【導讀】隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，城市垃圾產(chǎn)生量越來越大，城市生活垃圾帶來的城市環(huán)境污染越來越嚴重。特別是近期發(fā)生的SARS傳染病流行現(xiàn)象，更引起了人們對環(huán)境衛(wèi)生的關(guān)注。城市環(huán)境衛(wèi)生和垃圾處理已成為政府高度重視的行業(yè)。上海市是我國人口最多、人口密度最大的工業(yè)城市，,但無害化處理率還很低，垃圾處理水平與上海市國際化工業(yè)和金融城市的地位及不相稱。XX區(qū)是上海市的一個大區(qū)，人口約120萬，目前垃圾日產(chǎn)生量近1600噸，均采用簡易填埋，基本上沒有達到無害化處理。按照城市整體規(guī)劃對市容環(huán)境衛(wèi)生的總體要求，XX區(qū)必須建設(shè)大型垃圾焚燒處理廠，以解決日益突出的垃圾處理問題。本預可行性研究報告即為XX垃圾焚燒廠的前期立項而編制。XX垃圾焚燒項目辦委托城市建設(shè)研究院和上海市環(huán)境工程設(shè)計科學研究院共同編寫本預可研報告。設(shè)計范圍為垃圾焚燒廠廠界范圍內(nèi)之各項設(shè)計不含廠外供水供電以及給排水管線等設(shè)計。

　　

【正文】 ，所以進料斗的垃圾需要有一定的厚度，以防火焰回竄。往復式液壓推動加料裝置，均勻地將垃圾推入爐排，其推動量是可調(diào)的，能隨垃圾熱值及設(shè)定負荷變化進行自動調(diào)節(jié)。爐排面由獨立的多個爐瓦連接而成，爐排片上下重疊，一排固定，另一排運動，這樣往復運動將垃圾向前推進，直至排入渣斗。每個爐排區(qū)的驅(qū)動系統(tǒng)是獨立的，每個爐排區(qū)由左右兩個液壓裝置驅(qū)動，驅(qū)動裝置的運動由兩側(cè)監(jiān)測器監(jiān)控，以保證左右兩驅(qū)動裝置運動速度相同，而且可同時調(diào)速。每臺焚燒爐有一個總驅(qū)動站與爐排的各驅(qū)動裝置相連。由于驅(qū)動裝置是液壓的，運動部件少，構(gòu)造簡單，不易損壞，而且驅(qū)動系統(tǒng)在高溫及高塵區(qū)外，不易損壞，易檢修，即使在運行時也可維修。 燃燒空氣系統(tǒng)在燃燒過程中，空氣起著非常重要的作用，它提供燃燒所需要的氧氣，使垃圾能充分燃燒，并根據(jù)垃圾的變化調(diào)節(jié)用量，使焚燒正常運行，煙氣充分混合，使爐排及爐墻得到冷卻。本焚燒爐的空氣系統(tǒng)由兩部分組成：一次風、二次風。一次風由爐排底部引入，風量可獨立調(diào)節(jié)。一次風也用于冷卻爐排，對垃圾進行干燥。二次風在爐膛上方引入，使可燃成分得到充分燃燒，二次風量也可隨負荷的變化加以調(diào)節(jié)。一次風由垃圾倉頂部吸取，并用兩級蒸汽加熱器加熱到220℃。二次風由爐頂或渣坑內(nèi)吸取，加熱到200℃。 出渣系統(tǒng)垃圾經(jīng)充分燃燒后形成的灰渣由出渣斗掉入水冷槽中冷卻，槽中的渣用耙式出渣機耙出，落到出渣皮帶上，運至渣溝，然后用抓斗抓到汽車上，送至灰渣場。爐渣熱灼減量＜3%，通過調(diào)節(jié)火焰長度，一次風的分配和燃盡爐排的溫度控制，降低爐渣含碳量，提高渣燃盡程度。在出渣皮帶上裝有1臺電磁除鐵器，以便回收渣中的鐵質(zhì)廢金屬。出渣機為液壓傳動，由液壓總站驅(qū)動。爐排漏灰掉到爐排底部漏斗，然后由輸送機送出。 點火及輔助燃燒器點火及輔助燃燒器能使焚燒爐在冷態(tài)時點火，也能在熱態(tài)時自動點火或為了保證爐膛所需維持的溫度而往爐內(nèi)自動噴輔助燃料，輔助燃料為輕柴油。 余熱鍋爐系統(tǒng)焚燒爐的上部即為余熱鍋爐，余熱鍋爐由水冷壁、鍋筒、對流管束、過熱器及省煤器等組成，焚燒爐出來850℃的煙氣，首先被焚燒爐上部第一通道的水冷壁管吸收部分熱量，然后煙氣繼續(xù)沖刷屏式受熱面及過熱器，煙氣中大部分的熱量在這里被吸收，最后經(jīng)過省煤器時將剩余的熱量再吸收一部分，然后排至煙氣凈化系統(tǒng)。余熱鍋爐防止高溫腐蝕的措施是嚴格限制受熱面表面溫度，有效地控制進入過熱器的煙氣溫度，使其低于650℃。防止低溫腐蝕的措施是控制排煙溫度和防止爐墻漏風，使各受熱面的表面溫度高于煙氣露點。采用機械振打清灰裝置，以清除受熱面積灰，防止結(jié)渣，采用合理的煙氣速度以減輕受熱面磨損。鍋爐給水經(jīng)除氧器由給水泵送來，經(jīng)省煤器預熱后送至鍋筒，然后經(jīng)水冷壁和屏式受熱面進一步加熱，產(chǎn)生出汽水混合物進入鍋筒。飽和蒸汽在鍋筒內(nèi)被分離出來，經(jīng)過過熱器進一步加熱，最后產(chǎn)生出過熱蒸汽，送往汽輪機。過熱器中部有兩個減溫器，用減溫水來調(diào)節(jié)蒸汽出口溫度。，450℃。蒸汽的流量將隨垃圾的熱值和進料量而變化，根據(jù)垃圾熱值6280kJ/kg（1500 kcal/kg）及處理垃圾量3000t/d計算。 鍋爐加藥系統(tǒng)：鍋爐設(shè)有爐水磷酸鹽處理設(shè)施，每臺鍋爐設(shè)置1臺加藥泵，四臺爐共用1臺備用泵，并選用2臺磷酸鹽攪拌箱，1臺向鍋爐輸送磷酸鹽溶液時，另一臺加藥、溶解、攪拌。 鍋爐排污系統(tǒng):本余熱鍋爐排污系統(tǒng)采用4臺爐設(shè)2臺連續(xù)排污擴容器，連排擴容蒸汽去除氧器利用 。鍋爐的緊急放水送至疏水箱。鍋爐的定期排污為每班排放12次，視爐水水質(zhì)化驗情況而定。 渣坑生活垃圾焚燒燃燼后產(chǎn)生的渣由帶式輸送機經(jīng)除鐵后送入渣溝暫存，渣溝長110m，寬6m。渣溝可貯存5天的渣量。渣溝內(nèi)設(shè)橋式抓斗吊車2臺，渣溝一端設(shè)抓斗吊車運行控制室，與渣溝隔離，對抓斗吊車運行進行遠距離控制，實現(xiàn)渣的倒運、裝車作業(yè)，渣由專用運輸車送渣場堆存。 汽輪發(fā)電系統(tǒng) 設(shè)計原則本垃圾處理工程總規(guī)模為3000t/d，一期工程處理規(guī)模2250t/d。入爐垃圾設(shè)計熱值為6280kJ/kg(1500kcal/kg)。垃圾經(jīng)焚燒后，對垃圾焚燒余熱通過能量再轉(zhuǎn)換等形式加以回收利用，垃圾焚燒爐和余熱鍋爐為一個組合體，余熱鍋爐的第一煙道就是垃圾焚燒爐爐膛產(chǎn)生大量的熱煙氣，對他們的組合體的總稱為余熱鍋爐。在余熱鍋爐中，主要燃料是生活垃圾，轉(zhuǎn)換能量的中間介質(zhì)為水。垃圾焚燒產(chǎn)生的熱量被工質(zhì)吸收，未飽和水吸收煙氣熱量成為具一定壓力和溫度的過熱蒸汽，過熱蒸汽驅(qū)動汽輪發(fā)電機組，熱能被轉(zhuǎn)換為電能。為了使垃圾焚燒在獲得良好的社會效益的同時取得一定的經(jīng)濟效益，又由于本工程周圍無蒸汽的熱用戶，故本工程擬利用垃圾焚燒鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽供汽輪發(fā)電機組發(fā)電。，450℃，產(chǎn)汽量4，供汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。 汽輪發(fā)電機組容量，本工程的余熱發(fā)電選用兩臺25MW凝汽式汽輪發(fā)電機組。，額定進汽量約136t/d，按焚燒余熱鍋爐和汽輪發(fā)電機組年工作8000h計。%， x108kWh， x 108kWh。 汽輪發(fā)電機組參數(shù) 凝汽式汽輪機 2臺 型式 額定功率 25MW 額定進汽量 136t/h 進汽壓力 進汽溫度 435℃ 發(fā)電機 2臺 轉(zhuǎn)速 3000r/min 額定功率 30MW 電壓 轉(zhuǎn)速 3000r/min 發(fā)電機效率 熱力系統(tǒng)垃圾焚燒鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽經(jīng)汽機主汽門進入凝汽式汽輪機中作功驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電后，排汽進入凝汽器冷凝為凝結(jié)水。由凝結(jié)水泵將凝結(jié)水加壓后進入熱力除氧器。除氧后的140℃給水由鍋爐給水泵送至垃圾焚燒余熱鍋爐循環(huán)運行。本工程的主蒸汽系統(tǒng)采用母管制。給水泵吸水側(cè)的低壓給水母管也采用母管制。給水泵出口的高壓給水母管采用母管制。在給水泵出口處還設(shè)有給水再循環(huán)管和再循環(huán)母管。全廠設(shè)置兩臺連續(xù)排污擴容器和四臺定期排污擴容器。連續(xù)排污擴容器的二次蒸汽送回除氧器作為加熱蒸汽，以回收熱量。鍋爐排污水排入排污擴容器，排污擴容器的污水排入熱井冷卻后，進入廠區(qū)污水管網(wǎng)。熱力系統(tǒng)中設(shè)有四臺減溫減壓器，用于將鍋爐的過熱蒸汽降壓降溫到低壓蒸汽。當一臺汽機因故停機時，空氣加熱器的部分加熱用蒸汽可由此減溫減壓后的蒸汽補充。同時，除氧器的部分加熱用蒸汽也可由此參數(shù)的蒸汽再經(jīng)減壓后補充?？諝饧訜崞鞯氖杷衫糜鄩核腿氤跗?。為使汽機排汽在凝汽器中凝結(jié)，系統(tǒng)中設(shè)有循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，循環(huán)水除供凝汽器冷卻用水外，還供給發(fā)電機空氣冷卻器和油冷卻器用冷卻水。 為使汽輪機獲得盡可能好的經(jīng)濟性，凝汽器應(yīng)保持一定的真空度，為此系統(tǒng)中設(shè)有抽氣器。 另外，系統(tǒng)中還設(shè)有低位水箱、低位水泵和疏水箱、疏水泵，這些設(shè)備可將系統(tǒng)內(nèi)有關(guān)設(shè)備和管道內(nèi)的疏放水收集并送入除氧器，從而減少汽水損失，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟性。 為了汽輪發(fā)電機組本體的調(diào)節(jié)、保安和潤滑，汽機間還設(shè)有油系統(tǒng)，它包括油箱、油泵、油冷卻器等。當汽機處于盤車狀態(tài)時，鍋爐產(chǎn)生的蒸汽可經(jīng)汽機凝汽器后循環(huán)使用，以免蒸汽排入大氣損失水量。當汽機開蓋大修時，焚燒余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽進入備用凝汽器后循環(huán)使用。 運行方式考慮到焚燒余熱鍋爐和汽輪發(fā)電機組的年工作小時數(shù)均為8000h，為滿足垃圾焚燒處理的不可間斷的要求，四臺焚燒余熱鍋爐應(yīng)安排在以每個時段為760h的不同的四個時段內(nèi)檢修。當一臺焚燒余熱鍋爐檢修，為盡多處理垃圾，另三臺焚燒余熱鍋爐應(yīng)在額定工況下運行。在四臺焚燒余熱鍋爐先后檢修的四個時段內(nèi)，安排汽輪發(fā)電機組檢修。一臺汽輪機運行時，多余的蒸汽進入凝汽器。正常情況下運行四臺焚燒余熱鍋爐和兩臺汽輪發(fā)電機組。 汽機間及給水除氧間布置汽機間采用雙層布置，運行層標高8m。汽輪機、主汽閥、發(fā)電機及勵磁機等布置在運行平臺上，冷凝器、空氣冷卻器、冷油器、油泵等油系統(tǒng)輔助設(shè)備布置在底層。三臺熱力除氧器布置在除氧層上。 運行工況技術(shù)經(jīng)濟指標垃圾焚燒發(fā)電廠總處理規(guī)模： 3000t/d(一期2250 t/d)垃圾焚燒爐數(shù)量： 四臺(一期三臺)單臺爐垃圾處理量： 750 t/d設(shè)計工況垃圾熱值： 6270kJ/kg( 1500kcal/kg)垃圾最大熱值： 8778kJ/kg( 2100kcal/kg)設(shè)計工況單臺爐產(chǎn)汽量： t/h設(shè)計工況總產(chǎn)汽量： 汽輪發(fā)電機組數(shù)量： 兩臺設(shè)計工況下單臺汽輪機進汽量： 136 t/h設(shè)計工況總抽汽量： 51 t/h正常生產(chǎn)時，實行四爐兩機運行制。考慮到每年機爐運行8000小時，并均要有760小時的檢修時間，其運行技術(shù)經(jīng)濟指標見表 52。表 五2全廠運行工況技術(shù)經(jīng)濟指標表(設(shè)計工況)序號 運行制項目 單位四爐兩機三爐兩機（一爐檢修）三爐一機（一爐一機檢修）單臺總計單臺總計單臺總計1運行時間h5720（90%負荷）1520(68%負荷)1520(120%負荷)（ t/h走凝汽器）2鍋爐產(chǎn)汽量t/3汽輪機額定進汽量t/1362721362721361364汽輪機實際進汽量t/5抽汽量t/516發(fā)電功率kW2250045000170003400030000300007年發(fā)電量kWh1087自用電率%8自用電量kWh1089年外供電量kWh108 灰渣處理系統(tǒng)焚燒灰渣一般分為飛灰和爐渣。飛灰是煙氣除塵設(shè)備中沉降收集的，爐渣是爐內(nèi)焚燒后的殘渣。飛灰比重輕且容易飛散，并且含有多種重金屬化合物及二惡英類物質(zhì)，若采用直接填埋飛灰，易溶性有害成分容易進入地下水，因此本工程采取灰、渣分除、分運、分存。垃圾焚燒殘渣和爐排漏灰經(jīng)除渣機排至帶式輸送機，經(jīng)除鐵送入渣溝，渣溝可貯存5天的渣量。然后定期用抓斗吊車裝汽車運至老港生活垃圾填埋場衛(wèi)生填埋處理。定期清除下來的鍋爐受熱面積灰用螺旋輸送機送至灰倉。噴霧反應(yīng)塔和袋式除塵器收集的飛灰用船形吹灰器由壓縮空氣送至灰倉。由于上海市尚未建有危險廢物填埋場，如果運到杭州危險廢物填埋場的話，一方面該填埋場庫容有限，不能滿足XX和其它焚燒廠長期使用的需要；另一方面，填埋費用高，勢必造成垃圾處理成本的上升。因此采用危險廢物填埋的方式處理飛灰是不適合的，本項目考慮在廠內(nèi)對飛灰進行處理，處理后運往填埋場進行衛(wèi)生填埋。目前國際普遍采用的飛灰無害化處理方法有以下四種：酸洗處理：將飛灰易溶成分洗入酸液中，經(jīng)處理后的飛灰中易溶性有害物質(zhì)將大為減少。使用過的酸液再經(jīng)中和和沉降處理，將有害物質(zhì)濃縮提取掉。添加藥劑處理：將飛灰同處理劑進行混合，飛灰中易溶金屬同處理劑中物質(zhì)反應(yīng)穩(wěn)定化，進而固定在飛灰中。以此達到降低飛灰中有害成分析出的可能性。水泥固化：在飛灰中添加一定比例的水泥，利用水泥的強堿性將飛灰中所含的重金屬化合成穩(wěn)定的氫氧化物，防止重金屬的溶出。高溫反應(yīng)熔融處理：將飛灰填入高溫電弧爐中，進行高溫熔融處理，使其生成玻璃狀硅酸鹽形態(tài)，將有害成分包在其中使其溶解不出來。四種常見飛灰處理方法比較見表 53表 五3 常見飛灰處理方法比較表比較內(nèi)容水泥固化熔融處理藥劑處理酸洗處理廢水無有無有減容化較差很好好好處理效果一般很好很好很好運行成本低很高一般較高維修管理方便一般一般一般投資成本低高一般較高通過上表可以看出，采用熔融處理產(chǎn)物穩(wěn)定性最好，安全性也較高，但投資巨大，運行費用也很高，與中國現(xiàn)有國情相脫節(jié)，因此不推薦采用。酸洗產(chǎn)物穩(wěn)定性好，但酸洗處理工藝產(chǎn)生大量酸性廢水，容易造成二次污染。而采用藥劑處理（鏊合）的工藝具有產(chǎn)物穩(wěn)定性好、設(shè)備簡單、便于管理等特點，是本工程首選采用的飛灰處理工藝，但目前洛合物添加劑國內(nèi)尚未能生產(chǎn)，需從國外引進，造成處理成本的上升。我國對飛灰無害化處理也極為重視，并將垃圾飛灰的處理研究列為國家863計劃“垃圾焚燒”課題的一個專題。相信在未來幾年內(nèi)國內(nèi)就可以生產(chǎn)出洛合物添加劑或替代產(chǎn)品，降低飛灰處理的成本。從發(fā)展的角度考慮，本工程建議采用藥劑處理的方式處理飛灰，處理后的產(chǎn)物送至老港填埋場衛(wèi)生填埋。 煙氣凈化系統(tǒng) 工藝流程垃圾焚燒爐煙氣中含有HCl、SOHF、NOx等有害氣體和大量煙塵，為避免造成二次污染，必須對煙氣進行凈化處理。噴霧干燥吸收法具有設(shè)備簡單，操作靈活，投資少，能耗低等優(yōu)點，而且工作過程清潔，無廢水產(chǎn)生，生成物易于處理。因此它作為一種實用而高效的煙氣凈化工藝獲得廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計采用噴霧干燥吸收塔加袋式除塵器凈化工藝控制HCl、SOHF等有害氣體和煙塵的排放，吸收劑采用石