【正文】 ℃)鍋爐過熱器需使用耐腐蝕的合金鋼才能達(dá)到合理的使用壽命和性能，而該合金鋼價(jià)格昂貴，勢必造成鍋爐成本的大幅增加，若采用碳鋼或不銹鋼的話，過熱器腐蝕較快，只能維持1～3年，勢必造成過熱器的頻繁更換，加大維修和維護(hù)的工作量，無法確保焚燒廠穩(wěn)定的運(yùn)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(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(shí)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(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）136〉5價(jià)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(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。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3500t/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，在國內(nèi)都有成功運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)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。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，通過高溫二次風(fēng)的高速噴入，使煙氣得到充分的擾動(dòng)，延長在爐膛內(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。因此，通過調(diào)整各獨(dú)立驅(qū)動(dòng)單位的速度，能控制垃圾和灰層的厚度。爐條采用特殊難熔的鑄鋼來制造。具有較高的爐內(nèi)通風(fēng)能力，供氣管不受垃圾層厚度的影響，它與各爐體組合，來均衡地提供空氣。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2002年3月，在海內(nèi)外已有340多座垃圾焚燒廠的業(yè)績。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。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)績中單臺(tái)最大處理量為450噸/日，即2003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2003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。焚燒爐爐排的特點(diǎn)：具有多級(jí)燃燒區(qū)的爐排；在完全控制下進(jìn)行燃燒的爐排；具有很大適應(yīng)性的爐排；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)場安裝工期。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；擺動(dòng)爐排則起到攪動(dòng)垃圾層的作用。針對(duì)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(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年開始從事生活垃圾焚燒處理事業(yè)。英波基洛公司吸取了國內(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，國內(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度和寬度，以更適應(yīng)國內(nèi)垃圾的特性。3. 由于逆向推動(dòng)可相應(yīng)延長垃圾在爐內(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。爐排在爐內(nèi)呈26186。三菱重工也是最早進(jìn)入中國垃圾焚燒領(lǐng)域的廠商，并積累了大量的經(jīng)驗(yàn)。近70座生活垃圾焚燒廠的業(yè)績遍布亞洲，業(yè)績中單臺(tái)最大處理量可達(dá)720噸/日。 部分爐型簡介 日本三菱重工日本三菱重工(MHI)已有100多年的歷史，從1964年以來從事垃圾焚燒廠的建設(shè)工程。根據(jù)國家建設(shè)部、國家環(huán)?？偩?、科技部發(fā)布的《城市生活垃圾處理及污染防治技術(shù)政策》要求，并指出：“目前垃圾焚燒宜采用以爐排爐為基礎(chǔ)的成熟技術(shù)，審慎采用其它爐型的焚燒爐”。經(jīng)濟(jì)性高，垃圾不需要預(yù)處理直接進(jìn)入爐內(nèi)，運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低。機(jī)械爐排爐更能夠適應(yīng)國內(nèi)垃圾高水分、低熱值的特性，確保垃圾的完全燃燒。表 31為幾種常見垃圾焚燒爐性能的比較表 31 常見生活垃圾焚燒爐型比較項(xiàng)目機(jī)械爐排爐流化床焚燒爐熱解焚燒爐回轉(zhuǎn)窯焚燒爐爐床及爐體特點(diǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)爐排，爐排面積較大，爐膛體積較大固定式爐排，爐排面積和爐膛體積較小，多為立式固定爐排，分兩個(gè)燃燒室無爐排，靠爐體的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)垃圾移動(dòng)垃圾預(yù)處理不需要需要熱值較低時(shí)需要不需要設(shè)備占地大小中中灰渣熱灼減率易達(dá)標(biāo)原生垃圾在連續(xù)助燃下可達(dá)標(biāo)原生垃圾不易達(dá)標(biāo)原生垃圾不易達(dá)標(biāo)垃圾爐內(nèi)停留時(shí)間較長較短最長長過量空氣系數(shù)大中小大單爐最大處理量1200t/d500t/d200 t/d500t/d垃圾燃燒空氣供給易根據(jù)工況調(diào)節(jié)較易調(diào)節(jié)不易調(diào)節(jié)不易調(diào)節(jié)對(duì)垃圾含水量的適應(yīng)性可通過調(diào)整干燥段適應(yīng)不同濕度垃圾爐溫易隨垃圾含水量的變化而波動(dòng)可通過調(diào)節(jié)垃圾在爐內(nèi)的停留時(shí)間來適應(yīng)垃圾的濕度可通過調(diào)節(jié)滾筒轉(zhuǎn)速來適應(yīng)垃圾的濕度對(duì)垃圾不均勻性的適應(yīng)性可通過爐排撥動(dòng)垃圾反轉(zhuǎn)，使其均勻化較重垃圾迅速到達(dá)底部，不易燃燒完全難以實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)垃圾的翻動(dòng)，因此大塊垃圾難于燃燼空氣供應(yīng)不易分段調(diào)節(jié)，因此大塊垃圾不易燃燼煙氣中含塵量較低高較低高燃燒介質(zhì)不用載體需石英砂不用載體不用載體燃燒工況控制較易不易不易不易運(yùn)行費(fèi)用低低較高較高煙氣處理較易較難不易較易維修工作量較少較多較少較少運(yùn)行業(yè)績最多較少少生活垃圾很少工業(yè)垃圾較多綜合評(píng)價(jià)對(duì)垃圾的適應(yīng)性強(qiáng)，故障少，處理性能和環(huán)保性能好，成本較低需前處理且故障率較高，國內(nèi)一般加煤才能焚燒，環(huán)保不易達(dá)標(biāo)。并可根據(jù)筒體轉(zhuǎn)速的改變調(diào)節(jié)垃圾在窯內(nèi)的停留時(shí)間?；剞D(zhuǎn)窯焚燒爐回轉(zhuǎn)窯焚燒爐的燃燒機(jī)理與水泥工業(yè)的回轉(zhuǎn)窯相類似，主要由一傾斜的鋼制圓筒組成，筒體內(nèi)壁采用耐火材料砌筑，也可采用管式水冷壁，用以保護(hù)滾筒。另外，在歐洲和日本，熱解爐多應(yīng)用旋轉(zhuǎn)窯，流化床等爐型，然后加上燃燒熔融爐，將灰渣完全燃燼且熔融為玻璃質(zhì)灰渣。但是，由于受到垃圾特性的影響，后續(xù)熱解氣的特性(熱值，成分等)也不穩(wěn)定，所以燃燒控制難，灰渣難以燃燼，且環(huán)保不易達(dá)標(biāo)。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)生熱裂解過程，使之變成熱分解氣體(可燃混合氣體)；再將熱分解氣體引入燃燒室內(nèi)燃燒，從而分解有機(jī)污染物，余熱用于發(fā)電、供熱。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℃。流化床焚燒爐流化床技術(shù)在70年前便已被開發(fā)，之后在20世紀(jì)60年代用來焚燒工業(yè)污泥，在70年代用來焚燒生活垃圾，80年代在日本得到相當(dāng)?shù)钠占?，市場占有率達(dá)10%以上，但在90年代后期，由于煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)的提高和自身的不足，在生活垃圾焚燒上的應(yīng)用有限。爐排上已著火的垃圾通過爐排的特殊作用，使垃圾層強(qiáng)烈的翻動(dòng)和攪動(dòng)，引起垃圾底部的燃燒。垃圾在爐排上通過三個(gè)區(qū)段：預(yù)熱干燥段、燃燒段和燃燼段。是目前世界最常用、處理量最大的城市生活垃圾焚燒爐。第3章 焚燒工藝方案論證 焚燒爐爐型選擇目前國內(nèi)外應(yīng)用較多、技術(shù)比較成熟的生活垃圾焚燒爐爐型主要有機(jī)械爐排爐、流化床焚燒爐、熱解焚燒爐、回轉(zhuǎn)窯焚燒爐等四類。生活用水就近接市政給水管網(wǎng)。本區(qū)抗震設(shè)防烈度為7級(jí)，勘探所表明的土壤是粉土和粉砂土屬晚更新世土層，為不液化土層。按其成因及力學(xué)性質(zhì)的差異自上而下分為五層。主要?dú)夂蛱卣魅缦拢耗昶骄鶜鉁? ℃極端最高氣溫 ℃極端最低氣溫 ℃年平均降雨量 年最大降雨量 1576mm年平均風(fēng)速 最大風(fēng)速 19m/s常年主導(dǎo)風(fēng)向 東南風(fēng)，年平均日照時(shí)數(shù) 年平均蒸發(fā)量 降雨量集中在春、夏季，以春雨、梅雨、臺(tái)風(fēng)雨為主。 建廠條件 氣象條件昆山市屬亞熱帶濕潤性季風(fēng)氣候。從表23可以看出垃圾量來看，建設(shè)1000－1500噸/日的設(shè)計(jì)規(guī)模，是比較合適的規(guī)模。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(yùn)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)測定，生活垃圾儲(chǔ)存4~5天后，含水率降低10%左右，垃圾熱值能增加100~200kcal/kg。由表22可知，昆山市原生垃圾低位熱值已達(dá)5230kJ/kg，生活垃圾平均含水率在45～60%之間。一般是夏天垃圾熱值較低，而冬天稍高。昆山垃圾焚燒廠擴(kuò)建工程預(yù)定2010年開始正式商業(yè)運(yùn)行，為了追求設(shè)備配置的合理性和效率，一般取運(yùn)行期間的中間年份即2020年的垃圾特性作為焚燒廠處理的標(biāo)準(zhǔn)垃圾，并同時(shí)考慮到運(yùn)行開始初期的低質(zhì)垃圾，以及隨著生活水平的提高垃圾熱值將會(huì)有所提高的焚燒廠運(yùn)行后期的高質(zhì)垃圾。估計(jì)至2030年，～，界時(shí)昆山市城區(qū)的日產(chǎn)垃圾量將達(dá)到2000～2800噸。因此，要準(zhǔn)確計(jì)算生活垃圾的產(chǎn)生量，關(guān)鍵在于準(zhǔn)確地預(yù)測人均垃圾產(chǎn)生量M。所以，影響生活垃圾產(chǎn)生量的主要因素包括人口、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、民用燃料結(jié)構(gòu)、氣候條件、商品包裝化與一次性商品等。其通用公式為：W=MP1000式中： W垃圾產(chǎn)生量，kg/d；M人均垃圾產(chǎn)生量，kg/（人根據(jù)昆山市城市人口規(guī)模機(jī)械增長預(yù)測，預(yù)計(jì)昆山市區(qū)人口在2030年會(huì)達(dá)到250～300萬人左右，城市建成水平為國家大中型城市。昆山市目前正處于投資和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型期。建議一方面開展分區(qū)收集，使適合焚燒的生活垃圾和商業(yè)垃圾進(jìn)行焚燒，其他垃圾直接送往填埋場；另一方面應(yīng)對(duì)生活垃圾進(jìn)行分類收集后，這樣就可對(duì)可燃燒部份的垃圾進(jìn)行很好的歸類，這樣就更有利于垃圾焚燒。各類包裝材料變化對(duì)垃圾成份的影響各類包裝材料變化后，但其主要成份還是紙類與塑料包裝物，即使采取一些措施比如包裝材料的回收、進(jìn)行綜合管理等，它們所占比例仍會(huì)不斷加大。除廚余垃圾外其他的生活垃圾比如包裝材料中的紙類、塑料等隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和消費(fèi)水平提高，有進(jìn)一步上升趨勢。 昆山市生活垃圾預(yù)測 導(dǎo)致生活垃圾產(chǎn)量變化的主要因素預(yù)測隨著建成區(qū)面積的擴(kuò)大，昆山市中心城區(qū)的人口數(shù)量增長以及流動(dòng)人口的增加