垃圾焚烧处理发电项目设计方案文档格式.docx

1、 （11）污水排入城市下水道水质标准CJ3082-19992.3设计原则 （1）贯彻执行国家关于环境保护政策,按照国家颁布的有关法规、规及标准进行设计。（2）执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规及标准。（3）在城市总体规划的指导下，采取全面规划、科学实施的原则，使工程建设与市的发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程的社会效益、经济效益和环境效益。（4）垃圾焚烧工艺和废渣处理工艺上选择可靠、高效、低成本、运行管理简便的流程。（5）焚烧电厂的设备配置及管理技术水平与市的社会经济发展水平相适应，同时满足安全可靠、节约能耗、维护方便等方面的要求。（6）坚持一次规划、分步实施的原则，

2、逐步建立从垃圾分类处理到废渣填埋等一系列完善的体系。 （7）采用现代化管理模式，系统分散控制，集中管理减少人员编制。 （8）妥善处理和处置污水处理过程中分离出来的栅渣、沉砂和污泥，避免对环境造成二次污染。 （9）污水厂的设计在经济条件允许情况下，场布局、构（建）筑物外观、环境及卫生等可以适当注意美观和绿化。3国外垃圾处理技术3.1 国外垃圾焚烧处理发展概况目前国外普遍流行的焚烧方式主要有三种形式：层燃方式、流化悬浮燃烧方式和沸腾悬浮燃烧方式。用于垃圾焚烧处理的常见焚烧炉型有：机械炉排焚烧炉，热解焚烧炉，旋转窑焚烧炉和流化床焚烧炉等。从焚烧方式看循环流化床，在用于处理我国低热值城市生活垃圾时存在

3、不少问题。如：入炉垃圾需要分拣；要求入炉垃圾热值较高；为了提高垃圾热值稳定焚烧，还需要添加一定比例（）的辅助燃料，因此在使用过程中是审慎采用的；旋转窑焚烧炉主要适宜处理危险废物，且容量较小，在城市垃圾的处理中应用不多；用热解气化炉来焚烧处理生活垃圾是一种新型的燃烧技术，它具有燃烧充分，热效率高，炉渣热灼量减少，烟气污染指标易控制等优点，但单炉处理能力受炉膛直径的限制而较难提高。目前使用较多，运行较为稳定，并得到国家推荐“垃圾焚烧目前宜采用以炉排炉为基础的成熟技术”。单炉处理容量最大的是机械式炉排炉，常用的有三菱马丁炉排、滚筒炉排、西格斯炉排等，其最大特点是入炉垃圾不需分拣，适应中国目前高水分、

4、低热值城市生活垃圾的现状。另外单炉日处理垃圾容量大是其他炉排无法可比的优势。 国外垃圾焚烧厂数量和分布：目前，全世界共有垃圾焚烧厂约座，其中垃圾焚烧发电厂约座。总焚烧处理能力为万吨日，年焚烧垃圾量约为亿吨，相当于我国城市垃圾年清运量。垃圾焚烧厂主要分布于发达国家和地区，约个国家和地区建有垃圾焚烧厂。 其中，欧盟个国家共建有座，年处理能力约万吨，占；日本共建有座，年处理能力约万吨，占；美国共建有座，年处理能力约万吨，占；东亚部分地区（中国、中国、国、新加坡、泰国等）共建有座，年处理能力约万吨，占；其他地区（俄罗斯、乌克兰、加拿大、巴西、摩纳哥等）共建有座，年处理能力约为万吨，占。 日本垃圾焚烧处

5、理概况焚烧厂主要经济参数：年日本共建有垃圾焚烧厂座，年焚烧处理能力约万吨，占。年日本垃圾焚烧厂调整为座，年焚烧处理能力约万吨，占。年间，焚烧厂数量减少了座，降幅为，同期焚烧处理量却增长了万吨，增幅为。焚烧厂数量减少，而焚烧处理量却不减反增，是日本近年对垃圾焚烧厂实施技术改造和结构调整的结果。 垃圾焚烧发电属可再生能源：年月日，中国发布“可再生能源法”，鼓励发展生活垃圾焚烧处理。 年月日，美国发布“能源政策法案”，垃圾焚烧发电在获得可再生能源“生产税收减免（）”并纳入联邦政府可再生能源采购围，年月日，欧盟环境署正式将垃圾焚烧纳入回收利用畴。 目前我国多数城市生活垃圾处理方式仍然采用的是传统的填埋

6、和极少数城市采用很不成熟的生化堆肥处理方式。这些城市生活垃圾处理方式存在很多的不足，同样已经面临许多困难。如填埋场地选择的限制，就是有了合适的场地也容易造成场地周围的地下水资源二次污染和周围环境的污染，垃圾的填埋产生沼气并给大气造成十分严重的污染等。 就我们所知，目前我国境采用的垃圾生化堆肥来处理城市生活垃圾规模和真正意义上成功的项目几乎没有。目前国城市生活垃圾处理模式呈现出三大特点：一是垃圾量大，生活垃圾产量据不完全统计已超过亿吨，随着我国持续的经济高速发展，城市人口的快速增加，城市生活垃圾的产量也在较大量的产生增加；二是垃圾组份复杂，其主要组成分为几大类，即可腐有机物、可燃有机物、无机物、

7、不可燃物（如金属、瓷）等；三是地域性垃圾的热值差别大。它与这个城市地区主要的民用燃料、经济发展和生活水平有着密切关系。 为此，许多有一定经济实力的地方政府采用“无害化、减量化、资源化、垃圾焚烧炉发电”的处理方法，取得了较好的社会和经济综合效益，使当地城市的生活垃圾的环境污染得到比较好地解决，并利用国家鼓励的相关政策，保证了垃圾处理企业有一定经济收益。 目前，我国垃圾焚烧技术处于快速发展阶段，截至年底，全国共建有余座生活垃圾焚烧厂，焚烧能力万吨日，全年焚烧总量万吨，约的城市生活垃圾采用焚烧处理，同比上升个百分比，年上升了个百分点，焚烧比例接近国际平均水平。我国共建设焚烧厂座，的焚烧厂是在近年建设

8、的，处于快速发展阶段。炉排炉与流化床焚烧厂的规模之比约为：（），数量之比约为：（），的焚烧厂集中在东部地区，、和位居前三名，三地合计占全国总量的。若干从事焚烧厂投资或供货的龙头企业已经开始形成，焚烧处理量占全部垃圾处理总量的比例约为。国外城市生活垃圾处理方法很多，主要有堆肥、焚烧、卫生填埋、分类回收及综合处理等。近年来，生活垃圾综合处理已引起越来越多的重视，但迄今为止应用最广泛的仍是前三种方法。3.2国外焚烧的技术垃圾焚烧处理技术在一砦发达国家已较成熟，归纳其焚烧系统主要有以下几类：全量焚烧系统此系统专门用于不经预处理的混合垃圾焚烧。这类焚烧炉多为炉排炉，垃圾在一个倾斜的移动，M 排上能和 空

9、气进行充分地混合而得到较完全的燃烧。目前有多 种专利沪排得到应 用（如摇动式炉排、移动式炉排 、反推式炉排 等），也有采用旋转窑代替移动炉排的搅动和 混含应 用于全量垃圾焚烧系统的。流化床焚烧炉炉床由耐火砂粒组成，燃烧时砂床在风力作用下呈沸腾状态。物料以砂床为载体呈悬浮状态嫩烧，该焚烧炉特点是嫩烧效率高、占地面积小，但对燃烧垃圾的尺寸有一定要求。这种焚烧炉主要有旋流化床和循环流化床两种。块装组合式焚烧系统这类系统焚烧量一般较小，现最大处理量为200t/ d，其主要部件为两个标准 化燃烧室，由制造厂家制造好 ,现场组合安装 ,因而适于就地焚烧 ,多用于医院垃圾 、工业垃圾焚烧 。通常第一燃烧室温

10、度为540760c，第二燃烧室温度在9 80以上，进料方式 为连续进料或分批进料。层状燃烧要使垃圾燃烧完全，燃烧设备应考虑垃圾的停留时间、搅动和翻转。其主要燃烧炉排有倾斜往复炉排和滚动炉排。层燃式结构的主要特点是垃圾不需严格的预处理，炉排的运动实现垃圾的进料、搅动和除渣的机械化，适用于生活垃圾的焚烧处理。流化床燃烧流化床燃烧技术的主要优点为：（1）垃圾悬浮燃烧，易着火，燃烧稳定，对垃圾的烧透性较好；（2）有害气体S02、NO。能得到相应的控制；（3）热强度高，炉体小，投资相对较少。但是这种炉子对垃圾的预处理要求严格，它要求垃圾必需先碾碎，碾碎设备复杂消耗动力大，同时要使垃圾处于流化状态也必须消

11、耗很大的动力，磨损较严重。转窑燃烧此结构要求炉体密封性好，但垃圾可不进行预处理。转窑是通过连续转动将投入的垃圾焚烧直至烧尽。垃圾与空气能良好混合，燃烧效果好。此结构还特别适用于液态废物的焚烧。垃圾焚烧发电是目前世界L最先进的垃圾处理方式，不仅不污染环境，不破坏地下水资源，而且可大量节约土地，可从根本上解决城市的垃圾处理问题，垃圾焚烧发电已经成为国际七保护资源、拉动环保产业的重要项目。可以想象，通过垃圾焚烧的方法，许多居民家的电视、冰箱、空调、电灯等，可能将甩E他们扔掉的垃圾所发出的电，让昔日的废物垃圾创造出可观的经挤价值，实现环保和资源再生的良性循环。3.3焚烧处理的特点目前，城市生活垃圾焚烧

12、在发达国家应用主要有全量焚烧系统、垃圾衍生燃料、块装组合式焚烧系统和流化床焚烧炉、热解等。生活垃圾焚烧处理技术主要包括垃圾焚烧、烟气处理和余热利用三部分。垃圾焚烧技术在消化、吸收国外生活垃圾焚烧技术的基础上，结合我国生活垃圾特性的研究，设备国产化已取得一定的进展。主要缺点：资金短缺。制约焚烧方法发展的重要原因还在于焚烧厂的建设一次性投资太大，以及建成后的运行成本太高，这些都是制约焚烧在大城市发展的瓶颈。缺乏可靠、实用的国产化焚烧处理技术。由于城市部分城市生活垃圾还是混合收集，生活垃圾中有机物含量高达60%，且含水率较高，导致生活垃圾热值较低，而焚烧要求生活垃圾的低位热值在800千卡/公斤以上。

13、单位处理能力投资成本和运行费用都较高、废气处理投入大。焚烧处理的应用前景。生活垃圾焚烧处理具有占地小，场地选择易、处理时间短、减量化显著、无害化较彻底，由于城市土地资源越来越宝贵，应用前景将越来越宽；生活垃圾的成份不断变化，生活垃圾中高热值可燃物含量不断增加；我国不断进行垃圾焚烧处理相关技术的开发研究。 总体说来，垃圾焚烧发电在我国还处于一个起步不久的阶段，随着我国经济发展水平的不断提高以及面对资源日益紧缺的状况，垃圾处理和再生能源的综合再利用将是一个发展趋势。各地垃圾电厂的迅速增长也是必然的，不断完善垃圾焚烧发电厂设备的合理选型及其配套设施是一个新的课题。3.4垃圾焚烧工艺流程概述垃圾焚烧发

14、电厂由垃圾称重与储存系统、垃圾焚烧及余热发电系统、烟气净化系统、灰渣输送系统，自动控制系统、电气系统及辅助工艺组成。前处理系统中的垃圾助燃空气系统所提供的一次和二次助燃空气在垃圾焚烧炉中混合燃烧，燃烧所产生的热能被余热锅炉加以回收利用，经过降温后的空气进入烟气处理系统处理后，经烟囱排入大气；垃圾焚烧所产生的炉渣经炉渣处理系统处理后送往填埋厂或作为其他用途，烟气处理系统所收集的飞灰做专门处理；各系统产生的废水送往废水处理系统，处理后的废水可排入河流等公共水域或加以利用；垃圾焚烧厂的整个处理过程由自动控制系统加以控制。 （进气240，出气135）图1工艺流程示意图焚烧系统焚烧系统指垃圾进入焚烧炉燃

15、烧生成产物排出的过程，即设计垃圾的接受、燃烧、出渣、燃烧气体的完全燃烧以及为保证完全燃烧助燃空气的供应等。垃圾焚烧炉的焚烧过程如下图所示：图2焚烧系统示意图通常固体废弃物在焚烧炉中燃烧过程包括：固体表面的水分蒸发；固体部的水分蒸发；固体中挥发性成分的着火燃烧；固体碳的表面燃烧；完成燃烧（燃烬）。焚烧炉按焚烧室的多少可分为：单室焚烧炉和多室焚烧炉；按炉型可分为固定炉排炉、机械炉排炉、流化床炉、回转窑炉和气体熔融炉。垃圾焚烧发电厂采用机械炉排炉，大体分为三段：干燥段、燃烧段、燃烬段。图3机械炉排炉燃烧的概念图焚烧尾气处理燃烧过程中产生的废气,首先进入耐腐蚀抗高温的布袋过滤器 ,经过空压机对每一个布

16、袋进行反气流冲洗,将固体颗粒物过滤在漏斗下侧,通过传动带进人集尘塔,装车外用。其次,烟气从麻石洗涤塔底进人 ,在洗涤塔中设置多层格栅 ,每层格栅上面放人大量的耐酸碱塑料小球 ,直径约 ,在塔用不锈钢管置多层上喷下淋水嘴,以保证石灰水与烟气充分接触和有足够的反应时间。对有机致癌污染物二嗯英的控制,采用控制炉温 ,缩短烟气在炉停留时间,同时通过分级配风 ,改善炉结构来减少二嗯英的生成 ,并结合烟气洗涤进一步减少二嗯英的排放量。焚烧尾气中所含污染物的产生及含量，与废物的成分、燃烧速率、燃烧炉结构形式、燃烧条件、废物的进料方式等密切相关。垃圾焚烧产生的主要污染物有以下几种：不完全燃烧产物（主要有CO、

17、炭黑、烃、烯、酮、醇、有机酸及其聚合物等）、粉尘、酸性气体、重金属污染物、二噁英。垃圾焚烧发电厂的烟气处理采用喷雾反应塔+活性炭喷射+布袋除尘器的半干法烟气处理装置，对粉尘、酸性气体和重金属污染物均有很好的处理效果。不完全燃烧产物在涉及良好，操作正常的焚烧炉生产量极低，不考虑对其进行处理。要降低垃圾焚烧中二噁英的产生量，可从以下几方面入手： 控制来源：分类收集，加强资源回收，避免含氯高的物质和重金属含量高的物质进入焚烧系统。 减少炉形成：焚烧炉燃烧室应保持800以上的燃烧温度；足够的气体停留时间（2s）；确保废气中具有适当的氧含量。 避免炉外低温再合成：用急冷技术使烟气在0.2s 以急速冷却到

18、200以下，从而跃过二噁英易形成的温度区。 对于已经产生的微量二噁英，采用活性炭吸附法图4 尾气处理流程4 垃圾焚烧二次污染防治4.1污染防治措施分析垃圾的处理通常采用填埋、堆肥、填海、焚烧等基本处理技术。垃圾焚烧已有120多年的历史，由于它具有显著的稳定和无害效果，符合实现垃圾的减量化、无害化、资源化的处理原则而倍受欢迎，并得到越来越广泛的应用，如上世纪90年代日本已有75的生活垃圾采用焚烧处理，瑞士为80，丹麦为70，瑞典为55，法国和德国分别为38、32。然而，在垃圾焚烧炉中。伴随焚化烟气及灰分所排放的金属尘粒、HCI、PCDD二恶英（dioxins）、PCDF呋喃（furan）、PAC

19、（多环芳香族化合物）等有害物质，造成了日益严重的环境污染，已经引起了人们的关注”。由于垃圾成分复杂，除生成常规的S02、N0；CO和粉尘等大气污染物及灰渣等固体废弃物外，还会产生其它污染物：当垃圾中含有含氯的塑料或其它有机物、无机物时会产生氯气和光气等有毒气体；当燃烧不充分时，台产生甲烷、苯和氰化氢等物质，甚至有恶臭；当垃圾含有重金属时（如电池、各种添加荆）时会大大增加焚烧生成物中的重金属含量。焚烧过程及其后产生的有机诲染物特别是二恶英具有致癌作用。重金属的污染与防治垃圾焚烧炉中重金属含量较高。在这些重金属尘粒中，具有挥发分的cd、Pb、sb、se、sn主要是被烟尘微粒吸附，以悬浮颗粒排放到大

20、气中。特别是挥发性高，毒性强的水银，大部分是以卤化物的氧化志向大气中扩散。所以，除去这些高挥发、扩散的有毒物质，必须引起充分注意。控制焚烧过程中重金属污染主要有两种方法：（1）让重金属留在底灰中，然后将其固化或从底灰中回收；（2）以洗涤或其他方法处理烟气减少重金属的扩散。后者需要有烟气处理设备和洗涤水处理系统，成本高且有废液产生。应对垃圾焚烧过程中重金属的分布和迁移进行研究，使大部分重金属留在底藏中，以降低重金属污染，控制成本和提高防治效果。为减轻易挥发重金属的污染，适当降低燃烧温度是可取的，当然要综合考虑环境效益与燃烧效率以达到整体效果最优。另外，作好垃圾分类，尽量减少垃圾中有机氯和无机氯的

21、含量，将对重金属污染控制起积极作用。烟气中的重金属脱除方法一般有活性炭干喷射法、湿式洗涤法和喷雾干燥法。垃圾焚烧残留物中重金属的处理方法有磁选、重液萃选、瓷或水泥固定，添加稳定剂（如磷酸盐）。垃圾焚烧重金属污染控制方面有许多机理性研究工作亟待完成。HCI的污染与防治常温下HCl为无色气体，极易溶于水而形成盐酸。HCI对人体危害很严重，能腐蚀皮肤和粘膜，致使声音嘶哑，鼻牯膜溃疡，眼角膜混浊，咳嗽直至咯血，严重者出现肺水肿以至死亡。对于植物，HCl会导致叶子褪色进而坏死。HCI还会危害垃圾焚烧设备，造成炉膛受热面的高温腐蚀损毁和尾部受热面的低温腐蚀。研究发现，在8501050的炉温围，向炉喷人磨碎

22、的氢氧化钙、氢氧化镁、醋酸钙、醋酸镁、醋酸镁钙、甲酸钙、丙酸钙和苯甲酸钙等吸收剂时，可以减少HCI的生成量。在烟气处理装置中，可以采用干式系统、半干式系统及湿式系统处理装置。（1）十式系统。氧气和吸收剂在吸收塔反应脱除HCl。吸收剂采用石灰乳，也可用碱液或氨水等。Ca（on）：吸收剂在反应塔脱除HCI的反应为：Ca（OH）2+2HCICaCl2+2H20 （1）（2）半干式系统。石灰浆在喷雾吸收反应塔被雾化，雾滴与热烟气相接触经过复杂的传质传热反应过程HCI被脱除。其脱除率较干式系统高但成本也相应上升。（3）湿式系统。烟气先经过喷雾干燥塔初洗，通过除尘嚣后，再进入湿法洗涤吸收塔洗椽，脱除HCI

23、的反应式同（1）。该系统HC|的脱除率最高，但成本也最高。有机氯的污染与防治垃圾焚烧产生的有机氯污染主要有二恶英（PCDDFs）、多环芳烃（PAC）等。据报道，二恶英是目前发现的无意识合成的副产品中毒性最强的化台物它的毒性相当于氰化钾（KCN）的1000倍以上。同时，它还是一种对人体十分有害的物质，即便在很微量盼隋况下，长期摄取时便可引起癌症等顽症，国际癌症研究中心正将它列为人类一级致癌物=据有关报道，只要1盎司（2835克）二恶英，就能将1（30万人置于死地。目前各国常用的污染肪治措施主要是：源头治理、降低污染。针对二恶英的来源控制产生渠道，是世界各国普遍采用的防治措施。即：严格控制氯酚类杀

24、虫剂、消毒剂的生产、使用；全面禁止垃圾、农作物秸杆的无序焚烧；生活垃圾焚烧炉要严格控制焚烧温度不低于850c，烟气停留时间不小于2分钟，氧浓度不低于6：对工业三废及纸浆漂白液进行净化处理；加强汽车尾气净化等。4.2 垃圾焚烧厂烟气处理废气污染物来源（ l ） 由于垃圾中的有机物很容易腐烂 ,因此在垃圾预处理 、贮存过程中会产生臭味，垃圾进料 、装卸过程中会产生尘埃 。（ 2 ） 通过燃烧床的助燃空气会引起大量灰、尘埃和碳粒，并将它们带入烟气中。（ 3 ） 局部缺 氧或火苗熄灭及停留时间不够，因垃圾热分解产生的干馏物质不能完全燃烧而形成的烟气 ,这种烟气中可能含有一氧化碳、挥发性有机物 、焦油、

25、炭粒和二晤唤。产生上述情况的主要原因有：块状垃圾太多或垃圾热值很低；运行温度太低；第二级空气的搅动不合适而造成火焰熄灭；焚烧炉严重超 负荷（ 4 ） 垃圾可能含有氯 、硫 、氮和 其它产生有毒或腐蚀性 气体元素的化合物以 及 含有氯 氟 硫和氮等元素的可燃垃圾 化合物在燃烧时产生的烟 气中含有 H C I、H F 、S O x和 N O 、等污染物。（ 5 ） 空气中氧和氮 在火焰温度下可形成 N o 、 ,但 N o 有分解反应的趋势 ,生成无毒的 N :和 。: ,因此 只有少量 N O 产生。（ 6 ） 某些金属和盐类物质在火焰中会蒸发,遇到烟道的较冷部分就冷凝成 一种亚微米颗粒的悬浮物

26、。这些金属和盐类蒸发量的多少取决于运行温度、氧化或还原条件以及垃圾 中所含盐类等因素，目前还没有这方面的系统数据 。废气污染物防治方法废气污染物防治方法一般可分为焚烧前处理、焚烧过程处理和焚烧后处理 3种 。（ 1 ） 焚烧前处理用鼓风机将垃圾贮存库的空气吸入焚烧炉作为助燃空气,使贮存库保持负压 ,避免垃圾腐烂引起的臭味同外扩散。采用筛分 、分拣和 破碎等预处理方法将垃圾中的铁、铜 、侣等金属或大块物质剔出,加以回收利用 ;经筛网筛去垃圾中的大部分细土和砂粒 ;尽可能将垃圾破碎均匀。这样可提高垃圾的燃烧效果 ,以减少烟气中尘粒的含量 。在筛分、破碎 、拣等垃圾预处理设备处设置密 闭或半密闭罩,

27、采用负压吸风方法将废气抽入排气筒,向空中稀释排放。（2 ） 焚烧过程处理控制垃圾进料率 ,尽量使焚烧炉的负荷 、炉蓖上的垃圾层均匀。在 9 8 3 下 焚烧 ,碳可以认为完全氧化成CO；如果低于比温度 ,则部分形成有毒气 体 C O ,若焚烧炉炉膛温度低于750 C ,则不能将有恶臭气味的氨和有机质废气有效分解除臭,同时垃圾在 低温燃烧时容易生成有致癌 、致畸形危险的口恶唤;高于700 C ,开始从生成转向分解。因此可采取控制炉睦温度和停留时问的方法使垃圾中的挥发物完全燃烧 ,并控制二晤唤的产生。实验表明 ,在炉瞳温度1000C状态下至少停留5秒,950C 状态下至少停留2 秒 ,而且燃烧沪瞳出 口 氧浓度的最小值保持6 %时 ,二嗯瑛会完全消失。（ 3 ）焚烧后处理由于垃圾焚烧产生的烟气中的酸性气体的性质、脱除方法与燃煤烟气50；类似 ,因此在考虑焚烧烟气中酸性 气体处理方法时,可借鉴燃煤烟气脱硫技术。家大多在脱酸性气体装置前安装高效布袋或静电除尘器 ,以减少烟尘对酸性气体脱除效果的影响。国经济力量比较薄弱 ,一般采用除尘和脱酸性气体在同一装置中进行的简易方法此技术尚未完全成熟还在进一步探索实践中。由于垃圾焚烧炉出炉烟气温度高 ;未净化烟气含尘量 （标态下）一般为 2 ! 5 s / m，且尘粒粒径较小；焚烧厂一次性投资较大，其烟气治理设施的投资相对全厂总投资来说较低。因此，笔