【正文】 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(duì)其的評(píng)估也沒(méi)有全面的開(kāi)展。同時(shí) ,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(yùn)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(jì)優(yōu)勢(shì)。從上表可以看出 ,對(duì)于同一種過(guò)熱器材質(zhì) ,采用中溫中壓參數(shù),415℃的鍋爐過(guò)熱器使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)且成本較低 ,國(guó)內(nèi)加工能力相對(duì)較強(qiáng) 。 目前國(guó) 際通常采用的過(guò)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(guò)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(hù)費(fèi)用 (按 20 年計(jì) ) 100% 310% 發(fā)電機(jī)出力 100% 108% 售電量 100% 111% 總收入 (按 20 年計(jì) ) 102% 100% 過(guò)熱器 材質(zhì) 合金鋼 耐高溫耐腐蝕合金鋼 過(guò)熱器壽命 長(zhǎng) 較短 技術(shù)成熟性 成熟 較成熟 國(guó)產(chǎn)化率 完全能夠?qū)崿F(xiàn)國(guó)產(chǎn)化 近期實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化 使用業(yè)績(jī) 較多 有一定的業(yè)績(jī) 表 34 兩種蒸汽參數(shù)下幾種過(guò)熱器材質(zhì)的性價(jià)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(jià)格 100% 800% 4000% 100% 800% 由于垃圾焚燒廠以無(wú)害化處理生活垃圾為主要目的 ,對(duì)外售電主要 目的是回收能源、降低焚燒廠運(yùn)行費(fèi)用、減少垃圾收費(fèi)補(bǔ)貼。通過(guò)以上措施 ,在單臺(tái)焚燒爐短期檢修的情況下 ,不會(huì)對(duì)全廠的運(yùn)行產(chǎn)生影響。其它兩臺(tái)焚燒爐在 110%負(fù)荷下運(yùn)行 。 操作 人員少 ,勞動(dòng)強(qiáng)度低。 設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用較低 ,能耗少。 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(fèi)用高 ,選用 3 500t/d 的配置 ,能夠減少征地費(fèi)用。原材料與能耗較少。從土建方面考慮 ,3 臺(tái)焚燒爐配置還能夠有效減少占地面積和土建投資費(fèi)用。也有助于汽輪機(jī)組工況的穩(wěn)定。 從技術(shù)可行性考慮 ,單臺(tái)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(guó)內(nèi)都有成功運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn) ,對(duì)國(guó)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。本工程只對(duì) 3和 4條焚燒線兩個(gè)方案進(jìn)行比較。一旦單臺(tái)爐由于事故或檢修造成停產(chǎn) ,將會(huì)使焚燒廠的處理能力降低 50%,影響全廠的穩(wěn)定。 焚燒生產(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(guó)內(nèi)外垃圾焚燒廠運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn) ,對(duì)于千噸級(jí)垃圾焚燒廠 ,焚燒生產(chǎn)線數(shù)量一般為 2~4 條。這種爐排可以較好地適應(yīng)國(guó)內(nèi)不分揀的城市生活垃圾 ,在進(jìn)爐垃圾熱值不低于 1000kcal/kg,含水率不超過(guò) 60%的情況下可不借助輔助燃料實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的燃燒。而逆推式的攪拌雖較順推式爐排充分 ,由于料層厚度需靠其他設(shè)備 (如熔渣滾筒等 )來(lái)建立 ,其料層厚度不易均勻 ,中間的一些結(jié)團(tuán)垃圾有可能得不到松散 ,在未燃盡的情況下就被排出爐外。在焚燒爐的上方 ,通過(guò)高溫二次風(fēng)的高速噴入 ,使煙氣得到充分的擾動(dòng) ,延長(zhǎng)在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間 ,以改善燃燒狀況 ,確保爐膛中煙氣溫度達(dá)到 850℃以上 ,并停留 2 秒鐘以上。用于助燃的一次風(fēng)經(jīng)過(guò)兩級(jí)蒸汽預(yù)熱使溫度達(dá)到 220℃以上 ,從而使剛?cè)霠t的垃圾快速干燥、著火和燃燒。 低空氣比使鍋爐高效化 ,減輕煙氣處理負(fù)荷 。 燃燒過(guò)程采用四個(gè)驅(qū)動(dòng)單位 :一個(gè)在干燥階段 ,二個(gè)在燃燒階段 ,再一個(gè)在燃燼階段。 高耐久力 :在每個(gè)爐條后有鰭狀物 ,用來(lái)提高爐條降 溫效率 ,這樣可以阻止?fàn)t條燃燒。 根據(jù)燃燒特點(diǎn) ,燃燒空氣分布于灰斗內(nèi)由垃圾流動(dòng)而產(chǎn)生的 7 個(gè)部分。焚燒技術(shù)有爐排焚燒爐技術(shù)也有流動(dòng)床式焚燒爐技術(shù)、氣化熔融技術(shù)和生物氣化技術(shù)。截至 2021 年 3 月 ,在海內(nèi)外已有 340 多座垃圾焚燒廠的業(yè)績(jī)。 焚燒爐采用低空氣比燃燒技術(shù) ,能夠減少?gòu)U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。 中間隔板產(chǎn)生二次回流充分燃燒 ,對(duì)干燥段具有較強(qiáng)的輻射作用 ,穩(wěn)定燃燒降低氮氧化物與二惡英。業(yè)績(jī)中單臺(tái)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。 JFE 超級(jí)往復(fù)移動(dòng)爐排技術(shù) JFE 工程技術(shù)公司 成立于 2021 年 4 月 1 日 ,是杰富意集團(tuán)所屬的“工程和建設(shè)”全資子公司 ,是 NKK(日本鋼管 )公司的正式繼承者 ,其主要業(yè)務(wù)涉及到 :能源工程、環(huán)保工程、供水和廢水處理工程、鋼結(jié)構(gòu)工程、大型機(jī)械制造。 安裝時(shí)間短的爐排 :爐排在車間預(yù)組裝 ,從而縮短了現(xiàn)場(chǎng)安裝工期。 在完全控制下進(jìn)行燃燒的爐排 。為了遵守當(dāng)?shù)氐呐欧乓?,既為了滿足不同國(guó)家不同的排放標(biāo)準(zhǔn) ,西格斯公司開(kāi)發(fā)了西格斯專利煙氣凈化系統(tǒng)。西格斯焚燒爐是唯一 能夠?qū)⑤斔蛣?dòng)作水平運(yùn)動(dòng)、翻攪和通風(fēng)動(dòng)作垂直運(yùn)動(dòng)區(qū)分開(kāi)的爐排控制系統(tǒng) ,其獨(dú)特的爐排技術(shù) ,使滑動(dòng)爐排推動(dòng)垃圾向前運(yùn)動(dòng)并決定了垃圾層厚度及停留時(shí)間 。 針對(duì)亞洲國(guó)家垃圾的高含水量 ,開(kāi)發(fā)了適合燃燒這樣垃圾的特殊設(shè)計(jì)的爐排。 圖 32 Steinmuller 爐排示意圖 原西格斯公司焚燒技術(shù) 原西格斯公司成立于 1974 年 ,1985 年開(kāi)始從事生活垃圾焚燒處理事業(yè)。 英波基洛公司吸取了國(guó)內(nèi)已建成的幾個(gè)大型焚燒廠的經(jīng)驗(yàn) ,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(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷。 整個(gè)爐排系統(tǒng)由四根拉桿懸吊 ,這樣在運(yùn)行過(guò)程中能有效減少熱位移。 Steinmueller 的爐排技術(shù)特點(diǎn)有 : 整個(gè)爐排系統(tǒng)垂直于垃圾運(yùn)動(dòng)方向分成五組爐排 ,每組爐排只需一個(gè)液壓驅(qū)動(dòng) ,單個(gè)爐排運(yùn)動(dòng)速度和進(jìn)風(fēng)量都可以單獨(dú)調(diào)解 ,確保燃燒的靈活性。 圖 31 三菱 馬丁爐排結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 意大利英波基洛公司 意大利英波基洛公司目前是歐洲最大的焚燒爐生產(chǎn)廠家 ,其爐排系統(tǒng)由Noell、 Babcock 和 Steinmueller 三個(gè)公司合并組成 ,目前有單臺(tái)爐 860t/d 的爐排爐運(yùn)行業(yè)績(jī) ,國(guó)內(nèi)上海江橋、寧波楓林兩個(gè)千噸級(jí)的焚燒廠也采用了該公司的爐排。三菱公司應(yīng)用通過(guò)新加坡大士南垃圾焚燒廠等許多類似項(xiàng)目累積的技術(shù)經(jīng)驗(yàn) ,以便實(shí)現(xiàn)成熟、可靠的技術(shù)路線。針對(duì)本項(xiàng)目 ,三菱公司也增大了爐排的長(zhǎng)度和寬度 ,以更適應(yīng)國(guó)內(nèi)垃圾的特性。 3. 由于逆向推動(dòng)可相應(yīng)延長(zhǎng)垃圾在爐內(nèi)的停留時(shí)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。其特點(diǎn)是 : 1. 燃燒空氣從爐底部送入并從爐排塊的縫隙中吹出 ,對(duì)爐排有良好的冷卻作用。 三菱 ?馬丁爐排的特點(diǎn)為逆推往復(fù)式運(yùn)動(dòng)爐排 ,由一排固定爐排和一排活動(dòng)爐排交替安裝而成 ,爐排運(yùn)動(dòng)方向與垃圾運(yùn)動(dòng)方向相反 ,其運(yùn)動(dòng)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(shí)間。即 2021 年在新加坡投產(chǎn)的大士南垃圾焚燒廠 6 x 720 t/d,該焚燒廠也是目前世界上規(guī)模最大的垃圾焚燒廠。三菱重工在七十年代引進(jìn)德國(guó)馬丁公司的技術(shù)以后經(jīng)過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新與完善 ,開(kāi)發(fā)成功了適合亞洲垃圾特點(diǎn)的三菱馬丁式垃圾焚燒成套技術(shù)與設(shè)備。 基于以上幾點(diǎn)理由 ,推薦選用機(jī)械爐排爐作為昆山市垃圾焚燒 廠擴(kuò)建工程焚燒爐爐型。 設(shè)備壽命長(zhǎng) ,穩(wěn)定可靠 ,運(yùn)行維護(hù)方便 ,國(guó)內(nèi)已有部分配套的技術(shù)和設(shè)備。 操作可靠方便 ,對(duì)垃圾適應(yīng)性強(qiáng) ,不易造成二次污染。 沒(méi)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(dá)標(biāo) 要求垃圾熱值較高2500kcal/kg 以上 ,且運(yùn)行成本較高 對(duì)本工程的 適用性 合適 不合適 不合適 不合適 通過(guò)上表比較 ,機(jī)械爐排爐相對(duì)其它爐型有以下幾個(gè)特點(diǎn) : 機(jī)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(guó)內(nèi)也有成功的先例?；剞D(zhuǎn)窯常用于成分復(fù)雜、有毒有害的工業(yè)廢物和醫(yī)療垃圾 ,在生活垃圾焚燒中應(yīng)用較少。垃圾由入口進(jìn)入筒體 ,并隨筒體的旋轉(zhuǎn)邊翻轉(zhuǎn)邊向前運(yùn)動(dòng) ,垃圾的干燥、著火、燃燒、燃 燼過(guò)程均在筒體內(nèi)完成。此技術(shù)得到發(fā)達(dá)國(guó)家的部分應(yīng)用 ,但是其要求垃圾熱值較高 ,工廠建設(shè)成本較高 ,且運(yùn)行成本約為機(jī)械爐排的兩倍以上。此技術(shù)在加拿大和美國(guó)部分小城市得到少量應(yīng)用。熱解技術(shù)使用范圍廣 ,可用來(lái)處理多種垃圾。 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(jī)物 ,有機(jī)物將發(fā)生熱裂解過(guò)程 ,使之變成熱分解氣體可燃混合氣體 。但對(duì)垃圾有嚴(yán)格的破碎預(yù)處理要求 ,容易發(fā)生故障。 流化床焚燒爐的焚燒機(jī)理與燃煤流化床相似 ,利用床料的大熱容量來(lái)