株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
目 录
第一章 总论 .................................................................................................................................................... 1 1.1项目概况 ...........................................................................
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
目 录
第一章 总论 .................................................................................................................................................... 1 1.1项目概况 ................................................................................................................................................ 1 1.2编制范围 ................................................................................................................................................ 2 1.3编制依据与原则 ..................................................................................................................................... 2 1.4可行性研究结论及建议 ......................................................................................................................... 4 第二章 项目背景及建设必要性 ..................................................................................................................... 8 2.1项目背景 ................................................................................................................................................ 8 2.2项目建设必要性 ..................................................................................................................................... 9 第三章 城市概况与城市生活垃圾现状及对环境卫生的影响 ...................................................................... 11 3.1城市概况 .............................................................................................................................................. 11 3.2城市生活垃圾现状 ............................................................................................................................... 14 3.3现行处置法及对株洲市经济发展的影响 ............................................................................................. 16 第四章 垃圾产量预测与建设规模、热值预测与确定 ................................................................................. 18 4.1垃圾产量预测 ...................................................................................................................................... 18 4.2生活垃圾收集系统 ............................................................................................................................... 21 4.3建设规模的确定 ................................................................................................................................... 22 4.4生活垃圾特性预测 ............................................................................................................................... 22 4.5垃圾热值确定 ...................................................................................................................................... 23 第五章 场址选择 .......................................................................................................................................... 24 5.1选址要求 .............................................................................................................................................. 24 5.2场址比选 .............................................................................................................................................. 24 5.3推荐场址建设条件 ............................................................................................................................... 28 第六章 生活垃圾处理工艺方案 ................................................................................................................... 30 6.1生活垃圾的各种无害化处理方式 ........................................................................................................ 30 6.2国内外情况介绍 ................................................................................................................................... 32 6.3本项目处理方式的选择 ....................................................................................................................... 33 6.4焚烧处理技术路线的技术经济比较 .................................................................................................... 34 6.5本项目采用的焚烧处理技术 ................................................................................................................ 42 6.6垃圾处理工艺流程 ............................................................................................................................... 53 第七章 主体工程设施 ................................................................................................................................... 56 7.1总平面布置 .......................................................................................................................................... 56 7.2垃圾接收及贮存 ................................................................................................................................... 60 7.3垃圾焚烧系统 ...................................................................................................................................... 65 7.4余热锅炉系统 ...................................................................................................................................... 70 7.5烟气净化系 .......................................................................................................................................... 73 7.6汽轮发电系统 ...................................................................................................................................... 79
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 7.7电气系统 .............................................................................................................................................. 84 7.8仪表及自动控制 .................................................................................................................................. 92 7.9给排水系统 ........................................................................................................................................ 105 7.10渗沥液处理系统............................................................................................................................... 113 7.11灰渣处理系统................................................................................................................................... 124 7.12辅助生产系统................................................................................................................................... 126 7.13建筑与结构 ...................................................................................................................................... 127 7.14通风与空气调节............................................................................................................................... 131 第八章 环境保护与环境监测 ..................................................................................................................... 134 8.1主要法规及标准 ................................................................................................................................. 134 8.2环境现状 ............................................................................................................................................ 134 8.2主要污染物及污染源 ......................................................................................................................... 135 8.3本工程对环境影响 ............................................................................................................................ 136 8.4采用环境保护标准 ............................................................................................................................ 137 8.5污染物治理措施 ................................................................................................................................ 140 8.6环境影响初步分析 ............................................................................................................................ 146 8.7环境管理及监测 ................................................................................................................................ 146 第九章 节能 ................................................................................................................................................ 148 9.1设备选型 ............................................................................................................................................ 148 9.2系统节能 ............................................................................................................................................ 148 9.3节水措施 ............................................................................................................................................ 148 9.4建筑节能 ............................................................................................................................................ 149 9.5效益评价 ............................................................................................................................................ 149 第十章 消防 ................................................................................................................................................ 150 10.1编制依据 .......................................................................................................................................... 150 10.2编制范围 .......................................................................................................................................... 150 10.3总平面消防 ...................................................................................................................................... 150 10.4建筑消防 .......................................................................................................................................... 150 10.5消防灭火系统和灭火设施................................................................................................................ 151 10.6火灾自动报警系统、监控及通信 .................................................................................................... 153 10.7消防电力 .......................................................................................................................................... 153 第十一章 劳动安全与工业卫生 ................................................................................................................. 154 11.1编制依据 .......................................................................................................................................... 154 11.2主要危害因素分析及防范措施 ........................................................................................................ 154 11.3劳动卫生措施 .................................................................................................................................. 156 11.4安全卫生机构 .................................................................................................................................. 157 11.5应急措施 ......................................................................................................................................... 157 11.6预期效果.......................................................................................................................................... 158 第十二章 组织机构和劳动定员 ................................................................................................................. 159 12.1组织机构 .......................................................................................................................................... 159
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 12.2工作制度和劳动定员....................................................................................................................... 159 12.3人员组成和培训 .............................................................................................................................. 160 第十三章 项目实施进度安排及招标方案 .................................................................................................. 162 13.1项目实施 .......................................................................................................................................... 162 13.2进度安排 .......................................................................................................................................... 162 第十四章 投资估算及资金筹措 ................................................................................................................. 167 14.1工程概况及编制依据 ....................................................................................................................... 167 14.2投资估算 .......................................................................................................................................... 167 14.3流动资金估算................................................................................................................................... 168 14.4投资使用与资金筹措................................................................................................................ 168 第十五章 财务评价 .................................................................................................................................... 169 15.1概述.................................................................................................................................................. 169 15.2财务评价基础数据 ........................................................................................................................... 170 15.3财务分析与评价 ............................................................................................................................... 171 15.4国民经济评价................................................................................................................................... 173 15.5结论 .................................................................................................................................................. 175 第十六章 社会评价 .................................................................................................................................... 176 16.1项目对社会的影响分析 ................................................................................................................... 176 16.2项目与社会的互适性分析................................................................................................................ 176 16.3社会风险及对策分析 ....................................................................................................................... 177 16.4社会评价结论................................................................................................................................... 183 第十七章 风险分析 .................................................................................................................................... 184 17.1政策风险 .......................................................................................................................................... 184 17.2市场风险 .......................................................................................................................................... 184 17.3技术风险 .......................................................................................................................................... 184 17.4工程风险、外部协作条件风险 ........................................................................................................ 184 17.5社会风险 .......................................................................................................................................... 185 17.6投资风险 .......................................................................................................................................... 185
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
第一章 总论
1.1项目概况
1.1.1项目名称、建设地点
a)项目名称:株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂
b)项目建设地点:株洲市石峰区长石村贺家组长石冲，湘黔线南侧，株洲电厂灰坝北侧，新建的武广客运专线西侧，占地面积176亩。
1.1.2项目建设单位与可行性研究报告编制单位
a)项目建设单位
单位名称:株洲市城市建设投资经营有限公司
株洲市城市建设投资经营有限公司是经株洲市人民政府批准成立的国有独资公司。2003年5月27日，株洲市人民政府(株政函[2003]22号)授权株洲市人民政府国有资产监督管理委员会将株洲市公交公司、自来水公司以及原株洲市城市公用事业资产经营有限公司等国有资产整合，改组成立了株洲市城市建设投资经营有限公司。公司注册资本6.68亿元。
公司主要承担四项职能:
一是融资职能:负责城市基础设施建设的资金筹措和相关债务清偿;
二是建设职能:履行建设项目的业主职能，承担市政府下达的重要市政基础设施项目建设任务;
三是经营职能:负责公司所属的城市基础设施资产的营运和开发;
四是出资人职能:经营管理授权范围内的国有资产，负责其保值增值。
公司本部设综合部、开发建设部、企划经营部、计划财务部、审计监察部、土地开发办6个部室，员工37人。
截至2008年12月31日，公司总资产规模为115.01亿元，归属于母公司所有者权益为65.33亿元，资产负债率43%。
b) 可行性研究报告编制单位
单位名称:湖南省国际工程咨询中心
资质等级:甲级
资质证书编号:工咨甲12220070018
发证机关:中华人民共和国国家发展和改革委员会
1.1.3建设规模与服务范围
a) 项目规模:(一期)日处理生活垃圾1000t，年处理垃圾36.5万t，配置2台500t/d
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 机械炉排焚烧炉和2台12MW凝汽式汽轮发电机组。
b) 服务范围:株洲市城区居民生活垃圾;企、商业铺面等生活垃圾及商业垃圾;公共场所、街道清扫垃圾。
1.2编制范围
a) 建设规模及基本参数确定;
b) 厂址及建厂条件;
c) 焚烧厂技术工艺选择:厂区内的焚烧技术工艺系统，垃圾焚烧电厂平面布置方案、与垃圾焚烧炉相配套的汽轮发电机组配置方案、循环水冷却系统方案、环境工程方案等进行方案研究与论证;
d) 投资估算及资金筹措方案;
e) 项目财务评价及社会、环境及经济效益分析。
1.3编制依据与原则
1.3.1编制依据
a) 国务院转发国家计委:关于城市垃圾处理设施建设有关问题的报告;
b) 《株洲市环境卫生总体规划》;
c) 株洲市规划局选址意见书及其他相关部门批文;
d) 城市生活垃圾产量计算及预测方法(CJ,T106—1999);
e) 生活垃圾焚烧炉环境保护产品认定技术要求(HBC33-2004);
f) 《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001);
g) 建设部、国家计委批发的《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》;
h) 《小型火力发电厂设计规范》(GB50049-94);
i) 国发[1996]36号《关于进一步开展资源综合利用的意见》;
j) 国家经贸委[2000]660号《资源综合利用电厂(机组)认定管理办法》。
k) 财税[2001]198号《关于部分资源综合利用及其它产品增值税政策问题的通知》;
l) 《投资项目可行性研究指南》;
m) 《建设项目经济评价方法与参数》(第三版);
n) 建设单位提供的工程地质初勘报告等基础资料;
o) 《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》(CJJ90-2002);
p) 《小型火力发电厂设计规范》(GB50049-94);
q) 《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2009);
r) 《污水综合排放标准》(GB8978-1996);
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 s) 《工业企业厂界噪音标准》(GB12348-90);
t) 《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》(GB12145-1999); u) 《建筑设计防火规范》(GB50016-2006);
v) 《生活垃圾焚烧锅炉》(GB/T18750-2002);
w) 《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2002);
x) 《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》;
y) 《火力发电厂建筑设计规范》DL/T5094-1999。
z) 《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》;
aa) 《中华人民共和国大气污染防治法》;
bb) 《中华人民共和国环境噪声污染防治法》;
cc) 《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》;
dd) 《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996);
ee) 《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93);
ff) 《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93);
gg) 国家发展改革委关于印发《可再生能源发电有关管理规定》的通知〔发改能
源[2006]13号〕;
hh) 《中华人民共和国可再生能源法》;
ii) 国发[1996]36号《国务院批转国家经贸委等部门关于进一步开展资源综合利用
意见的通知》;
jj) 《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》中第27条“环境保护和资
源综合利用”之第4款“废弃物综合利用”政策;
kk) 计价格[2002]872号国家计委/财政部/建设部/环保总局《关于实行城市生活垃
圾处理收费制度促进垃圾处理产业化的通知》;
ll) 国家环境保护总局 国家发展和改革委员会环发〔2006〕82号《关于加强生物
质发电项目环境影响评价管理工作的通知》;
mm) 财税[2001]198号财政部/国家税务总局《关于部分资源综合利用及其他产品
增值税政策问题的通知》;
nn) 计投资[2002]1591号国家计委/建设部/环保总局《关于推进城市污水、垃圾处
理产业化发展的意见》;
oo) 特急发改价格[2006]7号国家发改委《关于印发可再生能源发电价格和费用分
摊管理试行办法的通知》;
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
pp) 财税字[1994]001号财政部国家税务总局《关于企业所得税若干优惠政策的通
知》;
qq) 发改环资[2004]73号《关于印发〈资源综合利用目录(2003年修订)〉的通知》;
rr) 国务院令512号《中华人民共和国企业所得税法实施条例》。 1.3.2编制原则
a) 以株洲市城市总体规划、株洲市环境卫生总体规划为依据，调查和研究株洲市垃圾处理处置系统的现状和发展规划，在对项目服务区生活垃圾收运系统、处理方案和生活垃圾产量、热值调研和预测的基础上，确定项目的合理建设规模;
b) 按照株洲市城市总体规划和国民经济发展规划，确定项目的厂址;
c) 根据本项目的历史演变及现状进度，制订项目的建设计划;
d) 引进适合处理高水份、低热值生活垃圾的先进的焚烧发电技术及关键设备，并推广垃圾焚烧发电新工艺、新技术、新设备。设备的选型上立足于国产化，以体现基础设施的建设拉动内需的原则;
e) 严格执行国家有关方针政策、技术法规、建设标准和规程、规范，在城市总体规划指导下，从株洲市城市生活垃圾资源的实际情况出发，统筹兼顾垃圾资源综合利用和合理利用的可能性，正确处理需要与可能，近远结合，量力而行，留有余地，采用合理的工艺技术，运行安全可靠，操作方便，环境达标，经济上合算逐步实现垃圾处理的无害化、减量化和资源化;
f) 保护环境，防止污染，污染物达标排放满足未来发展的需要。节约用地、用水，避免资源的浪费。本工程系现代化的垃圾焚烧发电厂，尽可能提高装备的自动化水平。厂区建筑物及总平面布置按现代化工厂模式配置。
1.4可行性研究结论及建议
1.4.1主要结论
a)国务院于2007年末已批准“长株潭城市群”为“全国资源节约型和环境友好型社会(简称“两型社会”)建设综合配套改革试验区”，本项目属于城市公益性基础设施建设项目，随着株洲市经济与城市建设的发展，生活垃圾的产量也相应的增加，株洲市为实施经济可持续发展的战略，必须对日益增长的城市生活垃圾实现无害化、减量化、资源化处理，不仅将改善株洲市的市容、市貌及市民的生活环境，还将改善投资环境，对株洲市的可持续发展和和谐社会的建设具有促进作用，其环境效益和社会效益明显，选择非填埋方式处理是十分必要的;
b) 随着经济的发展和人民生活水平的提高，株洲市城市生活垃圾的热值已能满足
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 焚烧工艺对垃圾热值的要求，而焚烧发电回收能源的方法是一种成熟的垃圾处理工艺，能达到无害化、减量化、资源化的目的，选择焚烧发电技术处理生活垃圾是合理的;
c) 经对垃圾处理系统的调查研究，株洲市垃圾焚烧厂拟定规模为日焚烧垃圾1500t，其中一期规模1000t/d，余热锅炉和汽轮发电机组配置为中温中压，余热锅炉3台(一期两台)，单台锅炉蒸发量39.6t/h，汽轮发电机组为2×12MW凝汽式机组(一期一次性建成)。全厂设置三炉二机系统是合适的，运行安全可靠;
d)通过对各种焚烧技术的比选，结合服务区生活垃圾的特性(热值低、水份高)，选择炉排焚烧炉技术，以及“半干式反应塔，活性炭吸附，袋式除尘器”烟气净化组合工艺，可获得理想的环境效益。本工程焚烧烟气处理系统满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2009)标准，二噁英控制达到国内先进水平;
6e) 本项目建成后根据垃圾热值的不同，一期可向电网送电约95.45×10kWh，二期可
6向电网送电约142.7×10kWh。
f) 项目一期总投资为49848万元，其中建设投资49557万元，铺底流动资金291万元;
g) 本项目每处理1t垃圾，政府补贴55元，所得税后，项目资本金内部收益率为4.37%，项目财务内部收益率4.12%，投资回收期包括建设期为12.72年。本报告通过投资估算和经济分析表明，本项目具有一定的财务盈利能力、清偿能力和一定的抗风险能力，因此本项目在财务上是可行的。
h) 主要技术经济指标
本工程主要技术经济指标详见表1-1。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
表1-1 主要技术经济指标表
序号 项目名称 单位 一期 备注
设计规模 1
t/d 1000 垃圾处理量 1500(二期) 1.1
61.2 115 年最大发电量 ×10kwh/a 183(二期)
6 95.45 其中:年最大上网电量 ×10kwh/a 142.7(二期) 2 总图
22.1 m 117859 总用地面积 117859(二期)
22.2 m 31082 建筑物总占地面积
22.3 m 33929 总建筑面积
22.4 m 62991 绿地面积
22.5 m 14181 道路及停车用地面积
3 三废处理
3.1 t/d 200 渗滤液处理规模 280(二期) 3.2 t/d 211.2 废渣处理规模 316.8(二期) 3.3 t/d 62.88 飞灰设计处理规模 94.32(二期) 4 68 劳动定员 人 87(二期) 5 49848 工程总投资 万元
5.1 1227.63 其中:建筑工程费用 万元
5.2 17420.93 设备购置费 万元
5.3 6215.14 设备安装费 万元
5.4 13646.96 其他费用 万元
5.5 291 流动资金 万元
6 经济分析
55 垃圾补贴 元/t 6.1
0.634 上网电价 元/Kwh 6.2
6323 年平均总成本 万元 6.3
3019 年均经营成本 万元 6.4
173.26 单位垃圾处理总成本 元/t 6.5
单位垃圾经营成本 元/t 82.72 6.6
6.7 项目资本金内部收益率 % 4.37 所得税后
% 4.12 财务内部收益率 所得税后 6.8
7 12.72 投资回收期(含建设期) 年 所得税后
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
1.4.2建议
a) 本项目属于城市基础设施项目，具有较明显的环境效益和社会效益。建议项目从建设开始，应对城区居民征收垃圾处理费，但标准不宜定得太高，即使向居民征收了垃圾处理费，但也难维持正常运行，因此，同时建议政府予以运行资金补贴和设施建设的投入。
b) 本项目建成之后可以申请CDM项目，利用国外资金补助焚烧厂的运行。CDM是《联合国气候变化国际公约京都议定书》确定的一种基于项目的、发达国家和发展中国家合作进行温室气体减排的机制。通过参加CDM国际合作，可以促进国外先进技术向我国的转移，吸引国外投资，从而有效促进我国的可持续发展;
c) 由于目前株洲市生活垃圾混合收集，垃圾中不可燃物相对较多，成份变化较大，垃圾热值增长较慢，因此建议株洲市应早点开展垃圾分离收集和分区收集的工作，提高入厂垃圾的品质，使焚烧炉在良好的状态下运行;
d) 为使本工程的及早投产，改善城市环境，建议政府加快审批，尽快落实和建设本项目的配套工程。
e)场址尚未进行工程地质详勘，下一步应尽快开展这一工作，以便为工程设计和建设提供可靠的地质资料。由于平整场地而出现的新边坡，应及时进行支挡或构造防护。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
第二章 项目背景及建设必要性
2.1项目背景
国务院于2007年末已批准“长株潭城市群”为“全国资源节约型和环境友好型社会(简称“两型社会”)建设综合配套改革试验区”，它是湖南省经济发展的核心，也是国家实施中部崛起战略中重点发展的城市群之一。“长株潭城市群”是长沙、株洲、湘潭的简称，其中株洲市是“长株潭城市群”中工业基础最强的城市。株洲市是发展中的城市，也是株洲政治、经济、文化、科技、信息和交通中心，2008年全市生产总值完成909.5亿元，增长13.4%。经济增幅位于全省第四位。全市经济总量三年连续跨越600亿、700亿元和900亿元三个台阶。全市人均GDP达到24563元，居全省第二位。在全国百强城市综合实力排名中，列第56位，居中部六省非省会城市之首。
随着经济的发展，株洲的城区在扩大，人口在增多，目前株洲城区分四个区，2008年全市年末总户数113.6万户，总人口381.2万人，常住人口371万人，其中市区年末总户数30.4万户，总人口97.8万人，常住人口96.2万人。随着经济的发展，株洲市城市环境压力越来越大，污染物排放总量远远超过了环境容量和自净能力，生态恶化的趋势未能得到有效遏制，生态环境、自然资源和经济社会发展的矛盾日益突出。国家环境保护“十一五”规划纲要明确指出:到2010年我国城市污水处理率(二级)大于70%，省会城市和计划单列城市大于80%;城市生活垃圾无害化处理率大于60%;工业固体废物综合利用率大于60%。随着城市建设和经济的迅速发展，城镇常住人口和流动人口的逐年增加，城市垃圾量也急剧增加。
垃圾焚烧发电是二十世纪中期发展起来的一项高科技垃圾处理技术，既可以对垃圾进行无害化、减量化处理，又可以利用垃圾焚烧产生的蒸汽供热、发电，实现废弃资源的综合利用，既防止了垃圾的污染，保护了环境，又发电供热，带来经济效益。在国外，特别是经济发达国家早已采用垃圾焚烧发电处理技术。在国内，1988年深圳建成了第一个垃圾焚烧厂。在世纪之交，国内纷纷兴建垃圾焚烧厂，现已建成投产的有广东珠海、浙江宁波、上海浦东、绍兴城东，哈尔滨、河南荥阳、安徽芜湖等项目。
为了加快株洲市垃圾处理产业化进程，逐步实现垃圾处理无害化、减量化、资源化，进一步改善生态环境，株洲市发展改革委获得了湖南省发展和改革委员会文件《关于株洲市环保再生能源发电项目开展前期工作的通知》(湘发改交能[2009]897号)，株洲市政府决定由株洲市城市建设投资经营有限公司牵头负责，积极组织开展垃圾焚烧厂前期工作:2009年8月，株洲市规划设计院正式提供了选址规划论证报告书，确定垃圾焚
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 烧处理厂址为株洲市石峰区长石村株洲电厂灰坝北侧，占地面积约11.7ha(176亩);2009年9月株洲市规划局建设项目选址意见书(株规选[2009]0012号)同意株洲市城市建设投资经营有限公司“株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂”项目选址于图示蓝线范围
2内，用地面积117828.85m。
2.2项目建设必要性
2.2.1本工程符合湖南省环境保护发展的要求
按照《湖南省人民政府关于落实科学发展观加强环境保护的实施意见》要求“建设部门负责全面推进污水垃圾处理产业化，开发推广污水再生利用途径和垃圾焚烧发电模式，实施污水垃圾处理收费政策。到2010年，城市和主要流域的县都要建成1座以上污水处理厂、1座以上垃圾无害化处理场，确保全省城市垃圾无害化处理率均达到60,以上”。目前湖南省城市生活垃圾以填埋为主，为了实现保护环境发展的要求，需要进一步加强垃圾无害化和资源化能力，实现垃圾处理的无害化、减量化和资源化。 2.2.2项目建设是大力改善人居环境，全面建设和谐社会，促进株洲市经济和社会发展的需要
当前，株洲市的环境形势严峻，污染物排放量大，超过了环境容量和自净能力，生态恶化的趋势尚未得到有效遏制，生态环境、自然环境和经济社会发展的矛盾日益突出，大量的人流、物流、信息流在城市生态系统中不断循环和流动，产生了大量的城市生活垃圾，当前城市的环卫建设长期滞后，城市生活垃圾的清运、处置缺乏较先进的设施，这些垃圾若不及时、正确的处理，将危及居民的身心健康，影响城市的生态环境，不利于和谐社会的建设，进而制约该市经济发展。
2.2.3项目建设是株洲市实施可持续发展战略的需要
可持续发展的意义是:“既满足当代人的需求，又不危及后代满足其需求的发展”。这一定义在1992年里约环发大会上得到全世界的认同。可持续发展的核心是经济发展，而这里的经济发展是不降低环境质量和不破坏自然资源基础的经济发展，也就是在保持自然资源的质量和其所提供服务的前提下，使经济发展的净利益增加到最大限度。也就是可持续性通过一定的手段和措施使得人类对自然资源的耗竭速率低于自然资源的再生速率。可持续发展是以提高生活质量为目标，同社会进步相适应。经济发展的概念远比经济增长的含义更广泛。经济增长一般被定义为人均国民生产总值的提高，发展则必须使社会和经济结构发生变化，使一系列社会目标得以实现。
株洲市城市发展快，经济增长迅猛，人民生活富裕，社会繁荣稳定，环保意识日益加强，但基础设施建设的滞后困扰着株洲市的发展。如何着力于环境、文化景观和高效
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 服务设施的建设，保持经济的可持续发展，修建适合国情、株洲地情的垃圾处理设施已是当务之急，是十分必要的。
2.2.4株洲市已具备发展垃圾焚烧的条件
建设部、国家环保总局、科技部制订了《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》(建城[2000]20号)提出:“应在城市总体规划和环境保护规划指导下，制订与垃圾处理相关的专业规划，合理确定垃圾处理设施布局和规模。在具备经济条件、垃圾热值条件和缺乏卫生填埋场地资源的城市可发展焚烧处理方式。禁止垃圾随意倾倒和无控制堆放。
近年来随着株洲城市发展和经济水平的提高，人民生活水平逐渐提高，城市生活垃圾热值逐渐升高。入炉垃圾热值可以达到并超过5000kJ/kg，具备焚烧处理的条件。而国内和其他城市的运行经验表明，株洲市采用焚烧处理生活垃圾是可行的，并且具有一定的经济效益。
2.2.5本工程的建设有着国家和湖南省良好的政策支持
“十一五”期间国家也大力扶持垃圾焚烧发电技术，并在发电配套费用、上网电价以及税收方面都出台了一系列的优惠政策，目前是建设垃圾焚烧发电厂最好的时机，也是解决当地环境问题的最好时机。
因此，为了促进株洲市小康社会的全面建设、加快实现现代化的步伐、改善环境卫生状况、建设生活富裕、生态良好的社会环境，实现可持续发展，应当建设新的城市生活垃圾焚烧处理设施。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
第三章 城市概况与城市生活垃圾现状及对环境卫生的影响 3.1城市概况
3.1.1区域位置及人口概况
株洲市位于湖南省东部，湘江下游。东界江西省萍乡市、莲花县、永新县及井冈山市，南连本省衡阳、郴州两市，西接湘潭市，北与长沙市毗邻。介于北26?03’05”-28?01’07”，东经112?57’30”-114?07’15”之间。株洲市现辖醴陵市、炎陵县、茶陵县、攸县、株洲县五县市和天元、芦淞、荷塘、石峰四区以及113个乡镇。
长沙(湖南省会)、株洲、湘潭三市同处湘江中游，呈“品”字形分布。长沙到株洲和湘潭的距离都约50Km，目前已经有高速公路连接。除了地缘上的紧密，三地在经济社会上亦有相当多的联系，“长株潭城市群”是长沙、株洲、湘潭的简称，其中株洲市是“长株潭城市群”中工业基础最强的城市。“长株潭城市群”早在10年前，就已经启动了包括金融改革、供电、交通、供气、经济技术开发区选址等十大工程，是中国第一个自觉地进行区域经济一体化的试验区。它是湖南省经济发展的核心增长极，也是国家实施中部崛起战略中重点发展的城市群之一，国务院于2007年末已批准“长株潭城市群”为“全国资源节约型和环境友好型社会(简称“两型社会”)建设综合配套改革试验区”，国务院近年先后批准上海浦东新区、天津滨海新区和成都、重庆为综合配套改革试验区，如今位于中部的武汉城市圈和长株潭城市群成为国家级综合配套改革试验区，将成为中国经济新的增长极。
株洲是湖南省第二大城市，截至2006年，株洲市辖4个市辖区、4个县，代管1个县级市;全市共有24个街道、66个镇、46个乡、1个民族乡。
2株洲市面积11262km，2008年全市年末总户数113.6万户，总人口381.2万人，常住人口371万人，市区年末总户数30.4万户，总人口97.8万人，常住人口96.2万人，
22其中天元区面积150km，户籍人口3.6万;荷塘区面积152km，户籍人口22.7万;芦
22淞区面积67km，户籍人口20.2万;石峰区面积166km，户籍人口23.8万。 3.1.2社会经济概况
2008年全市生产总值完成909.5亿元，增长13.4%。经济增幅居全省第四位，排位较上年提前一位;高出2001-2007年年均增幅1.1个百分点，经济仍处在持续增长期的较高平台上运行。全市经济总量三年连续跨越600亿、700亿元和900亿元三个台阶。全市人均GDP达到24563元，居全省第二位。第一产业完成增加值109.6亿元，增长6.1%;第二产业完成增加值497.2亿元，增长15.1%;第三产业完成增加值302.7亿元，
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 增长13%。在全国百强城市综合实力排名中，列第56位，居中部六省非省会城市之首。
财政收入较快增长。2008年全市财政总收入达到82.1亿元，总量居全省第二，增长21.4%，一般预算收入46.7亿元，增长24.3%。从2005年开始，全市财政收入和一般预算收入增幅已连续4年超过20%，2008年继续保持了较快的速度增长但月度波动十分明显。全市税收收入占财政收入比重为78.6%，低于上年1.9个百分点。2008年全市财政总支出108.9亿元，比上年增长39.6%。
2008年主要指标排名:株洲市GDP总量在全省排名第五，财政收入总量和城市综合实力排名第二。人均地区生产总值、人均财政收入、人均居民储蓄、人均规模工业增加值、城镇居民人均可支配收入等5项人均指标保持全省第二。
3.1.3自然条件
a) 地质、地貌特征
株洲市位于罗霄山脉西麓，南岭山脉至江汉平原的倾斜地段上，市域总的地势东南高、西北低。北中部地形岭谷相间，盆地呈带状展布;东南部均为山地，山峦迭障，地势雄伟。
b) 水文地质
株洲市域的河流。长度5km以上的341条，30km以上的19条，100km以上的7条，均属湘江水系。湘江干流在株洲市域内全长89.6km，占湘江总长的10.46%。市域内湘江一级支流较大的有洣水、渌水;湘江二级支流长度在100km以上的有洮水、攸水、澄潭江、铁水等4条。
33株洲市域总计水资源629.18亿m，其中地下水资源18.7亿m，地表水资源626.27
3亿m。地下水质较好，地表水中的水库、山塘水质基本符合地面水质标准，但河流水质受到不同程度的污染。
c) 气象条件
属亚热带季风性湿润气候，气候温暖、四季分明、雨水充沛、生长期长。风向冬季多西北风，夏季多正南风。根据气象资料记录
年平均气温 17.4?
极端最高气温 42.2?(1953年8月15日)
极端最低气温 -8.5?(1957年2月17日)
年平均地面温度 19.5?
极端最高地面温度 72.1?(1961年7月18日)
极端最低地面温度 -12.9?(1972年2月9日)
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
年平均相对湿度 81%
年降水量 1200—1450mm
年最大降水量 2081mm
年最小降水量 999.7mm
最大日降水量 209.8mm(1964年6月17日)
年积雪最大厚度 25cm
年平均蒸发量 1359.1mm
多年平均风速 2.4m/s
最大风速 28m/s
常年主导风向 西北风，夏季多主东南风
全年无霜期 345天
年平均日照时数 1262.9Hr
39% 年平均日照百分率
d) 地震
基本地震强度，根据《中国地震动参数区划图(GB18306—2001)》，株洲市地震动峰值加速度为<0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，对应的地震基本烈度为?度。 3.1.4交通条件
株洲地理位置优越，交通运输发达，是我国南方重要的交通枢纽。株洲素有“被火车拖来的城市”之称，京广、浙赣、湘黔三大铁路干线在这里交汇，与北方铁路枢纽城市郑州并称“北郑南株”。株洲火车站是全国五大客货运输特级站之一，平均每3分钟接发列车一次，株洲北站是中国南方最大的货运编组站同时也为特等站，同时，武广高速铁路在株洲设一等站。
株洲市内交通便利，,座大桥横跨湘江，湘江五桥红港大桥、湘江四桥天元大桥、芦淞区建设路和天元区长江路形成株洲的“城市内环线”，响石路、响田路、东环路、南环路、西环路,条路，东湖、田心、红旗,座大型城市立交桥，湘江二桥石峰大桥、湘江三桥建宁大桥两座跨湘江大桥形成株洲的“城市中环线”。市区内总长50km的城市轨道交通线路近期将启动建设，近期拟投资68亿元，远期预计投资70亿元，建设自“武广-天台-芦淞-大丰”的1号线和自“枫溪-天台-大丰-云田”的2号线组成的“人”形“小环放”的城市轨道交通系统。
株洲公路四通八达，106国道、320国道、211省道、京珠高速公路、醴潭高速公路、沪昆高速公路及规划中的京珠高速复线、上瑞高速公路和连接闽南、赣南、湘南的
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 “三南”公路都在境内穿过，绕城而过的长江第二大支流“湘江”，四季通航，沿江上溯衡阳、广西，下通洞庭湖、长江，株洲港为湖南省八大港之一。千吨级船舶顺湘江、经长江、通上海达世界各地。空运方面，株洲距黄花国际机场41.62km，经长株高速公路二十多分钟可以到达。
3.2城市生活垃圾现状
3.2.1城市生活垃圾产源及其结构
经过调查表明:城市生活垃圾包括居民垃圾、保洁垃圾及机团垃圾;由以下五类组成。
a) 有机易腐物(厨余)，以厨房垃圾为主，包括果皮、食品残渣、草叶等;
b) 有机废品(可燃废品)，废纸(报纸、书刊杂志、纸板等)、塑料、破布等;
c) 无机废品(不燃废品)，主要是灰份、金属和玻璃;
d) 粗大垃圾，包括废旧家具、电器等;
e) 危险有害类，旧电池、日光灯管、废油、过期药品、易燃、易爆品等。
从生活垃圾种类来说，主要以居民垃圾为主，其次是机团垃圾、饮食垃圾及企业生活垃圾。具体比例:居民垃圾约占62%，机团企业垃圾约占16.4%、企业生活垃圾处11.4%，饮食业垃圾约占7.7%，保洁垃圾约占2.5%。见图3-1。
图3-1 株洲市不同垃圾来源比例
居民垃圾62.0%
机团垃圾16.4%
保洁垃圾2.5%
企业生活垃圾11.4%
饮食垃圾7.7%
3.2.2城市生活垃圾组成与特性现状
3.2.2.1现阶段城市生活垃圾组份分析
根据株洲市垃圾成份调查结果显示，城市垃圾主要成份有:
a) 厨余垃圾
厨余垃圾为主要成份(见图3-2)，生活垃圾中的厨余垃圾部份占总量的比值为64%，该部份所含垃圾大部份为直径>15mm的植物茎叶、果皮较小的动植物碎屑，由于<15mm
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 碎屑中的会有少量灰沙等杂质，难以分拣，所以调查得来的厨余成份比实际值偏高。
b) 易燃物(竹木、纸、布织物、橡塑)
生活垃圾中的易燃物比例的平均值为28.24%。
c) 玻璃
垃圾中的玻璃废品比例在2%-5%之间，未来城区垃圾中的玻璃废品将是垃圾综合利用的一个主要对象。
图3-2 株洲市生活垃圾成分
厨余64%
砖瓦4%
玻璃3%
金属1%
塑料18%
布4%
纸6%
3.2.2.2生活垃圾热值及元素分析
株洲市没有对生活垃圾的热值作过连续的、系统的分析。株洲市城市建设投资公司进行多点采样对株洲市城市生活垃圾热值分析，作为焚烧厂主要的设计基础数据(详见湖南省煤安检测检验中心《生活垃圾检验报告》煤检字第[09266]号)。该数据采样期在株洲市雨量高峰时期，采样的区域在株洲市有一定的代表性。同时，根据株洲市发展状况，预计将来随着城市经济的发展，人们生活水平的提高，能源结构的改变，与目前的垃圾组份相比，将来垃圾的成份将会发生显著的变化(垃圾中的无机组分明显下降，有机成分及可回收物增加)。分析结果为:
全水份Mt%:48.6
空气干燥基水分Mad%:1.74
空气干燥基灰分Aad%:48.76
空气干燥基挥发分Vad%:39.54
干燥基高位发热量Qgr.v.dMJ/kg:12.92
收到基低位发热量QNet.v.ar MJ/kg:5.12
空气干燥基全硫St.ad%:0.19
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
Cl%:0.34
3堆积密度t/m:0.24
元素分析:C:12.89%;H:1.97%;N:0.32%;S:0.10%;O:10.62%;M:48.58%;A:25.52%。
由此可见，株洲市的城市生活垃圾适宜于焚烧，不宜作直接填埋;而氯、硫两种元素含量较高，选择焚烧工艺和烟气净化工艺时值得注意。
3.2.3城市生活垃圾数量
根据统计局统计，株洲市2008年日平均清运垃圾950t，全年清运总量为34.68万t。
3.3现行处置法及对株洲市经济发展的影响
3.3.1现行垃圾处置法
株洲市目前城市生活垃圾的唯一处置方法是堆置填埋。场内垃圾处理采用不完全的卫生填埋、无害化处理的工艺流程，是“由里向外，由下而上，分层填埋，分层覆盖，平整压实，分层覆土。”其填埋场作业流程为:分层摊铺，推平压实，分层覆盖。
填埋工艺采用分层压实覆土，每层厚约0.7m，先后压实3-,层(即2.5m左右)，再覆土0.15-1.30m，作为一个处理单元，压实效果较好。
3.3.2现行垃圾处置方法存在的问题
3.3.2.1填埋场的环境污染情况及经济影响
生活垃圾收运，对环境可能造成的影响，主要是装运点在工作时产生的噪声、飘尘以及散发的臭味，还有渗滤水以及其它的社会影响问题。
由分析可知:堆置场对噪声、臭味、飘尘的影响基本上在10m以内(噪声影响较远)，但由于人们心理的影响，人们对垃圾产生的一种厌恶和抵制的情绪。因此，堆置场造成的社会影响范围比上述影响范围要大一些。
3.3.2.2填埋方法浪费资源
垃圾混在一起是无用的固体废物，经分拣回收或其他方法加以利用，就是一种资源，生活垃圾的直接填埋，实乃浪费资源。
3.3.2.3卫生填埋法占用土地资源
由于填埋方法减量化效果为零(仅有一定减容)，因而占用土地资源，而且易造成二次污染(垃圾沥滤液)。垃圾填埋场周围环境也受到一定的影响:填埋场内的HS、2NO、CH、CO等污染物的平均浓度较高，其主要污染物为HS。这样一来垃圾填埋X42
场的建设已完全改变场地的土地利用性质。而且，由于株洲市垃圾中天然有机物含量高，
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 垃圾填埋后在微生物的作用下，缓慢释放沼气，即使在填埋场满容封场后，20-30年内仍有沼气释出，封场后的土地不能加以有效的利用，是一种极大的浪费。 3.3.2.4生活垃圾处理技术相对落后与株洲市城市定位的矛盾
株洲市2008年大力开展创建全国卫生城市、全国交通管理模范城市和全国文明城市活动。在“两型社会”建设的新形势下，资源节约和环境友好成为时代的主题，株洲市委、市政府要求将株洲市建设成为环境优美、秩序优良、文明富庶、经济繁荣的现代化城市，现行垃圾收运及处置系统，对城市，景观、环境素质和生态造成不利的影响。
目前，株洲市城市生活垃圾处理的唯一方法就是填埋。但填埋减量化效果为零，占用土地资源，且易造成二次污染。受地理特点限制，同时老百姓的环保意识的增强，对垃圾填埋场有相当大的反感，协调工作较困难。总的来讲，今后株洲市垃圾填埋场的选择将会越来越困难。就目前株洲市仅有南郊垃圾处理场1座，大部分城市垃圾运往南部垃圾处理场，少部分由各大型企业运往自备的垃圾场裸堆，未作任何处理。因此，生活垃圾直接填埋，与株洲市的经济发展甚不协调。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
第四章 垃圾产量预测与建设规模、热值预测与确定 4.1垃圾产量预测
4.1.1城市发展趋势分析
《株洲市城市总体规划》将城市定性为:湖南省重要的工业城市，长株潭地区重要的交通枢纽和中心城市之一。其城市职能为:我国南方重要的交通枢纽，以高新技术产业为先导的国家老工业基地，中南地区重要的商贸和现代物流中心，面向海内外华人的炎帝历史文化纪念地。推动省委、省政府加快实现工业化和城市化的进程发展战略的实施，实现长株潭一体化的发展目标，促进株洲市城乡经济全面、协调、可持续发展，构建和谐社会，加强城镇建设，为居民提供良好的生存生活与发展环境。
规划期限:
近期:2006-2010年
远期:2011-2020年
规划确定株洲市区各规划阶段的人口控制规模为:
近期:2010年城镇人口规模:90万人
远期:2020年城镇人口规模:120万人
22城市规划建设用地近期2010年为90km，2020年为120km。
城市市政公共基础事业的发展与整个城市的发展密切相关，城市垃圾处理是城市建设的基础设施，应适应城市的发展。
4.1.2城市垃圾产量预测
4.1.2.1预测年限的确定
本工程建设周期从工程项目批准立项到建成投产，一般需要2年时间，投产后应能满足一段时间城市垃圾处理量为宜，同时还应考虑到垃圾处理属于城市建设的基础设施，应适度超前，以促进经济发展。据此，本可行性研究以2008年作为基本数据，根据株洲市城市总体规划以及实际情况，预测年限至2020年。
4.1.2.2服务区域与人口
2008年全市年末总户数113.6万户，总人口381.2万人，常住人口371万人，其中市区年末总户数30.4万户，总人口97.8万人，常住人口96.2万人，至2020年，为120万人，平均人口增长率为17.08‰;见表4-1。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
表4-1 2008年-2020年株洲市区人口预测总数
城镇平均人口 人口总数 城镇平均人口人口总数 年份 年份(年) 增长率(‰) (万人) 增长率(‰) (万人)
2008 17.08 97.8 2015 17.08 110.11
2009 17.08 99.47 2016 17.08 111.99
2010 17.08 101.17 2017 17.08 113.91
2011 17.08 102.90 2018 17.08 115.85
2012 17.08 104.65 2019 17.08 117.83
2013 17.08 106.44 2020 17.08 120.00
2014 17.08 108.26
4.1.2.3城市垃圾产量预测
影响城市垃圾产量及其增长速度的因素很多，诸如人口规模、工业产值、人民生活水平及环保措施等。因此城市垃圾产量预测，应力求符合城市实际情况，建立在城镇建设和工业发展规划的基础上，合理地分析当地人民生活习惯、生活水平和工业结构，确定合适的人均综合垃圾产量指标来进行预测。
据统计，株洲市区2008年平均日产垃圾量约950t，参考类似城市人均日产垃圾量，确定株洲市区人均综合垃圾产量指标为0.97kg/人?d，考虑城市发展、人民生活水平不断提高，以后人均综合垃圾产量指标年平均递增率以10‰计。人均综合垃圾产量指标预测值详见表4-2，城市垃圾产量预测详见表4-3。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
表4-2 2008年-2040年人均综合垃圾产量指标预测表
人均综合垃圾产量指标 人均综合垃圾产量指标 年 份 平均增长率(‰) (kg/人?日) 2008 10 0.97 2009 10 0.98 2010 10 0.99 2011 10 1.00 2012 10 1.01 2013 10 1.02 2014 10 1.03 2015 10 1.04 2016 10 1.05 2017 10 1.06 2018 10 1.08 2019 10 1.09 2020 10 1.10
表4-3 城市垃圾产量预测表
城市人口 人均综合垃圾产量指标 城市日产垃圾量城市年产垃圾量年份 4(万人) (kg/人?d) (t/d) (10t/d) 2008 97.8 0.97 950.00 34.68 2009 99.47 0.98 974.81 35.58 2010 101.17 0.99 1001.58 36.56 2011 102.90 1.00 1029.00 37.59 2012 104.65 1.01 1056.97 38.58 2013 106.44 1.02 1085.69 39.63 2014 108.26 1.03 1115.08 40.70 2015 110.11 1.04 1145.14 41.80 2016 111.99 1.05 1175.90 42.92 2017 113.91 1.06 1207.45 44.07 2018 115.85 1.08 1251.20 45.69 2019 117.83 1.09 1284.34 46.88 2020 120.00 1.10 1320.00 48.18
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 4.2生活垃圾收集系统
4.2.1收集方式
城市生活垃圾的收集与处理方式，与城市经济发展水平、工业化水平、人口的数量和整体素质、居民的生活习惯和消费特点、城市的商业化程度等因素有关。
目前，株洲市生活垃圾的收运方式主要有三种:桶装分散收集与路边吊装;上门袋装收集与垃圾压缩站;上门袋装收集与小区垃圾站。
上述生活垃圾的三种收集方式存在交叉现象，如有些路边吊装点或小区垃圾站使用压缩式垃圾运输车。
a)分散收集与路边吊装
分散收集与路边吊装是生活垃圾的传统收集方式。其具体操作是由居民生活垃圾?垃圾桶?垃圾车路边吊装收集?垃圾处理场。
b)上门袋装收集与垃圾压缩站方式
此方式的具体运作方式是:上门收集袋装垃圾?人力车?垃圾压缩站?处理场。
c)上门袋装收集与小区压缩站
上门袋装收集与小区压缩站是一些住宅小区实施的垃圾收运方式。在这些小区中，在物业建设的同时，兴建小型垃圾压缩站，或者由小区垃圾屋收集后直接用垃圾压缩车压缩后送至处理场。
4.2.2转运方式
不论上述哪种收运方式，在垃圾收集起来后，都将由垃圾收运车收运至垃圾处理场。垃圾收运车由环卫局管辖，负责垃圾收运。车型有普通密封式垃圾收运车、有压缩装置的垃圾收运车。株洲市生活垃圾收运流程见图4-1。
本项目由政府负责垃圾到厂，不在本可研研究范围，不计投资，不计成本。详见附件:株洲市城市管理行政执法局《株洲市生活垃圾收集、分检、运输、转运组织及承诺》。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
株洲市生活垃圾不同产源
居民垃圾/机团垃圾/饮食垃圾/企业生活垃圾/保洁垃圾
桶装分散收集 上门袋装收集
路边装运 垃圾压缩站 小区垃圾压缩站
收运车运输
垃圾处理场
图4-1 株洲市生活垃圾收运流程图
4.3建设规模的确定
根据预测2010年株洲市区城市生活垃圾产量为1001.58t/d，2020达到1320t/d，考虑到城市的基础设施的超前规划和建设，因此，本项目的一期处理规模为1000t/d，随着垃圾收运体系的完善，二期新增规模500t/d，最终总规模达到1500t/d。 4.4生活垃圾特性预测
垃圾的热值是确定垃圾焚烧炉容量的重要参量，由于垃圾焚烧炉一般要有20年的服务期，因此，对未来垃圾热值的预测可以评估垃圾焚烧炉远期的运行特性，由于垃圾中的可燃成分较多，根据《湖南省煤安检测检验中心检验报告》，目前的收到基低位热值已经达到5120kJ/kg。
株洲作为一个城市化发展迅速的城市，根据国际惯例，垃圾热值将逐年增高，按年增长率约为4-5,计算，则垃圾热值的热值预计值如表4-4。
表4-4 垃圾热值预测表
年份 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 垃圾热值(kJ/kg) 5120 5530 5972 6450 6966 7524 8125
垃圾热值直接与国民经济发展水平和人民生活水平相关，如欧美发达地区的垃圾热值可以高达10000kJ/kg，表4-4的发展趋势与株洲市实现现代化的发展要求是相适应的。 4.5垃圾热值确定
焚烧厂的寿命一般在20年以上，所以需要考虑焚烧厂的整个运行期间的设备效率和配置的合理性等来设定垃圾特性。
垃圾焚烧厂预定2011年开始正式商业运行，为了追求设备配置的合理性和效率，一般取运行期间的中间年份的垃圾特性作为焚烧厂处理的标准垃圾，并同时考虑到运行开始初期的低质垃圾，以及随着生活水平的提高垃圾热值将会有所提高的焚烧厂运行后期的高质垃圾。
另外，垃圾特性不仅随着年份的变化而不同，即使在同一年度，垃圾特性随着季节也明显不同。一般是夏天垃圾热值较低，而冬天稍高。垃圾焚烧厂必须处理运行期间的所有年份和所有季节的垃圾，因此，垃圾特性的一般设定为:标准垃圾，低质垃圾和高质垃圾。
株洲市城区原生垃圾低位热值分析结果为5120kJ/kg左右，生活垃圾平均含水率在48.6%左右。从株洲市乃至全国生活垃圾发展趋势来看，生活垃圾可燃成分和热值是逐年升高的，同时垃圾含水率也会有所下降，但变化率不会很显著，当垃圾焚烧厂建成时(2011年)，进厂垃圾月平均低位热值预计在5530kJ/kg以上，考虑到垃圾进入储料坑经过3-5天的熟化，部分渗滤液析出后，热值约有15,左右的上升空间，垃圾焚烧炉进料口的圾低位热值将达至6340kJ/kg。随着生活水平的提高，垃圾收运分拣率的提高，垃圾热值还将有进一步的提高。
根据以上分析，综合考虑株洲市未来城镇居民生活水平的不断提高、垃圾成分(含水率、动植物等)受季节变化等的影响等因素，本项目方案中入炉垃圾设计低位热值暂定为6000kJ/kg，能达到《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》中关于“入炉垃圾焚烧热值大于5000kJ/kg”的要求。
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第五章 场址选择
5.1选址要求
5.1.1选址依据
a)《株洲市城市总体规划》(2006-2020年);
b)《长株潭城市群区域规划》(2008年);
c)《城市环境卫生设施规划规范》(GB50337);
); d)(生活垃圾焚烧处理技术规划)(CJJ90
e)《城市生活垃圾焚烧处理工程场址建设标准》;
f)《城市生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485);
g) 其他相关法规、规范。
5.1.2选址方法
选址研究方法采用“方案比较法”。
5.1.3选址原则
a) 选址应符合当地总体规则和城市区域环境总体规划以及城市环境卫生事业发展规划的规定，
b) 对周围环境不产生影响或对周围环境的影响不超过国家相关现行标准的规定;
c) 应设置在城市交通便利的地方，并应有利于减少对环境和居民的影响、减少工程建设投资、减少垃圾处理后产品和残渣的运输费用;
d) 焚烧处理场的布置应坚持因地制宜、技术可行、设备可靠、规模适度的原则;
e) 垃圾焚烧处理场采用余热发电应考虑易于接入地区电力网;
f) 离水源距离不大于3Km，且水源充沛;
g) 位于河流的下游，城市的下风向;
h) 具有良好的社会效益、环境效益和一定的经济效益。
5.2场址比选
依据城市生活垃圾焚烧处理场选址原则，结合株洲市城市总体规划布局，在城市建成区外石峰区长石村及荷塘区桐梓坪和新市村规划三个拟选垃圾焚烧处理场址。详见附件:株洲市规划设计院《株洲市垃圾焚烧场选址规划论证》。
5.2.1石峰区长石村垃圾焚烧处理场址
a) 场地现状
场地位于株洲市石峰区长石村贺家组长石冲，湘黔线南侧，距株洲电厂灰坝北侧约
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 250m，新建的武广客运专线西侧，占地面积约11.78ha。场地现状用地标高为61.0m-118.0m，地势相对较高，现状主要为林地、少量的农田及分散的4栋住宅。根据国内危险废物处理的相关规定，至少场址应距离居民区1000m以外，从现状来看，1000m半径范围内仅有少量的村民居住，拆迁量不大，详见附件《垃圾焚烧发电项目建设用地征地拆迁安置方案》。
根据《株洲市垃圾焚烧发电场岩土工程初步勘察报告》，区内没有全新活动断裂通过拟建建筑场地，场地及周边也未发现有影响场地稳定的滑坡、塴塌、泥石流等影响场地稳定的不良地质作用，故场地稳定性好，适于拟建项目的建设。
距叶子冲220KV变电站约4.5km，距白马垄220KV变电站约4.0km，有利于发电并网;电力出线便捷，沿线人口少，便于控制高压走廊。
b) 交通运输条件
场址北距浙赣-黔铁路约170m，东距武广高速客运铁路约340m，距清霞路约3200m，距建设北路约5000m;向南距离湘江北岸约2600m;西临湘潭市;320国道从场址北侧穿过，向西与湘潭京珠互通口相接。
c) 评价
场址交通比较便利，便于垃圾运输，河西垃圾经西环线—铜霞路运输，运输距离总长14.8km，河东垃圾经环线运输，运输距离总长15.0km;距叶子冲220KV变电站约4.5km，距白马垄220KV变电站约4.0km，有利于发电并网;位于湘江下游，且距离湘江北岸约2600m，能保证垃圾处理时供水需求;场地内及场地周边1000m范围内村民住宅较少，拆迁量不大;污水经厂区处理达标后可送至霞湾污水处理厂进行二级处理达到标准后外排。但垃圾焚烧产生的灰飞经固化处理后需运往南郊垃圾填埋场处理，增加处理成本;场地高差较大，有一定土石方工程量。
5.2.2荷塘区桐梓坪和新市村垃圾焚烧处理场址
a) 场地现状
场地均位于荷塘区桐棒坪村和新市村交界处，南郊垃圾填埋场附近，其中荷塘区本
桐棒坪村场址位于南郊垃圾填埋场的西南侧，新市村场址位于南郊垃圾处理场的东侧，占地面积均约为20.0ha。荷塘区桐棒坪村场址的场地现状用地标高为90.0m-160.0m，新市村场址的场地现状用地标高为148.0m-193.0m，两者的地势相对较高，现状主要为林地和少量的农田。从现状来看，1000m半径范围内靠近市区侧村民住宅比较密集，拆迁量相对比较大。向西距离湘江6000m，向东距离大京水库4000m。
金山110KV变电站位于场址西北方向约3000m，有利于发电并网。
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b) 交通运输条件
场址现状有一条4.0m宽的村道通过直达南郊垃圾填埋处理场;北距规划的龙太路约1000m左右。
c) 评价
场址交通运输尚为便利;距离金山110KV变电站不远，有利于发电并网;场址不是位于城市的上风向，垃圾焚烧产生的废气将不会影响到城区。垃圾焚烧产生的灰飞固化后就近运往南郊垃圾填埋场处理，处理成本低。周边只有一条小溪，供水难以保证;范围内村民住宅比较多，拆迁量比较大。
5.2.3场址方案比较
本可研对上述三个厂址方案采用列表方式进行定性、定量的综合对比分析，从而看出三个方案各自的优缺点，详表5-1。
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表5-1 厂址方案综合对比表
序号 比较项目 石峰区长石村场址 荷塘区桐棒坪村场址 新市村场址
荷塘区桐棒坪村和新荷塘区桐棒坪村和石峰区长石村株洲电1 区域位置 市村交界处，南郊垃新市村交界处，南厂灰坝北侧 圾填埋场西南 郊垃圾填埋场东侧
场址现状有一条东据清霞路约3200m，场址现状有一条4.0m4.0m宽的组道通过距建设北路约5000m; 宽的组道通过直达南直达南郊垃圾填埋2 交通运输条件 320国道从场址北侧穿郊垃圾填埋处理场;处理场;北距规划过，向西与湘潭京珠互北距规划的龙太路约的龙太路约1000m通口相接。 1000m左右。 左右。
占地面积均为20.0占地面积约11.7ha。场占地面积均为公顷，现状用地标地现状用地标高为20.0ha，现状用地标高为3 用地情况 70.0m-127.0m，主要用高为90.0m-160.0m，148.0m-193.0m，有地林地、少量的农田及有80户需拆迁 85户需拆迁 14栋村民住宅 4 规划的关系 三类建设用地 规划为生态林地 规划为生态林地
场址北距浙赣—黔铁西北为小溪，东北为
对远期规划的路和320国道，南侧为现状南郊垃圾填埋5 用地拓展不受限制 影响 武广高速铁路，用地拓场，南面为山地，用
展受到制约 地拓展不受限制
高差为70.0m，高差高差为45.0m，高差总图布置条件高差为50.0m，高差较6 较大，土石方工程量较小，土石方工程及施工条件 大，有一定土石方量 较大 量较小 7 房屋拆迁量 不大 基本无拆迁 基本无拆迁
一条小溪从场址西一条小溪从场址西北北流过，难以保证流过，难以保证垃圾向南且距离湘江北岸垃圾处理对水的需处理对水的需求。向8 水源情况 约2600m，可保证垃圾求。向西距离湘江西距离湘江6100m，处理对水的需求 6800m，向东距离大向东距离大京水库京水库4000多m，4500m，距离较远 距离较远
叶子冲220KV变，株9 供电情况 金山110KV变 金山110KV变 冶220KV变
对湘江污染情10 基本无污染 基本无污染 基本无污染 况
综上所述，荷塘区桐棒坪村场址及新市村场址均有水源难以保证、拆迁大并与规划
不符两大制约因素，石峰区长石村场址则有以下优势:
a) 土地性质为三类建设用地，建设垃圾焚烧项目，土地用途变更无障碍; b) 位于湘江下游，且距离湘江北岸约2600m，能保证垃圾处理时对水的需求
(4000t/d);
c) 周边人口少，远离市区，环境影响小;
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d) 污水口的排放，在距离垃圾发电项目1.5km处，有一个农排渠，污水处理达标后，可直接排放;
e) 厂址周边350m范围内只有14户需拆迁，拆迁量最小，无拆迁矛盾。
f) 垃圾运输便利。市区垃圾经环线运往此处，运输快捷，无需新修道路，且沿途道路路基较好，方便大吨位垃圾运输车辆通行。
g) 土地面积能满足建设项目的要求。
h) 距叶子冲220KV变电站约4.5km，距白马垄220KV变电站约4.0km，电力出线便捷。
经分析研究，本可研以石峰区长石村场址为项目建设所在地。详见《选址规划论证报告书》及批复。
5.3推荐场址建设条件
5.3.1地形地貌
该场地形地貌单元剥蚀丘陵，间“U”形沟谷，场地北西、西、南东为低丘“U”型沟谷呈北东向贯穿场地。山坡多为杉树及灌木，植被发育。沟谷为“U”型，“U”型谷内多为稻田、间有水塘，水塘施工时小部改变了原始地貌，山体由石英砂岩或板岩组成，山坡较陡，山顶浑圆形。场地地表起伏大，最低标高61.0m左右，位于测区北东向“U”型谷谷口，最高标高118.0m，位于测区南侧山丘。相对高差57m左右。场地整平时，将进行大填大挖。
5.3.2气象、水文
株洲地区属中亚热带季风湿润气候区，四季分明，雨量充沛，年平均降雨量1409.5mm，历年最大降雨量2000mm，历年最小降雨量1000mm，历年最大日降雨量197mm，年平均降雨天数(日降雨量,0.1mm)159天。其中日降雨量,50mm的天数为68天;年降水主要集中在4~6月，最大月降雨量可达600mm，年平均气温17.5?,极端最高气温40.5?。极端低高气温为-11.2?，年平均相对湿度78%。 5.3.3地质构造
根据中华人民共和国《城市区域地质》可知测区位于白马垅-梅林桥断褶带上，为株洲断陷、涓水断陷所挟持的构造块体，以发育北东向、北西向断裂、褶皱组合为特征。测区周围主要构造有关山寺背斜(12)，十里冲逆断层(F93)。详见附件:《株洲市垃圾焚烧发电场岩土工程初步勘察报告》。
5.3.4水文地质条件
该场地地下水主为基岩裂隙水，基岩裂隙水主要赋存于基岩裂隙中，水量均相对较
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 为贫乏。勘察时未发现有初见水位，静止水位埋深1.80-8.90m，标高介于63.90-71.37m。其补给主要来源于大汽降雨的渗入补给和池塘水体的渗透补给;场地三面环山地势较高，仅场地北东地势较低，场地内地下水向北东低洼处呈线状排泄、同时以大汽蒸发呈气体以面状形式向大气排泄、场地范围内未发现有泉点。场地中素填土?进行了分层碾压为相对隔水层，其它岩土层也为相对隔水层。
根据《株洲市垃圾焚烧发电场岩土工程初步勘察报告》，该场地地下水对建筑材料无腐蚀性。
环境空气、地表水、地下水、土壤及噪声详见附件《株洲市环境监测中心监测报告》(株环监技字[2009]第332号)。
根据地质灾害危险性评诂报告备案登记表，项目建设区内环境条件复杂程度简单，建设用地性质灾害危险性评诂确定为三级，建设用地适宜性为适宜。
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第六章 生活垃圾处理工艺方案
6.1生活垃圾的各种无害化处理方式
城市垃圾的无害化处理方式是指用物理、化学、生物等处理方式，将垃圾在生态循环的环境中加以迅速、有效、无害地分解，以达到“减量化”、“安定化”、“卫生化”、“资源回收化”的目的。目前，最常采用的处理方法有,种，即分类回收、卫生填埋、堆肥、焚烧、气化和化学/生物化学处理。这,种方法各有其优缺点，由于垃圾成份复杂，各地区和在不同时期，其成份都有较大的差异。因此，在处理方法的选择上应按照本地区的情况，选择恰当的方法，有时还必须采用综合的处理方法，才能取得比较理想的环境与经济效益。
a) 分类回收
分类回收具体指从垃圾中回收可以利用的物料加以利用，例如废纸、金属、玻璃、塑料和橡胶等。废纸可作造纸原料;金属(如铁、铝)可回炼;玻璃可重新使用;塑料和橡胶可用于制造再生物质或隔绝空气裂化成石油类燃料等。此法过去用人工分拣，现在已采用机械分选法，如风力、重力、浮力、离心力、磁力、光学及震动筛分等法。
这种方法对工业垃圾的处理是比较合适的，但株洲市城市生活垃圾的成分目前以厨余物较多，且含水份较大，集中后容易腐烂，故分拣起来比较困难，只有在全面推行了分类倒垃圾后或有特殊的处理方法才可采用此方法。
b) 卫生填埋
此法是寻找一块空置的土地，将垃圾置于防渗垫层之上压实后覆土填埋，利用生物化学原理使天然有机物分解，对分解产生的渗沥水和沼气进行收集处理，以期不产生公害，对城市居民的健康及安全不造成危害。这种方法目前在世界上采用得最多。
此种方法比较简单、成熟，投资稍低，此前成为株洲市目前唯一的垃圾处理方法。但是，随着株洲市经济的发展，人口和城区不断扩大，每天产生的垃圾量越来越多，消耗的填埋场的容积也越来越大，使填埋场很快趋近饱和。而兴建新的填埋场，往往遭到当地居民非议而阻力重重。填埋场的任务，应当只定位在应急和填埋减容无害处理后的固体废物上较为合理。因此，在有可能选择其它处理方法的条件下，通过减少被填埋垃圾的容积和数量来延长填埋场的使用寿命，降低填埋对环境的污染，已成为株洲市国民经济发展的迫切要求。
卫生填埋是垃圾的终级处置方法，其他处理法产生的无害固体废物，仍要进行填埋处理，因此卫生填埋是垃圾处理中必不可少的方法。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
c) 堆肥
堆肥处理法是在控制的条件下，借助微生物的生化作用，将垃圾中的天然有机物分解、腐熟转变成安定的腐填质土。这种方法对以厨余等类成份为主的垃圾有较大的作用，但株洲市垃圾中，无机物和难以生化降解的橡校、塑料、合成纤维(织物)等的有机物，还有一定的数量，且混合垃圾中还有不少重金属，有可能转移到有机肥产品中，必须分拣后才可以采用堆肥法。由于分拣问题或垃圾分类的措施未落实，此法目前尚难马上采用。
d) 焚烧
焚烧顾名思义是将垃圾焚烧。其减容效果最好(一般减容?80%)，又能使腐败性有机物和难以降解而造成公害的有机物燃烧成为无机物和二氧化碳，而病原性生物在高温下死灭殆尽，使垃圾变成安定的、无害的灰渣类物质。
但焚烧法要求垃圾具有一定的热值，亦即要求垃圾中的可燃性物质的含量达到一定水平。热值大于3347kJ/kg的垃圾始可焚烧，一般来说，热值在3347kJ/kg至4184kJ/kg之间的垃圾焚烧时要加辅助燃料，当热值大于4184kJ/kg时，才有可能不加辅助燃料，使垃圾在高温下燃烧。焚烧后配置余热锅炉和汽轮发电机组发电，售电以补助运行费用，垃圾处理费用较低。
因此，采用焚烧法处理垃圾，与城市的经济发展水平，燃气比率、居民的生活习惯和自然条件有关。
垃圾焚烧的处理方法，以垃圾焚烧的方式分类，可分为燃烧和“燃料制备”燃烧两种。采用直接燃烧方法只要垃圾热值达到许可值以上，就无须将垃圾分拣。此法工艺成熟、运行可靠，炉温较高、操作较简易，燃烧较充分，灰渣含碳量可达到小于3%，与燃煤锅炉相当。且减容量可达80%-90%，是垃圾减容和资源回收的理想方法。目前西欧及美、日大部分焚烧厂采用此技术。但投资略高。另一种是沸腾床，它要求垃圾的热值更高，一般要超过10000kJ/kg，也要求将垃圾破碎，使进炉垃圾的粒度大致均匀等。因此，往往垃圾进炉前要经过分拣，将不燃物除去，然后破碎和粒度均匀化，而且由于要用热风将垃圾吹起，风量较大，耗能相对较大。但此法投资较省，回收有用物质较多。
单就直接燃烧法而言，焚烧炉的炉型结构亦有炉排炉，回转炉和冷壁回转炉等多种炉型，各有其特点。
e) 气化
气化是一种比较新的工艺，在高温下将垃圾中的有机化合物，首先在缺氧或可控氧的条件下裂解转化成气体，采用热解炉进行气化，然后进行燃烧。按照所用的工艺不同，
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 裂解程度深的，转化成合成气(CO+H);裂解程度浅的，转化成主要以甲烷为主的可2
燃气体。前者可作基本化工原料，后者一般用作燃料发电。也有在焚烧炉内分成两个燃烧室燃烧发电的。这种工艺，尤其是前者利用的价值较大，但投资也很大;后者则投资较省，但单炉处理能力目前尚不大，目前最大的只有300t/d左右。前一种工艺从理论上说是可行的，但用在垃圾处理上是否成熟，或对待处理物料有什么特殊的要求，尚待考证。
f) 化学/生物化学处理法
化学/生物化学处理法首先要将城市垃圾进行分拣，即将纤维素质有机物与其它物料分拣。该法为传统纤维素酸催化水解的改进技术，因为垃圾的有机物中，除塑料，橡胶、合成纤维等化学合成物质外，厨余、竹叶、纸张、布类等均属于纤维素物质。纤维素用硫酸催化水解(并加氢)后可生成糠醛、甲酸乙酰丙酸等化工产品。传统法要求纤维素物质较纯，改进工艺可用于城市垃圾。此工艺要求垃圾中含纤维素类物质的量?50%，才有一定的经济效益。
化学/生物化学处理法的资源综合利用程度高且合理，这是其一大优点，因而垃圾处理费用较低。但是这类方法是90年代才开始工业化或完成中间试验的，尚未在处理城市垃圾方面有丰富的运行经验，而且需要将垃圾进行分拣。此法的实际效果仍待证实。 6.2国内外情况介绍
6.2.1国外情况
目前广泛采用的生活垃圾处理方法有三种:卫生填埋、堆肥和焚烧。由于城市生活垃圾成份复杂，又受经济发展水平、自然条件及传统习惯等因素影响，各国对城市垃圾处理一般是随国情而异，往往一个国家不同地区也采取不同的处理方法和工艺。以往垃圾处理的传统方法-填埋处理占了较大比例，但自70年代中期起，人们逐渐认识到垃圾也是一种可利用的资源。特别是能源危机以来，发达国家更加重视城市生活垃圾的资源化、能源化利用，大力推行垃圾分类收集，发展了垃圾焚烧发电技术，填埋气体回收利用技术及垃圾综合利用回收技术等，形成了城市生活垃圾资源化产业，并得到了迅速发展。
就目前广泛应用的卫生填埋、堆肥及焚烧等基本垃圾处理方法来看，各国采用这些方法的比例也因诸多因素而有着较大的差别。
城市生活垃圾处理无论采取何种处理方式，最终都是以无害化、资源化、减量化为处理的主要目标。从应用技术看，国外城市垃圾处理方法有以下发展趋势:
a) 由于能源，土地资源日益紧张，焚烧处理并利用余热发电的比例逐渐增多，与
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 传统的卫生填埋和堆肥相比，垃圾焚烧发电(或供热)的处理方法能有效减少垃圾重量和体积(分别减少80%和90%以上)，减少填埋用地，降低污染，取得能源效益和环境效益，实现垃圾减量化、无害化和资源化。尤其在80年代中期后，焚烧发电技术研究开发工作不断得到发展，完善了余热利用系统和尾气净化系统，向“资源回收工厂”过渡。
b) 卫生填埋法作为垃圾处理的传统方法仍占较大比例，而且对垃圾的最终处置而言，填埋也是最主要的方法之一，所以这种方法在今后仍会继续存在并得以发展。过去，人们把填埋场作为中、长期容纳垃圾的一个容器，这样对填埋场的污染控制将会延续几百年。目前，人们已清楚地认识到，应从垃圾进入填埋场开始起就要对其所产生的气体、渗沥水，气味等进行控制，因而对进入的垃圾及填埋场均提出了更高要求，可适合的场地越来越少，填埋成本不断提高。欧盟国家已立法规定，1996年后禁止不经过处理的垃圾直接进入填埋场填埋。
c) 单一的堆肥法在国外一般较少使用，除投资费用较高的因素外，其主要原因是堆肥产品销路困难、销售价低、质量不易控制，还可能对土壤造成重金属污染。 6.2.2国内情况
中国是一个发展中的国家，一般城市垃圾成分归纳起来大致有如下一些特点:
a) 无机类物质含量高，可燃物质含量低。因为中国目前大多数城市仍以煤作为主要燃料，垃圾中煤渣、砂土等无机物含量高;
b) 有机类物质中纸张、塑料等高热值物质少，因此垃圾热值较低;
c) 有机类物质中厨余垃圾含量较高，因此可燃垃圾含水率高;
d) 由于中国目前大部分城市采用垃圾混合收集方法，所以垃圾成份复杂。进入二十一世纪以来，我国经济与城市建设高速发展，社会经济结构、人民生活水平发生了极大变化，尤其随着城市燃气化的普及，城市生活垃圾发生了质的变化。根据中国城市垃圾的特点和具体国情，国家有关部门制定的中国城市垃圾处理的技术政策为:提倡有条件的城市发展焚烧与综合利用技术，逐步实现垃圾处理无害化、减量化、资源化的总目标。目前，国内有许多城市都有垃圾焚烧发电厂。
6.3本项目处理方式的选择
城市垃圾处理是一个系统工程。株洲市城市生活垃圾的处理，过去一直采用分散收集，运至填埋场施行简单的卫生填埋处理，易造成二次污染，使填埋场附近的水源和大气环境恶化，故常要对填埋场附近的农作物作出赔偿，因此如何减少被填埋垃圾的体积，延长填埋场的使用寿命，成为株洲面临的迫切问题，而垃圾焚烧处理技术由于减容率可
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 达80-90%，且灰渣性质稳定，不会造成二次污染，再加上余热发电，回收能源，因此成为株洲处理城市垃圾的必选之法。
株洲市城市垃圾有三大特点:
一是，其热值仍处于升高的阶段，随着居民生活燃气化率的增高，株洲市的城市垃圾已达到了焚烧发电的要求，但热值与发达国家相比，仍不高;
二是，由于株洲地区气候潮湿多雨，加之居民生活习惯的影响，垃圾的含水量较多(原始垃圾含水量一般达43-51%)，厨余物质含量也较多，即使经过贮存坑析离出部分渗沥水，进炉垃圾的水份含量仍高;
三是，株洲市居民还未养成分类倒垃圾的习惯，因此，垃圾成份较为复杂，而供分拣回收利用的物质如玻璃、金属和橡胶塑料余厨等物混在一起，垃圾湿且脏，收集转运后给分拣带来诸多不便。
株洲市目前垃圾热值不太高，根据检测报告分析，城区原生垃圾低位热值约在
生活垃圾平均含水率在48.6%左右。从株洲乃至全国生活垃圾发展趋5120kJ/kg左右，
势来看，生活垃圾可燃成分和热值是逐年升高的，同时垃圾含水率也会有所下降，但变化率不会很显著，当垃圾焚烧厂建成时(2011年)，同时考虑垃圾在厂内的储存有部分的水份析出，垃圾焚烧炉进料口的垃圾月平均低位热值预计在6340kJ/kg以上，根据服务区生活垃圾的实际情况和今后的发展，参照其他城市的设计热值，本工程运行期内的垃圾设计值暂按6000kJ/kg考虑。按亚洲及国内其它城市运行的经验，根据株洲的具体情况，推荐采用直接燃烧方式比较合理，炉型的选择亦按此进行对比。 6.4焚烧处理技术路线的技术经济比较
6.4.1焚烧处理各种炉型介绍
经过了几十年垃圾焚烧运营和发展，目前全世界用于垃圾焚烧的典型炉型大致有回转型焚烧炉、流化床焚烧炉、热解气化焚烧炉、机械炉排焚烧炉等。
a) 回转型焚烧炉
回转型焚烧炉衍生自广泛用于水泥工业耐火砖衬里旋转煅烧窑设计，垃圾由倾斜且缓慢旋转的旋转窑上方前端送入，由旋转速度控制垃圾前进速度，使垃圾在窑内往前输送过程中完成干燥、焚烧及灰烬冷却过程，而冷却后灰烬则由炉窑下方末端排出。应用于垃圾焚烧处理设计的窑，其长度与直径比为4:1-1:1。另一种不同的旋转窑流程设计是先利用倾斜阶段式炉床将垃圾干燥及初步燃烧处理后，再进入旋转窑中进行充分燃烧及灰烬冷却。
旋转窑式炉床可直接处理混合生活垃圾，整个炉床由冷却水管及有孔钢板焊接形成
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 筒形;或由钢制园筒内部加装防火衬里组成，炉床向下方倾斜，分成干燥混合、燃烧及后燃烧三区段，并由前后两端特殊轮子支撑，特殊轮子则由四个滚轮支持，由链轮驱动装置转动轮子而旋转炉床，垃圾在炉床上，因旋转而获得良好的翻搅及向前输送，预热空气由底部穿过有孔钢板至窑内，使垃圾能完全燃烧。
水冷却旋转窑为典型之旋转窑式炉床，其设计特点是将冷却水以泵注入圆筒壁上之冷却水管，一方面冷却圆筒，使圆筒不需要加装耐火衬里，而另一方面吸收圆筒内垃圾燃烧产生的热能变成热水，再流入联结于圆筒垂直水管锅炉，进一步吸收燃烧烟气的热量，转变成蒸汽利用。
回转窑的特点是燃料适应性广，可焚烧不同性能的废弃物，此种炉型机械零件比较少，故障少，可以长时间连续运行。但回转窑的热效率低，如需辅助燃料时消耗较多，
图6-1 回转型焚烧炉示意图及断面图
排出气体的温度低，有恶臭，需要脱臭装置或导入高温后燃室焚烧，由于窑身较长，占地面积大，且后燃室要求较为严格，因此其成本高，价格相对较贵。
b) 流化床焚烧炉
流化床技术在70年前便已被开发，之后在20世纪60年代用来焚烧工业污泥，在70年代用来焚烧生活垃圾，80年代在日本得到一定的普及，市场占有率达10%以上，但在90年代后期，由于烟气排放标准的提高和自身的不足，在生活垃圾焚烧上的应用有
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 限。在国内，近些年来流化床焚烧炉得到了一定程度的应用，但该炉型多用于日处理垃圾500t以下规模的垃圾处理项目，且存在一定争议，有待进一步完善。
流化床焚烧炉设有运动炉和炉排，炉体通常为竖向布置。炉底设置了多孔分布板， 并在炉内投入大量的石英砂作为热载体。焚烧炉开车前先通过喷油燃烧，使石英砂加热至600?以上，并由炉底鼓入热空气(200?以上)使之沸腾起来，再投入垃圾。垃圾进炉碰到高温的砂石被托浮在空中同砂石一同沸腾，垃圾很快被干燥，并在空气中氧化立即着火、燃烧。未燃烬的垃圾比重较轻，继续沸腾燃烧，燃烬的垃圾比重开始增加，逐步下降，同一些砂石一同落到炉底，通过排渣装置排出炉体。进行水淬冷却后，有分选设备将粗渣、细砂送到厂外，留下少量的中等颗粒的渣和石英砂，通过提升机送到炉
图6-2 流化床焚烧炉示意图
内循环使用。由于垃圾在炉内处于沸腾状态，与空气有着非常理想的接触条件，所以燃烧非常完全，垃圾燃烧后排出炉体的未燃份保持在1%左右。但对垃圾有破碎预处理要求，容易发生故障。另外，国内大部分流化床均需加煤才能焚烧。
c) 热解气化焚烧炉
热解气化焚烧炉可以直接处理混合垃圾，无需先行分拣。炉体为卧式布置，炉体分
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 成两个燃烧室，两个燃烧室相连，一燃室在下方，二燃室在上方。一燃室上方有筒形，下方为梯级式，砼基座上设垃圾推进器和进风管，上半部和两端电钢板焊制，内衬耐火材料。二燃室为圆筒形，钢板焊制，内衬耐火材料，一燃室烟气进入二燃室的入口处设点火器，顶部设置鼓风机。
图6-3 热解气化焚烧炉
垃圾由装料吊车抓斗送进料斗，由推料活塞经密封门进入一燃室内，由推进器缓慢推进，通过控制空气的进气量(CONTROLLED AIR OXIDATION“简称CAO”)，使垃圾在一燃室内经过烘干、热分解及燃烬过程，灰渣和在一燃室内经过烘干、热分解及燃烬过程，灰渣和不能热分解的物质由自动清灰系统排出炉外。烘干、热分解及燃烬过程中产生的大量可燃气体进入二燃室。可燃气体在二燃室内燃烧，温度?1000?，停留时间2s。充分燃烧后的高温烟气，经过渡烟道进入水管式余热锅炉产生蒸汽。在控制空气量的条件下垃圾中的有机物能全部热分解成烃类可燃气体，可燃气体二燃室内亦得到充分燃烧。由于二燃室温度高，烟气比较干净。
但是，由于受到垃圾特性的影响，后续热解气的特性(热值，成分等)也不稳定，所以燃烧控制难，灰渣难以燃烬，且环保不易达标。此技术在加拿大和美国部分小城市得到少量应用。
另外，在欧洲和日本，热解炉多应用旋转窑，流化床等炉型，然后加上燃烧熔融炉，将灰渣完全燃烬且熔融为玻璃质灰渣。此技术得到部分应用，但是其要求垃圾热值较高，工厂建设成本较高，且运行成本约为机械炉排的两倍以上。
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d) 机械炉排焚烧炉
机械炉排焚烧炉的特点是垃圾进厂后，除粗大垃圾必须先经破碎处理外，其余垃圾并不需要经过机械式的分类程序及粉碎等前处理，即可倒入垃圾贮坑中，以垃圾吊车抓取投入进料口，经滑槽由垃圾推入器推入焚烧炉内燃烧。
机械炉排焚烧炉主要是由重复移动的机械炉排及多流路水墙式锅炉所组成。锅炉一般直接设置于炉排上方或连接在周围绕着耐火砖壁可铸性耐火材料炉排后方，若锅炉直接设置在炉排上方，则锅炉管须以具可铸性耐火材料保护，或炉体四周炉壁以耐火砖保护。
单一炉体的垃圾处理量由每日100t至1000t皆可建。
垃圾经由推入器推送至倾斜炉排上，由于炉内的高温辐射热及高温空气的流过，使得部分垃圾得以干燥，另经炉排的运动除将垃圾往前推送外，并将垃圾层松化及均能经历干燥，燃烧各阶段，以达完全燃烧。目前应用中的机械炉排型式有多种，炉床设计大多属于设计厂商的专利，一般炉排供应商设计炉排运动类型大略可为分单一运动炉排、双向运动炉排及滚动式炉排。以下就各运动类型分别加以说明:
图6-4 逆推炉排炉
1) 单一运动炉排
此种炉排系由两组支撑台架组成，上方分别与炉条相连接，其中一组支撑台架于操
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 作中固定不动，为固定炉条;而另一组则可前后或斜上下往复运动，为可动炉条。各组可动及固定炉条沿纵向横向交互配置，可动炉条经油压机推动炉条上方的垃圾往前推送，其速度以进入油压机之油量控制，当炉条移动至与固定炉条对齐时再退回至原来位置。炉条如此反覆运动，垃圾层因受炉条之作用力而松动、剪断、拉断、崩塌，同时被往前推送。助燃空气自炉条前端的间隙喷出，与垃圾充分的翻搅及混合，而获得良好燃烧效果。其中包括:
(1)阶段往复式炉排
(2)逆推往复式炉排
2) 双向运动炉排
此种炉排与前一炉排不同处是由三组支撑台架组成，上方亦分别与炉条相连接，相邻于同一固定炉条的两组可移动炉条，由油压机驱动以相反方向移动至与固定炉条对齐时，再退回至原来位置，以推动垃圾向前及达到垃圾最大的搅拌和燃烧效果。多段波动式炉排为此类型的典型炉排。
3) 滚动式炉排
此炉排一般由,-,个圆筒向下倾斜排列组成，每一圆筒配置一个风箱，圆筒表面上有许多气孔，空气由筒内吹出，以提供燃烧所需空气，并同时使炉排冷却。各圆筒提供的空气量，可依燃烧区段不同作调整。圆筒一般以电动机驱动，其转速可控制。垃圾由缓慢滚动的圆筒往下移动，至两圆筒间的空间时，因底层的垃圾由下一个圆筒往斜上方推送，因此垃圾得以充分翻搅及混合，而获得良好之燃烧效果。
我国目前有深圳、珠海、上海、宁波等城市采用炉排焚烧技术。 6.4.2本项目焚烧炉型的选择
以上介绍了几种焚烧炉的有关情况，现将其特点、适应性等简单地进行归纳和比较，见表6-1。
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表6-1 典型炉型(焚烧炉)综合性能比较表
项 目 机械炉排焚烧炉 流化床焚烧炉 回转焚烧炉 热解气化炉
炉排样式 机械炉排 无炉排 无炉排 无炉排 燃烧空气压力 低 高 低 低 垃圾与空气接触 较好 好 较好 好
点火升温 较快 快 慢 快 二次燃烧室 不要 不要 需要 需要 烟气中含尘量 低 高 较高 最低
占地面积 较大 小 中 中 垃圾破碎情况 不需要 需要 不需要 不需要
燃烧介质 不用载体 需用石英砂作热载体 不用载体 不用载体 燃烧炉体积 较大 不 大 较大 加料斗高度 高 较高 低 低 焚烧炉状态 静止 静止 旋转 静止 残渣中未燃份 少(<3%) 最小(<1%) 较少(<5%) 少(<3%)
操作运行 方便 不太方便 方便 方便 适应垃圾热值 低 低 高 低
操作方式 连续 可间断 连续 分批进料 耐火材料磨损性 小 大 大 小 垃圾处理量 大 小 中 小 垃圾焚烧历史 长 短 较长 短 垃圾焚烧市场比例 高 低 低 低 主要传动机构 炉排 砂循环 炉体 垃圾进料
运行费用 低 较高 低 低 检修工作量 较少 较少 少 较多
从表中归纳的技术指标可以看出机械炉排炉技术成熟，大部分垃圾焚烧厂均采用该炉型，国内也有许多成功的案例;机械炉排炉更能够适应国内垃圾高水分、低热值的特性，确保垃圾的完全燃烧。操作可靠方便，对垃圾适应性强，不易造成二次污染;经济性高，垃圾不需要预处理直接进入炉内，运行费用相对较低;设备寿命长，稳定可靠，
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 运行维护方便，国内已有成熟的技术和设备。国家建设部、国家环保总局、科技部发布的《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》要求:“目前垃圾焚烧宜采用以炉排炉为基础的成熟技术，慎重采用其它炉型的焚烧炉”。
机械炉排焚烧炉技术成熟可靠，对垃圾的适应性较强，可燃烧低热值、高水份的垃圾。往复推动炉排炉与滚动炉排炉是目前世界垃圾焚烧炉市场上的主导产品，往复推动炉排炉单台处理量在75-850t/d之间，滚动炉排炉单台处理量在150-1000t/d之间，其处理量都可以适应株洲市垃圾焚烧处发电厂的处理能力，且其技术成熟，可靠性高。北京、上海、深圳、宁波、温州、珠海等城市都有使用，已有成熟的经验。因此推荐本工程采用炉排焚烧炉。其理由如下:
a) 株洲市的生活垃圾热值较低，目前只有5120kJ/kg，水份含量高(均值48.6%)，而机械炉排焚烧炉适合处理株洲市的生活垃圾;
b) 株洲市目前的生活垃圾为综合垃圾，成份较复杂，目前没有实行居民分类收集，加上垃圾中有较大量的天然有机物(>60%)，气候较炎热潮湿，收运过程中已有部份腐败，给分拣造成困难，破碎亦属不易，故适合于直接焚烧;
c) 本项目日处理量为1000t，炉排炉单炉生产能力大，且有成熟的、年代远的运行经验。选用机械炉排炉有利于日后的正常、稳定、安全运行;
d) 本项目处理系统将采用滤袋式除尘器加上活性炭处理，可有效的防止二噁英，呋喃类有害污染物的再合成。而且在点火或垃圾热值低的采取自动喷油助燃保持?850?的炉温，保证了二噁英在焚烧炉内达到99.99%的分解率，避免了二噁英造成的二次污染;
e) 机械炉排炉用于城市生活垃圾处理运转的时间最长，尤其在亚洲，绝大部份正在运转的都是炉排炉，运行成熟可靠。
6.4.3能量释放图
能量释放图标定了每台垃圾焚烧炉设计工况下的垃圾焚烧量和释放的总热量，以及每台焚烧炉的操作范围。本炉的设计点为“C”点:额定的垃圾焚烧量25t/h、垃圾的低位热值6000kJ/kg，释放热量为124.98GJ/h。操作范围是要求焚烧的垃圾量和垃圾热值在偏离设计工况时仍能安全运行，但会牺牲某些指标:如灰渣灼烧余量、锅炉燃烧效率等。当焚烧炉结构确定以后，垃圾低热值高于设计值，垃圾处理量减少，反之垃圾处理量增加。
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图6-5 能量释放图
6.5本项目采用的焚烧处理技术
6.5.1垃圾处理工艺概述
待处理的垃圾，用垃圾车自厂外运进，经过地磅计量后，倾卸至厂内的垃圾贮存坑内。垃圾贮存坑是一个密封且为负压的结构，以防臭气外逸，贮坑的容积约能贮存,-,天的垃圾处理量。贮存过程中离析出一部分水，此渗沥水在进炉垃圾热值超过设计最大热值时，可考虑回喷至炉内，但会降低炉内温度，影响效率，本工程用其它方法处理(详见给排水部分)。垃圾贮存坑区有,台垃圾吊车，通过抓斗将垃圾送入焚烧炉的进料漏斗，再经过进料导管和给进器推入炉内燃烧。
垃圾在炉排上经干燥、着火、燃烧、燃尽四个阶段后产生的炉渣由焚烧炉底部排至炉渣贮存坑。炉渣贮存坑设有,台炉渣吊车，用抓斗将炉渣装上炉渣车运至砖厂综合利用。
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垃圾燃烧产生的烟气以1000?到1100?温度离开炉膛，由于设有启动和辅助燃烧器，可以在任何条件下确保后燃烧区中温度高于850?和2s的最短停留时间，以减少烟气中二噁英、呋喃等类物质的含量，并消除烟气中的臭气。高温烟气通过余热锅炉热交换降到190?后进入烟气处理系统，将其中的酸性气体、重金属、二噁英、呋喃以及飞灰除去，然后将符合环保排放标准的烟气通过引风机送至暂定为高80m、出口内径2m(最终由环评确定)烟囱排放至大气。
垃圾焚烧后产生的热量经锅炉吸收后产生的蒸汽供汽轮发电机发电，除供本厂使用外，剩余电量送入电网。
6.5.2焚烧生产线的配置
根据《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》的规定和国内外城市生活垃圾焚烧发电厂建设的经验，对于?类处理规模的垃圾焚烧发电厂，焚烧生产线数量应为2-4条。根据株洲市城市生活垃圾焚烧厂处理规模一期1000t/d，二期扩展到1500t/d处理规模的需要，对2条、3条和4条焚烧生产线三种方案进行分析比较。三种生产线布置方案各自的处理能力配置详见表6-2。
表 6-2 不同生产线布置方案的处理能力配置表
焚烧生产线数量 全厂规模(t/d) 单台炉处理 方案 能力(t/d) 合计 本期 远期增加 本期 远期增加 方案一 800 2 1 1 800 800
500 3 2 1 1000 500 方案二
400 4 3 1 1200 400 方案三
实际对于单台处理能力为400t/d和500t/d的焚烧炉，国内目前关于两者都有较多的运行经验与数据，技术成熟、产品可靠，主要设备基本实现了国产化。对于单台处理能力为 800t/d的焚烧炉，国内目前应用较少，且大多采用进口。如果近期仅采用一条 800t/d焚烧线，势必造成设备备用率较差，一旦焚烧系统出现故障，将导致全厂停止发电和处理垃圾的中断，对整个系统影响较大，不利于焚烧发电厂长期稳定的运行，并且单台处理能力 800t/d左右的焚烧炉大多采用国外进口，国内只有个别厂商具备制造能力，若国外进口多，势必造成投资的增大和建设周期的加长，也不利于促进国内环保制造产业的发展。
从技术可行性考虑，单台炉处理能力为400t/d和500t/d的焚烧系统都属于成熟的技
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 术，不存在大的技术差别，在国内都有成功建设和运行的经验，都能够适应株洲市当地的生活垃圾，因此在两种方案在技术上都可行。
从设备维修时对焚烧发电厂处理能力和汽轮机工作稳定性的影响考虑，焚烧线数量越多，设备备用性越好，故障和检修对焚烧发电厂的影响越小。也有助于汽轮机组工况的稳定。
从投资角度考虑，在总处理规模确定的条件下，在技术可行的情况下，全厂采用焚烧线数量越少，单台垃圾焚烧炉规模越大，焚烧发电厂设备数量和投资金额也就越少，因此，采用大规模的焚烧炉能够有效的减少单位投资成本和一次性投资。从土建方面考虑，3台焚烧炉配置还能够有效减少占地面积和土建投资费用。
在焚烧处理规模一定的情况下，焚烧线数量越少，则维修、操作、管理更为方便，所需运行人员比较少，由于设备相对较少，全厂故障率也随之降低。原材料与能耗较少。株洲市生活垃圾焚烧厂三种焚烧生产线配置方案优缺点 比较详见表 6-3。
表6-3 工业不同焚烧线配置方案优缺点比较表
项目 方案一(800t/d系列) 方案二(500t/d系列) 方案三(400t/d系列)
一次性投资 高(多为国外进口) 低(国产设备) 低(国产设备)
处理费用 低 中 中
备用性 差 中 好
人员配备 少 较少 较多
占地面积 较小 中等 较大
生产通过综合比较，从减少运行管理工作量、减少运行管理人员、提高焚烧发电厂效率的角度出发，优先选取方案二为推荐方案。选用单台处理能力500t/d的焚烧炉较为适宜，焚烧生产线数量为近期2条，远期预留1条。
6.5.3汽轮发电机组的配置
汽轮发电机型式的选择通常是根据电厂近期和远期规划的热电负荷来确定的。株洲市垃圾焚烧以处理生活垃圾为主，余热发电利用焚烧炉产生的蒸汽，将热能转变为电能，不承担电网的供电负荷调节。新建垃圾焚烧厂附近地区至今还没有一个供热规划，缺乏应有的供热资料。考虑到新建垃圾焚烧厂附近没有热用户，且在投产的初期即能取得良好的经济效益，本工程暂拟选用凝汽式汽轮发电机组为好。汽轮机的非调整抽汽仅作为系统自身的回热抽汽，并配有减温减压器作备用，以便在必要时由锅炉出口经减温减压器代替回热抽汽来供热。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
汽轮机排汽的冷凝方式有两种:一种是用空气来冷却，另一种是用水来冷却。后者的供水方式又可分为直流供水及循环供水两种。
循环供水方式就是循环水在凝汽器等设备中吸收了热量，温度升高后通过冷却塔等，使之冷却，再被循环水泵送到凝汽器等设备循环使用。由于冷却塔的蒸发损失及风吹损失，因此需补充一定的水量。
开式直流冷却就是利用附近的江河水作为冷却水，它直接从江河中抽水供给冷却设备使用后又排入江河中。由于本厂冷却设备用水量大，且与河较远，无法采用该方式。
水冷系统中的汽轮机排汽压比空冷系统低，因此采用水冷比空冷可多发电，而且水冷投资费用少于空冷。因此本项目建议汽轮机冷凝器采用闭式循环供水系统。
本垃圾焚烧发电厂的处理总规模为1500t/d。一期1000t/d，装有两台焚烧炉，单台的日处理垃圾500t。设计工况下，入炉垃圾的低位热值为6000kJ/kg，一期可产生中温中压参数(4.0MPa，400?)的蒸汽约为79.2t/h，二期蒸汽产量将达到118.8t/h。
根据《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》和《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》均要求生活垃圾焚烧发电厂汽轮机组的数量不宜大于2套。国内大多数焚烧厂也都是采用1套或2套汽轮机。目前国内常见的汽轮发电机组有以下几种形式。 详见表 6-4。
表6-4 不同汽轮机形式比较表
6MW 7.5MW 9MW 12MW 15MW 额定功率
32t/h 38t/h 47t/h 61t/h 64t/h 额定进汽量
汽轮机类型 标准 非标 非标 标准 非标
单位功率投资 中 偏高 偏高 低 偏高
供货期 短 偏长 长 短 长
效率 低 中 中 高 中
耗水量 高 偏高 偏低 低 偏低
在总的蒸汽量相同的情况下，汽轮发电机的台数的选择将影响工程投资及营运效益。因此，决定汽轮发电机的单机功率及总功率时必须综合考虑焚烧厂运行的稳定性，经济效益及厂房布置。
就株洲市城市生活垃圾处理厂的垃圾焚烧产生的蒸汽量和预测垃圾数量及热值增长情况来看，可以有以下两种配置方案:
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方案一:设置二台12000kW的凝汽式汽轮发电机组;
方案二:设置一台15000kW的凝汽式汽轮发电机组。
对于汽轮发电机组的选择不影响垃圾焚烧炉和余热锅炉及其附属设备的确定，两个方案在设备配置中不同点主要在于汽机系统设备的选择上。方案一配备二套12MW汽轮发电机和一套旁路冷凝系统;方案二配备一套15MW汽轮发电机系统。两者比较在设备配置上后者比前者少了一套汽轮发电机，系统相对要简单些。如考虑到远期扩建，方案一不需要再扩建汽轮机组，方案二需扩建一台6MW的汽轮发电机组。
综合余热利用和设备配置两个方面的比较，可以得出如下结论:
a) 方案二的特点是系统相对简单，投资省，运行费用较低，但在汽轮机停机检修时，需要从厂外提供厂用电电源，并且扩建时需扩建一台6MW的汽轮发电机组，两台机组规格不统一，给运行、管理、备品备件增加麻烦。
b) 方案一的特点正好与方案二的优缺点相反。就株洲垃圾焚烧发电厂的实际情况，建议采用第一个方案，即新增二台12MW的汽轮发电机组。
6.5.4烟气净化方案
6.5.4.1烟气排放指标的确定
3根据工艺计算。每台锅炉出口烟气流量在6000kJ/kg热值下为84732Nm/h。锅炉出口烟气主要成分如表 6-5所示。
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表 6-5 锅炉出口烟气主要成分
序号 污染物名称 单 位 数 值
31 烟气量 Nm/h 169463 2 烟温 ? 185
33 CO mg/Nm 161537 2
34 烟尘 mg/Nm 5000-12000
35 HF mg/Nm 50
36 SOx mg/Nm 500
37 HCl mg/Nm 500
38 CO mg/Nm 50
39 NOx mg/Nm 400
310 Hg mg/Nm 1
311 Cd mg/Nm 4
312 Pb+As+Sb+Cu mg/Nm 100
313 PCDD ng.TEQ/Nm 5
本工程烟气排放标准设计满足国标《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)，
一步限定粉尘及二噁英等污染物排并考虑到株洲市现代化发展对环境保护的需要，进
放，使之处理达到国内先进水平。本工程确定的烟气排放指标见表6-6(以干基O含2
量11,计)。
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表 6-6 烟气排放标准表
GB18485-2001 序号 污染物名称 单位 本工程目标
31 mg/Nm 80 30 颗粒物
32 HCl mg/Nm 75 75
33 HF mg/Nm - ,
34 SOx mg/Nm 260 260
35 NOx mg/Nm 400 400
36 CO mg/Nm 150 150
37 mg/Nm 0.2 0.2 Hg及其化合物
38 mg/Nm 0.1 0.1 Cd及其化合物
39 Pb mg/Nm 1.6 1.6
310 其他重金属 mg/Nm - -
11 1 1 烟气黑度 林格曼级
312 二噁英类 NgTEQ/Nm 1.0 0.1
为了达到上述的排放标准，需要确定相应的烟气净化工艺，在通常情况下，烟气净化工艺主要针对酸性气体(HCl，HF，SOx)、NOx、颗粒物、有机物及重金属等进行
的去除和控制，其工艺设备主要由几部分组成:即酸性气体脱除、颗粒物捕集、NOx有机物及重金属的去除工艺设备。
6.5.4.2酸性气体脱除工艺的确定
酸性气体净化工艺按照有无废水排出分为干法、半干法和湿法三种，每种工艺有其组合形式，也各有优缺点。
a) 干法除酸
干式除酸可以有两种方式，一种是干式反应塔，干性药剂与酸性气体在反应塔内进行反应，然后一部分未反应的药剂随气体进入除尘器内与酸进行反应。另一种是在进入除尘器前喷入干性药剂，药剂在除尘器内和酸性气体反应。
除酸的药剂大多采用消石灰(Ca(OH))，让Ca(OH)微粒表面直接和酸气接触，22
产生化学中和反应，生成无害的中性盐颗粒，在除尘器里，反应产物连同烟气中粉尘和未参加反应的吸收剂一起被捕集下来，达到净化酸性气体的目的。
消石灰吸附HCl等酸性气体并起中和反应，要有一个合适温度，约140?左右，而从余热锅炉出来的烟气温度往往高于这个温度，为增加反应塔的脱酸效率，需通过换热
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 器或喷水调整烟气温度，一般采用喷水法来实现降温。
此种方式的特点是:工艺简单，不需配置复杂的石灰浆制备和分配系统，设备故障率低，维护简便;药剂使用量大，运行费用略高;除酸(HCl)效率相对湿式和半干式低。
b) 半干法除酸
半干法除酸一般采用氧化钙(CaO)或氢氧化钙(Ca(OH))为原料，制备成氢氧化2
钙(Ca(OH))溶液作为吸收剂，在烟气净化工艺流程中通常置于除尘设备之前，因为2
注入石灰浆后在反应塔中形成大量的颗粒物，必须由除尘器收集去除。由喷嘴或旋转喷雾器将Ca(OH)溶液喷入反应塔中，形成粒径极小的液滴。由于水分的挥发从而降低废2
气的温度并提高其湿度，使酸气与石灰浆反应成为盐类，掉落至底部。烟气和石灰浆采用顺流或逆流设计，维持烟气与石灰浆微粒充分反应的接触时间，以获得高的除酸效率。
半干式反应塔内未反应完全的石灰，可随烟气进入除尘器，若除尘设备采用袋式除尘器，部分未反应物将附着于滤袋上与通过滤袋的酸气再次反应，使脱酸效率进一步提高，相应提高了石灰浆的利用率。
此种方式的特点是:半干式反应塔脱酸效率较高，对HCl的去除率可达 90,以上，此外对一般有机污染物及重金属也具有良好的去除效率，若搭配袋式除尘器，则重金属去除效率可达 99,以上;不产生废水排放，耗水量较湿式洗涤塔少;流程简单，投资和运行费用相对较低;石灰浆制备系统较复杂。
c) 湿式洗涤塔
湿法脱酸采用洗涤塔形式，烟气进入洗涤塔后经过与碱性溶液充分接触得到充分的脱酸效果。洗涤塔设置在除尘器的下游，以防止粒状污染物阻塞喷嘴而影响其正常操作。同时湿式洗涤塔不能设置在袋式除尘器上游，因为高湿度之饱和烟气将造成粒状物堵塞滤布，气体无法通过滤布。湿法洗涤塔产生的废水经浓缩后，污泥进入除尘器前设置的干燥塔内进行干燥以干态形式排出。湿式洗涤塔所使用的碱液通常为NaOH，而较少用石灰浆液Ca(OH)以避免结垢。 2
此种方式的特点是:流程复杂，配套设备较多;净化效率较高，在欧洲及美国应用多年的实绩均可验证:其对HCl脱除效率可达95,以上，对SO亦可达80,以上;产2
生含高浓度无机氯盐及重金属的废水，需经处理后才能排放;处理后的废气因温度降低
成白烟现象，造成不良景观;设备投资高，至露点以下，需再加热，以防止烟囱出口形
运行费用也较高。
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综上所述，湿法净化工艺的污染物净化效率最高，可满足排放标准的要求，其工艺组合形式也多种多样，但由于流程复杂，配套设备较多，并有后续的废水处理问题，一次性投资和运行费用高，在经济发达国家应用较多。干法净化工艺在日本近年的焚烧厂建设中，采用较多，其工艺比较简单，投资和运行费用低于湿法，但净化效率相对较低。半干法净化工艺可达到较高的净化效率，投资和运行费用低，流程简单，不产生废水，欧洲的焚烧厂采用半干法的较多，半干法在国内已有较多成功的应用实例，积累了一定的运行经验，故本工程推荐采用半干法净化工艺。
6.5.4.3除尘工艺的确定
垃圾焚烧厂的粉尘控制可以采用静电分离、过滤、离心沉降及湿法洗涤等几种形式。常见的设备有电除尘器、袋式除尘器、文丘里洗涤器等。文丘里除尘器的能耗高且存在后续的水处理问题，所以此处仅对静电除尘器和袋式除尘器进行比较。
a) 静电除尘器
静电除尘器内含有一系列交错组合之电极及集尘板。带有粒状污染物的烟气沿水平方向通过集尘区段，其中粒状物受电场感应而带负电，由于电场引力的影响，被渐渐移动至集尘板被收集。采用振打方式在集尘板上产生震动以震落吸附在集尘板上的粒状物，落入底部的飞灰收集入灰斗内。除尘器通常采用多电场方式，以提高除尘效率。
静电除尘器除尘效率较高，通常可达95%以上，并广泛用于燃煤发电厂。但对微小粉尘除尘效率相对较低。且在静电除尘器工作温度范围内，容易再合成二噁英。
b) 袋式除尘器
袋式除尘器可除去粒状污染物及重金属。袋式除尘器通常包含多组密闭集尘单元，其中包含多个由笼骨支撑的滤袋。烟气由袋式除尘器下半部进入，然后由下向上流动，当含尘烟气流经滤袋时，粒状污染物被滤布过滤，并附着在滤布上。滤袋清灰方法通常有下列三种方式:反吹清灰法、摇动清除法及脉冲喷射清除法。清灰下来的粉尘掉落至灰斗并被运走。
袋式除尘器通常以清灰方式分类，在城市垃圾焚烧设施中，较常使用的型式为脉冲清灰法。脉冲喷射清除法可具有较大的过滤速度，废气是由外向滤袋内流动，因此其尘
由滤袋出口饼是累积在滤袋外。在清除过程时，执行清除的集尘单元将暂停正常操作，端产生高压脉冲气流以清除尘饼。脉冲喷射清除法将使滤袋弯曲，造成尘饼破碎，而掉落在灰斗中。袋式除尘器同时兼有二次酸气清除的功能，上游的酸气清除设备中部分未反应的碱性物附着在滤袋上，在烟气通过时再次和酸气反应。袋式除尘器的缺点是滤袋
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 材质脆弱;对烟气高温、化学腐蚀、堵塞及破裂等问题甚为敏感。八十年代后，各国致力于滤料技术开发，尤其聚四氟乙烯薄膜滤料(PTFE)等材料在袋式除尘器上开发应用，使袋式除尘器上述弊端得以极大改观。袋式除尘器目前已广泛应用于新建的城市垃圾焚烧厂及老厂改造上。袋式除尘器和静电除尘器比较见表 6-7。
表 6-7 袋式除尘器、静电除尘器性能比较
项目 袋式除尘器 静电除尘器
<1μ >90 <20 集尘效率
1-10μ >99 >95
(%) >10μ >99 >99
<0.02 <1 风速(m/s)
压力损失(Pa) ,1500 300-500
一般耐热性较差，高温时需选择耐热性能佳，一般可达 350?，
耐热性 适当的滤布 特殊设计可达 500?
对烟气化学成分变化 适 好 差 应性
脱除二噁英 较好 差，存在二噁英再合成现象
耐酸碱性 可选择适当的滤布 好
动力费用 略高 略低
设备费 基本相同 基本相同
操作维护费 较高 较低
随着环保要求的日益严格，电除尘器不仅不能满足脱除有机物(二噁英等)、重金属的需要，同时也不能满足粉尘排放的要求，所以，现在已基本不再采用电除尘器作为
焚烧炉除尘焚烧垃圾厂的粉尘处理装置。国家标准 GB18485-2001中明确规定生活垃圾装置必须采用袋式除尘器。
6.5.4.4重金属及二噁英去除工艺的确定
重金属以固态、液态和气态的形式进入除尘器，当烟气冷却时，气态部分转化为可捕集的固态或液态微粒。所以，垃圾焚烧烟气净化系统的温度越低，则重金属的净化效果越好。
城市生活垃圾中含有的氯元素、有机质很多，因此锅炉出口的烟气中常含有二噁英类物质(PCDD、PCDF)。
目前常用的重金属及二噁英去除工艺是采用活性炭吸附加袋式除尘器。袋式除尘器
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 也对二噁英类和重金属有较好的去除效果。采用半干法净化工艺，活性炭喷入装置设置在除尘器前的管道上，干态活性炭以气动形式通过喷射风机喷射入除尘器前的管道中，通过在滤袋上和烟气的接触进行吸附去除重金属和二噁英类物质。
另外二噁英类物质(PCDD、PCDF)的控制措施还包括以下几个方面:
a) 使垃圾充分燃烧
b) 控制烟气在炉膛内的停留时间和温度
c) 控制进入除尘器入口的温度低于200?
国外一些公司对半干法的烟气净化工艺进行了研究，当进入除尘器的烟气温度为 140-160?时，对二噁英类的去除率达到 99,以上，汞的排放检测不出。 6.5.4.5NOx去除工艺的确定
NOx的去除工艺有选择性非催化还原法(SNCR)、选择性催化还原法(SCR)等。
a) 选择性催化还原法(SCR)
SCR法是在催化剂的存在的条件下，NOx被还原成N，为了达到SCR法还原反2
应所需的400?的温度，烟气在进入催化脱氮器之前需要加热，试验证明SCR法可以将
3NOx排放浓度控制在50mg/Nm以下。
b) 选择性非催化还原法(SNCR)
SNCR是在高温(800-1000?)条件下，利用还原剂将NOx还原成N，SNCR不需2要催化剂，但其还原反应所需的温度比SCR法高得多，因此SNCR需设置在焚烧炉膛内完成。
两种方法相比较，SCR法不仅需要催化剂，同时还要在除尘器后进行重新加热，
需要耗用大量热能，因此，工程上SNCR比SCR法应用得更多一些。
目前，NOx的净化是烟气净化系统中最困难和最昂贵的技术，即使是SNCR技术相对比较投资较少，但因其布置在炉膛内，并且国内尚无应用先例，因此必须由国外供货商整体供货。
考虑到目前的中国国情、烟气排放标准、烟气原生浓度等指标，结合炉内燃烧等技术，建议不设专门的NOx去除设施，具体有以下原因:
? SNCR进口投资较高，同时后期的使用、维护费用也很高。
? 结合炉内燃烧技术，包括O的控制，炉内温度的控制等，能够减少NOx在锅2
炉出口的原生浓度。
33? NOx在锅炉出口的原生浓度在200-600mg/Nm左右，一般在300mg/Nm以下，
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 已经基本接近烟气排放指标，同时通过活性炭吸附、石灰中和反应等能去除一部分NOx。
目前的焚烧技术在不使用NO去除设施的情况下，同样可以达到排放浓度在X
3150-400mg/Nm，所以为了节省投资并节省运行维护费用，本方案建议不设NOx去除设施，但预留SNCR脱氮系统接口。
本报告确定烟气净化工艺是以立足国情，适当超前，方便操作，技术成熟为指导思想。经过综合比较，推荐采用“半干式反应塔，活性炭吸附，袋式除尘器”烟气净化工艺。
6.6垃圾处理工艺流程
本项目整个工艺流程包括了垃圾接收、焚烧及余热利用、烟气净化处理、灰渣收集处理等系统。
垃圾车从物流口进入厂区，经过地磅秤称重后进入垃圾倾卸平台，卸入垃圾贮坑。卸料平台的标高为7m。垃圾在垃圾贮坑内存放约6天。垃圾贮坑是一个封闭式且正常运行时空气为负压的建筑物。贮坑采用半地下结构，坑底标高为-7.5m。贮坑内的垃圾通过垃圾吊车抓斗抓到焚烧炉给料斗，经溜槽落至给料炉排，再由给料炉排均匀送入焚烧炉内燃烧。
垃圾燃烧所需的助燃空气因其作用不同分为一次风和二次风。一次风取自于垃圾贮存坑，使垃圾贮坑维持负压，确保坑内臭气不会外逸。一次风经蒸汽空气预热器加热后由一次风机送入炉内。取自锅炉房内的炉墙冷却风，被炉墙加热后接入一次风机入口总管。二次风从锅炉房吸风，由二次风机加压后送入炉膛，使炉膛烟气产生强烈湍流，以消除不完全燃烧损失和有利于飞灰中碳粒的燃烬。
焚烧炉设有点火燃烧器和辅助燃烧器，用柴油作为辅助燃料。点火燃烧器供点火升温用。当垃圾热值偏低、水份较高，炉膛出口烟气温度不能维持在850?以上，此时启用辅助燃烧器，以提高炉温和稳定燃烧。停炉过程中，辅助燃烧器必须在停止垃圾进料前启动，直至炉排上垃圾燃烬为止。
垃圾在炉排上通过干燥、燃烧和燃烬三个区域，垃圾中的可燃份已完全燃烧，灰渣落入出渣机，出渣机起水封和冷却渣作用，并将炉渣推送至灰渣贮坑。灰渣贮坑上方设有桥式抓斗起重机，可将汇集在灰渣贮坑中的灰渣抓取，装车外运、填埋或综合利用。
垃圾燃烧产生的高温烟气经余热锅炉冷却至220?后进入烟气净化系统。每台焚烧炉配一套烟气净化系统，烟气净化系统是采用半干式石灰(旋转喷雾)吸收塔+活性炭吸附+布袋除尘器。烟气首先进入吸收塔，与喷入一定浓度的石灰浆充分混合并发生化
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 学反应，烟气中的酸性气体被去除。在吸收塔和布袋除尘器之间喷入活性炭以吸附烟气中的重金属和二噁英。烟气经布袋除尘器除掉烟气中的粉尘及反应产物后，符合排放标准的烟气通过引风机送至烟囱排放至大气。
余热锅炉以水为介质吸收高温烟气中的热量，产生4.0MPa，400?的蒸汽。供汽轮发电机组发电。产生的电力除供本厂使用外，多余电力送入地区电网。
根据以上的工艺选择，全厂垃圾处理工艺流程框图见图6-1。
原生垃圾鼓风机
垃圾储仓抓斗吊车
半干式反应塔推料机油泵房
活性炭喷射器垃圾焚烧炉燃烧器
袋式除尘器
余热锅炉残渣
引风机
蒸汽填埋
烟囱
汽轮发电机发电上网
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
图 6-1 垃圾处理工艺流程框图
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
第七章 主体工程设施
7.1总平面布置
7.1.1设计依据
7.1.1.1设计采用的规范规定
a) 《工业企业总平面设计规范》GB50187-93;
b) 《厂矿道路设计规范》GBJ22-87;
c) 《建筑设计防火规范》GB50016-2006;
d) 《防洪标准》GB50201-94;
e) 《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》CJJ90-2002;
f) 《小型火力发电厂设计规范》GB50049-94;
g) 《城市生活垃圾处理和给水与污水处理工程项目建设用地指标》(2005);
h) 《总图制图标准》GB-T50103-2001;
i) 其余相关的国家及地方定额、标准、规范等。
7.1.1.2设计基础资料
a) 建设场地现状地形图(电子版);
b) 业主提供其它相关资料及要求;
c) 其它专业提供的相关资料。
7.1.2总图设计原则
a) 满足生产工艺和功能要求;
b) 功能分区及布局合理，节约使用土地;
c) 道路设置顺畅，满足消防、物料输送及人流通行疏散需求;
d) 竖向设计合理，便于场地排水，减少土石方工程量;
e) 合理布置厂区管网，力求管网短捷顺畅;
f) 搞好绿化，创造良好的生产环境，降低各类污染;
g) 满足国家现行的防火、卫生、安全等技术规程及其它技术规范要求。 7.1.3总平面布置
场地大部分为山丘，山上杉树、松树及灌木等植被发育;场地内有一长约150m，宽约30m的水塘，北东侧为十里长冲，分布稻田，视野开阔，最近处与湘黔线相距70m左右，南边为宋家冲，冲内为稻田，东西两侧为山丘，场地内无农户，场地周边农户相距较远，因而场地工程环境相对简单。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 7.1.3.1车间组成及功能分区
根据生产工艺、运输组织和用地条件，厂区布置如下功能分区:
主要生产区:由主厂房、烟囱、上料坡道等组成;
辅助生产区:包括中水处理站、升压站、净化装置、净水池、炉渣综合利用场、飞灰固化场地、循环水泵房、循环冷却水塔、地磅房、油泵房及地下油罐等;
行政管理区:主要由综合楼、门卫等组成。
7.1.3.2平面布置
总平面布置主要考虑满足工艺流程的要求，合理利用土地，充分结合现有场地自然条件，使交通运输线路和各种管线通顺短捷，并与原有建、构筑物相协调，满足生产及消防安全要求。
a) 方案一
主厂房做为焚烧厂的主体，因其地位突出，体量较大而成为总图设计的重点和核心，主厂房布置在场地中间。
根据场地风向及工艺要求，将渗沥液处理站布置于主厂房西南侧，炉渣堆场及处理车间布置在主厂房西侧，飞灰固化场地布置在主厂房南侧。净化装置、净水池及循环水系统布置于主厂房东侧，办公楼、宿舍楼布置在厂区北部。
b) 方案二:
根将中水处理站布置于主厂房西北侧，炉渣综合利用场、飞灰固化场地布置在主厂房东南侧。净化装置、净水池布置于主厂房西南侧，其东侧布置循环水泵房、循环冷却水塔
c) 方案比选:
方案一的净化装置、净水池与飞灰固化场地的距离较方案二的大，而方案二的飞灰固化场地之西侧留有发展用地，但当其往西发展时，对净化装置、净水池有一定的影响。
综上所叙，推荐方案一为本可行性研究报告的总平面布置方案。 7.1.4竖向设计及平土排水
7.1.4.1竖向设计及场地平整
由于厂址地貌为丘陵荒地，场地南北长东西短，结合生产工艺，交通运输，防洪排水，建筑总平面设计，以及采光通风要求，本着因地制宜，节约基建投资，方便施工的原则，竖向布置采用台阶式及平坡式结合的形式。
根据地形条件，厂区采用平坡式竖向布置形式和连续式平土方式。场地平土标高初步确定为85.70m，施工图设计可根据场地及周边规划道路竖向设计的实际情况进行调
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 整。
3场地整平挖方工程量约44.6万m。
道路路基需随施工正常填筑，以满足厂内运输的需求。有地下敷设管线的地段 在满足管线覆土厚度的前提下，可逐步整平。其它绿化用地亦可滞后回填整平。 7.1.4.2场地排水
厂区地表水采取暗管排水方式，接入厂外市政管网。
7.1.5道路与运输
7.1.5.1厂区出入口
厂区设两个出入口，分别为:人流通道、物流通道。
厂区四周设铁栅围墙，厂区出入口设电动推拉门。
7.1.5.2道路设计
为满足生产、行政运输和消防的需要，厂区内设置环形道路通向各车间，道路形式为城市型道路，双车道路面宽7.0m，单车道路面宽4.0m。路面结构为22cm厚水泥混凝土面层，20cm厚级配碎石基层，15cm厚砂砾垫层。
为满足垃圾车进入主厂房卸料平台的需要，在地磅房和卸料平台间设垃圾运输上料坡道，坡道采用钢筋混凝土结构，宽度 8.0m，坡度为 6,。
为保证厂区道路具有良好的稳定性和足够的强度，根据路基稳定情况，路基可以在分层填筑压实的同时，增加自然沉降的时间，在路基足够压实后再铺筑路面。 7.1.5.3运输组织
厂区生产和辅助生产运输均采用汽车运输。垃圾运输车由厂区物流通道进厂，称量后通过垃圾运输上料坡道进入主厂房的卸料大厅，空车亦经原路返回出厂;灰渣车经厂内道路通过物流通道进出厂;其它辅助生产资料运输亦由物流通道进出厂，行政管理车辆和人员由人流通道进出厂。
消防车可经厂区人流、物流通道进出厂，通过厂区内的环形通道通达到各车间、设施、场地。
7.1.6厂区绿化
为美化厂容厂貌，减少垃圾焚烧处理过程对环境造成的影响，创造良好的工作环境，设计采用“点、线、面”结合的手法加强厂区绿化。“点”是充分利用车间周 围的零星空地种植草坪，“线”是道路两侧及围墙内侧栽种的行道树，“面”是厂区东侧和综合楼周围形成的厂前集中绿化区。为降低废气、臭味、噪声、粉尘等的影响和交叉污染，可选种一些适合当地气候生长条件、抗污染能力较强的树种和植物，厂前集中绿化区栽种一
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
些观赏性较强的树木和花草。
2厂区绿地面积62991m，绿地系数55.6%。
7.1.7建构筑物一览表及主要技术经济指标
7.1.7.1建构筑物一览表
表7-1 建构筑物一览表
22子项 项目 占地面积(m) 建筑面积(m) 层数 建筑高度 生产类别 耐火等级
垃圾贮存垃丙类 圾卸料大厅 1主厂
房 尾气处理间丁类 ~36.60 锅炉间 二级
14108 21562 5 2主厂除氧间气机房附丁类 间综合车间 屋
3 烟囱 ~80.2 丁类 二级 4 办公楼 923 3692 4 15 二级 5 宿舍楼 625 2500 4 15 二级 6 自行车棚 34 17 1 3 二级
循环冷却水7 574 戊类 二级 塔
8 综合水泵房 820 518 1 6.3 戊类 二级 9 20 20 1 3.8 油泵房 乙类 二级
320m埋地油43 乙类 10 罐
11 门卫室一 30 30 1 3.6 二级 12 30 30 1 3.6 门卫室二 二级 13 地磅 105 戊类 二级 14 引桥 960 15 水池 792 16 飞灰固化场 1000 500 戊类 二级 17 1500 500 3.6 渗沥液处理 戊类 二级
炉渣处理车18 3060 3060 6.0 戊类 二级 间
19 炉渣堆场 4958 戊类
炉渣处理车20 1500 1500 6.0 戊类 二级 间2
合计 31082 33929
5.1.7.2主要技术经济指标及工程量
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表7-2 主要技术指标及工程量表
序号 项 目 单位 数 量 备 注
21 m 117829 征地面积
22 m 4526 预留发展用地
23 m 113303 一期用地面积
2 m 33929 总建筑面积
— 0.39 容积率 4
2 m 31082 建构筑物占地面积
% 27.4 建筑系数 5
26 m 14181 道路用地面积
27 m 5053 广场及运动场
2m 62991 绿地面积 8
% 55.6 绿地率
9 m 937 围墙长度
10 2 电动推拉围墙大门 座
11 m 775 排洪沟
312 43.6 挖土石方工程量 万m
313 37.7 填土石方工程量 万m
7.2垃圾接收及贮存
该系统流程是:垃圾运输车进厂时经检视、称重，再进入垃圾接收厅将垃圾卸入垃圾贮坑暂时贮存，并用垃圾吊车搅拌混合垃圾后再将垃圾送入焚烧炉。系统主要包括以下设施:地磅、垃圾接收厅、垃圾自动倾卸门、垃圾贮存坑、垃圾破碎机、垃圾起重机。 7.2.1检视
在地磅入口前之道路旁设检视平台，配备专门人员和必要的工具、仪器。检视平台前设车辆检验标志，检验人员认为垃圾运输车可疑，可指挥其进入检视区专门停车处接受检验，垃圾运输车辆及所装垃圾应符合《垃圾供应与运输协议》要求，如属于以下几种情况之一，可视为不合格车辆:
a) 非协议双方认定的车辆;
b) 协议规定不可处理废弃物;
c) 非双方认定的非许可垃圾;
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
对此几种车辆，负责检视的人员可拒绝其称量，并指挥其开出厂外。合格车辆进入磅站称量。
7.2.2称量
按平均日处理规模1000t的城市生活垃圾及处理垃圾后产生的炉渣等其它物料运输频率，设置二套全自动电子式地磅。磅台尺寸为14m×3.4m，地磅刻度0-60t，分度为20kg，每套磅称含6个以上荷重单元并可以全自动方式操作，从读卡至完成作业时间不超过15s，每一磅称前均设红、绿灯标志，以调整进、出厂的车流量。每套地磅称量装置配备有一套包括微电脑在内的数据处理系统，可以完成入厂垃圾数量的统计、累加以及打印票据等一系列双方商定的工作。在地磅房内，还设一套工业级计算机作档案记录用，正常操作时具有监控台功能，可同时控制执行相关报表打印功能，留有数据通讯接口，并与中央控制室联网。正常时地磅与计算机一对一运行，出现故障时，任何一台计算机均可对任何一套地磅进行操作。
地磅采用SCS系列无基坑全自动电子汽车衡，主要由称重秤体、称重传感器、称重显示器等部分组成。
主要特点及功能:
秤体模块化、无基坑，安装简捷方便。
具有独特的传力机构，可自动保持垂直受力状态以减缓冲击，保持限位。
全密封传感器防潮、防水、精度高、长期稳定性好。
智能化称量显示仪表可显示毛重、皮重、净重，可皮重预置，存储并长期记忆、多功能、高精度、显示速度快;具有标准的串行输出接口及打印机输出接口，可连接计算机、打印机，并实现大屏幕显示。
每座地磅站均为独立的建筑，包括管理室、地磅、等待称量的车辆缓冲区和紧急旁通道路等设施。管理室设空调及盥洗室，供地磅管理人员和司机使用。 7.2.3垃圾卸料平台
垃圾卸料平台布置在主厂房7.00m层，紧贴垃圾贮坑，采用室内型，以防止臭气外泄和降雨，卸料平台设有专用的垃圾运输车进出口一处，卸料位8个，平台宽24m，拥有足够的面积来满足最大垃圾转运车辆的行驶、掉头和卸料而不影响其它车辆的作业。垃圾卸料平台周围设置清洗地面的水栓，并保持地面坡度以及在垃圾贮坑方向设置排水沟，以便收集和排出污水，并和垃圾贮坑收集的渗沥液一同送到污水处理设施。操作人员可根据垃圾在贮坑内分布情况操作平台内的指示灯来指示垃圾车应在哪个卸料门卸料。卸料门前方设置高约20cm的挡车矮墙和紧急按钮，防止车辆坠入垃圾贮坑内。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 平台设一个进出口，进出口车道宽 8.0m，进出口上方设有电动卷帘门和空气幕墙以阻止臭气的扩散。
7.2.4垃圾卸料口设置
垃圾卸料平台设 8个垃圾卸料门。各卸车位设编号，方便管理;并设有红绿灯指示。垃圾卸料门之间设有隔离岛，以避免垃圾车相撞，并给工作人员提供作业空间。
卸料平台设有摄像头，垃圾抓斗控制室值班人员可随时了解卸料平台内各卸车位的情况，并根据垃圾贮坑堆料情况指示卸车位置。
7.2.5垃圾贮坑
约21m，深约垃圾贮坑考虑到施工的难度，含二期工程一次建成，贮坑长62m，宽
320m，其中地上部分7m，地下部分13m。垃圾贮坑总有效容积:26040m，若垃圾容重
3按0.4t/m计，则可贮存垃圾约10416t，可满足约整个远期工程7天的焚烧量。通过合理的分区与堆放，可使垃圾贮坑存放约8天左右的垃圾。垃圾贮坑剖面如图7-1所示。
图7-1 垃圾贮坑示意图(剖面)
针对株洲市以及国内生活垃圾热值低、含水率高、随季节变化幅度大等特点，本工程对垃圾贮坑进行了以下设计:
为了使垃圾在坑内能够充分的脱水、混合，改善焚烧炉的燃烧状况，提高入炉垃圾的热值，设计将垃圾贮坑容积加大，延长垃圾在坑内的停放时间，使其能够存储7天以
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 上的垃圾量;同时，加大垃圾贮坑容积还能够使焚烧厂在自身或外界负荷变化下有较强的缓冲能力。
为了收集垃圾贮坑渗出的污水，应在坑底保持2-2.5%的排水坡度，并在卸料平台底部设置一排拦污栅，为防止垃圾贮坑底部垃圾堵塞拦污栅，拦污栅应有一定的高度。渗沥水通过拦污栅进入污水导排沟内，最后汇集在渗沥液收集池。在渗沥液导排不畅的情况下，检修人员可以从两侧身着防护设备进入污水导排沟内进行清理作业。
从建筑结构角度考虑，垃圾贮坑底部位于地下6m处，除承受土压、水压外，还有支撑贮坑内垃圾、上部房屋与吊车的重量的作用，因此垃圾贮坑由具有水密性的钢筋混凝土建造，由于坑身较长，可以考虑在坑身设置结构伸缩缝，以防止由于温度变化不均，混凝土开裂对结构承载力和使用造成的不利影响;同时在伸缩缝处做好防水混凝土和止水带的施工，保证质量。
设置一个渗沥液收集池和两个污水泵，由于渗沥液收集池位于地下 6m以下，而株洲市地下水位较高，为减少工程造价和地下水的渗入，收集池不宜设置太大，收集池按照
3120m设计，约能储存10-14h的渗沥液量，并在厂房外设置一密闭的地下渗沥液储存
3池，容积约800m，当收集池内液位到达一定高度时，污水泵将渗沥液打到储存池内，储存池约能储存全厂 4-5天的垃圾渗沥液。目前株洲市垃圾热值较低，垃圾中水分含量较高，因此焚烧炉不具备渗沥液回喷条件，所以将渗沥液送往焚烧厂内的渗沥液污水处理装置处理，同时焚烧炉预留渗沥液回喷装置，待将来垃圾热值满足要求后再进行回喷。
垃圾贮坑和渗沥液收集池底部和四周都采取了必要的防渗措施，既防止了渗沥液的渗出，也避免了地下水的渗入。
通过以上措施，能够做到及时导排渗沥液，大大减少垃圾贮坑内渗沥液的淤积，从而降低入炉垃圾的含水率，提高热值。
垃圾贮坑上部设有焚烧炉一次风机和二次风机的吸风口。风机从垃圾贮坑中抽取空气，用作焚烧炉的助燃空气。这可维持垃圾贮坑中的负压，防止坑内的臭气外溢。同时，在垃圾贮坑上部设有事故风机，事故风机出口通过旁路直通到烟囱，在全厂停炉检修或突发事故的情况下，将垃圾贮坑内的气体通过80m高的烟囱排入大气，避免臭气的自由外溢。同时满足消防防爆、防燃的要求。
垃圾贮坑屋顶除设人工采光外，还设置自然采光设施，以增加垃圾贮坑中的亮度。垃圾贮坑内设消防水枪，防止垃圾自燃。垃圾贮坑的两侧固定端留有抓斗的检修场地，可方便起重机抓斗的检修。
63
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 7.2.6垃圾吊车
7.2.6.1设备比选
垃圾吊车关键部分是抓斗和控制装置。
常用的垃圾抓斗有叉式和爪式两种，叉式多用于处理规模小于200t/d的垃圾焚烧厂，本项目选用爪式，爪张开时，其尖端垂直向下，便于尽可能深地插入垃圾堆中，其抓深大。抓斗材料是碳钢，爪的材料采用硬的合金，以防止磨损和腐蚀。
抓斗的驱动型式有两种，详见表7-3。
表7-3 抓斗驱动型式比较表
项 目 液 压 驱 动 机 械 驱 动 备 注
抓取垃 靠液压缸，力量大;对不均靠抓斗自重，力量小;对不均 圾力度 匀垃圾和斜面垃圾效果好 匀垃圾和斜面垃圾效果差
稳定性 较好 较差
投资 较低 较高
自重 较小 较大
自高 较低 较高
维修 周期短、备件费用较高 周期长、备件费用较低 液压维修要求较高
经比较选择液压驱动抓斗(如国际知名品牌德马格)，取其抓取垃圾效果好的优点。
为了保证运行平滑、加减速及准确定位，综合考虑垃圾吊车的使用性能，本垃圾吊车电气系统，采用比可控硅控制、脉冲转换控制性能更为优越的国内外先进的“触摸屏+PLC+变频调速”控制方案，实现整机综合监控，自动控制及高精度的调速功能 7.2.6.2设备功能
3垃圾贮坑上方设2台垃圾吊车，吊车起重量为12t，一用一备。设8m抓斗三套，两用一备，备用抓斗放置于车间仓库内，以方便及时更换。吊车小车架上设置一套称量装置，并且具有自动去皮、计量、预报警、超载保护的功能，并能在吊车控制室显示、统计投料的各种参数。
吊车可供三台焚烧炉加料及对垃圾进行搬运、搅拌和倒垛。按顺序堆放到预定区域，以确保入炉垃圾组分均匀，燃烧稳定。鉴于垃圾贮坑内环境恶劣，吊车操作工是在位于垃圾贮坑侧上方的吊车控制室内进行操作。吊车配备手动操作系统及半自动操作功能，并能快速切换。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 7.2.6.3起重机的控制
起重机所有的运动控制都在一个固定的控制室内操作，具有以下2种运行模式可以选择:
a)手动模式;
通过联动台操作杆来控制, 配有可旋转的座椅。
b)半自动模式(带自动喂料功能)
可实现功能:移料、喂料、混料、堆料，能设计为一台起重机运行或二台起重机同时运行。
控制室里的每一台控制椅控制一台起重机，此外还配有一台无线遥控器，作为紧急情况和维修时用。
每一台起重机配一套PLC，进行起重机的控制信号和位置信号处理，并通过供电系统跟DCS系统进行数据交换，并与上一级控制单元有信号接口，两台实时打印机放置在控制室中，用来打印重量、输出信息。
7.3垃圾焚烧系统
推动式垃圾焚烧装置系针对中国城市生活垃圾低热值、高水分的特点而设计，具有适应热值范围广、负荷调节能力大、可操纵性好和自动化程度高等特点，可广泛用于处理不分拣的生活垃圾。在垃圾低位热值达到5000kJ/kg时，该炉在不添加辅助燃料的情况下就能保证烟气在炉膛出口温度在850?以上环境下停留时间不小于2s。该焚烧装置的城市垃圾焚烧技术在国内处于领先水平。
7.3.1进料系统
生活垃圾经给料斗、料槽、给料器进入焚烧炉排，垃圾进料装置包括垃圾料斗、料槽和给料器，如图7-2所示。
垃圾给料斗用于将垃圾吊车投入的垃圾暂时贮存，再连续送入焚烧炉处理，给料斗为漏斗形状，能够贮存约1h焚烧量的垃圾，由可更换的加厚防磨板组成，为了观察给料斗和溜槽内的垃圾料位，给料斗安装了摄像头和垃圾料位感应装置，并与吊车控制室内的电脑屏幕相联。料斗内设有避免垃圾搭桥的装置。
给料溜槽设计上垂直于给料炉排，这样能够防止垃圾的堵塞，能够有效的防止火焰回窜和外界空气的漏入，也可以存储一定量的垃圾，溜槽顶部设有盖板，停炉时将盖板关闭，使焚烧炉与垃圾贮坑相隔绝。
给料炉排位于给料溜槽的底部，保证垃圾均匀、可控制的进入焚烧炉排上。给料炉排由液压杆推动垃圾通过进料平台进入炉膛。炉排可通过控制系统调节，运动的速度和
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 间隔时间能够通过控制系统测量和设置。
图7-2 料斗与落料槽
7.3.2焚烧炉
a) 炉排
焚烧炉是垃圾焚烧厂极其重要的核心设备，它决定着整个垃圾焚烧厂的工艺路线与工程造价，为了长期、稳定、可靠的运行，从长远考虑，本工程应选用技术成熟可靠的炉排炉焚烧方式。
炉排面由独立的多个炉瓦连接而成，炉排片上下重叠，一排固定，另一排运动，通过调整驱动机构，使炉排片交替运动，从而使垃圾得到充分的搅拌和翻滚，达到完全燃烧的目的，垃圾通过自身重力和炉排的推动力向前前进，直至排入渣斗。
炉排分为干燥段、燃烧段和燃烬段三部分，燃烧空气从炉排下方通过炉排之间的空隙进入炉膛内，起到助燃和清洁炉排的作用。
根据垃圾低位热值设计参数以及焚烧炉的技术特点，本方案将本项目焚烧炉主要参
-4。 数见表7
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表7-4 垃圾焚烧炉主要参数表
性能参数名称 单位 数 据
t/h 20.83 焚烧炉单台处理量
t/h 22.91 焚烧炉超负荷运行时的最大处理量
kJ/kg 5000 无助燃条件下使垃圾稳定燃烧的低位热值要求
焚烧炉年正常工作时间 h ?8000
36.5 全厂年处理能力 万t
h 垃圾在焚烧炉中的停留时间 ,1.5
s >2 烟气在燃烧室中的停留时间
850 燃烧室烟气温度 ?
1.8 助燃空气过剩系数
助燃空气温度 ? 200,230
% 焚烧炉允许负荷范围 60,110
% 90-100 焚烧炉经济负荷范围
3燃烧室出口烟气中CO浓度 mg/Nm <50
% 燃烧室出口烟气中O浓度 6,8 2
450 余热锅炉过热蒸汽温度 ?
余热锅炉过热蒸汽压力 MPa 4.1
48 蒸汽量指标(max) t/h?炉
<230 余热锅炉排烟温度 ?
余热锅炉给水温度 ? 130
单位处理耗电 KWh/t垃圾 ,22
焚烧炉效率 % 78
焚烧炉渣热灼减率 % ?3
b) 出渣机
焚烧炉内燃烬的灰渣最终由出渣机(见图7-3)推到炉外，其特点如下:
1) 由于采用水封结构具有完好的气密性，可保持炉膛负压;
2) 可有效除去残留的污水，使得灰渣含水量仅15-25%。因此，灰坑里的灰渣没有
太多渗漏的水分;
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3) 出渣机推杆的所有滑动面都采用耐磨钢衬，所以寿命很长;
4) 出渣机内水温将保持在60?以下。
脱水区
液压推杆
图7-3 出渣机图
7.3.3点火及助燃系统
本焚烧厂焚烧炉启动点火及助燃采用自厂外运输来的柴油。
a) 点火燃烧器
焚烧炉点火时炉内在无垃圾状态下，使用燃烧器使炉出口温度至 400?，然后垃圾的混烧使炉温慢慢升至额定运转温度(850?以上)，若急剧升温，炉材的温度分布也发生剧烈变化，因热及机械性的变化发生剥落使耐火材料的寿命缩短，故助燃燃烧器应进行阶段性地温度调整以防温度的急剧变化。
本装置由点火燃烧器本体、点火装置，控制装置和安全装置构成，每台炉设置1套。
停炉时与起动时相同使用助燃燃烧器使炉温慢慢下降以防止温度的急剧变化，并使燃烧炉排上残留的未燃物完全燃烧。
b) 辅助燃烧器
辅助燃烧器主要设计为保持炉出口烟气温度在 850?以上，当垃圾的热值较低而无法达到 850?以上的燃烧温度时，根据焚烧炉内测温装置的反馈信息，本装置自动投入运行，投入辅助燃料来确保焚烧烟气温度达到850?以上并停留至少2秒。本装置由燃烧器本体、点火装置，控制装置和安全装置构成，每炉设置1套。
7.3.4焚烧炉液压传动系统
垃圾给料斗的出渣装置、炉排等由液压油缸来驱动。执行机构各自具有独立的控制
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 阀、速度(流量)调节阀和油压控制回路。在充分考虑油压装置的紧凑性、可操作性、容易检修和安全检查的基础上，把油缸、电机、油压泵、各控制阀等的构成部件集中到了共同平台上。
把各控制阀集中在集合管柜上，力求减小管道的数量来达到防止接管处的油漏现象。
各个油缸的进油口集中在一个地方，并且在每个进油端口都设有压力监测口。结构上更容易确认调压工作的执行情况，便于调压工作。油缸的油量机、液压油的温度计和压力表的操作在同一个地方就可以全部完成。焚烧炉油压驱动装置的电气控制部件的电线集中在中央集束柜里，充分考虑了与外线接入工作方便性。
炉排液压站既可以就地控制，也可以在中央控制室远程通过DCS系统控制。 7.3.5燃烧空气系统
空气系统由一次风机、二次风机、一次和二次空气预热器及风管组成。在燃烧过程中，空气起着非常重要的作用，它提供燃烧所需要的氧气，使垃圾能充分燃烧，并根据垃圾性质的变化调节用量，使焚烧正常运行，烟气充分混合，使炉排及炉墙得到冷却。
3本焚烧炉的燃烧空气分为一次风系统和二次风系统。燃烧用一次风流量约50000Nm/h，从垃圾贮坑上方引入一次风机，风量可独立调节。以保证垃圾贮坑处于微负压状态，使坑内的臭气不会外泄。由于垃圾车的倾卸及吊车的频繁作业，造成垃圾贮坑内粉尘较多且湿度较大，因此在鼓风机前风道上设有抽屉式过滤器，定期清除从坑内吸入的细小灰尘、苍蝇等杂物。
一次风从垃圾贮坑内抽取，经过一次风蒸汽式预热器后由炉排底部引入，中央控制系统可以通过炉排底部的调节阀对各个区域的送风量进行单独控制。一次风同时具有冷却炉排和干燥垃圾的作用。
3二次风流量约为17000Nm/h，二次风通常取自焚烧炉厂房内、渣坑或垃圾贮坑。针对本工程，由于垃圾贮坑是全厂恶臭的主要来源，提高贮坑负压、加大换气次数能够更好的控制污染，因此将二次风取风口位置设在垃圾仓内，每台炉配有1台二次风机，二次风经过二次风预热器后，从炉膛上方引入焚烧炉，使可燃成分得到充分燃烧，二次风量也可随负荷的变化加以调节。此外，在焚烧厂房和渣坑内设置通风机，保证其空气流通。
为了保证高水分、低热值的垃圾充分燃烧，加速垃圾干燥过程，一般燃烧空气先进行预热后再进入炉内，针对国内的垃圾特性，通常将一次风和二次风加热到200?左右，
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 为了减少不必要的热量损失，一般采用两级加热，本工程采用汽轮机一段抽汽+汽包饱和蒸汽为加热汽源，用于将一次风和二次风加热到200?左右。
7.4余热锅炉系统
7.4.1概述
余热锅炉是有效回收高温烟气热能、获取一定经济效益的关键设备，是与焚烧炉配套设计的专用锅炉。余热锅炉主要由汽包、水冷壁、炉墙及包括过热器、对流管束、省煤器等在内的多级对流受热面组成的自然循环锅炉。
锅炉加药水是用除盐水和药剂(磷酸三钠)配制，加药设定值通过加药泵来控制。为保证蒸汽品质，锅炉设有连续排污和定期排污管。
7.4.2余热锅炉流程
锅炉为自然循环式锅炉，在燃烧室后部有三组垂直的膜式水冷壁组成的烟气通道及带有过热器、蒸发器和省煤器的第四通道。锅炉配有必要的平台可达所有的检查孔和观察口。为了便于检查，锅炉设置了必要的人孔及检修门。受热面管束的表面采用了有效的清灰装置。锅炉自身通过钢结构固定，可以进行任何方向的膨胀。通过走廊或阶梯可以容易地到达所有人孔及检修门以便进入所有的主要设备。
a) 锅炉烟气侧流程
烟气流依次通过下列的锅炉受热面:
1) 炉膛(耐火材料，部分膜式壁);
2) 第一通道辐射区(膜式壁);
3) 第一、二通道凝渣管;
4) 第二通道(膜式壁);
5) 第三通道(膜式壁);
6) 第四通道对流区包括:蒸发器、过热器(共三级)、省煤器。
采用先进的炉排系统可以满足实现高质量的燃烧效果，即便是低热值的垃圾。垃圾的可燃成分在炉膛的燃烧室内与二次风进行充分的混合，随后通道为气密性的膜式壁结构，其表面覆盖有防腐蚀耐磨损的SiC耐火浇注层，从炉膛出来的垃圾中残留的可燃成分可实现完全的燃烧。炉膛后面为三个垂直烟道，在这里热量主要通过辐射方式传送。这些通道四周由气密性的膜式壁构成，均为蒸发受热面。在锅炉的第四通道，设置了蒸发器管束，过热器管束以及省煤器管束。过热器前布置的蒸发器可使烟气温度降至650?以下，减少了高温烟气对过热器的高温腐蚀。过热器以及省煤器的管束均采用了有效的清灰装置进行清扫。
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b) 锅炉汽水侧流程
经过给水调节阀后，锅炉的给水/蒸汽将通过以下锅炉受热面:
1) 省煤器;
2) 汽包;
3) 蒸发受热面;
4) 过热器。
省煤器设计为连续回路的光管式结构，锅炉的给水以烟气的逆流方向流经省煤器，给水从省煤器集箱的出口经连接管流入锅炉汽包。省煤器的集箱均可进行疏水及排气。
锅炉蒸发系统的水来自于下降管，炉水从下降管通过连接管道进入蒸发系统。蒸发系统包括炉膛的上部水冷壁、前三个垂直通道的水冷壁、凝渣管、蒸发器和水平通道的水冷壁，连接管将生成的汽水混合物从蒸发系统的出口导入汽包。整个蒸发系统(包括下降管，连接管及上升管)即使在低负荷和超负荷运行时也能保证水循环的安全。
汽水混合物在汽包内通过分离后，饱和蒸汽从汽包顶部导入饱和蒸汽出口集箱，随后流经连接管进入过热器，最终通过过热器进入主蒸汽管道。
锅炉装有各种监督、控制装置，如各种水位表、平衡容器、紧急放水管、加药管、连续排污管等。在锅筒和过热器出口集箱上各设有一台弹簧式安全阀。过热蒸汽各段测点上均设有热电偶插座。在锅炉各高点和最低点均设有放空阀和排污疏水阀。为了监督给水、炉水、蒸汽品质，装设了给水、炉水、饱和蒸汽和过热蒸汽取样器。 7.4.3余热锅炉结构
a) 带有减温器的过热器
过热器主要利用烟气的高温加热锅筒输出的饱和蒸汽，以达到蒸汽所需的过热度，提高汽轮机的效率。在电厂过热器通常设置于辐射区内，吸收高温烟气的辐射及对流热量，对于垃圾焚烧炉，为防止过热器管材暴露在温度较高的环境下，造成高温腐蚀，通常将过热器设置在对流区中。
余热锅炉由三级过热器组成，过热器中部有两个减温器，用减温水来调节蒸汽出口温度。喷水减温器由一个内管及外壳构成，采用焊接结构，包括焊接的头部和喷嘴。
由于烟气中含有大量颗粒状污染物和腐蚀性气体，对于过热器等会产生腐蚀作用，严重的会使过热器管壁迅速减薄，强度减低，最终导致爆管，而这种腐蚀，往往是大面积的，检查也比较困难，更换恢复的工作量很大，因此，应采取以下措施避免高温腐蚀:
1) 合理组织和控制燃烧工况，使燃烧产生的烟气均匀、炉膛出口温度波动平稳;
2) 过热器前设置蒸发受热面吸收热量，将烟气温度降至650?以下再进入过热器，
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 避免飞灰熔融粘连在过热器上;
3) 高温过热器采用顺流布置，使高温过热器入口处的蒸汽与较热的烟气接触，避免高温蒸汽和高温烟气接触;
4) 控制烟气在过热器区域的流速，使其不超过4.5m/s，降低对管壁的冲刷作用;
5) 高温段过热器采用抗高温腐蚀的钢材;
6) 设置吹灰装置，及时清除管壁上的附着灰烬等沉积物，改善锅炉烟气侧受热面的传热条件，提高锅炉效率。
离开炉膛燃烧室的烟气流经3个垂直通道，过热器安装在第4通道。每级过热器根据各段的壁温选择合适的材质，高温段的过热器管子采用耐热合金钢。一级和二级过热器采用逆流布置方式，而末级过热器为顺流布置。
过热器受热面的设计布置在能保证在较大范围的锅炉工况负荷的变动下达到符合设计要求的过热蒸汽。
b) 蒸发器
除燃烧室以及其后的烟气通道膜式壁外，在水平通道中，末级过热器前安装了一组只有较少的受热面的蒸发器管束，以确保在所有运行工况下进入的烟气温度减至650?以下。较低的烟气温度以及在过热器前设置小面积蒸发管束的目的是用于防止烟气的高温腐蚀。
c) 省煤器
省煤器位于余热锅炉尾部，利用烟气余热加热给水，以降低烟气温度，回收热量，提高锅炉效率。由于采用为非沸腾省煤器，为避免给水受热蒸发产生气泡滞留于管内，使管内局部温度过高而损坏管材，省煤器管内给水流速一般大于0.3m/s。省煤器出口的水温应低于锅炉锅筒内的饱和温度(263?)。
由于省煤器余热回收系统的采用，降低了烟气的排烟温度，在增加燃烧效率的同时，也增加了材料露点腐蚀的危险，因此要控制烟气温度并避免省煤器处烟气结露现象的产
?等措施，即可避免生，控制烟气离开锅炉的温度在200?左右，提高给水温度到130
露点腐蚀的发生。
d) 锅炉加药系统
锅炉设有炉水磷酸盐处理设施，每台锅炉设置1台加药泵，另设1台备用泵，并选用2台磷酸盐搅拌箱，1台向锅炉输送磷酸盐溶液时，另一台加药、溶解、搅拌。
e) 锅炉排污系统
本余热锅炉排污系统采用3台炉设1台连续排污扩容器，单台炉连续排污量为
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 433kg/h，连排扩容蒸汽去除氧器利用。锅炉的紧急放水送至疏水箱。锅炉的定期排污为每班排放1-2次，视炉水水质化验情况而定。
7.4.4余热锅炉性能要求
余热锅炉性能见表7-5。
表7-5 余热锅炉性能参数表
序号 设计内容 设计参数
1 蒸汽温度 400?
2 蒸汽压力 4.1MPa(G)
3 最大连续蒸发量 48t/h(LHV=5800kJ/kg)
4 锅炉排烟温度 190-230?
5 给水温度 130?
7.5烟气净化系
生活垃圾焚烧烟气中的污染物可分为颗粒物(粉尘)、酸性气体(HCl、HF、SOx、NOx等)、重金属(Hg、Pb、Cr等)和有机剧毒性污染物(二噁英、呋喃等)四大类。为了防止垃圾焚烧处理过程中对环境产生二次污染，必须采取严格的措施，利用烟气净化系统控制垃圾焚烧烟气的排放。本套工艺主要包括以下几个部分:石灰浆制备系统、喷雾干燥反应塔系统、袋式除尘器系统、活性炭系统及灰渣输送系统。 7.5.1工艺流程及技术特点
半干法净化工艺选用目前国内广为使用的“喷雾干燥反应塔，活性炭吸附，布袋除尘器”的工艺流程。来自余热锅炉的焚烧烟气首先进入喷雾干燥反应塔，石灰浆制备系统配制好的相应浓度的石灰浆由输送系统送至喷雾干燥反应塔，石灰浆与稀释水(可调节给料量)被反应塔顶部高速旋转的雾化器雾化成微小液滴后由切线方向散布出去，与烟气充分混合，发生液相化学反应，从而吸收其中的SO2和HCl，SO2与 Ca(OH)2反应生成亚硫酸钙(CaSO3?1/2H2O)，部分亚硫酸钙再进一步被氧化为硫酸钙(CaSO4?2H2O)。HCl与Ca(OH)2反应生成CaCl2，微量的 HF与Ca(OH)2 反应生成CaF。2
在上述的反应发生过程中，石灰浆雾滴中的水分和稀释水吸收高温烟气的热量而得以蒸发。为了使石灰浆中的水分充分蒸发、酸性气体被净化，烟气在喷雾干燥反应塔中的停留时间设定在10s左右，既要保证酸性气体完全与石灰浆发生反应，又要保证液态的反应物完全蒸发，反应塔出口维持一定的烟气温度。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
在喷雾干燥反应塔中，酸性气体的去除分两个阶段。在第一阶段，烟气在反应塔上部与石灰浆液滴混合，烟气中的酸性气体与液态的石灰浆发生化学反应。同时，烟气的热量使石灰浆液滴中的水分蒸发，生成固态的颗粒物。在第二阶段，固态的颗粒物在反应塔的下部和后续的除尘器中，再与气态污染物继续发生反应。第一阶段的净化反应比第二阶段更为有效。由于反应生成物CaCl具有很强的吸水性，如果操作温度较低，将2
CaCl处于湿、粘状态，造成后续处理的困难，所以喷雾干燥反应塔的出口温度设定值2
保持在140-160?的范围内。反应的生成物由反应塔灰斗排出，进入灰渣处理系统。
携带有大量颗粒物的烟气从反应塔排出后进入后续的布袋除尘器，在进入除尘器前喷入活性炭以吸附Pb、Hg等重金属以及二噁英、呋喃等有机污染物，烟气中的颗粒物被布袋除尘器捕集经除尘器灰斗排出进入飞灰处理系统。为了防止开炉时烟气温度过高或过低导致烧袋或布袋粘结，袋式除尘器设有内旁路烟道。净化后的气体由引风机抽入80m高的烟囱排至大气，烟囱出口内径为2.0m。
7.5.2石灰浆制备系统
本系统由石灰储仓、配制槽、稀释槽及石灰浆泵等设备组成。系统共两个配制槽、两个稀释槽，每个槽都设置搅拌装置、进水管及液位计系统，石灰经石灰仓底部计量螺旋进入配制槽，和水混合成较浓的石灰浆溶液，然后再进入稀释槽加水稀释成所需的浓度，再经石灰浆泵输送至各条烟气净化线。
每条石灰浆制备线都可以供应两条焚烧线烟气净化所需的石灰浆量。每条制备线都配有一台石灰浆泵，另设一台石灰浆泵做备用。因为石灰浆液对设备、管道磨损严重，石灰浆泵的材料都是抗磨损的。石灰浆管路上拐角和垂直部分都采用带快速接头的软管，方便清洗和替换。见石灰浆制备系统示意图7-4。
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图7-4 石灰浆制备系统示意图
7.5.3旋转喷雾反应塔
本装置由反应吸收塔、旋转喷雾器及钢结构等组成。烟气从反应塔上部进入，下部排出。高速旋转喷雾器安装在反应塔的顶部。排出后的烟气进入袋式除尘器。
每条焚烧线设一台喷雾反应塔，喷雾反应塔为一圆筒型反应器，底部是锥形的，设有进气和出气口，并进行保温，锥体上设置电伴热系统以防止灰渣结露，底部设有破碎机和卸料阀，以保证反应物能顺利排出。反应塔顶部设有气流分配板，分配板下方设有雾化器，雾化器上方设有电动葫芦以取出雾化器进行更换部件或检修。反应塔顶部平台上布置有石灰浆高位液槽，高位槽的作用是给喷雾器进料管一个恒定的压力，以保证给料调节系统的稳定运行。为了调整反应塔里的烟气温度，在喷雾反应塔顶部还设有高位水槽，为雾化器供水。高速旋转的雾化器将石灰浆雾化成微小的液滴，液滴的喷射方向与烟气的流向垂直。石灰浆液雾滴沿反应塔内腔向下流动，液滴与冷却水随着高温烟气一起蒸发，同时焚烧烟气中的酸性气体HCl、HF、SO得以去除。烟气经喷雾反应塔后2
进入后续的布袋除尘器。烟气中的大部分飞灰和反应塔中产生的固体颗粒物随同烟气进入了除尘器，剩余的固体颗粒物(粒径较大的部分)则沉降并聚集在喷雾反应塔下部的灰斗中，灰斗设有防止堵塞的破碎机和旋转卸灰阀，从旋转卸灰阀排出的颗粒物经链式输送机送至灰渣仓。
反应塔作为蒸汽冷却系统，它要满足烟气量及烟气成分复杂多变的需要，还要根据烟气的进出口温度、石灰浆液滴直径及饱和温度进行调节。本项目烟气在反应塔中的停
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 留时间为10-12秒，以保证石灰浆的完全蒸发。旋转喷雾器结构框图见图7-5。
驱动电动机换向器
冷却和密封装置联轴器润滑装置油冷却装置
高速转动单
图7-5旋转喷雾器结构框图
圆盘喷雾反应塔和布袋除尘器中收集的干燥反应产物将由输送机械输送到反应生成物贮仓(灰仓)。贮仓配备了装有特种定量卸料机构，反应产物固化后送至指定的填埋场处置。
7.5.4袋式除尘器
袋式除尘器选用脉冲式除尘器，离线清灰，适用于垃圾焚烧产生的高温、高湿及腐蚀性强的含尘烟气处理，将烟气中的粉尘除去，并促使烟气中未反应酸性物质与石灰进一步反应，使烟气达到排放要求。
袋式除尘器包括下列设备:灰斗、布袋、笼架、维护和检修通道装置、每个仓室进出口烟道的隔离挡板、旁路烟道和挡板装置、灰斗加热、布袋清扫控制器和脉冲阀等。每台袋式除尘器由气密式焊接钢制壳体及分隔仓组成，每个隔离仓清灰时可与烟气流完全隔离。壳体及分隔仓的设计能承受系统内的最大压力差。支承结构采用钢结构。
每个分隔仓都配备进口及出口隔离挡板。当一个隔离仓隔离时，能保持袋式除尘器正常工作。也就是说，当袋式除尘器在运行时，能在线更换分隔仓的滤袋。为此目的，配备足够的检查及维修门。袋式除尘器的顶部和室顶之间的间隙足够大，以便更换布袋时进行操作。如有必要，还提供更换布袋用的吊机的钢梁。壳体、检修门及壳体上电气及机械连接孔的设计均能保证袋式除尘器的密封性能。为了达到良好均匀的烟气分布，预先考虑在烟道内部配备烟气均流装置。为了防止酸或水的凝结，袋式除尘器将配备保温及伴热。保温层厚度足以避免器壁温度低于露点。
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图7-6 袋式除尘器示意图
为了防止灰及反应产物在袋式除尘器、输送系统以及设备的有关贮仓内搭桥和结块(比如料斗、阀门、管道等)，这些设备的外壁均考虑采用加热系统。袋式除尘器的料斗采用电伴热。
在起动和短期停止期间，启动烟气循环加热设备。该设备由挡板、烟道、再循环风机、电加热设备及必要的仪器和控制设备组成。在起动和短期关闭期间，关闭挡板，将袋式除尘器与主烟道隔离开来。袋式除尘器用循环热烟气加热。温度调节由电热器进行控制。
调试期间料斗必须干燥保温以防止冷凝。因为一旦有冷凝液水产生就会妨碍除灰的效果。灰尘料斗上配备成熟的灰拱破碎装置，该装置布置在每支灰斗的外壁上，作为永久设备，当袋式除尘器运行时，可以在灰斗下的平台上对其进行操作。
灰斗下部配备了输送机、旋转阀和旋转密封阀。在保证烟气在布袋表面均匀分布上进行了特殊的考虑。
袋式除尘器包括支架及附件，其设计保证能有效地清洁烟气，并具有长期的使用寿命。
清扫系统经优化设计以保证除尘器除尘效率高、压降低、寿命长。清洁滤袋(即压缩空气脉冲系统)将使用仪表用压缩空气。压缩空气的性质应确保过滤介质内不会出现阻塞或结块。
袋式除尘器性能参数见表7-6。
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表7-6 袋式除尘器性能参数表
序号 名称 单位 数值
1 布袋过滤风速 m/min ,0.8
22 m 3900 布袋面积
3 Pa 系统工作阻力 ,1500
4 Pa 系统最大阻力(锅炉超负荷时) ,1700
35 压缩空气流量 Nm/min 5-7
6 MPa 压缩空气压力 0.25,0.4
喷吹间隔 min 1-60分钟可调 7 (定时喷吹，有利于空压机安全工作)
8 脉冲间隔 s 5
9 t/h 4 最大排灰量
10 耐温 ? ,250
311 原始排尘浓度 g/m ,10
312 mg/m 排尘浓度 ,30
13 漏风率 % ,2
7.5.5氮氧化物的去除
在设计工况下，通过控制垃圾焚烧过程的燃烧温度和供氧量，抑制氮氧化物的产生，可以满足排放标准的要求，因此本项目不设脱氮系统。但考虑到将来随着垃圾低位热值的升高导致燃烧温度升高而引起氮氧化物增多的问题，故预留SNCR喷入口。 7.5.6活性炭喷射系统
活性炭用来吸附烟气中的重金属、有机污染物等，活性炭的喷射点设在旋风分离器与除尘器之间的烟气管道上，沿着烟气流动的方向喷入，随烟气一起进入后续的除尘器由布袋捕集下来。该系统需连续运行，以保证烟气排放达标。根据活性炭饱和吸附量和本项目烟气设计流量，活性炭喷射量约为17-30kg/h。设一个活性炭贮仓，贮仓顶部设除尘器，以收集卸料时的粉尘;贮仓底部设置进料管，活性炭由卡车运进厂里，然后经气体输送装置卸到贮仓。贮仓上还设有称重装置和高、低料 位报警，以便及时了解贮仓里的活性炭使用情况，贮仓底部设置卸料螺旋，活性炭由卸料螺旋进入喷射器，然后在喷射风机的作用下喷入管道中。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 7.5.7控制系统
烟气净化装置配备“在线式”连续排放监测、报警和计算机控制系统，“在线”检测包括烟气量、烟气温度、O、HCL、HF、SO、NO、CO、HO、粉尘等项目。对22X2
烟气净化装置实行自动启停，运行参数自动检测和储存，关键参数实行自动调节，使烟气净化装置实现自动化控制，确保烟气脱酸除尘的效果和设备的安全经济的运行。
烟气净化系统的主控制回路有两条:一条是检测吸收塔后的温度，根据实测温度与设定温度的差值来调整水的加入量;另一条是检测除尘器出口HCL的浓度及出口烟气量调节吸收剂的加入量。辅助回路:根据烟气量的变化调节活性炭的加入量，这是一种阶梯性的调节，烟气量与活性炭的加入量有一种比例关系，当负荷变化到一定的时候才调整活性炭的加入量。
烟气处理系统主要设备见表7-7。
表7-7 烟气处理系统主要设备一览表
数量 序号 项目 设计参数 单位
一期 二期
1 2 3 半干式反应塔 φ10000×20000 座
22 2 3 袋式除尘器 面积3900m 套
3 1 1 石灰浆制备系统 套
1 1 石灰储仓 个
4 2 3 活性炭喷射系统 套
7.6汽轮发电系统
7.6.1设计原则
本期工程垃圾处理规模为1000t/d，远期将达到1500t/d。入炉垃圾设计热值为6000kJ/kg。垃圾经焚烧后，对垃圾焚烧余热通过能量转换的形式加以回收利用，垃圾焚烧炉和余热锅炉为一个组合体，余热锅炉的第一烟道就是垃圾焚烧炉炉膛，对它们组合体的总称为余热锅炉。在余热锅炉中，主要燃料是生活垃圾，转换能量的中间介质为水。垃圾焚烧产生的热量被介质吸收，未饱和水吸收烟气热量成为具有一定压力和温度的过热蒸汽，过热蒸汽驱动汽轮发电机组，热能被转换为电能。为了使垃圾焚烧在获得良好的社会效益的同时取得一定的经济效益，又由于本工程周围无蒸汽的热用户，故本工程拟利用垃圾焚烧锅炉产生的过热蒸汽供汽轮发电机组发电。
一期两台焚烧炉配套余热锅炉产生压力4.1MPa、温度400?的总蒸汽量为2×
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
39.6=79.2t/h，二期蒸汽量将达到118.8t/h，进入汽轮机带动发电机发电。
5.6.2汽轮发电机组参数
一期与二期汽轮机主要技术参数见表7-8
表7-8 一期与二期汽轮机主要技术参数表
数量 2台
N12-3.8 型号
12MW 额定功率
汽机额定进汽量 61t/h
64t/h 汽机最大进汽量
3.8MPa(a) 主汽门前蒸汽压力
主汽门前蒸汽温度 395?
3000 r/min 额定转速
抽汽级数 3级非调整抽汽
(1 空气预热器+1 除氧器+1 低压加热器)
给水温度 130?
设计冷却水温度 27?
最高冷却水温度 33?
一期与二期发电机的主要技术参数见表7-9
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表7-9 一期与二期发电机的主要技术参数表
数量 2 台
QF-12-2 型号
12MW 额定功率
10.5kV
额定转速 3000r/min
0.8 功率因数
48.5-50.5HZ 频率变化范围
冷却方式 空气冷却
发电机效率 >97%
本发电厂，汽轮机组及发电机组，在一期统一建设。
7.6.3热力系统
三台垃圾焚烧余热锅炉产生的过热蒸汽汇集到主蒸汽母管，在主蒸汽母管上分别引出两根管道经汽机主汽门进入两台凝汽式汽轮机中作功驱动发电机发电后，排汽进入凝汽器冷凝为凝结水。由凝结水泵将凝结水加压后进入中压热力除氧器。除氧后的130?给水由锅炉给水泵送至余热锅炉循环运行。空气预热器所需加热蒸汽从汽轮机抽汽和汽包抽取，加热后冷却的凝结水返回至中压除氧器。
本工程的主蒸汽系统采用母管制。给水泵进出口的高低压给水母管均采用母管制。在给水泵出口处还设有给水再循环管和再循环母管。
全厂设置一台连续排污扩容器和一台定期排污扩容器。连续排污扩容器的二次蒸汽送回除氧器作为加热蒸汽，以回收热量。锅炉排污水排入排污扩容器，排污扩容器的污水排入热井冷却后，进入厂区污水管网。
热力系统中设有两台减温减压器，用于当汽机因故停机或启动时，一级减温减压器将余热锅炉产生的蒸汽降压降温到低压蒸汽，供空气预热器加热用的蒸汽，疏水可利用余压送入除氧器;二级减温减压器供除氧器加热给水用。正常运行时，空气预热器、除氧器和低压加热器所需的加热用蒸汽由汽轮机抽汽供给。
为使汽机排汽在凝汽器中凝结，系统中设有循环冷却水系统，循环水除供凝汽器冷却用水外，还供给发电机空气冷却器、油冷却器和部分设备用冷却水。为使汽轮机获得
81
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 尽可能好的经济性，凝汽器应保持一定的真空度，为此系统中设有抽气器。另外，系统中还设有低位水箱、低位水泵和疏水箱、疏水泵，这些设备可将系统内有关设备和管道内的疏放水收集并送入除氧器，从而减少汽水损失，提高系统的经济性。
为满足汽轮发电机组本体的调节、保安和润滑等要求，汽机间还设有油系统，它包括油箱、油泵、油冷却器等。
7.6.3.1主蒸汽系统
由余热锅炉过热蒸汽集汽联箱出口到汽轮机进口的连接管道，以及从主蒸汽母管通往各辅助设备的蒸汽支管均为主蒸汽管道，本工程采用单母管制，三台余热锅炉的主蒸汽管并经分断阀引至主蒸汽母管;在主蒸汽母管上分别引出两根管道经汽机主汽门进入两台凝汽式汽轮机，还有由主蒸汽母管引出至减温减压器的管道。
7.6.3.2主给水系统
主给水系统是由中压除氧器出口经给水泵升压后送至余热锅炉省煤器的进口。系统设有两条母管，即低压给水母管和高压给水母管，两条母管均采用单母管制。共设置两台60t/h的除氧器和四台给水泵(一期设置三台)，三台运行，一台备用。每台除氧器
3水箱容积30m，可满足余热锅炉30分钟以上的给水要求。每台给水泵出口设有给水再循环管，接到除氧器给水再循环母管上，返回除氧器。
7.6.3.3汽轮机抽汽系统
汽轮机设有三级抽汽。抽汽管道上设有液动逆止阀、安全阀和关断阀。一级抽汽作为空气预热器一次预热蒸汽，凝结下的疏水返回除氧器。二级抽汽作为中压除氧器的加热蒸汽。除氧器加热蒸汽系统采用单母管制，到每台除氧器的加热蒸汽管上设有蒸汽电动调节阀，用于调节除氧器的工作压力。汽轮机的三段抽汽用于加热低压加热器。 7.6.3.4主凝结水系统
主凝结水系统是用来将凝汽器热井中的凝结水通过凝结水泵送至除氧器。每台汽轮机设置两台凝结水泵，一台运行，一台备用。每台凝结水泵容量按纯冷凝工况凝结水量 100%选择，见表7-10。
表7-10 主凝结水泵参数表
12MW汽轮机凝结水泵
型号 4N5
350m/h 流量
扬程 101m
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功率 30kW
7.6.3.5化学补充水系统
来自化水车间的化学补充水一路经排污冷却器加热后进入除氧器，一路直接补入疏水箱，供系统补水和锅炉上充水用。除氧器水箱的水位由化学补水调节阀进控制，疏水箱的水位通过与疏水泵联锁控制。
7.6.3.6全厂排污系统
两台锅炉的排污水汇集到母管上排放至一台连续排污扩容器，扩容后的蒸汽排放至
3中压除氧器，排污水经过定期排污扩容器后排至地沟。连续排污扩容器的容积为5m。 7.6.3.7疏放水系统
33全厂设置40m的疏水箱1台，2m疏水扩容器一台。低压设备和管道的凝结水或疏水、化学补充水直接进入疏水箱。压力较高的设备和管道的疏水经疏水扩容器扩容后进入疏水箱。除氧器设有一条溢放水母管，当除氧器水箱水位高时，将水放至疏水箱。
疏水系统设置两台疏水泵，一台运行、一台备用电厂设有一条充放水母管。在正常运行工况下，疏水箱中的水，经疏水泵升压后，进入除氧器;在启动时，疏水泵将疏水箱内的水经充放水母管汲送到垃圾焚烧锅炉的汽包。
7.6.3.8厂内循环水系统
厂内循环水系统设有 4台循环水泵，3用1备，一期工程同时建成，循环水系统的主要设备凝汽器和循环水泵的技术规范如下:
a) 12MW汽轮机凝汽器
2 型号:N1200-1，冷却面积:1200m，设计循环水温度:20?，设计循环水量:3400t/h，水阻:27kPa
b) 循环水泵
3流量:2000m/h扬程:26m，数量:4台
7.6.3.9锅炉房和汽轮机厂房内工业水和冷却水系统
锅炉房和发电机厂房内工业水系统由全厂工业水供水，设有2根工业水供水母管，在厂房内形成管网。工业水主要用来冷却少量设备，并且在夏季循环水温度过高时，掺入冷油器和发电机空冷器的循环水降温。工业水排水采用有压排水，排水进入工业水回水母管。大量设备的冷却水循环使用，冷却水回水收集到主厂房热水池内，用泵打入主厂房冷却水塔冷却，而后返回主厂房冷水池，再用泵送到各个冷却设备，循环使用。厂外工业水不断补入水池，以补充其系统损失。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 7.6.4运行方式
考虑到焚烧余热锅炉和汽轮发电机组的年工作小时数均为8000h，为满足垃圾焚烧处理的不可间断的要求，一台焚烧余热锅炉检修时间预计为一个月，各台焚烧炉检修周期应在不同的时段内。当一台焚烧余热锅炉检修时，为尽量多处理垃圾，另一台焚烧余热锅炉应该在允许范围内多处理垃圾。在两台焚烧余热锅炉先后检修的时段内，安排汽轮发电机组检修。
正常工况下三炉两机运行，当一台锅炉检修或故障停运时，全厂两炉两机运行。当一台汽机发生故障或检修时，采用两炉一机的运行方式，余热锅炉产生的过剩蒸汽可走旁路凝汽器，同时减少垃圾的焚烧量。
7.6.5汽机间及给水除氧间布置
汽机间采用双层布置，运行层标高7m。汽轮机、主汽阀、发电机及励磁机等布置在运行平台上，冷凝器、空气冷却器、冷油器、油泵等油系统辅助设备布置在底层。两台热力除氧器布置在除氧层上。
7.6.6运行工况技术经济指标
垃圾焚烧发电厂总处理规模:1500t/d
一期处理规模:1000t/d
垃圾焚烧炉数量:三台(一期两台)
单台炉垃圾处理量:500t/d设计工况入炉垃圾热值:6000kJ/kg，设计工况单台炉产汽量:39.6t/h，全厂总产汽量:118.8t/h，一期总产汽量:79.2t/h。
汽轮发电机组数量:两台(2×12MW)设计工况下单台汽轮机进汽量:48t/h正常生产时，实行三炉两机运行制。考虑到每年机炉运行8000小时，并均要有760小时的检
66修时间。一期工程年发电量约为115×10kW.h，全部工程建成后年发电量183×10kW.h。 7.7电气系统
7.7.1电气编制内容和原则
7.7.1.1电气编制范围
设计内容包括厂区红线内所有电气设计，包括发电、厂用电、照明、防雷与接地、消防、电信等。
厂区红线外上网线路、外部应急电源线路及调度通讯线路均由业主另行委托专业电力设计院设计。
7.1.2编制原则
设计原则是在电气主接线方面力求简单、可靠;电气设备布置以便于运行维护为原
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 则，尽量紧凑集中，达到节约投资及运行费用，降低成本的目的;继电保护的配置采用微机保护，以便准确、迅速的切除故障并满足电厂自动化要求。
7.7.1.3编制依据
除本规定特别说明之外，所有的设计及安装遵循最新的GB中国国家标准。
a) 《小型火力发电厂设计规范》GB50049-94;
b) 《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50229-2006;
c) 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92;
d) 《电力装置的电测量仪表装置设计规范》GB/T50063-2008;
e) 《10kV 及以下变电所设计规范》GB50053-94;
f) 《3~110kV 高压配电装置设计规范》GB50060-92;
g) 《低压配电设计规范》GB50054-95;
h) 《供配电系统设计规范》GB50052-95;
i) 《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》GBJ64-83;
j) 《建筑照明设计标准》GB50034-2004;
k) 《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000 年版);
l) 《火力发电厂电子计算机监视系统设计技术规定》NDGJ91-89;
m) 《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》CJJ90-2002;
n) 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92。 7.7.2电气主接线方案选择
根据国家电网公司与株洲市金利亚环保科技有限公司签订的株洲市垃圾焚烧发电项目特许经营权框架协议，以及国家相关规定，本工程规划建设的2×12MW机组以110kV电压等级接入系统，电厂出线2回;一期工程2台发电机组和110kV升压站建设完成，二期只扩建一台垃圾焚烧炉。
根据接入系统的情况，本工程110kV主接线考虑了两个方案，即内桥形接线和单母线分段接线。两种方案的特点分别叙述如下:
a) 方案一:内桥形接线
1) 使用的高压断路器较少，四个回路只需三台断路器;
2) 当一回线路停运时，机组可通过桥断路器实现交叉送电;
3) 当任一断路器检修时，不影响机组的送出;
4) 当桥连接断路器检修时，两个回路需解列运行。
接线见电气主接线图(方案一)
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
b) 方案二:单母线分段接线
1) 当一回线路故障，不影响机组正常运行。
2) 当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断
供电。
3) 使用的高压断路器较多，四个回路需五台断路器。
4) 当分段断路器检修时，两个回路需解列运行。
接线见电气主接线图(方案二)
从两种方案的特点来看，方案一与方案二的可靠性相当，但方案二要多两台断路器，投资大，配电装置占地面积大，故本工程推荐方案一。
电厂设置两段发电机电压母线(简称机压母线)，母线型式为单母分段线;除厂用负荷外，机压母线上没有用户负荷。
发电机出口电压采用10.5kV。高压厂用电源由发电机电压母线引接。高压厂用事故备用电源由就近的变电站10kV母线引接。
7.7.3厂用电接线及布置
7.7.3.1厂用电系统设计原则
根据《小型火力发电厂设计规范》规定，本工程厂用电接线遵循按炉分段原则，厂用母线均采用单母线接线。
因本工程发电机电压为10.5kV，高压厂用电的电压直接采用10.5kV，不需设高压厂用变压器。
本工程10kV系统为中性点不接地系统。
低压厂用母线电压采用0.4kV，即380/220V，该系统为中性点直接接地系统。
容量大于等于200kW的电动机由10kV供电，容量小于200kW的电动机由0.4kV供电。
7.7.3.2电气总平面布置
由于厂内腐蚀性气、液体较多，环境污染等级为三级，110KV升压站除主变压器采用屋外布置外，其余设备均为屋内布置。升压站靠近汽机房布置。
各生产车间设置相应的低压变配电室。
7.7.4直流电系统
根据《火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定》DL/T5044-2004的有关规定，直流电系统采用动力、控制合并的供电方式。
本期工程设置一组蓄电池组，对动力、控制负荷供电，控制负荷主要包括电气设备
86
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 的控制、测量、保护、信号等，还包括热工专业的控制、保护等;动力负荷主要包括直流油泵、交流不停电电源装置、事故照明及厂用电系统的断路器合闸等。蓄电池组的电压采用220V。配置2套高频开关电源作为其充电浮充电装置，高频开关电源采用模块化配置。蓄电池及直流屏均布置于主厂房直流配电室。
7.7.5发电机励磁系统
本工程励磁系统采用自并激静态励磁系统。励磁调节器(AVR)采用数字式, 具有手动和双自动通道。励磁系统主要包括励磁变、整流柜、灭磁柜和AVR柜等。其中整流灭磁柜、AVR柜等设备布置于集控楼电气电子设备间。励磁变布置在发电机出线小间。
7.7.6二次线、继电保护及安全自动装置
7.7.6.1控制方式
采用机、炉、电集中控制方式。
集中控制室内不设常规仪表控制盘，机组及其辅助系统的监视和控制是靠微机分散控制系统(DCS)友好的人机接口(操作员站)来实现，操作员站采用独立式操作台，台上布置液晶显示器(LCD)及操作键盘、鼠标。
所有由计算机进行控制的设备，均在就地装设远方/就地切换开关和硬接线的操作设备，以满足设备检修和调试的要求。
7.7.6.2测量、计量
按照《电测量及电能计量设计技术规程》DL/T5137-2001配置。直流系统、UPS系统的测量以4-20mA标准信号送入DCS系统。发电机、110kV线路等重要回路装设有多功能脉冲电度表，脉冲量送入DCS系统。
7.7.6.3保护
为方便与DCS接口，所有元件保护均采用微机型。其中发电机、主变、110KV线路保护组屏集中布置于集控室电气电子设备间。低压厂用电源、高压电动机采用微机综合保护，分散布置在各10kV开关柜内。
7.7.6.4信号
本工程110KV线路、主变压器、发电机、高低压厂用电源、主厂房高低压电动机的控制、信号均纳入DCS系统，直流系统及UPS系统主要信号及故障信号由DCS系统进行监测。
7.7.7过电压保护及接地
a) 全厂过电压保护按《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》有关要求进行设
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 计;
b) 全厂接地按《交流电气装置的接地》有关要求进行设计。
7.7.7.1直击雷过电压保护
a) 110kV配电电室及主厂房等建筑设置避雷带进行直击雷保护;
b) 烟囱顶设置避雷针保护。
7.7.7.2接地
所有电气设备外壳、开关装置和开关柜接地母线、金属架构、电缆桥架、金属箱罐和其他可能事故带电的金属物都应接入接地系统。
电厂主接地网由水平接地体和垂直接地极组成，以水平接地体为主。 7.7.8照明和检修网络
照明采用两种照明分系统:正常交流照明系统和直流事故照明系统。 7.7.8.1照明系统供电
a) 照明系统采用380/220V 3相4线交流系统;
b) 主厂房及辅助生产车间各建筑物正常照明均由就近的低压母线段(动力中心)
或电动机控制中心供电;
c) 主厂房事故照明由直流系统供电;
d) 主厂房的出入口、通道、楼梯间以及远离主厂房的重要工作场所要求的事故照
明采用自带蓄电池的应急灯照明。
7.7.8.2检修系统
a) 检修网络采用3相4线的单电源分组支接的供电方式;
b) 主厂房及辅助生产车间的检修系统由就近的低压母线段(动力中心)或电动机
控制中心供电;
c) 在主厂房及辅助车间内按需求设置就地检修箱。
7.7.9辅助车间
7.7.9.1电气试验室
本工程按照2×12MW机组火电厂试验室定额配置全厂试验室，试验室布置在综合楼内。
7.7.9.2电气检修设施
a) 全厂检修班组安排在检修车间内;
b) 110kV设备和主变压器均考虑就地检修。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 7.7.10电缆设施
7.7.10.1电缆选择
主厂房及其它易燃易爆场所的动力电缆和控制电缆采用A级阻燃型电缆;重要的消防系统、火灾报警系统、不停电电源、直流跳闸回路等使用的动力电缆和控制电缆采用耐火电缆。
a) 全厂电缆全部采用铜芯电缆;
b) 10kV动力电缆选用交联聚乙烯绝缘电缆;
c) 低压动力电缆选用聚氯乙烯绝缘电缆;
2d) 控制电缆选用多芯铜导体电缆，其导体截面不小于1.0mm。 7.7.10.2电缆通道及敷设方式
全厂电缆通道主要采用电缆架空桥架，部分采用电缆沟和电缆埋管，电缆桥架一般采用钢质热镀锌桥架。
7.7.10.3电缆防火
电缆防火主要采取以下措施:
a) 每台机组尽可能为独立通道，电缆分开或分隔敷设;
b) 两台机组之间、主厂房及各建筑物通向外部的电缆通道出口处设置防火隔墙;
c) 电缆主通道分支处设置防火隔板;
d) 电缆和电缆托架分段使用防火涂料、阻燃槽盒、防火隔板、防火包或使用阻燃
桥架等;
e) 电缆敷设完成后，所有的孔洞均使用防火堵料进行封堵。
7.7.11节能措施
a) 采用节能型电器
电力变压器，配电变压器采用新型低损耗变压器，电动机、灯具采用节能型产品;
b) 合理选择导体
母线、电缆线路按经济电流密度选取，以减少输电线路损耗;
c) 合理调度，使供电系统处于经济运行状态
利用微机综合自动化系统对厂用电系统实现在线监控，通过合理调度以节约能源;
d) 采用变频器技术
目前国家有节能环保的政策，根据其他电厂的情况，一般引、送风机使用变频器较多，而且使用效果也很好，一般节能可达到20-30,。本工程引、送风机使用变频器，可以降低厂用电率达2-4,，是一个很可观的数值。它的节能效应可以在3-5年内收回
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 投资。
7.7.12火灾报警系统
厂区内设置一套火灾自动报警系统，在重要库房、配电室、控制室等部位设置感烟、感温探测器和消火栓报警按钮等，火灾报警信号送至中控室。
7.7.13电信
7.7.13.1系统调度
本垃圾焚烧厂的调度与通信方式待与当地相关主管部门协商后确定。采用专用电话调度。装设远程控制单元(RTU)实现远动遥信，遥测控制(需 由当地电力部门统一考虑)。
系统通信:除配置专用调度电话外，配合远动两遥，可沿10kV上网联络线架设一条光缆至变电站，并接入当地电力部门电力通信专网(需由当地电力部门统一考虑)。 7.7.13.2电话系统
本工程电话由业主申请市内电话解决通话问题。因此只考虑电话配线。电话电缆采用铜芯聚乙烯绝缘，铝塑粘结综合护套电话电缆(HYA)。电话电缆主要穿镀锌钢管埋地敷设。在综合楼、综合主厂房中央控制室、门卫室、地磅房等位置设置行政管理电话，为行政管理及指挥调度提供通讯服务。
7.7.13.3无线对讲系统
需求，为了使通讯手段更加灵活方便，满足安装、调试及流动人员对通讯手段的向当地无线电委员会申请10台无线对讲机，设置在全厂个别岗位和部门，以满足生产、保安流动通信之用。
7.7.13.3主要电气设备表
主要电气设备表见表7-11。
表7-11 主要电气设备表 序号 设备名称 型号规格及技术性能 单位 数量
一 110kV升压站(高压)
2 110kV主变压器 台 1 SF10-16000/110
3 断路器间隔 台 2 GIS-110
3 2 电压互感器间隔 台 GIS-110
2 主变压器保护屏 台 4
2 110KV进线保护屏 台 5
二 主厂房(发电机出线间)
2 高压PT柜 台 1 XGN2
2 高压PT柜 台 2 XGN2
3 2 励磁变压器柜 励磁变压器由励磁厂家供应 台
2 高压开关柜 XGN2 配隔离开关 台 4
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
LAJ-10Q 4 电流互感器 个 5
6 Y1.5W-8/19 2 避雷器 个
三 主厂房(高压配电室)
26 高压开关柜 KYN28A-12 配真空断路器 台
四 低压变压器
SCB10-1600/10 干式变压器 台 3
五 控制保护
1 2 发电机保护测控屏 台 2 1 同期屏 台 3 1 直流系统 400Ah 免维铅酸 套 4 2 励磁系统 含励磁变压器 套
六 主厂房(低压配电室)
1 5 低压开关柜 MNS进线柜 台 2 6 低压开关柜 MNS馈线柜配框架断路器 台 3 18 低压开关柜 MNS馈线柜 台 4 MNS 6 变频器柜 台 5 PZ30S 4 组合配电箱 台 6 PZ30S 3 照明箱 台 7 XLL-21 4 动力配电箱 台 8 8 检修箱 非标 台 9 1 事故照明箱 非标 台
七 循环水泵房电气设备
1 2 低压开关柜 MNS进线柜 台 2 2 低压开关柜 MNS馈线柜 台 3 MNS 4 变频器柜 台 4 PZ30SM 2 照明配电箱 台
八 化水车间电气设备
1 2 低压开关柜 MNS进线柜 台 2 4 低压开关柜 MNS馈线柜 台 3 MNS 4 变频器柜 台 4 MNS 2 软启动器柜 台 5 PZ30SM 2 照明配电箱 台
九 污水处理厂电气设备
1 2 低压开关柜 MNS进线柜 台 2 4 低压开关柜 MNS馈线柜 台 3 PZ30SM 2 照明配电箱 台
十 综合楼电气设备
1 2 低压开关柜 MNS进线柜 台 2 2 低压开关柜 MNS馈线柜 台 3 PZ30SM 5 照明配电箱 台
十一 油泵房电气设备
1 1 防爆动力柜 台 2 1 防爆照明配电箱 台
十二 升压站(低压)
1 XLL-21 1 动力配电箱 台 2 PZ30SM 2 照明配电箱 台
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 7.8仪表及自动控制
7.8.1编制总则
a) 垃圾焚烧厂自动化控制的目的是要获得最佳的垃圾焚烧效果，满足严格的烟气净化要求，实现稳定的垃圾热能利用和防止事故发生。同时还实现对工厂各种辅助设备，公用设施的运行控制;
b) 垃圾焚烧厂的自动化控制将采用成熟的控制技术和冗余容错设计，具有高可靠性且采用性能价格比适宜的设备与元件，包括必需的系统硬、软件。自动化控制采用适用可靠的技术，根据垃圾焚烧设施的特点设计，能够满足设施安全、经济 运行和防止对环境二次污染的要求;
c) 垃圾焚烧厂的自动控制将具有较高的自动化水平，采用分散型控制系统。使得电厂工作人员能在少量就地操作和巡回检查配合下，在中央控制室内通过分散型控制系统实现对垃圾焚烧线、汽轮发电系统、烟气净化等工艺过程及辅助系统的 集中监视和分散控制;
d) 对于不影响整体工艺控制的辅助装置，将设立现场就地控制柜，实现就地控制，但重要的现场信息将全部送入中央控制室集中监视;
e) 对于重要的工艺环节，将设置现场工业电视监视系统，能在中央控制室内集中监视;
f) 设置独立于主控系统的事故停车系统，一旦主控系统发生故障或需要紧急停车时，系统将确保人员和设施的安全。
7.8.2主控系统
7.8.2.1工艺控制总说明
自动化控制系统将对全厂进行控制，实现对工艺系统的检测、调节、保护、联锁以及报警，保证垃圾全量完全燃烧并达到环保标准，实现汽轮发电机组并网发电，保证系统安全、经济运行。包括焚化锅炉系统、汽轮机发电机系统、烟气处理系统、电气供配电系统、燃油系统、供水系统及污水处理系统等。所有管线的材料均选用国家名牌产品，热工自动化仪表控制系统采用目前最先进的DCS集散型控制系统。
垃圾焚烧工艺控制系统见图7-7。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
主控系统
受料供料烟气净化气机发电残渣收集处焚烧系统辅助系统系统系统系统理系统
焚烧炉除盐水系统交通管制系统除酸反应塔汽轮发电机组一次风系统燃油系统垃圾称重系统布袋除尘器汽水系统炉渣收集处理二次风系统系统压缩空气系统垃圾卸料系统石灰制浆系统减温减压系统辅助燃料系统飞灰收集处理污水处理系统垃圾储存系统活性炭喷射循环水系统系统锅炉汽水系统渗沥液处理系统垃圾吊车系统引风排烟其他其他其他
图7-7 垃圾焚烧工艺控制系统
7.8.2.2焚烧炉控制系统
a)进料控制
垃圾由垃圾吊车从垃圾池吊入料斗，在此过程中，吊车对垃圾称重，并自动去皮、计量，将数据送至电脑控制系统记录、打印(垃圾重量、日期、燃烧炉号)，以供日后算每炉及整厂于一定期间内的已处理垃圾平均热值用。进入落料槽。根据燃烧控制的指令，使用液压式给料器，按设定的速度将垃圾推入炉内，炉内有固定炉排块与运动炉排块组成的炉床，通过炉排的运动，将垃圾不断搅动，并将其向前推进。
b)燃烧控制
垃圾进入焚烧炉后，要经历干燥、燃烧和燃烬三个阶段。在焚烧炉后炉壁安装2台点火燃烧器，为焚烧炉焚烧炉点火之用。在焚烧炉左右两側分别安装1台辅助燃烧器，当垃圾热值较低，不能确保焚烧炉炉膛温度保持在一定范围内。这时需要加辅助燃料，加入辅助燃料的量要送至电脑控制系统记录。作为历史数据存储。正常情况下，炉内温度维持在850?以上，这样才能使烟气在850?环境下停留2s状态。以确保二噁英的全部分解。
在焚烧炉后端安装有摄像头，操作员通过设置在中控室的工业电视上观察垃圾的燃烧状态。焚烧炉助燃空气由鼓风机从垃圾池上部抽出，经蒸汽-空气预热器，进行二段加热(空气温度230?)，作为一次风，先进入炉排底部的公共风室，再经各空气调节挡板进入炉膛燃烧。此外，一次风还起到了冷却炉排的作用。二次风由二次风机从焚烧锅炉间抽出，再经焚烧炉前后侧喷嘴喷入炉内。焚烧垃圾需要的一次空气量，通过一次
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 风机变频器改变电机转速来进行控制，二次风量用风门调节。为了控制助燃空气温度，在蒸汽-空气预热器的蒸汽进口管道，安装调节阀。燃烧后的烟气，经二次风搅拌后实现充分燃烧，降低了CO的含量。
燃烧控制对象主要包括以下几部分:
1) 带有烟气中含氧量校正的干燥段一次风量调节;
2) 带有烟气中含氧量校正的气化段一次风量调节;
3) 冷却段一次风量调节;
4) 二次风量调节;
5) 干燥段一次风温度调节;
6) 气化段一次风温度调节;
7) 二次风温调节;
8) 炉墙温度调节;
9) 按蒸发量控制的加料器往返速度调节;
10) 按蒸发量控制的干燥段、气化段、冷却段往返炉排的往返速度调节(共6个回
路)。
7.8.2.3余热锅炉控制系统
锅炉给水和减温水来自化水车间，通过锅炉高压给水母管，供余热锅炉的给水和减温水。给水经省煤器加热后进入汽包。为了控制汽包水位和主蒸汽温度，在锅炉给水和减温水管上设电动调节阀。汽包水位通过三冲量(汽包水位、主蒸汽流量、给水流量)串级调节，从汽包中产生的饱和蒸汽，通过过热器(低温、中温、高温)和二级喷水减温器，得到压力为4.1MPa、温度为400?过热蒸汽。供汽轮发电机组发电。
余热锅炉控制主要包括以下几部分:
a) 锅炉汽包水位三冲量串级调节系统;
b) 过热蒸汽温度串级调节系统;
c) 二级过热器入、出口蒸汽温度串级调节系统;
d) 锅炉启动预热调节系统;
e) 炉膛负压调节系统。
7.8.2.4汽轮发电机组控制系统
汽轮机调节系统应满足被驱动机械对转速、功率、抽汽或工艺生产的要求，它可以是对某一参数的调节，也可是对某几个参数进行综合的处理。
汽轮机的调节系统主要由感应机构、调节器、中间放大机构和执行机构等构成(见
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 图7-8)。通过感应机构将反馈信号回送到系统的输入端并加到输入信号中，形成闭环控制系统，使输出信号与给定值的差趋向减小，最终实现输出值与给定值一致。
负荷调节器放大机构执行机构汽轮机
感应机构
图7-8 汽轮机调节系统方框图
电液调节系统比一般液压系统控制精度高，它能实现升速(手动或自动)、配合电气并网、负荷控制(阀位控制或功率控制)及其它辅助控制等功能，并具备与DCS通讯、控制参数在线调整和超速保护等功能。采用电液调节系统不仅能大大提高自动化水平，价格又比综合控制系统便宜得多。本工程采用电液调节系统，现对该系统介绍如下:
a) 数字电液调节系统(DEH)
电液调节指由电子调节器和液压执行机构组成的调节系统。早期的电液调节中的电子调节器往往是模拟式的，随着计算机技术的迅速发展，目前已广泛采用数字式调节器，而执行机构则一直保留着传统的液压式伺服马达。较普遍使用的是美国WOODWARD公司生产的Woodword505及DRFD阀位控制器。
b) Woodward505调速器
505是一种通用的调速器，采用32位CPU，每14ms完成一次循环计算，具有自诊断功能。505的面板上配有一个二行显示器(每行24个字符)和一个30键的键盘，操作人员操作屏用于对505进行编程组态，在线程序调整和操作汽轮机/系统。
505控制器内有两个相互独立的控制器通道:转速/负荷控制PID回路，辅助控制PID回路。这两个通道采用低选输出，另外还有一个PID控制回路可串接在转速控制回路上用于串级控制。
转速(SPEED)用于转速/负荷控制，串级控制(CAS)用于主蒸汽压力控制，辅助控制(AUX)用作主蒸汽压力限制。
1) Woodward 505控制器操作模式
程序模式:用于组态控制器的功能以适合具体的控制要求。程序模式一旦组态后不再改变，直至需要改变控制功能时。
运行模式:主要用于操作汽轮机启动正常运行至停机整个控制过程。
服务模式:可以在运行状态修改设定参数，根据具体汽轮机控制需要通过编程组态
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 用于相应的系统。
2) 控制器功能
转速控制:505可以接受1或2个转速传感器信号，PID转速控制放大器将此转速信号与给定值相比较后，输出一个4-20mA信号给执行机构。转速给定值可以通过键盘来调整，也可以由外部触点或通过MODBUS通讯作远程调整。
远程控制:可以远程调整转速给定值。当启动过程完成后，505接收过程控制器的4-20mA过程信号，并将其与转速给定值比较。当输入信号大于给定值时，调速器就提高给定值;反之则降低给定值。
串级控制:可以利用串级控制功能调整转速给定值。其作用基本和远程控制相同，但它是一个PID控制。
辅助控制:辅助控制能用作功率调节、进/出口压力调节、温度调节或其它形式的辅助调节。辅助控制的输入为4-20mA信号，经辅助控制PID放大器将其与辅助控制给定值比较后，输出一控制信号。给定值可以通过键盘来调整，也可以由外部触点或通过MODBUS通讯作远程调整。
3) 控制方式
同步及自动初负荷控制:汽轮机组定速后，可通过手动或“自动准同期”装置发出的增减信号，调整机组的转速以便并网。机组并网后，DEH立即自动使机组带上一定的初始负荷，以防止机组逆功率运行。当不采用功频时，控制器不设初负荷。
负荷控制:DEH能在汽轮发电机并入电网后实现汽轮发电机从接带初始负荷直到带满目标负荷的自动控制，并能根据电网要求，参与一次调频。系统可用开环和闭环两种控制方式去改变或维持汽轮发电机的负荷。开环控制根据转速给定值及频差信号确定阀门的开度指令，这种方式即阀位控制方式;闭环控制则以汽轮发电机组的实发功率(或汽轮机的调节级压力)作为反馈信号进行负荷自动调节，这种方式即为功频控制方式。当外电网故障时汽轮机发电机需带约25%的厂用电负荷，这时亦为功频控制方式。负荷控制可以通过在并网后增加或减少转速设定来实现。
前压控制:机组正常工作时，需通过调节主汽门开度来调整汽轮机进汽压力维持恒定，这时需投入进汽压力控制方式(即串级控制投入)，此时功率调节退出。
甩负荷控制:当机组甩负荷时控制器立即切换到转速控制方式并切除功率和压力控制。维持汽轮机在同步转速下空转，以便汽机能迅速重新并网。
7.8.2.5烟气净化控制系统
a) 药剂喷射控制系统
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
烟气净化系统控制系统的原理是利用最少的石灰耗量，自动实现环境净化的要求。脱硫和脱氯化氢以及二噁英、Hg、Pb等重金属的控制系统主要由以下控制回路构成。
一个控制回路是根据进口的烟气量的变化，以及反应塔出口的温度的变化来控制进入反应塔的水量。以确保烟气冷却到适当的温度，使其保持在露点温度以上，确保布袋除尘器的安全运行，提高药剂的化学反应率。
另一个控制回路是通过对进口烟气量的变化以及烟气中酸性气体含量的监控，来控制药剂的喷入量。以期达到预期的污染物排放指标。
b) 布袋除尘控制系统
除尘器的清灰指令是由脉冲控制以连续检测含尘气体经过滤袋时的阻力，达到设定值时发出信号，使第一室排气阀关闭。切断该室气流后，逐排轮流喷吹清灰。
压差反馈式脉冲电子控制仪根据除尘设备运行阻力自行调节喷吹系统的脉冲间隔，使喷吹次数减少到最少。因而可减少动力损耗，延长膜片、电磁阀等易损件的使用寿命。 7.8.3DCS系统
7.8.3.1DCS系统硬件构成及功能
a) 现场控制站
1) 现场控制站的硬件构成
控制站由冗余控制器、输入、输出、通讯等单元构成。
控制站采用双机热备结构，即采用两套配置完全相同的控制系统，每套控制系统中各有一个CPU、热备转换模块、双口远程I/O通讯模块、以太网通讯模块与电源。其中一台为控制主机，另一台为后备机，它随时准备在主机出现故障时代替主机来继续对远程I/O进行控制。主控制器与后备控制器同步扫描，它们采用光纤通讯，主机的I/O状态表在每一个扫描周期传给后备机，以便随时更新系统状态。这样的系统在部件或电源出现故障时，可无扰动切换，提高了系统的安全性和可靠性。
通讯系统为双缆冗余，部分重要输入、输出考虑冗余，参与保护的参数实现三取二确保安全、可靠。三取二配置的I/O要接入不同的I/O模板上。
2) 现场控制站功能
数据采集功能:对称参数，包括各类热电偶、热电阻、压力、液位、流量等信号进行数据采集、变换、处理、显示、存储、趋势曲线显示、事故报警等。
闭环控制功能:包括接受现场的测量信号，进而求出设定值与测量值的偏差，并对偏差进行PID控制运算，最后求出新的控制量，并将此控制量送至执行机构。
顺序控制功能:它通过来自过程状态输入输出信号和反馈控制功能等状态信号，按
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 预先设定的顺序和条件，对控制的各阶段进行逐次控制。
信号报警功能:对过程参量设置上、下限值，若超过上限和下限分别进行上限和下限报警;对非法的开关量状态进行报警;对出现的事故进行报警。信号报警是以声音、光或LCD屏幕显示颜色变化表示。
数据通讯功能:完成分散过程控制级与集中操作监控级之间的信息交换。
3) 现场控制站的划分
由于2台焚烧炉、锅炉是相互独立的系统，联系甚少，因此为每台焚烧炉和锅炉各设一个现场控制站,每台汽机设一个现场控制站，共4个现场控制站。另外随焚烧炉供应燃烧控制装置，随烟气处理装置、化学水制备系统供应各自的控制站和操作站。这样的系统可以使事故分散，更有利于焚烧炉与锅炉的单独安全运行。
b) 操作员站
1) 操作员站的硬件构成:
操作员站由监控计算机、键盘、LCD显示器、打印机等几部分构成。具体配置为:
处理器:Pentium IV 2.8GHz CPU
内存:512Mbyte RDRAM
硬盘:120Gbyte SCSI
显示:19’液晶显示器
光驱 键盘 鼠标
2) 操作员站的功能
操作员站功能主要是对工艺过程进行监视和运行操作，在DCS系统中，通常采用以下主要画面指示工艺运行状况。
总貌画面
用来监视分散型控制系统的运行状态，指出仪表的位号，测量的光柱图形。在本画面中，当运行状态发生异常时，画面中相应的仪表位号指示变成红色，在闪光的同时，发出报警声音。
组貌画面
将控制回路分成小组显示，通常每组8个回路，操作对应的键，就可选择出相应的组貌画面。
回路画面
回路画面显示单个控制回路的各参数，利用此画面可进行控制参数的修改、设定，完成单个回路的控制作用。在回路处于串级状态下，在回路画面上可同时显示出相关回
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 路的状态及参数。
图形显示功能
进行工艺流程图的显示，流程图由两部分组成:一个是不随工况变化的基本图形，称之为静态图;另一个是随工况变化而变化的数据、曲线、图形等，称之为动态图，并且定时刷新其变化部分。
趋势曲线画面
对过程参数的变化趋势进行记录、显示、存储，同时，在一幅画面显示多条曲线，以不同的颜色加以区分。系统趋势曲线数目多时，也同样进行分组登记、分组显示。趋势曲线还可被存储起来，以便具有历史趋势曲线的显示功能。
操作指导画面
可指导操作员准确、及时地操作，帮助操作员记忆众多的操作项目，保证安全生产。
任何显示和控制功能均应能在任一操作员站上完成。
3) 操作站的划分
为便于操作,设4个操作站，即每台焚烧炉和锅炉各设一个(共2个)、每台汽机各设一个(共2个)，显示器均安装在操作台上。
c) 工程师站
1) 工程师站的构成
工程师站由监控计算机、键盘、LCD显示器、打印机等几部分构成。具体配置与操作站一样。
2) 工程师站的功能
工程师站功能主要包括系统的组态功能、控制功能、维护功能和管理功能等。
系统的组态功能:构成一个应用系统，进行系统的组态工作。系统工程师可依照DCS系统提供的运算功能模块进行选择、连接、组态和设定参数，用户无须编制源程序。
系统的控制功能:执行由系统组态功能生成的系统控制。包括:反馈控制功能，即依据组态执行相应的控制功能，直到信号输出;顺序控制功能，执行顺序语言编写的功能，完成预定的开关量输入输出顺序控制功能。
系统的维护功能:用于定期检验各个作业，且在系统的建立、修改时，把内容保存在盘中。
系统的管理功能:对系统进行管理，包括监视功能和控制功能、制表、事故报警、打印等的管理。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
通常情况下，工程师站同时具有操作员站的功能。
d) 网络数据服务器(管理信息系统MIS)
1) 网络数据服务器的组成
硬件组成:由管理计算机、办公自动化服务系统、工厂自动化服务系统构成综合信息管理级。这些部分也就是MIS(Management Information System，管理信息系统)的硬件组成，主要用来支持MIS的软件实现和运行。
软件组成:大致分为市场经营管理子系统、生产管理子系统、财务管理子系统、人事管理子系统等四个子系统。每个子系统从功能上相互独立，子系统之间通过信息而相互联系。
2) 网络数据服务器的功能
网络数据服务器是组成综合信息管理的核心部分。该级主要进行经济信息分析，生产进度，工艺流程及工艺参数，生产统计、报表，进行长期性的趋势分析，作出生产和经营决策，确保最佳化的经济效益。
7.8.3.2DCS的控制对象
a) 余热锅炉系统
1) 余热锅炉控制;
2) 余热锅炉外围设备的控制。
b) 焚烧炉系统
1) 炉排控制系统;
2) 点火燃烧器控制系统;
3) 辅助燃烧器控制系统。
c) 汽轮发电机组系统
1) 汽轮发电机组汽水系统监控;
2) 汽轮发电机组本体油系统、轴系统的监控。
d) 除氧器系统
e) 电厂的辅助系统
1) 循环水系统的监控;
2) 工业水及生活水系统的监控;
3) 尾气处理系统的监控;
4) 废水处理系统的监控;
5) 垃圾进料吊车控制系统;
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
6) 空压站控制系统;
7) 地磅房称重设备。
7.8.3.3DCS系统备用容量和主要性能指标
过程管理部分:平均故障间隔时间(MTBF)>30000小时，可用率>99.8%。
过程控制部分:MTBF>100000小时，可用率>99.8%。
系统显示精度:?0.1%FS(FS:满量程)
控制输出:?0.25%FS
控制器的工作周期:模拟量?0.25s，开关量<0.1s
CPU负荷率:?50%(控制器)和?40%(操作员站)，均指最忙时。
存储器占有容量?50%(内存)
I/O点裕量:10,15%(每块I/O板平均值)
I/O插件槽裕量:15%
通讯总线负荷率:?30%
事件顺序记录分辨率:1ms
操作员站允许最大标签量至少应为系统过程I/O总数的200% 7.8.3.4中央控制室与仪表柜间的布置
机、炉、电集中在一个中央控制室实现统一监视和控制。布置在7.00m标高的运转层上，有通向锅炉和汽机间的门，控制间净高为3.6m。
a)中央控制室
中央控制室内布置5个控制台，每个控制台正立面安放人—机接口的LCD，汽机前压、功率调节装置。台面上安置操作键盘，鼠标和紧急操作按钮。
b)仪表柜间
布置DCS、PLC柜、信号柜、电源柜、UPS柜、锅炉与汽机热力配电箱、电气柜等。
中央控制室面向锅炉间、汽机间，过道为双层玻璃，便于参观。 7.8.4在线检测及自动控制仪表
7.8.4.1焚烧炉、锅炉、烟气处理控制系统的在线检测
a) 自动调节系统
1) 按蒸发量控制的加料器与炉排的动、停，或按炉膛温度控制;
2) 一次燃烧空气的压力控制;
3) 一次燃烧空气温度控制;
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
4) 二次燃烧空气与一次燃烧空气量间的比值调节;
5) 锅炉汽包水位三冲量串级调节系统;
6) 过热蒸汽温度串级调节系统;
7) 二级过热器入、出口蒸汽温度串级调节系统;
8) 炉膛负压调节系统;
9) 喷雾反应塔出口温度调节;
10) 排烟中HCl和SO酸性气体含量与石灰加入量间的自动调节。 2
b) 联锁保护
1) 机组跳闸保护
事故停炉保护
当锅炉部分的跳闸条件出现时(按锅炉供货商提供的要求设计)保护系统能自动切断进入焚烧系统的垃圾和其他燃料，即加料器和炉排停止运动，关闭所有燃烧器，关闭所有风机。
事故停机保护
当汽轮发电机部分的跳闸条件出现时，保护系统能关闭汽机自动主汽门与电动主汽门，调节门及抽汽逆止门，立即排放阀。保证系统压力恒定。
2) 局部保护
锅炉汽包水位保护:高水位保护—打开紧急放水电动门;低水位保护—停炉。
主蒸汽压力超压保护:打开生火排汽电动门。
3) 送风机、引风机之间联锁;
4) 垃圾起重机和垃圾给料机之间联锁。
7.8.4.2汽轮机在线检测
a) 自动调节系统
1) 汽机前压、功率调节系统;
随汽机提供控制装置，操作人员可以通过操作面板对升速率、升负荷率、目标压力、目标功率、目标转速进行控制，正常运行时，必须有一台汽机运行在前压调节状态下，确保系统压力稳定。
如果准备脱离电网运行，必须设有转速控制功能。
2) 热井水位自动调节系统;
3) 除氧器液位自动调节系统;
4) 除氧器压力自动调节系统;
102
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 5) 减温减压装置压力、温度调节系统等。
b) 联锁保护
1) 汽机超速(3取2);
2) 发电机跳闸;
3) 汽机轴向位移大;
4) 轴振动过大;
5) 凝汽器真空度低(3取2);
6) 汽机润滑油压力低(3取2);
7) 汽机操作油压力低(3取2)。
7.8.4.3仪表选型
a) 温度测量仪表
1) 选用符合IEC标准且为电厂设计的热电偶、热电阻测温元件。热电偶、热电阻
的信号直接进入DCS的输入模件，在模件内实现冷端温度补偿和线性化处理; 2) 联锁保护用温度信号一般选用温度开关或电接点双金属温度计; 3) 就地温度显示选用双金属温度计。
b) 压力测量
1) 选用智能型电容式压力、压差、差压流量、差压液位变送器; 2) 联锁保护用压力信号一般选用压力开关或电接点压力表; 3) 就地压力显示选用弹簧管压力表，膜盒式压力表、膜片压力表。 c) 流量测量仪表
根据被测介质的性质，对于汽水流量采用孔板、喷咀测量、其它介质流量可选用电
磁流量计、超声波流量计、金属管转子流量计等。
d) 物位测量仪表
液位测量一般选用智能型差压变送器。常压容器选用静压式液位变送器; 固体物位选用超声波物位计;
液位信号测量可选用磁性浮子液位开关;
料位信号测量选用旋阻式料位开关或超声波料位开关。
e) 调节阀
1) 选用引进的气动薄膜调节阀为调节回路的执行元件,需要联锁动作的气动调
节阀应配有电磁阀;
2) 执行器应带有手轮和位置发讯机构。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
f) 变频器
为节省电，选用变频器改变电机的转速进而达到改变送、引风机风量，泵出口流量的目的。
g) 烟气排放监测系统
1) 每台炉各设一套多参数烟气排放监测系统，轮流抽取四条线的排放烟气，周期性的测量信号分别送往四条线的烟气处理控制系统，根据HCl、SO含量控制Ca(OH)22和反应助剂的加入量，确保烟气的排放指标符合国家标准，同时还测量CO、NO、2XCO、O、HF等含量。 2
2) 每台炉设一台烟尘监测仪表。
h) 变送器电源与信号
变送器一般采用24VDC电源，二线制输出信号为4-20mADC，一台仪表向多台装置提供输入信号时，将4-20mADC转为1-5VDC信号或经隔离器把一个4-20mADC信号转换成二个4-20mADC信号。
7.8.5通讯、工业电视系统及消防系统
7.8.5.1通讯系统
由于厂内生产岗位集中，厂内不设程控交换机，利用市政电话网组成虑拟专网或集群电话网络以满足生产岗位及行政办公内部通话之用。
配置足够的无线对讲机，以满足生产保安、设备巡视、检修调试流动通信之用。
为火灾报警，寻人及发布通知，设立全厂广播系统。
7.8.5.2工业电视系统
在生产重点部位，为了观察准确，得到正确操作，设工业电视摄像机，观察信号送至中央控制室。同时在厂区主要出入口，重要库房及职能部门也设摄像机，观察信号送保安室或中央控制室。
在厂区合理位置设置环保数据监控电子显示屏,在线监测烟气的温度、湿度、流量、压力、粉尘、HCL、O、CO、SO、NO等参数。并与当地环保部门联网，实现环保数22
据在线监测。
7.8.5.3消防系统
在重要库房、设备间、控制室、电缆夹层等部位设火灾自动报警探测器。在中控室设置集中报警及消防联动控制装置，发生火灾时联动相关消防泵等灭火装置，并显示各种报警及联动状态。由于厂房垃圾贮坑比较高大，着火点比较特殊，一般措施不能达到目的，故采用自控扫描场内高温点，摄像机观察冒烟及火光点，再通过中控室显示。遥
104
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 控或现场手动操作喷水装置，扑灭局部着火点。
7.8.6主要仪器设备表
主要仪器设备表见表7-12。
表7-12 主要仪器设备表
序号 系统 设备名称 单位 数量 一 控制系统 1 DCS系统 套 1 2 2 DEH数字电液调节 套 3 4 控制盘 1500mm以下 块 4 2 UPS电源柜(40KVA) 台
二 辅助车间控制系统
1 化水程控设备PLC 套 1 2 1 除灰渣程控设备PLC 套 3 1 采样加药程控设备PLC 套 4 1 辅机程控工业以太网集成系统 套 5 4 控制盘 1500mm以下 块
三 现场仪表执行机构
1 热电偶 支 50 2 30 耐磨热电偶 支 3 60 热电阻 支 4 20 双金属温度计 支 5 36 压力变送器 台 6 差压变送器 台 24 7 24 压力开关 个 8 50 弹簧管压力表Y-150 块 9 8 节流装置 块 10 9 插入式流量计 台 11 24 风量测量装置 套 12 物(液)位计 个 10 13 12 物位开关 个 14 24 电动执行机构 台 15 20 电流,电压变送器 个 16 2 飞灰在线测量装置 套 17 氧化镐分析仪 套 2 18 平衡容器 套 6 19 1 工业电视 套 20 2 工业电视 套 21 2 电子皮带秤 套 22 5 热力配电箱 KXQ系列 面 23 变送器保温箱 面 20 24 1 分析仪表 套 25 1 其它现场仪表 套
7.9给排水系统
7.9.1编制依据
a) 《室外给水设计规范》(GB50013-2006);
105
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
b) 《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003);
c) 《建筑设计防火规范》(GB50016-2006);
d) 《小型火力发电厂设计规范》(GB50049-94);
e) 《工业循环水冷却设计规范》(GB/T50102-2003);
f) 《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050-2007);
g) 《地表水环境质量标准》(GB3838-2002);
h) 《城市污水水质检验方法标准》(CJ/T50-2004);
i) 《泵站设计规范》(GB/T50265-97);
j) 《污水综合排放标准》(GB8978-1996);
k) 《火力发电厂与变电站设计防火规范》(GB50229-2006);
l) 《火力发电厂水工设计规范》(DL/T5339-2006)。
7.9.2编制范围
本可研编制范围包括全厂的供水和排水工程，其中包括地表水处理和给排水管网。 7.9.3给水
7.9.3.1水源
根据厂址所在区域供水状况和水文地质初步资料考虑，供水水源拟采用市政自来水和湘江水作为水源。
a) 市政自来水
生活用水及部分生产用水从市政供水总管引入水管至厂区，同时可作为生产用水的备用水源，管径按工业需水量考虑(DN250)。
b) 湘江水源
工业用水拟从湘江取水。在湘江边建取水泵房，原水经泵加压，通过2.8km管道送入厂区原水预处理系统，过滤后流入厂区工业水池。
另外，为了节约用水，拟考虑设置中水系统，厂内的生活污水和生产废水处理达标后，可用于垃圾运输车冲洗、石灰浆制备和绿化等各类用途。
7.9.3.2用水量
由于工程二炉二机同时建设，与二期的三炉二机的用水量相差不大，给水管网一次建成。厂区给水系统分为生活用水系统、生产用水系统、中水系统和消防用水系统四大部分。
a) 生活用水
3生活用水量按0.2m/人?班计算，全厂定员一期为68人，二期为87人，日用水量
106
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
33一期为13.6m。二期为17.4m。
b) 生产用水
1) 循环冷却水用水量
循环冷却水供水对象为2台12MW汽轮发电机组、空冷器、冷油器等设备，为
7320t/h。 175680t/d，
2)工业新水主要供给工业冷却水、循环水补水和其它工业用水。工业冷却水主要包括汽机间的高压给水泵冷却水，焚烧车间的取样装置冷却水、一次和二次风机冷却水、焚烧炉液压系统冷却水、火焰探测器冷却水、引风机轴承冷却水等，总用水量为
333860m/d(一期)、3937m/d(二期)，工业冷却水作为循环冷却水的一部分补水使用。
除去工业冷却水作为循环冷却水系统的补水外，不足水量仍须由工业新水补充，该
33部分水量一期为1916m/d;二期为1587m/d。
绿化用水量为80t/d。
未预见水量以15%计。
3)重复利用水用水量
考虑到出渣机用水、锅炉定排降温用水、飞灰固化、厂房地面冲洗、砖厂用水等用水对水质要求较低，循环水水质可以满足要求，因此，考虑采用冷却塔集水池的排污水，
3499m/d二实现水的重复利用，从而达到节约厂区用水的目的，这部分用水量一期为，
3期为637 m/d。
c) 消防用水
主厂房内设室内消火栓，用水量为25L/s，厂区室外设地上式消火栓，用水量为25L/s，同一时间内的火灾次数为1次，火灾延续时间为2h，垃圾仓四周设置消防水炮，水量为60l/s，消防延续时间为1h，根据《火力发电厂与变电站设计防火规范》(GB50229-2006)，一次消防用水量为室内消防用水总量与室外消防用水量，共计为
3540m，为循环水池内不动水。
33本工程一期需要日平均用水4406.6m，其中生活用水546.6m(包括化水站用水)、
3工业用水3896m。详见水量表7-11，及全厂水量平衡图。
107
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表7-11 生产、生活用水量表
3序号 用水部门 用水量(m/d)
1 1244 设备冷却水系统
2 480 化水站用水
生 3 1916 循环冷却水补水
产 4 未预见用水 470 用
5 实验室用水 3 水
6 200 净化排污
7 13.6 生活用水
生活用水
8 80 绿化用水
4406.6 合 计
7.9.4供水
7.9.4.1生活用水供水系统
生活用水由市政自来水接入厂区内部自来水供水管网，作为生活用水水源。 7.9.4.2生产用水供水系统
生产用水水源来自湘江，经净化站处理达标后作为工业新水，加压后供厂区生产使用。主厂房外设环状给水管网，管径DN250，生产用水直接从该管网接入。
综合泵房内设2台工业水泵，型号:FLG125-200，Q,165t/h，H,50m，N,37kW，2台，1用1备，配套2台变频器，一期二期共用。供给厂区工业用水和工业冷却水，其中，工业冷却水部分的回水统一收集后回到循环水池，作为循环水系统的补水，中和塔及石灰乳制备等采用循环排污水。
化水车间用水采用自来水。
7.9.4.3循环冷却水系统
a) 循环冷却水供水对象及设备选择
循环冷却水供水对象一期为2台12MW汽轮发电机组、空冷器、冷油器等设备，二期不再增加汽轮发电机组，只新增一台垃圾焚烧炉及一台余热锅炉，总循环冷却水量为175680t/d(7320t/h)。
选用3台循环水泵，型号:20sh-19，单级双吸离心泵，Q=2500t/h，H=22m，配套电动机N=220kW，380V，3台全部投运。
厂区循环水供回水母管管径DN1000，为焊接钢管。
108
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b) 冷却塔的选择
厂区设3台逆流式机力通风冷却塔，型号:NH-2500，单台冷却水量2500t/h，配用玻璃钢轴流风机，单台功率120kW，3台全部投运。
c) 循环水补水系统
由于冷却塔的风吹、蒸发损失的影响会使循环水中的盐分浓缩，从而对设备的运行带来安全隐患，因此，冷却塔系统需要进行排污才能保持盐分的相对稳定，排污的同时需要补水。
设计采用工业冷却水、新水作为循环水系统的补充水，除去工业冷却水作为补充水外，其余不足水量从厂区工业新水管网上获取。
7.9.4.4消防给水系统
厂区消防系统包括室外消火栓、室内消火栓及垃圾仓消防炮系统。消防用水储存在冷却塔下的集水池中，采用临时高压消防给水系统，平时由主厂房屋顶水箱保证水压，火灾时启动消防泵灭火。
主厂房外四周设置环状消防给水管网，室内外消防共用，管径DN250，厂区设置室外地上式消火栓，间距不超过120m。从室外消防环网上引出2条干管，接至室内消防环状管网上，确保消防用水安全可靠。
在垃圾仓四周设置3台消防水炮，在汽机间、焚烧锅炉间的底层和运转层、除氧间运转层、楼梯间等均设有室内消火栓，每个室内消火栓处均设有启泵按钮，主厂房中控室设有消防控制中心，火灾时按下按钮，启动消防泵灭火，选用消防泵3台，设于综合泵房内，型号:XBD7.2/55-200L，Q=55L/S，H=72M，N=75kW，2用1备。消防炮增压泵2台，设于主厂房内，ISG200-400型管道泵，Q=60L/S，H=49M，N=45kW，1用1备。
各车间设手提式磷酸铵盐干粉灭火器，汽机房内的油箱采用移动式泡沫灭火装置。 7.9.4.5厂区供水系统图
厂区供水系统图见图7-9。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
凝气器
循环水泵
空冷器、冷油器
冷却塔集水池
室内外消防栓
消防水泵管道泵
垃圾仓消防炮
工业冷却水
地表水净水器净水池
工业新水各用水点
化水车间用水
市政自来水
生活用水图7-9 厂区供水系统图
7.9.4.6厂区供水系统的配置
厂区设循环泵房一座，长36m，宽9m，其中:12m为配电室及加药间，地上式，其余24m长为泵房部分，半地下式结构，地上部分高 6.2m，地下部分深5m，内设:循环水泵3台，型号:20sh-19，单级双吸离心泵，Q=2500t/h H=22m，配套电动机N=220kW，10kV，3台全部投运;消防主泵3台，型号:XBD7.2/55-200L，Q=55L/s，H=72m，N=75kW，380V，2用1备;潜污泵2台，型号:JYWQ40-8-10-1200-1.1，Q,8t/h，H,10m，N,1.1kW，380V，2台，1用1备。
厂区设 3台逆流式机械通风冷却塔，型号:NH-2500，单台冷却水量2500t/h，配用风机单台功率120kW， 3台全部投运。下设集水池，尺寸:43.2mX14.2mX2.35m，其中，
3地上部分 0.8m，地下部分1.55m，与消防水池合建，储存厂区450 m的消防用水。
3厂区设工业水池一座，有效容积1000m，尺寸:24mX21mX2m，其中，地上部分0.5m，地下部分1.5m，接净水器的出水，储存生产用水。工业水泵2台，型号:
110
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 FLG125-200A，Q,100t/h，H,48m，N,30kW，2台，1用1备，配套2台变频器。 7.9.5水取及净化处理
7.9.5.1取水
全厂生产用水除化水车间及实验室等采用自来水外，其余工业用水全部采用处理后的地表水，地表水取自湘江，经厂内净化站处理后供给生产用水。
地表水工程考虑一期二期一次建成，设计取水量为4000t/d。
地表水取水工程包括江边取水泵房及输水管道工程。
通过2.8km、DN300管道送入厂区原水预处理系统，过滤后流入厂区工业水池。取
3水泵Q=200m/h，H=70m;自来水接入管径同时按DN250考虑，以作为厂区备用水源。 7.9.5.2净化系统
地表水预处理系统能力为:4000t/d，处理后水质PH=6.5~9.5，浊度<5mg/l，总硬度<250mg/l。
其指标值见表7-12。 循环水和工业水处理标准达到《循环冷却水的水质标准》，
111
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表7-12 循环冷却水的水质标准
项目 单位 要求和使用条件 允许值
?20 根据生产工艺要求确定
mg/L 悬浮物 换热设备为板式、翅片管式、
?10
螺旋管式
H 值 根据药剂配方确定 7.0?9.2 P
mg/L ?500 甲基橙碱度 根据药剂配方及工况条件确定
Ca2+ mg/L 根据药剂配方及工况条件确定 30?200 Fe2+ mg/L <0.5
?1000 碳钢换热设备
Cl- mg/L
?300 不锈钢换热设备
-2- ?1500 [SO]与[Cl]之和 4
对系统中混凝土材质的要求
SO42- mg/L 按现行的《岩土工程勘察规范》
GB50021—94 的规定执行
?175
mg/L 硅酸
<15000 镁离子与二氧化硅的乘积
mg/L 游离氯 在回水总管处 0.5?1.0
<5 (此值不应超过)
mg/L 石油类
炼油企业 <10(此值不应超过)
注:?甲基橙碱度以 CaCO 计; 3
?硅酸以 SiO计; 2 3 ? Mg2+以 CaCO计;
循环水处理通过一套管外式净水器进行处理后，经过滤器后，可保证凝汽器不结垢。具有如下特点:不占地方，置于循环水管外、无动力消耗、可使用25年、净化该设备
效果好、运行稳定可靠。
7.9.6排水工程
厂区排水系统分为污水系统(生活污水、生产污水)和雨水系统，实行雨污分流、
清浊分流制。
112
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 7.9.6.1污水工程
污水采用两套独立的系统:渗滤液处理系统和生活污水系统。渗沥液主要来自主厂房的垃圾池、垃圾卸料区地面冲洗及车辆冲洗等污水，渗沥液统一收集后送往渗沥液处理站进行统一处理，达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的三级标准后排放采用罐车送到霞湾污水处理站处理达标后排放。
生活污水经污水管网收集后进入化粪池，经地埋式生活污水成套设备处理后可作农田灌溉。
7.9.6.2雨水工程
a) 雨水量
雨水量按下式计算:
Q=Fψq;
式中Q为雨水流量(L/S);
)本项目为17.78ha; F为汇水面积(ha
ψ为径流系数,本项目取0.5;
q为设计暴雨强度(L/S/ha)参长沙地区公式计算:
0.685 q=2150.5(1+0.411lgP)/(t+13.28),(L/S/ha);
式中t为降雨量历时(min)本项目取20min;
P为设计重现期(a)，本项目区取1a ;
3计算值为:q=195(L/S/ha)=0.195(m/S / ha);
3区中雨水总流量Q=0.195×0.5×17.78=1.73(m/s)
b) 雨水排水系统
1) 雨水排水
雨水经雨水口收集后，就近根据地形外排。
2) 雨水排水管道系统
各道路根据集雨面积大小不同，设置雨水收集口及雨水管，管径D=300-500mm。
管材均为钢筋混凝土管。
雨水管道的建设与道路建设同步进行。
7.10渗沥液处理系统
7.10.1渗沥液处理规模和水质
7.10.1.1处理规模
a) 生活垃圾焚烧厂的渗沥液的来源:
113
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
1)生活垃圾倒入储坑内后，垃圾外在水份及分子间水份经堆压、发酵，渗沥液逐渐至垃圾储坑底部;
2)垃圾卸料平台冲洗污水;
3)垃圾运输车冲洗污水;
b) 渗沥液产生量的确定
1)根据国内类似城市生活垃圾焚烧厂的运行经验并结合株洲市生活垃圾的特性，储坑内垃圾渗沥液产生量约按照垃圾焚烧量的15,计取。
本项目垃圾储坑中的垃圾渗沥液的产生量一期为150t/d，二期为225t/d。
2)垃圾卸料平台的冲洗水约10t/d(一期)、15t/d(二期);
3)垃圾运输车的冲洗水约5t/d(一期)、10t/d(二期)。
则生活垃圾焚烧厂渗沥液的总产生量为250t/d(储坑中的垃圾渗沥液按远期考虑)。考虑未预见水量，确定生活垃圾焚烧厂垃圾渗沥液的处理规模为280t/d。 7.10.1.2设计渗沥液进水水质
焚烧厂渗沥液的主要来源于垃圾储料坑，其主要特点是有机污染物CODcr、BOD5 指标较高，但可生化性较好，氨氮较高等。参考国内同类型焚烧厂渗沥液的水质和湖南省生活垃圾的特性指标，预测本生活垃圾焚烧厂产生的渗沥液主要污染物指标，见表7-13。
表7-13 生活垃圾焚烧厂渗沥液水质 单位:mg/L(pH除外)
项目 CODcr BOD NH3-N SS pH 5
30000-60000 10000-30000 500-2000 10000-20000 6-8 浓度
5.10.1.3设计渗沥液出水水质
渗沥液处理后出水水质应达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级排放标准，见表7-14。
表7-14 出水水质表 单位:mg/L(pH除外)
NH-N BOD项目 CODcr SS 53
限值 500 300 , 400
7.10.2工艺方案
7.10.2.1方案一:IC反应器+好氧接触，MBR处理工艺
a) 工艺流程
114
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
工艺方案为 IC 反应器+好氧接触，MBR，见图7-10。
渗沥液调节池IC反应器沼气进系统焚
上清液
污泥浓缩池好氧生物接触
污泥干化膜生物反应
进入垃圾焚烧系统出水池
图7-10 方案一工艺流程图
b) 工艺说明
1)生活垃圾焚烧厂产生的渗沥液进入渗沥液调节池。主要目的是调节渗沥液的水质和水量。渗沥液以重力流方式进入调节池，通过污水泵提升至IC反应器。
2)IC反应器基本构造如图7-11所示，它由2层UASB反应器串联而成。按功能划分，反应器由下而上共分为5个区:混合区、第1厌氧区、第2厌氧区、沉淀区和气液分离区。
图7-11 IC反应器示意图
混合区:反应器底部进水、颗粒污泥和气液分离区回流的泥水混合物有效地在此区混合。
115
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
第1厌氧区:混合区形成的泥水混合物进入该区，在高浓度污泥作用下，大部分有机物转化为沼气。混合液上升流和沼气的剧烈扰动使该反应区内污泥呈膨胀和流化状态，加强了泥水表面接触，污泥由此而保持着高的活性。随着沼气产量的增多，一部分泥水混合物被沼气提升至顶部的气液分离区。
气液分离区:被提升的混合物中的沼气在此与泥水分离并导出处理系统，泥水混合物则沿着回流管返回到最下端的混合区，与反应器底部的污泥和进水充分混合，实现了混合液的内部循环。
第2厌氧区:经第1厌氧区处理后的渗沥液，除一部分被沼气提升外，其余的都通过三相分离器进入第2厌氧区。该区污泥浓度较低，且废水中大部分有机物已在第1厌氧区被降解，因此沼气产生量较少。沼气通过沼气管导入气液分离区，对第2厌氧区的扰动很小，这为污泥的停留提供了有利条件。
沉淀区:第2厌氧区的泥水混合物在沉淀区进行固液分离，上清液由出水管排走，沉淀的颗粒污泥返回第2厌氧区污泥床。
从IC反应器工作原理中可见，反应器通过2层三相分离器来实现SRT>HRT，获得高污泥浓度;通过大量沼气和内循环的剧烈扰动，使泥水充分接触，获得良好的传质效果。
3)IC反应器的出水进入好氧接触氧化系统，IC反应器处理后的渗沥液含有大量的悬浮物和胶体物质以及死亡微生物、细菌等，对于这部分物质的有效去除，有助于后续的深度处理，因而设置接触过滤处理单元。
4)好氧接触氧化的出水进入膜生物反应器(MBR)系统，MBR系统包括反硝化系统、硝化系统及膜系统，在运行中，硝化池中的混合液回流到反硝化池，使反硝化菌有
-足够的NO作为电子受体，从而提高反硝化速率。膜生物反应器中微生物菌体通过高效3
超滤系统从出水中分离，确保大于0.02µm的颗粒物、微生物和与COD相关的悬浮物安全地截留在系统内,从而使水力停留时间和污泥停留时间得到真正意义上的分离。MBR系统产生的剩余污泥定期排入污泥收集池进行处理。
MBR可以在高浓度的活性污泥条件下，仍可以进行生物反应。在MBR中，含有更多有机组分的污水在短时间内或在更小的空间内可以被分解，生物反应速度较快。它不仅可以降解 BOD等有机物，还具有硝化除氮的功能。而且，在 MBR中，不需要二沉池。
采用浸没式平板型膜组件生物反应器，反应器内每一只膜元件由平板膜、隔网、支撑板和框架组成，同中空纤维膜比较，平板膜不易污堵、抗污染能力强、透过膜的压力低等特点。
116
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
在MBR池前端设置反硝化，通过回流泵，使污水在反应池中交替处于好氧、缺氧和厌氧条件，这样可以方便的除磷脱氮。同时这种环境条件的不断变化也可以有效地抑制丝状菌的生长。
4)膜池的出水进入出水池，再经过提升后排入城市市政生活污水管网。
5)渗沥液处理系统产生的剩余污泥进入污泥浓缩池，污泥经浓缩后，上清液回 流到调节池，浓缩污泥进行干化后进入生活垃圾焚烧系统。
c) 技术特点
1)IC反应器的构造及其工作原理决定了其在控制厌氧处理影响因素方面比其它反应器更具有优势。其特点是:容积负荷高;节省投资和占地面积;抗冲击负荷能力强;
性好;抗低温能力强;具有缓冲pH的能力;内部自动循环，不必外加动力;出水稳定启动周期短等。
2))膜生物反应器(MBR)处理系统是生物脱氮的关键，反硝化与硝化作用以缺氧、好氧运作，在好氧情况下，微生物会产生硝化作用;在缺氧情况下，微生物会进行反硝化作用以去除氨氮。它将各种形态的氮最终转化为N，缓解了渗沥液中的氮污染问题; 2
d) 工艺处理效果见表7-15
表7-15 各处理单元去除效率预测表
CODcr BOD SS NH-N 水量53序号 处理单元 项目 3(mg/L) (mg/L) (mg/L) (m/h)(mg/L) 200 60000 30000 2000 20000 进水 IC反应器 1 200 9000 4500 1800 6000 出水
85 % 85% 10 % 70 % 去除率, 200 9000 4500 1800 6000 进水 好氧接触 2 200 <3150 <1575 <1620 <2400 出水
>65% >65% >10% >60% 去除率,
200 <3150 <1575 <1620 <2400 进水
3 MBR 200 <473 <236 <324 <360 出水
>85% >85% >80% >85% 去除率,
排放要求 500 300 400 4 ,
7.10.2.2方案二:DT-RO处理工艺
a) 工艺流程
工艺方案为DT-RO处理工艺，见图7-12。
117
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调节池pH调节罐砂滤器
渗沥液
排出反冲洗渗沥液筒式滤器
PO?6HO一级DTRO342
浓缩液投药MgNH
贮水池 出水池二级DTRO
-12 方案二工艺流程图 图7
b) 工艺说明
1)渗沥液由调节池泵入储罐中进行pH调节，控制pH在6-6.5之间;
2)经pH调节的渗沥液加压泵入砂滤器，砂滤器可根据压差自动进行反冲洗，反冲洗水进入浓缩液储存池;
3)经过砂滤的渗沥液泵入筒式过滤器，经过滤后的渗沥液由柱塞泵输入第一级碟管反渗透(DTRO)系统。一级RO系统净水回收率为75%，设计操作压力为60bar;
4)一级RO的出水进入贮水池后，浓缩液排至浓缩液储存池;
5)一级RO出水进入二级RO装置，浓缩液排至浓缩液储存池。二级碟管RO系统回收率为85%，设计操作压力为50bar。膜组的反冲洗在每次系统关闭时进行，清洗由系统自动控制，清洗后的液体排入浓缩液储存池中;
6)为避免浓缩液回灌时长期将高浓度的氨氮在垃圾填埋场不断积累循环，在浓缩液储存池设置脱氮系统，通过化学沉淀法将渗沥液中的NH-N转化为MgNHPO•6HO沉3342淀，沉淀后形成的结晶性状稳定，可以分离出来做肥料，也可进入生活垃圾焚烧系统。
c) 该工艺的特点
1)预处理比较简单，且不需设生化处理单元;
2)DT-RO膜组的结垢较少，膜污染减轻，使反渗透膜的寿命延长;
3)DT-RO系统可扩充性强，可根据需要增加一级、二级或高压膜组。
d) 各阶段的出水水质见表7-16。
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表7-16 各处理单元去除效率预测表
CODcr BOD NH-N SS 水量53序号 处理单元 项目 3(mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (m/h) 200 60000 30000 2000 20000 进水 一级 DTRO 1 150 <6000 <3000 <400 <2000 出水
>90 % >90 % >80% >90 % 去除率, 150 <6000 <3000 <400 <2000 进水 二级 DTRO 2 127.5 <300 <150 <80 <100 出水
>95% >95% >80% >95% 去除率,
3 500 300 400 排放要求,
7.10.2.3方案选择
a) 方案比较
以上二组垃圾渗沥液处理工艺方案汇总比较详见表7-17。
表7-17 工艺方案比较
项目 方案一 方案二 基本工艺 IC+好氧接触，MBR 2级DTRO 流程
处理原理 生化处理与超滤结合 采用单纯的高压反渗透工艺
IC反应器抗冲击负荷能力较强，进 进水水质 水水质对其影响不大。MBR系统较 不依赖生化处理，抗冲击负荷能力强。 影响 好去除氨氮。
浓缩液 , 浓缩液脱氮后进入垃圾焚烧系统 处理
能达到《污水综合排放标准》三级 能达到《污水综合排放标准》三级排放 水质标准 排放标准 标准 工艺运行 技术成熟，运行较多，管理简单，能耗有一定运行经验，运行管理复杂，设备技 比较 适中 术要求条件较高，能耗较大. 环境效益 由于采用成套设备，对环境的影响较小 由于采用成套设备，对环境的影响较小 单位运行 较低 高 成本
b) 推荐方案
从各方案的工艺特点、对水质波动的适应性、总投资以及单位运行成本等方面进行
分析，并考虑各方案的环境效益、经济效益等综合因素，经过综合比选后认为方案一
119
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 为优选推荐方案。其理由如下:
1)渗沥液先进行生化处理，该工艺具有较强的适应性和操作上的灵活性，可以适应不同时期的处理需要，经高效生化处理后的渗沥液进入好氧接触、MBR系统进行处理，出水达到设计排放标准;
2)采用IC处理工艺，有机负荷高，抗冲击负荷能力强，进水水质对其影响较小，厌氧后出水有机物浓度大幅降低;
3)采用膜生物反应器(MBR)能高效地去除渗沥液中的氨氮，处理后出水可以达到设计出水标准，具有良好的环境效益;
4)此工艺已有丰富的工程及运行经验，运行管理、设备配件供应及人员调配都可与现有工程配套进行;
5)该方案投资较低，运行稳定，出水有保证，且可根据现有工程的经验通过一定的措施降低造价，此外本方案运行成本较低，在经济指标上具有较大的优越性;
c) 结论
从湖南省渗沥液处理水平、所处地区域位置、气候条件及环境敏感性、经济技术综合效益等方面进行综合评估，认为方案一，即“IC反应器，好氧接触，膜生物反应器(MBR)”，工艺技术先进、可操作性强，能符合工程项目提出的要求，为推荐方案。 7.10.3渗沥液处理设计
7.10.3.1工艺流程
渗沥液处理工艺经过多方面的方案比较，选定了下图的工艺流程。渗沥液经处理后达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级排放标准后至城市污水处理厂处理达标后排放。
渗沥液处理工艺流框图见图7-13。
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渗沥液
进
入
垃调节池
圾沼气焚
烧
系
统IC反应器上
清
液
好氧接触罐
罗
茨
鼓
风反硝化池机垃污圾泥焚浓烧缩硝化池系池统
负膜池
压
抽
吸
泵
出水池
外运至霞湾污水厂图7-13 渗沥液处理工艺流框图
7.10.3.2工艺设计
a) 调节池
33调节池平面尺寸为15m×10m×5.0m，总容积为750m，有效容积为675m，水力
停留时间4.5天。调节池设置在室外，钢筋混凝土地下式结构，池顶为钢筋混凝土盖。
安装设备包括:
4台水下推进器，叶片直径=30cm，P=1.5kW;
32台离心污水泵Q=10-15 m/h，H=15m，P=4.0kW。
32台污泥泵Q=3-5 m/h，H=15m，P=2.2 kW。
121
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 b) IC反应器
3IC反应器尺寸为Φ6m×9m，设计为2座。单座反应器总容积为254m，有效容积
3为199m。罐体外壁设置保温层。
2座罐体并联运行。罐内设备包括:三相分离器2套;沼气收集系统2套;主要的
技术参数:温度T=25?
3容积负荷率为8-10kgCOD/(m•d);
水力停留时间为48h。
c) 接触氧化罐
接触系统罐尺寸为Φ3m×7m，设计罐体2座，罐内布设生物填料。单座总容
33积为49m，有效容积为42m。
2 座罐体并联运行。
主要的技术参数:
3单座罐内设置215型微孔曝气头18套，2座共安装36套;单座填料体积:38m，
32座填料总体积76m;单座水力停留时间:10.08h;
3罐外设计污泥泵2台，Q=3-5 m/h，H=15m，P=2.2kW;
d) MBR系统
MBR系统主要包括反硝化池、硝化池及超滤池。
31)反硝化池设计2座。单座尺寸为4m×2m×3.5m，容积为28m，有效容
3积为25.6m，有效水深为3.2m。2座并联运行，反硝化池顶面设计混凝土盖板。 池内设备包括:
单座池内设置215型微孔曝气头8套，2座共安装16套;
32台污泥泵，Q,3-5 m/h，H=15m，P=2.2kW;
反硝化池主要的工艺参数:停留时间:6.14h;设计反硝化率:70,; 2)硝化池
33硝化池设计2座，单池尺寸为4m×6m×3.5m，容积为84m，有效容积为72m，
有效水深为 3.0m。2座并联运行，硝化池顶面设计混凝土盖板。
池内设备包括:
单座池内设置215型微孔曝气头48套，2座共安装96套;
32台污泥泵，Q=3-5m/h，H=15m，P,2.2kW。硝化池主要的工艺参数:设计硝化
3池中溶解氧浓度:2.0mg/L设计硝化池污泥浓度:4kg/m;设计硝化污泥负荷:
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0.10kgNO-N/(kgMLSS•d);设计剩余污泥产泥系数:0.07kgMLSS/kgCOD; 3
3)膜池
3采用内置式超滤膜系统2套。单池尺寸为4m×4m×3.5m，容积为56m，有效
3容积为43.2m，有效水深为2.7m。2座并联运行，膜池顶面设计混凝土盖板。 池内设备包括:
单座池内设置215型微孔曝气头25套，2座共安装50套;
32台污泥泵，Q,3-5 m/h，H=15m，P,2.2kW。
膜池主要的工艺的参数:
2设计过滤通量:约70L/(h•m);
e) 出水池
出水池设计1座，为钢筋混凝土地下结构，尺寸为10m×5.0m×4.5m，总容积
33225m，有效容积为200m，有效水深为4.0m。 为
池内设备包括:
32台污水离心泵，Q=8-10m/h，H=15m，P=4kW。
32台污泥泵，Q=3-5 m/h，H=15m，P=2.2kW。
f) 污泥浓缩池
污泥浓缩池设计为斗型，平面尺寸为 6m×3m，池深 3.5m，有效水深3.0m，泥斗深
度1.0m。浓缩池分为并联2格，单池的平面尺寸为3m×3m。污泥经浓缩后，通过干
化后进入生活垃圾焚烧系统。
池内设备包括:
32台污泥泵，Q=5-8m/h，H=15m，P=2.2kW。
g) 综合处理车间
设备间为混凝土框架结构，平面尺寸为15m×9m×4.5m。
综合车间内布置有:调节池渗沥液提升泵(2台);超滤系统2套; 罗茨鼓风机 3台;
污泥干化设备1套。
7.10.3.3主要建构筑物
渗沥液处理系统主要建(构)筑物尺寸见表7-18。
123
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表7-18 主要建(构)筑物一览表
序号 名称 主要尺寸 数量 单位 备注
综合处理车间 15×9×4.5m 座 框架结构 1 1
调节池 15×10×5m 座 钢混(地下式) 2 1
IC反应器 Φ6m×9m 座 钢制(地上式) 3 2
接触氧化罐 Φ3m×7m 座 钢制(地上式) 4 2
反硝化池 4×2×3.5m 座 钢混(地上式) 5 2
硝化池 4×6×3.5m 座 钢混(地上式) 6 2
超滤池 4×4×3.5m 座 钢混(地上式) 7 2
出水池 10×5×4.5m 座 钢混(地下式) 8 1
9 2 污泥浓缩池 3×3×3.5m 座 钢混(地上式)
7.11灰渣处理系统
7.11.1炉渣处理
7.11.1.1炉渣产生量
本项目按机组在额定工况下年运行时间8000h计算，本项目排渣量如表7-19，主要为垃圾燃烧后的残余物，其主要成分为MnO、SiO、CaO、AlO、FeO以及少量未22323燃烬的有机物、废金属等，炉渣热灼减率?3%。
表7-19 排渣量表
小时排渣量日排渣量 年排渣量机组容量 (t/d) (t/a) (t/h)
1×500t/d炉排焚烧锅炉 4.40 105.6 35200
2×500t/d炉排焚烧锅炉 8.80 211.2 70400
7.11.1.2除渣系统
锅炉排出的底渣落入排渣机水槽中冷却后，由出渣机直接排入渣坑中，经灰渣吊车抓斗装入自卸汽车运送至制砖厂作为制砖材料综合利用(制砖厂本可研不做投资及经济分析)。从炉排缝隙中泄漏下来的较细的垃圾通过炉排漏灰输送机送至渣坑。垃圾焚烧后炉渣通过出渣机经过一振动输送带、在经过金属磁选机分离金属后排入灰渣贮坑。 7.11.1.3除渣系统设备选型
a) 马丁出渣机
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该设备与炉底密封有较好的性能，有利于提高锅炉效率。另外还具有省水、运行安全可靠、维护检修方便等优点。本工程在每台锅炉底部设置1台，出力为10t/h。
b) 炉排漏灰输送机
炉排漏灰输送机设置在炉排下部，炉排中一些未燃烬的可燃物通过该设备送往灰渣坑中。每台炉设2台输送机，每台出力为2t/h。
c) 渣坑
土建设置渣坑一座，深5m，可满足本项目炉渣贮存6天的量。
3渣坑内设置灰渣吊车抓斗起重机一台，抓斗容积2.5m。
7.11.2飞灰处理
锅炉燃烧过程产生的飞灰由两个途径来收集，烟气中携带的飞灰一部份受锅炉尾部受热面管束的阻挡落入下部灰斗，受热面吹灰时产生的灰也落入下部灰斗，余下的飞灰与烟气净化系统反应生成物混合后以颗粒的形式部分落入吸收塔灰斗，大部分灰被布袋除尘器收集后落入下部灰斗，所有灰斗的灰用密闭式输送机送到飞灰储仓，最后送入位于处理厂内的固化车间固化处理。
7.11.2.1飞灰及反应物产生量
布袋除尘器分离下来的为飞灰及反应产物，烟气净化系统额定工况下的排放量见表7-20，其主要成分为CaCl、CaSO、SiO、CaO、AlO、FeO等，另外还有少量的2322323
Hg、Pb、Cr、Ge、Mn、Zn、Mg等重金属和微量的二噁英等有毒有机物。
表7-20 排灰量表
小时排灰量日排灰量 年排灰量机组容量 (t/d) (t/a) (t/h)
31.44 1×500t/h炉排焚烧锅炉 1.31 10480
2×500t/h 炉排焚烧锅炉 2.62 62.88 20960
7.11.2.2飞灰输送及处理系统
本项目的飞灰由三部分组成，即锅炉尾部烟道排灰、吸收塔排灰和除尘器排灰。锅炉尾部排灰采用埋刮板输送机集中，排至焚烧炉尾部，与底渣混合后排到渣坑。2台炉的半干式吸收塔和布袋除尘器灰斗的飞灰，采用气力输送系统送入位于处理厂内的固化车间固化处理。
飞灰及反应物采用水泥固化，设1套处理量为8t/h水泥固化系统。主要由灰库、水泥贮仓、称重斗、卸灰阀、计量斗、成型机、喷水系统及控制系统组成。灰库2只，
3每只容积300m，其容积可以满足2台炉正常运行时约8天的贮存量;水泥贮仓1只，
125
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
3容积60m，布置于烟气净化区域右侧。水泥通过气力输送进入水泥仓。灰库存放的飞灰及反应物与水泥、促凝剂按照一定的配比通过卸灰阀进入混料斗，通过振动混料斗混
-14。 和后，进入固化成型机进行成型。烟气处理后产生的飞灰收集后处理系统如图7
中和反应塔螺旋出灰机
埋刮板输送机斗式提升机
布袋除尘器螺旋出灰机
飞灰仓
外运固化成形机
图7-14 飞灰处理工艺流框图
本工程设置一套水泥固化处理装置对飞灰进行固化，经过稳定/固化处理后达到填埋场入场控制标准，再进行安全填埋处置。飞灰水泥固化系统设备主要由配料斗、搅拌机、输送带、成型机、送板机、送块机、水泵、水槽和电脑控制柜等部件组成。固化处理是利用固化剂与飞灰混合后形成固化体，从而减少重金属的溶出。水泥是最常用的危险废物稳定剂，因此工程中常采用水泥固化处理飞灰。飞灰被掺入水泥的基质中后，在一定条件下，经过一系列的物理、化学作用，使其在废物—水泥基质体系中的迁移率减小(如形成溶解性比金属离子小得多的金属氧化物)。另外，有时还添加一些辅料以增进反应过程，最终使粒状的物料变成粘合的混凝土块，从而使大量的废物稳定化/固化，形成强度适宜、抗渗性能良好的固化体。水泥固化以工艺简单、成本低廉、应用最为普遍，且特别适用含重金属的废物。
2 为了使飞灰固化处理物的单轴抗压强度达到10kg/cm以上，我们采用固化成型机，水泥和水添加量为飞灰的30,。飞灰及水泥运至搅拌机处，与一定量的水进行搅拌，固化后运至危险废物填埋场。
7.12辅助生产系统
7.12.1辅助燃料区
本焚烧厂焚烧炉启动点火及补燃用油为轻柴油。根据焚烧炉冷炉每次启动耗油量约
3为10t，热炉启动约5t的要求，并加上少量辅助燃烧用油，选取2台20m的地埋卧式贮油罐。
轻柴油用油罐车送至油罐区后，用随车带来的油泵将油卸入贮油罐。用油时油泵房的供油泵启动将油由输油管线送到焚烧炉的点火燃烧器和辅助燃烧器。油泵房选用输油
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
3泵2台，油泵流量为:3.6m/h，排油压力:2.5MPa，型号:3Gr42x6A，1台运行，1台备用。
7.12.2压缩空气站
压缩空气主要用于袋式除尘器的反冲洗及石灰仓除尘器、气力输送机用气、废水处理用气以及仪表用气，用气点对气源的品质有一定的要求。为此，压缩空气必须经净化干燥处理。
压缩空气用气量及品质要求:
3用气量:33m/min
压力露点:2?
压力:0.7MPa
含油量:1ppm
含尘粒径?1μm
针对用户特点和品质要求，全场设一个集中的空压站。选用3台5L-40/8-1型无润滑空气压缩机，两用一备。
空压站的运行采用全自动。空压机、冷冻干燥机及系统内设备的运行、监视、保护等均可通过现场集成的“PLC”和主控室的“DCS”系统实现远方控制。 7.12.3机修
为了维持焚烧厂的正常运行，设计按日常维修配有机修间，并配有维修所需要的工具，如交流电焊机、直流电焊机、普通钻床、台式钻床、普通车床、砂轮机、往复式锯床等小型机修工具。每年的计划检修和加工件将在株洲市内完成。
7.12.4仓库
为了存放一定量的备品备件，如炉排片、炉排连接件以及法兰、阀门等，另外还需要存放一定量的材料、油品等，厂房内设置仓库一座，仓库内设值班人员。 7.13建筑与结构
7.13.1概述
垃圾焚烧发电厂由行政管理生活区、生产区和生产辅助区三大部分组成。主厂房是生产区最主要的建筑物，包括垃圾卸料大厅、垃圾贮坑、锅炉间、烟气净化设备、汽轮发电机间及其它一些设备功能用房;生产辅助区有飞灰贮罐、飞灰固化场地、灰砖暂存场地、循环水泵房及水塔、净水设备、地磅房、污水处理站等;行政管理及生活区部分有办公楼、综合楼、门卫室等。
作为环境卫生工程，结合日益兴起的生态建筑理念，减少对地球资源的不利影响，
127
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 结合本地区气候的特点，引导新的建筑消费观和对于可持续发展战略的实践，在本工程中考虑以下几点:
a) 节约能源;
b) 水循环利用:利用透水性地面铺装保持地下水资源平衡;
c) 空气循环:利用自然通风、采光、遮阳和立体园艺使人充分接近自然，调节
微气候;
d) 墙壁蓄热、防晒;屋顶隔热;屋面银粉保护层绝热;
e) 利用地方材料，可循环利用的材料。采用钢结构，压型钢板等可循环利用的材料;
f) 减少建筑物使用过程中的废物排放，利用生态环境的自然分解;
g) 节约土地，采用联合建筑，集约化使用土地。
7.13.2工程环境
根据区域地质资料，没有全新活动断裂通过拟建建筑场地，场地及周边也未发现有影响场地稳定的滑坡、塴塌、泥石流等影响场地稳定的不良地质作用，故场地稳定性好，适于拟建项目的建设。
根据初勘资料，该场地与地基稳定，适于本项目的建设;地下水对混凝土结构无腐蚀性;本区地震基本烈度小于?。
根据地质灾害危险性评诂报告备案登记表，项目建设区内环境条件复杂程度简单，建设用地性质灾害危险性评诂确定为三级，建设用地适宜性为适宜。 7.13.3建筑
a) 主厂房
22垃圾焚烧处理的主厂房占地面积约12240m，建筑面积28000m主厂房由焚烧厂房、发电厂房、辅助设施三大部分。总宽90m，总长136m。主厂房布置在厂区中部，以达到减少填方量、缩短工程管线、提高环境质量和生态平衡的目的。
焚烧厂房包括垃圾仓、焚烧间和烟气净化间。
垃圾仓跨度为25m，屋架下弦标高27m。内设15t重级工作制抓斗吊车两台，轨顶标高24m。在标高7m处，设有18m宽沿车间通长设置的进料平台，沿车间通长设垃圾仓一个，长62m，宽21m，深20m，仓底标高-13m。
焚烧间屋架下弦标高41m，室内布置焚烧炉2台。烟气净化间内布置反应塔，袋式除尘器、引风机及空压机。发电厂房由汽机间，给水除氧间、主控楼，监测及化验、办公室等部分组成。辅助设施由化学水处理站、机修、仓库等组成，利用垃圾仓的卸料平台下部空间。主体采用钢筋混凝土结构，外墙为彩色压型钢板。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
焚烧厂房的耐火等级为二级，火灾危险性分类为丁类。
焚烧发电厂房的主体结构为钢结构，外围护墙体为彩色压型钢板。钢结构除屋顶部分不设防火保护，钢柱、外墙内侧的防火处理以喷防火涂料为主，以达到相应的耐火等级。
副跨部分的主体结构为现浇钢筋混凝土结构，采用空心砌块填充墙。耐火极限达到二级。
安全疏散:可利用主控楼的封闭楼梯间疏散，另设一室内封闭楼梯作为疏散楼梯，以满足防火要求。
主控楼、汽机间、给水除氧间各自设置封闭楼梯，并能够共用，以满足防火要求。
焚烧间在长度方向左邻垃圾仓，右邻烟气净化间，毗邻主控楼和汽机间。只有西端的扩建端为开阔地带，故按规范要求，除在西端设一定侧窗以满足进风面积，兼做泄压外，焚烧间主要轻型屋面作为泄压面积。
b) 烟囱
烟囱为多管集束式烟囱，高80m，内套钢管直径2m。
c) 生产辅助区
生产辅助区有飞灰贮罐、飞灰固化场地、灰砖暂存场地、循环水泵房及冷却塔、净水设备、地磅房、污水处理站、危险品库等。
d) 行政管理及生活区
本区由综合楼(含办公室、多功能厅、会议室、职工宿舍、职工食堂等)、大门、传达室、停车场及职工文体活动场等组成，布置在主厂房区东面。综合楼周边有绿化隔离带，以减少日常生产对生活办公区的影响。
e) 建筑构造
1) 建筑防腐蚀
厂房围护结构设计有一定程度的开敞，且室内处于负压状态。因此建筑防腐设计考虑了当地潮湿多雨对建筑的腐蚀影响。
垃圾由于组成成分十分复杂，且尚无气态与液态腐蚀条件的具体资料。本设计在垃圾仓考虑了弱酸性的气相腐蚀，垃圾渗沥液亦按弱酸性介质考虑。
室内金属结构构件采用环氧涂料，垃圾仓内吊车梁因系重级工作制，采用环氧橡胶涂料。
垃圾仓仓体采用高标号混凝土，仓底加设密实混凝土面层。
2) 排水
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
主厂房屋面排水为有组织外排水，内檐沟，屋面坡度为1/25。副跨为钢筋混凝土屋面，有组织外排水，排水坡度为1/75。垃圾仓地下部分为卷材外防水，仓内壁为钢筋混凝土刚性防水。
3) 厂房采光
主厂房采光以平天窗采光为主，侧窗为辅。
7.13.4结构
垃圾厂区抗震设防烈度为?度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组，设计特征周期为0.35s。建筑物抗震设防类别为丙类。考虑主厂房为复杂抗震结构，加强概念设计及构造措施，以满足抗震设防原则。结构安全等级为二级。设计使用年限为50年
根据所提供的资料以及现场勘察，工程区地形落差较大，地质构造简单，无崩塌、滑坡及泥石流，也未发现地面塌陷、地裂缝，地质灾害不发育。场地稳定，适合作为垃圾焚烧处理厂场地。综上所述，场区内的建筑结构基础形式主要采用预制混凝土管桩。
焚烧厂房为方便工艺布置，采用大跨度、大柱距布局，考虑到厂房比较高大，若采用钢筋混凝土结构，厂房柱截面太大，整个厂房将显得非常笨重，且本工程为软土地基，地基的处理费用也将相应增加。此外，混凝土柱子在施工或吊装阶段均有较大困难。因此，地面以上厂房采用钢结构。
本厂房结构柱，下柱均采用钢结构组合柱，上柱及屋面采用钢结构刚架。垃圾仓跨及卸料大厅屋面采用钢行架结构。烟气净化间和焚烧锅炉间由于空间较大，屋面采用空间网架结构。
垃圾储存池与主体结构彻底脱离，采用钢筋混凝土结构，由于本工程底下水位较高，底下部分采用防水混凝土。
辅助设施用房设在高架桥卸料大厅之下，采用钢筋混凝土框架结构。
各单项建筑的结构类型见下表7-21。
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表7-21 各单项建筑的结构类型表
子项火灾危险性耐火子项名称 结构形式 层数 总高度 号 类别 等级
垃圾卸料大钢筋砼框排2，局部A 8.5m 丙 二级 厅 架 3
钢筋砼框排1，局部B 45m 垃圾贮坑 丙 二级 2 架
钢筋砼框排C 4 45m 焚烧间 丁 二级 主 架 1、2 厂 烟气处理车房 D 钢屋架结构 丁 二级 4 40m 间
E 3 30m 汽机间 钢筋砼框架 丁 二级
F 2 12m 综合车间 钢筋砼框架 丁 二级
3 1 6m 循环水泵房(净水设备) 钢筋砼框架 戊 二级
4 1 100m 循环冷却水塔 钢筋砼框架 戊 二级
5 - - - - 地磅
6 污水处理站 钢筋砼框架 - 二级 1 5m
7 1 5m 危险品库 钢筋砼框架 甲 二级
风与空气调节 7.14通
7.14.1焚烧间自然通风
焚烧间和汽机间均利用自然通风排出大量余热，这是全面通风换气的经济、合理、有效的通风方式。自然通风的气流组织是室外空气经外侧窗及大门进入，厂房内的热空气经高侧窗排出。
7.14.2化学水处理站机械排风
为排除化学水处理站酸碱储罐间、酸碱计量和制备氨液间产生的酸雾及有害气体，设计玻璃钢轴流风机3台，其风量按每小时大于15次的换气次数计算。 7.14.3电气设备通风
厂用配电室、10KV配电室均采用轴流排风装置排出室内余热，按排出电气设备的散热量计算，并考虑不小于12次/h的事故排风量。
电工室、电工测量仪表室、热工仪表维修室等辅助用室均设空调通风降温。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 7.14.4油泵房通风
为排出泵房内的散热量及易燃的油蒸汽，必须设置排风装置。排风量不小于10次/h的换气次数，选用防爆轴流风机。
7.14.5环境监测室通风
环境监测室按化验室功能设置通风系统，2台化验通风柜各设一排风系统，选用玻璃钢风机及风管。
7.14.6中央控制室及电气、仪表间
中央控制室及电气、仪表间是焚烧厂的控制中心、全厂的神经中枢，室温要求20?2?-23?2?。设计采用分体柜式空调系统。
7.14.7垃圾仓控制室空调
为保持垃圾仓控制室内正常的工作环境，需维持其正压，抑制垃圾仓内臭气进入。拟设置外挂式新风换气机，输入净化的新鲜空气，高效排出污浊空气。控制室设冷暖型壁挂式空调器，维持冬夏适宜的温度。
7.14.8办公室和会议室
办公室采用分体式空调。
7.14.9换气次数
各子项换气次数见表7-22。
表7-22 各子项换气次数表
建筑物名称 换气次数(次/h) 气流组织
1.5 垃圾贮坑 自然进风、机械排风
锅炉房 根据设备发热量计算 自然进风、机械排风
8 高压配电房 机械进风、机械排风
20 低压配电房 自然进风、机械排风
电缆夹层 10 机械进风、机械排风
12 卫生间 自然进风、机械排风
10 空压机房 自然进风、机械排风
水处理间、锅炉给水间 6 自然进风、机械排风
6 酸碱储罐间 机械进风、机械排风
6 渗滤液坑 自然进风、机械排风
烟气处理间 12 机械进风、机械排风
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建筑物名称 换气次数(次/h) 气流组织 其他需要通风的工艺车间，如机修6 自然进风、机械排风 间、燃料分析间等
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第八章 环境保护与环境监测
8.1主要法规及标准
a) 《中华人民共和国环境保护法》(1989年);
b) 《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》(1996年实施);
c) 《中华人民共和国大气污染防治法》(1996年);
d) 《中华人民共和国水污染防治法》(1988年);
e) 《中华人民共和国噪声污染防治法》(1996年);
f) 《建设项目环境保护管理条例》(国务院[1988]253号令);
g) 《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2009);
h) 《污水综合排放标准》(GB8978-1996);
i) 《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93);
j) 《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93);
k) 《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2002)
l) 《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85)
m) 《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90);
n) 《危险废物标准鉴别,浸出毒性鉴别》(GB5085.3-1996);
o) 《固体废物浸出毒性测定方法》GB5080.1-5085.2-1997;
p) 《固体废物浸出毒性测定方法》GB/T15555.1-15555.11-1995;
q) 《固体污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T16157-1996);
r) 《锅炉烟尘测试方法》(GB5468-91);
s) 《工业固体废物采样制样技术规范》(HJ/T20-1998);
t) 《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-2008)。
8.2环境现状
本工程主要处理株洲市区的垃圾，一期建设规模为日处理城市垃圾1000t，选用2台1000t/d机械炉排焚烧炉，与其配套2台余热锅炉和2套烟气净化装置。发电机装机容量2×12MW，主机设备年运行时间8000h，设备轮流检修，垃圾焚烧处理全年连续运行。
场地位于石峰区长石村株洲电厂灰坝北侧，占地面积约176亩。场地现状用地标高为70.0m-157.0m，地势相对较高，现状主要为林地、少量的农田及分散的4户村民住宅。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 8.2主要污染物及污染源
8.2.1大气污染物
生活垃圾焚烧厂排放的废气主要来自于焚烧炉所产生的烟气，烟气中主要包含以下几类污染物:
烟尘;酸性气体，如NOx、SOx、HCl等;重金属，主要是Hg、Pb、Cd及其化合物;有机污染物，主要是二噁英、呋喃和恶臭。
3按处理垃圾的元素分析，锅炉出口产生总烟气量为169463Nm/h，每台焚烧炉烟气
3排放量为84732Nm/h。见表8-1。
表8-1 垃圾焚烧烟气量及其成分
序号 污染物名称 单 位 数 值
31 烟气量 Nm/h 169463
2 烟温 ? 185
33 CO mg/ Nm 161537 2
34 烟尘 mg/ Nm 5000-12000
35 HF mg/ Nm 50
36 SOx mg/ Nm 500
37 HCl mg/ Nm 500
38 CO mg/ Nm 50
39 NOx mg/ Nm 400
310 Hg mg/ Nm 1
311 Cd mg/ Nm 4
312 Pb+As+Sb+Cu mg/ Nm 100
313 PCDD ng.TEQ/ Nm 5
8.2.2废水
生活垃圾焚烧厂产生的废水主要有生活污水、生产污水、垃圾渗沥液等，垃圾车冲洗污水等，主要污染因子有pH、SS、COD、BOD、NH-N、大肠杆菌群等。废水种Cr53
类及浓度见表 8-2。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
表 8-2 焚烧厂废水种类及浓度(二期)
排放量废水种类 PH BOD(mg/l) CODcr(mg/l) SS(mg/l) 53(m/d)
5-7 10000-30000 30000-60000 10000-20000 250 渗滤液
10 60 20 生产废水中性930(回用)
80 中和池中性
100-200 300-500 200 35.92 中性 生活污水、及
地面冲洗水
8.2.3噪声
噪声是由不同频率和振幅组成的无调杂音，它让人烦躁、厌恶，对人体危害极大。按照产生机理可分为空气动力性噪声、机械振动噪声和电磁性噪声。本工程的噪声源主要来自设备，如汽轮发电机、锅炉排汽系统、风机、水泵等;另外，车辆也会产生一定的噪声，设备噪声源强见表8-3。
表8-3 设备噪声源强
序号 设备名称 声级范围〔dB(A)〕
1 锅炉对空排汽 130-140
2 汽轮机、发电机、风机 90-95
3 各类水泵 80-85
8.2.4恶臭
恶臭污染源主要来自进厂的原始垃圾，垃圾运输车在卸料过程中和垃圾堆放在垃圾储坑内要散发出带恶臭的气体。其主要成分为HS，NH等。 23
8.2.5炉渣、飞灰
根据国家有关标准规定，焚烧炉渣与除尘设备收集的飞灰应分别收集、存贮和运输。本工程炉渣的产出量约为211.2t/d(8.8t/h)，每飞灰量(包括烟气处理时加入消石灰和活性炭后产生的副产品)约为62.88t/d(2.62t/h)。
8.3本工程对环境影响
随着经济发展，生活垃圾已经成为了城市最严重的公害之一，如垃圾堆放产生的恶臭和渗沥液对地下水和地表水水质的影响问题，造成周围环境质量的恶化，影响公众的生活质量等问题，不但影响到市容市貌，还污染了人类的生存环境，给人类带来了极大的危害。特别是在当前日益恶化的生态环境面前，正确地处理生活垃圾是改善人类生存
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 环境、建设优美、整洁、文明的现代化城市不可缺少的条件，是当务之急。
本工程采用焚烧的方式对生活垃圾进行处理，可最大程度地实现垃圾的“无害化”、“减量化”与“资源化”，不但处理了生活垃圾，而且还可利用焚烧热能发电，节约了国家的不可再生资源，弥补了我国电力的不足。对生活垃圾的无害化、资源化处理，是一项处理生活垃圾和保护环境质量的公益性事业，具有很大的环境效益和社会效益。 8.4采用环境保护标准
8.4.1烟气排放标准
由于本工程的特殊性和重要性，烟气排放标准满足国标《生活垃圾焚烧污染控制标
3准》，并预留有将来扩展的余地，在设计上将二噁英的排放浓度降低到0.1ng/m以下，以适应经济发展对环境保护的需要。本工程确定的烟气排放指标见表 8-4所示。
表8-4 烟气排放标准表
GB18485-2001 序号 污染物名称 单位 本工程目标
31 mg/Nm 80 30 颗粒物
32 HCl mg/Nm 75 75
33 HF mg/Nm - ,
34 SOx mg/Nm 260 260
35 NOx mg/Nm 400 400
36 CO mg/Nm 150 150
37 mg/Nm 0.2 0.2 Hg及其化合物
38 mg/Nm 0.1 0.1 Cd及其化合物
39 Pb mg/Nm 1.6 1.6
310 mg/Nm - - 其他重金属
11 1 1 烟气黑度 林格曼级
12 NgTEQ/Nm3 1.0 0.1 二噁英类
注:1)本表规定的各项标准限值，均以标准状态下含11,O干烟气为参考值换算。 2
2)烟气黑度时间，在任何 1h 内累计不超过 5min。
8.4.2废水排放标准
焚目前株洲市垃圾热值较低，垃圾中水分含量较高，尚不具备渗沥液回喷条件，但烧炉预留渗沥液回喷装置，待将来垃圾热值满足回喷要求后进行处理。因此渗沥液经焚烧厂内的污水处理装置处理后达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级排放标准再送霞湾污水处理厂处理达标后排放。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 8.4.3噪音标准
声环境执行国家标准《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93)中的2类标准。即本项目运营期场区边界的声环境达到国家标准《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90)中的?类标准要求，即昼间等效声级?60dB(A)，夜间等效声级?50dB(A)。
施工期场区边界执行《建筑施工场界噪声限值》(GB12523-90)的要求，见表8-5。
表8-5 施工阶段作业噪声限值
施工阶段 主要噪声源 噪声限值
昼间 夜间
75 55 土石方 推土机、挖掘机、装载机等
85 打桩 各种打桩机等 禁止施工
70 55 结构 混凝土搅拌机、振捣棒、电锯等
65 55 装修 吊车、升降机等
此外，噪声控制还应满足《工业企业设计卫生标准》(GBJ86-97)《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85)规定的限值，见表8-6。
表8-6 工业企业厂区内各类地点噪声标准
噪声限值序号 地点类别 [dB(A)]
1 90 生产车间及作业场所(每天连续接触噪声8小时)
无电话通讯要求时 75 高噪声车间设置的值班室、观察室、休2 息室(室内背景噪声级) 70 有电话通讯要求时
3 70 精密装配线、精密加工车间的工作地点、计算机房(正常工作状态)
4 70 车间所属办公室、实验室、设计室(室内背景噪声级)
主控制室、集中控制室、通讯室、电话总机室、消防值班室(室内5 60 背景噪声级)
厂部所属办公室、会议室、设计室、中心实验室(包括试验、化验、6 60 计量室)(室内背景噪声级)
7 55 医务室、教室、工人值班宿舍(室内背景噪声级)
8.4.4恶臭控制
本工程所散发的恶臭污染物浓度应满足《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中厂界二级标准值，见表 8-7。
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表 8-7 恶臭污染物厂界标准值
二级三级
序号 控制项目 单位 一级 新扩改建现有新扩改建现有
31 1.0 1.5 2.0 4.0 5.0 氨 mg/m
32 0.05 0.08 0.15 0.45 0.80 三甲胺 mg/m
33 0.03 0.06 0.10 0.32 0.60 硫化氢 mg/m
34 0.004 0.007 0.010 0.020 0.035 甲硫醇 mg/m
35 0.03 0.07 0.15 0.55 1.10 甲硫醚 mg/m
36 0.03 0.06 0.13 0.42 0.71 二甲二硫 mg/m
37 2.0 3.0 5.0 8.0 10 二硫化碳 mg/m
38 3.0 5.0 7.0 14 19 苯乙烯 mg/m
9 10 20 30 60 70 臭气浓度无量纲
8.4.4固体废弃物控制标准
根据《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2009)第9.1.2条，焚烧炉渣按一般固体废物处理，焚烧飞灰应按危险废物处理，其他尾气净化装置排放的固体废物按GB5085.3危险废物鉴别标准判断是否属于危险废物，如属于危险废物，则按危险废物处理。
根据最新发布的《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)第6.3条，生活垃圾焚烧飞灰医疗废物焚烧残渣(包括飞灰、底渣)经处理后满足下列条件，可以进入填埋场填埋处理。
含水率<30%;
二噁英含量低于3μgTEQ/kg;
按照HJ/T300制备的浸出液中危害成分浓度低于下表规定的限值见表8-8。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
表8-8 浸出液污染物浓度限值
序号 污染物项目 浓度限值(mg/L)
1 0.05 汞
2 铜 40
3 100 锌
4 0.25 铅
5 0.15 镉
6 铍 0.02
7 25 钡
8 0.5 镍
9 砷 0.3
10 4.5 总铬
11 1.5 六价铬
12 0.1 硒
8.5污染物治理措施
8.5.1大气污染物
高效的烟气净化系统的设计和运行管理，是防止垃圾焚烧厂二次污染的关键。本工程采用了现行国家推荐的半干法流程，它具有净化效率高且无需对反应产物进行二次处理的优点。烟气经净化塔、活性炭喷射系统、布袋除尘器后，烟气中的污染物可以达到规定标准，最终通过80m高烟囱排至大气，以提高烟气扩散能力，减轻本工程空气污染物排放对当地特别敏感受体的影响。
为了满足电厂运行过程对烟气中污染物排放监督管理的需要，确保电厂污染物达标排放，也为了适应不断完善的企业污染物排放收费制度，在烟道上安装烟气排放连续监测装置，其监测主要项目为:NOx、SO、HCl、烟尘、温度、压力等;另外在烟道上2
设置采样孔，便于取样与环保监测。
a)烟尘防治
与其他固体物质的燃烧一样，生活垃圾在焚烧过程中，由于高温热分解、氧化的作用，燃烧物及其产物的体积和粒度减小，其中的不可燃物大部分以炉渣的形式排出，一小部分质小体轻的物质在气流携带及热泳力的作用下，与焚烧产生的高温气体一起在炉
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 膛内上升，经过与锅炉的热交换后从锅炉出口排出，形成含有颗粒物即飞灰的烟气流。
根据国内外生活垃圾焚烧厂烟尘处理的经验，袋式除尘器具有烟尘净化效率高、维修方便、净化效率不受颗粒物比电阻和原浓度的影响等优点，同时对有机污染物和重金属均有良好的处理效果，除尘效率大于99,，故本工程采用袋式除尘器。
b)酸性气体的防治
本项目采用半干法净化工艺，采用“半干式反应塔，袋式除尘器”的组合方式，焚烧炉燃烧废气经余热锅炉回收热量后，进入反应塔，在反应塔内与喷入的石灰浆反应以去除其中的HCl、SO、HF等酸性气体。 2
氮氧化物在垃圾焚烧时产生，它的形成与炉内温度及空气含量有关，主要成分为NO，一般在1200?以上开始生成。本工程的燃烧温度控制在850-950?，控制过量空气系数，排放的氮氧化物浓度符合国家标准。
硫氧化物主要以SO的形式存在，由生活垃圾中的硫元素和氧燃烧合成。由于垃2
圾中的含硫量很低，属低硫分燃料，硫氧化物排放量较低，烟气中SO经半干法烟气2处理系统的Ca(OH)中和后，其排放浓度低于允许标准。 2
氯化氢主要来自垃圾中含有卤化聚合物(如PVC塑料)和带有无机盐的厨余类物质，在焚烧过程中，这些物质会分解反应生成氯化氢气体。烟气中氯化氢经半干法烟气处理系统的Ca(OH)中和处理后，其排放浓度低于允许标准。 2
一氧化碳是由于垃圾中有机可燃物不完全燃烧产生的。本工程中焚烧炉的燃烧温度、过量空气量及烟气与垃圾在炉内的滞留时间，足可保证垃圾完全燃烧，可使产生的废气中的CO符合排放标准，不必经过特殊处理。
c)二噁英的防治
有机污染物的产生机理极为复杂，伴随有多种化学反应。有机污染物的形成机理，目前还没有成熟的理论，有待于进一步研究。在垃圾焚烧产生的有机污染物中，以二噁英及呋喃对环境影响最为显著。
二噁英(PCDD)及呋喃(PCDF)是到目前为止发现的无意识合成的副产品中毒性最强的物质，是由苯环与氧、氯等组成的芳香族有机化合物，被认为是能致癌、致畸形、影响生殖机能的微量污染物。PCDD有75种以上的同分异构体，PCDF有135种以上的同分异构体，其中毒性最强的是2、3、7、8四氯联苯(2、3、7、8TCDD)。
二噁英的生成机理相当复杂，已知的生成途径可能有以下几方面:
1) 垃圾中本身含有微量的二噁英。由于二噁英具有热稳定性，尽管大部分在高温燃烧时得以分解，但仍会有一部分在燃烧以后排放出来。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
2) 在燃烧过程中由含氯前体物生成二噁英。含氯前体物包括的聚氯乙烯、氯代苯、五氯苯酚等，在燃烧中前体物分子通过重排、自由基缩合、脱氯或其他分子反应等过程会生成二噁英。这部分二噁英在高温燃烧条件下大部分也会被分解。二噁英在一定温度下分解99.99,所需时间见图8-1。
图8-1 二噁英(TCDD)分解99.99%所需时间
3) 当燃烧不充分时，烟气中产生过多的未燃尽物质，在450-500?的温度环境下，若遇到适量的触媒物质(主要为重金属，特别是铜等)，在高温燃烧中已经分解的二噁英将会重新生成。
为降低烟气中的二噁英浓度，首先从焚烧工艺上要尽量抑制二噁英的生成。选用合适的炉膛和炉排结构，使垃圾充分燃烧;炉温控制在850?以上，停留时间不小于2s，O浓度不少于6%，并合理控制助燃空气的风量、温度和注入位置，也称“三,”控制法;2
缩短烟气在处理和排放过程中处于450-500?温度域的时间，以防二噁英重新合成;选用高效的袋式除尘器，控制除尘器入口处的烟气温度低于200?，并在进入袋式除尘器前，在反应器入口烟道上设置活性炭喷射装置，进一步吸附二噁英;设置先进、完善和可靠的全套自动控制系统，使焚烧和净化工艺得以良好执行。其次，如有条件，还可通过分类收集或预分拣，控制生活垃圾中氯和重金属含量高的物质进入垃圾焚烧厂。本工程通过采取上述措施，可使烟气中的二噁英浓度达标排放。
由于通过上述烟气净化处理工艺，大气污染物排放浓度均可控制在标准限值以内。
d)重金属的防治
重金属类污染物源于焚烧过程中生活垃圾所含的重金属及其化合物的蒸发。由于不
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 同种类重金属及其化合物的蒸发点差异较大，生活垃圾中的含量也各不相同，所以它们在烟气中气相和固相存在形式的比例分配上也有很大差别。“高效的颗粒物捕集”和“低温控制”是重金属净化的两个主要方面。本工程在半干法烟气处理系统喷入活性炭吸附，再配以高效的布袋除尘器，可以有效去除重金属，达标排放。
布袋除尘器本来是用来除去废气中的粉尘等浮游物质的装置，但用于生活垃圾焚烧炉后的布袋除尘器，由于在气体中加入反应药剂消石灰和吸附药剂活性炭，废气中的有害气体被反应吸附，然后通过袋式除尘器过滤而除去;关于利用袋式除尘器除去有害物质的机理如下:
废气中的粉尘是通过滤袋的过滤而被除去的;首先是由粉尘在滤袋表面形成一次吸附层，随着吸附层的形成，废气中的粉尘在通过滤袋和吸附层时被除去;考虑到运行的可靠性，一次吸附层的粉尘量大致为:100g/?。
一般生活垃圾焚烧炉废气中的重金属种类如表8-9所示，基本上可被布袋除尘器除去，汞(Hg)的去除率略低些，这是由于汞(Hg)的化合物作为蒸汽存在的原因。
表8-9 垃圾焚烧炉布袋除尘器废气重金属含量及去除率
33重金属 除尘器入口mg/Nm 除尘器出口mg/Nm 去除效率(%)
Hg 0.04 0.008 80
Cu 22 0.064 99.7
Pb 44 0.064 99.8
Cr 0.95 0.064 93.2
Zn 44 0.032 99.9
Fe 18 0.23 98.7
Cd 0.55 0.032 94.1
因此，布袋除尘器已不单单是用来解决除尘问题，而作为气体反应器。国外主要采用的是玻璃纤维与PTFE混防滤料。为提高其可靠性，本设计布袋除尘器的布袋选用直接进口的“焚烧王”。
e)NOx的防治
NOx的防治应通过燃烧控制以抑制其产生，可以满足排放标准，但在设计上预留有SNCR装置的位置以及喷入口。
f)CO的防治
在焚烧过程中通过炉排的运动对垃圾进行充分的翻动和混合，避免局部的缺氧造成
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 CO的产生，同时在炉膛内喷入适量的二次空气与烟气混合，使CO在高温下进一步氧化。
)污染物去除装置(系统) g
烟气经锅炉回收大部分热量后，进入烟气净化系统。本工程共有焚烧炉 3台，设计 3套烟气净化系统。烟气净化系统由石灰浆制备系统、喷雾干燥反应塔、袋式除尘器和 80m排放烟囱组成。烟气进入石灰浆喷雾干燥反应塔，除去HCl、SO、HF和其它有2害物，烟气再经袋式除尘器净化后由引风机通过烟囱排至大气，以提高烟气扩散能力，减轻本工程空气污染物排放对当地特别敏感受体的影响烟囱排入大气。 8.5.2废水
如前所述，生活、生产废水处理系统实行清浊分流。生活和部分生产废水经地埋式一体化生活污水处理成套设备处理达标后可作农田灌溉用。雨水直接排入雨水管网。中和池废水经酸碱调节达到中性后排放到雨水管网。冷却水排水可作飞灰固化、中合塔、砖厂用等，多出的排至雨水管网。
产生的渗沥液经焚烧厂内的污水处理装置处理后达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级排放标准后外运至霞湾污水处理厂处理达标后外排。详见7.10章节。
8.5.3噪声
8.5.3.1施工期噪声治理
合理安排施工时间，尤其对噪声大的施工设备的作业时间的安排，是避免设备噪声扰民的必要措施。
高噪音设备安装位置要远离人集中区，并采取适当声屏障(如绿化带)以降低噪声对周围环境的影响。
8.5.3.2运行期噪声治理
a) 厂区总体设计布置时，将主要噪声源尽可能布置在远离操作办公的地方，以防噪声对工作环境的影响;
b)在运行管理人员集中的控制室内，门窗处设置吸声装置(如密封门窗等)，室内设置吸声吊顶，以减少噪声对运行人员的影响，使其工作环境达到允许的噪声标准;
c)对设备采取减振、安装消音器、隔声等方式;
d)余热锅炉的对空排汽最高噪声源强可达120dB以上，若不加防治，对1km以外的农居点噪声贡献值可达65-75dB，为此在余热锅炉的对空排汽口加装消音器，将噪声源强降到65dB以下;
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e) 垃圾车辆来回行驶对道路两旁居住人群带来影响，垃圾车辆在正常行驶时在15m外，其噪声值均为85-90dB左右，对马路附近声环境有一定影响，因此应控制垃圾车行驶车速，改善路面状况，尽量避免在夜间来回运输垃圾;
f)采用低噪声的设备;
g)厂区加强绿化，以起到降低噪声的作用。
8.5.4恶臭
控制恶臭主要采用隔离的方法。
a)为了防止垃圾储运车辆中的臭气外逸和渗沥液流失，必须采用全封闭、具有自动装卸结构车型;
b)垃圾储运车进入车间后，通过自动门将垃圾倾倒进垃圾贮坑中。垃圾贮坑为密闭式，鼓风机的吸风口设置在垃圾贮坑上方，使垃圾贮坑和整个焚烧系统处于负压状态，不但能有效地控制了臭气外逸，又同时将恶臭气体作为燃烧空气引至焚烧炉，恶臭气体在焚烧炉内高温分解，恶臭气味得以清除。当锅炉停运时，通过吸风管将贮坑中的臭味气体吸入装置在贮坑平台上的除臭装置处理，以免臭气外逸;
c)在建筑设计上尽量减少气流死角，防止气味堆积;
d)在厂区总平面布置时，根据当地的主导风向，把生产区和生活区分开合理布置，将恶臭的影响降低到最低程度;
e)本工程还设有喷药系统，定期向垃圾贮坑内喷洒化学药剂，既可减轻异味，又可防止微生物滋生;
f)设离子除臭装置，将储坑内臭气经旁通除臭装置排至室外，除臭效率可达80,，停炉时使用。
根据工程实践，采取上述措施可使厂界恶臭浓度控制在要求的《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)厂界标准值中的二级标准以下。
8.5.5炉渣、飞灰
本工程产生的主要固体废弃物为垃圾经焚烧后产生的炉渣、除铁器除下的废金属、烟气处理系统捕捉下的飞灰等，对于上述固体废弃物可采用以下控制措施:
a)垃圾经焚烧后，污染物被彻底消除，炉渣中不含有有机物质，可进行综合资源化利用。炉渣经处理后提供给制砖厂作为制砖材料;
b)余热锅炉及烟气处理系统产生的飞灰为危险废物，不能与灰渣混合处理。本项目采用水泥+螯合剂固化/稳定化，处理后的飞灰送往生活垃圾填埋场指定区域填埋;
c)除铁器除下的废金属打包后装车送到有关物资回收部门销售，综合利用。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 8.5.6厂区绿化
本工程设计绿化的重点为主厂房区东面与厂前生活区之间及生活区，主厂房区西面与循环水泵房及冷却塔之间，，还有建、构筑物周围、道路两侧及围墙内侧，适当设置集中绿地，种植草皮，适当配植乔木、灌木和花卉;同时，在道路两侧以及产生噪音和灰尘的地点适当种植滞尘、隔音的树种。使厂区内形成点、线、面相结合的绿化空间系统，为人们创造一个清新、优雅的绿化环境。绿化率为25%。
在红线范围内进厂道路两侧同时考虑适当的绿化。厂区四周开挖后的边坡应及时种植草皮及灌木、花卉等，防止水土流失，保持生态平衡。
8.6环境影响初步分析
株洲市生活垃圾焚烧厂采用国内先进的垃圾焚烧工艺和污染控制技术，对焚烧过程中产生的水、气、渣、声等污染物采取了有效的控制措施，整个工程建设完成运行以后对环境影响较微，在取得良好经济效益的同时，也将取得了良好的环境和社会效益，在环境方面是可行的。
8.7环境管理及监测
8.7.1环境监测机构
株洲市生活垃圾焚烧厂的环境监测由企业环保科负责，主要负责环境管理、定期采样监测及分析、环境教育等。配备一定的仪器和设备进行日常监测工作，并对日常监测工作资料进行统计，为环境管理及污染治理提供依据。
8.7.2环境监测计划
环境监测工作可在环境管理部门的领导下进行，监测项目有:大气中的烟气含氧量，SO、NO、HCl、二噁英、烟尘的浓度和排放量;废水中的CODcr、BOD、SS、氨氮225等。监测项目和时间如表8-10。
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表8-10 监测项目和时间如表
监测种类 监测项目 监测方法 监测频率
烟气量、烟尘、SOx、NOx、烟气 按GB/T16157执行 实时在线监测 HCl、CO、HF、O、CO 22
BOD5、CODCR、NH3-N、污水 按有关规范规范执行 实时监测 SS、PH、污水量
汽轮机、发电机、各种每月1次，每次2天，每噪声监测 泵、风机、空压机等噪按GB12344执行 天昼夜各1次 声源
垃圾容重、含水率、热垃圾分析 按有关规范规范执行 每月1次 值
炉渣 热灼减率 按有关规范规范执行 每月1次
烟气和环境空气中的二烟气二噁英每年1次，环二噁英 委托专业机构取样测定 噁英 境空气二噁英每两年1次 恶臭污染物 环境空气中的恶臭 委托专业机构取样测定 每季度1次 飞灰浸出毒性 飞灰固化物浸出毒性 委托专业机构取样测定 每年2次 重金属 烟气中重金属 委托专业机构取样测定 每季度不少于1次
以上监测项目可采取在线监测和取样监测相结合的办法，部分项目可在当地的环境监测部门的协助下进行。
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第九章 节能
节约能源是我国经济发展的一项长期战略任务，因此设计中认真贯彻国务院《节约能源管理暂行条例》的有关规定，设计中注意采用节能措施，注意采用新技术、新工艺、新材料是本次设计的宗旨。
本项目为生活垃圾焚烧发电项目，利用垃圾焚烧处理的余热发电，变废为宝，本身就是一个节能、环保工程。焚烧厂一期设置2台500t/d的垃圾焚烧炉，配备2×12MW的汽轮发电机，本工程建成后，每年可处理生活垃圾36.5万吨，按2008年全国标准煤耗0.36kg/kwh计算，折合节约标准煤为3.30万吨。每小时可发电14348kW，扣除垃圾处理所需的自用电外，全年还可以向电网供电0.9545亿度电。
9.1设备选型
a) 选择效率高、吸收剂消耗量低技术先进的尾气处理装置;
b) 一、二次风机、引风机、水泵、电机、变压器等设备均选用节能产品;
c) 锅炉二次风机、引风机采用变频控制，节约电能;
d) 选用低损耗的节能型厂用变压器;
e) 一次风机、引风机、循环水泵选用高压节能产品。
由于实际运行功率比设备额定功率有一定程度的降低，因此关键设备采用变频调速后，可以节能15%-20%。
9.2系统节能
a) 过热蒸汽参数选用4.0Mpa、400?，热力系统采用二级回热(除氧、低加);
b) 热工控制采用先进DCS控制系统，以实现最佳控制状态，提高系统热效率;
c) 回收连续排污的排污水余热，用于职工的淋浴及采暖用热;
d) 热力设备和热管道，均采用良好的绝热保温材料和经济保温层厚度，减少管道散热带来的能量损失;
e) 在能源供应入口安装电、水、气等计量装置，对所用能源进行计量，以控制消耗、降低成本;
f) 汽水管道、设备安装严密，采用品质优良、密封性能好的阀门和蒸汽疏水器，防止在生产过程中的汽、水损失。
9.3节水措施
a) 全厂工业设备冷却水循环使用，损耗部分由本厂污水处理站处理后的中水和城
3区污水处理厂深化处理后的中水补充，全厂利用中水可节约自来水372万m/年;
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b) 全厂生产供水采用变频调速控制，设备冷却水采用循环水重复利用，达到节水目的;
c) 采用节水型水龙头、卫生器具等;
d) 主要用水、用汽及燃气管道安装流量计，加强监督和管理;
e) 污水处理后的中水用于冲洗垃圾卸料平台、洗车及浇灌绿地等，减少新鲜水的消耗;
f) 全厂污水零排放，生活污水处理达中水标准后加用，渗滤液由厂内污水处理站处理后回用。
9.4建筑节能
a) 总平面设计尽量保证主要建筑物较多的日照;
b) 建筑平、立面设计尽量考虑规整，减少凹凸面，以减少外表面积，减小体型系数。建筑外墙选用较深颜色的暖色调饰面材料，以吸收太阳的辐射热能;
c) 建筑外窗在满足采光要求的前提下，尽量减少开窗面积，选用质量可靠的塑钢窗，减少窗户缝隙长度;
d) 建筑外墙和屋面在施工图设计阶段进行验算，以保证传热阻大于当地节能部门要求的最小传热阻，并重点处理好柱、梁嵌入处、散热器、管道嵌入的地方及伸缩缝等有可能产生热桥的部位。屋面保温材料采用质量可靠的预制保温隔热板;
e) 综合楼利用原一期工程的综合楼，本期不再重复建设。
9.5效益评价
本工程利用垃圾焚烧发电，在正常运行情况下，年发电量约1.15亿度。该焚烧厂建成后，年可焚烧处理垃圾36.5万吨，年可节约标准煤(7000kcal/kg)量为3.3万吨。扣除焚烧工程所需的厂用电量后，每年可向电网供电0.9545亿度。
一般炉排炉垃圾发电厂厂用电率为22%-25%，本厂采用以上节能措施后，厂用电率可降低到20%以内。
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第十章 消防
10.1编制依据
a) 《建筑设计防火规范》GB50016-2006;
b) 《固定消防炮灭火系统设计规范》GB50338-2003;
c) 《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98;
d) 《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005;
e) 《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50229—2006;
f) 《小型火力发电厂设计规范》GB50049-94;
g) 《火力发电厂设计技术规程》DL5000-2000;
h) 《电力设备典型消防规程》DL5027-93;
i) 《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003;
j) 建筑等相关专业提供的有关设计资料;
k) 国家其它现行有关消防设计规范及消防安全管理部门的有关规定。 10.2编制范围
a) 厂区总平面消防车道布置;
b) 各建、构筑物防火间距布置;
c) 各车间防火分区及安全疏散通道等的布置;
d) 室内、外消火栓灭火系统;
e) 固定消防水炮灭火系统;
f) 火灾自动报警系统及消防电力设计;
g) 建筑灭火器的配置等。
10.3总平面消防
在总平面设计中，厂房的生产火灾危险性为丙丁类，建筑物耐火等级均不低于二级，其相互间防火间距满足《建筑设计防火规范》第3.4.1条、第3.4.4条、第4.5.1条要求。
厂区设有环形消防通道，道路宽7m、5m，消防车辆可以迅速驶达厂内各个建筑物。 10.4建筑消防
主厂房包括垃圾卸料大厅、垃圾贮坑、焚烧间、烟气净化设备、汽轮发电机间、综合厂房(中央控制室、锅炉给水泵间、除氧层)。考虑焚烧发电厂的工艺要求和实际情况，将整个建筑分为3个防火分区:垃圾贮坑与垃圾卸料平台为第一防火分区;汽机间为第二防火分区;其余部分为第三防火分区。各厂房的火灾危险性分类类别和耐火等级
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 详表7-21。
10.5消防灭火系统和灭火设施
10.5.1消防用水量
室内、外消火栓灭火系统用水量按需水量最大的主厂房计算;主厂房建筑高度大于24m，建、构筑物耐火等级为二级，生产火灾危险性为丙类。根据《建筑设计防火设计规范》及《火力发电厂与变电所设计防火规范》的要求，消防用水量如表10-1。
表10-1 厂区消防用水量表(按主厂房需求计算)
火灾延续一次火灾灭火 灭火系统名称 消防用水量 时间 最大需水量
3325L/s(90m/h) 2h 180m 室外消火栓灭火系统
3325L/s(90m/h) 2h 180m 室内消火栓灭火系统
3360L/s(216m/h) 1h 216m 消防水炮灭火系统
33105L/s(162m/h) 540m 合 计
3540m 消防水池需贮水量
主厂房建筑高度大于24m，建、构筑物耐火等级为二级，生产火灾危险性为丁类。
10.5.2消防水源、贮水量
本厂区消防利用生产循环冷却水池储水(兼做消防水池)。室内、外消火栓灭火系
3统用水，贮存于生产冷却循环水池，循环水池容积约4000m，消防用水平时不会被动用，满足消防灭火要求。
本厂消火栓灭火系统采用室内、外消火栓合用的临时高压消防供水系统。消防用水利用生产冷却循环水池贮水，消防泵、消防稳压泵及稳压罐布置在综合水泵房内。平时通过消防稳压泵及稳压罐维持管网压力，消防灭火时，除可根据电接点压力控制主消防泵启动供水外，还可通过消防按钮启动主消防泵供水灭火。
3另在现有一期工程主厂房的最高屋面处已设有效容积为18m的高位消防水箱，可确保消防灭火前十分钟室内消火栓的消防用水量。
10.5.3消防供水设备
3室内、外消火栓灭火系统用水量为50L/s(180m/h)，供水量和水压由消防水池及室内、消火栓灭火系统全自动气压供水设备保证。厂区在现有循环水泵房内已配有消防供
3/水设备1套，额定供水量为Q=180mh，供水额定压力P=0.75Mpa，可满足厂区消防要求。消防设备配主消防泵2台(150DL180-25×3)，一用一备，水泵供水量为Q=160-180-200m3/h，水泵扬程为H=78-75-70m，电机功率为55KW;配稳压泵
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
3(40GDL6=12X7)2台，一用一备，水泵供水量为6m/h，水泵扬程为H=84m，电机功率为3.0KW。配气压罐1个。
市政消防车同时可从冷却循环水池(兼做消防水池)取水加压供水进行灭火。 10.5.4室外消火栓灭火系统
3室外消火栓灭火系统用水量为25L/s(90m/h)，与室内消火栓系统合用，供水量和水压由全自动消火栓消防气压供水设备保证。
室外消火栓灭火系统管网布置，沿厂区建筑物四周道路边布置成DN200-DN150环状给水管网，管网上设SS100/65-1.6型室外消火栓，供室外消防用水。室外消火栓的布置间距按60到100m之间布置，保护半径不超过120m。
10.5.5室内消火栓灭火系统
3室内消火栓灭火系统用水量为25L/s(90m/h)，供水量和水压由全自动消火栓消防气压供水设备保证。
室内消火栓灭火系统供水管网布置成环状。室内消火栓的布置，保证建筑物内同层有两股充实水柱同时达到室内任何部位进行灭火，室内消火栓的布置间距:主车间不大于30m，其余不大于50m。室内消火栓箱配置Ф19水枪1支，DN65长25m水带1条，同时设置DN25自救式小口径消防卷盘栓。消火栓箱旁设破碎玻璃按钮，警铃，指示灯，可直接启动消防水泵，并向消防中心控制室报警。另在厂区消防中心控制室和消防水泵房内均设有手动启动和关闭消防水泵的控制装置。
10.5.6固定消防水炮灭火系统
3主厂房垃圾贮坑采用固定消防水炮灭火系统，供水量60L/s(216m/h)。设3台PS30型消防水炮，作为垃圾贮坑灭火使用。PS30型消防水炮:额定流量30L/s，额定工作压力1.0MPa，射程?55m。
固定消防水炮灭火系统，在综合水泵房内设一套全自动气压供水设备，额定供水量
3为Q=216m/h，供水额定压力P=1.0Mpa。设备配主消防泵3台(100DL108-20×5)，
3二用一备，水泵供水量为Q=72-108-126m/h，水泵扬程为H=115-100-90m，电机功率
3为45KW;配稳压泵(VP5013)2台，一用一备，水泵供水量为6-10-12m/h，水泵扬程为H=125-104-85m，电机功率为7.5KW。配气压罐1个(Ф1200×2800)。 10.5.7灭火器的配置
按《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005的规定和要求，在全厂建筑物内的不同场所，配置磷酸铵盐手提式和推车式ABC类干粉灭火器和二氧化碳灭火器。另按有关消防法规的要求在建筑物内的不同场所按要求，配备相应的防火、防毒面具。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 10.5.8消防管道材料
室外消火栓给水管采用焊接钢管，焊接和法兰连接;室内消火栓采用内外热镀锌钢管，用丝扣和沟槽式卡箍连接。
10.6火灾自动报警系统、监控及通信
本系统根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)、《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)以及消防安全管理部门的有关规定，结合本厂实际情况，采取安全可靠的防火措施，保障当发生火灾时，能及时发现，并能迅速采取可靠的控制方式，使火灾损失减少至最低限度。
在厂区内所有室内消火栓旁均装有消防栓按钮及警铃，打破消防栓按钮时，即启动消防水泵，同时火灾报警控制器即显示启动消防泵的按钮位置，在消防联动柜上设有手/自动控制消防泵及运行、故障状态显示。
10.7消防电力
消防设备由两回路电源供电，应急电源由保安电源提供，备用应急电源与正常工作电源有末端配电箱处自动切换，并采用电气与机械联锁装置，以防止并列运行。应急照明备用电源由蓄电池直流电源装置提供。
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第十一章 劳动安全与工业卫生
11.1编制依据
a) 《建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定》(劳动部第 3 号令);
b) 《工业企业设计卫生标准 》(GBZ1-2002);
c) 《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85);
d) 《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006);
e) 《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2000);
f) 《建筑设计防火规范》(GB50016-2006);
g) 《蒸汽锅炉安全技术监察规程》(劳部发(1996)276号文);
h) 《压力容器安全技术监察规程》(质监局锅发(1999)154号文);
i) 《安全标志》(GB2894-96)。
11.2主要危害因素分析及防范措施
11.2.1主要职业危险、危害综述
本工程在运行过程中造成安全和卫生危害的主要因素有:垃圾储存和焚烧过程所产生的有害气体;垃圾的渗沥液;在生产过程中使用和生产的各类油品挥发性气体;高压电;高温高压蒸汽、噪声、高空作业、转动机械等。这些因素会影响环境和职工的身体健康和生产的正常运行。
11.2.2自然危害因素及其防范措施
11.2.2.1防暑防寒
当环境温度超过或低于一定范围时，会对人体产生不良影响。为防暑热，在所有控制室和办公设施内采用分体式空调机进行舒适性空气调节。以改善职工的工作环境。 11.2.2.2防雷击
建筑物防雷按三类考虑。采用屋顶钢筋焊接成网，形成避雷网;烟囱安装避雷针，沿爬梯装设两根引下线，接地电阻不大于10Ω;防雷接地、工作保护接地共用一套接地系统，接地电阻不大于4Ω。
11.2.2.3防洪
本焚烧厂防洪标准按50年一遇考虑。为了防止内涝，及时排除雨水，避免积水毁坏设备、厂房，在厂区内设雨水排除系统。
11.2.2.4抗震
地震对建筑物的破坏作用明显，作用范围大，进而威胁设备和人员的安全，但是，
154
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 地震一般出现的几率较小。本工程所在区域地震基本烈度为?度。设计中应采取相应的抗震构造措施。
.2.3生产危害因素及其防范措施 11
11.2.3.1防臭气
垃圾仓能容纳约7天的垃圾量。垃圾在贮存过程中，形成的挥发性产物为臭气。为防止臭气外逸，垃圾仓采用全密闭设计，给料由抓斗控制室控制;垃圾仓顶部设带过滤装置的一次风和二次风抽气口，把臭气抽入炉膛内作为助燃空气，达到净化的目的，同时使垃圾仓内形成微负压，防止臭气外逸，保持垃圾仓外工作场所空气清新。
在卸料平台底部设有活性炭吸附装置，用于吸附处理渗沥液收集池和污水处理站内的臭气，此外还可以在停炉检修的情况下吸附处理垃圾卸料平台和垃圾贮坑内的臭气。
为保证控制室内有良好的工作环境，设计外挂式新风换气机，输入净化后的新鲜空气，排出污浊空气，同时保持室温基本不变。
11.2.3.2防粉尘
焚烧炉烟气净化以石灰作为吸收剂，石灰制备槽加料口处会产生粉尘。为减少粉尘飞扬，改善劳动条件，在石灰仓顶部设置除尘系统，选用1台除尘机组。
为防止排灰渣时产生扬尘。烟气净化系统设计增湿装置，炉渣和炉底漏灰经带水封的除渣机组排除。
垃圾抓斗运行时会产生灰尘飞扬。为此，垃圾抓斗控制室设在垃圾贮坑上方，并用大玻璃窗封闭。清洗装置能自动清除玻璃窗外壁上的粉尘，不会影响操作人员的操作。
在总体布置时，将人员出入通道与垃圾、灰渣出入通道分开，将办公区尽量远离粉尘产生地。其它场所，将加强绿化，以尽量减少粉尘的危害。
11.2.3.3防毒、防化学伤害
在产生有害气体的室内设机械通风设施，强制通风，避免对人体的毒害作用。当需要检修人员进入垃圾贮坑或其它有毒区域检修时，应戴防毒面具，身着防护服，检修时间不超过2h。
11.2.3.4防噪音
尽可能选用低噪声设备。
总图布置上将生产区与行政办公区、生活区分开，高音设备集中布置在焚烧工房内。设备基础作减振处理。
对送风机、引风机、空压机等安装消声器。
分别设计汽机间、风机房、空压机房，利用建筑物的隔声作用，减弱噪声声强。对
155
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 可能产生振动的管道，特别是泵和风机出口管道，采取柔性连接的措施，以控制振动噪声。
火防爆 11.2.3.5防
各建筑物、构筑物防火、生产工艺系统的防火、消防及报警系统见第十章。
对易燃易爆的场所设计中考虑加强通风，在存在爆炸危险的场所如垃圾贮坑处，选用防爆电器元件，防爆电机，防爆灯具。
选用压力容器符合我国压力容器的等级标准，并取得我国劳动监察部门的认可，设备均安装有安全阀、压力表和报警器，设计和选型均符合现行的有关标准和规定。 11.2.3.6电气设施防电伤
防雷击接地、工作接地和保护接地工程采用复合人工接地装置，并尽量利用基础工程进行接地以降低电阻并减少接地工程投资。所有电气设备外壳均做保护接地，在接地网附近和通道交叉处采取降低跨步电压的措施。厂用电和配电装置故障都配备声和光信号报警，根据生产工艺及技术要求对必要设备进行联锁控制。检修照明、焚烧炉照明都采用安全电压，并加装漏电保护开关。
11.2.4其它安全防范措施
厂区内道路围绕焚烧厂房环形布置，既可满足垃圾、灰渣运输车辆行驶要求，又作为消防车道使用，同时满足事故疏散要求。
设备外露转动部位设计防护罩或挡板，变压器设过流断电保护装置，以避免意外人身伤亡事故的发生。
事故照明有应急灯和有蓄电池供电的直流灯，在各出入口及重要部位设应急照明灯。所有照明电源插座，均为单向三孔式插座。利用36V及以下的低压照明。
热力设备和管道采取必要的保温隔热措施，使管道外壁温度不大于50?，既减少热量的损失，又防止了对人员的烫伤，改善了劳动条件。
按照国家标准《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。在烟囱的顶部装设飞机航行指示灯。
通过提高设备的自动化率，减轻运行、检修人员的劳动强度。对操作频繁的阀门采用气动阀或电动阀。
定期进行安全卫生教育，制订安全操作规程，严格管理。
11.3劳动卫生措施
11.3.1给水
生活饮用水水质符合《生活饮用水卫生标准》。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 11.3.2工作照明
工作照明采用高效节能灯具，焚烧厂房采用钠汞混光灯，办公室采用节能型日光灯，照明照度不低于60lx，以保护工作人员视力。
11.3.3自动化水平
本厂的焚烧炉给料、燃烧控制系统，烟气净化控制系统，发电机组控制系统以及除氧给水系统的自动化水平均较高，大大减轻了岗位工人的劳动强度。 11.3.4厂区保洁
随时清扫厂区撒落的垃圾入垃圾仓;垃圾车清洗由市环卫处负责在厂外实施。 11.3.5绿化
通过厂区绿化，净化与美化环境，改善微小气候。
11.3.6定期体检
每年对岗位工人进行一次体检。
全卫生机构 11.4安
为了满足安全及卫生的需要，本工程拟设立相应的安全卫生机构，并配备专 职与兼职的安全卫生设施维修、保养、日常监测检验人员与监督管理人员，负责厂区的安全卫生工作;设置环境监测室，定期对主厂房各生产车间及厂区内的粉尘及有害物质进行采样，提出化验报告;设立医务室，解决职工常见病的医治和工伤事故的临时处置。 11.5应急措施
本项目为生活垃圾焚烧厂，以焚烧处理生活垃圾为主要功能，但遇到外界突发事件时，应能采取必要的措施，避免事故，应对外界变化。
11.5.1设备故障
焚烧厂设备发生故障时，应迅速查清故障点和故障原因，采取必要的应急措施。主要故障与应对措施有:
a) 循环水泵、给水泵等设备发生故障时，迅速启动备用设备，避免对运行造成影响;
b) 汽轮机产生故障和隐患，采取降低负荷、停机等措施，蒸汽通过减温减压器后回收;
c) 焚烧炉和余热锅炉发生故障时，可以采取降负荷、停炉、排空等措施;
d) 尾气处理系统出现故障时，为避免袋式除尘器高温损害，可以临时将烟气从旁路导出。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 11.5.2接入系统线路故障
当上网线路故障时，10kV线路主断路器断开，此时两台发电机应降负荷运行，发电量降低，维持厂用电负荷的运行或保证安全完成机组的停机，来进行故障点的检修。 11.5.3变压器故障应对措施
厂内设1600kVA厂用工作变压器3台，10kV电源经3台工作变压器降压后，分别供给3条焚烧线和全厂公共负荷。另设1600kVA备用变压器1台，备用变压器-400/230V低压母线与各工作变压器的-400/230V工作母线之间设有联络开关，任何一台工作变压器事故跳闸时，联络开关自动关合，由备用变压器承担该故障工作变压器的全部负荷，维持厂内的正常运行。
11.6预期效果
生产必须安全，安全促进生产。遵照“安全第一，预防为主”的方针，本工程采用成熟可靠的设备并致力提高生产过程的机械化、自动化程度，因而大大减少了危害工人健康的因素和不安全隐患。同时针对本项目焚烧垃圾的特点，对垃圾臭气、渗滤液、恶臭等的防范作了周到的设计，并在防火、防人身伤亡事故方面 采取了防患于未然的、积极的措施。可以预见，本项目投产后，在取得环保效益，社会效益，经济效益的同时，也保障了工人在生产过程中的劳动安全卫生。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
第十二章 组织机构和劳动定员
12.1组织机构
按照国家的有关法律规定，实行股份制、项目法人负责制，负责焚烧厂的项目策划、资金筹措、组织建设、生产经营、债务偿还和资产的保值增值。公司为独立的法人机构。公司组建董事会、监事会，董事会任命总经理，并通过公司设置各职能部门全面负责项目的建设、生产、经营和管理工作。
管理机构设置的原则为机构合理、人员精炼、方便生产、利于管理。 12.2工作制度和劳动定员
按照有关企业劳动定员定额标准的有关规定，本垃圾焚烧厂为连续工作制，连续生产岗位按五班制配备、三班制操作。职工定员为87人(一期68人)，其中生产人员为60人(一期47人)，管理人员18人(一期15人)，维修人员9人(一期6人)。本焚烧厂内服务和后勤人员将从社会上招聘，不设专门的定员。详见表12-1、12-2、12-3。
表12-1 生产人员编制一览表
岗位名称 一班 二班 三班 倒班 合计
4 4 车间主任
2 2 2 4 10 吊车司机
中央控制室 2(1) 2(1) 2(1) 4(2) 10(5)
1 1 1 2 5 汽轮发电区
1 1 1 2 5 焚烧炉区
出灰渣系统 1 1 1 2 5
1 1 1 2 5 电气运行
给排水和水处理 2(1) 2(1) 2(1) 2(1) 10(5)
地磅房 2(1) 2(1) 2(1) 6(3)
合计 60(47)
注:括号内为一期。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
表12-2 管理人员编制一览表
岗位名称 人数(一期) 人数(二期)
1 1 厂长
1 1 副厂长
1 1 总工程师
1 1 焚烧工艺工程师
1 1 汽机工程师
1 1 化学工程师
1 1 电气工程师
仪表工程师 1 2
1 2 环保及化验员
2 2 财务
1 1 安全员
1 1 机动科
1 1 厂办
1 2 司机
15 18 合计
表12-3 维修人员编制一览表
岗位名称 人数(一期) 人数(二期)
2 3 电气维修
2 3 机修
2 3 仪修
6 9 合计
12.3人员组成和培训
12.3.1人员组成
为使本项目能够顺利建成投产，正常运行，企业员工的素质(包括文化水平、技术
熟练程度、工作责任心、劳动纪律等)起关键性作用。因此员工的招聘与培训十分重要。 各职能管理部门的人员，必须对垃圾焚烧发电生产情况有一定的了解，并有较高的
文化素质、管理才能和组织能力，可通过国家有关部门的选调，也可通过人才市场招聘。 各专业工程技术人员必须相关专业毕业，具有本科以上学历或中级以上技术职称，
160
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 工作能力强，有开拓创新精神。可通过人才市场或直接从高等院校择优录取。
本工程采用先进技术，自动化水平高，要求生产人员具有高中以上文化程度，有较强的知识接受能力，入场前须经过相应的考试和严格的挑选。
12.3.2人员培训
在本焚烧厂投产前，先选派部分管理人员和操作人员，到国内已建成的类似垃圾焚烧厂进行实地培训3-6个月，以掌握生产管理和岗位实践操作技术，积累一定的经验。并由设备提供方组织有经验的专家到现场讲课，实地指导设备安装、调试和操作，进行现场培训。
操作人员上岗前，应通过安全教育、操作规程、生产前后环节的协作、联系和事故处理等各项考试，合格者方可上岗。同时建议企业对职工应有试用期，对管理及生产人员在试用期内不能胜任者，予以辞退，保证企业投产后高效率正常运营。
161
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
第十三章 项目实施进度安排及招标方案
3.1项目实施 1
工程实行业主负责制。由业主委托设计，筹措建设资金，组织项目的招、投标工作，执行国内法有关要求，并组织施工及生产。
13.2进度安排
本工程一期工期预计24个月。具体的实施进度安排如表13-1:
162
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
表13-1 计划进度表
2009 2010 2011
1 2 3 8 9 10 11 12 4 5 6 7 8 9 10 2 3 4 5 6 7 11 12 1
准备工作1
可行性研究1.1
环境评估1.2
工程招标1.3
设备洽谈定货1.4
勘探1.5
工程建设2
施工图设计2.1
定货及施工准备2.2
土建设施施工2.3
设备安装2.4
系统调试3
工程竣工验收4
稳定性运行5
完工验收6
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 13.2工程招标计划
根据《中华人民共和国招标投标法》及湖南省发展计划委员会制定的《湖南省工程建设项目可行性报告增加招标内容和核准招标事项暂行规定》，本项目的勘察、设计、施工、监理以及重要设备、材料等采购活动均应采用招标形式。
由于项目是绥宁县基础设施的重点项目，故项目招标拟采用公开招标的方式。
鉴于建设单位的实际情况，对照湖南省发展计划委员会印发的《湖南省工程建设项目自行招标试行办法》中对自行招标作出的规定:
a)具有项目法人资格(或者法人资格);
b)具有与招标项目规模和复杂程度相适合的工程技术、概预算、财务和工程管理等方面的专业技术力量;
c)有从事同类工程建设项目招标的经验;
d)设有专门的招标机构或者拥有3名以上专职招标业务人员;
e)熟悉和掌握《中华人民共和国招标投标法》及有关法规规章。
因此，本项目宜采用委托招标的组织形式，详见表13-2、13-3。
164
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
表13-2
招标基本情况表
建设项目名称:株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂
招标估算金额招标范围 招标组织形式 招标方式 不采用招标方式 备注 (万元) 全部 部分 自行 委托 公开 邀请 招标 招标 招标 招标 招标 招标
勘察 ? ?
工程设计 ? ?
建筑及土建工程 ? ? ?
设备安装工程 ? ? ?
施工监理 ? ? ?
设备采购 ? ? ?
重要材料采购 ? ? ?
其他 ? ? ?
情况说明:
建设单位盖章
年 月 日
165
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
表13-3
审批部门核准意见
建设项目名称:株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂
招标组 不采用 招标范围 招标方式 织形式 招标方式 全部 部分 自行 委托 公开 邀请 招标 招标 招标 招标 招标 招标
勘察
涉及
建筑工程
安装工程
监理
设备
重要材料
其他
审批部门核准意见说明:
审批部门盖章
年 月 日
166
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
第十四章 投资估算及资金筹措
14.1工程概况及编制依据
14.1.1工程概况
本工程一期处理规模为1000t/d，二期扩建到1500t/d。垃圾焚烧厂工程主要内容:主厂房(包括垃圾卸料区、垃圾贮存区、垃圾焚烧区、烟气净化区、发电系统区等);磅站、油罐区及综合楼等辅助工程;供排水工程、水处理系统、废水处理系统、总图运输、绿化及等公用工程等(根据《特许经营协议》及《株洲市城市生活垃圾焚烧发电项目商务谈判备忘录》厂外部分及建设用地由政府投资，本可研不予详细研究。
14.1.2编制依据
14.1.2.1建筑工程
一般土建:根据湖南省建筑工程概预算定额结合本工程实际情况，按单位造价估算总造价。
公用工程:根据估算的工程量按有关规定估算。
14.1.2.2设备安装工程:
设备:设备原价按现行工厂询价，设备运杂费已包含设备原价中。
设备安装费、基础费根据有关规定结合本项目情况分别按设备原价的百分比计取。
14.1.2.3其它费用
根据国家、省、市有关规定标准计取。基本预备费按10%计取。土地使用权由当地政府无偿提供。
14.2投资估算
本项目一期工程新增建设投资49557.15万元，，各项具体投资及投资比例如下表:
序号 项 目 投资(万元) 投资比例(%)
1 建筑工程费 1227.63 24.62
2 设备购置费 17420.93 34.95
3 设备安装费 6215.14 12.47
4 其他费用 13646.96 27.38
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
合计 49557.15 100
具体详见附表14-1。
14.3流动资金估算
按详细估算法估算，本项目一期达产年需要流动资291万元。流动资金估算详见附表14-2。
14.4投资使用计划与资金筹措
本项目投资使用计划按设计进度安排资金使用。
资金筹措:
建设投资:申请银行贷款32000万元，企业自筹17557万元(含争取国家专项资金)。
流动资金:企业自筹291万元。
投资使用计划与资金筹措详见附表14-3。
项目资本金:本项目资本金，符合国家资本金制度规定。
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
第十五章 财务评价
15.1概述
15.1.1项目概况
本工程主要处理株洲市城市生活垃圾，包括焚烧及烟气处理工程、余热利用 工程、污水处理工程、辅助工程等几部分，一期处理规模为1000t/d，二期扩建到1500t/d。
15.1.2编制依据
根据国家发改委、建设部颁布的《建设项目评价方法与参数》(第三版)中的原则和规定，结合现行财税制度及有关规定、本行业特点及有关优惠政策，按照投资估算额度，进行本项目的经济评价。
15.1.3主要技术经济指(一期)
生活垃圾年平均处理量:36.5万t
6年最大上网电量:95.45X10Kwh
渗沥液处理规模:250t/d
劳动定员:68人
工程总投资:49848万元
平均年总成本:6323万元
平均年经营成本:3019万元
单位垃圾处理成本:173.26元/t
单位垃圾经营成本:82.72元/t
垃圾补贴费55元/吨，上网电价根据国家发改委发改价格(2006)7号文件规定执行。基本电价0.384元/kw.h，补助电价0.25元/kw.h，自投产日起15年内享受电价补贴。自2010年起，补贴电价每年递减2%。
一期财务评价指标(所得税后)
财务内部收益率 FIRR=4.12%
财务净现值(FNPV，i=4%)=400万元
投资回收期(含建设期)=12.72年
项目资本金内部收益率FIRR=4.37%
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 15.2财务评价基础数据
15.2.1项目财务评价计算期
按实施进度计划，项目建设期为2年。根据行业和本项目的实际情况，本项目财务分析计算按17年计。
15.2.2项目总投资
项目总投资由工程静态投资、建设期利息和流动资金组成，共计49848万元。其中:建设投资49557万元;流动资金为291万元;
15.2.3生产成本
a) 外购原材料费，材料费包括消石灰、活性碳、磷酸三钠、氨水、液碱、盐酸、水泥、螯合剂等的费用等。预计年费用40万元;
b) 燃料及动力费，预计年费用1741万元;
c) 飞灰处理费预计年费用383万元。渗沥液处理排污费，预计年费用164万元;
d) 固定资产折旧和无形、递延资产摊销计算:项目采用直线法折旧，残值率为5%。房屋及建筑物平均折旧年限为30年。机械设备平均折旧年限为15年。其他资产(建设单位管理等)按5年摊销;
e) 维护费，按折旧费的20%计算;
f) 人工费，定员68人，人均工资福利费按30000元,人?年计;
g) 管理费用按年85万元估算;
h) 财务费用为生产期需支付的长期贷款利息。
年平均总成本6323.99万元;
运营期内年均单位垃圾处理总成本173.26元/t。
本项目的平均年经营成本为3019.40万元。运营期内年均单位垃圾处理经营成本82.72元/t。
折旧计算详见附表15-2。
摊销计算详见附表15-3。
达到设计能力原材料燃料动力消耗及成本费用估算表详见附表15-4。
各年总成本费用详见附表15-5。
170
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 15.3财务分析与评价
15.3.1收入及利润预测
本工程经计算，在设计热值下，年可售电9545万Kwh，但在运行初期，由于垃圾热值较低，无法达到设计热值，因此上网电量也较低，在运行第1年上网电量按70%的额定电量计算，售电收入4170万元，在运行第2年上网电量按90%的额定电量计算，售电收入5320万元，此后每年以额定值计算，售电收入5866万元。
详见附表15-1“营业收入、营业税金及附加估算表”。
仅依靠售电收入，还不能维持工程的正常收益，为使本项目在财务上可行，必须收取一定的垃圾处理费，在垃圾收费未落实之前，应由财政予以补贴。经测算，按正常税收情况考虑，保本微利，按国家有关规定资本金内部收益率为4%，垃圾补贴费标准为55元/t。垃圾补贴费正常年2008万元。可基本达到这一标准。 15.3.2税金
营业税:项目投产后，需交纳增值税，税率为17%，根据财政部、国家税务总局财税(2008)156号规定，对处置垃圾获得的垃圾销售电费增值税实行即征即返。
城市建设维护税:增值税 7%计; 教育费附加:增值税 4.5%计;实行即征即返。 收入、成本均为含税价，本项目增值税按营业部分的销项税减去进项税。企业所得税:税率 25%。本项目垃圾补贴费不征所得税。由于上网售电利润扣除成本为负数，所以项目计算期内 不交所得税。
15.3.3利润估算
按垃圾补贴标准55元/吨的情况和上网售电分析企业利润，项目在运营期内年平均利润可达1134.65万元/年。计算详见附表15-6“利润与利润分配表”。 15.3.4盈利能力分析
a) 总投资收益率2.28%;
b) 项目资本金利润率6.36%;
c) 项目投资财务内部收益率:项目计算期内(含建设期2年)，所得税后4.12%。所得税前4.12%;
d) 项目投资财务净值:项目计算期内(I=4%)财务净现值所得税后400c
万元。所得税前400万元;
171
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
e) 项目投资回收期:本项目全部投资回收期所得税后12.72年(含建设期2年)。所得税前12.72年(含建设期2年)。
财务内部收益率、净现值、投资回收期计算详见附表15-7“项目投资现金流量表”。项目资本金现金流量计算详见附表15-8。项目资本金内部收益率4.37%.符合国家的规定.
15.3.5财务生存与清偿能力分析
a) 生存能力:本项目财务计划现金流量表计算详见附表15-8。从表中可以看出，还清贷款后各年收支后均有较多盈余资金，企业生存能力较强;
b) 贷款偿还:本项目贷款按年利率5.94%计息，本项目贷款偿还的资金来源为折旧费、摊销费和税后利润。贷款偿还计算详见附表15-9，自贷款之日起，贷款偿还期为11.65年;
c) 资产负债:资产负债计算详见附表15-10，从表中可以看出，资产负债率、流动比率、速动比率均在理想状态中。
15.3.6不确定性分析
a) 盈亏平衡分析
固定成本
BEP(生产能力利用率)=————————————×100%
营业收入-营业税金-可变成本
=65.98%
b) 敏感性分析
对投资、产量、经营成本、售价进行单因素敏感性分析，计算结果汇总如下表:
序号 项 目 内部收益率(%) 较基本方案增减
基本方案 4.12 1 投资+10% 2.88 -1.24 2 产量-10% 2.91 -1.20 3 经营成本+10% 3.20 -0.92 4 售价-10% 2.41 -1.71
从上表可以看出:本项目产量、投资及售价对项目敏感性强。
172
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 15.4国民经济评价
15.4.1概述
国民经济评价是在财务评价的基础上进行的,根据国家发改委、建设部颁布的《建设项目评价方法与参数》(第三版)中的原则和规定，社会折现率8%，进行本项目的国民经济评价。
15.4.2效益和费用调整
a) 剔除已计入财务效益和费用中的转移
产品营业税金及附加、购买进口设备的关税和增值税和建设期利息为国民经济内部的转移支付，并不发生实际的资源的增加和消耗，不计为项目的费用。
b) 关于间接效益与间接费用的计算
1)间接效益
本项目产生的间接效益根据估算为:每处理一吨垃圾，可产生环境保护效益为0.5元(减少环境污染国民增加值)，每发一度电可产生间接效益为0.05元，则年间接效益约为495万元。
2)间接费用
间接效益计算中已扣除了间接费用。
c) 对建设投资的调整
1)建筑工程费用调整:用影子换算系数1.1对财务评价中建设投资进行调整，由12273.63万元调整为13500.99万元。
2)设备购置费的调整:设备影子换算系数1.0，
3)安装工程费用调整:影子换算系数1.0。
4)工程建设其他费用调整:财务评价中的其他费用不做调整，对土地费用进行调整，本项目占地246.45亩(含进场道路)，按影子价格2325元/亩，调整费用57万元。拆迁费用，水土保持费不调整。其他费用由7413.76万元调整为3633.09万元。
5) 基本预备费:不调整。
建设投资调整详见附表15-11“垃圾发电(一期)经济费用效益分析投资估算调整表”。
经计算国民经济评价新增总投资47581万元。
d) 对流动资金的调整
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
根据财务评价确定的资金周转次数，按影子价格换算的达产年经营费用的流动资金为185万元。流动资金调整详见附表15-12“国民经济评价流动资金估算表”。
e) 投资使用计划调整
调整后的投资分年用款计划详见附表15-13“国民经济评价投资使用计划表”。
f) 经营费用调整
1)外购材料费:影子价格换算系数为1，为30万元。
2)燃料动力费:对水、电、柴油按影子价格进行了调整。
3)飞灰处理费:调整系数为0.80。。
4)排污费:转移费用，不计入。
5)工资及福利费:影子价格换算系数为0.80。
6)维护费、管理费用:不调整。
调整后的达产年经营费用、影子价格详见附表15-14“经济效益分析经营费用估算调整表”。调整后的各年经营费用详见附表15-16。
g) 国民经济经济效益调整
1)直接效益:营业电量直接效益，上网电价按影子价格0.38元计算,达产年营业效益为3627万元，垃圾处理直接效益，按每吨垃圾填埋需发生费用105元计，本项目年处理垃圾36.5万吨，垃圾处理直接效益为3833万元。
2)间接效益:按每吨垃圾处理产生0.5元计(减少环境污染国民增加值)年间接效益约15万元，营业电量间接效益按0.05元/kwh计，年间接效益约480万元。间接效益计算单价已扣除了间接费用。
达产年国民经济经济效益值为7956万元。调整后的国民经济经济效益详见附表15-15“项目经济效益估算调整表”。
15.4.3经济效益与费用分析
a) 经济内部收益率(EIRR):8.73%，大于社会折现率8%的要求。
b) 经济净现值(ENPV)(i=8%):2268万元。
上述计算详见附表15-17“项目投资经济费用效益流量表”。
通过国民经济评价，说明项目可行。
174
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 15.5结论
本垃圾处理项目主要体现环境效益和社会效益，项目本身的经济效益较低，必须通过征收垃圾处理费或财政补贴的形式维持运营。对于本项目，在正常税收情况下，生活垃圾收费或补贴按55元,吨，其投资财务内部收益率(税后)为4.12%。资本金内部收益率4.37%。
在按所建议的标准收取垃圾处理费或给予补贴的情况下，从财务分析的角度看，该项目是可行的。
通过国民经济评价,说明项目可行。
175
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
第十六章 社会评价
16.1项目对社会的影响分析
垃圾是危害人类生态环境和人体健康的重要污染源之一，如不进行有效处置而随意堆放，不仅对水环境、空气环境和土壤环境造成严重的影响和破坏，还会对人身的安全健康构成直接威胁。因此，本项目作为环保公益性工程，其社会效益十分显著，项目建成后，将对社会产生如下影响:
16.1.1解决垃圾污染环境问题，改善公众生活质量
本项目具有集中垃圾处理处置设施，有较完备的专业技术、设备和管理能力，专业化水平和处置条件高，可以获得较好的处理效果，降低经营成本和减少处置费用，便于提高污染防治水平，也相应节约人力、物力、财力。项目的建设将解决目前株洲市垃圾消纳出路问题，实现垃圾的“无害化、减量化、资源化”，从根本上有效的减少垃圾污染，改善城市生活环境，进一步加深当地群众的环保意识，保障人民群众的身体健康。
16.1.2减少垃圾占地，改善投资环境
国务院于2007年末已批准“长株潭城市群”为“全国资源节约型和环境友好型社会(简称“两型社会”)建设综合配套改革试验区”，它是湖南省经济发展的核心，也是国家实施中部崛起战略中重点发展的城市群之一，也相应的带来了城市垃圾的增加，同时也因此限制了垃圾处理场地的选择，造成垃圾处理占地的局限。本项目将垃圾焚烧减量，可大幅减少垃圾处理占地面积，为城市的安全和社会稳定消除隐患，使城市基础设施尽快地完善，并株洲的发展产生深远的影响。
16.1.3增加上网电量，提供就业机会
6本项目一期工程年发电量约为115×10kW.h，全部工程建成后年发电量183
6×10kW.h，在一定程度上满足当地用电增长需求，缓解当地供电紧张的局面，对推动当地的社会经济发展起重要作用，同时本项目还可提供60多个就业机会。
16.2项目与社会的互适性分析
根据《城市生活垃圾处理工程政策及污染防治技术政策》、《生活垃圾焚烧污染控制标准》的要求，垃圾处置设施选址必须严格执行国家法律、法规、标
176
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 准等有关规定。因此，通过现场调查和必要的监测、预测，对拟建厂址周围的社会环境、自然环境、环境影响等因素进行综合分析，以确定社会适应性。 16.2.1社会环境因素
拟建厂址均位于株洲市城市规划范围外，符合当地发展规划、环境保护规划、环境功能区划。
拟建厂址均得到公众支持，绝大部分认为该项目可行，国家和各级政府部门对此项目也是积极支持，并给予财政上的优惠政策。
由于拟建厂址位于规划区外，产生的废气污染物随风迁移影响市区的可能性很小。
拟建厂址所在地为农村地区，相对居住人口较少，周围无集中居民区，治安状况良好，避开了人口密区、宗教圣地等敏感区。
16.2.2自然环境因素
拟建厂址不属于河流溯源地、饮用水源保护区、自然保护区、风景区、旅游度假区;不属于国家、省(自治区)、直辖市划定的文物保护区、重要资源丰富区。
拟建厂址所在地无现有和规划中的地下设施;不属于基本保护农田，地形较开阔;工程采用汽车运输，不上高速公路，避开人口密度、交通拥挤地段，车速适中，避免垃圾运输风险。拟建厂址具有一定的水、电、交通、通讯等基础条件。
拟建厂址所在地不属于自然灾害多发区和地质条件不稳定地区。拟建厂址所在地抗震设防烈度为?区，土壤不具有强列腐蚀性，地层为弱透水性层。 16.2.3公众意见
目前，虽然垃圾分类资源化的理念已经被广大市民认可，但实施起来还有很长的一段路要走，项目附近的居民认为项目的建设有利于促进经济的发展，提供就业机会，增加经济收入，同时又希望项目的建设能保护好项目周围的环境，尽量减少本项目产生的污染，建成后可以实现项目的既定目标。 16.3社会风险及对策分析
本项目建设和运营所存在的社会风险主要为垃圾的收集、存放、运输中转和处理的相关系统，发生突发性灾难事故时所造成的环境风险。
经过对以上风险进行分析，根据不同的风险类型进行不同风险评价，方法
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株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 主要有:对烟气处理车间有毒有害气体放散布事故进行源项分析，采用模式预测分析，预测污染物影响范围、程度;其他系统采用类比调查，专家调查法进行风险评价。
16.3.1运输接收系统
a)风险评价
一旦发生有毒有害物混入垃圾的情况，将对周围环境产生不利影响。但风险事故是可以控制的，只要接收环节做到科学管理和操作，风险事故发生的可能性就可降至最低，所以控制事故发生的最有效方法是预防。
b)防范措施分析
1) 运输单位要加强车辆、人员日常管理。定期对运输车辆进行检修，确保车辆上路前正常行驶;对驾驶人员进行经常性的安全宣传和教育，增强风险意识;
2) 垃圾的运输应尽量避开人流高峰期，运输路线绕避人口密集区;
3) 制定垃圾接收检验制度，接收人员严格执行;不接收有毒有害物。 16.3.2焚烧车间
a)风险评价
本项目垃圾焚烧车间全年运行，而焚烧炉需要一定的停产检修时间，导致垃圾不能及时处理，产生恶臭、渗沥液影响环境的问题。针对此风险，项目进行了针对性地设计，使该风险性处于可以接受水平。
b)防范措施
1)本项目选用两台500t/d的垃圾焚烧炉，正常情况下一台锅炉检修3天内可以完成，另一台锅炉超负荷运行(最大600t/d)。在恢复正常生产后，两台锅炉满负荷运行，可将停产期间多余垃圾处理掉，如果在二期建成后，三炉两机，在一台锅炉进行检修时，垃圾更能得到及时处理。
2)一期在定期检修和大修是减少事故发生的重要措施，两台焚烧炉应有计划轮流进行停炉检修，不能同时停炉，保证垃圾暂存产生的恶臭、渗沥液能够及时进处理。
3)加强对设备的维修管理，使其在良好情况下运行，严格按规范操作，避免事故发生。
4)自动控制系统安装有停保护、过载保护、线路故障报警;要求焚烧系统
178
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 双路供电，以防止停电后烟气外溢。同时设有安全事故消防水池;系统中主要设备应有备用，
防止因设备突然损坏，造成整套系统被迫停机，产生二次污染。
5)安装炉膛温度的报警系统。焚烧烟气在炉膛及二次燃烧室内的强湍流达到2秒以上，烟气温度在850?以上，并充分供氧，以有效地减少二噁英的生成。应设立相应的报警措施，当烟气达不到上述要求时，报警设施及时报警。 16.3.3烟气处理区
烟气处理区有毒有害气体放散风险性最大，定为本工程最大可信风险事故。
本项目在垃圾焚烧炉后各配置1套烟气处理系统，正常工况下2套系统同时运行，互为备用。如果系统中的半干法脱酸反应器故障，还可以启动备用的焚烧炉炉内脱硫(酸)系统，因此发生SO、HCI等酸性气体事故排放的风险2
水平可以降至可忽略水平。
特别要注意的是由于二噁英毒性大，一定要确保证焚烧炉内温度保持在850?、活性碳喷射装置的正常运行。
a)烟尘事故排放情况分析
根据类比调查，布袋除尘器出现故障主要是出现布袋破损，导致事故工况下除尘效率99.8%降为98%，2套袋除尘器均发生事故的机率约为1/365(一年一次)，排放形式为有组织方式，排除事故所需时间为30min。事故源强见表16-1。
表16-1 焚烧烟气污染物事故状态下排放
废气温度烟尘污染物排3序号 污染源 排气量(Nm/h) 排放高度(m) 出口内径(m) (?) 放量(kg/min)
169463 1 焚烧烟囱 80 2.0 150 1
选择B、D、E类稳定度，不同风速预测事故排放时PM最大小时浓度，预10
测结果见表16-2。
表16-2 除尘率98%时PM预测结果 10
稳定度 B D E
最大浓度时的风速
0.5 1.5 1.5 (m/s)
333预测验参数 距离(m) 浓度(mg/m) 距离(m) 浓度(mg/m) 距离(m) 浓度(mg/m) 预测结果 200 0.1210 2850 0.0900 4000 0.0730
179
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
从表16-2可以看出:工程除尘率为98%时，工程周围环境新增PM的最10大日均
3浓度为0.1210mg/m，占参考标准24.20%，考虑当地对环境中PM浓度有超标10现象，
因此本工程必须保证除尘率为99.8%。防范措施如下:
1)一期时正常工况下2套烟气处理系统同时运行(二期时3套烟气处理系统同时运行)，互为备用。在烟气处理系统出口安装了自动检测系统，在线监控烟气中的污染物。一旦某套系统出现故障，烟气可全部切换到另一套(两套)系统进行处理。
2)焚烧炉子必须配备自动控制和监测系统，在线显示运行况和尾气排放参数，并能够自动反馈，对进料速率等工艺参数进行自动调节，确保焚烧炉出口烟气达标。
b)二噁英事故排放情况分析
1)在模拟极端事故下，烟气净化系统完全失效，二噁英完全未处理排放，
3据调查该事故状态下锅炉烟气二项浓度范围最大在2.0-8.0ngTEQ/Nm之间，本
3次评价取最不利值8.0ngTEQ/Nm计算，相当二噁英排放速率为1477×310ngTEQ/h，排放时间为10min(DCS系统反应后，应可确保在1-10min以内切断垃圾供应)，该事故条件下二噁英的排放量为246×10 ngTEQ。
2)计算模式
采用《环境影响评价技术导则》(HJ/T2.1-2.3-93)中的非正常排放模式计算，非正常排放模式公式如下:
22Q Y H exp — ) (— gG 1C n = 22πUσσ 2σ 2σ yzyz
Ut-X X
+ φ φ ,1 t?T σ σ xx
式中:G= 1
Ut-X Ut,UT,X — φ φ T,T σ σ xx
αα12σσγX，σ=γX φ(s)的定义同小风静风模式，扩散参数 x=y1z2
180
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
3)评价标准
考虑到在重大突发事故条件下导致的环境风险危害主要为急性危害，因此本次评价采用人体每日可耐受摄入量的日本标准4pgTEQ/kg，经呼吸进入人体的允许摄入量按每日可耐受摄入量的10%计算，为0.4pgTEQ/kg?d，进行评价，由于该控制值单位为pgTEQ/kg?d，一般常人的人均呼吸量为500ml/次，16-18次/min，12000L/d，平均体重为60kg，折算出在0.4 pgTEQ/kg?d情况下的控制浓度相当于24pgTEQ/kg。
4)后果分析
烟气净化系统失效至锅炉停止产生二噁英的10min内，二噁英排放量为158
33×10ngTEQ。事故状态下10min内，二噁英最大落地浓度为0.5441pgTEQ/m，最大落地浓度出现位置距离烟囱下风向200m，在事故状态下，最高风险区域内(即最大落地浓度点附近)，可以计算出事故状态下10min内人体摄入量不会超过控制值。
16.3.4污水系统
a)垃圾渗沥液处理经后达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级排放标准后至霞湾污水处理厂处理达标后外排;
b)定期检修，防止管道泄漏;
16.3.5固废处置
炉渣经处理后提供给制砖厂作为制砖材料。
余热锅炉及烟气处理系统产生的飞灰为危险废物，不能与灰渣混合处理。本项目采用水泥+螯合剂固化/稳定化，处理后的飞灰送往生活垃圾填埋场指定区域填埋
16.3.6辅助工程
a) 风险分析
工业盐酸、氨水储罐为隐患载体，如果由于储罐、管道材质老化，不能安全有效的进行管理，有可能造成盐酸储罐的泄漏，不仅污染储罐所在位置的地
3下水，而且会逸散到空气中，危害人体健康。工程设置盐酸液储罐(1m)1个、
33氨水储罐(0.5m)1个。柴油储存设置25m储罐，主要供给焚烧车间使用。
b) 防范措施:
1)工业盐酸、氨水储罐内壁采取防腐蚀、防渗措施，细化巡逻检查制度，
181
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 及时发现泄漏的发生。
2)在工业盐酸、氨水储罐区设计围堰(0.15m)，地表进行硬化、防腐处理，一旦出现储罐破损的情况，可阻止盐酸进一步扩散;对储罐进行补救;在围堰内使用弱碱、水中和稀释，设置集水井，将污水全部排入应急事故池，确保未经处理达标废水不外排。
3)油贮罐安装溢油在线控制仪器，储罐区须严禁烟火，并在明显位置张贴危险品标志，配备适当的消防设施;
4)落实安全条例;防止违规携带火种;
5)在柴油储罐为埋地油罐，油罐设有阻火器和消防系统一旦发生火灾，立即启动消防系统进行扑救。
16.3.7应急措施
a)现场管理应急措施包括事故现场的组织、制度、分工、自救等方案制定和训练。为此建设单位应建立成立应急中心。组织制定项目预防灾难事故的和技术措施，并加以落实，明确应急处理要求。
制度项目化学危险品的安全管理制度和化学灾害事故应急救援预案。组织训练本单位的灾害事故应急救援队伍，配备必要的防护、救援器材和设备，指定专人管理，并定期进行检查和维护保养，确保完好。
组织和指导本单位的灾害事故自救和社会救援工作。并确保指挥到位和畅通，明确责任，保证通讯，及时上报和联系。物资部门确保自救需要。
另外，本项目还要成立事故应急专家委员会，由生产、安全、环保、消防、卫生、工程、气象等方面有一定应急理论和实践的专家组成，为事故应急决策提供技术咨询和技术方案及建议。
b)为了确保有效遏制灾害，有效救灾，需配备现场事故监测验系统和设施，及时准确发现灾情，了解灾难，并预测发展趋势。监测措施包括事故监测报警系统、事故现场移动式或便携式监测验装置及分析室分析检测装置。同时负责监测人员的培训、管理、业务素质的提高。
c)垃圾事故处理处置必然伴随潜在的危害，有毒化学品事故一旦发生，必须按事先拟定的应急预案，进行紧急处理。因此建设单位应积极与当地政府协商，制定社会救援应急预案，保证在有充分准备的情况下与当地区政府联动作业。
182
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
社会救援的基本任务是:维护社会秩序、控制污染、减轻危害、指导居民防护、救治受害人员。
应急组织包括厂内指挥和政府指挥部。
16.3.8其他社会风险
据调查，公众对本项目持支持态度，但由于对本项目的工艺先进性缺乏了解和认识，存在一定的疑虑，因此相当大一部分公众对本项目的实施对当地可能造成的环境影响不清楚。
建设单位应利用各种宣传手段，让居民认识到本项目的社会和环境效益;由当地政府出面，做好周围村庄居民的思想工作;建设单位安排当地民众到其它已投产的炉排炉垃圾焚烧发电厂参观，考察，从实际运行效果中认识到垃圾焚烧发电厂的先进性。
16.4社会评价结论
本项目建设成后，将进一步完善株洲市的环境卫生基础设施，促进对城市固体废弃物无害化、减量化处理，不仅提高了城市环境卫生质量，为城市居民提供了良好的生活与工作环境，而且为广大投资者提供了良好的投资环境，为株洲市的经济与社会发展奠定了良好的基础，因而具有良好的社会效益。
183
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
第十七章 风险分析
由于人的有限理性、信息的不完全性与不充分性以及未来事件发生的随机性，本工程项目可能会遇到来自项目本身和外部环境等方面的风险和不确定性，从而带来损失或额外成本。根据项目情况，本可研拟从政策、市场、技术和投资四方面来分析本项目可能产生的风险，并提出相应的预防措施。 17.1政策风险
城市生活垃圾处理是我国政府近年来大力扶持和推进的重点公共设施建设项目。为加快我国城市环境保护基础设施建设，促进环境保护与经济建设协调发展，2002年经报请国务院同意，国家计委、建设部、环保总局三部委联合发布了《关于推进城市污水、垃圾处理产业化发展的意见》，意见中明确指出:“要提高认识，明确目标，推进城市污水、垃圾处理产业化发展;要改革体制，创新机制，为城市污水、垃圾处理产业化创造基础条件;要市场引导，政策扶持，加快城市污水、垃圾处理产业化进程;要加强监管，保障城市污水、垃圾处理产业化健康有序地发展。”2004年7月，国家环保总局更是明确提出了“进一步完善政策法规;明晰政府与生活垃圾处理企业之间的责权利;拓宽投资渠道;继续推行生活垃圾处理收费制度;加强监督管理”五大措施来推动城市生活垃圾处理进程。
从政策上分析，本项目的建设不但不存在风险，而且还可享受国家在税收、用地、用电和间接信用担保等方面的优惠条件。此外，生活垃圾处理收费制度的逐步合理化，也将为生活垃圾卫生填埋场的正常运行提供必要的资金保障。 17.2市场风险
本可研的建设规模取决于市区人口生活垃圾。因此垃圾处理费的按时足量征收应有配套的政策性的依据作为保障，要有配套的政策性文件出台，才能确保城市生活垃圾处理场的正常运营。
17.3技术风险
本项目采用炉排炉焚烧发电工艺是目前垃圾处理常用的、技术较先进的一种垃圾处理工艺，因此，本项目不存在技术风险。
17.4工程风险、外部协作条件风险
项目场址选择条件较好，周围配套设施较齐全，地质条件较可靠，工程风
184
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告 险、外部协作条件风险等都很小。
17.5社会风险
本项目选址在城郊，远离居民区，对周围人民生活无负面影响，而对环境的改善十分显著，其社会风险很小。
17.6投资风险
本项目投资风险既可能产生于工程建设过程中，使得投资突破预算，也可能由于资金不足而导致项目不能正常运行，从而延长投资回收周期。分析见表17-1。
185
株洲市城市生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
7-1 投资风险评估及防范 表1
风险因素名称 风险等级
防范措施 灾难性 严重 较大 一般
(1)采用分包方式转
移风险;
1.导致投资超预算的主要原因 (2)运用合同条件转
1.1工程项目外原因 移风险;
? (1)建筑材料和机械涨价; (3)优化竞标机制，
? (2)工资标准提高; 通过竞争降低成本; ? (3)运输费用增加; (4)精心设计投资计 ? (4)自然灾害; 划，正确确定资金结构 1.2工程项目内原因 与投放次序，降低资金 ? (5)工程投资计划不当; 成本; ? (6)工程管理组织不当; (5)加强项目管理和
? (7)投资控制措施不力; 合同管理，防止人为因
? (8)施工合同管理混乱; 素造成投资增加;
? (9)设计不当引起成本上升; (6)优化方案设计，
在安全可靠条件下选
择经济适用型方案;
(1)外联内引，多渠 2.导致投资回收周期加长或难道筹措资金; 以收回投资的主要原因 (2)广泛宣传，扩大 2.1工程进度慢; ? 影响; 2.2资金不足造成项目不能正 ? (3)科学管理，按市常运行。 场经济准则运作。
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