实现完全燃烧；
⑩使用高温空气，确保烟气搅拌所需的二次风风量；
活动炉排
图2-3 日立（Hitz）焚烧炉炉排
（2）比利时西格斯的倾斜翻动炉排(KSBE)
Seghers公司的焚烧炉属于顺推往复炉排炉，主要针对亚洲国家垃圾的高水份、低热值的特点开发的，由固定炉排、滑动炉排和翻动炉排三种炉排组成，分别对
垃圾输送（水平运动）、翻搅和通风（垂直运动），使炉渣热灼减率控制在较低水平，是Seghers公司特有的专利技术。Seghers公司的炉排分为5段，每段都有各自的液压调节机构，每组炉排的速度和频率可单独控制。燃烧空气为分级送风，可根据炉排上的燃烧情况分别调节。整个炉排系统由特有的SEGMA控制程序控制。该炉排在我国已广泛应用于深圳南山、深圳盐田、深圳宝安、苏州苏能、常熟等垃圾焚烧厂，目前焚烧效果良好。
Seghers炉排特点是：具有多级燃烧区；在完全控制下燃烧；具有很大适应性；安装时间短，炉排在车间预组装，从而缩短了现场安装工期。
图2-4 SEGHERS炉排
（3）日本三菱重工（MHI）三菱-马丁炉排
三菱—马丁炉排的特点为逆推往复式运动炉排，由一排固定炉排和一排活动炉排交替安装而成，炉排运动方向与垃圾运动方向相反，其运动速度可以任意调节，以便根据垃圾性质及燃烧工况调整垃圾在炉排上的停留时间。炉排在炉内呈26°倾角，由于倾斜和逆推的作用，垃圾不断地翻转和搅拌，与空气实现较充分的接触，使垃圾燃烧完全。其特点是：
①燃烧空气从炉底部送入并从炉排块的缝隙中吹出，对炉排有良好的冷却作用。
②炉排推动时，炉排均能做到四周呈相对运动，可使粘结在炉排通风口上的一些低熔点物质吹走，保持良好的通风条件。
③. 由于逆向推动可相应延长垃圾在炉内的停留时间，因此在处理能力相同的
情况下，炉排面积可以小于顺推炉排。
④深圳清水河和广州李坑垃圾焚烧厂均采用本炉型，这两个厂的运行经验证明逆推往复式运动炉排适合于国内高水分、高灰份垃圾的特性。
图2-5 三菱-马丁炉排结构简图
（4）日本JFE株式会社
①垃圾给料系统特点
给料系统需要稳定的给料、压缩垃圾的炉内密封性、耐久性、可靠性等性能。JFE推动式给料装置具有能够适应较大的垃圾特性变动范围，实现经常稳定并定量的垃圾给料的优秀性能（参见下图）。
②炉排系统特点
JFE的炉排焚烧炉技术是在1970年从丹麦V olund公司引进的，已积累了130多个业绩。该公司通过不断地进行改善焚烧炉技术，同时自行开发了独特的JFE (Hyper Stoker) 超级往复式炉排。该技术在1989年转让给丹麦V olund公司。
该炉排有如下3个特长：
?由于高速吹入，供给均匀的空气
?强化搅拌性能和提高输送性能
?减少炉排漏灰和炉排下漏灰的堵塞和粘结
炉排形式为水平往复顺推炉排，横排向上往返运动，能够满足输送、搅拌和均匀燃烧性能。由于气孔比率低，喷出来的空气流速很高而均等，同时空气孔朝向侧面，滑动面几乎水平，炉排之间的空隙是“零”，所以，落下的铝和焦油很少，并且高速空气让它冷却而细粒化，所以不会造成粘结，炉排漏灰少。
图2-7 JFE炉排形状（焚烧炉内）
②焚烧炉系统特点
JFE基于40年来不断优化、开发出来的焚烧炉设计有以下特点：
?确保充分的炉排面积。
?炉排段的最佳布置。
?通过大落差壁产生垃圾跌落以提高搅拌效果。
?利用烟气辐射热加强炉内垃圾的干燥（配备中间隔板的最佳化设计)。
?垃圾层厚度最优化控制(炉排每段均采用独立的驱动机构)。
?采用具有优秀的垃圾给料性能的给料系统。
?通过较高的燃烧空气温度实现垃圾的充分、稳定燃烧。
?在燃烧段采取有效措施防止炉膛结焦。
?通过设置燃烧混合室充分混合烟气，实现完全燃烧。
?炉排下的垃圾污水和焦油的对策。
图2-8 JFE焚烧炉
（5）二段往复式垃圾焚烧炉排
国家“863”计划研发的“HWM二段往复式炉排”产品，填补了国内垃圾焚烧发电技术的空白。HWM往复式垃圾焚烧炉具有较高的机械负荷能力。为了保证充分燃烧，抑制二恶英的产生，焚烧炉配置了辅助燃烧器，以确保炉膛出口的烟温在850℃以上停留时间不小于2s。焚烧炉、余热炉为全自动化控制，并纳入全
厂DCS系统。
图2-9 二段往复式垃圾焚烧炉排
（6）重庆三峰卡万塔环境产业有限公司
重庆三峰卡万塔环境产业有限公司成立于1998年，前身为重庆钢铁集团的全资子公司，2007年4月26日，公司吸收美国卡万塔控股集团注入的资本，成为合资企业，重庆钢铁集团有股权60%，美国卡万塔控股集团有股权40%。公司致力于垃圾焚烧炉的国产化事业，于2000年10月成为中国唯一法国阿尔斯通公司的马丁SITY2000技术合法享用者，并且在工艺和工程设计、焚烧炉系统制造、现场安装调试和管理以及垃圾发电厂的建设和交付方面积累了丰富的经验。单台处理能力在120～750t/d之间。
从各个焚烧炉制造厂商的特点可以得出以下认识：
①针对国内垃圾热值比较低，水分含量较高的特点，应适当加大炉排面积，降低炉排机械负荷，以确保完全燃烧；
②燃烧空气应加热到200℃以上，用以干燥垃圾；
③对于目前的垃圾特性，炉排宜采用空冷的形式；
④主蒸汽参数在400℃，4MPa在国内外同类工程中应用较多，既有利于充分回收热量，也能确保焚烧厂经济、安全的运行
2.2.3 焚烧线数量和焚烧炉处理能力的确定
根据《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》，垃圾焚烧炉宜设置2-4条线。焚烧线越多，灵活性越好，故障停炉时，对全厂的影响越小，对全市垃圾处理设施的冲击较小。但焚烧线数量越多，投资越大，用人越多，维护费用越高。
考虑到乌兰察布市垃圾处理设施和厂内实际情况，本项目拟选用2条焚烧线，垃圾焚烧炉的处理能力为600t/d。
2.2.4 垃圾设计热值的确定
目前乌兰察布市生活垃圾热值的范围约为900～1100kCal/kg，冬季气温过低垃圾在仓内堆放不易发酵，拟掺烧秸秆。考虑到随着社会向前发展、国民经济的增长、人们生活水平的提高，生活垃圾的热值也会逐步提高，垃圾焚烧的能力要考虑到垃圾热值增长时的需要，通常采用垃圾焚烧厂服务期的中期垃圾热值作为设计热值，本工程垃圾设计热值取1600kCal/kg。焚烧炉垃圾热值的适用范围为1000～
2000kCal/kg
2.3 炉渣处理与综合利用
本项目垃圾经焚烧处理的炉渣可考虑综合利用方案和填埋相结合的方案，经灰渣抓斗起重机送入专用运输车内，送灰渣综合处理厂或填埋场填埋。
由于生活垃圾焚烧炉产生的炉渣主要由熔渣、玻璃、陶瓷、金属、可燃物等不均匀混合物组成，炉渣的主要元素为Si、Al、Ca，其污染物低，属一般固体废弃物，因此建议将本项目的炉渣进行综合利用。
根据生活垃圾焚烧炉渣的成分特性、土木工程特性及元素成分，其特性和成分符合一般集料要求。经国家有关环境检测中心对炉渣进行毒性及有害性分析，其结果均低于国家标准规定值。上海市建筑材料机构件质量检测站对炉渣进行了放射性检验，其结果也符合国标GB6566的要求。因此，焚烧炉炉渣经过一定的加工预处理后，可以作为建筑材料，可以制成建筑材料的轻骨料、地砖、墙砖以及路基材料使用，在替代传统的建筑材料方面有较大的市场。
就本工程而言，可以在厂区预留场地内建设建筑材料加工厂进行炉渣综合利用，这样既可节约投资，又能优势互补。
炉渣制砖工艺为：（炉渣+水泥）→搅拌→轮碾→成型→蒸养→成品。
第三章工程设计方案
3.1 厂址
本项目位于乌兰察布集宁区北部，与前旗接壤地段，占地11.49123ha，一期工程用地面积6.5ha。焚烧发电厂布置在湿解制肥的预留场地上，可用地面积约7ha。
厂区生产用水采取中打井取水。做为厂区用水水源。
集宁变电所220KV距厂址约7km,可作为电力上网的并网点。
场地为Ⅱ类建筑场地。
抗震设防烈度为6度，设计基本加速度为0.05g，设计地震分组为第一组，设计特征周期为0.35s。
3.2 总平面布置方案
3.2.1 厂区主要建构筑物
（1）垃圾焚烧发电主厂房，包括下列内容：高架引桥、垃圾接受和贮存、垃圾加料、焚烧间、烟气净化间、主控楼和配电室、汽轮发电机间、生产辅助设施间（化水、空压、机修、仓库等）。
（2）烟囱
（3）升压站
（4）净化及加压水泵房。
（5）循环水泵房及冷却塔。
（6）汽车衡及控制室
（7）生活楼（包括食堂和倒班宿舍等，办公利用现有办公楼）。
（8）门卫
（9）渗沥液处理
（10）污水处理。
（11）捆绑式钢烟囱，高80m（由环评最终确定）
（12）油库油泵房（利用现有设施改建）
（13）秸秆暂存库（利用现有综合库房）
3.2.2 交通运输
（1）由于车流量增多，现有进厂道路不能满足要求，拟将现有进厂道路作为人流通道，厂区南侧另辟通道，直通哈成路作为物流通道。
（2）厂内主要道路宽6m，次要道路宽4m，主厂房四周设环形道路。主要道路两侧设人行道，宽度1.5m。
3.3 垃圾焚烧
3.3.1 垃圾接收及贮存
在厂物流入口设置地磅房，配置2套电子汽车衡。垃圾卸车大厅长86m，宽30m，标高9m,采用高位、封闭设计。卸车大厅内设9档垃圾卸料密封门，大厅出入口设置空气幕。
垃圾仓长86m，宽31m，仓上方设置2台12t、容积8m3的橘瓣式抓斗起重机，抓斗上设置称重装置，并且具有分系统计量、预报警、超载保护及防摆、防倾、自定位防撞等功能。垃圾池是具有防渗、防腐功能的钢筋混凝土储池，长70m、宽21m深6m、卸车标高9m,有效容积22000m3，可满足7天以上的垃圾储量。通过合理的分区与堆放，可使垃圾贮坑存放约10天左右的垃圾。
考虑到乌兰察布冬季气候严寒、雨雪较多，为确保垃圾点燃和烧透，掺烧部分秸秆。
垃圾渗沥液采取分层多点排出系统，厂内设渗沥液处理站、处理能力为300t/d。
3.3.2 焚烧系统
垃圾焚烧系统包括垃圾给料、焚烧炉、燃烧空气、清灰、除渣、点火及辅助燃烧系统。
3.3.2.1 垃圾给料系统
进料口位于垃圾仓内靠近焚烧间侧，进料溜管的设计应保证垃圾能靠自重顺利下落，并能维持炉膛的负压。料斗上方设置监视用工业电视机。