宁夏发电集团生活垃圾焚烧发电项目方案Word格式文档下载.docx

1、固原市日产生量约 280吨。目前，各市县都 建设有相应的垃圾无害- 1 - 化填埋场，生活垃圾处理方式主要通过集中分类收集运送填埋场填埋处理，在 垃圾收集中能够实现建筑、生活和餐饮垃圾三大类的基本分类。随着城市化进程的推进，各市县城市人口的增加，垃圾产生量也在逐步的增 多。据统计宁夏地区城市垃圾每年以 7%的速度增长，预计到 2020 年银川市垃圾日 产生量将达到 1375 吨，石嘴山市达到 1013吨，吴忠市达到 773 吨，中卫市达到 566 吨，固原市达到 481吨。垃圾的主要可燃成分以塑料、纸类为主，平均热值在 1248kcal/kg 。宁夏城市垃圾情况见 （表1、表 2、表3）。表

2、1: 宁夏城镇生活和餐饮垃圾情况调查城市生活垃餐饮垃圾 2020 年预计生活 人口 圾日产市县名称 垃圾分类 日产 生量 产生量 （ 万生量（吨） （ 吨） ） （ 吨）150 800 120 1375 银川市 建筑、生活和餐饮三类49 590 35 1013 石嘴山市 建筑、生活和餐饮三类35 450 23 773 吴忠市 建筑、生活和餐饮三类29 330 15 566 中卫市 建筑、生活和餐饮三类25 280 12 481 固原市 建筑、生活和餐饮三类表 2: 据相关资料显示银川市城市生活垃圾分析 （%）:纸灰土厨房 金属 玻璃 成分 塑料 橡胶 竹木 植物 纺织物 类 砖陶 有机质22

3、0 3.2 5.6 5.0 32.4 12.4 3.0 0 15.5 平均值表 3: 银川市生活垃圾元素特性地位 名称 碳 氢 氧 氮 硫 氯 灰分 水分 发热量% % % % % % % % kJ/kg 单位5225 平均 15 2.4 8.60 0.31 0.05 0.31 20.68 52.65 （1248kcal/kg） 值2009年银川市高新技术开发区管委会招商引进了一家垃圾焚烧发电项目北 京中科公司 （杭州锦江集团 ） ，该公司是一家专门从事垃圾发电焚烧发电企业。拟在 宁东横山工业园区建设2X 12MW垃圾焚烧发电厂，焚烧发电方式综合处理银川市城 区生活垃圾。该厂日处理垃圾能力 1

4、000t 吨，一期项目已报送自治区发改委进行审 核，预计下半年开工建设。该厂选用循环流化床垃圾焚烧炉，垃圾额定垃圾处理量 1000t/d ，掺煤比例为热量比 2:8（ 煤: 垃圾）。三、垃圾焚烧（ 一） 垃圾焚烧工艺介绍垃圾发电厂主要由焚烧炉岛、汽机岛和辅助系统组成焚烧炉岛主要包括 : 垃圾接受系统、垃圾池除臭、垃圾分拣系统、垃圾破碎系 统、垃圾焚烧系统、掺煤系统、余热锅炉系统、烟气净化系统、灰渣系统、烟风系 统、烟气连续监测、自动控制和保护系统等。汽机岛主要包括 : 汽轮发电机组、凝结水系统、除氧给水系统、回热系统、循 环冷却水系统、胶球清洗系统、工业冷却水系统、补充水系统、自动控制和保护系

5、 统等。其余的辅助系统主要有 : 垃圾计量系统、化学水处理系统、压缩空气系统、消 防水系统等。焚烧炉岛工艺流程为：生活垃圾由专用车辆运进电厂，经称重计量后，卸入封 闭式的垃圾池；然后由抓斗送到分拣系统的皮带上，经过分拣、破碎后的垃圾又回 到垃圾池；由垃圾抓斗送入炉内燃烧。垃圾的助燃、稳燃燃料为煤，由皮带送入煤仓间的煤斗，然后由给煤机送入炉 堂，与垃圾一起燃烧。垃圾池内的有害臭气，作为焚烧炉一次风，经过空气预热器预热后送入炉内， 在850?以上的高温条件下，分解成为无臭气体，坑内产生负压，避免臭气外溢 内的垃圾渗出液，喷入炉内燃烧分解。燃烧产生的高温烟气，经锅炉各受热面吸热降温，再经锅炉后的半干

6、法吸收 塔，喷入石灰粉去除氯化氢、二氧化硫等酸性气体，由布袋除尘器除尘后，符合所 要求的环保排放标准，最后经烟囱排出。垃圾焚烧后的剩余炉渣，经磁选设备回收废铁后，送至渣仓。从烟气处理系统 出来的反应残余物和布袋除尘器收集到的飞灰，经固化处理后运往填埋厂填埋。锅炉产生的蒸汽推动汽轮发电机组发电，以达到能源回收的目的城市垃圾焚烧电厂处理工艺流程图-4 -（二）垃圾焚烧方案比选方案一:机械炉排焚烧炉炉排型焚烧炉形式多样，该类炉型的最大优势在于技术成熟，运行稳定、可 靠，适应性广，绝大部分固体垃圾不需要任何预处理可直接进炉燃烧。尤其应用于 大规模垃圾集中处理，可使垃圾焚烧发电 （ 或供热） 。但机械炉

7、排炉的应用也有局限 性，含水率特别高的污泥、大件生活垃圾，不适宜直接用炉排型焚烧炉。在发达国 家，用于焚烧处理的是经过分类收集的垃圾，品质比较均匀，变化不大，在常规能 源利用领域近百年积累的炉排炉设计经验的基础上，采用此类炉排炉有较好的效 果。机械炉排炉是以机械式的炉排块构成的炉床，炉膛具有干燥区、点火区、燃烧 区、燃尽区、冷却区等分区特点。生活垃圾直接在炉排上靠炉排间的相对运动不断 被翻动、搅拌并推向前进。正常运行时，炉温维持在 800?以上，垃圾进入炉内与 热空气接触并升温、干燥、着火、燃尽。燃烧发出的热量可以维持炉温。但在垃圾 热值偏低的情况下需要加入燃料油作为辅助燃料。1、炉排型焚烧炉

8、的优势（1）炉排型焚烧炉在国内有近百年的发展历史，针对原产国的垃圾条件，该项 技术已经非常成熟，设备的整体性较好，配套设备可靠性好。（2）垃圾进料系统简单，操作人员易于掌握操作的基本要素。- 5 -（3）烟气中固体颗粒含量低，烟气中飞灰量少，飞灰处理成本较低。（4）出渣设备为炉下水冷出渣，烟气中飞灰量少，飞灰处理成本较低。2、炉排型焚烧炉不足之处（1）在焚烧我国混合收集的高水分、低发热量的垃圾时，常常导致垃圾燃烧不充分，容易造成二噁英未完全分解、NOx生成量过多等二次污染。（2）需要大量加入辅助燃料，运行成本相对较高（3）过量空气系数高，一般达到 1.8-2.0 ，因此烟气量大，尾气处理设备较

9、大， 且锅炉热效率低，一般为 75%-80%。（4）受氯化氢高温腐蚀影响，蒸汽温度低，一般不高于 400?，因此余热发电效 率低。方案二: 循环流化床垃圾焚烧炉国内以浙江大学、中科院为研究基础的流化床焚烧炉，是国内垃圾发电项目主 选炉型。流化床焚烧主要依靠炉膛内高温流化床料的高热容量、强烈掺混和传热的 作用，使送入炉膛的垃圾快速升温着火，形成整个床层内的均匀燃烧。自上个世纪 60 年代以来，这种技术已经成功地被用于劣质燃料及各类废弃物的燃烧处置和热 能利用。针对我国混合收集的生活垃圾发展的循环流化床垃圾焚烧技术，已经达到了商 业化应用的阶段，并日趋成熟，形成了不同处理能力的系列- 6 -化产品

10、。给料、排渣、燃烧控制、尾气处理设备已有较好配套，入炉垃圾不需 要复杂的前处理，产汽与常规汽轮发电设备参数配套，具有显著的环境和经济效、人益。1、循环流化床锅炉的优势（1）适于焚烧处理我国一般混合收集的原生垃圾，燃尽完全，残渣热灼减 率,1,2%;（2）可以焚烧处置固形垃圾和其他气态或液态、热值悬殊的燃料和废弃物，垃 圾堆放、储存过程中产生的垃圾渗沥液都可以直接送入炉膛焚烧处置 ;（3）为避免入炉垃圾品质变化及差异过大对焚烧状态的影响，可以向炉内添加 适量的辅助燃料煤，而不必用油。价廉易得，添加量较少（4）系统设备配套研发，对垃圾的分选和预处理要求很低，不需要复杂的预处 理工艺，运行稳定。炉内

11、没有复杂的运动机构，设备故障率低 ;（5）单炉处理量较大。目前已形成单炉处理能力从 100,500t/d 的产品系列，能 够适应大型垃圾焚烧厂的建设要求 ;（6）可以把过热器布置在这类焚烧炉型所特有的物料循环通道中，隔绝与焚烧 烟气的接触，避免高温 HCl 腐蚀; 所生产的过热蒸汽温度达到常规热电系统参数， 提高垃圾发电效率 ;- 7 -（7）焚烧炉膛内各处温度均匀，并采用了分级供风及炉内添加石灰石等措施， 能彻底分解有毒有害物质，有效控制 NOx SOx等的生成，尤其是对二噁英的控制 比炉排炉更为优势，实现了环境友好。2 、循环流化床垃圾焚烧技术的不足（1）与机械炉排炉相比，发展历史不长，系

12、统配套，特别是与原生垃圾不作分 选处理相关的给料、排渣设备还需长期考验，不断完善 ;（2）虽然从技术发展到生产制造，均立足于国内，设备维护和技术更新都更加 方便、经济、快捷，但对在设计准则和加工工艺等方面，仍需积累经验、形成实用 可行的行业标准，不断完善 ;（3）一般循环流化床焚烧炉飞灰比例较高，灰量较大。按照我国目前有关法 规，焚烧炉飞灰需按危险废弃物作专门处置，处置成本较高。需要从减少飞灰量和 降低飞灰毒性两个方面入手，探求解决方案，采用多渠道排灰和发展相应排灰安全 处置的技术。机械炉排炉和流化床锅炉技术经济指标对比详细情况见 （表 4）。表 4: 机械炉排炉和流化床锅炉技术经济指标对比机

13、械炉排炉焚烧炉 流化床焚烧炉 技术成熟度 历史悠久 , 技术成熟 发展历史 较短, 已实现商业化使用 复杂程度 控制较为简单 控制系统较为复杂 往复运动炉排，炉排面积较大，炉膛体炉床及炉体特点 固定式炉排面积和炉 膛体积较小 积较大垃圾预处理 不需要 需要设备占地 大 小灰渣热灼减率 易达标 原生垃圾在连续助燃下可达标 垃圾炉内停留时间 较长 较短燃烧空气供给 （ 根易调节 较易调节 据工况 ） 对垃圾含水量的适可通过调整干燥段适应不同湿度的垃圾 炉温易随垃圾含水 量的变化而波动，- 8 -应性 不适合含水率过高的垃圾对垃圾粒度要求较低 ,除巨大垃圾外 ,不对粒度要求高 ,需要炉前垃圾预处垃圾

14、 粒度的影响需分类破碎理,一般要设破碎机破到约20mm对垃圾不均匀性的可通 过炉排运往复运动使垃圾反转，使较重垃圾快速到达底部，不易燃烧完适应能力 其均匀 全燃烧介质 不用载体 需要石英砂 辅助原料 不需要，但在助燃时需要加少了柴 油 需要掺如入大量的煤 燃烧工况控制 较易 不易对二噁英和其他污染性气体控制性较能有效控制 NOx SO和二噁英英的2烟气处理 弱，经尾气处理装置可达标排放，烟气生成 , 烟气产生量约 0.5-0.9m?/t 垃 产生量约 0.35-0.48 万 m?/t 垃圾 圾飞灰产生量较少 , 约为垃圾处理量的飞灰产生量大 , 约为垃圾处理量的飞灰产生 量 2.5-3% 15

15、 -20%垃圾渗滤液需另行处理 , 不能进行炉内垃圾渗滤液 垃圾渗滤液可以进行炉内回 喷 回喷燃烧投资成本5-6亿元/500t日处理量4-6亿元/500t日处理量 运行费用100-200元/处理 1t 垃圾 60-120 元/处理 1t 垃圾 国产化率 较低 较高（ 三 ） 推荐焚烧工艺 :目前，对于循环流化床焚烧技术，单台处理能力 300t/d 、400t/d 和 500t/d 级 别的焚烧炉国内有较多的实际运行经验与数据，技术成熟、产品可靠，主要设备基 本实现了国产化。从技术可行考虑，相对比较成熟，不存在大的技术差别，在国内 都有成功建设和运行的经验，而且都能适应当地的生活垃圾。特别重要的

16、是，流化 床的环保性能比炉排炉优越，尤其在近年二噁英日益成为环境保护关注的焦点下， 流化床工艺更符合国家环保政策。结合对宁夏生活垃圾调查、分析比较，循环流化床垃圾焚烧工艺对垃圾的含水 率和热值要求不高，进厂的垃圾可及时进炉焚烧，渗沥液产生量少，辅助燃料也比 较低廉，工程投资和运行费用相对较低廉。最为- 9 -适合宁夏生活垃圾处理。因此，推荐采用循环流化床工艺作为主推方案。四、规划设想 通过对区内外初步调研，除银川外其他四市远期垃圾情况，基本满足建设垃圾 电站的条件。综合我区调研实际情况与浙江大学就主设备选用、规模大小及投资情 况技术交流后，提出以下拟建方案。可以考虑在石嘴山市、吴忠市、固原市和

17、中卫市选址建设垃圾焚烧电站，采用2 台焚烧炉配 1 台汽轮机的系统方案， 2 台炉 1 开 1 备。根据 500t/d 等级焚烧炉 , 余热炉产生的蒸汽量，可配一台12MW汽轮发电机组，除尘器选用袋式除尘器。留 有扩建基础，能够满足四市远期的垃圾增长需求。五、投资估算和经济性分析考虑垃圾发电变废为宝，根治日益严重的环境污染，同时本工程对城市生活垃 圾进行焚烧、发电，实行减量化、资源化、无害化处理 ; 有利于环境保护 ; 虽然目前 垃圾电厂的投资和上网电价偏高，但建成后只需消耗少许燃料，比常规能源电厂在 运行、维护和燃料等方面的投资成本要低，具有较好的社会和经济效益。目前，全国各城市垃圾焚烧发电

18、处理每吨政府补助 20-150 元不等，城市垃圾 以汽车运输为主，当地市政部门负责垃圾的清运和送往电厂。整个经营期的平均上 网电价：含税价格为650元/MWh和538元/MWh条件下进行测算。通过经济分析，项 目总投资在 3.0 亿元左右。经济技术测算见 （表 5）。- 10 -表 5： 经济技术测算表序号 项 目 单位 指标 备注 1 t/d 500 日垃圾处理量 2 t/a 165000 （8000/24）*500 年垃圾处理量3 h 8000 设备满负荷年运行时数84 10kW.h 0.96 （8000*1.2）/10000 年发电量53.3 （165000*0.2）/10000 煤量

19、万吨/年615.9 水量 万方/年 7 % 20 综合厂用电率 8 7.1934 厂区占地面积 公顷29 m 21470 总建筑面积210 m 28800 绿化占地面积 绿地率 29.81% 11 30000 估算总投资 万元 12 上网电价 元/度 0.538 或 0.65 15 a 10 偿还贷款两种补贴电价下盈亏测算见 （表 6）。表 6： 盈亏测算 （万元）0.65 元 0.538 元 备注 上网电价 上网电价发电收入 （万元/ 年）: 4992 4131.84 发电量*上网电价 *（1- 厂用电率 ）人员工资 （万元/ 年）: 600 600 50*12设备折旧 （万元/ 年）: 2

20、000 2000贷款利息（万元/年）: 1680 1680 支出原料费 （万元/年）: 1664.57 1664.57（含煤及脱硫原料 ） 情况 材料 210.7 210.7 13171.21*0.4/25 及大修费 （万元/ 年）:其他费用 （万元/ 年）: 300 300支出总额 （万元/ 年）: 6455.27 6513.87年利润（万元/年）: -1463.27 -2382.03 （ 发电收入 -支出总额）垃圾处理费 88.68 144.37 年利润/年垃圾处理量 （165000） 补助金额（元/吨）:由以上数据测算可知，以 0.65 元上网电价计算，需要每吨垃圾处- 11 -理费补助

21、到 88.68 元才能达到盈亏平衡 ;以0.538 元上网电价计算，需要每吨 垃圾处理费补助到 144.37 元才能达到盈亏平衡。六、结论和建议（ 一 ） 结论1、随着宁夏经济与城市建设的发展，生活垃圾的产量也相应的增加，建设先 进的生活垃圾焚烧厂是十分必要和十分迫切的 ; 本项目的建设具有良好的社会效2、目前采用的国产技术的焚烧厂很多，且运行良好，因此采用国产技术可以 降低工程投资，本方案推荐使用循环流化床焚烧炉，锅炉蒸汽参数为中温中压 （3.82MPa，450?）3、根据石嘴山和吴忠的实际情况，推荐全厂建设规模为 500t/d ，机组设置为2台500t/d流化床焚烧炉（1开1备）配1台12

22、MW发电机组；4、本方案垃圾设计低热值取 5225 kJ/kg（1248kcal/kg） ，煤低位热值取 21120 kJ/kg（5052kcal/kg） ，掺煤比例为热量比 8: 2（ 垃圾: 煤）;5、本方案烟气净化处理后满足生活垃圾焚烧污染控制标准3（GB18485-2001）标准，其中二噁英排放达到欧盟标准 （0.1 ngTEQ/Nm）;6、本方案经济性分析参照同类规模机组，具有一定可行性。（ 一 ） 建议1 、本方案拟建设垃圾发电项目，属于环保工程。项目的成功与否意义特殊， 是宁夏垃圾无害化处理的有益探索。建议政府在税收、上网电价、财政补贴等方面 予以大力支持。- 12 -2、 垃圾焚烧发电项目可以申请 CDM项目，利用国外资金补助焚烧电厂的运 行。一旦申请下资金，将可以减少政府垃圾处理费用，从而降低政府垃圾补贴的支 出。3、 本方案如果能够实施，建议政府部门能够开展垃圾分离收集工作，提高入 场垃圾的品质，使焚烧炉在良好的状态下运行。