污泥焚烧发电资源综合利用工程可行性研究报告 127页

'目录第一章概述41.1项目名称、建设单位41.2建设单位介绍41.3项目概况51.4编制依据71.5项目建设的必要性71.6、建设规模111.7、可行性研究范围111.8、设计指导思想及主要设计原则12第二章XXX市污水处理厂污泥分析和生物质能分析142.1污泥来源142.2污泥量的统计152.3污泥的成份及热值分析162.4花生皮来源162.5花生皮量的统计172.6花生皮的成份及热值分析18第三章污泥处理方法及技术比较193.1污泥处理国内外研究现状和发展趋势193.2国内污泥处理现状203.3污泥焚烧处理工艺223.4本项目拟采用的污泥处理方法343.4.1污泥的外部处理34第四章工程条件374.1厂址选择：374.2交通运输384.3原料供应384.4工程地质414.5灰渣综合利用及灰场41第5章热负荷425.1供热现状425.1.1工业负荷425.2供热参数48第6章电力系统49 6.1概述496.2电力负荷预测506.3电厂接入系统方案50第七章机组选型及供热方案517.2、汽轮发电设备选型原则547.3、装机方案54根据热负荷、污泥量、花生皮数量，本期机组得汽平衡如下54已有机组得汽平衡如下：557.4、装机方案主机主要技术参数577.4.1、污泥焚烧循环流化床锅炉57第8章工程设想598.1厂区总平面布置和运输598.2污泥的储存和干燥608.3污泥输送给料方案618.4燃烧系统及主要辅机628.5除灰渣638.6热力系统648.7水工部分668.8化学水处理系统698.10电气部分718.11控制系统758.12土建部分818.12.1主厂房布置818.13热热网部828.13.1蒸汽热网82第9章环境保护869.1本工程依据的主要环境保护标准869.2环境空气质量现状879.3污泥流化床焚烧过程中气态污染物排放及其控制879.4水体污染源及其污染物959.5噪声污染及其抑制969.6飞灰及灰渣的环境影响分析979.7厂区恶臭的控制979.8绿化与环境监测989.9环保投资估算98 第10章劳动安全及工业卫生10010.1概述10010.2生产过程中职业危险、危害因素10010.3劳动安全卫生设计中采取的主要防范措施10110.4防火、防爆10110.5防电伤、防机械伤害、防坠落和其他伤害10410.6、防尘、防毒、防化学伤害10510.7、防暑降温10710.8、噪声和振动防治10810.9、其它安全措施10810.10、劳动保护及工业卫生机构设置10910.11、专用投资估算11010.12、建议110第11章节约和合理利用能源111第12章生产组织和定员114第13章工程项目实施条件和轮廓进度11513.1实施条件及设备运输11513.2实施进度115第14章投资估算及经济分析11614.1投资估算11614.2财务评价119第十五章结论和建议12515.1结论12515.2建议125 第一章概述1.1项目名称、建设单位项目名称：×××公司污泥焚烧发电资源综合利用工程建设单位：×××项目建设地点：×××地址：×××注册资本：×××万元经营年限：×××年至今法定代表人：×××企业类型：×××装机规模：改造原有×××台×××t/h循环流化床蒸汽供热锅炉，改造为两台×××t/h污泥焚烧循环流化床锅炉，新上×××台×××MW抽凝机组1.2建设单位介绍公司位于×××，公司始建于×××年，是股份制有限公司，主要担负着XXX市企、事业单位和居民供热及部分发电任务，占地×××亩，拥有职工×××人。该公司现有×××台×××t循环流化床蒸汽锅炉，×××台×××MW抽凝汽轮发电机组(×××)、1台×××MW背压汽轮发电机组(×××)，总装机容量为×××MW，供暖能力达到×××万平方米，供工业蒸汽达到×××t/h，年发电能力为×××亿kWh。2010年，该公司实际发电量为×××万kwh，上网电量为×××万kwh，供汽×××万吨，循环水供热量为×××GJ，消耗原煤13.8万吨，供电标煤率为315.52g/kwh，工业总产值为×××127 万元。作为城市供热和工业用气的主要单位之一，该公司在新能源和新技术的运用上也走在了同行业的前列。2008年实现利润646万元，上缴税金384万元；2009年实现利润2062万元，上缴税金830万元；2010年实现利润3014万元，上缴税金970万元。法人代表×××籍贯为×××人，现任董事长，2008年9月荣×××获荣誉称号。1.1项目概况×××市东濒黄海，南依×××山，是×××近郊市，全市总面积1780平方公里，耕地面积8.18万公顷，辖18个镇、4个街道办事处、1个经济开发区、1个省级旅游度假区，1033个村庄，107.53万人口。×××扼×××通往全国的XXX市陆上“咽喉”，胶济、蓝烟铁路横穿境内西部，济青高速公路、青烟、青威、青沙等5条国家和省级公路纵贯全境，刚竣工的青银高速公路、青威一级公路又拉近了×××与全国各地的距离。城区距×××国际机场不足15公里，距×××港40公里，市乡公路四通八达；境内还有×××两个国家二类开放码头，形成了海陆空交通便利的交通网络。气候宜人，旅游资源丰富。×××处于北温带沿海区域，年平均气温12℃，降雨量750毫米，夏无酷暑，冬无严寒，温润相济，气候宜人。×××的温泉具有较高的医疗价值，水中含有多种对人体有益的矿物质，建有×××等一批国家、省、市级培训疗养基地，吸引着成千上万的疗养人员。×××东临翠山碧海，拥有183公里海岸线、2517平方公里海域、24个岛屿，海洋资源十分丰富。127 随着×××经济发展，工业污水和生活污水量逐渐增加，×××市污水处理厂BOT项目开工奠基，该项目是×××市委、市政府为加快城市基础设施建设，保护×××市水环境而实施的一项民心工程，项目包括XXX市污水处理有限公司、XXX市西部、XXX市北部、XXX市东部四个污水厂，由XXX城市建设投资（集团）有限责任公司投资、建设和运营，总投资2亿元。污水处理厂处理了城市工业和生活的污水，大大减轻了城市水污染，然而随着时间推移，污水处理厂的处理后产物污泥量越来越大，逐渐的形成了新的城市污染源XXX市政府对该问题非常重视，为加强环境治理，要求尽快妥善解决污水处理厂的污泥治理问题，并采取了一系列的措施，其中最关键的措施是建设污泥焚烧处理厂。XXXaa热电有限公司对这个课题开展了广泛的探讨和研究。通过对区域（污水处理厂所在的区域）内的企业进行了充分的调查，对企业的用汽量、用电量进行了统计、分析，针对企业用汽量大的特点，结合当地的实际情况，对资源的充分利用，认为污泥焚烧发电供汽是符合资源综合利用的环保项目，符合循环经济发展规律的一条出路。XXXaa热电有限公司拟在热电公司的基础上建设污泥焚烧热电联产项目，解决城区污泥处理难题。通过污泥焚烧厂的建设，不仅解决了污泥的堆放及二次污染问题，而且在该区域还实现了集中供热，并且大大减少了污染物总量的排放，具有很好的社会经济和环保效益。同时，XXX市有多家花生食品生产企业，年产生花生皮废料接近5万吨需要处理。根据XXX市污泥处置规划，本项目建设规模为：改造原有两台75t/h循环流化床锅炉为日焚烧原始污泥（60%含水量）564吨的65t/h流化床污泥焚烧电站锅炉127 （同时掺烧5.1t/h的花生皮和5.19t/h的原煤），新上1套C12汽轮发电机组。污泥焚烧减量后的灰渣将进行综合利用，以实现污泥处理的三废的“零”排放化，同时处理大量工业废料花生皮，增加采暖季节低真空供热面积，真正实现污泥的废物利用和热电联产。1.1编制依据（1）《XXX市污泥处置规划》（2）《促进产业结构调整暂行规定》，国发[2005]40号（3）《产业结构调整指导目录》（2005年本），国家发展和改革委员会，2005年12月（4）中华人民共和国国家标准《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2001）（5）建设部和国家计委《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》（2001.12.1）（6）中华人民共和国行业标准《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》（CJJ90-2009）（7）中华人民共和国国家标准《小型火力发电厂设计规范》（GB50049-94）（8）《国家鼓励的资源综合利用认定管理办法》，国家发改委、财政部、税务总局，2006年9月（9）《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南（试行）》HJ-BAT-0021.2项目建设的必要性1.5.1污泥减量化、资源化、无害化处置的需要污水处理设施的有效建设是XXX可持续发展的基础。目前，XXX市建有XXX市污水处理有限公司、XXX东部污水处理厂、XXX127 西部污水处理厂、XXX北部污水处理厂。污水处理厂已建成投产，为XXX市的污水处理问题奠定了基础。但污水处理过程中产生污泥的无害化处置问题将成为限制污水厂持续运行的一个瓶颈。如果将污水处理厂每天产生的污泥用于填埋，将占用大量的填埋土地，在今天的XXX市已不现实。其次，由于污泥中含有的有害物质经过雨水侵蚀和渗漏，会不同程度地污染地下水环境，带来二次污染的威胁。根据发达国家的经验，污水污泥洁净焚烧处理是比较好的出路，不仅可以节约大量填埋土地，焚烧后的飞灰还可作为新型建材加气混凝土制砖的原材料，真正实现污泥处置的减量化、无害化、资源化。污泥的科学规范处理为污水处理厂的稳定连续运行奠定了基础，而污水处理厂的建设与运行可以大幅度减少XXX市的污水排放，从而保护了XXX市的环境。污泥焚烧发电综合利用项目可以实现污泥的减量化、资源化和无害化，同时也是节水、节能、实现循环经济的好项目，是国家发改委支持鼓励的环境保护与资源综合利用项目（参见《产业结构调整指导目录》2005年本）。1.5.2生物质能综合利用的要求国务院《关于发布实施〈促进产业结构调整暂行规定〉的决定》指出：“坚持节约优先，立足国内，煤为基础，多元发展，优化能源结构，构筑稳定、经济、清洁的能源供应体系”、“积极扶持和发展新能源和可再生能源产业，加快发展风能、太阳能、生物质能等”127 。国家发改委《可再生能源中长期发展规划》（2007年9月）指出：根据我国经济社会发展需要和生物质能利用技术状况，重点发展生物质发电、沼气、生物质固体成型燃料和生物液体燃料。到2010年，生物质发电总装机容量达到550万千瓦。到2020年，生物质发电总装机容量达到3000万千瓦。2006年初全国人大通过了《可再生能源法》，鼓励可再生能源发展的其他相关细则也陆续出台，国家发改委颁布了2006年13号文，制定了上网电价优惠政策以及附加电价全国分摊的激励政策。我国目前每年发电用煤量约11.4亿吨，SO2的排放量约1350万吨，粉尘排放550万吨左右。根据环保局计算，我国排放空间有限，全国每年燃煤7亿吨，SO2对大气污染就己到上限，而我国目前煤炭消耗量己达16亿吨以上，大气污染己经到了不可承受的地步。由于SO2污染，产生酸雨己危害30%国土面积。2003年统计，仅酸雨危害这一项使农、林作物损失高达220亿元，SO2的污染更危及人民身体健康。利用生物质能(麦秆、玉米秆、稻壳、稻草等)发电可以大量减少SO2的排放，秸秆中硫的含量接近0.1%，相当于燃煤含量的1/10。本项目掺烧生物质发电，可减少SO2的排放量，减少对煤炭资源的开采和利用。XXX市有多家花生油和花生食品生产厂家，产生大量的花生皮，除了一小部分得到工农业利用，一部分烧掉之外绝大部分堆积，污染了环境，占用耕地，据统计XXX市每年产生3~5万吨的花生皮，本项目改造后的锅炉掺烧一部分花生皮，年处理花生皮4.5万吨。1.5.3热电联产、节约能源的需要《中华人民共和国能源法》中规定能源开发利用应当贯彻节约资源的基本国策，坚持节约与开发并举、节约优先的基本方针。全社会应当厉行节约能源，提高能源效率。国家鼓励能源综合高效开发利用，支持以煤炭为原料的燃料、电力、化工产品多联产，鼓励热电冷联产、热电煤气多联供等综合梯级利用，因地制宜发展分布式能源。127 随着XXX市城市化进程的发展，新增住宅面积的增加，供暖面积不断增大。公司现有供暖面积为160万平方米，至明年年底将带约240万平方米的供暖用户，同时工业蒸汽用户也有所增长。为了提高城市居民的生活水平，为了满足日益增长的供暖需求，扩大集中供暖规模显得十分紧迫，同时集中供暖也是国家节能减排有效措施。焚烧污泥热电联产，可实现公司产能提高，在废物利用的同时，达到节能的目标。城市污泥中含有大量的有机物，其热值较高。污水污泥的发热量相当于煤炭的35％～50％，比煤泥和木材的发热量稍低，属低热值燃料。而且其焚烧时产生的剧毒物质也大大低于生活垃圾。国外发达国家如荷兰的水泥厂大量使用干化污泥用作燃料替代品。欧洲国家还在流化床－单一污泥焚烧厂中使用脱水污泥；在煤发电厂中使用脱水或干化污泥；垃圾焚烧厂中使用脱水或干化污泥。因焚烧后重金属被固化于焚烧灰中，焚烧灰又可作为生产水泥的添加剂，故该法对重金属含量超标无法农用的污泥非常适合。我国目前能源紧缺，如能充分利用污泥的热量，运送到发电厂发电，则能彻底实现污泥资源化。原有两台75t/h蒸汽锅炉为中温中压压蒸汽额供热锅炉（一用一备），改造后为两台65t/h中温中压蒸汽锅炉，蒸汽额外的压力可以投入到发电机组里面，也就是12MW的抽凝机组，本期12MW的抽凝机组运行工况运行需蒸汽106t/h，需要标煤11.53t/h，本期工程焚烧污泥15.66t/h(含水60%)和6.43t/h花生皮，掺烧5.52t/h的原煤。同时中压蒸汽热电联产，汽机低真空循水供热替代了原有的供热锅炉蒸汽，基本消除热电厂采暖季节的冷源损失，供热成本大大降低，节约了大量煤炭资源，还可以产生电能10~12MW,充分利用了能源，实现了能源的梯级利用，提高了电厂热效率。热电联产要求127 保证机组的热效率在45%以上，本项目机组的热效率可达72.46%，供电标煤耗为274g/kwh。1.5.4生态循环经济建设的需要通过污泥焚烧厂的建设，不仅可以实现污泥的综合治理，利用大量的生物质能，实现了热电联产和集中供热，减少了污染物的排放，有效地保护了环境。因此，无论从XXX污水处理厂污泥的减量化、无害化、资源化处置的角度，还是从节约资源(土地、能源、水资源等)、保护环境、建设XXX生态循环经济的角度考虑，建设污泥焚烧发电综合利用工程是十分必要的。1.6、建设规模根据XXX市的污泥产量、生物质能利用量和供热量，本期工程改造原有两台75t/h循环流化床锅炉为两台65t/h中压污泥焚烧流化床电站锅炉，新上1套12MW抽凝式汽轮发电机组，由热力系统、燃烧系统、燃料供应系统、除灰系统、供水系统、热控系统、电气系统和必要的附属生产设施组成。发电接入电力系统工程由业主另行委托。污泥饼由污水处理厂提供。花生皮由花生食品生产企业提供。1.7、可行性研究范围根据XXX市污水处理产生的污泥量及其工业园热负荷现状调查，本报告主要论述以下内容：（1）污泥焚烧发电厂建设规模的确定；（2）现有厂址条件分析；（3）127 污泥焚烧发电厂技术工艺选择，主要有：污泥焚烧电厂平面布置方案、与焚烧炉相配套的余热发电机组配置、设备水冷却系统等方案；（1）投资估算及资金筹措方案；（2）项目财务评价及社会、环境及经济效益分析；通过以上各项可行性分析为项目建设提供依据。（3）厂外道路、厂外热力网建设及环境评价报告、电力接入系统等由业主另行委托进行评估和设计，污泥脱水及输送工艺的由污水处理厂进行，本可研仅作工艺论述，具体工作不在本次可行性研究报告之内。1.6、设计指导思想及主要设计原则本项目为污泥处置的环保项目，所以在本工程的可研报告中，遵循充分体现环境保护、节约资源、实现循环经济的总原则。即选用先进的焚烧技术洁净焚烧处理污水厂污泥，实现烟气达标排放，焚烧灰渣用于轻质节能墙砖的生产；污泥焚烧后产生蒸汽用于发电和集中供热，节约了能源，保护了环境。到现在为至，尚没有关于污泥焚烧处理的污染物排放控制标准，因此本项目将参考中华人民共和国国家标准《生活垃圾焚烧污染控制标准》，依据污泥的产量和稳定燃烧降低污染物排放等要求确定焚烧炉容量的大小，以清洁焚烧、节约能源的基本原则来进行设计。1.8.1采用循环流化床污泥焚烧技术。1.8.2改造原有循环流化床锅炉烟气处理系统，烟气处理采用炉外脱硫、活性炭吸附二噁英（暂定），尾部采用静电除尘器除灰，以确保烟气排放达到国家有关标准。1.8.3XXX市各污水处理厂在自己厂内将原始污泥经过加药和板框压滤脱水（含水60%），压缩污泥成饼状通过汽车运至污泥焚烧场地。127 花生皮由汽车运到污泥焚烧电厂厂区辅助燃煤由汽车运到污泥焚烧电厂厂区。1.8.4水系统本工程水源（焚烧炉用水）利用已建成的取水系统。1.8.5化学水处理系统本工程化学水处理系统利用已建成的系统。1.8.6污泥及辅助燃煤系统在污泥焚烧发电厂厂区内部设置一个污泥饼堆放车间；。污泥饼棚内设有1台5t桥式抓斗起重机和1套地下给料设施。污泥饼输送系统设1条皮带，进行单元输送。输煤系统采用已有设备。输料系统采用2路胶带输送机单元输送，考虑两班制工作，输送能力污泥按100t/h，选用1路B=650mm的污泥和煤输送皮带和一路B=650mm的花生皮输送皮带，的污泥输送皮带，输料栈桥为全封闭式结构。1.8.7焚烧厂附属公用设施生活辅助设施利用XXXaa热电有限公司现有设施。1.8.8电气系统本工程电气设计范围为电气系统的可行性研究设计，包括电气主接线方案建议、设备安装及布置、照明、防雷接地系统等，以厂区围墙为界。本污泥焚烧工程配置1台容量为12MW的抽汽凝汽式汽轮发电机组。发电机出口电压为6.3kV。本焚烧项目发电机发出电力除本厂自用外，其他电能上网，厂用电率为11.5%。1.9项目综合优点及技术经济指标127 本期项目建成后，每年将处理污泥16.43×104吨(含水60%)，处理花生皮4.502×104吨，供电6733×104kW.h,供热152.6×104GJ，节约标准煤35891吨，节省了大量不可再生一次资源,减少了污泥对环境的二次污染和掩埋占地。机组热效率为72.46%，热电比为630%，供电标煤耗为0.274kg/kwh.第二章XXX市污水处理厂污泥分析和生物质能分析2.1污泥来源XXXaa热电有限公司已与XXX东部污水处理厂、XXX西部污水处理厂、XXX北部污水处理厂签订污泥处置合同。2.1.1XXX东部污水处理厂的污泥XXX东部污水处理厂位于鹤山路以北、温泉河桥西侧，主要服务区域为XXX鳌山组团（鳌山、温泉、黄埠），服务面积63.81平方公里，占地2公顷，日处理污水3万吨，二级处理出水水质达到国家一级A标准。处理厂将含水95%的原始污泥通过加药和板框压滤处理，脱水后的压缩污泥饼含水率为60%，处理厂将压缩污泥通过卡车运输送至XXXaa热电有限公司厂区内指定地点。2.1.2XXX西部污水处理厂的污泥XXX西部污水处理厂设计规模日处理污水11万吨，，位于金黄海路西、龙王河南、济青高速公路北区域，服务面积10127 2.87平方公里，二级处理出水水质达到国家一级B标准。处理厂将含水95%的原始污泥通过加药和板框压滤处理，脱水后的压缩污泥饼含水率为60%，处理厂将压缩污泥通过卡车运输送至XXXaa热电有限公司厂区内指定地2.1.3XXX北部污水处理厂XXX北部污水处理厂位于泰山一路西侧、振邦化纤公司北侧，服务面积68平方公里，设计规模日处理污水10万吨，二级处理出水水质达到国家一级A标准。处理厂将含水95%的原始污泥通过加药和板框压滤处理，脱水后的压缩污泥饼含水率为60%，处理厂将压缩污泥通过卡车运输送至XXXaa热电有限公司厂区内指定地2.1.4XXX市污水处理有限公司XXX市污水处理有限公司位于通济街道办事处孙家庄村东，服务面积35平方公里，设计规模日处理污水10万吨，二级处理出水水质达到国家一级A标准。处理厂将含水95%的原始污泥通过加药和板框压滤处理，脱水后的压缩污泥饼含水率为60%，处理厂将压缩污泥通过卡车运输送至XXXaa热电有限公司厂区内指定地2.1污泥量的统计根据上述分析，XXX市污泥产生量的统计见表2-1。本工程可用污泥产生量统计表2-1序号工程名称工程现状污水处理量污水性质污泥量1XXX东部污水处理厂已建3000t/d城市污水63.2t/d（含水率60％）2XXX西部污水处理厂已建10000t/d城市污水250t/d（含水率60％）127 3XXX北部污水处理厂已建5000t/d城市污水125t/d（含水率60％）4XXX市污水处理有限公司已建5000t/d城市污水125t/d（含水率60％）5合计563.2t/d2.1污泥的成份及热值分析XXX市各污水处理厂主要处理城市污水，所以污水厂产生的污泥以城市污泥为主。XXX市东部水处理厂产生的污泥成分见表2-2。污泥饼成分分析表2-2编号检验项目单位东部污水厂西部污水厂北部污水厂市污水处理公司污泥成分分析燃烧特性收到基碳Car%10.5810.1111.1010.92收到基氢Har%1.281.120.840.78收到基氧Oar%7.516.134.314.24收到基氮Nar%0.340.310.410.41收到基硫Sar%0.070.090.090.10收到基灰分Aar%20.2222.2423.2523.55收到基水分Mar%60606060低位发热量Qnet,arkJ/kg2572.42416.72649.72638.5微量元素干物质镍Nimg/kg10119.59.1锌Znmg/kg110.3130.8161.4151.2127 铜Cumg/kg67.557.279.169.3镉Cdmg/kg1.553.865.974.85铅Pbmg/kg23.843.553.344.5砷Asmg/kg7.610.211.912.5汞Hgmg/kg0.2530.1850.3860.4212.1花生皮来源XXX市花生产区主要分布在XXX乡镇的金口、店集、华山、刘家庄、移风店等二十三处乡镇,花生产量较大，这些乡镇都分布着大大小小的花生加工厂,据不完全统计，每年产花生皮3~5万吨。这些花生加工厂、站距离XXXaa热电有限公司距离10~30公里，交通运输便利。还有与XXX市交界的平度市、胶州市、莱西市都是产花生大市，花生皮来源充足。下面是几家规模较大的重点花生加工厂：XXX金华粮油食品集团XXX万家福粮油食品有限公司XXX润德粮油食品有限公司XXX市正泰粮品食品有限公司XXX市鹤翔外贸粮油食品公司XXX升运花生加工厂XXX金龙绿和花生加工厂XXX市益民花生加工厂XXX宏丰花生加工厂2.2花生皮量的统计本工程可用花生皮产生量统计表2-3127 序号工程名称工程现状花生处理量t/d工厂性质花生皮处理量t/d1XXX金华粮油食品集团已建180542XXX市万家福粮油食品有限公司已建75.225.13XXX润德粮油食品有限公司已建45154XXX升运花生加工厂已建56.718.95XXX金龙绿和花生加工厂已建94.531.56XXX市鹤翔外贸粮油食品公司已建74.259.867合计525.65154.362.1花生皮的成份及热值分析花生皮成分分析表2-4编号检验项目单位数值备注污泥成分分析燃烧特性收到基碳Car%收到基氢Har%收到基氧Oar%收到基氮Nar%收到基硫Sar%收到基水分Mar%11.73分析基内在水分%2.3空干基收到基灰分Aar%4.07空干基固定碳%20.60127 挥发份%73.03空干基收到基低位发热量Qnet,arkJ/kg19255.64600kCal/kg127 第三章污泥处理方法及技术比较3.1污泥处理国内外研究现状和发展趋势日前比较成熟的污泥处理方法有填埋、堆肥和焚烧等。3.1.1填埋污泥填埋有直接填埋和卫生填埋两种处理方式。直接填埋的是将简单灭菌处理后的污泥直接倾倒到低地或谷地，而卫生填埋是将污泥运至垃圾填埋场与垃圾合并进行无害化填埋，优点是处理成本低，可增加城市建设土地。缺点是污泥中的有毒有害重金属和病原微生物会污染土地和水资源，必须考虑填埋场的地质、水文和土壤条件，使用受到一定限制。今后污泥填埋处理所占比例将会减少。3.1.2堆肥堆肥处理是将污泥中的有机物进行生物化学降解作用，使之转化为稳定的腐殖质。堆肥处理可以改善土壤的物理性能增加土壤的保肥能力缓冲作用和微生物含量。堆肥法较好地解决了污泥的出路问题，具有一定的经济和社会效益，值得研究发展。近年来，随着污泥农用标准(如合成有机物和重金属含量)日益严格的趋势，许多国家，污泥农用的比例不断降低。今后的发展方向是提高堆肥的质量，进一步开发利用堆肥产品，培育能提高堆肥速度的菌种，发展各种堆肥原料混合发酵。3.1.3焚烧焚烧是使污泥中的可燃成分在高温下充分燃烧，最终成为稳定的灰渣。它能使有机物全部碳化，杀死病原体。焚烧法具有减容、减重率高，处理速度快，无害化较彻底，余热可用于发电或供热等优点。近年来，焚烧法采用了合适的预处理工艺和先进的焚烧方法，满足了越来越严格的环境要求。127 卫生填埋操作相对简单，投资费用较小，处理费用较低，适应性强。但是其侵占土地严重，如果防渗技术不够，将导致潜在的土壤和地下水污染。欧盟国家普遍认识到污泥的填埋处置不是一种可持续的发展方法，许多成员国对填埋污泥的物理性质有了正式或实验性的限制。随着污泥农用标准(如合成有机物和重金属含量)日益严格的趋势，许多国家，如德国、意大利、丹麦等污泥农用的比例也不断降低。也有观点认为污泥的热干燥是克服这种限制的一种解决办法，但是在对填埋污泥有机物总量进行限制的国家，这仅仅是一种短期的补救办法，故在不久的将来，德国、法国、丹麦以及其它国家，可能仅有污泥焚烧灰是适宜于填埋的污泥形式。焚烧方式在发达国家应用较为广泛。3.1国内污泥处理现状我国城市污水处理及污泥资源化利用较晚。我国至今仍有13.79％的污泥没有任何处置，这将为环境污染带来巨大危害。污泥散发的臭气污染空气，病原菌对人类健康产生潜在威胁，重金属和有毒有害有机物污染地表和地下水系统。近年来，城市污水的处理有了较快的发展，处理量已有较大幅度增加。2000年全国湿污泥产生量已达2000万吨左右(96％含水率)，但进行了稳定处理的很少，大部分用于填埋或农用，存在卫生与环境污染问题。国内城市污水污泥的处理起步较晚，其中也存在许多问题，主要表现在以下几个方面：（1）污泥处理率低、工艺不完善目前我国70％以上的污水厂中不具有完整的污泥处理工艺。不具有污泥稳定处理的污水厂占55.70%,127 大量未经过稳定处理的污水污泥将对环境产生严重的二次污染。不具有污泥干化脱水处理的污水厂约占48.65％。污泥经浓缩、消化后，尚有约95％~97％含水率，体积仍然很大。这样庞大体积的污泥如果不经过污泥的干化脱水处理，将为运输及后续处置带来许多不便。（2）污泥处理技术设备落后当前我国有些污水处理厂所采用的大多数污泥处理技术还停留在发达国家的70、80年代的水平，有的甚至是国外的60年代的水平。而且有些污泥处理技术根本不合乎国内的污水污泥特性，对所采用的技术缺乏必要的调查研究。污泥处理设备也比较落后，性能差、效率低、能耗高，专用设备少，未能形成标准化和系列化。因此，限制了我国污泥处理技术的提高和发展。（3）污泥研究及处理设计水平低在污泥处理方面，我国还缺乏深入的研究和实践设计经验，尤其是污泥处理系统的整体水平还比较低，急待提高。（4）污泥处理投资低，缺口大国内污泥处理投资只占污水处理厂总投资的20％~50%,而发达国家污泥处理投资要占总投资的50％~70％。由于我国目前的环保基础设施建设仍沿用计划经济的做法，完全由政府投资，建成运行后运转费用还要政府补贴。按我国目前已建、在建污水处理厂吨水能力投资1500~2000元，运行费用0.8~1.4元／吨测算，需投资1000亿元，每年还需运行费用补贴300亿元。目前国内已开始对污泥处理处置技术的重视，取得了一定成绩，特别是污泥的能源化逐渐受到重视，将城市污泥混合其他燃料进行焚烧处理。如枣庄华润纸业有限公司热电厂造纸污泥焚烧、无锡垃圾电厂城市污泥焚烧。127 预计污泥焚烧和能源利用将是污泥处置的发展方向之一，所以今后污泥焚烧的比例将进一步增加。3.1污泥焚烧处理工艺污泥焚烧是将污泥置入焚烧炉内，在过量空气加入情况下，进行完全焚烧。焚烧后最终污泥含水率为0，其中不存在多环芳烃类污染物，其它有机污染物含量也几乎为0，重金属离子不能被有效去除，沉积在飞灰和炉渣中，其体积大为缩小，使污泥最终处置极为便利。3.3.1污泥焚烧前处理工艺（污泥脱水工艺）污泥含水率的多少是污泥焚烧处理中的一个关键因素。它直接影响污泥焚烧设备和处理费用（当污泥挥发物含量高、含水率低时，通常能维持自燃）。因此降低污泥含水率对于降低污泥焚烧设备及处理费用是至关重要的。污水经过沉淀处理后会产生大量污泥，既使经过浓缩及消化处理，含水率仍高达95%以上，体积很大，必须经过脱水处理，提高泥饼的含固率，以减少污泥堆置的占地面积。1、机械脱水一般大中型污水处理厂均采用机械脱水。脱水机的种类很多，按脱水原理可分为真空过滤脱水、压滤脱水及离心脱水三大类。国内污水处理厂常用的有压滤机（包括带式压滤机及板框式压滤机）和离心式脱水机。1）带式压滤脱水机带式压滤脱水机（BeltFilterPress）是由上下两条张紧的滤带夹带着污泥层，从一连串有规律排列的辊压筒中呈S形经过，依靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨和剪切力，把污泥层中的毛细水挤压出来，获得含固量较高的泥饼，从而实现污泥脱水。泥饼含水率65~85%。2）离心式脱水机127 离心脱水机（Centrifuge）主要由转载和带空心转轴的螺旋输送器组成，污泥由空心转轴送入转筒后，在高速旋转产生的离心力作用下，立即被甩人转毂腔内。污泥颗粒比重较大，因而产生的离心力也较大，被甩贴在转毂内壁上，形成固体层；水密度小，离心力也小，只在固体层内侧产生液体层。固体层的污泥在螺旋输送器的缓慢推动下，被输送到转载的锥端，经转载周围的出口连续排出，液体则由堰四溢流排至转载外，汇集后排出脱水机。在离心机内，细小的污泥也能与水分离，所以絮凝剂的投加量较少，脱水后泥饼的含水率为65%-75%左右3）板框式压滤脱水机板框式压滤机的结构由三部分组成：机架：机架是压滤机的基础部件,两端是止推板和压紧头,两侧的大梁将二者连接起来,大梁用以支撑滤板、滤框和压紧板。液压压紧机构：液压压紧机构的组成由液压站、油缸、活塞、活塞杆以及活塞杆与压紧板连接的卡片。过滤机构：过滤机构由过滤板、滤框、滤布、压榨隔膜组成，滤板两侧由滤布包覆，需配置压榨隔膜时，一组滤板由隔膜板和侧板组成。隔膜板的基板两侧包覆着橡胶隔膜，隔膜外边包覆着滤布，侧板即普通的滤板。物料从止推板上的进料孔进入各滤室，固体颗粒因其粒径大于过滤介质（滤布）的孔径被截流在滤室里，滤液则从滤板下方的出液孔流出。127 框式压滤机一般板框式压滤机与其他类型脱水机相比，泥饼含固率最高，如果从减少污泥堆置占地因素考虑，板框式压滤机应该是首选方案。根据我们对华润纸业有限公司调查，其污水处理厂采用板框式压滤机，主要为造纸污泥，经板框式压滤脱水机处理泥饼含水率为40%。下图为我院作的污泥试验图片127 下图为我院作的污泥试验压缩污泥图片我院作的XXX市污泥样品试验，通过板框式压滤机可以将污泥水分压缩到60%。3.3.2污泥干化（干燥）1、污泥干化方式127 污泥干燥是为了去除水分，污泥干化的加热方式分为直接干化和间接干化干化是依靠热量来完成的，热量一般都是能源燃烧产生的。燃烧产生的热量存在于烟道气中，这部分热量的利用形式有两类：1)直接利用：将高温烟道气直接引入干燥器，通过气体与湿物料的接触、对流进行换热。这种做法的特点是热量利用的效率高，但是如果被干化的物料具有污染物性质，也将带来排放问题，因高温烟道气的进入是持续的，因此也造成同等流量的、与物料有过直接接触的废气必须经特殊处理后排放。2)间接利用：将高温烟道气的热量通过热交换器，传给某种介质，这些介质可能是导热油、蒸汽或者空气。介质在一个封闭的回路中循环，与被干化的物料没有接触。热量被部分利用后的烟道气正常排放。间接利用存在一定的热损失。2、污泥干化的热源干化的主要成本在于热能，降低成本的关键在于是否能够选择和利用恰当的热源。干化工艺根据加热方式的不同，其可利用的能源来源有一定区别，一般来说间接加热方式可以使用所有的能源，其利用的差别仅在温度、压力和效率。按照能源的成本，从低到高，分列如下：烟气：来自大型工业、环保基础设施（垃圾焚烧炉、电站、窑炉、化工设施）的废热烟气是零成本能源，如果能够加以利用，是热干化的最佳能源。热干气：来自化工企业的废能。沼气：可以直接燃烧供热，价格低廉，也较清洁，但供应不稳定。127 蒸汽：清洁，较经济，可以直接全部利用，但是将降低系统效率，提高折旧比例。可以考虑部分利用的方案。燃油：较为经济，以烟气加热导热油或蒸汽，或直接加热利用。天然气：清洁能源，但是价格最高，以烟气加热导热油或蒸汽，或直接加热利用。所有的干化系统都可以利用废热烟气来进行。其中，间接干化系统通过导热油进行换热，对烟气无限制性要求；而直接干化系统由于烟气与污泥直接接触，虽然换热效率高，但对烟气的质量具有一定要求，这些要求包括：含硫量、含尘量、流速和气量等。只有间接加热工艺才能利用蒸汽进行干化，但并非所有的间接工艺都能获得较好的干化效率。一般来说，蒸汽由于温度相对较低，必然在一定程度上影响干燥器的处理能力。3、污泥干化设备市场上的污泥干燥设备主要有：三筒式回转圆筒干燥机（即转鼓干燥机）、间接加热式回转圆筒干燥机、带粉碎装置的回转圆筒干燥机、流化床干燥机、蝶式干燥机、浆叶式干燥机、盘式干燥机、带式干燥机、太阳能污泥干燥房等。1）三筒式回转圆筒干燥机由于普通的回转圆筒干燥机，包括三筒式回转圆筒干燥机，只能干燥颗粒状的物料。将产生含水为40%左右的半干污泥，再进入三筒式回转圆筒干燥机进行干燥。此系统需要粉碎机和筛分机。整个系统的投资很大。2）普通回转圆筒干燥机普通回转圆筒干燥机的工艺流程与三筒式回转圆筒干燥机相似，只是能耗稍高。127 转筒干燥器的主体是略带倾斜并能回转的圆筒体。湿物料从左端上部加入，经过圆筒内部时，与通过筒内的热风或加热壁面进行有效地接触而被干燥，干燥后的产品从右端下部收集。在干燥过程中，物料借助于圆筒的缓慢的转动，在重力的作用下从较高一端向较低一端移动。干燥过程中的所用的热载体一般为热空气、烟道气或水蒸气等。如果热载体（如热空气、烟道气）直接与物料接触，则经过干燥器后，通常用旋风除尘器将气体中挟带的细粒物料捕集下来，废空气则经旋风除尘器后放空。3）间接加热式回转圆筒干燥机间接加热式回转圆筒干燥机的工艺流程也与三筒式回转圆筒干燥机相似。4）带粉碎装置的回转圆筒干燥机带粉碎装置的回转圆筒干燥机的结构：由于带粉碎装置的回转圆筒干燥机可直接干燥湿污泥，因此不需要混合过程，也就不需要混合机，粉碎机和筛分机。并且回转圆筒干燥机很短，整个系统的投资小。但是，对于湿污泥的干燥，其终水分只能到30%。下图为带粉碎装置的回转圆筒干燥机和内部粉碎装置。127 5）带式干燥机带式干燥机由若干个独立的单元段组成。每个单元段包括循环风机、加热装置、单独或公用的新鲜空气抽入系统和尾气排出系统。对干燥介质数量、温度、湿度和尾气循环量操作参数，可进行独立控制，从而保证带干机工作的可靠性和操作条件的优化。带干机操作灵活，湿物进料，干燥过程在完全密封的箱体内进行，劳动条件较好，免了粉尘的外泄。6）浆叶式干燥机空心桨叶干燥机主要由带有夹套的W形壳体和两根空心桨叶轴及传动装置组成。轴上排列着中空叶片，轴端装有热介质导入的旋转接头。干燥水分所需的热量由带有夹套的W形槽的内壁和中空叶片壁传导给物料。物料在干燥过程中，带有中空叶片的空心轴在给物料加热的同时又对物料进行搅拌，从而进行加热面的更新。是一种连续传导加热干燥机。浆叶式干燥机需要由蒸汽或导热油提供热量。其产品是粉状，对存储和使用不方便。在干燥后，需要进行造粒。在小型废水处理厂得到广泛的应用。7）盘式干燥机工艺的能源采用天然气或沼气，利用热油炉加热导热油，然后通过导热油在干燥器圆盘和热油炉之间的循环，将热量间接传递给污泥颗粒，从而使污泥干化。干燥后的颗粒进入分离料斗，一部分颗粒被分离出再返回涂层机，另一部分粒径合格颗粒通过进一步冷却后送入颗粒储存料仓。但是盘式干燥机的传热效果是上述所有干燥机中最差的，因此盘式干燥机的体积庞大，造价高。127 8）蝶式干燥机蝶式干燥机可以对污泥进行半干或全干处理。其产品也是粉状。9）太阳能干燥工艺将脱水后的污泥放置于温室中，利用太阳能蒸发污泥中的水份即可获得百分之60～80的干化污泥，运行中可利用搅拌轮将污泥翻转平铺在地板上或增加强制通风以提高蒸发效率。这种工艺设计简单，投资运行费用低，但需要很大的占地面积，适合于产泥量较低，污泥用作农业应用，并需长期储存的场合。10）流化床干燥工艺工艺的热能采用蒸汽，通过换热器将热量间接传递给污泥，从而使污泥干化。工艺的主要设备为流化床干燥器。污泥直接送人流化床干燥器内，无需任何前段准备。在流化床内通过激烈的流态化运动形成均匀的污泥颗粒，整个系统在一封闭性的气体回路中运行，干化系统中的细颗粒在旋风除尘器中被收集，然后与少量湿污泥混合后送回污泥干燥器。经除尘后的气体中含有大量的气态水，需要经过污水厂出水冷却回收气态水后方可进入鼓风机，经增压后返回流化床干燥器。在运行期间，循环的气体自成惰性化，氧气的含量降低到几乎为零。流化床干燥机的干化能力由能量的供应所决定，即由热油温度或蒸气温度决定。根据所能获得的热量和床内的固定温度，一个特定的水蒸发量被确定。进料量的波动或进料水分的波动，在连续供热温度保持恒定的情况，会使蒸发率发生变化。一旦温度变化，自动控制系统分别通过每台泵的变频调速控制器调节给供料分配器供料泵的供料速率，从而使干燥机的温度保持恒定。根据污泥的特性和污泥的含水率，污泥的进料量有所变化。127 干化颗粒经冷却后，通过被密闭安装在惰性气体环境中的传送带送至干颗粒储存料仓。为保证安全，料仓同时被惰性气体化。干化系统中产生的少量废气被送入生物过滤器，经生物除臭处理后排人大气。对干化技术进行不断的优化努力，一直是以安全性为目标的，而解决安全性的出路极为有限，它仍然是以干燥器结构为中心、综合一系列边缘技术的持续不断的改进过程。4、污泥焚烧设备污泥焚烧过程中的核心设备是焚烧炉。污泥焚烧技术主要有多膛式、炉排式、回转式、电加热红外式及流化床等，目前最新发展的焚烧技术还有熔融处理技术。污泥流化床焚烧炉的焚烧温度一般为660~830℃（辅助燃料采用煤时，该温度区域扩大为850℃）。在该区域可有效消除污泥臭味。流化床焚烧技术是目前利用污泥热能的最常用技术，适用于大处理量处理的要求。焚烧温度通常为815~850℃，可以将有毒气体(特别是NOx和CO)量降到最低。这种焚烧工艺最大的优点就是节省能量，不管什么污泥来源，污泥烘干，只需干物质含量达到40％(半干化)，不需要额外的热能就可以自己燃烧，到达热平衡，而且焚烧产生的热量足够满足半干化干燥机。流化床焚烧炉的优势还在于有非常大的燃烧接触面积、强烈的湍流强度和长的停留时间。如对于平均粒径为0.13mm的床料，流化床全接触面积可达到1420m2/m3。而且还可连续加料、连续出料，操作可自动调节，因此可广泛地用来处理各种固体废物及污泥。127 国内外污泥流化床焚烧技术主要有两种方式：循环流化床和鼓泡流化床焚烧技术。现今国内外一些国家采用循环流化床技术，但大多数仍采用鼓泡流化床焚烧处理污泥，主要有美国、日本、加拿大、德国、韩国、英国等国家。从技术角度上讲，两种技术在不分段燃烧时，循环床NOx排放比鼓泡流化床低，而CO排放后者较低。在处理预干燥污泥焚烧时，分段燃烧在流化床和循环床中均可有效降低NOx排放。污泥焚烧锅炉以鼓泡床使用最普遍，尤其是处理量较少的场合。而处理量大的情况下，由于受到鼓泡床大型化的限制，往往采用循环流化床技术。流化床锅炉往往需加入一定的辅助燃料，可焚烧多种废物如树皮、木材废料等，也可加入煤或天然气作为辅助燃料。采用污泥流化床焚烧方式处理的污泥，以污水厂污泥和造纸污泥为主，其污泥物排放如SO2、NOx以及有害有机物均可达到较苛刻的环保要求。目前循环流化床燃烧物污泥技术已系列化，污泥处理量50~500吨/天;设计炉膛出口烟温850~950℃;烟气炉内停留时间>3秒。污泥的减容幅度可达90%，重量减少80%;有毒有害废水焚烧后的尾气经处理后达标排放，不致引起二次污染。回收的能量可用于发电、产蒸汽。二次污染气体的如SO2、NOx、Cl2、HCl等均可得到有效控制，使之达到国家规定的排放标准。流化床焚烧炉己被广泛用于焚烧城市生活垃圾和有机固体废弃物。在炉膛下部布置有耐高温的布风板，板上用惰性颗粒作为载热媒体。一次风从炉膛底部进入使炉内获得流态化，二次风从布风板上方引入，燃料从流化床侧部或上部进入，发生强烈的翻腾和循环流动。流化床焚烧炉燃料适应性广，燃烧热效率高，能有效控制SO2和NO2等有机气体的产生，燃烧热强度高，设备体积小，单位投资少，在低热值燃料焚烧方面有明显的优势。我国污泥成分较复杂、含水量较高、发热值较低，流化床焚烧技术无疑是我国目前实现垃圾和污泥的高效、稳定和低污染燃烧的一项重要技术措施。国内中科院、浙江大学、东南大学等单位正在进行流化床锅炉焚烧污泥试验，取得了一定的经济和社会效益。127 综上分析，循环流化床锅炉污泥焚烧技术可较好的适用于本工程的要求。5、焚烧污染排放物污泥焚烧产生大量带飞灰的烟气，这些烟气中含有多种有毒物质，如二恶英、甲硫醇、SOx等，形成一次污染。烟气处理工艺复杂、技术难度大、处理成本昂贵。而且废气的潜在性危害，有些还处在环保工作者的进一步认识、研究之中，如二恶英等。1）控制SO2的排放流化床锅炉燃料适应性强，燃烧充分，床温一般不超过850℃，能有效抑制SO2和NO2的排放，在燃料中混入石灰石或生石灰脱硫，效果很好且价格低廉。由于污泥的含硫量较一般燃煤要低，尤其是污水厂污泥。因此，在污泥焚烧过程中，只要加强控制便能有效抑制SO2的污染。2）控制重金属排放污泥中通常含有各种有害的重金属，如汞、铜、镉、铅等，这些重金属物质在水中不易降解，性质稳定，进入水体后除通过食物链逐步蓄积外，能被水中的悬浮颗粒吸附而沉入污泥中，造成了污泥中重金属含量较高。污泥的重金属主要以氧化物、氢氧化物、有机络合物等形式存在，其次为硫化物。重金属的含量直接影响了污泥的处理工艺。重金属含量高的污泥，若用于农业，重金属会富集在植物体内，通过食物链传递给人类，造成毒害作用。此时应考虑用化学方法提取重金属元素，使之能够用于农业，或焚烧处理。127 虽然污泥焚烧后的灰渣及飞灰体积比焚烧前大大减少，但有害重金属大多数都富集在残渣中，砷、汞主要富集在飞灰中。在重金属含量不超标的情况下可考虑综合利用，如制水泥，造砖等。若含量超标，不允许直接填埋，通常是采用飞灰再燃装置进行高温熔融处理后，再进行填埋，或采用化学方法将超标的重金属淋滤出来达标后再利用。3）控制二恶英排放影响污泥焚烧炉中二噁英和呋喃的形成和持续排放的因素包括：污泥成分和特性、燃烧的条件、烟气的成分、颗粒的数量、烟气的温度、颗粒排除设备的温度和酸性气体的控制方法。1991年到1994年，美国环保局对二噁英重新评价后认为，城市垃圾、污泥以医院废弃物燃烧过程中所生成的二噁英占已知二噁英生成源的生成量的95%。近年来随着对城市废弃物焚烧炉的改进以及安装更先进的污控装置，所排放的二噁英的量已开始急剧下降，已下降到最初期城市废弃物焚烧炉排放量的1%～1‰。目前国际上焚烧过程中二噁英类的控制技术多为对已产生的二噁英类附着形态转移或降解这样的被动防治。活性炭吸附法显然对二噁英类的吸附效率较高，然而对除尘器排出的混有活性炭的飞灰如何既经济又安全地处置是国际固体废弃物处理事业所面临的一大难题。在焚烧炉燃烧室内而言，其产生二噁英类的概率很小，烟气中的二噁英类主要产生于烟气冷却阶段，在烟气冷却阶段，通过化学阻滞剂制造不利于二噁英类合成的气氛，可以从根本上达到防止焚烧设施二噁英类污染的目的。由于阻滞技术研究开发较晚，一些新型阻滞剂及其阻滞机制也不断得到探索和研究。3.1本项目拟采用的污泥处理方法3.1.1污泥的外部处理本项目处理污泥来自XXX东部污水处理厂、XXX西部污水处理厂、XXX北部污水处理厂和XXX市污水处理有限公司。127 本项目处理污泥以城市污泥为主，其组分比较复杂，热值相比较低。污水污泥（含水40%）的发热量相当于煤炭的20％，比煤泥和木材的发热量低，属低热值燃料。而且其焚烧时产生的剧毒物质也大大低于生活垃圾。以上各污水处理厂污泥，均由污水处理厂作压滤处理，处理工艺为：原始污泥（含水95%）经过加药，如凝聚剂等药品，然后经板框压滤机脱水，脱水压力约1.0MPa,时间大约45分钟，脱水后压缩污泥成饼状，含水约60%，然后用卡车运至污泥焚烧电厂。污水处理厂场内压滤污泥，减少了污泥的体积和重量，降低了运输费和填埋费，而且污泥的臭味大为减少。3.4.2污泥的电厂内处理但是仅经经脱水后的泥饼，具有高水分、低热值的特点，因此在采取对脱水污泥进行低温干化高温焚烧联合处理的成功经验，采用目前相对较成熟的带粉碎装置的回转圆筒干燥机，以锅炉烟气作为干燥剂，使污泥中水分在较低的温度下蒸发，以较少的热量降低含水率，使含水率降至40%。电厂内可利用的干燥剂为污泥焚烧炉的低温烟气，温度为150~170℃,两台锅炉的烟气流量约为200000Nm3/h,经计算烟气温度从170℃降低到110℃，可以满足本项目23.48t/h压缩污泥的脱水量~4.7t/h。回转圆筒干燥机拟采用逆流换热。烟气流程为：锅炉尾部烟道—1电场静电除尘器——回转圆筒干燥机—三电场静电除尘器—引风机——湿法脱硫系统—烟囱。脱水后的污泥量含水量及低位发热量如下：XXX东部污水处理厂XXX西部污水处理厂XXX北部污水处理厂XXX市污水处理有限公司127 污泥量1.756t/h6.95t/h3.475t/h3.475t/h含水率40%40%40%40%收到基低位热值(kJ/kg)51094875522552253.4.3混合燃料本期项目还将掺烧一部分生物质能燃料，即掺烧花生皮5.1t/h入炉前花生皮数量及发热量如下：XXX花生皮备注花生皮数量6.432t/h含水率11.73%收到基低位热值(kJ/kg)19255.6为维持必要的燃烧温度，锅炉焚烧污泥时需要添加一定燃煤作为辅助燃料，以保持焚烧炉运行的稳定性。对于这种高水分、低热值的污泥，流化床燃烧具有其它燃烧方式不可比拟的优越性。根据《国家鼓励的资源综合利用认定管理办法》，垃圾焚烧发电采用流化床掺烧原煤的、垃圾使用量不应低于锅炉入炉量的80%（按重量比）。根据XXXaa热电有限公司目前市场上购买的煤炭实际情况，原煤的低位热值为5828Kcal/kg。污泥焚烧锅炉的最终燃料配比如下：表二混合燃料各成分组份如下：序号燃料类别项目XXX东部污水处理厂XXX西部污水处理厂XXX北部污水处理厂XXX市污水处理有限公司燃煤花生皮混合燃料1物料量(t/h)1.766.953.4753.4755.526.43227.61127 2含水率40%40%40%40%11.7%2重量比6.4%25.2%12.6%12.6%20%23.3%100%3低位热值(kJ/kg)510948755225.55223.52439619255.612232本项目将对污泥采用循环流化床进行焚烧，流化床焚烧炉对污泥燃料进燃烧，污泥经高温焚烧后产生的灰体积将缩小90%以上，有毒有机物热分解彻底，焚烧产生能源可回收利用，灰、渣可作为建筑材料使用。污泥干燥焚烧处理流程图：水处理厂污泥→电厂污泥干燥设备→电厂污泥储场→污泥、煤上料系统→储仓↑↓煤→破碎系统→皮带螺旋输送机↑↓石灰石粉→给料机锅炉第四章工程条件4.1厂址选择：127 XXXaa热电是一家成熟的在生产的电厂，本期项目在电厂内部改造扩建，电厂内部建设条件良好，本期项目没有拆迁量。作为污泥综合利用工程，电厂离污水处理厂的距离较短，处在一个县城内，运输方便，污泥运输过程中对环境的污染很小，运费较低；本期污泥焚烧热电联厂取水、交通、送电便利；所以，拟建的污泥焚烧发电资源综合利用项目厂址位于aa热电厂区内部是合理可行的，可以充分利用热电公司现有的基础设施并网、供热，减少占地和投资。4.1交通运输XXXaa热电有限公司位于XXX市通济街道办事处纪家庄头村西，具体为华山一路以西、华山二路以东，兰岙北三路以南、兰岙北二路以北项目北临兰岙北三路，隔路为空地及XXX服装市场；西临华山二路，隔路为农田，农田西侧为魏家村距离项目西边界最近约400米；东临华山一路，隔路东北侧距离项目东厂界最近约190米为纪家庄头村；东南临在建中的政府限价房小区；南临XXX昌源纺织印染有限公司，厂区南侧距离项目南边界约500米为马山新城小区。4.2原料供应4.3.1污泥由XXX东部污水处理厂、XXX西部污水处理厂、XXX北部污水处理厂将污泥经板框压滤机脱水后，用汽车运至污泥电厂污泥储场。污泥产生量的统计见表4-1。本工程可用污泥产生量统计表4-1单位名称污泥量含水率备注127 序号低位发热量(kJ/kg)（t/d）(%)质量比1XXX东部污水处理厂2572.463.2602XXX西部污水处理厂2417250.2603XXX北部污水处理厂2651125.1604XXX市污水处理有限公司2649125.1604.3.2煤本工程改造锅炉燃用煤种为XXXaa热电有限公司外购煤，煤炭运输可以利用海运、汽运和火车运输，运力充足方便。本期工程实施以后，电厂燃料消耗量有所减少。设计煤种为烟煤，煤的分析数据如表4-2所示。煤种成分分析表4-2序号项目符号单位煤1应用基碳Car%582应用基氢Har%2.43应用基氧Oar%1.264应用基氮Nar%0.875应用基硫Sar%1.056应用基灰分Aar%28.927应用基水分Mar%7.58低位发热量Qnet,arkJ/kg24396煤由煤炭公司负责运抵厂内。4.3.3花生皮本期项目还将掺烧一部分生物质能燃料，即掺烧花生皮5.1t/h花生皮分析数据如下：127 序号名称低位发热量(kJ/kg)用量t/h含水率(%)备注1XXX花生皮19255.66.4324.3.4点火油供应本工程的焚烧炉点火启动采用床下热烟气点火方式，在启动点火前，先在炉内加入石英砂床料，然后用油燃烧后的热烟气加热炉内的床料使炉温升高，当温度升高到500℃后开始加煤，并逐步减少燃油量直至停油，当床温上升到950℃后并维持稳定后，可以投入污泥；点火油采用0＃轻柴油。点火用油的主要使用目的是在焚烧炉正常启动过程以及焚烧炉事故停炉或检修后热态、冷态启动时升高床温用，在正常污泥焚烧过程中，不需要辅助燃油。每台焚烧炉配用两台点火器，冷态点火喷油时间每次持续约2～3小时，每台点火燃烧器最大耗油量为300公斤/时。一般焚烧炉一次点火耗油量为1500公斤左右，按每台炉4个月停炉1次计，2台焚烧炉全年耗油量约为9吨。点火用油由燃料公司供应。本期工程点火油站利用电厂已有设备设施，不需扩建。4.4气象参数1）气温年平均气温12.1℃年最高气温37℃年最低气温-18.6℃2）湿度年平均湿度61.5%3）风向127 最大风速20m/s全年平均风速3.1m/s全年最多导风向N14.3%S16.5%冬季主导风向偏西北风夏季最多风向：偏西南风4）降雨年平均降雨量709mm年最大降雨量mm5）年无霜日193天6）土壤冻结深度30cm4.1工程地质1）工程地质该地区的地基承载力200kPa２）地震烈度地震烈度为6度工程地质条件符合工程建设条件。4.2灰渣综合利用及灰场污泥在循环流化床焚烧炉内燃烧充分，炉内温度较低（大于850℃，低于1000℃），且为循环燃烧，故灰渣中可燃物低，活性高，是水泥生产良好的拌合料，可直接作为水泥熟料综合利用。XXXaa热电有限公司与当地双春水泥公司签订了买卖合同，公司全部的灰、渣均出售给该公司实现了公司灰、渣的零排放。127 第5章热负荷5.1供热现状5.1.1工业负荷目前，XXXaa热电有限公司工业负荷不断增加，现有两台供热机组和两台中压蒸汽锅炉供热，本期工程供热机组可利用汽机抽汽来代替蒸汽锅炉，根据现有供热情况，各工业热用户最高用汽压力0.7MPa，最低0.5MPa，供热半径5公里，汽机采用0.98MPa/300℃的抽汽可以替代工业。近期生产热负荷表表5-1序号单位名称压力MPa单位热负荷备注采暖期2880h非采暖期4120h最大平均最大平均1贵华针织0.7t/h1.570.972中绵针织0.5t/h4.595.813中绵针织（分厂）0.5t/h1.310.834针织分公司0.5t/h11.158.715针织龙湾分厂0.5t/h1.050.696针织一分厂0.7t/h1.050.697发制品厂0.5t/h4.592.078即发盛友0.5t/h0.660.009世纪公司0.5t/h0.260.1410华和针织（总厂）0.5t/h0.660.2811华和针织（分厂）0.7t/h1.310.4112华和针织（三厂）0.5t/h1.970.6913华和针织（四厂）0.5t/h2.622.0714瑞和针织0.5t/h1.050.4115即发纺织0.5t/h1.571.3816华绵针织1期0.7t/h15.7416.5917华绵针织2期0.5t/h19.6820.7418华绵针织3期0.5t/h1.311.3819华诺针织一0.5t/h1.050.2820华诺针织二0.5t/h0.000.00127 21华诺针织三0.7t/h0.660.1422华诺针织四0.5t/h0.260.2823华诺针织五0.5t/h1.310.6924华诺针织六0.5t/h0.260.1425华诺针织七0.5t/h0.260.2826华诺针织八0.7t/h1.310.6927伙房0.5t/h0.130.1428伙房（北）0.5t/h0.130.1429颐和针织0.5t/h0.260.1430颐和针织（东厂）0.5t/h0.130.1431颐和针织（南厂）0.7t/h0.130.1432华信印花0.5t/h0.260.2833华信印花分厂0.5t/h0.660.2834华美针织0.5t/h3.942.7735华盛袜业0.5t/h1.571.1136华诚染色0.7t/h15.7416.5937华日彩印0.5t/h1.310.6938华运发制品0.5t/h0.660.1439即发科技0.5t/h1.570.0040即发公寓0.5t/h1.970.2841即发新材料0.7t/h0.130.0042龙世包装0.5t/h0.660.0043茂宏针织0.5t/h1.972.0744江荣金属0.5t/h0.260.2845一泽水洗0.5t/h0.260.2846全聚服饰0.7t/h0.260.2847大舟花边0.5t/h0.260.2848宝岛气体0.5t/h0.660.6949永盛水洗（东厂）0.5t/h0.390.4150永盛水洗（西厂）0.5t/h1.050.6951浩源水洗0.7t/h0.660.4152新莱特包装0.5t/h0.390.4153大昌包装0.5t/h0.260.2854大昌一分厂0.5t/h0.660.6955龙湾针织（南厂）0.5t/h0.130.1456千和制衣0.7t/h0.130.1457龙鹤针织0.5t/h0.130.1458大众浴池0.5t/h0.130.1459新大发印染0.5t/h1.972.07127 60宏泰地毯0.5t/h1.971.6661三锦针织0.7t/h2.622.7762德泰线业0.5t/h1.050.6963泽宁包装0.5t/h0.660.4164鑫茂水洗0.5t/h0.260.2865鑫海湾洗浴0.5t/h0.130.1466洪和服饰0.7t/h1.972.0767永佳水洗0.5t/h0.660.2868瑞华制衣0.5t/h19.6816.5969沃鑫包装0.5t/h0.260.2870金鑫源0.5t/h0.260.2871富润达印染0.7t/h3.282.7772华鑫浴都0.5t/h0.130.1473钰坤水洗0.5t/h0.390.2874汗珍皮革0.5t/h0.130.1475东洋热交换器0.5t/h1.571.3876海龙宫游泳馆0.5t/h0.130.1477耀杰制衣0.7t/h2.622.0778诺瑞毛制品0.5t/h1.571.3879鼎骁服饰0.5t/h0.130.0080水韵服饰0.5t/h0.130.1481泰盛水洗0.5t/h0.390.4182金凯利0.7t/h0.260.2883高丽钢线0.5t/h6.565.5384东海家电0.5t/h0.660.4185海鹰气囊0.5t/h0.130.1486亁丰包装0.5t/h0.660.4187中天针织0.5t/h0.390.1488浩润包装0.7t/h0.660.6989欧特佳包装0.5t/h0.390.4190鑫双泓包装0.5t/h0.390.4191昌源0.5t/h1.972.0792鑫日服饰0.5t/h0.260.2893永世达0.7t/h0.260.1494玉杰水洗0.5t/h0.130.1495唐锦针织0.5t/h0.130.1496照东服装0.5t/h1.971.6697万兴建材0.5t/h1.972.0798瑞祝祥0.5t/h0.390.28127 99中医院药厂0.7t/h0.130.14100第五季服饰0.5t/h0.660.28101海隆机械0.5t/h2.622.07102合计176.73150.585.1.2采暖负荷XXX市民用热负荷采用热水供应，XXX市建筑民用及公共建筑供热负荷指标综合（旧式建筑和新型节能建筑结合）取40W/m2，管网热损失取5%，，折到热电公司出口指标取：42.10W/m2，则1万平方米采暖热耗为1.516GJ/h；本期项目采暖负荷均为已有热用户，供热半径大约7公里，现有两处热源：一为3#4#锅炉的蒸汽加热电厂内的汽水换热站供应采暖用户热水，二为C6机组的提供的低真空循环热水。本期居民住宅、公建等的采暖热负荷（采暖期2880h），详见下表。采暖热负荷表序号单位名称面积万平米热指标GJ/万平热负荷折蒸汽备注1点点针织1.241.441.790.602服装管委会0.741.441.070.363海立1.991.442.860.964栆杭村委0.501.440.720.245华通包装0.501.440.720.246交警大队2.481.443.581.207皓远商标0.741.441.070.368圣帝亚1.241.441.790.609佳乐佳0.251.440.360.1210云龙纺机1.241.441.790.6011天成顺针织厂0.251.440.360.1212正发商城1.241.441.790.6013XXX利群1.241.441.790.6014海通达0.501.440.720.2415XXX宾馆0.741.441.070.3616海联食品1.491.442.150.72127 17南洋家具0.251.440.360.1218南龙湾宿舍0.501.440.720.2419马涛0.251.440.360.1220欢龙0.251.440.360.1221电器厂3.721.445.361.8022诚誉织造0.501.440.720.2423服装市场12.421.4417.886.0024怡馨园3.721.445.361.8025锦绣园2.481.443.581.2026御墅临枫站9.931.4414.304.8027市医院12.421.4417.886.0028其他4.061.445.841.9629汇总68.6798.8832.325.1.3热负荷汇总近期热负荷汇总表类别单位压力MPa热负荷备注采暖期非采暖期最大平均最大平均工业热负荷t/h0.7176.73150.58采暖热负荷GJ/h98.880近期热负荷汇总表（折到电厂出口）类别单位压力MPa热负荷备注采暖期非采暖期最大平均最大平均工业热负荷t/h0.7176.37150.27127 GJ/h535.6447.8采暖热负荷GJ/h103.830t/h0.9834.80折0.98MPa蒸汽注：1、工业蒸汽热负荷，考虑焓差系数0.97，考虑网损7%，最大热负荷同时率取0.9，折算到电厂出口系数为0.998;0.98MPa蒸汽供热量按2.98GJ/t。2、采暖负荷管网热损失取5%，，折到热电公司出口指标取：42.10W/m2，则1万平方米采暖热耗为1.516GJ/h热负荷分配（折到电厂出口）类别单位压力MPa热负荷备注采暖期非采暖期最大平均最大平均工业热负荷t/h0.7176.37150.27总计GJ/h535.6447.8C6-3.43/0.98t/h0.984525现有机组B6-3.43/0.98t/h0.9870.3970.39现有机组C12-3.43/0.98t/h0.9864.958.8新建机组采暖热负荷GJ/h103.80C6-3.43/0.98GJ/h36.14现有机组C12-3.43/0.98GJ/h67.69新建机组注：1、C6-3.43/0.98和B6-3.43/0.98汽机及1#2#（75t/h）锅炉为已有机组。2、C12-3.43/0.98汽机及3#4#（65t/h）锅炉为本期改扩建机组。5.1供热参数5.2.1供汽参数的确定本工程供热为工业热负荷，同时考虑到XXX市的工业不断发展127 和污泥量的不断增加，本工程拟新建1台12MW抽汽凝汽式汽轮发电机组，抽汽机主要为热用户以后的发展进行供热。5家工业热用户用汽压力均在0.6~0.7MPa左右的饱和蒸汽，所以考虑供0.98MPa(a)，温度300℃的蒸汽可满足要求。5.2.2采暖参数的确定本项目拟利用汽机低真空运行循环水供热。汽机冬季正常运行时排汽压力为0.006MPa,排汽温度约为36℃,降低凝汽器真空，即提高排汽压力到0.031MPa，排汽温度约为70℃，这样循环水供水温度可以到65℃，通过循环水将乏汽的热量供给采暖用户，从而极大地降低了冷源损失，提高全厂热效率、达到节能挖潜的目的。经计算将机组排汽温度提高到70℃，排汽部分的发电功率下降～8.0%。采暖负荷67.69GJ/h(折0.98MPa305℃蒸汽约22.7t/h)。0.031MPa70℃蒸汽焓值为2626.8kJ/kg，凝结水温度70℃单位t/h乏汽热量为：(2626.8-70×4.186)×1000=2333780kJ/h=2.334GJ/h蒸汽和水的换热效率取1，则采暖负荷67.69GJ/h需要的乏汽流量为：67.69÷(2.334*1)=29t/h12MW抽凝机采暖季节设计工况排汽流量为29t/h。低真空供热循环水温度供水温度取65℃,回水温度取50℃循环水量约量为（供水温度65℃,回水温度45℃67.69×106/((65-50)×4.186))=1078038kg/h≈1078t/h5.3设计热负荷本期C12机组厂热负荷如下表（折算到热电厂出口）127 设计热负荷汇总表表5-3类别单位压力Mpa热负荷备注采暖期（2880h）非采暖期4120h最大平均最大平均工业热负荷t/h0.98164.758.7GJ/h194.76176.69采暖热负荷t/h0.031290低真空供热的凝汽量GJ/h67.690合计GJ262.45176.69注：折算系数说名工业蒸汽热负荷，考虑焓差系数0.97，考虑网损7%，最大热负荷同时率取0.9，折算到电厂出口系数为0.998采暖供热指标取40W/m2，管网效率0.95，折到热电公司出口指标取：42.10W/m2，则1万平方米采暖热耗为：1.516GJ/h，折到热电公司出口1.516GJ/万平米为便于计算和分析，本期报告仅计算分析3#机组和3#4#锅炉的热力经济指标，现有1#2#机组的仅略作论述，说明其蒸汽平衡。，第6章电力系统6.1概述XXX市电网是XXX电网的重要组成部分，境内有500kV崂山变电站一座，容量3×75万kVA,220kV变电站三座，110kV变电站10座，35kV变电站21座。电网的电压等级为220/110/35/10/0.4kV,其中110kV及以上为输电网络，构成电网主网架，35kV及以下为配电网络。XXX电网已经形成了以220千伏变电站为核心，110千伏为主网架的环网供电网架。127 本工程为污泥焚烧发电资源综合利用供热项目，装机规模为C12MW汽轮发电机组，通过主变升压到35kV与企业的另外两台机组通过35kV线路并网到西城变电站。6.1电力负荷预测随着世界整体经济环境的好转，XXX市经济依托XXX市建设的机遇，未来几年XXX市机械制造、纺织等行业将迅速发展，用电量增长很快。根据XXX市国民经济和社会发展2015年远景目标纲要及近几年国民经济发展的实际速度，预测最高用电负荷从500MW提高到1000MW,2010～2015年电量增长率为12~13%。XXX市“十二五”预计电力仍将出现缺口,本项目建成后可缓解当地的电力紧张局面。6.2电厂接入系统方案根据XXX市供电公司关于本工程并网方案的原则性意见，本工程C12MW汽轮发电机组，发电机出口额定电压为6.3kV，采用发电机-变压器-线路组的主接线形式，其35kV联络线接入aa热电公司原有35kVⅠ段母线（单母线），经并网线线路接入35kV西城变电站母线，计量点在aa热电35kV并网线出线端。6.4电气主接线本工程为扩建工程，规模为两炉一机，发电机出口额定电压为6.3kV，采用发电机-变压器-线路组的主接线形式，其35kV联络线接入aa热电公司原有35kVⅠ段母线（单母线）。高低压厂用母线均按炉分段。第七章机组选型及供热方案127 7.1锅炉选型7.1.1循环流化床焚烧炉的设计原则（1）洁净焚烧处置的原则为了保证污泥焚烧的彻底性，即焚烧温度大于850℃，炉内烟气停留时间大于3s，采用流化床燃烧方式，保证了空气和污泥的充分混合，即紊流度，同时炉膛出口烟气含氧量保持在6～8％。此外，污泥是由各种细小的颗粒和水一起形成的一种固状物体，针对这一特点，本焚烧炉将利用污泥流化床结团燃烧的方式减少扬析损失，保证污泥焚烧炉的高效率。（2）连续稳定处理的原则因为污泥是一年365天连续产生，污泥可以短时间储存，电厂考虑7天的储存量，污水厂也有至少7天的储存时间，这样要求焚烧炉运行比较可靠，而焚烧炉不可避免需要安排一定时间检修，所以为了保证连续稳定运行，锅炉设置两台焚烧炉，同时锅炉容量有一定富裕，锅炉平均负荷率约80%。（3）根据污泥量决定焚烧炉的容量为了保证污泥的连续稳定燃烧，污泥焚烧必须掺烧一定比例的辅助燃料，从中国的实际出发，掺烧煤是比较经济的方法，按照《国家鼓励的资源综合利用认定管理办法》，辅助燃料比例应不大于入炉总量（污泥量＋辅助燃煤）的20％，辅助燃煤按20%进行补燃，即辅助燃煤量为132.53t/d。污泥总量为564吨/天（含水60%），按同时掺烧154.36t/d花生皮和不超过污泥和花生皮混合燃料20%质量流量的原煤，按三种燃料的热值和数量选择焚烧锅炉的容量，三种燃料按锅炉效率82%给水温度170℃计算锅炉总蒸发量为106t/h，同时考虑到污泥量可能的增127 涨和可靠性，锅炉选择时考虑一定的蒸发余量，锅炉选择两台65t/h污泥焚烧锅炉，设计工况锅炉蒸发量为额定蒸发量的80%左右；根据锅炉厂专家的意见，原有75t/h循环流化床锅炉的炉膛等改造后焚烧污泥可以保证65t/h蒸发量。（4）污泥资源化的原则在污泥和辅助燃煤的焚烧过程中会产生大量高温烟气，为了充分利用其中的能量，设置焚烧炉产生一定参数的蒸汽，用于汽轮机组发电供汽，达到污泥处置资源化的目的。锅炉尾部烟道烟气作为污泥干燥热源，入炉污泥含水率为40%，这样污泥就具有一定的热值，可以当作低热值燃料对待。（5）参数的选择因为电厂原有的两台75t/h蒸汽锅炉为中温中压参数，实际运行降参数供应低压蒸汽，改造后其汽水受热面基本保留，所以改造后的污泥焚烧锅炉仍旧采用中温中压参数。7.1.2污泥焚烧炉设计特点及炉型aa热电现有的两台75t/h循环流换床锅炉为中温中压参数低参数运行直接低压蒸汽供热，本期拟对其进行改造，保留锅炉钢架不变，主要对炉膛受热面进行改造，使之适合燃烧污泥、花生皮、原煤混合燃料，锅炉本体改造委托锅炉厂进行。循环流化床锅炉具有燃烧效率高和低污染的特点，可单烧煤泥、矸石。当燃煤泥和低热值燃料时，燃烧效率也较高。当燃用含硫较高的燃料时，可通过向颅内添加石灰石，能显著降低二氧化硫的排放，同时由于锅炉的燃烧温度在850~950°C，可以有效的降低127 氮氧化物的排放，并降低对设备的腐蚀和烟气对环境的污染。其炉渣还可以做水泥等材料的掺合料。原有锅炉为自然循环的水管锅炉，采用蜗壳式旋风分离器组成的循环燃烧系统，过热器分高、低二级过热器，中间设喷水减温器，尾部设二级省煤器和一、二次风预热器。锅炉炉为п型结构，半露天布置，采用全膜式壁结构，保证锅炉的密封性，既提供了炉膛负压的保证，又防止冷风的渗入影响效率；锅炉炉采用整体悬吊结构，方便受热膨胀；在易磨损的下部密相床区，不布置埋管受热面，下部的膜式壁外采用耐磨浇注料防护，在过热器、对流蒸发管束、省煤器、空预器的入口和转弯烟道等容易磨损的区域采取防磨措施，减轻受热面磨损爆破停炉的压力，提高焚烧炉运行的可靠性。旋风分离器内不设受热面，炉膛内的整体温度保持在850℃以上，同时，控制炉膛出口的氧量维持在6～8％，保证烟气中可燃气体成分的完全燃烧。根据与无锡锅炉厂的污泥焚烧炉专家讨论得出，XXXaa热电有限公司现存在的两台循环流化床锅炉符合改造成焚烧炉结构的要求。对原有锅炉系统进行部分改造后的流程如下所述：污泥和辅助燃煤混合通过两条螺旋输送机给入炉内，花生皮而则通过另外两条螺旋输送机给入炉内，采用石英砂作为炉内的惰性流化介质（又称为床料），污泥和煤给入量小于炉内总物料量的5%，使污泥给入炉内不致引起流化床温度的较大波动，通过空预器出来的热风使流化床内的介质强烈湍混，使污泥等燃料温度迅速升高、燃烬，燃烧释放出来的热量又被床料吸收，烟气被引风机牵引依次通过过热器、蒸发对流管束、省煤器和空预器，温度下降，其热量传递给各受热面中的水，使水转化为高温高压的蒸汽，送到汽轮发电机组做功发电，污泥焚烧后的灰基本上成为飞灰，而煤焚烧后有约70%的灰份成为飞灰，另外30%灰份成为灰渣通过炉膛底部的排渣口排出。7.2、汽轮发电设备选型原则127 余热发电设备选型总原则：保证连续稳定焚烧处理污泥，兼顾相关企业的现有及未来的用热需求发展。污泥焚烧发电厂的建设不但可以焚烧污泥发电起到废物利用的作用，而且可以实行集中供热，改善工业区的大气环境。为了充分保证污泥焚烧污泥处理的连续性和稳定性，保证XXX市区的工业蒸汽供应和采暖负荷供应，本项目选取1台抽汽凝汽式汽轮机比较合理，汽轮机的总进汽量根据污泥焚烧锅炉的产汽量选取并预留一定余量，抽汽量根据替代的蒸汽锅炉供应量确定并预留一定余量，同时汽轮机的凝汽量还要保证低真空供热的需要，考虑以上因数，本期选择一台12MW抽凝式汽轮机。本期汽轮机根据锅炉参数为中温中压参数，型号为C12-3.43/0.98。7.2、装机方案根据热负荷、污泥量、花生皮数量，本期机组的汽平衡如下本期2×65t/h+1×C12装机方案汽平衡类别项目采暖期非采暖期备注最大平均最大平均3.43MPa锅炉蒸汽锅炉蒸发量106.1106.1锅炉负荷率81.5%81.5%2×65t/hC12汽轮机进汽量104104汽水损失2.12.1减温减压器用汽量00平衡比较000.98MPa汽轮机抽排汽抽汽热负荷（GJ/h）194.76176.69抽汽量(t/h)64.758.7低真空排汽供热负荷（GJ/h）67.690低真空排汽量（t/h290127 减温减压器供汽量00平衡比较00已有机组的汽平衡如下：现有2×75t/h+1×B6+1×C6机组汽平衡类别项目采暖期非采暖期备注最大平均最大平均3.43MPa锅炉蒸汽锅炉蒸发量145.68127.39锅炉负荷率97%85%2×75t/hC6汽轮机进汽量66.448汽水损失1.331.442%B6汽轮机进汽量76.4276.42汽水损失1.531.53减温减压器用汽量00平衡比较000.98MPa汽轮机抽排汽抽、排汽热负荷（GJ/h）332.2272.6抽、排汽量(t/h)111.4891.48低真空排汽供热负荷（GJ/h）36.1350低真空排汽量（t/h）~15.50减温减压器供汽量00平衡比较00发电量C6汽轮机(MW)662880B6汽轮机(MW)5.15.14120h本工程建成投产后，污泥焚烧发电机组技术经济指标如下：本期主要技术经济指标表7-1序号项目单位2×65t/h+1×C12采暖期(2880h)非采暖期(4120)127 最大平均最大平均1热负荷0.98MPat/h64.758.72抽汽外供汽量t/h197.46179.153低真空外供热量GJ/h67.6904C12汽机进汽量t/h1041045汽水损失t/h2.12.16锅炉蒸发量t/h106.1106.17单台锅炉蒸发量t/h53538锅炉平均负荷率%81.581.59发电机功率kW105501200010减温减压供汽t/h0011供热标煤耗率kg/GJ43.3912发电标煤耗率g/kW.h23113综合厂用电率%15.614年供热量GJ/a152.6×10415年发电量kWh/a79.82×10616年供电量kWh/a67.33×10617全年耗标煤量t/a8.33×10418机组年利用小时数h665219热电比%63020全厂热效率%72.4621年节标煤量t/a3589122实际燃料消耗量原煤t/a36323（24396kJ/kg）污泥t/a164388(含水60%)花生皮t/a357007.4、装机方案主机主要技术参数7.4.1、污泥焚烧循环流化床锅炉型号XG-65/5.3-WN400额定蒸汽出力：65t/h127 额定蒸汽压力：3.83MPa(g)额定蒸汽温度：450℃给水温度：170℃排烟温度：160℃锅炉炉设计效率：82%7.4.2、C12抽汽凝汽式汽轮机1台型号C12-3.43/0.98额定功率12MW最大功率15MW额定转速3000r/min额定进汽压力3.43MPa(a)额定进汽温度435℃额定进汽量103t/h额定抽汽压力0.98MPa(A)额定抽汽温度300℃额定抽汽量60t/h7.4.3、发电机1台型号QF-12-2额定功率12MW额定转速3000r/min功率因数0.8出线电压6.3kV励磁方式可控硅励磁7.4.4、污泥干燥机127 直径：3900mm长度：加热烟气温度：150℃加热烟气流量：200000Nm3/h7.4.5、湿法脱硫系统方式：湿法处理烟气流量：200000Nm3/h两炉共用一套脱硫系统127 第8章工程设想8.1厂区总平面布置和运输8.1.1总平面布置的依据（1）火力发电厂总图运输设计规定（DL/T5032-2007）（2）火力发电厂设计技术规程（DL5000-2000）（3）工业企业总平面设计规范（GB50187-1993）（4）建筑设计防火规范（GB50016-2006（5）厂矿道路设计规范（GBJ22-1987）[2007版]（6）业主提供的电厂建设用地地形图（1：1000）8.1.2厂区总体规划总平面布置的原则是根据工艺流程和使用要求，结合自然条件和现场实际情况，在满足防火、卫生、环保、交通运输等条件的前提下，力求减少占地，节约投资，经济合理，有利生产，方便生活。本着上述原则，对拟建热电厂的总平面布置进行了方案设计，描述如下：主厂房布置在厂区中部，固定端朝东，主厂房按三列式由北向南布置有汽机房、除氧煤仓间、锅炉房、除尘器、引风机、烟囱、干煤棚、贮煤场等。主厂房向东扩建不再留有扩建余地。汽机房的北侧布置有主控楼，汽机房西北侧扩建本期循环水泵。水泵房及贮水池布置在厂区的西南部。化水区布置在主厂房的东部，设有化学水处理室、中和池、酸碱贮罐及卸酸、碱平台等，本期利用原有不再扩建。辅助生产区设在厂区的西部。设有机、电、炉检修间、材料仓库及检修场地等，本期利用原有不再扩建。厂前区设在厂区的南部。布置有生产办公楼、警卫传达室等。整个厂区设大门两处，一处设在厂区的西127 部，为人流入口，在厂区的西北角设一货流入口，这样使人流、货流分开，避免了交叉。该方案的特点是：1、厂区分区明确，工艺流程合理，使管线布置经济合理又可避免交叉。2、贮煤场、污泥棚设在厂区的南部，离厂前区远，避免了煤场对厂前区的污染。3、电气出线方便，热网出线短捷。8.2污泥的储存和干燥8.2.1污泥的初步处理和运输污泥在污水处理厂进行压滤处理，对原始污泥进行加药处理后，利用板框式压滤机将原始污泥压成含水率为60%的污泥泥饼（设备由污水处理厂提供），然后利用汽车运输到污泥电厂。8.2.2污泥的干燥在电厂，压滤后的污泥首先进入一个临时灰仓，通过螺旋给料机进入回转筒式干燥机，干燥机内部有绞碎装置，把污泥饼粉碎为较小的颗粒，干燥机直径大约3900mm,长约18米，利用锅炉尾部的150~170度烟气进行烘干，污泥含水量从60%降低到40%，干燥机尾部，粒状颗粒利用重力落入出口中转仓，从中转仓接皮带输送机运往煤场旁边的污泥储存棚。烟气和灰尘经过静电除尘器，湿法脱硫系统去烟囱。8.2.3污泥的储存在污泥电厂内设置一座宽24米，长48米的污泥储存棚，可储存4400吨的干燥污泥，可满足锅炉焚烧污泥10天的需要。污泥棚贴着干煤棚扩建，污泥棚内增设有1台5t桥式抓斗起重机和2套地下给料设施，污泥棚和干煤棚内部连通，抓斗起重机可以互相备用。127 8.3污泥输送给料方案锅炉额定工况干燥污泥耗量表8-3小时污泥混合燃料耗量t/h日污泥混合燃料耗量t/d年污泥混合燃料耗量万104t/a15.66（含水40%，干燥）37610.9623.48（含水60%，入厂）563.516.44每年按7000小时计算，每天按24小时计算，污泥含水按40%计。污泥燃烧机理明显不同于一般普通燃料的燃烧，特别是污泥的水份蒸发过程往往贯穿了燃烧过程的始终,使得这一过程在燃烧中占有显著的地位。在污泥投入流化床的初期阶段，水份几乎是直线式快速析出，后期则逐渐平缓。由于水份蒸发具有初期速度极快的特点，因此在用流化床焚烧这种含水量大的固体废弃物时必须有足够的措施来保证大量析出的水份不会把床层熄火。首先要注意的一点是给料的稳定性和均匀性，给料的波动会造成床温的波动，这给运行带来不利的因素。另外，还要保证燃烧初期污泥与床料较好地混和。比起通常的煤，污泥是较轻的一种燃料(特别是到燃烧后期)，大量的潮湿污泥堆积在床层表面会使流化床上部温度急剧下降而导致熄火。因此作为污泥焚烧系统设计的重要一个部分即为污泥输送及给料系统。一般来说，确定该系统需有：给料量、污泥成分、污泥含固率、干基污泥中的可燃物量、污泥燃烧热值及污泥一些化学物质如石灰含量等。理论上说，一般输送机械均能运输污泥，如活塞式、链板式等，但考虑到污泥流变特性的特殊性，输送机械的选择还是非常重要的。一般可用于输送污泥的方式有：带式、泵送式、螺旋式以及提升式。带式输送机械结构简单而可靠，通常可倾斜到18°127 。输送方式的选择将依据输送装置的尺寸、运行成本、安装位置及维修难易程度的不同等来定。因此本项目拟采用皮带输送机械输送污泥饼破碎，破碎后的污泥通过皮带送入炉前仓，采用无轴螺旋输送机送入锅炉。同时采用将污泥和辅助燃煤混合后给入床内的办法,煤和污泥均由床层上方负压给料口给入。污泥和煤基石灰石在破碎机后混合，利用一条皮带送往炉前储仓，具体流程参见物料上料系统流程图。8.4燃烧系统及主要辅机燃烧系统详见原则性燃烧系统图如附图所示。（1）空气侧焚烧炉采用一、二次风分级配风。一次风由一次风机供风，二次风由二次风机供风。一、二次风均分别进入空预器，加热后进入一、二次风道，一、二次风道均设置风量测量装置，一次热风分两路接至侧墙底部两台下点火装置及风室。点火时由油燃烧产生的热烟气从风室二个进风口进入炉膛下部的风室，正常运行时，空预器出来的一次热风直接经过主风道进入风室由布风板分配送入流化床段。位于锅炉前墙播煤（污泥和花生皮）风由一次风机提供，在空预器和风量测量装置之间引出，分成三路，两路为播煤(和污泥)风，另一路为送花生皮密封风。（2）烟气侧污泥（和辅助煤）在锅炉燃烧时产生的烟气，逐一流经锅炉各受热面如过热器、省煤器及空预器后，进入布袋除尘器、引风机，最终通过烟囱排入大气。燃烧系统主要辅机设备参考选型表8-4风机电机型号转速r/min流量m3/h全压Pa功率127 引风机AYX75-1B9601600004700315一次风机AGX75-114504500014500250二次风机AGX75-21450400010000200（3）污泥及辅助燃煤部分污泥焚烧耗量表8-5小时耗煤量t/h日耗煤量t/d年耗煤量万t/a干燥污泥15.6637610.96原煤5.52132.53.87每年按7000小时计算，每天按24小时计算。本工程污泥与辅助燃煤采用混合输送系统，污泥与辅助燃煤在破碎机后混合，然后污泥与辅助燃煤采用一条输送皮带系统，改造已有输煤系统，加宽皮带，使之满足污泥和原煤的输送量，新皮带采用800mm宽度。炉前混合仓存量~120t，可供焚烧炉约5小时燃用，上料系统采用三班工作制。输送皮带同时还要和电厂的1#2#锅炉上煤，本期污泥焚烧锅炉为3#、4#锅炉。（4）花生皮上料部分污泥焚烧花生皮耗量表8-5小时耗量t/h日耗量t/d年耗量万t/a花生皮6.43154.364.50每年按7000小时计算，每天按24小时计算。本工程增设一套花生皮输送系统，在锅炉房的东侧建设，输送采用800mm皮带。同时3#、4#锅炉炉前增设花生皮料仓，仓下设置螺旋给料机，每个炉前料仓容量约30m3，可供焚烧炉约3.5小时燃用，上料系统采用三班工作制。花生皮上料系统详见《物料输送工艺流程图》。127 在干煤棚和污泥棚区域，辟出一块用以储存花生皮，储量约三天。花生皮利用桥式抓斗起重机和铲车上料。8.5除灰渣污泥进行高温焚烧后，污泥中含有的水分和可燃成分转化为气体从烟囱中排放，而不可燃成分则以飞灰的形式被收集下来，表8-7给出了污泥和煤混烧的飞灰/灰渣排放量。污泥焚烧炉的渣灰排放量表8-72×65t/h总灰渣量灰渣排放灰排放渣排放（t/d）(万t/a)（t/d）(万t/a)（t/d）(万t/a)5.97t/h143.34.18100.32.9343.01.25灰渣比取7：3除灰、渣系统采用已有系统。电厂对收集的灰、渣实现了综合利用。与当地双春水泥公司签订了买卖合同，电厂收集的全部分灰、渣均出售给双春水泥公司，实现了电厂灰、渣的零排放。8.6热力系统8.6.1原则性热力系统本次工程改造建设规模为2炉1机，主蒸汽采用集中母管制，在原有主蒸汽母管引出一路供给汽轮机用汽。在适当位置加装隔离阀，以便于检修、运行和扩建。给水、除氧加热等管道系统均采用现有的系统。给水系统设给水泵3台，2用1备，大气旋膜式除氧器2台，锅炉给水温度150℃，新设设高压加热器1台。热力系统详见“原则性热力系统图”。8.6.2主要辅助设备（1）大气式除氧器及除氧水箱2台（已有）出力85t/h127 压力0.12MPa(A)温度104℃除氧水箱有效容积35m3（2）给水泵（调速）3台（已有）型号DG85－80×7流量85m3/h扬程5.5MPa转速2950r/min电机功率250kW电机电压10kV（3）连续排污扩容器1台（已有）型号LP-3.5有效容积3.5m3（4）定期排污扩容器1台型号DP-7.5有效容积5.5m3（5）慢速桥式起重机1台起重量22/5t跨度16.5m起升高度14.5m8.6.3汽机间及除氧跨布置汽机间西侧为固定端，东侧为扩建端。汽机间北面为升压站。汽机间跨距18m，长度36m，共6个柱距，每个柱距为6m，运转层标高7.00m，轨顶标高14.5m127 。汽轮发电机组为小岛式双层纵向布置。运转层布置汽轮发电机组，底层布置给水泵、凝汽器、油泵等。机头平台下设置夹层，布置油箱，高、低压加热器等设备。汽机间设置22/5t慢速双钩桥式起重机1台，以便机组的安装、检修等。汽机间为新建厂房。除氧跨距9.0m，和汽机间长度一样为36m。共有3层，夹层标高4.0m，二层标高7.0m，除氧层标高13.5m,输煤层标高27.0m。底层为高、低压配电室，4.0m层为电缆管道夹层，7.0m为运转层，布置有主蒸汽母管、给水操作台及热控室，13.5m为除氧层，布置有除氧器、连续排污扩容器等,输煤层布置输料皮带及炉前污泥斗和煤斗。除氧间为现有厂房，需要对输煤层进行改造，改造建设煤和污泥仓以及花生皮上料仓主厂房布置详见图：主厂房布置图。8.7水工部分8.7.1供水系统供水系统采用已有系统。8.7.2汽轮机凝汽器所需的冷却水量计算本期建设2炉1机，两台75t/h中温中压焚烧污泥循环流化床锅炉和一台1×12MW抽汽凝汽式汽轮发电机组。单台12MW抽汽凝汽式汽轮机额定纯凝进汽量为45.5t/h，本工程采用二次循环闭式冷却水，冷却倍率取值65；在非采暖季节，在设计工况（抽汽~60t/h）凝结汽量大约为31t/h，冷却水量按非采暖季节宁汽量设计，况非采暖期冷却水量大约为纯凝进工况的60%，冬季为低真空工况，循环水量仅有冷油器和空冷器的270m3/h.本期工程汽轮机凝汽器所需的冷却水量计算结果见表8-8。本期C12汽轮机冷却水量统计（非采暖季节）表8-8127 本期工程凝汽量t/h冷却水量凝汽器t/h空冷器t/h油冷器t/h合计t/h纯凝3120151201502185已有机组（C6+B6）凝汽器所需的冷却水量计算结果见表8-9。现有C6+B6汽轮机冷却水量统计（非采暖季节）表8-9本期工程凝汽量t/h冷却水量凝汽器t/h空冷器t/h油冷器t/h合计t/h纯凝16104060x275x21310本期工程汽轮机机组所需的冷却水量为2185t/，现有机组（B6+C6）所需的冷却水量为1310t/h，总共需要循环水量3495t/h。8.7.3原水预处理8.7.3.1、原水水质分析资料水质标准水质分析资料列如下：PH7.13全盐量223.7mg/L电导率352µs/cmHCO3-84.82mg/LSO42-33.91mg/LCI-31mg/LCa2+32.09mg/LMg2+9.11mg/L8.7.3.2原水预处理车间127 热电厂已有原水预处理车间，流程为加药+澄清池，余量足够本期使用，不用考虑扩建。8.7.4冷却水系统设备选型凝汽器的冷却水系统为闭式循环冷却水系统，现有一座750m2自然通风双曲线冷却塔。冷却水泵从冷却塔水池吸水、升压后，输送到汽轮机凝汽器、油冷却器和空气冷却器来冷凝蒸汽、冷却油以及冷却空气。750m2自然通风双曲线冷却塔冷却水量为4000t/h，能够满足已有机组和本期机组的循环水量。本期循环水泵选型如下：选2台同型号的循环水泵，泵的参考型号为14Sh-19A，性能参数Q＝1296m3/h，H=16.5m，n＝1480r/min，电机功率90kW。循环水泵安装在综合水泵房内。8.7.5工业水系统本期工程安装的汽轮机没有辅助冷却水部分，只将原有汽轮机房的工业水管道引入新建汽轮机房作为空气冷却器和油冷却器的备用冷却水及汽轮机房的地面冲洗水即可。8.7.6消防给水系统消防给水系统的设计原则具体说明如下：(1)在综合水泵房内设置消防水泵2台（1用1备）和消防水稳压水泵2台（1用1备）。(2)消防用水量：室内25l/s，室外40l/s，消防用水量按全厂同一时间火灾发生次数为1次考虑。(3)厂区消防延续时间按2h考虑，2h的消防用水量由冷却水池提供。127 (4)室外消火栓间距不大于120m，室外消火栓的保护半径不大于150m。(5)在主厂房内设置屋顶消防水箱（V＝20m3），平时通过消防水管网的压力信号来控制消防水稳压水泵是否向消防水系统内补水。另外，在全厂停电时，消防水箱内水量可供消防车到来之前短时间灭火使用。在主厂房周围设置2个消防水泵接合器，接入主厂房室内消火栓系统，用于消防车从冷水池取水向室内打压。(6)在每个消火栓箱内设就地启动消防水泵的按钮，在主控制室内设置远距离操作消防水泵的装置。8.8.7生活水系统本期工程生活用水引自厂区原有自来水管网。8.7.8排水系统(1)本期工程排水系统采用雨、污分流制。(2)污泥饼加工渗滤液集中收集后送往污水处理厂进行综合处理。工业废水排入厂区污水管网，最后就近排入XXX市排水管网。粪便污水经化粪池局部处理后，排入厂区污水管网，最后就近排入XXX市排水管网。食堂排水经隔油池局部处理后，排入厂区污水管网，最后就近排入XXX市排水管网。(3)全厂雨水经厂区雨水管网汇流后就近排入XXX市排水管网。8.8化学水处理系统8.8.1水源及水质化水的水源取自XXX市政管网，不需预处理可直接进入化水车间的清水池内，其水质如下所示：水质分析资料列如下：127 PH7.13全盐量223.7mg/L电导率352µs/cmHCO3-84.82mg/LSO42-33.91mg/LCI-31mg/LCa2+32.09mg/LMg2+9.11mg/L8.8.2锅炉给水、炉水、蒸汽、凝结水质量标准鉴于本项目锅炉为中温中压参数，锅炉的给水、炉水、蒸汽及凝结水应符合《火力发电厂及蒸汽动力设备水汽质量》（GB12145-1999）标准。锅炉给水的水质要求为。硬度≤2.0µmol/L溶氧≤15µg/L铁≤50µg/L铜≤10µg/L二氧化硅：应保证蒸汽中二氧化硅符合标准PH8.8~9.2油<1.0mg/L锅炉炉水质量标准PO43-（单段蒸发）5~15mg/LPH值（25℃）9.0~11.0蒸汽质量标准Na+≤15μg/KgSiO2≤20μg/L8.8.3补给水量确定127 化水车间最大补给水量确定。项目数量（t/h）对外蒸汽供热64.7外供蒸汽回水率50%锅炉排污损失2.6正常汽水损失3.9锅炉启动事故损失6.5正常补水38.85最大补水45.35本期工程除盐水最大补水量为45.35t/h电厂现有水源为自来水公司供水，为经过处理的地表水，含盐量较低，处理工艺为过滤器+阳床+阴床，其出水水质和富裕水量均满足本期工程需要（本期改造前后3#4#锅炉对应得化水补充水量基本不变），故本期化水车间不再扩建。8.8.4炉内加药及汽水取样本工程炉前加药系统采用已建全自动磷酸盐加药装置，布置在主厂房7.00层内汽水取样采用已有为手动取样装置，设备布置在主厂房7.00m层。8.9电气部分8.9.1电气主接线方案本工程建设规模为2炉1机，2×65t/h锅炉配1台C12抽凝机，1台12MW发电机。发电机出口额定电压为6.3kV，采用发电机-变压器-线路组的主接线形式，其35kV联络线接入aa热电公司原有35kVⅠ段母线（单母线）。本工程一台主变压器，采用Y/△-11接线，电压比为38.5±2×2.5%/10.5kV，阻抗选用Ud=8%。127 厂用起动电源通过35kV倒送或10KV电检线倒送。8.9.2配电装置及主控室布置根据总图布置，电气配电装置、主变压器布置在汽机房A列柱外侧。配电装置设在汽机房的北侧。配电装置为单层建筑，即35kV配电装置室。变压器布置在配电装置室外为户外露天布置。在主厂房-框架底层，布置高、低压配电装置和厂用变压器。发电机出线小室布置在发电机出线端的底层空冷器隔壁的小间内。其它设备根据各自的用电情况，分别布置在各个相关车间内。8.9.3.厂用电系统本工程厂用电电压有两级，高压为10kV，低压为380/220V。厂用电动机容量大于200kW以上选用10kV高压电动机。容量在200kW及以下选用380/220V电动机。10kV为不接地系统，低压厂用电源电压采用380/220V，三相四线制，中性点为直接接地系统。采用TN-C-S接线方式。锅炉的高、低压负荷仍引自原来的母线段。新增负荷及汽轮发电机的负荷引自本期新上的厂用变压器。低压厂用电源的备用电源引自原有的低压厂用备用变压器。8.9.4.主要设备选择10kV成套配电装置，金属铠装‘中置式’真空断路器开关柜。厂用变压器采用H级绝缘干式电力变压器。低压‘厂用配电装置’，‘固定插式断路器’开关柜。直流电源采用微机控制，带有充电及浮充电装置，装有阀控式密封铅酸电池的成套直流电源柜。127 二次设备选用微机型的综合自动化系统，该综合自动化系统集控制、保护、测量、信号、远动于一体，技术先进，可靠性高。除具有常规二次设备的全部功能外，还具有保护自检，设备正常情况诊断，‘越限’报警，保护精度高，动作速度快；可遥测、遥控、遥讯、遥调，屏幕直接中文显示，自动记录、打印等功能，还具有系统扩展功能；安装、维修方便，调试工作量小，操作简单，整个电气控制系统需配置的人员数大大减少，可节约人员工资、福利等费用，建筑面积相对减少。通过综合自动化系统可对整个热电站的10kV配电装置、厂用变压器、高低压‘厂用配电装置’、发电机等进行遥测、遥控、遥讯、遥调，‘继电保护’等；通过与DCS的通讯，与热工控制自动化相互结合，协调热工控制和电气控制；上级调度可通过Modem和光纤通讯，监视电厂的实时运行参数；各级领导可通过与MIS系统联网即时查看各种报表等。其功能特点可归结为简洁、方便、可靠、灵活，技术先进。综合自动化系统主要由微机监控系统和监控装置及微机保护装置、微机同期装置等构成。有‘防误操作’闭锁系统。综合自动化系统具有如下主要功能：(1)SCADA功能通过SCADA工作站和大屏幕彩色显示器显示主接线，各种报表，历史数据回顾，限值监视及报警处理；事件记录：遥测‘越限’记录，遥信‘变位’记录，SOE事件记录，自动化设备投、停记录等；汉字报表，历史库数据显示打印统计；开关事故跳闸监视及报警处理等。(2)操作控制功能127 监控系统代替了原先的集中控制屏，运行人员可通过查看电气主接线图，各种实时数据、报表等，通过操作键盘和鼠标，对线路、发电机和厂用电系统等的断路器进行遥控操作，可对发电机进行调速、调压和自动同期操作，同时计算机对操作步骤和操作条件通过软、硬件进行校核。在监控系统停止时，可在就地单元进行后备手动控制。根据操作习惯，部分设备设有就地/自控选择开关，以避免同时多点控制。另外对微机保护装置，可进行定值设定和修改。(3)报警打印报警设四级报警信号：不报警，普通报警，预告和事故报警;常规电厂的预告信号，通过在显示器上弹出报警窗口和发出自动停止的音响作报警，并立刻调出与故障相关画面，使运行人员迅速做出判断和采取相应措施。事故报警音响直至人工干预，并作语音告警和自动打印。系统可对各种运行的信息，画面，中文报表，历史数据，趋势曲线等进行手动/定时打印;在事故时自动打印跳闸记录，‘越限’记录。(4)与DCS的联系DCS工作站与电气的综合自动化系统，通过网络接口互相通讯，但二者相互独立，自成系统。在电厂的自动控制过程中，可互相交换数据，主要有发电机电压、有功、无功、频率等，厂用电系统的各种运行状态，‘机炉’运行信号，故障报警信号等。热机和电气运行人员可相互调看对方系统的各种数据及画面。(5)工程师站除具有SCADA和工作站的所有功能外，主要用于面向计算机软件人员和电厂生产管理工程师，其功能为：在线监视和在线修改参数；对各种图、表格、曲线的生成与修改；数据库的维护与管理；对‘录波器’和监控系统提供的数据进行故障分析和计算等。127 (6)其他功能与上级调度的通讯，预留有接口；系统具有‘五防’功能；自动填写和打印操作工作票；GPS时钟功能等。8.9.5.电缆敷设厂区内的电缆，除少量直接埋地外，均采用沿电缆沟敷设，电缆在电缆沟内考虑分层敷设，电力电缆布置在上层，控制电缆布置在下层。厂房内电缆敷设，采用电缆沟，电缆桥架及部分穿钢管方式。电力电缆和控制电缆均用‘阻燃型’电缆，并采用相应的防火措施。8.9.6.过电压保护与接地电气设备防止过电压的保护措施:发电机的中性点，装设氧化锌避雷器，10kV母线装设氧化锌避雷器，真空断路器，装过电压保护器，以防止操作过电压。建筑物利用厂房屋面板、梁、柱和基础作为接闪器、引下线和接地装置。在厂区内设水平接地体为主的接地网，配电系统的接地电阻≤1W。烟囱设独立避雷针，为独立接地系统，接地电阻≤10W。本工程油罐顶板厚度大于4mm，根据规范可不设避雷针保护。8.9.7.照明和检修网络工作照明电压为220V，照明和动力在低压母线段配电装置内分开供电，照明线路采用铜芯塑料绝缘线穿钢管敷设。主厂房采用节能灯具，控制室采用日光灯或光带。127 控制室，配电室及主厂房等重要场所，装设事故照明，照明电压为220V，事故照明灯具采用白炽灯，平时做工作照明，交流电源断电时，直流事故照明切换装置提供直流电源。各车间内装设专供检修用的配电箱。8.9.8.通信厂内设120门总机作调度通信，行政通信直接由市通信系统接入。8.10控制系统8.10.1设计范围及主要设计原则根据污泥焚烧热电工程的工艺流程特点，确定采用机炉电炉集中控制方式，集中在主厂房除氧煤仓间原有集中控制楼，负责2台污泥焚烧炉的燃烧监控和运行调整、1台汽轮发电机组及其热力系统、汽水系统的运行以及电气的参数监控与控制。另外，在污泥干燥厂辅助系统设置就地控制室。控制水平为分散控制系统（DCS），即采用多台可编程控制器“分散”组成多个独立的自动控制系统，分别实现流化床炉负荷、汽包水位、炉膛负压、汽轮机发电负荷等自动控制。结合本工程实际情况，按以下设计原则进行热控设计：安全、可靠、灵活、适用、并节省投资。8.10.2热工自动化水平本工程的热力控制方式和自动化水平设计将按如下考虑:1）整个供热工程采用机、炉、电集中控制方式，在已建设2台65t/h污泥改造燃烧锅炉的基础上增设1台12MW的抽凝式汽轮发电机组以及相关辅助系统的控制，并集中设置在已有的集中控制室内。2）原有控制室内设置一套冗余配置的计算机分散控制系统(DCS)，完成对1台汽轮发电机组和2台6127 5t/h污泥焚烧改造锅炉和及其相关的除氧给水等系统的统一监视、控制、报警、联锁保护，和机组的效率、性能计算等采用已有的系统，保证机组安全、可靠、经济地运行。其主要系统功能包括:数据采集系统(DAS)、模拟量控制系统(MCS)、顺序控制系统(SCS)、汽轮机紧急跳闸系统(ETS)、锅炉安全监控系统(FSSS)。3)在集控室内机组的运行保留以分散控制系统操作员站作为机组主要监控手段，设置操作员站及值长站。机组运行人员可在少量就地操作和巡回人员和配合下，在集控室内实现机组的起动，正常运行工况的监视操作、紧急情况事故处理及停机；常规仪表盘上装设汽包水位工业电视和少量必要的常规仪表，以及一些重要的信号报警光字牌，控制台上仅设停机、停炉、解列发电机及重要设备的紧急操作按钮，以保证机组在紧急情况下安全快速停机。4)微机分散控制系统（DCS）将分为过程控制级和I/O级。过程控制级主要完成数据采集、自动调节及子功能组级的顺序控制。5)机组顺序控制系统（SCS）按子功能及驱动级二级设计，主要用于辅机的程序控制及联锁保护。子组的划分以各个主要辅机为单位，主要有风机、水泵、阀门等。6)汽机安全监视仪表（TSI）、汽机数字电液控制系统（DEH）是汽轮机的安全监视和保护设备，故随主机配套供货。并与DCS之间设有可靠的控制接口。7))循环流化床锅炉的吹灰器系统，控制信号接口保留在吹灰器动力配电箱端子排处。8)锅炉灰、渣、尘辅助车间设就地集控室，采用可编程控制器（PLC），并与DCS之间设有可靠的通讯接口，保留不变。9)暖通空调系统、自动加药系统等设置就地控制站，重要的过程参数和运行状态信号送至集中控制室DCS系统内进行集中监视。127 10)机组的DCS系统将预留与厂级管理信息系统(MIS)的通讯网络接口.11)为加强锅炉烟气中的SO2、NOx、CO、粉尘等有害气体排放的检测和监督，指导改进操作，减少有害气体的排放，保留已装设的锅炉烟气连续排放监测系统(CEM)，烟气中的SO2、NOx、CO、粉尘及排烟浓度的监视信号，被送进DCS进行显示、报警、记录，实现烟气排放的实时监测.8.10.3集中控制室的布置集中控制室布置于主厂房的BC列运转层上，集中控制室内布置机组监控系统的人机接口设备。采用独立式DCS操作台和柜式仪表盘，盘台分列布置，以利于电厂运行人员操作和集中监视管理，达到以LCD和键盘为监控中心的控制水平。机组分散控制系统操作员台布置在前排，台上主要布置LCD及键盘、鼠标及少量必要的后备紧急操作开关等。后排布置已有锅炉、新建汽轮发电机组等常规仪表监控盘、打印机。在控制室附近设置电子设备间，在电子设备间内设工程师站间，以方便运行管理。电子设备间布置本期工程的DCS机柜、继电器柜、汽机保护柜、热控电源柜、不停电电源装置、及通讯交换机等。电子设备间运转层下的相应位置设电缆夹层，所有电缆经电缆夹层进入电子设备间。锅炉补给水处理、除灰渣、输煤系统等将在各自辅助车间内保留原有的就地集中控制布置。8.10.4热工控制系统总体配置8.10.4.1本工程机组控制系统主要有以下几大部分组成:分散控制系统(DCS):127 汽轮机安全监视仪表(TSI)(汽机厂成套供货)；汽机数字电液控制系统（DEH）(汽机厂成套供货)；现场远程I/O设备；少量的常规仪表和操作设备；就地检测仪表和执行机构；8.10.4.2　DCS至少包括以下主要功能:8.10.4.3数据采集与处理系统(DAS)：8.10.4.4模拟量控制系统(MCS)8.10.4.5汽轮机紧急跳闸系统(ETS))：8.10.4.6锅炉安全监控系统FSSS：8.10.4.7锅炉和汽机的辅机顺序控制系统[SCS(B/T)]8.10.5　DCS控制器的配置，本工程可按工艺系统划分为：锅炉监控区、汽机监控区、公用系统监控。然后在每一监控区内，可根据自动化应用功能的重要性，进行再分组或单独分组。DCS作为主要监视和控制设备，辅以少量常规仪表，与主设备厂配套供货的辅助控制系统，就地仪表等几大部分的结合，构成了整个电厂机组的控制系统8.10.6　炉膛安全监控系统(FSSS)FSSS所有的现场炉前就地设备由锅炉供货商成套提供，其控制功能在DCS中实现。锅炉供货商应对FSSS负总责，完成其总体设计，并向DCS供货商提供所有相关图纸及控制逻辑要求，DCS承包商应对其硬件及软件负责。8.10.7机组保护系统主要包括以下项目：127 1）事故停炉保护：当锅炉出现炉膛灭火；失去燃料；汽包水位过高、过低；炉膛压力过高、过低；引风机、送风机、一次风机跳闸等；MFT条件时，保护系统能自动切断进入锅炉的所有燃料，并对炉膛进行吹扫；(该功能由炉膛安全监控系统来实现)2）事故停机保护：当汽机发电机出现超速、润滑油压低、轴向位移大、发电机跳闸等ETS跳闸条件时，汽机紧急跳闸保护系统立即关闭汽机主汽门、调节汽门及抽汽逆止门；3）发电机空冷保护：当发电机空冷系统故障时延时跳发电机；其它保护停发电机条件见电气有关说明书;4）锅炉汽包水位保护：当水位高一值时开紧急放水门，水位过高、低停炉；5）过热蒸汽及汽包压力过高打开安全门保护；6）除氧器水位和压力保护7）高压加热器水位保护;以上保护项目，保护功能均由DCS系统完成。对于保护用的接点信号均取自专用的开关量仪表，对于直接用于停炉、停机保护的信号，将采用“三取二”或“二取二”的冗余方式选取。另外在集中控制室操作台上设置独立于DCS的紧急停炉按钮、紧急停机按钮和发电机跳闸按钮。8.10.8辅助车间的热工自动化系统1）除灰渣控制系统127 锅炉灰、渣、尘辅助车间将设置就地集中除灰控制室，采用可编程控制器(PLC)十上位PC机(包括LCD,键盘、鼠标、打印机等)的监控模式，值班人员可在就地集中控制室内的上位机上通过彩色LCD,键盘和鼠标对锅炉排渣，除尘、除灰，以及石灰石上料气力输送等系统进行就地集中监控。并通过通讯的方式，实现锅炉除灰控制室内PLC程控系统与集中控制室的DCS系统进行信息与数据的交换。在除灰渣设备附近设就地操作按钮。2）锅炉点火油系统燃油泵房辅助车间将采用远程I/O纳入DCS系统。3）暖通空调系统暖通空调系统将随主设备成套提供集装式就地控制站，留有与DCS的硬接线或通讯接口，重要的过程参数和运行状态信号送至集中控制室DCS系统内进行集中监视，并可实现在集中控制室内对暖通空调系统的远程启停。4）热工自动化实验室热工实验室设备利用现有设备设施，本期不再扩建增设。8.11土建部分8.11.1主厂房布置本工程主厂房布置考虑到污泥焚烧电厂的特殊性，与传统的三列式布置基本相同。参见主厂房平面布置图、主厂房断面布置图、汽机房运转层平面布置图、汽机房底层平面布置图及汽机房断面布置图。主厂房布置顺序依次为汽机房和除氧煤（污泥）仓间和锅炉房。炉后布置有半干法烟气净化系统、布袋除尘器、引风机和烟囱。除氧间和汽机房并列布置在锅炉房的固定端侧，与锅炉房成平行布置。本布置方案污泥可实现炉前直接给料，系统可靠性高，污泥处理系统易实现封闭式管理。锅炉房的柱距选择上综合考虑污泥焚烧炉的外形尺寸和布置的紧凑性，采用6米等柱距，厂房总长6×6米=36米。127 污泥锅炉底层布置有2台一次风机，有2台二次风机。每台污泥炉11.0米设置平台布置有两台污泥及给煤机和2台花生皮给料机，并考虑方便检修。22.0米层布置有煤斗及污泥炉前仓。焚烧炉7米设运转层平台。烟囱布置在#3炉和#2炉之间（已有）。8.11.2厂房结构锅炉房和汽机房横向为钢筋混凝土排架结构体系，纵向为现浇钢筋混凝土框架结构。屋面为钢梁上铺压型钢板。煤仓间与除氧间纵横向均为现浇钢筋混凝土框架，楼层为现浇钢筋混凝土结构。汽机房吊车梁为混凝土结构。煤斗采用钢板制作。围护结构采用砖墙封闭。加热器平台、汽机基座和锅炉运行层采用现浇钢筋混凝土结构。钢屋架采用刷漆防腐，钢梁刷防火涂料。35kV配电间为框架结构，现浇屋面板。为满足办公楼建筑立面的要求，办公楼采用框架结构，楼层为现浇钢筋混凝土框架结构。输煤、输污泥栈桥为封闭式，采用普通钢筋混凝土桁架，现浇钢筋混凝土支架。桥面采用预制槽形板，屋面为压型钢板。碎煤机室采用现浇钢筋混凝土框架和楼层。干煤棚、污泥饼储存棚为现浇钢筋混凝土柱，轻型屋面结构。地下受料斗和地下输煤地道为现浇钢筋混凝土结构。污泥焚烧炉烟囱为100米高出口直径为2.5米的钢筋混凝土烟囱，内衬为耐酸胶泥砌筑耐酸砖，保温层为憎水珍珠岩板。8.12、热热网部8.12.1蒸汽热网本期工程汽机抽汽管道连接到现有厂区供热母管，厂区及厂区外127 外蒸汽供热管利用原有，本期不做改变。8.12.2循环水供热热网1）供热范围本工程的采暖负荷供热范围为蓝岱路、文化路两侧的现有住宅及公建设施，该区域现有本期供热面积约71.5万m2，集中供热管线最长7km左右。本期热水循环量为~1100t/h。2）供热介质及参数供热介质为汽轮机的低真空循环水。本设计供热参数的选取为供水65℃，回水50℃，温差15℃，和正在运行的管往参数一致。3）热力管网的敷设方式供热管网全部采用直埋敷设。本工程热水网采用枝状管网形式布置。该种方式形式简单，造价较低，运行管理方便。其管径随热源距离的增加和用户的减少而逐渐减少。我国供暖热水管网中，采用这种形式较多，特别是冬季不是很冷的山东地区。缺点是当管网系统局部发生故障时，会影响较多用户的供热。因为原有热水供热管网已经运行，本期仅需要把汽轮机的低真空循环水管道接到循环水供热泵站，在泵站附近和原热网管道对接。本工程热水管道采用双管敷设，采用聚胺脂保温，外套采用FRP材料保护，全部采用直埋方式敷设,管道的热伸长采用无补偿的方式,并在各主要的分支处设分支阀门,热用户将自己的供暖管道与主管道直接连接即可。关断阀门和分断阀门均设置在井内，检查井内设置有固定支墩、放水、放气装置。4）热力网和用户的连接127 热用户与供热管网采用直接连接的方式（已有管网）。5）水力计算和供热调节a）水力计算设计依据如下：因为是在运行的管网，热负荷供回水温度，水量均不变，现管网运行良好，故本期不需要水力计算核算。总热水循环量为1040t/h。b）热网调节方式由于本工程的供热介质是采用汽轮机的循环水，所以保证汽轮机的正常运行是比较重要的。所以采用是通过调节凝汽器的真空来达到调节的目的。即当采暖负荷降低时（室外温度升高），提高凝汽器真空（降低排汽压力），从而使循环水供水温度降低，降低采暖供热量，循环水量不变；当采暖负荷升高时（室外温度降低），降低凝汽器真空（提高排汽压力），从而使循环水供水温度升高，降低采暖供热量，循环水量不变。6）管材、管道附件、管道防腐保温a）管材管材采用螺旋焊缝钢管，材质为Q235-B钢，壁厚应按《城镇直埋供热管道工程技术规程》（GJ/T81-98）计算确定。b）管道附件管道分段阀门及关断阀门均采用蝶阀、放气、泄水阀门采用截止阀。阀门与管道采用法兰连接。c）管道的防腐及保温改造直埋供热管道采用预制保温管，不设报警线，保温材料为聚氨脂泡沫塑料（耐温120℃127 ），外保护壳采用FRP材料。单管长度一般为8－12m，弯管的曲率半径为2D～3.5D，管道接头及三通的保温防腐结构同主管道，并符合国标（CJ/T3002）的规定。8.12.3循环水供热泵站本期需要建设低真空循环水供热泵站，在现有循环水供热泵站的东侧扩建，原有热水为站内换热器提供，本期仅建设两台热网循环水泵，换热器不用建设。本期建设两台热网循环水泵，一用一备，流量1100t/h，扬程80m.扩建泵房为钢筋混凝土框架结构，高度6m。内设循环水泵2台，补充水泵两台，利用原有配电室和控制室。8.12.4低真空循环水供热技术总结本工程利用汽机乏汽低真空循环水供热，一个采暖期（2880h）可以减少电厂冷源损失，相当于节约标煤6652吨（按0.031MPa70℃蒸汽估算，其焓值为2626.8kJ/kg，凝结水温度70℃，乏汽流量29t/h），节省了大量不可再生一次资源，同时采暖期内发电标煤耗为0.030kg/kWh,发电煤耗非常低，节能效果显著；127 第9章环境保护本工程将建造2台循环流化床污泥焚烧炉，并配套建设1台C12MW汽轮发电机组。可能产生的主要污染物有SO2、NOx、HF、HCl、Dioxins类、CO、CO2等气体及粉尘。以及在生产过程中，对环境有污染的还包括噪声污染、布袋除尘器收集的飞灰存放以及污泥储运过程中产生的臭气等。9.1本工程依据的主要环境保护标准（1）排放标准《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2001）《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2003）《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）二级《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）《城市污水处理厂污水污泥排放标准》（CJ3025-93）《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）Ⅱ类《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》（GB50853-1996）（2）环境质量标准《环境空气质量标准》（GB3095-1996）二级《地面水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅳ类《地下水质量标准》（GB/T14848-93）Ⅲ类《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）2类《制定地方大气污染物排放标准的技术原则和方法》（GB/T13201-91）《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284-84）127 9.1环境空气质量现状本工程通过污泥焚烧发电厂的建设，将为改善和保护厂区附近的环境以及台儿庄区城市环境保护做出贡献。9.2污泥流化床焚烧过程中气态污染物排放及其控制由于污泥的成分及焚烧过程本身的作用，污泥焚烧必然会产生一定的二次污染物，如果不能在处理过程中很好控制污染物的排放，即可能导致严重的环境问题，如土壤污染和空气污染。污泥焚烧可能产生的污染物有气相和固相两种污染物。焚烧烟气经过净化处理装置后排入大气，固体剩余物即飞灰由于含有一定重金属等污染物可能会对环境产生影响。因此，污泥流化床焚烧处理如同其他污泥处理方法一样必须对污染物进行有效的控制。日益严格的环保标准使得污泥焚烧污染控制要求也日益提高。9.3.1污泥焚烧可能产生的污染物（1）重金属污泥重金属主要来源于工业用水、城市生活用水、地表运动、排水设施腐蚀等。这些重金属主要以羟基化合物、碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐、硫酸盐等形态赋存于废水污泥中。在废水处理过程中，它们在废水的固体物质中合为一体，并且残留在污泥中。目前在较大规模下，降低污泥中重金属唯一有效的方法是在污水排入城市废水系统之前降低其重金属的含量。为控制气态重金属排放的措施则为强化除尘器的除尘效率。127 根据国内有关城市污泥重金属的报道资料，我国的城市污泥重金属含量普遍低于欧美等国家。以重金属的平均值进行比较，即使是含量最高的Zn，也低于瑞典城市污泥中Zn的含量，更远远低于英国和美国。近年来，我国环境污染管理制度和法规得到完善与实施，污水达标排放率不断提高，因此，城市污水中毒性较大的重金属含量逐年下降。根据污泥检测报告（见表9-1），本项目所处理的污水处理厂的污泥浸出液中各种重金属含量均远低于危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别GB5085.3-1996中所规定的危险废物浸出液最高允许浓度。XXX水处理厂污泥饼成分分析表9-1编号检验项目单位技术要求检验结果单项判定XXX污水处理厂镍Nimg/干kg10119.5锌Znmg/干kg110.3130.8161.4铜Cumg/干kg67.557.279.1镉Cdmg/干kg1.553.865.97铅Pbmg/干kg23.843.553.3砷Asmg/干kg7.610.211.9汞Hgmg/干kg0.2530.1850.386（2）二噁英几乎可以在所有的燃烧过程中，如城市生活垃圾，废水污泥，医疗废物、危险废弃物、煤、木材、石油产品燃烧过程以及建筑物燃烧过程的产物烟气、飞灰、底渣和废水中都能发现二噁英（PCDD/Fs）的存在。而且污泥中包括家庭生活污水污泥普遍存在二噁英。但是，与生活垃圾比较，由于污泥中氯含量非常低（实测结果仅为0.1%），因此其焚烧生成的二噁英排放可望低于生活垃圾焚烧的排放。127 （3）其他污染物质20世纪60年代发达国家的污泥焚烧炉仅对飞灰排放进行控制。污泥焚烧时还会产生NO、SO2、HCl、HF、N2O和CO等气体污染物，其中的CO2和N2O气体与全球性的酸雨，臭氧层破坏和温室效应有关。因此在污泥焚烧过程中也需对这些污染物进行控制。9.3.2污泥流化床焚烧炉气态污染物控制方法（1）飞灰和重金属目前大部分污泥焚烧电厂均采用静电除尘设备来控制飞灰排放，除尘效率一般在98%以上，不能保证流化床焚烧的飞灰排放控制的现有要求。本工程计划拆除原有静电除尘器，新上除尘效率为99.9%的布袋除尘器进行除尘。目前除非地方有特殊法规，美国通常将城市污水污泥焚烧飞灰进行标准的卫生填埋。但对来自工业污泥焚烧飞灰需进行渗滤测试，以保证进行填埋处理的飞灰渗滤率不超过环保标准。但在欧洲飞灰必须安全的固定在特殊地方填埋。一些焚烧飞灰也可以进行综合利用，这也是最理想的飞灰处理方法。如飞灰由于含有一定量的磷，因此可以用于改良土壤；也可以作为铺路沥青的填充料；更多的是将飞灰用于水泥生产中，这也是目前应用最多的飞灰综合利用途径。控制重金属排放的技术现在通常采用的技术是静电除尘器，湿法洗涤等。由于汞的沸点比较低，在燃烧中，汞很容易挥发到烟气中。然而，由于高温下汞的不稳定性，温度达到700℃127 以上的时候，汞就分解为元素状态。由于元素汞不易溶解，所以灰中的汞不容易像其他的重金属一样被分离出来。但是在烟气的下游，随着烟气温度的降低，金属态的汞还是可以和灰中的其他成分反应生产其他的组分。所以，烟气和飞灰中汞的净化依赖于很多因素，比如废弃物的组分，汞的特性（与环境的温度和烟气组分等有关），飞灰和吸附剂的特性，以及所采用的净化设备。（2）二噁英和呋喃影响污泥焚烧炉中二噁英和呋喃的形成和持续排放的因素包括：污泥成分和特性、燃烧的条件、烟气的成分、颗粒的数量、烟气的温度、颗粒排除设备的温度和酸性气体的控制方法。对于来自德国3000多个废水处理厂的污泥样品中二噁英和呋喃的含量分析表明二噁英和呋喃的平均含量为50～60ngTEQ/kg干物质.从分析中可以看出，65％的污泥样品中二噁英和呋喃的含量低于50ng/kg干物质，80％的污泥样品含量低于100ng/kg干物质和98％的污泥样品含量低于200ng/kg干物质。图6-1给出了德国八个污水污泥焚烧厂的二噁英和呋喃含量的示意图。图6-2为这八个污泥焚烧厂二噁英和呋喃的输入量的示意图。在所有的污泥焚烧厂，二噁英和呋喃的排放均符合排放标准，并且输入浓度相比显著降低（图9-1）。从二噁英和呋喃的输入量来看，物质平衡也表明了超过94％的二噁英和呋喃在焚烧过程中被分解了，而只有不到1％的随着烟气进入大气，大约有5％存在于飞灰中。127 图9-1德国八个污泥焚烧厂二噁英和呋喃的输入量示意图图9-2八个污水污泥焚烧厂的二噁英和呋喃排放量示意图（3）SO2，HCl和HF流化床污泥焚烧锅炉可以通过炉内脱硫的方式来控制SO2的排放，但如污泥或掺烧的辅助煤含硫量较高时，仍需要在尾部采取措施。因此利用流化床焚烧技术和烟气半干法脱硫来处理污水污泥时可以使用石灰石来吸附SO2，这样会符合严格的SO2排放标准的要求。污泥焚烧排放的二噁英低于垃圾焚烧的含量，而且汞的含量也低于排放限度。虽然污泥中自身氮的浓度很高，但是NOx的排放量远远低于煤焚烧时的排放量，在高的焚烧温度下，还可大大减少N2O和CO的含量。9.3.3污泥焚烧烟气污染防治措施针对污泥焚烧过程中的气态污染物将从下列方面进行控制：（1）二氧化硫SO2污泥流化床焚烧炉炉温控制在850℃-950℃之间，属低温燃烧，其温度属于最适合脱硫的温度范围。当钙硫比达到2：1以上时，对于本工程使用的中高倍率高温分离循环流化床焚烧炉脱硫率可以达到80％以上。本项目污泥含硫量较低，含硫率0.32％，通常炉内脱硫就可达到生活垃圾焚烧的控制排放控制标准127 ，炉内添加石灰石粉，钙硫莫尔比取2.5，脱硫效率取75%，SO2排放浓度可以控制在200mg/Nm3,能满足当地和国家排放要求，但是XXX市环保局通常要求设置炉外湿法脱硫系统，脱硫效率更高，本项目采用炉外湿法脱硫方案。（2）氮氧化物NOx在焚烧炉中所用的污泥和煤中都含有氮的元素成分，在焚烧过程中转化为NOx，另外空气中的氮在高温下也会与氧反应生成NOx。焚烧炉的NOx排放与焚烧炉的温度水平直接相关，本焚烧炉属于中温燃烧，并且采用及分段供风技术，且污泥燃料中的氮含量较低，因此烟气中的NOx含量生成量比较低，控制在300ppm以下，达到焚烧污染控制的现有标准。（3）氯化氢HCl循环流化床污泥焚烧技术采用中温循环流化床焚烧技术，采用床内焚烧温度在850-900℃，较炉排焚烧炉焚烧温度要低，而根据研究表明HCl排放与床温的关系是：随着温度的升高，HCl排放浓度上升，Cl→HCl的转化率增大。在850-900℃时，其转化率在0.4-0.5之间，当超过1000℃时，转化率将达0.7或更高，因此中温循环流化床焚烧技术将使HCl转化率得到有效地抑制。由于本项目污泥Cl含量较低，在炉内添加石灰石与HCl反应脱除，即可将HCl排放控制在环保排放标准内。（4）采用循环流化床燃烧方式及湿法脱硫，实现污染物较低排放循环流化床污泥焚烧炉炉温控制在850℃-950℃之间，其温度属于最适合脱硫的温度范围。在烟气采用湿法脱硫方式进一步脱硫，是烟气中的二氧化硫含量大大低于国家环保的排放标准；同时，127 循环流化床污泥焚烧锅炉热容量大，燃烧稳定，炉内温度分布均匀，可以抑制常规气态污染物的生成。（5）采用“3T”技术控制二噁英生成在设计的污泥焚烧炉时，为了满足二噁英控制的要求，采取了以下一些措施：保证炉内燃烧温度控制在850-1000℃之间有利于有机物的完全分解、焚烧燃料产生的烟气在炉内停留3s以上，大于一般焚烧炉规定的2s、通过二层二次风的切向旋转配风设计改善炉内流动，促进炉内气体的湍流，同时控制炉膛出口氧量大于6%。同时为了适应污泥的多样性，在尾部烟道增加活性炭吸附装置，吸收二噁英，使二噁英的排放量大大低于同类工程的排放量，降低对环境的污染。（6）在焚烧低热值污泥时可通过混烧辅助煤实现主要有机污染物极低排放从实现稳定焚烧和低污染排放角度上讲，只有在污泥热值超过一定值的基础上，才能实现稳定焚烧同时实现污染物排放控制的目的。因此国内外的经验表明，在污泥本身热值较低的情况下，需要添加一部分辅助燃料，以保证稳定燃烧和低污染排放。在辅助燃料的选择上，需要考虑运行的经济性。如要达到同样混合热值的条件下，采用辅助燃料的煤量是油的两倍左右，但煤的价格远低于油的价格，因此从经济角度及燃料来源等角度来考虑，辅助燃料采用煤更为符合中国国情。辅助煤的作用可以实现焚烧炉内温度场充分均匀和可控，对于挥发份和固定碳的燃烬是非常有效的，不会产生大量的未燃烬物质，如碳黑、CO及PAHs等有机污染物，更为有效的是污泥中掺烧一定的煤可大幅度抑制二噁英的生成。浙江大学在研究煤与垃圾混烧的过程中发现127 ，将垃圾与煤混烧可以抑制二噁英的生成。通过试验验证了SO2的存在是抑制二噁英生成的主要原因。同时，SO2可以使催化剂Cu中毒，从而降低了Cu的催化活性。催化剂Cu在二噁英的生成过程中的主要作用体现在催化剂Cu中毒可抑制从头合成和前驱物反应生成二噁英。加入煤后垃圾焚烧产生的二噁英浓度降低的原因还在于燃烧效率的提高，未完全燃烧产生的有机物减少，煤中含有的矿物质吸附催化剂和氯，形成稳定化合物取代的有机物。因此基于以上分析，采用辅助煤与污泥混合焚烧，一方面提高入炉燃料热值、降低运行成本，另一方面确实可行地保证了污泥焚烧稳定及低污染排放。（7）烟气净化装置在上述气态污染物控制措施的基础上，再利用静电除尘器对焚烧的尾部烟气进行除尘净化处理。9.3.4本工程尾部烟气净化装置目前我国尚无对于污泥焚烧厂烟气污染防治措施的技术要求。根据发达国家大部分污泥焚烧炉采用静电除尘装置的情况，本项目采用除尘效率更高的布袋除尘器对烟气进行净化。本工程每台焚烧炉烟气量为100000Nm3/h，经选择布袋除尘器设备参数如下：锅炉容量65t/h数量（套）2+2烟气处理量155000m3/h(工作状态)烟气温度150℃烟气入口含尘浓度≤35g/Nm3保证除尘效率99.5%127 烟气出口含尘浓度≤150mg/Nm3除尘器本体阻力≤300Pa本体漏风率≤3％3#、4#锅炉原来除尘器为三电厂静电除尘器，本期工程在炉后增加一级（一个电场）静电除尘器，烟气先经初步除尘后进入污泥干燥机，出干燥机后进入三电场静电除尘器，然后进入湿法脱硫系统。9.3.5污泥焚烧后污染物排放结果我国现有很多大学及热电企业对污泥你焚烧后的污染进行了实验和验证，通过与大学实验室及其焚烧污泥电厂的探讨，得出拟建污泥焚烧主要污染物排放量详见下表。本工程烟气污染物排放量表9-3序号项目名称单位数值国家标准1烟气排放量Nm3/h2×100000/2出口烟尘浓度mg/m3<50803烟气黑度林格曼1级林格曼1级4SO2mg/m32002605NOxmg/m33004006HClmg/m3＜35757COmg/m3＜1501508Hgmg/m3＜0.05＜0.29Cdmg/m3＜0.01＜0.110二恶英TEQng/m3＜0.1＜19.1水体污染源及其污染物本工程采用干式除灰、渣，无冲灰渣废水排放。其水体污染源包括以下几类：（1）化学水处理设备的再生冲洗酸、碱废水。127 （2）含油污水。（3）输料系统地面冲洗水和煤场、渣场的雨水排水。（4）生活污水。其中化学酸、碱废水是本工程对水环境影响的主要污染源。厂区排水系统采用雨、污分流制。化学酸、碱废水的主要超标因子是PH值，采用中和处理使其符合排放标准后排入厂区污水管网；含油污水主要为变压器事故排油坑水和油罐区地面冲洗水，其量很少且为不定期排放，采用油水分离器，将油分离达标后排入污水管网；输料系统地面冲洗水和燃料储场的雨水排水采用沉淀池分离的处理方式，沉泥经抓斗捞出沥干后回收到料场，池内上部的达标的污水经潜水泵抽出排入污水管道；生活污水经化粪池消毒灭菌后，池上部的达标污水排入后面的污水管道；污泥干化排污水只是温度稍高一些，COD小于500，无其它有害成份，直接排入污水管道。水体污染源及其治理措施见表9-4。水体污染源及其治理措施表9-4污水类别排放量（t/h）主要超标因子治理措施化学水处理设备的再生冲洗酸、碱废水2PH中和池处理（已有设施）含油污水很少SS等油水分离器（利用已有设施）输料系统地面冲洗水和煤场雨水排水2SS沉淀池（利用已有设施）需化粪池处理的生活污水（最大时）1.5SS、BOD化粪池（利用已有设施）9.1噪声污染及其抑制127 厂区环境噪声的影响主要来自主厂房、水泵及风机房等；主厂房各界面向外幅射的噪声形成了电厂环境噪声的主要声源，其它辅助厂房产生的噪声由于能量较小，在较短距离内衰减较快，因此电厂环境噪声的高值区主要分布在主厂房四周。根据热电厂环境噪声测试资料可知，主厂房四周10~100m范围内噪声较高，而后随着距离的增加，噪声级呈递减趋势。因此，电厂产生的噪声对外界的影响较小。本项目将选用低噪声设备，在设备定货时，向设备制造厂家按照国家标准提出噪声控制要求；对一些噪声较高的设备加装隔声罩，一些产生高噪声的排汽口、风机出入口等处已安装高效消音器；各主要设备的基础在安装时应加强防振减振等等。同时合理布局厂区的建构筑物；并因地制宜地加强绿化。电厂主要设备噪声水平见表9-5。本工程主要设备噪声水平表9-5设备名称噪声水平[dB(A)]设备名称噪声水平[dB(A)]发电机组95.4给水泵97.0引风机95锅炉排汽噪声125送风机（进风口）103.59.1飞灰及灰渣的环境影响分析本期工程飞灰年排放4.04万吨，根据类似污泥焚烧的相关测试数据预测，按照本项目的掺烧比例和工艺，焚烧后的飞灰应不属于危险废弃物。但项目建成后，应再次对焚烧飞灰进行浸出毒性鉴别，在确认为非危险废物后再进行飞灰资源综合利用。灰渣年排放4.04吨，在场内建设临时灰渣库各一座，飞灰气力输送至灰库，粗渣机械输送至渣库。灰渣经汽车运到XXX易通新兴建材有限公司进行综合利用。9.2厂区恶臭的控制污泥堆放采用封闭结构，运输污泥以及炉前料斗等均采取密封设计，以防污泥异味外溢。主要采用以下措施防止污泥恶臭：（1）密闭原则127 污泥储存车间采用封闭结构，污泥输送采用密封输送。（2）在汽车出入口大门处设空气幕，起空气隔断作用，空气幕的取风来自室外，也起进风作用。污泥堆库设置自动开启门，该门在车倾倒污泥时自动开启，倒完即自动关闭，门上带有气帘，这样可将绝大部分臭气关闭在库内，避免其外逸。上述措施实施后可有效地控制厂界内臭味的环境影响。9.1绿化与环境监测绿化是文明生产、改善工作环境、保障职工身心健康的重要措施，在本期工程建设中，将结合焚烧厂的绿化布置和绿化设想，有针对性地对建设区域进行协调、美观、实用的绿化，并以此带动焚烧厂区域的绿化完善。具体绿化布置将在初步设计中进行规划。在烟道的末端，设置了在线烟气分析仪器，防止污泥焚烧烟气超标排放，污泥焚烧厂建成后，参照《火电厂环境监测条例》和《火电厂环境监测技术规范》的要求，配备必需的环保监测仪器及人员，进行必要的环境监测。9.2环保投资估算本工程用于环保方面的投资（除焚烧炉、除尘器外）（单位：万元）表9-6项目投资1脱硫系统（含基础、支架）10262烟囱04噪音处理696废水处理系统807环境监测在线监测仪器设备918环境影响评价费509环保竣工验收费用20127 10其他（定期监测费用等）5011合计1386环保投资占投资总额(%)10综上所述，本工程对“三废”的排放均采取了各种有效的防治措施，且可达到有关排放标准及环境质量标准的规定。从可行性研究的环保角度来说，本工程的建设是可行的。127 第10章劳动安全及工业卫生10.1概述加强劳动保护和工业卫生，改善劳动条件，保护劳动者在生产过程中的安全，是企业管理的一项重要原则，也是企业提高经济效益，促进生产力发展的一个重要条件，必须按照国家有关规范、规定，贯彻“安全第一、预防为主”的方针。为了搞好劳动安全及工业卫生，根据《中华人民共和国安全生产法》和有关部门文件的要求，结合污泥焚烧电厂生产工艺特点以及结合近年来电力生产中发生的事故和存在的薄弱环节所制定和颁发的一系列预防事故的措施，本项目设计中依据现有的规程、规范采取了相应的防治措施。10.2生产过程中职业危险、危害因素10.2.1主要职业危险、危害因素本厂在运行过程中造成安全和卫生危害的主要因素有：在生产过程中使用和产生的各类油品挥发气体；高压电；烟气和化学药品等危害物质；电厂中的高温、高压蒸汽；噪声、高空作业、转动机械、污泥异味等等。这些因素都是安全和卫生的危害因素，会影响环境和职工的身体健康及生命安全。10.2.2应采取防护措施的工艺环节及场所遵照《电业安全工作规程》的要求，设计中应对电气设备爆炸事故及电击伤害，各种建筑物的火灾，平台楼梯的滑跌，吊装孔洞的坠落，各种转动机械外露部分及可能造成人身伤害处等均应采取安全措施，以保障职工的生命安全。（1）防火存在火灾危险的场所主要有汽轮机的油系统，煤场的输煤系统等。（2）防腐127 存在酸碱介质的场所有化学水处理站、炉前化验室、加药间。（1）防署、降温电厂内有高、中、常温设备，汽机房及锅炉间属高温车间，主要在汽机房运转层和具有热源的热力设备及管道附近温度更高。对一些封闭式的建筑物要注意防暑、降温、采暖、通风。（2）噪声正常运转的电厂，其噪声主要来源于汽轮机、鼓风机、引风机等转动机械以及汽水管道、风烟管道介质的震动。在锅炉起动时，还有对空排汽的噪声。（3）防尘电厂中飞灰扬尘的主要产生部位包括燃料（包括煤、石灰石及污泥）输送系统，锅炉底部和除尘器下的除灰、渣系统、如卸煤装置、碎煤机室、皮带层、各运转站等。对这些场所将采取通风除尘等措施。根据《工业企业设计卫生标准》以及《工业企业噪声控制设计规范》，对电站中的有毒有害物质、酸碱介质以及噪声和振动，均应采取保护措施，对高温区域应采取降温通风措施；对各类重点防火建筑物应考虑重点消防措施，保障安全和文明生产。10.1劳动安全卫生设计中采取的主要防范措施劳动安全和工业卫生问题在各行业都有发生，安全技术是以防止工伤事故为目的的一切组织措施和防护装置、保险装置、信号装置等技术手段，工业卫生是改善有害职工身体健康的生产环境，预防职业病为目的的一切措施，如通风、降温、防毒、除尘和消除噪声等措施。本工程将通过有效的措施来保证全厂的劳动安全和工业卫生。10.2防火、防爆10.4.1建筑物防火设计原则及措施127 建筑物间距除了有大量人员经常集中的建筑物要求有日照的间距外，主要是防火间距或工艺要求，本工程中各建（构）筑物的最小间距满足《火力发电厂设计技术规程》、《火力发电厂及变电所设计防火规范》、《爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范》、《中华人民共和国爆炸危险场所电力安全规程》、《发电厂、变电所电缆选择与敷设设计规程》及建设部和国家计委《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》等有关标准、规范的规定。根据《火力发电厂及变电所设计防火规范》（GB50229-2006）的要求，重点防火区域之间、重点防火区域与其他建（构）物之间应满足防火间距的要求，按照生产过程中的火灾危险性分类及建（构）物的耐火等级。焚烧炉及各类压力容器的设计及选型，符合现行的《锅炉压力容器安全监察暂行条例》、《压力容器安全技术监察规程》、《电力工业锅炉监察规程》、《钢制压力容器》、《钢制管壳式换热器》、《电站压力式除氧器安全技术规定》等规定。锅炉本体及高压容器均按规定设置必要的防爆门、安全门。10.4.2消防总平面布置在考虑生产工艺流程的同时考虑重点防火区域的划分，设计中各主要建（构）筑物间距满足防火规范要求。厂区的出入口位置布置在便于消防车出入处。厂区道路网的设置系根据厂区内建构筑物的生产特性和对消防的不同要求以及火灾的危险程度而考虑的，全厂设大环形通道，在主厂房区设小环形道路，以确保消防车辆畅通无阻。在各建筑物环形通道附近，设置一定数量的室外地上式消火栓，以利消防车辆停靠消防取水时用。消防栓的间距不大于120m，消防车道的净空高度及回车道符合规范要求。127 厂区设计有水消防系统，主厂房周围设环状消防给水管网。主厂房、辅助生产区与厂区道路旁设消防干管，并按规定设置消火栓灭火器及砂箱。新建的各类建构筑物根据《建筑设计防火规范》、《电力设备典型消防规程》和《火力发电厂与变电所设计防火规范》（GB50229-2006）配置足够移动式灭火器。消防水泵按二级负荷双回路供电，电源取自厂用的两段母线。在主厂房内设置交直流事故照明切换屏，事故照明在交流停电时由直流电源供给。在各建筑物的主要通道及出入口设置带镉镍电池的应急事故照明灯。厂区设有环形消防通道，主、辅厂房设有保证人员紧急疏散的通道和安全出口。10.4.3油系统防火措施油管道设计应避开高温蒸汽管道，或采取相应隔离措施。汽轮机油系统管道严密防渗漏，并在油、汽管道交界处的汽管道保温层外加白铁皮保护层，以防漏油渗入热体内着火。设置汽轮机油和变压器油事故排油箱。分别满足汽轮机油和一台主变的事故排油量。10.4.4电气设施的防火防爆所有厂用电气设备均按无油化设计。本工程电缆在易燃场所均采用阻燃电缆，对于特别重要的回路（如消防系统、直流电源等）采用耐火电缆。在电缆敷设较密集的封闭通道场所（沟、夹层、竖井）严禁有易燃气体、油管，并考虑烟感、温感探测装置。靠近油系统设备的电缆沟盖板，予以密封处理。在通往控制室电缆夹层的竖井或墙洞以及盘柜底部开孔处，采用阻燃封堵处理。127 在控制室、配电室等电气设备布置比较集中的场所，装设烟感温感探测器，并设消防专用器材。10.4.5压力容器的防爆本厂的压力容器主要有：锅炉及汽包、除氧器及水箱、连续排污扩容器、定期排污扩容器等。压力容器在设计选型中首先要求本身质量符合压力容器的等级标准，另外均设有安全阀、压力表和报警器；设计和选型均应符合现行的《钢制压力容器》及《压力容器安全技术监察规程》的规定。在汽包上装设2个安全阀，以保证汽包压力超过规定值时迅速对空排汽，防止超压对汽包造成危害。对除氧器及其它压力容器安全阀的总排汽能力，均应满足最大排汽量的需要。除氧器上选用全启式安全阀，并分别装在除氧头和给水箱上。10.4.6火灾检测与报警设施主厂房、油罐区、变压器、除尘器进出口烟道口等处设探测器，并能自动报警。10.4.7防爆焚烧炉设有火焰监测保护装置，以防焚烧炉内爆。焚烧炉及有关压力容器均按规定设置必要的防爆门和安全门。干化污泥含水率40%时成颗粒状，不需采取额外的防爆措施。10.1防电伤、防机械伤害、防坠落和其他伤害10.5.1防电伤本工程接地采用以水平接地体为主和垂直接地体为辅的复合人工接地网，考虑利用基础进行接地用以降低电阻并节约材料。为保障人身安全，电力设备均设置接地。127 本厂内所有带电设备的安全净距，均高于有关规程规定的最小值，设计中各级电压电气设备均按《高压配电装置设计技术规程》采用带电安全距离；对高压电气设备，在户内设置单独小间，在户外分区设围栏，对于可能误碰和带电部分均加设网栏，配电装置中相邻带电部位的额定电压不同时，按照较高的额定电压确定其安全净距。厂用电及配电装置故障均有声光信号发至控制地点，其它系统也根据工艺要求设置了联锁。所有照明电源插座，均为单相三孔式插座。安装在生产厂房的照明箱，当其高度低于2.4m时，设置防止触电的安全措施或采用36V及以下电压。10.5.2防机械伤害和其它伤害本厂在运行过程中，机械转动设备较多，本工程将对各种转动机械的联轴器，装设防护罩。所有的楼梯、钢梯、平台、走台、坑池和吊装孔洞周围均设置栏杆或盖板，防护栏杆高度不低于1.1m，且下部护板高度大于或等于100mm，对载重部位如主厂房区、电缆沟、厂区道路等设置重型盖板。钢梯、钢平台用花纹钢板或格栅板防滑，混凝土楼梯坡度适当，踏步加防滑条。需登高检查和维修设备处设置钢楼梯，一般不用钢直梯，采用钢直梯的均应符合现行的《固定式直梯》的规定。凡离地面或楼面高1m以上的高架平台或过道，除紧靠墙壁一侧外，其余均设置栏杆。10.1、防尘、防毒、防化学伤害10.6.1防尘本工程存在灰尘的场所主要有：燃煤输送及破碎系统；石灰粉输送系统；锅炉除灰渣系统。127 煤和石灰粉在输送过程中一般不易产生扬尘，产生扬尘的环节点是在破碎及转卸过程中，在这些扬尘点，设计中均考虑设置单机布袋吸尘器，对受污染的空气进行净化处理，达到卫生标准，即空气中含尘浓度小于10mg/m3，除尘器向室外排放浓度小于100mg/m3。对于干煤棚，为防止煤长期自燃干燥产生扬尘，设有喷淋水设施。对于主厂房的炉前煤斗及石灰粉仓，应防止转卸时扬尘。锅炉炉膛下的底渣经冷渣器后采用机械方式运至渣库，以改善工人劳动条件；布袋除尘器、空气预热器下的飞灰均采用气力输送系统送至灰库。该系统为密闭系统，不易向外泄漏粉尘，设计中尽量减少法兰连接。在飞灰库库顶设置有布袋除尘器，以减少卸入灰库时的粉尘飞扬。另在易产生粉尘的煤场周围加强绿化，以尽量减少粉尘的危害。10.6.2防毒、防化学伤害凡有可能产生化学有毒气体的场所（如污泥干化厂房）均设有机械排风装置和送新风装置，保持室内空气新鲜。化学车间有毒药品有专人负责保管，酸碱库设有安全淋浴器。化学水处理站人员及设施主要采取以下劳动保护和防护安全措施：空气压缩机、水泵等电动设备设置单独隔离的房间，同时选用低噪声设备，以减少噪声影响；对于无法单独布置的电动设备如除CO2器风机、卸酸碱泵等则采取减振基础、柔性连接的方法来降低噪声的传播。化验室设通风柜。离子交换间、水泵间设置机械排风。酸、碱计量箱设置单独的房间，设置建筑防腐处理、机械排风等措施。127 酸、碱储罐及卸酸碱泵设置围堰以防止储罐泄漏引起酸、碱液的漫流。设置酸雾吸收器以吸收酸储罐、酸计量箱产生的酸雾。设置中和池，除盐系统的酸、碱废水经中和处理达到排放标准后排入厂区排水管网。离子交换器间的废水沟、中和池、酸碱储罐的围堰和基础平台、酸碱计量间的墙壁和地面均采用防腐处理措施。10.6.3防污泥异味污泥干化厂房采用全封闭式，运污泥以及炉前料斗等均采取密封设计，以防污泥异味外溢。污泥焚烧厂的干污泥储存车间采用全封闭式，有效防止异味扩散，有利于厂区及周围环境卫生。10.1、防暑降温电厂内具有高中低温设备和管道，易产生高温，主厂房属高温车间，在主厂房运转层和具有热源的能力设备及管道附近温度更高。对一些封闭式的建筑物要注意防暑、降温、采暖、通风。本工程设计按照《工业企业设计卫生标准》执行。10.7.1空调及采暖工程热控室及一些重要的值班室、办公室采用空调对室内进行空气调节，以改善操作工人的工作环境。10.7.2通风工程主厂房的锅炉间底层利用开窗排除余热，运转层露天。汽机房自然通风。配电装置室及电缆夹层设置事故排风机。换气次数不小于10次/h。10.7.3热力设备与管道的保温隔热127 热力设备与管道散热是产生高温的主要原因，本工程设计中根据规范要求，设计采用硅酸铝复合制品、超轻微孔硅酸钙或岩棉等保温材料对高温设备和管道进行保温，使管道外壁温度不大于50℃，既满足了生产工艺中对工作介质的保温要求，又防止了对人员的烫伤，改善了劳动条件。10.1、噪声和振动防治本工程参照执行电站各类工作场所的噪声控制设计标准，符合《工业企业噪声控制设计》及《火力发电厂建筑设计技术规定》的要求。10.8.1建筑上采取相应的噪声防治措施对人员比较集中的机炉控制室，墙壁采用具有良好隔声作用的材料，内墙面及吊顶均加保温层；采用密封铝合金门窗，并设门斗，门窗采用隔声厚玻璃，通向控制室的孔洞，做好密封措施等。10.8.2从设备上采取相应的噪声防治措施（1）设备订货时按国家噪声标准向设备制造厂家提出噪声控制值。（2）风机进风口处装设消声器。（3）锅炉升火排汽、安全阀排汽出口装设排汽消声器。（4）管道设计中选择合理支吊架，降低汽（气）流振动噪声。10.8.3防振动主设备、辅助设备的基础及平台的防振设计，均符合《作业场所局部振动卫生标准》和《动力机器基础设计规范》的规定；必要时设备与管道采用柔性连接；设备基础采用减振基础或减振垫。10.2、其它安全措施10.9.1照明设计127 工程采用正常照明、正常/事故照明、事故照明三种照明系统，对于一般不太重要的辅助车间一般采用交流，对于生产系统设立正常/事故照明，一般由交流380V厂用变压器供给。当厂用电故障时，自动转换到220V直流电源上。对一些离主厂房远又无直流电源的重要车间如补充水泵房等局部采用事故应急灯。照明照度按《火力发电厂和变电所照明设计技术规定》设计，汽机间以工厂灯为主，汽机间屋架采用探照灯；机炉控制室采用栅格荧光灯；易爆场所采用防爆灯；厂区道路采用高压汞灯和钠灯相混。10.9.2减轻体力劳动的措施（1）为减轻运行、检修人员的劳动强度，对重量在100kg以上的设备，设有检修起吊设施，并根据起吊重量及不同要求，设置不同标准的起吊设施。（2）本工程采用DCS控制，在机炉控制室内能完成炉、机的启、停、正常运行及事故处理，高水平的集中控制和自动化程度，不仅保证系统安全正常运行，也大大减轻了工人的劳动强度，逐步由体力化转向脑力化生产。（3）对操作频繁的阀门均采用电动阀，需手动操作的大口径阀门选用带齿轮传动型式，对远距离的手动阀门设有传动装置。10.9.3安全标志的设立本工程设计将按国家标准《安全标志》及《安全标志使用导则》的规定，在各危险部位设立安全警示牌。并在烟囱的顶部装设飞机航行指示灯（高空障碍灯）。10.1、劳动保护及工业卫生机构设置本工程不设专门的安全员，考虑由管理人员兼任，以做好劳动安全及工业卫生工作。127 本工程劳动保护监测站与环保监测站合并设置，并按有关规定开列劳动安全教育监测设备费，按要求配置劳动安全监测仪器设备。10.1、专用投资估算劳动安全卫生专项防范设施主要有以下方面：（1）空调、通风及采暖（2）全厂消防给水系统（3）移动式灭火器具（4）防雷接地系统（5）事故照明系统（6）设备噪声治理费用（7）绿化费用（8）变压器事故油坑（9）汽机事故油箱（10）保温隔热材料（11）机炉控制室防噪声、防静电费用（12）防坠落伤害设施（平台栏杆、盖板等）总费用约为758万元，占总投资比例为3.89%。10.2、建议（1）建设单位、施工单位、设计单位应与当地劳动部门密切合作，做好安全生产“三同时”工作，保证本工程的安全文明生产。（2）制定各项规章制度，建立安全档案，完成卫生监测任务。（3）加强安全教育工作和培训工作，搞好完全生产的全过程管理，贯彻“安全第一，预防为主”的方针，坚持不懈地做好安全工作。人的因素是劳动安全的主要因素，应定期检查。127 第11章节约和合理利用能源11.1本工程采用污泥焚烧发电，年焚烧污泥16.44万吨（含水60%）其主要效益还在项目本身之外的社会效益，即可以节约污泥填埋的征地费用和运行、管理、维护的费用，若以后填埋场地址较远，其运输费用也较大，更主要的是彻底消除了污泥对环境的二次污染。11.2本工程选用较高燃烧和热效率的循环流化床焚烧炉，该焚烧炉保证热效率82%，对节约能源和提高社会经济效益的有提升作用。11.3本工程将污泥焚烧时产生蒸汽，利用蒸汽来进行余热发电和供热，是一个资源综合利用工程，实现了能源的梯级利用。本期工程建设完成后，一台12MW中压参数机组循环水供热实现余压梯级利用发电供热，即中压蒸汽发电，做过功的低压蒸汽（0.98MPa）一部分抽出去工业用户，剩余部分继续作供发电，低压乏汽（0.03MPa）加热循环水供暖（采暖季节），充分实现了蒸汽的梯级利用，其产生的电力和热能对于XXX市区这样本地能源短缺的城市来说是十分宝贵的本地再生能源，不仅减少外地煤炭的输入，而且完全符合循环经济的要求。机组主要技术指标如下：项目单位指标1平均发电功率kW114032供热标煤耗率kg/GJ43.393发电标煤耗率g/kW.h2744综合厂用电率%15.65年供热量GJ/a152.6×1046年发电量kWh/a79.82×1067年供电量kWh/a67.33×1068全年耗标煤量t/a8.328×104（折算成标煤）9机组年利用小时数h6652127 10热电比%63011全厂热效率%72.4612年节标煤量t/a3589113实际燃料消耗量原煤t/a38640（24396kJ/kg）污泥t/a164360(含水60%)花生皮t/a4502011.4本工程认真做好系统的设计和设备的选择，在满足安全运行，方便检修的前提下，尽量做到紧凑、合理，以减少各种介质和能量的损失。11.5选用高效率的风机，水泵等辅助设备，选用变频电动机及变压器，以降低能耗。在风机、水泵中采用变频调速装置，按运行容量1035kW、节电率10%计，年节电724500kW•h。11.6在工程设计中，对能够回收利用的汽、水等工质都考虑回收或重复利用。11.7所有热力设备和管道合理采用经济厚度保温，减少散热损失，节约能源。11.8对炉膛排出的高温灰渣，采用冷渣器进行灰渣冷却，回收能源，并考虑灰渣综合利用，提高社会综合利用效益。11.9在水系统的关键部位加强检测，以防溢水。11.20煤锅炉污染排放标准和污泥焚烧炉排放标准相关指标对照表11-1粉尘（mg/Nm3）SO2（mg/Nm3）NOx（mg/Nm3）锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）（2001年1月1日后，Ⅱ类）200900/火电厂大气污染物排放标准（GB13223-2003）（2004年1月1日后，Ⅲ类/Ⅰ类）50/200400/1200650/1100127 生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2001)80260400127 第12章生产组织和定员参照1998年国家电力公司《火力发电厂劳动定员标准》（试行），并结合污泥焚烧厂的具体情况，生产组织定员编制如下：(1)焚烧炉车间12人司炉8人副司炉4人(2)汽轮机组车间8人司机4人副司机4人(3)电气车间12人主值4人副值4人热工仪表4人(4)煤及污泥处理、输运12人桥吊4人碎煤机、输煤、污泥皮带值班4人除灰渣2人铲车司机2人(5)化水车间0人利用电厂已有人员（6）检修人员0人利用电厂已有人员(7)管理及服务人员1人管理1人（8）总计49人127 第13章工程项目实施条件和轮廓进度XXX市污泥焚烧发电综合利用项目为改建工程项目，设计污泥处理量为564t/d(含水60%)，组规模为2×65t/h污泥循环流化床焚烧炉和1×C12汽轮发电机组。13.1实施条件及设备运输根据焚烧电厂污泥运输、取水、送电供汽等要求，现有厂址具备建设污泥焚烧发电资源综合利用热电项目的条件。业主已经XXX市国土资源局同意，已获得了在此建厂的土地使用证，工程实施条件基本完备。13.2实施进度本工程自可研批复后工程设计开始至2台焚烧炉及1台发电机组投运共18个月。本期项目的进度考虑按下述计划实施：2011年6月～2011年8月可研编制、审查、批复2011年8月～2011年10月初步设计、批复（3个月）2011年10月～2011年1月施工图设计（4个月）2011年11月起设备采购、委托加工2012年1月～2012年4月主厂房开工至进入安装（4个月）2012年4月～2012年10月设备安装（7个月）2012年10月～2012年11月工程验收（2个月）127 第14章投资估算及经济分析14.1投资估算14.1.1工程概况1、本工程为拟改造原有两台75/h中温中压循环流化床焚烧锅炉配一台C12抽凝式汽轮发电机组。本项目由热力系统、燃料供应系统、除灰系统、化学水处理系统、供水系统、热控系统、电气系统和必要的附属生产设施组成。电站项目主要设备锅炉：选用两台65t/h污泥焚烧炉；汽轮机：选用一台12MW抽凝机；发电机：选用一台15MW发电机。14.1.2编制原则及依据14.1.2.1编制范围本工程建设2台65t/h中温中压循环流化床焚烧锅炉配1台12MW抽汽凝汽式汽轮发电机组，主要为热力系统、燃料供应系统、除灰系统、化学水处理系统、供水系统、热控系统、电气系统和必要的附属生产设施的设备购置费、安装工程费、建筑工程费及其他费用计算。14.1.2.2项目划分:参考执行2007年版《火力发电工程建设预算编制与计算标准》的有关规定。14.1.2.3工程量根据设计专业的设计资料、图纸、说明及设备、材料清册，按定额规定的工程量计算规则进行计算。14.1.2.4定额127 参考中国电力企业联合会2007年发布的《电力工程建设概算定额》（2006年版）共分3册即：建筑工程、热力设备安装工程、电气设备安装工程。不足部分参照《电力建设工程预算定额（2006年版）》。14.1.2.5设备价格锅炉及辅助设备按：厂家询价或参照同类工程价格计列，设备运杂费按1.5%计取。14.1.2.6人工工资参考《电力工程建设概算定额》（2006年修订本）的综合工日单价计取，建筑工程26元/工日；安装工程31.00元/工日。地区工资性补贴执行电定总造[2007]12号文公布的各地区工资性贴补标准，调整金额计入取费基数。14.1.2.7材料价格安装工程材料价格参考执行中国电力企业联合会颁布《发电工程装置性材料综合预算价格（2006年版）》。不足部分参考《电力建设工程装置性材料预算价格（2006年版）》。建筑工程参考执行《电力建设工程概算定额第一册建筑工程》（2006年版）中的取定价计算。钢材、木材、水泥、地材价格参照山东枣庄地区最近材料价格。14.1.2.8编制年价差建筑工程材料价差参考执行项目所在地区建设工程造价管理站发布的《工程造价信息》最新信息价计算；对建筑工程定额的材料价差的调整，按价差处理，只计取税金。安装工程定额价格水平调整：根据电定总造〔2007〕14号《关于颁布“电力建设工程概预算定额价格水平调整办法”127 的通知》规定，执行山东地区颁发的发电安装工程2007年材料、机械价格水平调整系数进行调整，调增部分按价差处理，只计取税金。安装主要材料价差参考《火电工程限额设计参考造价指标（2009年水平）》300MW机组装置性材料实际综合价格计算，对《发电工程装置性材料综合预算价格（2006年版）》进行材料价差的调整，按价差处理，只计取税金。14.1.2.9取费标准参考执行国家发改委批准（发改办能源[2007]10808号文）颁布的《火力发电工程建设预算编制与计算标准》中“建设预算费用构成及计算标准(2007年版)”。14.1.2.10其他费用（1）参考执行国家发改委批准（发改办能源[2007]10808号文）颁布的《火力发电工程建设预算编制与计算标准(2007年版)》中“建设预算费用构成及计算标准”。（2）勘测设计费：按国家发改委、建设部计价格（2002）10号文颁发的《工程勘察设计收费标准》计算。（3）整套启动试运费及分系统调试费：参考执行国家发改委批准发布《火力发电工程建设预算编制与计算标准(2007年版)》及电联技经[2007]15号文公布的《电力建设工程预算定额第六册调试工程（2006年版）》。14.1.2.11基本预备费按投资概算7%计列。14.1.2.12本工程计列建设期利息，建设期按一年，建设期利率为6.31%。投资估算结论127 供热工程总投资：13341万元其中：建筑工程：2505万元设备购置：6458万元安装工程：2061万元其它费用：1605万元（含基本预备费）厂外接入系统：150万元建设期利息：311万元铺底流动资金：351万元详见投资估算表附表14.2财务评价14.2.1项目概况XXXaa热力有限公司建设2台65t/h中温中压循环流化床焚烧锅炉配1台12MW抽汽凝汽式汽轮发电机组，本工程为污泥焚烧综合利用项目，本项目总投资为13341万元，其中建设期利息为311万元，铺底流动资金为351万元。14.2.2评价依据原电力工业部电力规划设计院颁发《电力建设项目经济评价方法实施细则》。国家发展改革委、建设部2007年颁发《建设项目经济评价方法与参数》。14.2.3基本数据14.2.3.1工程实施进度本工程计划2011年9月开工建设，2012年8月机组运行供电。14.2.3.2资金筹措及使用计划根据XXXaa热力有限公司的资金筹措安排，本项目自筹资金为127 4277万元，其余为银行贷款，贷款期利息为6.8%。14.2.3.3成本计算反映计算期内每年成本构成及费用情况。全年煤耗量：38653吨/年全年耗污泥量：164360吨全年耗花生皮：45020吨煤价格：950元/吨(含税)花生皮价格：550元/吨（含税）水单价：3元/m3(含税)大修提存率：2.5%定员：49人年人均工资：40000元（含福利费）详见总成本费用估算表。14.2.3.4营业收入及营业税金本项目收入主要为供电和供热收入。本工程供电量6733万KWh/年，供电价格为0.50元/KWh(含税)，增值税为17%;供热量为152.6万GJ，供热价格为55/GJ(含税)，供热增值税为13%。详见营业收入、营业税金及附加和增值税估算表。14.2.3.5盈余公积金及公益金法定盈余公积金按税后利润的10%提取，不计取公益金。14.2.4财务评价计算14.2.4.1财务现金流量表反映项目计算期内各年的现金流入和流出，用以计算财务内部收益率，财务净现值及投资回收期。详见现金流量表。127 14.2.4.2利润计算反映项目计算期内各年的利润总额，税金及利润情况。详见利润和利润分配表。14.2.4.3项目总投资使用计划与资金筹措反映项目计算期内建设资金的筹措使用及各年的资金赢余或短缺情况。详见项目总投资使用计划与资金筹措表。14.2.4.4资产负债表反映项目计算期内各年末资产、负债和所有者权益的增减变化及对应关系，以考察其结构是否合理，用于计算资产负债率，流动比率和速动比率。详见资产负债表。14.2.4.5财务评价指标(税后)财务内部收益率：4.7%财务净现值：-332.5万元投资回收期：13.31年投资利税率：4.41%详见财务评价指标一览表。财务评价指标汇总表1单位：万元序号项目名称数据1项目总投资14259.85　其中建设规模总投资13441.481.1建设投资12779.181.2建设期利息311.571.3流动资金1169.1　其中铺底流动资金350.732资金筹措14259.852.1项目资本金4277.532.2项目债务资金9982.322.3其他资金　3年均销售收入11749.464年均总成本费用11120.355年均销售税金及附加38.59127 6年均增值税482.457年均息税前利润（EBIT）673.828年均利润总额108.069年均所得税29.8310年均净利润78.2311总投资收益率（%）4.73　投资利润率(%)0.7612投资利税率（%）4.4113项目资本金净利润率（%）1.8314贷款偿还期　　银行(年)　15平均利息备付率（%）118.2916平均偿债备付率（%）127.5817项目投资税前指标　　财务内部收益率（%）6.09　财务净现值（I=5%）1160.31　全部投资回收期（年）11.718项目投资税后指标　　财务内部收益率（%）4.7　财务净现值（I=5%）-332.5　全部投资回收期（年）13.3119资本金内部收益率(%)7.4820盈亏平衡点　　生产能力利用率（%）95.23　销售价格（%）98.614.2.5不确定性分析14.2.5.1敏感性分析本工程对建设投资、销售价格、经营成本及产量变化的单因素变化进行了分析，详见表14-2。单因素敏感性分析表表14-2序号不确定因素不确定因素变化率(%)项目评价指标指数税后财务净现值税后内部收益率借款偿还期偿债备付率敏感系数临界点基本方案　-332.54.716127.58　　1建设投资20-2033.183.3616125.13　11.73-201368.176.5816128.86　　10-1182.843.9616126.88　　-10517.835.5516128.2　　5-757.674.3216127.281.6　127 -592.675.116127.89　　2销售价格2013160.2516.256.56143.18　-1.29-20-16830.03-14.816-7.29　　106413.8710.769.58137.9　　-10-7836.07-3.1167.76　　53040.697.8112.69133.8213.25　-5-3705.691.371698.99　　3经营成本20-14526.39-11.4916-5.6　1.49-2011432.5314.886.95131.43　　10-6698.44-1.821614.44　　-105550.0110.0110.03129.43　　5-3273.761.816111.912.32　-52608.757.4313.37137.57　　4产量变化205007.069.5510.64135.81　-3.26-20-5979.47-1.041620.93　　102337.287.1813.64133.8　　-10-3002.292.0716118.23　　51002.395.9416128.355.3　-5-1667.393.4116125.23　　敏感性分析的结果表明：销售价格对项目的影响最大，但销售价格由地方政府协调，价格过低对企业的预期收益影响较大，需政府给与适当扶持。其次，经营成本对项目的影响也较大，影响经营成本的主要因素为污泥和煤的价格，会给企业投产初期的经营带来一定的风险，这就要求企业管理者密切观注燃料供应的动态，增强对市场价格变化的敏感度，保障燃料供应的充足。从上表中可以看出，此项目在经济上抗风险能力较差，需政府给予一定的政策扶持。14.2.5.2盈亏平衡分析本项目盈亏平衡详见附图127 14.2.6综合评价14.2.6.1财务赢利能力和清偿能力分析根据财务现金流量表计算结果：财务内部收益率4.7%，小于行业基准收益率5%，不能满足行业要求。财务净现值-332.5万元，远小于零，该项目在财务上是不可以接受的。投资回收期13.31年，稍大于行业基准投资回收期10年，表明本项目投资基本上不能按时回收。通过上述综合分析，各项指标都不能符合行业规定及投资要求，企业的抗风险能力差，本项目为资源回收综合利用项目，为国家支持发展的项目，希望地方政府在资金和政策优惠上给予扶持。127 第十五章结论和建议15.1结论1）本工程将采用高温焚烧方法处理XXX市各污水处理厂的污泥，在清洁处理污泥的同时，又可利用污泥焚烧产生的热能发电供热，真正实现污泥处理的减量化、无害化、安定化、资源化要求，对XXX市企业环境治理和节约能源、改善投资环境、保护水资源都具有极其重要的意义，因此本工程建设十分必要和迫切。2）本项目消耗564吨/天污泥（含水率约60％），改造两台循环流化床污泥焚烧炉，同时配套建设1×C12抽汽汽轮发电机组设备，并配套相应的环保、电力、水处理等辅助配套措施。3）通过先进的焚烧和烟气净化工艺以及严格的运行管理保障措施，本项目污泥焚烧产生的各项污染物将达标排放；4）经济分析表明，项目有着显著的社会效益和环境效益，在污泥处理费到位的前提下有一定的的经济效益，具有较强的可行性。15.2建议污水处理厂的建设是XXX市改善环境的重要举措之一。而本项目污泥焚烧处置则是污水处理的重要配套工程，污泥的焚烧处理解决了污泥的填埋堆放问题，保证了污水处理厂能够连续稳定运行；焚烧后的灰渣可用于加工加气混凝土砌块进行综合利用；焚烧污泥产生的热能又可以为周围的相关企业供电、供汽，是典型的属于资源综合利用的循环经济项目，也是国家发改委鼓励支持的产业之一。本项目也是XXX市用于污泥焚烧的示范性建设项目。希望有关政府部门给予大力支持，尽早投运；同时该项目属于基础设施建设，投资大、建设周期长、资金回收期长，希望政府有关部门能在下列方面给予支持和明确：127 1、作为污泥处置的资源综合利用项目，为使项目正常运行，必须落实污泥处置费用，并按照资源综合利用项目给予税收方面的优惠政策；2、鉴于项目本项目经济效益欠佳，希望有关部门能调整海滨工业园的热力规划，加大本项目的供热范围，提高本项目集中供热的能力和经济效益；3、为了确保污泥处理的稳定性、安全性和连续性，希望本项目能并入电网系统。127'