【正文】 燒生產(chǎn)線的配置 按照垃圾焚燒工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和國內(nèi)外垃圾焚燒廠運行的經(jīng)驗 ,對于千噸級垃圾焚燒廠 ,焚燒生產(chǎn)線數(shù)量一般為 2~4 條。本工程只對 3和 4條焚燒線兩個方案進行比較。也有助于汽輪機組工況的穩(wěn)定。原材料與能耗較少。 設(shè)備運行費用較低 ,能耗少。其它兩臺焚燒爐在 110%負荷下運行 。 目前國 際通常采用的過熱器出口蒸汽參數(shù)有中溫中壓 ,415℃和次高溫高壓 ,450℃ ,兩種參數(shù)比較如表 33 表 33 過熱蒸汽參數(shù)比較表 比較內(nèi)容 中溫中壓 ,415℃ 次高溫高壓 ,450℃ 鍋爐出力 100% 97% 鍋爐換熱面積 100% 111% 受壓件重量 100% 126% 余熱鍋爐投資 100% 140% 維護費用 (按 20 年計 ) 100% 310% 發(fā)電機出力 100% 108% 售電量 100% 111% 總收入 (按 20 年計 ) 102% 100% 過熱器 材質(zhì) 合金鋼 耐高溫耐腐蝕合金鋼 過熱器壽命 長 較短 技術(shù)成熟性 成熟 較成熟 國產(chǎn)化率 完全能夠?qū)崿F(xiàn)國產(chǎn)化 近期實現(xiàn)國產(chǎn)化 使用業(yè)績 較多 有一定的業(yè)績 表 34 兩種蒸汽參數(shù)下幾種過熱器材質(zhì)的性價比 蒸汽溫度 450℃ 415℃ 材質(zhì) 碳鋼 SUS310 鎳合金 碳鋼 SUS310 材料腐蝕速度 (mm/a) 材料壽命 (a) 1 3 6 〉 5 價格 100% 800% 4000% 100% 800% 由于垃圾焚燒廠以無害化處理生活垃圾為主要目的 ,對外售電主要 目的是回收能源、降低焚燒廠運行費用、減少垃圾收費補貼。同時 ,在表49 中可以看出 ,雖然采用次高溫高壓參數(shù)的焚燒爐發(fā)電量和售電量較多 ,但從20 年運行期內(nèi)成本和收入綜合考慮 ,該參數(shù)并不具備明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢。 綜合以上原因 ,建議本工程選用中溫中壓 ,415℃蒸汽參數(shù)的鍋爐系統(tǒng)。即使在日本 ,采用 450℃以上的焚燒廠也較少 ,對其的評估也沒有全面的開展。從上表可以看出 ,對于同一種過熱器材質(zhì) ,采用中溫中壓參數(shù),415℃的鍋爐過熱器使用壽命相對較長且成本較低 ,國內(nèi)加工能力相對較強 。通過以上措施 ,在單臺焚燒爐短期檢修的情況下 ,不會對全廠的運行產(chǎn)生影響。 操作 人員少 ,勞動強度低。 由于昆山市城市用地緊張 ,尤其是建設(shè)生活垃圾焚燒廠的土地很難找到 ,并且征地費用高 ,選用 3 500t/d 的配置 ,能夠減少征地費用。從土建方面考慮 ,3 臺焚燒爐配置還能夠有效減少占地面積和土建投資費用。 從技術(shù)可行性考慮 ,單臺爐處理能力為 500t/d 和 375t/d 的焚燒系統(tǒng)屬于同一技術(shù)層次 ,不存在大的技術(shù)差別 ,在國內(nèi)都有成功運行的經(jīng)驗 ,對國內(nèi)垃圾的適應(yīng)程度基本一致 ,因此在兩種方案在技術(shù)上都可行。一旦單臺爐由于事故或檢修造成停產(chǎn) ,將會使焚燒廠的處理能力降低 50%,影響全廠的穩(wěn)定。這種爐排可以較好地適應(yīng)國內(nèi)不分揀的城市生活垃圾 ,在進爐垃圾熱值不低于 1000kcal/kg,含水率不超過 60%的情況下可不借助輔助燃料實現(xiàn)穩(wěn)定的燃燒。在焚燒爐的上方 ,通過高溫二次風(fēng)的高速噴入 ,使煙氣得到充分的擾動 ,延長在爐膛內(nèi)的停留時間 ,以改善燃燒狀況 ,確保爐膛中煙氣溫度達到 850℃以上 ,并停留 2 秒鐘以上。 低空氣比使鍋爐高效化 ,減輕煙氣處理負荷 。 高耐久力 :在每個爐條后有鰭狀物 ,用來提高爐條降 溫效率 ,這樣可以阻止?fàn)t條燃燒。焚燒技術(shù)有爐排焚燒爐技術(shù)也有流動床式焚燒爐技術(shù)、氣化熔融技術(shù)和生物氣化技術(shù)。 焚燒爐采用低空氣比燃燒技術(shù) ,能夠減少廢氣的排放量和環(huán)境污染 ,并提高余熱回收率和發(fā)電效率。業(yè)績中單臺最大處理量為 450 噸 /日 ,即 2021 年在日本投產(chǎn)的大阪平原垃圾焚燒廠 2x 450 t/d。 安裝時間短的爐排 :爐排在車間預(yù)組裝 ,從而縮短了現(xiàn)場安裝工期。為了遵守當(dāng)?shù)氐呐欧乓?,既為了滿足不同國家不同的排放標(biāo)準(zhǔn) ,西格斯公司開發(fā)了西格斯專利煙氣凈化系統(tǒng)。 針對亞洲國家垃圾的高含水量 ,開發(fā)了適合燃燒這樣垃圾的特殊設(shè)計的爐排。 英波基洛公司吸取了國內(nèi)已建成的幾個大型焚燒廠的經(jīng)驗 ,為確保垃圾的充分燃燒 ,在原有基礎(chǔ)上增大了爐排的面積 ,降低爐排的機械負荷和熱負荷。 Steinmueller 的爐排技術(shù)特點有 : 整個爐排系統(tǒng)垂直于垃圾運動方向分成五組爐排 ,每組爐排只需一個液壓驅(qū)動 ,單個爐排運動速度和進風(fēng)量都可以單獨調(diào)解 ,確保燃燒的靈活性。三菱公司應(yīng)用通過新加坡大士南垃圾焚燒廠等許多類似項目累積的技術(shù)經(jīng)驗 ,以便實現(xiàn)成熟、可靠的技術(shù)路線。 3. 由于逆向推動可相應(yīng)延長垃圾在爐內(nèi)的停留時間 ,因此在處理能力相同的情況下 ,爐排面積可以小于順推爐排。 三菱 ?馬丁爐排的特點為逆推往復(fù)式運動爐排 ,由一排固定爐排和一排活動爐排交替安裝而成 ,爐排運動方向與垃圾運動方向相反 ,其運動速度可以任意調(diào)節(jié) ,以便根據(jù)垃圾性質(zhì)及燃燒工況調(diào)整垃圾在爐排上的停留時間。三菱重工在七十年代引進德國馬丁公司的技術(shù)以后經(jīng)過不斷的技術(shù)創(chuàng)新與完善 ,開發(fā)成功了適合亞洲垃圾特點的三菱馬丁式垃圾焚燒成套技術(shù)與設(shè)備。 設(shè)備壽命長 ,穩(wěn)定可靠 ,運行維護方便 ,國內(nèi)已有部分配套的技術(shù)和設(shè)備。 沒有熔融焚燒爐的熱解爐 ,灰渣不可燃燼熱灼減率高 ,環(huán)保不易達標(biāo) 要求垃圾熱值較高2500kcal/kg 以上 ,且運行成本較高 對本工程的 適用性 合適 不合適 不合適 不合適 通過上表比較 ,機械爐排爐相對其它爐型有以下幾個特點 : 機械爐排爐技術(shù)成熟 ,尤其大型焚燒廠幾乎都采用該爐型 ,國內(nèi)也有成功的先例。垃圾由入口進入筒體 ,并隨筒體的旋轉(zhuǎn)邊翻轉(zhuǎn)邊向前運動 ,垃圾的干燥、著火、燃燒、燃 燼過程均在筒體內(nèi)完成。此技術(shù)在加拿大和美國部分小城市得到少量應(yīng)用。 熱解焚燒爐 熱解焚燒爐是指在缺氧或非氧化氣氛中以一定的溫度 500℃ ~600℃分解有機物 ,有機物將發(fā)生熱裂解過程 ,使之變成熱分解氣體可燃混合氣體 。 流化床焚燒爐的焚燒機理與燃煤流化床相似 ,利用床料的大熱容量來保證垃圾的著火燃燼 ,床料一般加熱至 600℃左右 ,再投入垃圾 ,保持床層溫 度在 850℃。爐排上已著火的垃圾通過爐排的特殊作用 ,使垃圾層強烈的翻動和攪動 ,引起垃圾底部的燃燒。是目前世界最常用、處理量最大的城市生活垃圾焚燒爐。生活用水就近接市政給水管網(wǎng)。按其成因及力學(xué)性質(zhì)的差異自上而下分為五層。 建廠條件 氣象條件 昆山市屬亞熱帶濕潤性季風(fēng)氣候。但垃圾熱值隨季節(jié)變化比較大 ,為了保證焚燒爐在較寬的垃圾熱值范圍內(nèi)都能穩(wěn)定的運行 ,要求垃圾熱值適用范圍為 :最低 4200kJ/kg~1000kcal/kg,最高為7500kJ/kg(~1800kcal/kg)。根據(jù)對我國城市生活垃圾熱值的設(shè)計經(jīng)驗公式及實際運行情況 。根據(jù)昆山市生活垃圾發(fā)展趨勢來看 ,生活垃圾可燃成分和熱值逐年升高 ,但同時垃圾含水率也略有上升 ,但兩者的增長空間都不大 。 另外 ,垃圾特性不僅隨著年份的變化而不同 ,即使在同一年度 ,垃圾特性隨著季節(jié)也明顯不同。據(jù)初步測算 ,現(xiàn)狀昆山市區(qū)處于發(fā)達地區(qū) ,垃圾日產(chǎn)生量約 公斤 /人 .天 ,且在未來相當(dāng)長的時間內(nèi)處于穩(wěn)定水平。 P規(guī)劃人口數(shù) ,人。根據(jù)昆山市城市人口規(guī)模機械增長預(yù)測 ,預(yù)計昆山市區(qū)人口在 2030年會達到 250~300萬人左右 ,城市建成水平為國家大中型城市。另一方面應(yīng)對生活垃圾進行分類收集后 ,這樣就可對可燃燒部份的垃圾進行很好的歸類 ,這樣就更有利于垃圾焚燒。 影響生活垃圾成份變化的因素分析 食物構(gòu)成和供應(yīng)方式變化對成份的影響 隨著人民生活水平的不斷提高 ,在對食物的構(gòu)成和供應(yīng)方式上也會有相對程度的提高 ,對食物的要求越 來越嚴(yán)格 ,包裝物在以后的垃圾成份中所占的分量會有增長的趨勢 ,并且市區(qū)的垃圾排放量在夏季會出現(xiàn)一次峰值 ,有機物的比例將會達到最大 ,含水率也會達到最高。目前 3 座城市垃圾填埋場已全部填滿處于擬封場 ,垃圾焚燒處理廠也已處于滿負荷運行 ,尚有部分垃圾處于 無處消納狀態(tài)。 昆山市生活垃圾收集處理現(xiàn)狀 昆山 市生活垃圾收集方式 昆山市應(yīng)用了多種垃圾收集方式 ,主要是袋裝化收集和壓縮收集 ,其余實行垃圾桶箱收集。說明隨著人們的生活水平的不斷提高 ,燃氣戶進一步增加 ,燃煤戶減少?，F(xiàn)將昆山市城區(qū) 生活垃圾成分統(tǒng)計結(jié)果列于表 21: 表 21 生活垃圾物理組 (應(yīng)用基 ) 組分項目 重量百分比 取樣 1 取樣 2 取樣 3 取樣 4 平均 廚芥 橡膠 纖維 紙類 竹木 水份 揮發(fā)份 灰份 固定碳 合計 100% 100% 100% 100% 100% 熱值 昆山