【正文】 燒生產線的配置 按照垃圾焚燒工程建設標準規(guī)定和國內外垃圾焚燒廠運行的經驗 ,對于千噸級垃圾焚燒廠 ,焚燒生產線數(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 合金鋼 耐高溫耐腐蝕合金鋼 過熱器壽命 長 較短 技術成熟性 成熟 較成熟 國產化率 完全能夠實現(xiàn)國產化 近期實現(xiàn)國產化 使用業(yè)績 較多 有一定的業(yè)績 表 34 兩種蒸汽參數(shù)下幾種過熱器材質的性價比 蒸汽溫度 450℃ 415℃ 材質 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 年運行期內成本和收入綜合考慮 ,該參數(shù)并不具備明顯的經濟優(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 ,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)屬于同一技術層次 ,不存在大的技術差別 ,在國內都有成功運行的經驗 ,對國內垃圾的適應程度基本一致 ,因此在兩種方案在技術上都可行。一旦單臺爐由于事故或檢修造成停產 ,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國內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 ,通過高溫二次風的高速噴入 ,使煙氣得到充分的擾動 ,延長在爐膛內的停留時間 ,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 ,這樣可以阻止爐條燃燒。焚燒技術有爐排焚燒爐技術也有流動床式焚燒爐技術、氣化熔融技術和生物氣化技術。 焚燒爐采用低空氣比燃燒技術 ,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 :爐排在車間預組裝 ,從而縮短了現(xiàn)場安裝工期。為了遵守當?shù)氐呐欧乓?,既為了滿足不同國家不同的排放標準 ,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計的爐排。 英波基洛公司吸取了國內已建成的幾個大型焚燒廠的經驗 ,為確保垃圾的充分燃燒 ,在原有基礎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動 ,單個爐排運動速度和進風量都可以單獨調解 ,確保燃燒的靈活性。三菱公司應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經驗 ,以便實現(xiàn)成熟、可靠的技術路線。 3. 由于逆向推動可相應延長垃圾在爐內的停留時間 ,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節(jié) ,以便根據垃圾性質及燃燒工況調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以后經過不斷的技術創(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與設備。 設備壽命長 ,穩(wěn)定可靠 ,運行維護方便 ,國內已有部分配套的技術和設備。 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 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 : 機械爐排爐技術成熟 ,尤其大型焚燒廠幾乎都采用該爐型 ,國內也有成功的先例。垃圾由入口進入筒體 ,并隨筒體的旋轉邊翻轉邊向前運動 ,垃圾的干燥、著火、燃燒、燃 燼過程均在筒體內完成。此技術在加拿大和美國部分小城市得到少量應用。 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。按其成因及力學性質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)。根據對我國城市生活垃圾熱值的設計經驗公式及實際運行情況 。根據昆山市生活垃圾發(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。據初步測算 ,現(xiàn)狀昆山市區(qū)處于發(fā)達地區(qū) ,垃圾日產生量約 公斤 /人 .天 ,且在未來相當長的時間內處于穩(wěn)定水平。 P規(guī)劃人口數(shù) ,人。根據昆山市城市人口規(guī)模機械增長預測 ,預計昆山市區(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 食物構成和供應方式變化對成份的影響 隨著人民生活水平的不斷提高 ,在對食物的構成和供應方式上也會有相對程度的提高 ,對食物的要求越 來越嚴格 ,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)計結果列于表 21: 表 21 生活垃圾物理組 (應用基 ) 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