垃圾焚烧处理发电项目设计方案

垃圾焚烧处理发电项目设

计方案

一、工程概述

1 项目介绍

垃圾焚烧发电厂背靠青青的歌麓，厂区是景色宜人的花园，厂前是葱绿的田地。这是西南地区第一座现代化的大型垃圾焚烧发电厂，在中国第一个以BOT方式运作的垃圾焚烧发电项目，特许运营期25年，也是中国首座采用具有领先水平的国产化炉排的垃圾焚烧发电厂。该项目由三峰环境产业牵头进行投资、建设并承包运营，采用三峰环境公司引进的德国马丁SITY2000逆推倾斜炉排技术。项目日处理垃圾能力为1200吨。垃圾焚烧发电厂采用的两套处理能力600吨/天的焚烧炉，是由三峰环境公司于2004年7月完全按照马丁公司技术标准在制造完成，并通过德国马丁公司专家组织的功能性测试验收的国产化设备。该项目于2005年3月28日投产，它的成功运行赢得了政府各级领导、专家和同行的共同关注和高度评价。投产以来,垃圾处理能力、烟气净化指标等各项参数均达到设计能力，运行可靠稳定。其中，二噁英指标经省环境监测中心取样，比利时SGS二噁英分析实验室分析结果显示，厂的二噁英指标为0.053Ng/m3,明显优于欧盟排放标准（0.1 Ng/m3）。渣和灰的产生率为20%和2%,产生的炉渣用于生产建材，只剩约2%的飞灰需要固化填埋，现正在进行资源化利用研究。渗滤液通过生化、超滤和钠滤处理后，用于厂区花园浇灌实现回用。真正实现了垃圾处理的无害化、减量化、资源化。公司运行以来，得到了国家和市政府领导的重视和支持，得到了领导和专家的肯定和好评。接待了大量的参观、访问、交流团体，迎来了国外各行业各类人士的关注，参观考察人数达几千人次。公司已成为市的环保名片，具有显著的社会效益和环境效益，是循环经济的典型项目。

2.2 设计依据及规

（1）《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》建设部2001。

（2）《城市生活垃圾焚烧技术规》建设部CJJ17-2001

（3）《生活垃圾填埋污染控制标准》GB16889-1997

（4）《生活垃圾焚烧电厂环境监测技术要求》GB/T18772-2002

（5）《生活垃圾焚烧电厂环境监测技术标准》CJ/T3037-1995

（6）《地表水环境质量标准》GHZB1-1999

（7）《建筑结构设计统一标准》BGJ68-84

（8）《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002

(9)《制订地方水污染物排放标准的技术原则与方法》GB3839-83

(10)《恶臭污染物排放标准》GB14554-93

(11)《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-1999

2.3设计原则

（1）贯彻执行国家关于环境保护政策,按照国家颁布的有关法规、规及标准进行设计。

（2）执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规及标准。

（3）在城市总体规划的指导下，采取全面规划、科学实施的原则，使工程建设与市的发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程的社会效益、经济效益和环境效益。

（4）垃圾焚烧工艺和废渣处理工艺上选择可靠、高效、低成本、运行管理简便的流程。

（5）焚烧电厂的设备配置及管理技术水平与市的社会经济发展水平相适应，同时满足安全可靠、节约能耗、维护方便等方面的要求。

（6）坚持一次规划、分步实施的原则，逐步建立从垃圾分类处理到废渣填埋等一系列完善的体系。

（7）采用现代化管理模式，系统分散控制，集中管理减少人员编制。

（8）妥善处理和处置污水处理过程中分离出来的栅渣、沉砂和污泥，避免对

环境造成二次污染。

（9）污水厂的设计在经济条件允许情况下，场布局、构（建）筑物外观、环境及卫生等可以适当注意美观和绿化。

3国外垃圾处理技术

3.1 国外垃圾焚烧处理发展概况

目前国外普遍流行的焚烧方式主要有三种形式：层燃方式、流化悬浮燃烧方式和沸腾悬浮燃烧方式。用于垃圾焚烧处理的常见焚烧炉型有：机械炉排焚烧炉，热解焚烧炉，旋转窑焚烧炉和流化床焚烧炉等。从焚烧方式看循环流化床，在用

于处理我国低热值城市生活垃圾时存在不少问题。如：入炉垃圾需要分拣；要求入炉垃圾热值较高；为了提高垃圾热值稳定焚烧，还需要添加一定比例（≮２０％）的辅助燃料，因此在使用过程中是审慎采用的；旋转窑焚烧炉主要适宜处理危险废物，且容量较小，在城市垃圾的处理中应用不多；用热解气化炉来焚烧处理生活垃圾是一种新型的燃烧技术，它具有燃烧充分，热效率高，炉渣热灼量减少，烟气污染指标易控制等优点，但单炉处理能力受炉膛直径的限制而较难提高。目前使用较多，运行较为稳定，并得到国家推荐“垃圾焚烧目前宜采用以炉排炉为基础的成熟技术”。单炉处理容量最大的是机械式炉排炉，常用的有三菱－马丁炉排、滚筒炉排、西格斯炉排等，其最大特点是入炉垃圾不需分拣，适应中国目前高水分、低热值城市生活垃圾的现状。另外单炉日处理垃圾容量大是其他炉排无法可比的优势。

国外垃圾焚烧厂数量和分布：目前，全世界共有垃圾焚烧厂约２１００座，其中垃圾焚烧发电厂约１０００座。总焚烧处理能力为６２．１万吨／日，年焚烧垃圾量约为１．６５亿吨，相当于我国城市垃圾年清运量。垃圾焚烧厂主要分布于发达国家和地区，约３５个国家和地区建有垃圾焚烧厂。

其中，欧盟１９个国家共建有４２５座，年处理能力约６３６０万吨，占３８％；日本共建有１３７４座，年处理能力约４０３０万吨，占２４％；美国共建有１４３座，年处理能力约３１４万吨，占１９％；东亚部分地区（中国、中国、国、新加坡、泰国等）共建有１６０座，年处理能力约２４００万吨，占１５％；其他地区（俄罗斯、乌克兰、加拿大、巴西、摩纳哥等）共建有３０座，年处理能力约为６００万吨，占４％。

日本垃圾焚烧处理概况焚烧厂主要经济参数：１９９８年日本共建有垃圾焚烧厂１６７６座，年焚烧处理能力约３７６０万吨，占７６．１％。２００４年日本垃圾焚烧厂调整为１３７４座，年焚烧处理能力约４０３０万吨，占７７．４％。６年间，焚烧厂数量减少了３０２座，降幅为２２％，同期焚烧处理量却增长了２７０万吨，增幅为７．２％。焚烧厂数量减少，而焚烧处理量却不减反增，是日本近年对垃圾焚烧厂实施技术改造和结构调整的结果。

垃圾焚烧发电属可再生能源：２００５年２月２８日，中国发布“可再生能源法”，鼓励发展生活垃圾焚烧处理。

２００５年８月８日，美国发布“２００５能源政策法案”，垃圾焚烧发电在获得可再生能源“生产税收减免（ＰＴＣ）”并纳入联邦政府可再生能源采购围，２００７年１０月１０日，欧盟环境署正式将垃圾焚烧纳入回收利用畴。

目前我国多数城市生活垃圾处理方式仍然采用的是传统的填埋和极少数城市采用很不成熟的生化堆肥处理方式。这些城市生活垃圾处理方式存在很多的

不足，同样已经面临许多困难。如填埋场地选择的限制，就是有了合适的场地也容易造成场地周围的地下水资源二次污染和周围环境的污染，垃圾的填埋产生沼气并给大气造成十分严重的污染等。

就我们所知，目前我国境采用的垃圾生化堆肥来处理城市生活垃圾规模和真正意义上成功的项目几乎没有。目前国城市生活垃圾处理模式呈现出三大特点：一是垃圾量大，生活垃圾产量据不完全统计已超过１．５亿吨，随着我国持续的经济高速发展，城市人口的快速增加，城市生活垃圾的产量也在较大量的产生增加；二是垃圾组份复杂，其主要组成分为几大类，即可腐有机物、可燃有机物、无机物、不可燃物（如金属、瓷）等；三是地域性垃圾的热值差别大。它与这个城市地区主要的民用燃料、经济发展和生活水平有着密切关系。

为此，许多有一定经济实力的地方政府采用“无害化、减量化、资源化、垃圾焚烧炉＋发电”的处理方法，取得了较好的社会和经济综合效益，使当地城市的生活垃圾的环境污染得到比较好地解决，并利用国家鼓励的相关政策，保证了垃圾处理企业有一定经济收益。

目前，我国垃圾焚烧技术处于快速发展阶段，截至２００８年底，全国共建有７０余座生活垃圾焚烧厂，焚烧能力４．５万吨／日，全年焚烧总量１４３５万吨，约１５％的城市生活垃圾采用焚烧处理，同比上升２个百分比，２年上升了５个百分点，焚烧比例接近国际平均水平。我国共建设焚烧厂１００座，８０％的焚烧厂是在近５年建设的，处于快速发展阶段。炉排炉与流化床焚烧厂的规模之比约为６０４７０：３１９２０（６５∶３５），数量之比约为６３：３７（６３∶３７），８８％的焚烧厂集中在东部地区，、和位居前三名，三地合计占全国总量的４５％。若干从事焚烧厂投资或供货的龙头企业已经开始形成，焚烧处理量占全部垃圾处理总量的比例约为１５％。

国外城市生活垃圾处理方法很多，主要有堆肥、焚烧、卫生填埋、分类回收及综合处理等。近年来，生活垃圾综合处理已引起越来越多的重视，但迄今为止应用最广泛的仍是前三种方法。

3.2国外焚烧的技术

垃圾焚烧处理技术在一砦发达国家已较成熟，归纳其焚烧系统主要有以下几类：

全量焚烧系统

此系统专门用于不经预处理的混合垃圾焚烧。这类焚烧炉多为炉排炉，垃圾在一个倾斜的移动，M 排上能和空气进行充分地混合而得到较完全的燃烧。目前有多种专利沪排得到应用(如摇动式炉排、移动式炉排、反推式炉排等)，

也有采用旋转窑代替移动炉排的搅动和混含应用于全量垃圾焚烧系统的。

流化床焚烧炉

炉床由耐火砂粒组成，燃烧时砂床在风力作用下呈沸腾状态。物料以砂床为载体呈悬浮状态嫩烧，该焚烧炉特点是嫩烧效率高、占地面积小，但对燃烧垃圾的尺寸有一定要求。这种焚烧炉主要有旋流化床和循环流化床两种。

块装组合式焚烧系统

这类系统焚烧量一般较小，现最大处理量为200t/ d，其主要部件为两个标准化燃烧室，由制造厂家制造好 ,现场组合安装 ,因而适于就地焚烧 ,多用于医院垃圾、工业垃圾焚烧。通常第一燃烧室温度为540~760c，第二燃烧室温度在9 80以上，进料方式为连续进料或分批进料。

层状燃烧

要使垃圾燃烧完全，燃烧设备应考虑垃圾的停留时间、搅动和翻转。其主要燃烧炉排有倾斜往复炉排和滚动炉排。层燃式结构的主要特点是垃圾不需严格的预处理，炉排的运动实现垃圾的进料、搅动和除渣的机械化，适用于生活垃圾的焚烧处理。

流化床燃烧

流化床燃烧技术的主要优点为：(1)垃圾悬浮燃烧，易着火，燃烧稳定，对垃圾的烧透性较好；(2)有害气体S02、NO。能得到相应的控制；(3)热强度高，炉体小，投资相对较少。但是这种炉子对垃圾的预处理要求严格，它要求垃圾必需先碾碎，碾碎设备复杂．消耗动力大，同时要使垃圾处于流化状态也必须消耗很大的动力，磨损较严重。

转窑燃烧

此结构要求炉体密封性好，但垃圾可不进行预处理。转窑是通过连续转动将投入的垃圾焚烧直至烧尽。垃圾与空气能良好混合，燃烧效果好。此结构还特别适用于液态废物的焚烧。

垃圾焚烧发电是目前世界L最先进的垃圾处理方式，不仅不污染环境，不破坏地下水资源，而且可大量节约土地，可从根本上解决城市的垃圾处理问题，垃圾焚烧发电已经成为国际七保护资源、拉动环保产业的重要项目。可以想象，通过垃圾焚烧的方法，许多居民家的电视、冰箱、空调、电灯等，可能将甩E他们扔掉的垃圾所发出的电，让昔日的废物——垃圾创造出可观的经挤价值，实现环保和资源再生的良性循环。

3.3焚烧处理的特点

目前，城市生活垃圾焚烧在发达国家应用主要有全量焚烧系统、垃圾衍生燃

料、块装组合式焚烧系统和流化床焚烧炉、热解等。生活垃圾焚烧处理技术主要包括垃圾焚烧、烟气处理和余热利用三部分。垃圾焚烧技术在消化、吸收国外生活垃圾焚烧技术的基础上，结合我国生活垃圾特性的研究，设备国产化已取得一定的进展。

主要缺点：①资金短缺。制约焚烧方法发展的重要原因还在于焚烧厂的建设一次性投资太大，以及建成后的运行成本太高，这些都是制约焚烧在大城市发展的瓶颈。②缺乏可靠、实用的国产化焚烧处理技术。③由于城市部分城市生活垃圾还是混合收集，生活垃圾中有机物含量高达60%，且含水率较高，导致生活垃圾热值较低，而焚烧要求生活垃圾的低位热值在800千卡/公斤以上。④单位处理能力投资成本和运行费用都较高、废气处理投入大。

焚烧处理的应用前景。①生活垃圾焚烧处理具有占地小，场地选择易、处理时间短、减量化显著、无害化较彻底，由于城市土地资源越来越宝贵，应用前景将越来越宽；②生活垃圾的成份不断变化，生活垃圾中高热值可燃物含量不断增加；③我国不断进行垃圾焚烧处理相关技术的开发研究。

总体说来，垃圾焚烧发电在我国还处于一个起步不久的阶段，随着我国经济发展水平的不断提高以及面对资源日益紧缺的状况，垃圾处理和再生能源的综合再利用将是一个发展趋势。各地垃圾电厂的迅速增长也是必然的，不断完善垃圾焚烧发电厂设备的合理选型及其配套设施是一个新的课题。

3.4垃圾焚烧工艺流程概述

垃圾焚烧发电厂由垃圾称重与储存系统、垃圾焚烧及余热发电系统、烟气净化系统、灰渣输送系统，自动控制系统、电气系统及辅助工艺组成。前处理系统中的垃圾助燃空气系统所提供的一次和二次助燃空气在垃圾焚烧炉中混合燃烧，燃烧所产生的热能被余热锅炉加以回收利用，经过降温后的空气进入烟气处理系统处理后，经烟囱排入大气；垃圾焚烧所产生的炉渣经炉渣处理系统处理后送往填埋厂或作为其他用途，烟气处理系统所收集的飞灰做专门处理；各系统产生的废水送往废水处理系统，处理后的废水可排入河流等公共水域或加以利用；垃圾焚烧厂的整个处理过程由自动控制系统加以控制。