2004-S-022 生活垃圾焚烧发电工程
2008-07-14 11:51:42
工程所属单位
温州市临江垃圾发电厂
技术依托单位
温州市伟明环保工程有限公司
推荐部门
浙江省环境保护产业协会
工程分析
一、工艺路线
综合了生活垃圾焚烧处理的相关先进技
术，包括
成熟的生活垃圾焚烧炉、先进的烟气处理系统和完善的自动化控制系统等，实现生活垃圾处
理较高的自动化、机械化水平，并使生活垃圾处理满足“三化”要求。
生活垃圾在进行集中堆存并发酵后，送入垃圾焚烧炉内燃烧。垃圾焚烧炉采用HWM二段往复式炉排炉，其炉排采用了合理的配风装置、独特的二段式炉排结构等先进设计，它具有适应垃圾热值范围广、负荷调节能力大、可操纵性好和自动化程度高的优点。与炉排配套的锅炉为高温余热锅炉，其结构设计保证了高效地吸收垃圾焚烧产生的热能，水冷壁等部件也采用耐高温耐腐蚀的材料，从而提高了使用性能。发电机组采用凝气式机组，保证了蒸汽能量得以充分利用。烟气处理系统采用国内先进的半干式中和反应塔+活性炭吸附+布袋除尘器烟气净化的处理工艺。垃圾渗沥液的处理主要采用喷炉回烧结合蒸发浓缩工艺处理。焚烧产生的炉渣采用填埋处理。收集的飞灰则用水泥固化处理，使其性状稳定后填埋。燃烧控制和HWM二段往复式炉排等主要设备纳入全厂DCS控制系统。
二、关键技术
1.根据生活垃圾焚烧炉的特点，控制炉膛温度以及烟气在炉膛内的停留时间。使生活垃圾经焚烧炉处理能达到热灼减率的要求，并符合焚烧炉二次污染物控制生成的技术规范要求。
2.焚烧产生的复杂烟气成分的净化处理和达标排放。
3.生活垃圾处理过程产生的污染物(垃圾渗沥液、飞灰、炉渣等)的无害化处理和综合利用。
4.自动化控制技术的适应性。
5.垃圾焚烧发电厂企业化运营管理。
工程规模
厂区占地面积14 hm2，建筑面积14 180 m2，投资总额1.8亿元人民币。3台日处理生活垃圾225 t的HWM二段往复式炉排炉及其烟气处理系统，2台6 000 kW发电机组。年处理生活垃圾21.9万t，年发电量5 940万kWh。
主要技术指标
一、主要设备
二段往复式炉排焚烧炉 3台
余热锅炉3台
汽轮发电机组2台
蒸汽冷凝机组2台
烟气净化系统3套
自动化控制系统1套
二、运行管理
该垃圾焚烧发电厂按企业方式建设，实行企业化管理。为达到高效有序的企业化运行管理水平，必须合理设置相关岗位，严格控制职工人数，并提高操作人员的素质。
由于垃圾焚烧和发电工艺都是连续运行的，因此该厂主要的运行人员编排由四班人员组成，实行三班工作制。其他的辅助岗位，如：污水处理、灰渣运输及综合利用等岗位人员，实行两班制；厂部领导及其他辅助人员，实行常日班制。
工程运行情况
一、 运行概况
温州市临江垃圾发电厂焚烧炉采用“HWM”二段往复式炉排，余热锅炉采用杭州锅炉厂生产的“LC 225-3.82／450”型锅炉，烟气处理系统采用半干式中和反应塔和复膜高效布袋除尘器。中和塔内，中和反应物经多次循环流化，使烟气中有害物质与Ca(OH)2充分反应。布袋除尘器入口前布置有活性炭吸附装置，支除烟气中的二英等有害物质。垃圾渗沥液采用往炉膛内回喷并结合蒸发浓缩工艺处理。炉渣外运填埋或综合利用，目前在厂区内填埋，炉灰利用水泥固化技术并采用深埋处理。
电厂采用凝汽式汽轮发电机组，35kV及10kV系统均采用单母线分段布置，本期安装主机一台，额定容量10 000kVA，主给水及主蒸汽系统均采用母管制。化学水处理采用离子交换系统，制水能力15 t/h，水源采用瓯江水，山水作为补充水源。
电厂设备经过1年的运行，设备出力基本上达到了设计出力，锅炉最大出力21 t/h，炉膛温度均在900～1 050 ℃之间运行，运行工况稳定。厂用电率25%。上年度7月份至年底累计垃圾出力116 819.8 t，发电量完成3 314.63万kWh。
自动化仪表投入率达到90%以上，烟气排放达到国家排放标准。
二、主要运行参数
1.锅炉运行主要技术参数
锅炉最大连续蒸发量：20.5 t/h
过热蒸汽出口温度：415 ℃，过热蒸汽出口压力：3.82 MPa
给水温度：130 ℃
锅筒工作压力：4.2 MPa
垃圾处理量：225 t/d
锅炉热效率：75%
一次风温度：250 ℃，一次风流量(标态)：29 500 m3/h
二次风温度：250 ℃，二次风流量(标态)：7 370 m3/h
垃圾热值范围：4 000～7 500 kJ/kg
炉膛燃烧温度：1 283.3 ℃(理论)
吹灰过热蒸汽压力：2.5 MPa，吹灰过热蒸汽温度≤350 ℃
布袋除尘器入口烟温：150 ℃
2.汽机运行主要技术参数
汽机额定功率：6 000 kW
汽机正常(经济)功率：4 800 kW
冷凝压力：0.007 MPa(冷却水27 ℃)
进汽工作压力：3.8(±0.2) MPa
进汽温度：410(±10) ℃
循环冷却水温度：27 ℃
循环冷却水最高温度：33 ℃
主油泵出口油压：0.9 MPa
调节油压≥0.85 MPa
除氧器工作温度：129.3 ℃
工作压力：0.27 MPa
空气冷却器进水温度：33 ℃
空气出口温度40 ℃(气侧)
3.电气运行主要技术参数
发电机功率：6 MW
转速：3 000 r/min；发电机频率：50 Hz
发电机电压：10.5 kV；发电机电流：412.4 A
励磁电流：255.5 A
功率因数：0.8
主变压器额定容量：10 000 kW；
额定电压：(38 500±2×2.5%)/10 500 V
经济效益分析
1)政府垃圾处理费为73.8元。
2)政府以0.5l元收购企业4 009.5万kWh／a的售电量。
3)政府全部减免企业25 a运营期内的所得税。
投资情况
静态投资16 378万元，动态投资16 972万元，其中固定资产投资(含建设期利息)11 697.7万元，流动资金231万元。土建包括主厂房、综合办公楼、垃圾池需1 724万元，主要设备包括垃圾焚烧炉(225 t／d)3台2 100万元，余热锅炉3台1 800万元，烟气处理系统3套2 298万元，6 000 kW汽轮发电机组两套830万元，再加上电气系统、自控仪表系统，设备投资总共为9 500万元。
运行费用
①原、辅助材料和燃料动力年费用：353万元
②人员工资福利费：276万元／a
③修理维护费：497万元(按土建和原值的3％)
④折旧摊销费：1 051万元(建、构筑物按20年折旧，设备、工具按15年折旧，递延资产按
5年摊销)
⑤其他费用(保险费、销售费用、管理费用、环保检测费、污水废渣处理费)：644万
元／a
⑥贷款利息(固定资产贷款利率按6.21，流动资金贷款按5.7％计算)：
利 息 费 用单位：万元／a
运行费用不包括贷款利息为2 821万元／a；年总成本费用随着银行贷款利息的逐年减少和折旧摊销的完成，从3 575万元逐年减少到1 808万元，相应的单位总成本从172元/t逐年降低到83元/t。25年平均单位总成本119.2元/t，平均单位经营成本82.6元/t。
效益分析
垃圾年处理量为21.9万t，日处理垃圾600 t。
发电量：5 940万kWh
售电量：4 009.5万kWh
综合经济效益：4 645万元
直接经济净效益：2 045万元
垃圾电厂的收入如下：
全部投资财务内部收益率：9.2％
自有资金财务内部收益率：10.6%
全部投资回收期(静态)：10.6 a
全部投资回收期(动态i=8%)：20.2 a
自有资金回收期(静态)：13.2 a
自有资金回收期(动态i=8％)18.8 a
长期贷款偿还期：10.3 a
投资利润率：5.6%(25 a平均)
环境效益分析
通过焚烧处理生活垃圾，使生活垃圾实现减量化、无害化、资源化处理，有效避免因处置不当而对水体、土壤及大气所造成的污染。同时，也改善城镇周边地区的面貌，有利于营造良好的人居环境。
生活垃圾在垃圾池发酵过程产生的臭气被引入炉膛助燃，同时，在垃圾池中形成负压，使臭气不会扩散到周围的空气中。
垃圾渗沥液采用喷炉回烧结合蒸发浓缩的处理工艺，其处理能力基本能达到正常情况下所产生的量。生活产生的污水在集中处理后，采用土壤法生活污水深度处理系统进行处理。
从焚烧炉排出的炉渣在分拣出其中的金属制品后送到填埋场填埋。从烟气净化系统的中和反应吸收塔和布袋除尘器排出的飞灰，单独收集并经水泥固化处理。
自焚烧炉所排放的烟气经烟气处理系统处理后，污染物排放浓度达到国家标准。严格控制垃圾焚烧炉的温度，同时在布袋除尘器之前，喷入活性炭粉，以尽可能地吸附尚未分解和重新生成的PCDD＼PCDF类有毒物质及重金属，通过使用具有极高捕尘能力的布袋除尘器，从而高效地除去二英类、重金属类有害物质。
获奖情况
温州市临江垃圾发电厂被列入“国家高技术研究发展计划(863计划)”城市生活垃圾焚烧成套技术及设备课题示范工程；
2003年11月被浙江省经济和贸易委员会、浙江省环保局和浙江省科学技术厅列为“浙江省环保产业基地”。
