太原城市垃圾焚燒發電工程
內容提供:中國中元國際工程公司
太原城市垃圾焚燒發電工程是我國第一個由國家發展計劃委員會正式立項的循環流化床垃圾焚燒工程,也是山西省第一個垃圾焚燒發電工程。工程建設規模為日處理垃圾1000t,采用3套333t/d垃圾焚燒余熱鍋爐,配2套12MW抽汽凝汽式汽輪發電機組,全年發電14864x104kW·h,除去全廠自用電外,每年可上網對外供電9934x104kW·h,利用汽機抽汽年對外供熱41×104GJ。
本工程占地面積6.11hm2,東西寬約220m,南北長約280m,總建筑面積30607m2,綠化系數42%。生產區布置在廠區南部,為廠區的下風向,主要包括焚燒處理主廠房、循環水處理站、各種物料庫等建筑物。廠區的上風向,即北半部布置綜合樓、食堂、汽車磅房、集中綠化等辦公、生活區。在生產區和生活區之間設有綠化隔離帶。總平面布置符合工藝要求,緊湊合理,廠前區的廣場和集中綠地是全廠的綠化美化重點。廠區布置集垃圾焚燒、余熱利用、煙氣處理、發電、供熱于一體,環境優美,布局合理,為一座花園式的現代化工廠。
本工程采用日本荏原公司的垃圾焚燒、余熱利用和煙氣處理技術,安裝3臺日處理量333t垃圾的雙內循環流化床(TIF)垃圾焚燒爐,垃圾設計低位熱值5434kJ/kg,輔助燃料采用煤,熱值為5700kJ/kg,設計混合燃料低位熱值為7524kJ/kg。余熱鍋爐為自然循環中壓單鍋筒蒸汽鍋爐,額定蒸汽量36t/h,過熱蒸汽壓力3.82MPa,溫度400℃。煙氣處理采用半干式反應塔+布袋除塵器方式,在焚燒爐內采用加石灰石一級脫硫。主要技術特點如下:
1. 垃圾焚燒采用日本荏原公司開發研制的雙內循環流化床(TIF)焚燒爐,焚燒爐由傾斜爐床、風箱和爐床上的折流墻組成。通過傾斜爐床的布風,空氣吹入砂床中。風箱在爐床的下面,被分成幾個部分。為產生旋轉的砂運動,在進入風箱每一部分前空氣流速都預先設定,外側部分的空氣流速比中間部分的空氣流速快兩倍以上。由于爐床中央空氣流動比較緩慢,所以砂的運動也比較緩慢,爐床的這部分稱為移動床。移動床的砂沿著砂床的底部緩慢流向床的外側,在這里砂隨空氣的劇烈運動吹向折流墻,經過折流墻的反射后到達燃燒室內。這些吹起的砂回到爐床中央后,又溶入到移動床中。入爐垃圾首先經過移動床的熱砂烘烤,變干變脆;再經流化床中砂的不同運動變成碎片;直至最終燃燒。有效利用流化砂的熱容量和砂的旋轉運動是荏原焚燒爐的顯著特點。
2. 焚燒爐和余熱鍋爐分為兩個單獨部分,能夠更好保持穩定燃燒,對垃圾成分 (特別是水份) 的變化適應性較好。
3. 焚燒爐點火用燃料采用輕柴油,輔助燃料采用煤,當填加輔助燃料 (煤) 仍不能維持爐內穩定燃燒時,也采用輕柴油作為輔助燃料。設計中考慮充分利用山西省當地的煤炭資源,保證工廠運行的經濟效益。
4. 垃圾滲濾液回噴爐內燃燒處理,減少污水處理的建設成本和運行費用。
5. 布袋除塵器除下的飛灰按危險廢棄物進行固化處理,經過攪拌加濕、壓縮成型、自然養護后,外運填埋。
本工程自動控制系統采用DCS集散控制方式,在全廠設立DCS系統的上位管理站對整個垃圾焚燒及發電工程進行集中的統一指揮,主要負責全廠生產運營的協調管理,制定運營計劃、調度生產管理、統計產量數據、分析經濟效益、提出優化方案,保障全廠的生產和運營在安全、低耗和有效的狀況下運行。同時可對上傳的信息進行存儲、檢索、顯示、報表和打印等操作,并實現生產信息和指令的下達。
在垃圾焚燒爐和汽機發電部分設置各自的操作員站、工程師站和過程控制站,主要完成采集信號的顯示、報警值的修改和重設、調節閥的遠程手動操作、流量積算和系統數據儲存、報表制作等工作。工程師站可進行系統調試和運行軟件組態和調整。DCS系統在垃圾焚燒處理和發電工藝過程設置了必要的熱工檢測、自動調節和報警與聯鎖裝置。為了保證煙氣排放指標合格,在煙囪上設置煙氣在線監視裝置。
為了保證廠區的安全運行和監視,在主要工藝位置設置閉路電視監視器。
2002年6月我院中標太原城市垃圾焚燒發電工程設計任務,于2003年初完成初步設計,目前正在進行施工圖設計。預計項目建成后,通過對生活垃圾的焚燒處理,達到“減量化、資源化、無害化”的目標,很好地解決太原城市垃圾處理設施落后于城市建設的問題,對保護城市環境、改善人民生活條件、提高人民生活質量發揮重要作用。

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