【正文】 投資額、運(yùn)行費(fèi)用以及現(xiàn)有垃圾的適應(yīng)性。垃圾焚燒爐選型的基本原則和要求：能有效地焚燒處理現(xiàn)有垃圾，設(shè)備價(jià)格低，運(yùn)行費(fèi)用省，能源和資源回收利用價(jià)值高。目前，世界上焚燒爐的種類較多，總體可歸納為 3 種類型：回轉(zhuǎn)窯垃圾焚燒爐、流化床垃圾焚燒爐和爐排型垃圾焚燒爐。本設(shè)計(jì)采用爐排型垃圾焚燒爐工藝，一般爐排爐的燃燒可分為 3 個(gè)階段：第一段為加熱段，垃圾在這里被預(yù)熱、氣化；第二段為燃 燒段，垃圾在這里進(jìn)行焚燒；第三段為燃盡段，垃圾在這里被燃盡，并排出焚燒渣。這種爐排爐的特點(diǎn)是通過活動(dòng)爐排移動(dòng)，推動(dòng)垃圾從上層落向下層，對(duì)垃圾起到切割、翻轉(zhuǎn)和攪拌的作用，實(shí)現(xiàn)完全燃燒，它的爐排是由特殊合金制成的，耐磨、耐高溫，爐膛側(cè)壁和天井由水冷或耐火磚爐壁構(gòu)成， 保證垃圾在控制溫度條件下燃燒、燃盡。 煙氣凈化工藝：按垃圾焚燒過程產(chǎn)生的廢氣中污染物組分、濃度及需要執(zhí)行的排放標(biāo)準(zhǔn)來確定。在通常情況下，煙氣凈化工藝主要針對(duì)酸性氣體（ HCl， SOx）、顆粒物及重金屬等進(jìn)行控制，其工藝設(shè)備主要由兩部分組成： 酸性氣體 脫除和顆粒物捕集。目前，國(guó)內(nèi)外垃圾焚燒行業(yè)的煙氣凈化工藝主要為它們的不同組合。半干法工藝較成熟，具有良好的應(yīng)用實(shí)踐，其脫硫效率介于干法和濕法之間， 尤其是脫氯效果較好。由于垃圾焚燒煙氣中含 SO2 少， 含 HCl 多，因此半干法非常適用于垃圾焚燒煙氣的凈化，它不僅可以滿足煙氣 SO2 濃度排放要求，同時(shí)可以保證較高的脫氯效率。目前，該工藝在垃圾焚燒電廠煙氣脫酸系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越多。半干法脫酸塔 +布袋除塵器 粒狀污染物去除：目前， 常用的除塵設(shè)備主要有靜電除塵器和布袋式除塵器。這兩種除塵器均可達(dá)到廢氣粒狀污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 80 mg/m3 目標(biāo)， 但靜電除塵器效率再提高的可能性不大， 如果布袋除塵器采用聚四氟乙烯薄膜濾料（ PTFE），則粒狀污染物可降至 10 mg/m3 以下。布袋式除塵器對(duì)未反應(yīng)的堿性吸收劑可再利用，對(duì)酸氣有二次脫除的效果，提高脫酸效率，降低石灰用量，減少反應(yīng)剩余物數(shù)量。布袋式除塵器對(duì)微小粒狀物有良好的捕集效果。布袋式除塵器對(duì)毒性物質(zhì)具有較高清除效率， 而使用靜電除塵器使二噁英與呋喃有再合成的可能。 本工程由布袋除塵器收集的飛灰屬于危險(xiǎn)廢物，本項(xiàng)目成套引進(jìn)了飛灰固化處理系統(tǒng)，可采用水泥螯合劑固化法對(duì)飛灰進(jìn)行固化穩(wěn)定化處置。爐灰從爐灰出口處收集，用密封自卸車，運(yùn)至固化處理車間，自卸車把爐灰卸到爐灰卸料坑，經(jīng)斗提機(jī)把爐灰送到爐灰倉里，爐灰倉下有螺旋輸送機(jī)把爐灰送到二料配料機(jī)，經(jīng)計(jì)量，送到攪拌機(jī)。同時(shí)水泥經(jīng)散裝水泥輸送車用氣力輸送，把散水泥送到水泥倉，再經(jīng)螺旋輸送機(jī)送到配料機(jī)，以一定的比例（水泥與飛灰的比例約為 3:7），送到攪拌機(jī)內(nèi)，攪拌后的水泥漿經(jīng)壓磚機(jī)壓制成水泥磚，經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)送到固化塊固化曬場(chǎng)，最后送至 安全填埋場(chǎng)進(jìn)行最終處置 為了防止?fàn)t灰的飛揚(yáng)對(duì)環(huán)境的影響，在爐灰卸料坑上有特制的抽風(fēng)罩，在料倉上部都設(shè)有布袋除塵器，房間內(nèi)所有的抽風(fēng)管都裝過濾器或過濾網(wǎng)。 焚燒爐渣屬一般固體廢物，本項(xiàng)目采用濕式除渣，送入渣坑存放，渣中的金屬經(jīng)振動(dòng)篩分選后被吸鐵器吸出，通過埋刮式輸送機(jī)送入金屬坑貯存。爐渣根據(jù) BOT協(xié)議，由授權(quán)方負(fù)責(zé)處置。 3 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 分選階段各單元設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)備選型 垃圾貯坑是垃圾焚燒廠接收垃圾設(shè)備，用于暫時(shí)儲(chǔ)放進(jìn)入處理系統(tǒng)的垃圾并用來調(diào)節(jié)處理設(shè)備的處理量。垃圾貯坑的容量應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)收入焚燒廠的垃圾量、設(shè)備的操作計(jì)劃等因素來決定。垃圾貯坑的容量應(yīng)可提供兩天的最大處理量。 V 式中： 存儲(chǔ)時(shí)間， d；該設(shè)計(jì)中取 = 最大日處理量， t/d；該設(shè)計(jì)中取 =95t/d 有效容積系數(shù)，在 之間；該設(shè)計(jì)取 = 垃圾有效密度，該設(shè)計(jì)取 = 則： = 95/( )= m3 由 V=a b c得： 取 a=6 m, b=5 m, c=5 m 則 V 實(shí)際 =6 5 5=150＞ m3 則方案可行。 人工分選 采用人工分選可有效地回收垃圾中的可重復(fù)利用物，最大限度地實(shí)現(xiàn)垃圾的資源化，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要確定分選人數(shù)，該設(shè)計(jì)設(shè)定人工分選階段人數(shù)為 15人，日工作時(shí)間 6h，每小時(shí)處理量 Q0=230t/10h=23t/h。 人工分選用于除去垃圾中的大塊金屬、玻璃瓶、渣石等物質(zhì)以利于垃圾的后繼處理，主要分選出不然性物質(zhì)。據(jù)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)人工分選后大約%的大塊金屬、 %的玻璃和約 %的其他無機(jī)物質(zhì)被選出，即： 金屬： q1= Q0 % = t/h 玻璃： q2= Q0 % = t/h 其他： q3= Q0 % = t/h 分出量： Q 總 = q1+q2+q3 = t/h 永磁筒式磁選機(jī) 垃圾經(jīng)過磁選后理論上可以分選出所有的金屬。 分出量： Q2=Q總 %= t/h 該設(shè)計(jì)中選用的磁選設(shè)備為： CT 永磁筒式磁選機(jī) CT924 表 3 CT 永磁筒式磁選機(jī)主要技術(shù)參數(shù)： 型號(hào) 筒徑 /mm 筒長(zhǎng) /mm 筒表場(chǎng)強(qiáng) /（ kA/m） 處理量 /(t/h) 給料粒度 /mm 功率 /kW 質(zhì)量 /t CT924 900 2400 130400 70110 30 滾筒破碎機(jī) 滾筒破碎機(jī)其機(jī)身主體的形狀是用篩板做成的圓筒，工作過程中既有破碎又有篩分的作用，并能達(dá)到選分的作用。 依據(jù)垃圾破碎分選工藝要求選擇國(guó)產(chǎn)滾筒破碎機(jī)，具體技術(shù)特征如下表： 表 4 滾筒破碎機(jī)技術(shù)特征 規(guī)格 3000x6000 生產(chǎn)能力 80120t/h 滾筒 直徑 /m 3 長(zhǎng)度 /m 6 傾角 /度 3 轉(zhuǎn)數(shù) r/min 12 規(guī)格 3000x6000 篩孔尺寸 /mm 50 提升板高度 /mm 300 電動(dòng)機(jī) 型號(hào) BJO2724 功率 /kW 30 轉(zhuǎn)數(shù) r/min 1460 經(jīng)滾筒破碎機(jī)分選后 ,篩上物質(zhì)主要為紙類、塑料、竹木、部分有機(jī)等進(jìn)入后繼燃燒處理，篩下物質(zhì)為不燃燒物質(zhì)經(jīng)后繼處理后去往填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋處理； 篩上分選量 Q3=Q0 (++++)= t/h 則：經(jīng)分選后進(jìn)入后繼焚燒處理的可燃組分為： Q4= +23 % = t/h 經(jīng)分選出來的去填埋處理的物質(zhì)為： Q5= = t/h 焚燒階段各單元設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)備選型 燃料貯坑 垃圾經(jīng)分選后可燃燒組分進(jìn)入到燃燒貯坑堆放以便于送入焚燒爐中焚燒。設(shè)計(jì)燃料貯坑容量可接收 4 天的燃燒垃圾量，生活垃圾的原始堆積密度約為 t/m3（該設(shè)計(jì)取 t/m3）； 理論上貯坑體積為 式中： a容積系數(shù)，一般為 。該設(shè)計(jì)取值 a= T存放時(shí)間 d，該設(shè)計(jì)取值 T=3d N日焚燒垃圾容量， m3/d，該設(shè)計(jì)為 N=80 m3 則： V = 3 138 = m3 由 V=a b c得： 取 a=11 m, b= 8 m, c= 5 m 則 V 實(shí)際 =11 8 5=440 m3 ＞ m3 設(shè)計(jì)符合要求； 垃圾抓斗起重機(jī) 垃圾抓斗起重機(jī)是垃圾焚燒廠供料系統(tǒng)的核心設(shè)備，擔(dān)負(fù)著給垃圾焚燒爐供料的任務(wù)，垃圾抓斗起重機(jī)一般采用橋式起重機(jī)，安裝在垃圾貯坑的上部，在垃圾貯坑上方沿固定軌道行走，抓斗借助卷起裝置可以到達(dá)垃圾貯坑中的每一個(gè)角落完成作業(yè)。 該設(shè)計(jì)垃圾焚燒廠日焚燒處理量為 138t/d，故要采用 1 臺(tái)垃圾吊車，實(shí)行兩用一備制度，抓斗采用電動(dòng)液壓多瓣抓斗。 表 5 電動(dòng)液壓多瓣抓斗特征參數(shù) 型號(hào) 斗容 /m3 外形尺寸 /mm A B C D DYD16（ ） 3463 5288 3930 3294 自重 /kg 電機(jī)功率 /kW 閉合時(shí)間 /s 工作油壓 /kg/cm3 額定起重量 /t 440V 60Hz 5300 35 16 200 16 焚燒爐的設(shè)計(jì)選型 垃圾焚燒廠所處理垃圾為城市居民生活垃圾，其特點(diǎn)是產(chǎn)量大，水分高，熱值低，成分變化大，有害成分較少，在處理過程中要求達(dá)到處理快，減容減重率大，回收熱能，灰渣綜合利用，節(jié)省投資與運(yùn)行費(fèi)用的要求，因此宜選用機(jī)械爐排焚燒爐。 該垃圾焚燒廠選用傾斜往復(fù)式爐排焚燒爐，由于生活垃圾最低熱值為5500Kj/kg，故不需添加輔助燃料，單爐處理量在 150450t/d 之間，焚燒爐是一臺(tái)水平逆向上加料爐排爐，有 3 跳軌道。每條軌道分四個(gè)區(qū)，干燥區(qū)、焚燒區(qū)（兩區(qū)）和燃盡區(qū)，每個(gè)軌道下的四個(gè)區(qū)形成漏斗，收集焚燒漏料。設(shè)計(jì)采用一臺(tái)焚燒爐，每臺(tái)設(shè)計(jì)處理量 268t/d，焚燒爐運(yùn)行時(shí)間 11h/d，單臺(tái)焚燒爐機(jī)械負(fù)荷為 G=400kg/（ ）。 爐排形式： SITY2021傾斜往復(fù)階梯式機(jī)械爐排 G 式中 G爐排機(jī)械負(fù)荷， G=450kg/（ ） W垃圾焚燒量， W=230t/d t運(yùn)行時(shí)間， t=11h/d A爐排面積， m2 由此可得： A= m2 由此可得燃燒室容積 V： 生活垃圾中包含了眾多元素，生活垃圾焚燒的過程實(shí)質(zhì)上就是垃圾中這些元素劇烈發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)的過程，它首先產(chǎn)生的是大量的熱量和燃燒產(chǎn)物（ CO H2O），其次就是污染物，如 HCl、 SO2。 a：理論空氣需要量 L0 根 據(jù) 生 活 垃 圾 應(yīng) 用 基 的 質(zhì) 量 分 數(shù) ：w(C)+w(H)+w(O)+w(N)+w(S)+w(Cl)+w(W)+w(A)=100% 由 C、 H、 S、 Cl等反應(yīng)的燃燒方程式可得： 1kg 垃圾完全燃燒時(shí)所需要的氧氣量（質(zhì)量）為 空氣中氧氣的體積為 21%，所以 1kg 的垃圾完全燃燒所需的理論空氣量為 Lo b：實(shí)際空氣需要量 Ln 為了保證垃圾中可燃成份完全燃燒，實(shí)際供入爐內(nèi)的空氣量一定要大于理論空氣量。設(shè)計(jì)中取空氣過剩系數(shù) n=，則： 焚燒爐區(qū)引風(fēng)機(jī)采用 Y47311 引風(fēng)機(jī)。具體型號(hào)及性能參數(shù)如下表： 表 6 Y47311引風(fēng)機(jī)性能參數(shù) 型號(hào) 轉(zhuǎn)速 r/min 全壓 /Pa 流量 m3/h 效率 /% 軸功率 kW 14D 1450 39402793 103000169000 127156 電動(dòng)機(jī) 聯(lián)軸器 電機(jī)腳螺 GB79976 型號(hào) 功率 kW ST0103 風(fēng)機(jī)軸 電機(jī)軸 Y1264 225 290 105 85 105 85 M30 800 c：燃燒產(chǎn)物煙氣量 Vn 垃圾燃燒產(chǎn)物的生成量及成分是根據(jù)燃燒反應(yīng)的物質(zhì)平衡進(jìn)行計(jì)算的。垃圾完全燃燒后生成的煙氣的主要成分為 CO SO H2O、 N2 和 O2，其中 O2 是空氣過剩量中帶入的，而其他成分所占容積比例很小，量級(jí)在 ，故計(jì)算煙氣量是忽略不計(jì)。 實(shí)際燃燒煙氣量 Vn為： 其中： ，（上式中干空氣含濕量 g=10g/kg） 設(shè)計(jì)中，生活垃圾的處理量，實(shí)際空氣量；渣量為生活垃圾中灰渣的量和未燃的量只和，灰渣的熱灼減率為 5%，則：。 飛灰含量為處理垃圾量的 %%，設(shè)計(jì)中的含量為處理垃圾量的2%記，則： 根據(jù)質(zhì)量平 衡可求得生活垃圾焚燒廠的排煙量： 余熱鍋爐的選型 在垃圾燃燒過程中產(chǎn)生大量的熱能，可以經(jīng)余熱鍋爐后利用起來去發(fā)電供熱。余熱鍋爐中不發(fā)生燃燒過程，也沒有燃燒相關(guān)的設(shè)備，從本質(zhì)上講，它只是一個(gè)燃?xì)?— 水 /蒸汽的換熱器，有些地方直接叫水熱交換器，燃燒設(shè)備出來的高溫?zé)煔饨?jīng)煙道輸送至余熱鍋爐入口，再流經(jīng)過熱器、蒸發(fā)器和省煤器，最后經(jīng)煙囪排入大氣，排煙溫度一般為 150～ 180℃，煙氣溫度從高溫降到排煙溫度所釋放出的熱量用來使水變成蒸汽。本設(shè)計(jì)中焚燒爐與余熱鍋爐形成一個(gè)配套體系 ,因此余熱鍋爐也選用兩臺(tái)。具體性 能參數(shù)如下表所示 : 表 7 余熱鍋爐表征參數(shù) 型號(hào) 額定蒸發(fā)量 t/h 工作壓力 MPa 額定蒸汽溫度℃ 煙氣進(jìn)口溫度℃ 外形尺寸 mm Q8/ 165 1100 3100 2300 3250 煙氣處理階段各單元設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)備選型 生活垃圾焚燒廠典型的煙氣凈化控制設(shè)備和處理流程可分為干式、半干式和濕式三類。半干法典型處理流程是由半干式洗滌塔和布袋除塵器組合而成，以半干式洗滌塔去除酸氣，布袋除塵器去除粉塵。由于袋式除塵器是利用過濾的方法完成顆粒物的凈化過程，當(dāng)煙氣通過由顆粒物形成的濾層時(shí)，氣態(tài)污染物仍能與濾層中還未起反應(yīng)的 Ca(OH)2固體顆粒物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而得到進(jìn)一步的凈化。因此，在同等條件下，半干式凈化工藝中的除塵器優(yōu)先選用袋式除塵器。半干式工藝計(jì)算簡(jiǎn)單，工程投資較低，但對(duì)管理的要求較高。 本設(shè)計(jì)方案采用半干式工藝流程。（流程圖見總 工藝流程圖） 煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)如下表所示 表 8 垃圾焚燒廠煙氣排放標(biāo)準(zhǔn) 項(xiàng)目 單位 數(shù)值含義 限值 煙塵 mg/m3 測(cè)定均值