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1、生活垃圾焚烧发电厂建设项目工程方案设计1.1 总平面布置根据厂址比选的结果，选择老荒山厂址作为本工程建设厂址，并提出规划方案设想。1.1.1 总体方案设计的原则总图分区明确，管理方便；人员路线和运输车辆路线分流，运输出入通畅，厂区内道路畅通，形成环形通道，符合消防要求；主厂房之烟气排放处于下风向，办公等生活区处于上风向；充分绿化美化环境，尽可能不留裸地；1.1.2 厂区面积厂区红线占地总面积为66000m2（99亩）。1.1.3 总平面布置1.1.3.1 功能分区根据工艺流程、功能、风向，将厂区内的建、构筑物分为四个功能分区：l 办公区：包括综合楼、停车场、运动场地，该区是厂区内比较洁净的分区
2、，对环境的要求较高，布置时应远离各种污染源，并且位于盛行风向的上风侧。l 主要生产区：包括主厂房和栈桥，焚烧主厂房是厂区的主体建筑，在满足各种防护间距的前提下可以靠近各辅助生产区及办公楼。l 辅助生产区：包括水泵房、冷却塔、水处理装置、清水池、油泵房、地下油罐，分区的建构筑物都是为主厂房服务，布置时靠近主厂房，集中与分散相结合。为保证安全，将油泵房、地下油罐用围墙单独围起来，布置在厂区边缘，距离厂区围墙有5米的安全距离；l 污水处理区：包括渗沥液处理站、调节池。为便于管理人员工作及外来联系业务的便利，将综合办公楼布置在靠近厂区大门一侧，而且位于盛行风向的上风侧。办公楼与主厂房之间的空地集中布置
3、绿化，作为防护隔离带。1.1.3.2 主要项目(1) 垃圾焚烧发电主厂房，建筑面积约12300平方米，考虑到远期发展的需要，主厂房将一次建成，能够容纳三条焚烧线，包括下列内容：l 2350吨/日垃圾焚烧炉及与其配套的余热锅炉；l 垃圾运输卸料大厅及垃圾储坑；l 垃圾焚烧炉上料系统；l 除渣、除灰系统；l 烟气净化系统；l 补给水系统；l 汽轮发电机组及供汽、冷凝系统；l 中央控制和监测系统；l 理化分析室、化水处理室；l 值班室、会议室；l 空压机房；l 机修、库房；l 展览中心和接待室(2) 综合楼，建筑面积约4000m2，主要用于行政办公、技术、保安、人事、财务、会议和倒班宿舍等。(3)
4、地磅房、门房建筑面积约60m2，并设有1台地磅计量垃圾和生产原料。(4) 循环水泵房450 m2。(5) 地表水处理系统、清水池（有效容积400m3），冷却塔、集水池等，用于贮存全厂生产、消防用水量。(6) 渗沥液处理站、调节池（有效容积400 m3）。(7) 混凝土烟囱，高80m。1.1.4 景观与环境(1) 将垃圾焚烧发电厂设置成花园工厂，突出建筑统一和整洁，以及绿化花园面积集中等特点；(2) 在进行总图设计时，以简洁明快的道路结构及厂房布局为第一目标，为此将冷却塔、水泵房以及渗沥液处理站等辅助车间，在有机分隔的前提下，进行统一整体处理，避免多栋建筑彼此独立混杂的景观；(3) 在集中布置建
5、筑的基础上，将腾出的较大地块作为花园绿地，设置在厂区大门和办公楼附近，是管理用房门前的点缀以及办公楼与栈桥之间的天然隔离带。1.1.5 交通运输1.1.5.1 厂区交通(1) 在满足车辆通行和消防要求的条件下，进行合理、简洁的道路布局，尽量使线路短捷，对提高生产和管理效应及发挥土地效能起到重要作用；(2) 在出入口设置方面：考虑到地形及与厂外道路的连接，设置了一个12米宽出入口，进入厂区的各种车辆在出入口广场分流，互不影响。厂区道路围绕焚烧主厂房形成环状。便于厂内车辆环绕和消防车辆通行。(3) 根据焚烧发电厂进入垃圾车辆的数量，拟设置高架桥一座(7米宽，坡度7.5%左右)，为垃圾车辆往返及卸料
6、提供条件。(4) 道路采用水泥混凝土路面，面层厚22厘米，以下为碎石基层，厚15厘米及压实路基。厂内主要道路宽7米，次要道路宽4米。主要道路两侧设人行道，宽度1.5米。1.1.5.2 厂区运输量本工程的垃圾在厂外由环卫系统负责收集，用密闭式的垃圾专用车运至厂内。在进厂时经过称重和自动计量后，将垃圾卸至垃圾贮坑内。卸料后的垃圾车在清洗站清洗后出厂。其他生产原料和残渣通过生产出入口运输。厂区运输量见表5-1表5-1 年运输量表序号名称运 进运 出全天量(t/d)全年量(t/a)全天(t/d)全年量(t/a)1生活垃圾7002330002熟石灰1033003活性炭0.30100.24水处理药剂0.3
7、31105水泥3.612006渣163542797废金属26668固化后飞灰2893249污水9431330合计714.23237710.2267955991.1.6 厂区主要经济技术指标厂区主要经济技术指标见表5-2表5-2 厂区主要经济技术指标序号名称单位指标备注1总用地面积m266000红线面积2建（构）筑物占地面积m2142023总建筑面积m2168314容积率0.265建筑系数%21.515道路、场坪、停车场用地面积m274206其它用地面积m275207绿地面积m2251508绿地率%38.101.2 垃圾接收及贮存1.2.1 称量垃圾通过垃圾焚烧发电厂地磅房称量后，经高架引桥进入
8、焚烧主厂房进行处理。1.2.2 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9个，平台宽19m，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。平台设一个进出口，进出口
9、车道宽7.0m，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。1.2.3 垃圾卸料口设置垃圾卸料平台设9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。1.2.4 垃圾贮坑垃圾贮坑长52米，宽约18米，深约12米，其中地上部分7米，地下部分5米。总有效容积：11232m3，若垃圾容重按0.4t/m3计，则可贮存垃圾约4492t，可满足本期工程6天以上的焚烧炉，也可满足远期工程4.5天的焚烧量。垃圾
10、贮坑剖面如图5-1所示。图5-1 垃圾贮坑示意图(剖面)针对*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：1、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6天以上的垃圾量；同时，加大垃圾贮坑容积还能够使焚烧发电厂在自身或外界负荷变化下有较强的缓冲能力。2、为了收集垃圾贮坑渗出的污水，应在坑底保持22.5%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
11、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。2、从建筑结构角度考虑，垃圾贮坑底部位于地下5m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。3、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5米以下，而*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60m3设计，约能储存101
12、2h的渗沥液量，并在厂房外设置一密闭的地下渗沥液储存池，容积约400m3，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3.5天的垃圾渗沥液。目前原生垃圾热值较低，垃圾中水分含量较高，尚不具备渗沥液回喷条件，因此渗沥液将送往焚烧发电厂内的污水处理装置处理，同时焚烧炉预留渗沥液回喷装置，待将来垃圾热值满足回喷要求后进行处理。4、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
13、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。1.2.5 垃圾吊车垃圾吊车位于垃圾贮坑的上方，主要承担垃圾的投料、搬运、搅拌、取物和称量工作。根据本项目处理总规模的设置，
14、本厂拟选用2台10t垃圾吊车，一用一备。所选垃圾吊车应具有较高的自动化水平，在国内有类似工程的运行业绩，故障率低，效果良好。垃圾称重系统具有自动称重、自动显示、自动累计、打印、超载保护等功能。垃圾吊车主要由桥架、大车运行机构、起升机构、小车运行机构、电气设备、抓斗六大部分组成。六大部分中除电气设备和桥架外，另外的四部分都有各自的电机，进行单独驱动，满足生产所需的倒垛投料、称重作业要求。1.2.6 吊车控制室抓斗吊车运行由控制室进行遥控，控制室与垃圾仓完全隔离，由控制室操作人员控制抓斗吊车运行。吊车控制室与中央控制室合并设置，位于焚烧炉进料斗侧边的高处，操作人员能方便的观察垃圾贮坑内的状况。操作
15、人员上前方设置显示器，与进料斗上方的摄像装置相连，使之有利于操作。吊车采用半自动控制，能够减轻操作人员的劳动量，也可切换为手工控制。抓斗起重机配有计量装置，将垃圾装入量传送给控制室进行记录。1.3 垃圾焚烧系统1.3.1 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5-2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1个小时焚烧量的垃圾，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
16、装置。图5-2料斗与落料槽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，运动的速度和间隔时间能够通过控制系统测量和设置。1.3.2 焚烧炉本垃圾焚烧炉燃烧图见图5-3图5-3 垃圾焚烧炉燃烧图1. 炉排焚烧炉是垃圾焚烧发电厂极其重要的核心设备，它决定着整个垃圾焚烧发电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
17、，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的相关性能参数确定为表5-3： 表5-3 焚烧炉性能参数表性能参数名称单位数 据焚烧炉单台处理量t/h14.6焚烧炉超负荷运行时的最大处理量t/h16无助燃条件下使垃
18、圾稳定燃烧的低位热值要求kJ/kg4600焚烧炉年正常工作时间h8000一期年处理能力万吨20垃圾在焚烧炉中的停留时间h1.5烟气在燃烧室中的停留时间s2燃烧室烟气温度850助燃空气过剩系数1.8助燃空气温度200230焚烧炉允许负荷范围%60110焚烧炉经济负荷范围%80-100燃烧室出口烟气中CO浓度mg/Nm3100燃烧室出口烟气中O2浓度%612余热锅炉过热蒸汽温度400余热锅炉过热蒸汽压力MPa4.1蒸汽量指标（垃圾350t/d下）t/h炉26余热锅炉排烟温度230余热锅炉给水温度130单位处理耗电KWh/t垃圾70焚烧炉效率%77焚烧炉渣热灼减率%52. 出渣机焚烧炉内燃烬的灰渣最
19、终由出渣机（见图5-4）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1525%。因此，灰坑里的灰渣几乎没有渗漏的水分。(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。图5-4 出渣机图脱水区液压推杆1.3.3 点火及助燃系统本焚烧发电厂焚烧炉启动点火及助燃采用自厂外运输来的柴油。1. 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
20、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。2. 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。1.3.4 焚烧炉液压传动系
21、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
22、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。1.3.5 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。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31000Nm3/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
23、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。二次风流量约为16000Nm3/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，在焚烧发电厂房和渣坑内设置通风机，保证其空气流
24、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，通常将一次风加热到200左右，二次风加热到150左右。为了减少不必要的热量损失，本工程一次风采用两级加热，利用汽轮机一段抽汽+汽包饱和蒸汽为加热汽源，二次风采用汽轮机一段抽汽作为加热汽源。1.4 余热锅炉系统1.4.1 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，其装置为台架式，加药
25、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。1.4.2 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。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）
26、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
27、均采用了有效的清灰装置进行清扫。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
28、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。1.4.3 余热锅炉结构1) 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
29、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
30、降至650以下再进入过热器，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
31、的锅炉工况负荷的变动下达到符合设计要求的过热蒸汽。2) 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。3) 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。给水经过省煤器加热后进入锅筒，可减轻锅筒所承受的热应力。一般而言，排烟温度每降低3时给水温度升高约1。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
32、。省煤器出口的水温应低于锅炉锅筒内的饱和温度（263），以避免发生水锤或热震。 由于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生，控制烟气离开锅炉的温度在200左右，设置吹灰装置，提高给水温度到130等措施，即可避免露点腐蚀的发生。4) 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。5) 锅炉排污系统:本余热锅炉排污系统采用2台炉设1台连续排污扩容器，单台炉连续排污量为440kg/h，连
33、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。1.4.4 余热锅炉的设计参数余热锅炉的设计参数见表5-4：表5-4 余热锅炉的设计参数表序号设计内容设计参数1蒸汽温度4002蒸汽压力4.1MPa（G）3最大连续蒸发量26t/h（ LHV=6280kJ/kg）4排烟温度190-2305给水温度1301.5 烟气净化系统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（二恶英、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
34、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。1.5.1 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（CaSO31
35、/2H2O），部分亚硫酸钙再进一步被氧化为硫酸钙（CaSO42H2O）。HCl与Ca(OH)2反应生成CaCl2，微量的HF与Ca(OH)2反应生成CaF2。化学反应式如下：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10秒左右，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。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
36、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CaCl2具有很强的吸水性，如果操作温度较低，将使CaCl2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保持在140160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等重金属以及二恶英、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
37、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。1.5.2 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，另有一台未连接的石灰浆泵做备用。因为Ca(OH)2含有硅和沙子等，石灰浆泵的材料都是抗磨损的。石灰浆管路上拐角
38、和垂直部分都采用带快速接头的软管，方便清洗和替换。1.5.3 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
39、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、SO2得以去除。烟气经喷雾反应塔后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
40、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留时间为1012秒，以保证石灰浆的完全蒸发。旋转喷雾器结构框图见图5-5。驱动电动机换向器联轴器润滑装置油冷却装置高速转动单元圆盘冷却和密封装置图5-5旋转喷雾器结构框图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。1.5.4 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
41、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
42、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。为了防止酸和或水的凝结，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。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
43、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5-5：表55 袋式除尘器性能参数表
44、序号名称单位数值1布袋过滤风速m/min0.92布袋面积m222003系统工作阻力Pa15004系统最大阻力(锅炉超负荷时)Pa17005压缩空气流量Nm3/min34.6压缩空气压力MPa0.250.47喷吹间隔（定时喷吹，有利于空压机安全工作）min160分钟可调8脉冲间隔s59最大排灰量t/h210耐温25011原始排尘浓度g/m31012排尘浓度mg/m33013漏风率%21.5.5 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
45、的问题，故预留SNCR喷入口。1.5.6 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1018kg/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。烟气处理系统主要设备见表5-6。表56 烟气处理系统主要设备一览表序号项目设计参数单位数量1半干式反应塔700016000座22袋式除尘器面积2200m2套23石灰浆制备系统套1石灰储仓个14活性炭喷射系统套21.6 汽轮发电系统1.6.1 设计原则为提高垃圾焚烧发电厂的经济性，并防止对大气环境的热污染，应对焚烧过程产生的热能进行回收利用。本期工程垃圾处理规模为700吨/日，远期将达到1000吨/日。入炉垃圾设计热值为6280kJ/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