秸杆再生资源发电项目协议书文档格式.docx
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11.结论
12.附件
1、项目名称：
山西省静乐县汾河上游生活垃圾、秸秆生物质能源再生资源综合利用发电项目。
2、项目承建单位：
山西省静乐县荣达电化有限公司
3、企业性质：
股份制企业
4、项目建设目的和意义
《国家经济和社会发展“十一五”规划纲要》中指出：
“要把节约资源作为基本国策，发展循环经济，保护生态环境，加快建设资源节约型、环境友好型社会，促进经济发展与人口、资源、环境相协调。
”作为国家“十一五”规划体系的重要组成部分《国家环境保护“十一五”规划》进一步指出：
“以减量化、资源化、无害化为原则，把治理固体废弃物污染作为维护人民健康，保障环境安全和发展循环经济，建设资源节约型、环境友好型社会的重点领域”。
在国家政策的大背景下，各省都制定了相应的环境保护规划。
2007年2月28日，山西省人民政府发布了《山西省“十一五”城市生活垃圾无害化处理设施建设规划》，该规划指出：
“2010年基本实现全省城市生活垃圾处置无害化、减量化、资源化。
”
静乐县是一个农业县，每年都要生产出许多高粱、玉米秸秆，另外还有豆类、油菜秸秆、谷类杂粮秸秆、燕麦秸秆、薯类秸秆等共计10多种秸秆资源。
在夏秋季节，农民们会把大量的废弃秸秆直接在农地里焚烧，导致空气中总悬浮颗粒数量明显升高，焚烧产生的滚滚浓烟中还含有大量的CO、CO2、SO2等有毒有害气体，严重危害人民的身体健康。
秸秆露天焚烧污染大气、浪费资源，严重到甚至已影响和干扰了经济的正常秩序，形成新的安全隐患，已经引起了各级领导、新闻舆论和公众的极大关注。
秸秆资源能否变废为宝得到合理利用的课题已经摆在我们面前。
国家发改委近日表示，目前国家正在研究有关加快推进农作物秸秆综合利用的意见，到2015年，我国秸秆资源综合利用率有望超过80％。
加快推进秸秆资源综合利用，实现秸秆商品化和资源化，对于节约资源、减轻污染、增加农民收入，加快建设资源节约型和环境友好型社会，具有十分重要的意义。
静乐县地处黄土高原汾河上游，肩负着水土保持的重任，近几年来响应国家政策种植了大量的灌木，柠条属豆科丛生灌木，是黄土丘陵地区防风固沙的重要深根系灌木之一，据不完全统计，全县柠条种植面积约12万亩。
柠条具有耐旱、耐寒、耐高温的特点，其利用价值很高，集饲料、燃料、肥料、编织材料、工业原料于一身。
柠条的枝条含有油脂，不论干湿均能很好地作为柴禾燃烧。
柠条平茬后枝桠发热值很高，1.6公斤干物质相当于1公斤标准煤。
以我省柠条资源集中分布区域计算，每年可生产生物质固化成型燃料15万吨，而且是可再生能源。
静乐县位于山西省西北部汾河上游，忻州市域中南隅，隶属山西省忻州市。
县城距汾河源头30公里，全县东西宽约45公里，南北长约50公里，总面积2037平方公里，人口16万。
静乐县荣达电化有限公司现有12500KVA电石冶炼炉一台，2004年投产运行，根据省委转型发展要求，计划在“十二五”期间淘汰电石冶炼炉，转型为垃圾发电企业。
本项目建议书结合静乐县地处汾河上游的特点，充分响应省政府号召的还蓝天白云行动及对汾河上游进行综合治理的要求，拟将静乐县城居民的生活垃圾混烧秸秆和柠条枝用来发电，在完成生活垃圾无害化资源化的同时，为秸秆和柠条的资源综合利用探索一条出路，为改善生态环境及本地的经济发展贡献一份力量。
5．方案选择
5.1项目规模
新建2台35T/h生物质能循环流化床锅炉，日焚烧静乐县城的生活垃圾50吨/日，混烧秸秆和柠条250吨/日，即项目的综合处理能力为300吨/日。
配套两台6000KW发电机组
5.2技术选型
结合燃料的特点，选择技术先进成熟并拥有大量业绩的日本荏原制作所开发设计的内部循环流化床焚烧技术作为核心技术设备，原生生活垃圾可以直接入炉燃烧，混烧切断的柠条和压缩成形的秸秆进行发电，采用喷吹消石灰粉末脱除烟气中的SOx、HCl等酸性成分，喷出活性炭脱除烟气中的二噁英和重金属等有害成分，采用布袋除尘器进行烟气过滤，采用先进的DCS控制系统。
荏原制作所的内部循环流化床焚烧技术拥有大量的工程业绩，自1978年至今采用该技术建设的垃圾焚烧项目世界各地共计74座（中国的业绩有哈尔滨200T/D和太原1000T/D），自1976年至今采用该技术建设的产业废弃物焚烧项目世界各地共计66座（中国的业绩有北京房山10t/h、浙江江山35t/h和青岛胶南35t/h）。
5.3技术特点
1）原生生活垃圾无需粉碎直接入炉燃烧
荏原独特的垃圾给料机能够将原生生活垃圾无需粉碎直接投入炉内焚烧，该给料机还具有破袋功能，尤其重要的是通过该给料机可以实现定量向炉内投入垃圾并能有效地密封防止漏风及臭气外漏。
垃圾给料过程中如果碰到大件垃圾给料机的从动轴还能够拉开间距使垃圾能够顺利投入炉内。
2）燃料的适应性广及负荷调整范围宽
采用硅砂作为炉内循环介质，并采用内部循环流形态，根据燃料热值情况布置有层内蒸发管束，可以实现燃烧热值的大范围变化及几乎能够实现各种燃料的专烧和混烧。
由于炙热的硅砂在炉内不断地翻滚做内部旋回流动，燃料投入后会迅速地被炙热硅砂所包围被点燃并迅速地扩散的流动介质中实现稳定地燃烧。
由于采用隔墙将燃烧室分割成主燃烧室和两侧的热回收室并在热回收室内布置有受热面，这样燃料主要在主燃烧室内完成燃烧到燃烬的过程，垃圾中的不可燃物质及其他缠绕性杂质等也被限制在主燃烧室而不能到达热回收室从而不会缠绕热回收室内的管束，只有炙热的硅砂能够翻越隔墙到达热回收室，在热回收室的下部布置有风管，通过风量的调整可以有效地控制热回收室管束的吸热量从而稳定主燃烧室的温度。
根据运行业绩该炉型能够实现平均热值低至1000kcal/kg的垃圾、产业废弃物混烧，可谓燃料的适应性十分广泛，混烧性能也十分出色。
负荷调整范围可以达到50%～110%。
3）燃烧效率高
由于燃料在主燃烧室内850℃左右的环境中被充分地混合燃烧，燃烧十分彻底，灰渣的热灼减率一般情况下可达3%以下，燃烧效率可达95%～99%。
4）实现年长期不间断运行
由于采用的是内部循环流化床燃烧技术，炉内无任何传动部件，循环倍率控制在1倍左右，加之尾部受热面的布置采用低速有效地防止磨损等措施，内部循环流化床锅炉可以实现年运行时间达7500小时的目标，国内的业绩就是最好的说明。
5）有效控制污染物的排放
由于采用的是内部循环流化床技术可以很方便地向炉内添加石灰石等脱硫剂完成或部分完成炉内脱硫，另外，在尾部布置有消石灰喷入脱酸系统可以补充炉内脱硫的不足使酸性成分的脱除满足国家标准的要求。
根据我们的工程业绩有效地控制燃烧室和燃烬室的温度及过量空气系数的前提下不用向炉内喷入尿素等氮化物（NOx）的排放完全能够满足国标的要求。
满足燃烬室温度大于850℃及停留2秒可以有效地抑制二噁英的生成，同时在尾部布置有活性炭喷吹装置可以有效的吸收烟气中的二噁英及重金属，加之，布袋除尘器的有效捕捉，烟气排放优于国标的要求。
6）自动化程度高
垃圾、秸秆、柠条的给料采用PLC控制，布袋除尘器也采用PLC控制，燃烧系统、汽轮发电机组等采用DCS系统控制，最大限度地实现自动化。
6．工程方案
6.1生产工艺
本项目生产工艺包括：
垃圾接收系统，焚烧系统，烟气净化系统，发电系统，化学水系统，水处理系统，自动控制系统。
6.1.1垃圾接收系统
本项目的燃料为静乐县的生活垃圾50t/d，外加秸秆和藤条250t/d，合计300t/d。
项目设置垃圾坑一座，将生活垃圾和秸秆，柠条经计量后都收集到垃圾坑内，垃圾坑上方设置垃圾吊车，将混合垃圾投到垃圾料斗中。
本垃圾焚烧锅炉采用内循环流化床技术，原生垃圾不需要前处理即可以直接焚烧，从而大大简化了系统流程。
垃圾的尺寸要求如下：
对可燃的硬质垃圾如木板，塑料板之类的要求长度方向最大尺寸不超过700mm；
对不可燃的硬质垃圾如石头，金属之类的要求长度方向最大尺寸不超过300mm；
对柔软的长条垃圾如电线，绳子，软管等的最大长度不超过1000mm。
秸秆和柠条的尺寸要求如下：
要求秸秆和柠条长度方向的尺寸不超过200mm。
6.1.2焚烧系统
本项目处理生活垃圾50t/d，秸秆和柠条250t/d，选用2台35T/h的内循环流化床锅炉。
锅炉蒸发量为34.2t/h，蒸汽参数为3.82MPa，450℃。
（1）垃圾给料系统
混合垃圾由垃圾吊车从垃圾坑内抓取后送到垃圾斗内，由荏原特有的4轴给料机送到焚烧炉内焚烧。
本垃圾给料机可以有效处理原生垃圾并具有破袋功能，当有大块垃圾卡住时可以移动螺旋轴以增加通过能力。
（2）垃圾焚烧系统
本工程的垃圾焚烧炉的设计参数如下：
序号
项目名称
技术参数
单位
1
垃圾处理量
50
t/d
2
秸秆和柠条处理量
250
3
负荷范围
50~110
%
4
灰渣的热灼减率
≤3
5
炉膛温度
≥850
℃
6
850℃以上停留时间
≥2
秒
7
额定蒸发量
34.2
t/h
8
额定蒸汽压力
3.82
MPa
9
额定蒸汽温度
450
10
给水温度
140
11
排烟温度
170
12
烟气量
51438
Nm3/h
（3）启动油点火系统
本工程的点火采用柴油，床上点火，用2台点火燃烧器，从焚烧炉的两侧分别加热炉砂，待炉砂加热到500℃后投入混合垃圾开始焚烧。
（4）燃烧空气系统
垃圾燃烧所需要空气分一次风和二次风。
一次风由垃圾仓吸入，以保持垃圾仓呈微负压，避免臭气外泄。
吸入的一次风由风机送入焚烧炉尾部一次风预热器，被预热后经炉底风室和风帽小孔进入炉床，控制流化床的流化状态并提供部分燃烧所需空气。
由于炉膛内的温度大于850℃，且停留时间大于2s，所以二噁英在炉内能彻底分解；
二次风亦由垃圾坑吸入，经二次风机送入焚烧炉尾部二次风预热器，被加热后从炉床上部空间前后墙和侧墙沿炉膛高度分级送入炉内，补充燃烧所需空气。
二次风分级送风方式可控制炉内燃烧状况，减少NOx的产生量。
锅炉在运行中可以调节一、二次风的风量来控制燃烧，既达到完全燃烧的目的，又可控制SOx和NOx的生成和排放。
6.1.3烟气净化系统
本工程的烟气净化系统分炉内脱硫和尾部烟气脱硫二部分进行。
炉内采用石灰石脱硫，石灰石加入到砂提升机内，通过砂提升机加入到焚烧炉内，在炉内石灰石分解产生的CaO与SO2反应达到脱硫的目的。
尾部烟气中主要有害物有颗粒物、SO2、HCl、NOx、二噁英、重金属等，其中以HCl浓度为最高，危害性也最大，是垃圾焚烧厂烟气处理的重点治理项目，通常采用Ca（OH）2作为中和剂，本项目中Ca（OH）2以干粉的形式喷入布袋除尘器入口的烟道中，与酸性气体进行中和反应。
干粉以气力输送的方式被均匀的吹到烟道内，在烟道内与烟气充分的混合并发生中和反应，除去SOx，HCl等酸性物质，未反应的消石灰附着在布袋的表面可以继续与烟气中的酸性物质反应，反应生成物被布袋收集后固化处理。
处理后的烟气，排放要严于国家有关环保标准如（GB18485-2001）《生活垃圾焚烧污染控制标准》的要求。
为了去除烟气中的二噁英、重金属等有害物质。
在布袋进口烟道处与消石灰系统一起喷入活性炭，并有布袋收集，随飞灰一起进行处理（飞灰也具有一定的吸附二噁英和重金属等有害物质的功能）。
（2）烟气在线监测系统
根据《中华人民共和国环境保护行业标准HJ/T76-2001》和《生活垃圾污染物控制标准》（GB18485-2001），新建改建和扩建的垃圾焚烧线需安装烟气排放连续检测系统（CEMS）。
本系统设置的烟气监测装置由高温采样探头、真空抽取泵、反吹阀，渗透法干燥器组成的烟气采样探头、样气输送管、PLC控制器、流量计、调节阀、标准气体、减压阀、多路切换阀和气体分析仪等组成。
（4）除灰除渣系统
本厂安装2台35t/h焚烧炉，灰量及渣量见下表：
飞灰量（t/h）
渣量（t/h）
1.72
0.71
垃圾在流化床焚烧炉内燃烬后，不燃物与循环砂一同落到炉底，通过水冷渣斗和冷渣器将不燃物由800℃冷却到300℃后由冷渣器排出炉体。
排出流化床的不燃物由振动筛将粒度小于1mm的砂石筛分出来，经斗式提升机返回焚烧炉。
筛分出来的粗渣经链板机送入渣仓中，装车后外运。
飞灰主要来源于生活垃圾焚烧后的烟气净化系统。
本项目对省煤器和空气预热器收集的飞灰，以及布袋除尘器收集的飞灰采用气力输送的方式送到飞灰储仓内，因为采用流化床焚烧炉，主要是焚烧秸秆和柠条而非生活垃圾，并且与其他炉型相比，流化床焚烧炉燃烧强度大，炉温稳定，湍流效果好，因而产生的飞灰污染物浓度较低。
建议对飞灰做浸出毒性鉴别后再决定是否考虑飞灰是固化后填埋或进行综合利用。
6.1.4自动控制系统
根据该垃圾处理厂工艺流程和运行的特点，采用如下控制方式：
1、集中控制方式。
循环流化床垃圾焚烧系统、汽轮发电机组、化学水处理系统、给水除氧系统等采用分散控制系统（DCS）进行集中监视和控制。
DCS系统测量点数约1000个，设置1个操作员站、1个工程师站，相互备份。
操作台上设有紧急停炉、紧急停机和发电机跳闸按钮。
2、对燃料贮存及输送系统，烟气净化控制系统，自动点火燃烧器控制系统和污水处理系统等，采用独立的控制系统和控制设备，设置就地控制箱。
并通过通讯接口（或硬接线接口）与DCS进行通讯，在集中控制室内实现对各系统运行工况进行监视。
3、中央控制室内设置工业电视监视，对一些关键部位和特殊场所进行直观监视。
4、全厂设置现场I/O、工业控制级和管理层网络通讯三层通讯网络，实现对生产全过程高效运行和科学管理。
7．环境保护
7.1污染源与主要污染物
本项目生产过程的主要污染源是垃圾坑的渗沥液、粉尘及机械噪声、垃圾焚烧的尾气、烟尘、灰渣等。
7.2防治措施
7.2.1废水
本项目配有污水处理系统。
该系统处理的污水包括生产污水和生活污水及冲洗水。
所有车间和生活设施均设排污管道，将工艺废水全部导入污水处理系统，经处理达标后的水用于绿化或排入市政下水管道。
污水处理产生的污泥送入焚烧炉焚烧。
垃圾料仓底部设导液沟及渗沥液收集池，所有渗沥液及冲洗料坑的污水均泵入焚烧炉进行焚烧处理，彻底消灭其有害物质。
7.2.2废气
处置工艺中所产生的废气主要包含：
贮料仓内的臭气和垃圾焚烧尾气。
恶臭气体主要为垃圾堆放过程中产生的H2S、NH3、甲硫醇、甲硫醚及其它有机污染物。
恶臭气体集中在垃圾料仓。
料仓采取整体密闭，抓斗操作室与料仓隔离，卸料口采用自动门启闭，垃圾焚烧需要的空气从垃圾料仓抽取，保持料仓内微负压，使臭气不外泄。
上述污染物在焚烧炉中通过高温燃烧，产物为二氧化碳、水和酸性气体，酸性气体通过尾气净化最终脱除。
垃圾焚烧尾气的净化是垃圾焚烧无害化的最终保证。
随垃圾焚烧尾气排放的污染物主要包括：
酸性气体（HCL、SO2、NOX、HF等）、有机类污染物（PCDDS、PCDFS即二噁英类等）、不完全燃烧气态污染物（CO）、飞灰、重金属等。
在垃圾焚烧过程中将根据不同污染物的特性分别加以处置。
1）酸性气体及不完全燃烧气态污染物
循环流化床焚烧垃圾，较易将燃烧温度稳定均匀地（全燃烧过程）控制于850℃~1000℃，N2不可能直接氧化生成NOX，分级燃烧技术也大大降低了NOX和CO的排放，因此NOX及CO均可达到国家排放标准。
垃圾中S和F的含量很低，因此烟气中SO2和HF的含量很低，在尾气净化过程，完全可以实现远低于国家标准限值的排放。
可燃垃圾在燃烧中产生大量HCL气体，这些酸性气体亦通过烟气处理系统中的消石灰进行中和反应达标排放。
2）二噁英类
项目中控制二噁英类排放采用的主要措施为：
A．在焚烧炉内控制二噁英的生成：
以足够的高温、剧烈的湍流、充足的停留时间，彻底氧化分解废物及其带入炉内的二噁英和二噁英类前躯体。
B．在尾气净化系统中喷入活性炭粉末，进一步吸附二噁英PCDD/Fs。
C．采用薄膜滤料布袋除尘器在布袋表面形成吸附膜，可以将绝大部分PCDD/Fs从烟气中分离出来。
3）飞灰和重金属等
重金属跟二噁英一样用活性炭收集下来后与飞灰一起被送到灰仓中储存，本厂生产的飞灰根据浸出毒性鉴别判断采用固化处理还是综合利用。
焚烧炉及其尾气处理系统均采用成熟技术，确保达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2001）的要求。
7.2.3粉尘及噪声
对砂循环设备在循环过程中产生的粉尘等采用吸尘管道接入布袋除尘器之前的烟道中利用引风机的吸风能力保持设备内部的负压以防止粉尘的飞扬。
对于风机等产生噪音的设备通过设置消音器等采取必要的隔音措施减少噪音的危害。
7.2.4其他
本项目主体设备和输送设备均采用全封闭方式，以避免漏料、漏气、漏液。
7.3劳动保护与安全卫生
7.3.1职业危险和危害因素防范措施
本工程主要尘毒危害物为焚烧炉产生的二噁英、烟尘、CO、NOx、SO2、HCl、重金属及垃圾在贮坑产生的H2S、蚊蝇等，另外生活垃圾在堆存中将产生H2S及臭气等恶臭污染物，除盐水站加氨间可能有氨汽产生。
以上尘毒危害物人体接触或吸入到体内均会产生不良反应，吸入、接触过量或时间过长，可造成中毒，使人体产生不适。
此外，所产生的蚊蝇如不及时处理也将严重影响人体健康，并可传播疾病。
为此本工程在垃圾坑等处采用密封门，配备气封装置。
在垃圾坑和垃圾卸料平台配置药剂喷洒装置，定期喷洒药剂除臭、杀菌、消毒。
焚烧炉的燃烧废气送至余热锅炉回收热量，尾气则通过干法反应器，与消石灰反应以脱除其中HCl、SO2酸性气体，最后再经袋式除尘器除尘后，由烟囱排入大气，以减少有害气体对人员的危害。
对厂区总图、供电、建筑、通风、消防等，严格按照国家有关规定设计。
尤其对干燥机等压力容器和焚烧系统均按规定配置安全设施，并做好监控、检测、检验等工作，以防发生事故。
7.3.2劳动安全卫生机构设置
在厂部管理部门和中心化验室配备专职干部和监测设备、仪器，负责日常的劳动安全卫生管理、教育和检测工作。
厂内设置医务室、浴室、更衣室等。
8．工程进度
在项目可行性研究报告批准并做好设计前准备工作的基础上，工程进度安排如下：
工程进度表
工程内容
时间（月）
备注
初步设计及审批
设备制造
交叉进行
施工图设计
土建施工
设备安装及调试
注：
全部工程建设期按18个月安排。
9．主要技术数据
9.1主要技术指标
项目
单位
经济指标
备注
焚烧炉处理能力
吨/日
300
其中生活垃圾
秸秆和柠条
用地面积
亩
建筑面积
m2
发电量
万度/年
7200
自用电率
15%
售电量
6120
劳动定员
人
建设周期
月
18
9.2焚烧技术指标
循环流化床垃圾焚烧炉的技术指标：
（1）垃圾热值3300kJ/kg~7500kJ/kg，水分含量10%~50%；
（2）50%~110%的运行负荷变动；
（3）灰渣的热灼减率小于3%；
（4）垃圾焚烧后的减容率可达95%以上；
（5）燃烬室烟气温度高于850℃，且停留时间大于2秒；
（6）污染物排放达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2001），部分数值见下表：
编号
项目
数值含义
设计值
标准限值
烟尘
mg/m3
测定均值
80
烟气黑度
林格曼级
测定值
CO
小时均值
130
150
NOx
400
SOx
200
260
HCl
55
75
Hg
0.2
Cr
0.1
Pb
1.6
二噁英类
ngTEQ/m3
1.0
10．投资估算与分析
10.1项目投资构成
金额（万元）
占总投资比例（%）
固定资产投资
5600
70
1.1
建筑工程投资
800
1.2
安装工程投资
1.3
其它费用
160
1.
基本预备费
建设期利息
240
流动资金
120
1.5
（1+2）
总投资
8000
100
1．该投资估算不含土地征收费用。
2．该投资估算不含发电上网接入系统费用。
10.2主要技术经济指标
数据
垃圾日处理量
垃圾年处理量
万吨/年
达产年垃圾平均总成本
元/吨
万元/年
225
达产年垃圾平均经营成本
105
157.5
售电价格
元/度
0.63
含税价
6125
售电收入
3855
垃圾补贴费
60
90
销售税金及附加费
31
达产年平均利润
625
投资总额
万元
内部收益率
12.5
13
动态投资回收期
年
11．结论
（1）建设静乐县生活垃圾，秸秆，柠条无害化处理厂符合国家、山西省的规划要求，也是静乐县环境改善的迫切需要。
（2）内循环流化床垃圾焚烧锅炉适合我国的生活垃圾，能强化燃烧，稳定运行，使垃圾中的有害成分得以充分燃烧，从而有效降低污染物的浓度。
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