【正文】 2021 《城市生活垃圾焚燒處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》 《火力發(fā)電廠建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》 DL/T50941999 報(bào)告主要結(jié)論 結(jié)論與建議 昆山作為東部的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市 ,建設(shè)昆山市垃圾焚燒 廠擴(kuò)建工程是非常必要的 ,也是十分迫切的。 根據(jù)項(xiàng)目的具體情況 ,本工程可借鑒昆山鹿城垃圾發(fā)電廠的經(jīng)驗(yàn) ,引進(jìn)部分關(guān)鍵設(shè)備。 焚燒爐處理能力為 3 500 t/d。 本工程焚燒煙氣處理系統(tǒng)按照《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB184852021)中較高標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 煙氣在爐內(nèi)停留時(shí)間為 2 S 以上。 產(chǎn)生的飛灰一期最大為 40 t/d,二期可達(dá)到 75 t/d,經(jīng)穩(wěn)定化處理后 ,送填埋場填埋 。經(jīng)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 垃圾處理規(guī)模 :一期 1000 噸 /天 ,二期 1500 噸 /天 發(fā)電量 :一期最大達(dá)到 : 億度 /年 。 勞動定員 :68 人 工程總投資 : 萬元 單位經(jīng)營成本 : 元 /噸 貸款償還期 : 年 垃圾補(bǔ)貼費(fèi) : 115 元 /噸 財(cái)務(wù)評價(jià)指標(biāo) (全部投資 ) 所得稅后 :財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率 % 所得稅后 :投資回收期 (含建設(shè)期 ) 年 自有資金財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率 : % 工程概況 昆山市概況 昆山市位于東經(jīng) 120o48′ 21〃 ~121o09′ 04〃 ,北緯 31o06′ 34〃 ~31o32′36〃。地理位置優(yōu)越 ,東臨上海 ,西接蘇州 ,與江蘇省的常熟、太倉、吳江、蘇州和上海的嘉定、青浦兩區(qū)接壤。 昆山地屬長江三角洲的太湖平原 ,境內(nèi)河網(wǎng)密布 ,地勢平坦 ,自西南向東北略呈傾斜。 昆山市是上海經(jīng)濟(jì)圈中的新興的工商城市 ,戶籍人口 60 萬 ,市區(qū)規(guī)劃人口近期 103 萬 ,中期 130 萬 ,其中心區(qū)實(shí)際居住人口控制在 80 萬人。城鎮(zhèn)居民人均可支配收入 13034元 ,農(nóng)民人均純收入 7000 元。 在城市基礎(chǔ)建設(shè)方面實(shí)施以“四網(wǎng) ?交通網(wǎng)、電力網(wǎng)、通訊網(wǎng)、寬帶網(wǎng)”為重點(diǎn)的城市建設(shè)工程 ,著重城市主干道街景改造和綠化、美化、亮化工程 ,建設(shè)一批城市景觀和休閑場所 ,使城鄉(xiāng)面貌煥然一新。 全市總體規(guī)劃分為七個(gè)功能區(qū) :中心綜合城區(qū)、陽澄湖休閑旅游區(qū)、東部工業(yè)園區(qū)、南部水鄉(xiāng)古鎮(zhèn)旅游區(qū)、西北部工業(yè)園區(qū)、吳凇江工業(yè)園區(qū)和中部生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)。中心城區(qū)人口規(guī)模在 2021 年控制在 45 萬人左右 ,建設(shè)用地63km2,2020 年為 80 萬人 ,建設(shè)用地 100km2。構(gòu)成了層次分明 ,功能完善的商業(yè)環(huán)境。 昆山市歷史悠久 ,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá) ,物產(chǎn)富饒 ,素有“江南魚米之鄉(xiāng)”之稱。 昆山市生活垃圾現(xiàn)狀 生活垃圾產(chǎn)量 昆山市轄 13 個(gè)鎮(zhèn) , 2021 年底全市戶籍總?cè)丝?170 萬人。一些重污染、高消耗、低附加值的第二產(chǎn)業(yè)將逐步遷出 ,重點(diǎn)發(fā)展符合持續(xù)發(fā)展、科學(xué)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。 生活垃圾性質(zhì) 物理成分 根據(jù)市區(qū)生活垃圾的來源 ,對居民、商業(yè)、工廠等按采樣規(guī)范 ,對垃圾組分進(jìn)行了分析和測定。垃圾 成份的變化與經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、燃料結(jié)構(gòu)、居民的生活水平等因素密切相關(guān)。 無機(jī)成份逐年下降。 包裝物的紙類、塑料等可燃物成份逐步增長。上述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明 ,隨著居民的生活水平提高 ,昆山市區(qū)生活垃圾中可燃組份含量總體上呈增加的趨勢 ,因此垃圾熱值也會呈上升趨勢。即居民將生活垃圾裝袋后投放到垃圾箱內(nèi)或直接倒于垃圾箱中 ,由人力車運(yùn)送到垃圾中轉(zhuǎn)房或垃圾壓縮房進(jìn)行壓縮 ,再通過機(jī)動車運(yùn)送到垃圾處理場處理。昆山市現(xiàn)有 3 座城市垃圾填埋場和 1 個(gè)垃圾焚燒處理廠。 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)量增長以及流動人口的增加都會導(dǎo)致生活垃圾產(chǎn)生量的增加。 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。 各類包裝材料變化對垃圾成份的影響 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 ,它們所占比例仍會不斷加大。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 。 昆山市垃圾產(chǎn)量預(yù)測 昆山市 2021 年底全市戶籍總?cè)丝?170 萬人。一些重污染、高消耗、低附加值的第二產(chǎn)業(yè)將逐步遷出 ,重點(diǎn)發(fā)展符合持續(xù)發(fā)展、科學(xué)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。 對于垃圾產(chǎn)生量 ,可采用規(guī)劃人口和人均垃圾產(chǎn)生量進(jìn)行預(yù)測。 M人均垃圾產(chǎn)生量 ,kg/(人 ?d)。 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。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。估計(jì)至 2030 年 ,昆山市區(qū)人均垃圾產(chǎn)生量將達(dá)到~ 公斤 /人 .天 ,界時(shí)昆山市城區(qū)的日產(chǎn)垃圾量將達(dá)到 2021~2800 噸。 昆山垃圾焚燒廠擴(kuò)建工程預(yù)定 2021 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有所提高的焚燒廠運(yùn)行后期的高質(zhì)垃圾。一般是夏天垃圾熱值較低 ,而冬天稍高。 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。根據(jù)垃圾焚燒廠一般工藝流程 ,垃圾進(jìn)入焚燒廠后先卸入儲料坑 ,儲存幾天后再進(jìn)入爐內(nèi)焚燒 ,垃圾經(jīng)儲存后物理 化學(xué)性質(zhì)將會發(fā)生較大變化。 參考我國已運(yùn)行的垃圾焚燒廠生活垃圾實(shí)際采樣分析熱值與實(shí)際運(yùn)行情況 ?？紤]到焚燒爐和余熱鍋爐之間的匹配 。綜合以上因素 ,本工程運(yùn)行期內(nèi)的垃圾入爐熱值設(shè)計(jì)值暫按 6280kJ/kg1500kcal/kg 考慮。 工程規(guī) 模 根據(jù)國內(nèi)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn) ,垃圾焚燒處理工程應(yīng)具備一定的規(guī)模 ,才能有效的回收能源 ,降低運(yùn)行成本。昆山市垃圾量又增長較快 ,因此適當(dāng)擴(kuò)大項(xiàng)目的規(guī)模是必要的 ,要盡可能多地處理昆山市 25 年內(nèi)的垃圾量 ,推薦建設(shè) 1500 噸 /日的設(shè)計(jì)規(guī)模 ,一期 1000 噸 /日。溫暖濕潤 ,四季分明 ,光照和熱量充足。 工程地質(zhì)條件 勘探資料表明 ,廠區(qū)內(nèi)土壤均為第四紀(jì)全新世至晚更新世的河湖相 ,濱海、淺海相沉積的粘性土、粉 (砂 )性土。 本區(qū)第四紀(jì)土壤覆蓋層厚度大于 70m,地表以下 20m 深度范圍以內(nèi)的地基土壤分布不均勻主要中軟土和軟弱土 ,因 此在深基礎(chǔ)及深基坑設(shè)計(jì)時(shí) ,應(yīng)予注意。 水源 本項(xiàng)目生產(chǎn)用水可從鹿城垃圾焚燒發(fā)電廠取水口抽取 ,取水口距本項(xiàng)目場址約 4km。 電力 根據(jù)本工程的裝機(jī)容量 ,采用 35kV 輸電電壓等級并網(wǎng) ,與原昆山垃圾焚燒廠一起接入電力系統(tǒng)。 機(jī)械爐排爐 機(jī)械爐排爐采 用層狀燃燒技術(shù) ,具有對垃圾的預(yù)處理要求不高 ,對垃圾熱值適應(yīng)范圍廣 ,運(yùn)行及維護(hù)簡便等優(yōu)點(diǎn)。在歐美等先進(jìn)國家得到廣泛使用 ,其單臺最大規(guī)?？蛇_(dá) 1200t/d,技術(shù)成熟可靠。垃圾在爐排上著火 ,熱量不僅來自上方的輻射和煙氣的對流 ,還來自垃圾層的內(nèi)部。連續(xù)的翻動和攪動 ,也使垃圾層松動 ,透氣性加強(qiáng) ,有利于垃圾的燃燒和燃燼。在國內(nèi) ,近些年來流化床焚燒爐得到了一定程度的應(yīng)用 ,但該爐型多用于日處理垃圾 500t 以下規(guī)模的垃圾處理項(xiàng)目 ,且存在一定爭議 ,有待進(jìn)一步完善。流化床焚燒爐可以對任何垃圾進(jìn)行焚燒處理 ,燃燒十分徹底。另外 ,國內(nèi)大部分流化床均需加煤才能焚燒。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)。 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。 回轉(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。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。 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)動帶動垃圾移動 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