城市生活垃圾焚烧处理项目方案.docx

.城市生活垃圾焚烧处理项目方案为了一个更洁净的世界For acleaner worldXX 钢铁集团环保投资二 O 一 O 年八月.目录1. 生活垃圾处理的重要性 12. 生活垃圾处理方式的选择 12.1 综合处理 22.2 卫生填埋 22.3 焚烧发电 33. 垃圾焚烧发电的技术方案 53.1 垃圾接受、贮存及输送系统方案 53.2 垃圾焚烧系统方案 63.3 余热利用方案 73.4 烟气净化方案 73.5 灰渣处理方案 83.6 生产废水处理方案 83.7 自动控制方案 93.8 电气系统方案 10 4.需与政府协商的事宜 104.1 项目建设规模 104.2 边界条件 115. 投资建设模式和程序 125.1 投资建设模式 125.2 项目实施方案及程序 12 6.重钢环投简介 136.1 核心竞争力 13I / 19技术 13 设备 14运营管理团队和经验 14 标准制定 146.2 业绩工程介绍 15 已运行的项目 15 在建项目 15设备供货 16II / 19.1. 生活垃圾处理的重要性随着我国城市化进程的加快和人民生活水平的提高,城市规模越来越大、城市人口越来越多 ,从而使得城市生活垃圾产量不断增加 , 城市垃圾围城危机日益严重。统计资料表明,我国城市人均年产垃圾425kg,全国主要城市年产生活垃圾 1.6 亿吨,城市生活垃圾储存量已达 60 亿吨,侵占土地面积 5 亿平方米,并以每年增长率 8%10%的速度在增长,预计到 2015 年,全国城市垃圾年产量将达到 5.8 亿吨。城市生活垃圾是恶臭有毒有害气体、渗沥液以及重金属的源泉, 更是滋生有毒有害病菌以及蚊蝇的温床。城市生活垃圾污染大气、水体和土壤,对生态环境和人类健康构成很大威胁。所以城市生活垃圾处理问题已经变得越来越尖锐,其处理是否得当直接影响到我国城市建设的发展和环境保护,是一个必须谨慎对待的问题。生活垃圾处理是城市管理和公共服务的重要组成部分,是建设资源节约型和环境友好型社会,实施治污减排,确保城市公共卫生安全, 提高人居环境质量和生态文明水平,实现城市科学发展的一项重要工作。因此,选择一种技术成熟可靠、处理工艺安全无害、符合循环经济要求的垃圾处理方式就显得尤为重要。2. 生活垃圾处理方式的选择根据住房和城乡建设部、国家发展和改革委员会以及环境保护部三部委共同组织编写并于 20XX4 月 22 日印发的生活垃圾处理技术17 / 19指南中的相关建议,目前主流的城市生活垃圾处理方式主要有三种： 一种是综合处理,一种是卫生填埋,另外一种则是焚烧发电。2.1 综合处理垃圾的综合处理是先将生活垃圾进行分选,将其中可以回收的垃圾回收利用,然后将生活垃圾中的厨余等有机垃圾进行生物堆肥 ,最后再将剩余的无用垃圾直接焚烧处理。综合处理在发达国家有部分应用,但是在中国水土不服,因为中国的生活垃圾都是未经分类的,综合处理难度非常大。中国庞大的拾荒队伍基本让中国的生活垃圾中没有太多可以回收的物质；不分类则直接导致生物堆肥重金属含量超标, 无法农用；剩余的垃圾直接粗犷焚烧,不仅余热没有利用,未经处理的焚烧烟气还会对大气环境进行污染破坏。综合处理只能作为城市生活垃圾处理多元化的一种补充,不适合中国的国情。2.2 卫生填埋将城市生活垃圾按照国家规定的要求和环保标准在卫生填埋场进行的填埋处置称为垃圾的卫生填埋处理。三部委在生活垃圾处理技术指南中指出：卫生填埋占用土地较多,臭气不容易控制；排放的甲烷以及二噁英等有毒有害气体难以收集处理；大量有机物和电池等物质的填埋,使卫生填埋场渗沥液防渗透、收集处理系统负荷和技术难度大,投资高,处理后污水也难以达标排放；生活垃圾稳定化周期较长,生活垃圾处理可持续性较差,环境风险影响时间长。卫生填埋场填满封场后需进行长期维护,以及重新选址和占用新的土地。真正做到符合国家标准的卫生填埋成本也比较高。卫生填埋只适合拥有充裕的土地资源且环境风险影响较小的地区,旅游城市以及拥有重要生态资源的地区应谨慎采用垃圾卫生填埋处理技术。2.3 焚烧发电三部委在生活垃圾处理技术指南中则指出：垃圾焚烧处理具有"减量化、无害化、资源化"的优点,而且焚烧处理设施占地较省, 垃圾稳定化迅速,减量效果明显,生活垃圾臭味控制相对容易,焚烧余热可以利用,在安全无害高效处理城市生活垃圾的同时 ,还能利用其焚烧所产生的余热进行发电利用 ,符合循环经济的要求,是目前国际和国内普遍推崇的城市生活垃圾处理技术。垃圾焚烧经过近百年的发展,其工艺技术成熟、运行操作可靠、自动化程度高。垃圾经过焚烧处理,其中的腐败性有机物和难以降解的公害有机物燃烧成为无机物和二氧化碳、病原性生物在高温下死灭殆尽、难闻的恶臭气体也在高温下分解燃烧,使垃圾最终变成稳定的、无害的灰渣等物质,焚烧产生的烟气经过严格控制和处理达标排放 , 产生的渗沥液经过收集后综合处理；垃圾焚烧处理具有优良的减量效果一般减容 90%,减重 80%；焚烧后产生的热量可以充分资源化利用进行发电,通过售电收入以补贴焚烧厂运行费用 ,降低垃圾处理的政府直接补贴费用。目前,我国通过立法、电价补贴、税费减免以及贷款优先等措施不断促进垃圾焚烧发电行业的发展,积极引导生活垃圾处理向焚烧发电这一大趋势靠拢。目前主流的垃圾焚烧发电技术主要有两种：一种是机械炉排焚烧炉、一种是循环流化床焚烧炉。机械炉排焚烧炉应用历史长久,技术成熟,处理能力较大,运行时无需添加任何辅助燃料。在国外和国内都有广泛的业绩,全球垃圾焚烧处理行业绝大多数均采用该技术。根据城市生活垃圾处理及污染防治技术政策建城2000120 号第六条第 6.2 款"垃圾焚烧目前宜采用以炉排炉为基础的成熟技术,审慎采用其它炉型的焚烧炉。禁止使用不能达到控制标准的焚烧炉。"的规定,机械炉排焚烧炉应是大型生活垃圾焚烧炉的主流设备。循环流化床技术应用在垃圾焚烧发电领域时间较晚,目前还处于技术摸索期,是否适用于垃圾焚烧处理领域尚不得而知。而且循环流化床焚烧炉运行时需要消耗不可再生的煤,当煤的供应受到影响时就无法对城市生活垃圾进行焚烧处理。同时由于技术特点,循环流化床垃圾焚烧技术需要对垃圾进行分选、破碎等预处理,在预处理的过程中容易造成污水以及臭味的外泄,对环境造成二次污染。种种原因的限制导致循环流化床垃圾焚烧技术无法大面积推广,国外几乎没有应用业绩,国内也只有极少数的城市采用了循环流化床垃圾焚烧技术。机械炉排炉垃圾焚烧技术相比循环流化床垃圾焚烧技术更加成熟可靠,并且在污染物的控制方面更加先进。由于机械炉排需要消耗精度加工的耐高温耐磨损合金钢,所以其项目投资成本相对循环流化床技术要高。同时,由于机械炉排技术在污染物控制方面的巨大投入,使得其运行费用也相对循环流化床技术要高一些。3. 垃圾焚烧发电的技术方案我司设计运营的德国马丁 SITY2000 垃圾焚烧发电厂主要包括以下几个系统：垃圾接受、贮存及输送系统、垃圾焚烧系统、余热利用系统、烟气净化系统、灰渣处理系统、生产废水处理系统、自动控制系统、电气系统以及土建系统。本技术方案将着重展示采用德国马丁SITY2000 垃圾焚烧处理技术的垃圾焚烧发电厂是如何实现城市生活垃圾的"减量化、无害化、资源化"的处理。图 1 为 SITY2000 垃圾焚烧发电厂的全厂工艺流程示意图。图 1SITY2000 垃圾焚烧发电厂的全厂工艺流程示意图3.1 垃圾接受、贮存及输送系统方案垃圾运输车进厂时经检视、称重,按指定路线和信号灯指示进入垃圾大厅后将垃圾卸入垃圾储坑。为了防止恶臭泄露污染环境,整个垃圾大厅及垃圾储坑均设计为密封结构且处于微负压状态,一二次风机的取风口设在垃圾储坑上方,将恶臭的气体抽送到焚烧炉中高温焚烧分解。同时为防止在全厂停炉检修期间,垃圾储坑的臭气对周围环境的污染,坑内臭气须经活性炭废气净化器净化后排至室外 ,此法除臭是纯物理法除臭。为确保活性炭净化器对臭气有很好的净化效率, 防止活性炭吸附饱和后失去净化功能而对环境造成臭气污染,本设计考虑每隔一定时间对净化器出口的臭气浓度按国标要求进行检测,当臭气出口浓度达到国标控制限制时 ,及时更换净化器内的活性炭 ,废弃的活性炭将与生活垃圾混合进入焚烧炉内进行高温焚烧处理。垃圾在垃圾储坑堆放几天充分发酵脱除一定的渗沥液之后,其热值将会大大提升,这对于垃圾的稳定完全燃烧是非常重要,所以,若全厂采用 2 条及以上的焚烧线,垃圾储坑设计容量设计为储存 5-7 天的垃圾；若只采用 1 条焚烧线,为了保证机组停修时不会对城市生活垃圾的正常处理产生影响,可以将垃圾坑设计容积加大,设计容量增加至能够存储 7-9 天的垃圾总量,配合我们的专业运营队伍,能够对城市生活垃圾实现全年不间断无害化、减量化、资源化处理。3.2 垃圾焚烧系统方案为了保证入炉垃圾的均匀性,垃圾需经垃圾起重机搅拌混合。经过搅拌发酵的垃圾被送到德国马丁 SITY2000 逆推式机械炉排上完成垃圾的干燥、燃烧、燃烬及冷却的全过程。德国马丁SITY2000 垃圾焚烧技术具有特有的中国垃圾模型,针对中国垃圾的特点进行设计。采用逆推的方式相对顺推可以让垃圾在同等条件下在炉排上的停留时间更长,更适合中国高水分、低热值的垃圾；且炉排具有较大的面积、较低的机械负荷以保证炉渣热灼减率小于 3%。德国马丁 SITY2000 逆推倾斜式炉排通过合理的风温设计以及配风布置等特殊的设计可以在不添加辅助燃料的条件下让生活垃圾自行持续稳定完全地燃烧。为了保证烟气在炉膛内温度高于850以上的停留时间大于 2 秒这样可以将绝大部分二噁英分解,我们对焚烧炉上方的第一烟道敷设耐火绝热材料以减少第一烟道的换热,使垃圾得到良好的干燥和燃烧,并保证烟气在大于850的停留时间,大大减少二噁英的生成量。图 2 为SITY2000 垃圾焚烧炉的示意图。图 2 SITY2000 垃圾焚烧炉示意图3.3 余热利用方案高温烟气顺着烟道进入余热锅炉,余热锅炉中的水与烟气进行充分的热交换,产生中温中压的过热蒸汽,过热蒸汽进入汽轮机带动汽轮发电机组做功产生电能。根据项目的实际情况,产生的蒸汽除了可以用作发电进行的利用外,还可以设计成别的余热利用方式。比如假若项目附近有稳定的热需求用户,我们可以设计成供热的或者设计成热电联产的垃圾焚烧机组。3.4 烟气净化方案从余热锅炉出来的烟气进入烟气处理系统进行烟气净化,净化处理烟气中的酸性气体、残留的少量二噁英、重金属以及粉尘使之达标排放。设计采用成熟可靠、效率高、经济性好的德国马丁 SITY2000 烟气净化系统,即半干法活性炭喷射布袋除尘器烟气处理方法。设计在烟气进入喷雾塔入口前的烟道中喷入活性炭以吸附二噁英、重金属等物质。烟气自顶部进入喷雾塔即中和反应器,通过喷雾塔顶部入口处的导流叶片 ,烟气在喷雾塔内旋转紊流流动 ,然后在烟气中喷入石灰浆液,烟气在喷雾塔中除去酸性气体后被引出。之后烟气进入布袋除尘器除尘,在袋式除尘器中当烟气通过由颗粒物形成的滤层时,残存的二噁英及酸性气体仍能与滤层中未反应的 CaOH2粉末、活性炭粉末发生反应而得到进一步净化。在布袋除尘器内过滤掉粉尘后烟气被引风机吸入通过烟囱排放。经过德国马丁 SITY2000 烟气净化技术处理过后的烟气排放指标完全优于国家标准,部分达到欧盟标准。我司已建工厂 XX 同兴垃圾焚烧发电厂和XX 红庙岭垃圾焚烧发电厂的烟气中二噁英的含量经权威机构检测分别为0.057ngTEQ/m3 和 0.047 ngTEQ/m3。图 3 为 SITY2000 的烟气净化技术的流程示意图。图 3SITY2000 烟气净化技术流程示意图3.5 灰渣处理方案垃圾燃烬后剩下的炉渣经挤压脱水后经除渣机推出至皮带机,经除铁器除铁后通过皮带机输送至炉渣综合利用车间。根据炉渣的特性, 一般我们将其制成免烧砖或者作为铺路的路基进行综合利用,减少环境污染,具有较好的社会效益和经济效益。从喷雾塔及布袋除尘器下刮板机收集的飞灰经水泥固化后运至附近填埋场进行填埋。3.6 生产废水处理方案厂区内产生的废水分为两类：一类为有机废水,一类为无机废水。有机废水主要包括垃圾渗沥液、卸料大厅冲洗废水及生活污水；无机废水主要包括除盐水制备系统排水、锅炉排污水、循环冷却水系统排污水。 垃圾渗沥液及卸料大厅冲洗废水集中收集至厂内的渗沥液处理装置处理至一级排放标准直接排放到厂区截洪沟或者处理到三级排放标准后排入市政生活污水管网。若需处理到一级标准排放,可以采用采用"厌氧UASB+膜生物反应器MBR+反渗透RO"工艺处理渗沥液废水；若渗沥液需处理到三级标准排放,则可以采用采用生化法与膜处理相结合的处理工艺。 生活污水、除盐水制备系统排污水及锅炉排污水经预处理后进入中水处理站 ,处理后回用于卸料大厅冲洗、厂区道路冲洗及绿化用水；循环冷却水系统排水为清净下水,部分回用于飞灰固化及炉渣冷却 ,剩余部分外排。厂区采用雨污分流 , 雨水经雨水管网收集后排放。3.7 自动控制方案自动化控制是垃圾焚烧发电厂运行控制的重要手段。基于垃圾焚烧特性和环境保护的要求,垃圾焚烧厂自动化控制应有较高的水平。为了确保本焚烧厂稳定、经济运行并严格达到环境保护要求。自动化控制系统在设计理念、系统配置、控制要求上完全满足工艺的这一要求,充分地体现先进的焚烧技术。城市生活垃圾焚烧发电项目自动控制系统的设计原则是以"确保 焚烧、坚持环保、利用余热"为前提, 设计建设一个先进的焚烧发电工艺技术 ,自动化水平高的现代化工厂。按照分散控制,集中操作管理的原则,建立一个成熟、先进、可靠和高性价比的分布式控制系统 ,以全面有效地监控全厂生产流程 ,确保其运行可靠、操作维护方便,同时满足安全、运行经济和防止二次污染的要求。 为了便于全厂各工艺控制和各工艺参数都集中在中央控制室集中控制和监视,大多数工艺系统参数和控制点都要进入中央控制室的 DCS 控制站,现场较远的烟气处理部分,可考虑把控制站挂在现场,与中央控制室的DCS 的中央处理器通讯。功能性,专业性较强的顺序控制小系统可考虑PLC 控制,如除盐水系统,垃圾吊系统等。总之全厂计算机控制拟采用DCS+PLC 的方案。3.8 电气系统方案城市垃圾焚烧发电厂汽轮发电机组所发电力,除直接供应厂内主辅设备所需外,剩余电力通过 110kV 架空线路接入城市市电力局当地就近变电站,成为城市电网的一个组成部分。4. 需与政府协商的事宜4.1 项目建设规模项目建设规模事关项目总投资、垃圾补贴费以及垃圾发电厂以后的运行情况,所以需要在政府充分调研论证当地城市生活垃圾的收运量的基础上进行确定。根据我们的经验,建议将当地垃圾收运总量的保底值作为项目的建设规模 ,这样就不会在垃圾发电厂运行时出现 " 吃不饱"的现象,保证垃圾发电厂的稳定运行。为了应对当地城市生活垃圾在未来出现较快增长 ,我们的马丁SITY2000 垃圾焚烧炉具有一定的超负荷能力,能够超量处理城市生活垃圾。同时由于城市生活垃圾含有 10%20%水分,所以实际入炉垃圾只有入厂垃圾的 80%90%左右。因此将当地垃圾收运总量的保底值作为项目的建设规模完全能够满足城市生活垃圾处理中远期需求。若在更远期城市规模继续扩大,垃圾收运量大幅增加并超过了该垃圾发电厂的处理极限,此时可以规划建设二期工程来解决这个问题。4.2 边界条件除了建设规模外,我们需要与政府协商的还有项目建设的边界条件,以便我们核算出该项目的垃圾补贴费 ,以下为我们暂时需要与政府协商的边界条件,由于不同的边界条件对项目总投资以及垃圾补贴费有不同的影响,所以不同的边界条件对应不同的项目总投资和垃圾补贴费。1 道路条件,进厂道路的建设；2 土地条件,厂区土地的划拨和平整；3 供水条件,由于电厂需要消耗大量的水,所以需要协商取水设施、管线的建设以及用水的价格等问题；4 污水处理条件,厂内生产、生活污水的处理问题；5 灰渣处理条件；6 烟气排放要求达到的标准；7 电力上网条件,上网线路的建设与维护、上网电价的确定；8 运行年限。以上边界条件是我们需要和政府协商的边界条件 ,不同的协商结果会使得项目总投资和垃圾补贴费有所不同。5. 投资建设模式和程序5.1 投资建设模式项目投资模式既可以由 XX 钢铁集团环保投资独家出资建设,也可以与当地政府投资公司合作,由XX 钢铁集团环保投资控股。我们建议项目采用当前国内外市政公用项目较通用的BOO建设-运营-拥有或者BOT建设-运营-移交模式建设。我方针对该项目在当地组建项目公司,由项目公司与政府签订BOO 或者BOT特许经营权协议,进行项目的投资、建设和运营。项目公司通过收取垃圾补贴费、上网电费等收回项目投资建设成本并取得合理利润。5.2 项目实施方案及程序1 与政府协商确定项目的建设规模和边界条件；2 根据确定的建设规模和边界条件,我们针对该项目编制项目建议书并向政府提交经过我们严格核算的初步垃圾补贴费；3 政府审核项目建议书,确认垃圾补贴费；4 政府与重钢环投草签垃圾处理特许经营权协议；5 重钢环投在与政府草签特许权协议后立即出资成立项目公司；6 项目公司成立后,与政府签订正式的垃圾处理特许经营权协议；7 项目公司开始投资建设、运营垃圾焚烧发电厂,安全无害处理城市生活垃圾。6. 重钢环投简介XX 钢铁集团环保投资是重钢集团的全资子公司。公司通过在环保领域十多年的发展和积累,目前已成为重钢集团"一主二重"产业发展结构中的重点非钢产业之一。重钢环投以循环经济为理念,引进德国马丁 SITY2000 垃圾焚烧及烟气净化技术消化吸收并依托重钢强大的制造实力将其设备国产化。公司致力于城市生活垃圾处理项目的投资、建设和运营,最大限度的实现城市生活垃圾处理的"减量化、无害化、资源化",为社会提供安全、环保的垃圾处理方案和清洁的电力供应,促进社会与环境的和谐和可持续发展。6.1 核心竞争力6.1.1 技术拥有世界上最先进的垃圾焚烧处理技术德国马丁 SITY2000 的成套技术,并针对中国地区低热值、高水分、高灰分的垃圾对整套设备进行技术改进,使之更适合中国国情,在无需添加任何辅助燃料的基础上可以使中国的生活垃圾持续、稳定、完全的燃烧。通过SITY2000 的烟气处理技术可以使得烟气排放标准达到欧标,拒绝二次污染。作为德国马丁的合作伙伴,我们在技术上实现实时共享,保证我们的技术始终处于国际先进水平。6.1.2 设备依托重钢在设计和制造方面强大的实力 ,将德国马丁技术设备完全国产化,大大降低生产投资成本,加强了设备的可替换性,让我们的用户花国产设备钱,享受进口技术设备的服务。同时我们的技术设备非常多样化,单台处理规模在 120-750T/D 之间,能够适应不同城市区域客户的需求。目前我们已经建成了亚洲最大的焚烧炉成套设备的生产和组装基地,为我国的垃圾焚烧处理事业提供服务。6.1.3 运营管理团队和经验重钢环投拥有多个垃圾焚烧发电项目的运营经验 ,具有强大的运营团队作为支撑,同时能够与我们的合作伙伴美国卡万塔能源世界上最大的垃圾发电运营商之一,具有三十多年的垃圾发电厂的运营经验,在美国本土和世界范围内拥有 40 多座垃圾发电厂实现运营管理经验的共享。6.1.4 标准制定作为目前国内垃圾焚烧发电领域的龙头企业之一,先进的技术、丰富的经验以及广泛的业绩让我们成为本行业的标准制定者。作为主编单位编写了生活垃圾焚烧炉及余热锅炉国家标准并已通过国家标准委员会审查并于 20XX6 月 1 日起颁布实施。同时参编了生活垃圾焚烧厂运行维护与安全规程CJJ 128-2009 并于 20XX7 月 1 日颁布实施,参编的城镇污水处理厂污泥处理单独焚烧用泥质 CJ/T290-2008 也于 20XX1 月 1 日颁布实施。6.2 业绩工程介绍6.2.1 已运行的项目1XX 同兴垃圾发电厂,处理规模 1200t/d。20XX3 月份开始投产运营, 至今已经成功运营 5 年多,是中国第一座以 BOT 方式建设的垃圾焚烧发电厂,也是中国目前已经运营的最大的垃圾发电厂之一 ,同兴垃圾发电厂已经成为XX 的一张环保名片。2XX 红庙岭垃圾焚烧厂,处理规模 1200t/d。20XX 投产运营,在 XX 省十几座垃圾焚烧发电厂的评比中名列第一,击败其他包括全部采用进口设备的垃圾发电厂,成为 XX 省唯一各项指标均达标的示范性垃圾焚烧发电厂。在建项目1XXXX 垃圾发电厂,处理规模 1800t/d：2XX 丰盛垃圾发电厂,处理规模 2400t/d：3XX 空港垃圾焚烧发电厂,处理规模 1000t/d：4XX 万州垃圾焚烧发电厂,处理规模 700t/d：5XX 泰兴垃圾焚烧热电厂,处理规模 350t/d：6XXXX 垃圾焚烧发电厂,处理规模 700t/d：6.2.3 设备供货除了投资、建设、运营自己的垃圾焚烧发电厂外,我们也向兄弟单位提供焚烧炉的成套设备供货,详见下表 2：表 2 重钢环投焚烧炉成套设备供货清单序号1项目名称上海浦东环投提供的服务焚烧炉备件供货项目规模1000t/d2XXXX焚烧炉成套设备供货1200t/d3XXXX焚烧炉成套设备供货1800t/d4XXXX焚烧炉成套设备供货1200t/d5XXXX焚烧炉成套设备供货400t/d6XX 灵达焚烧炉成套设备供货1000t/d