太原城市垃圾焚燒發(fā)電工程
內(nèi)容提供:中國中元國際工程公司
太原城市垃圾焚燒發(fā)電工程是我國第一個(gè)由國家發(fā)展計(jì)劃委員會正式立項(xiàng)的循環(huán)流化床垃圾焚燒工程,也是山西省第一個(gè)垃圾焚燒發(fā)電工程。工程建設(shè)規(guī)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(fā)電機(jī)組,全年發(fā)電14864x104kW·h,除去全廠自用電外,每年可上網(wǎng)對外供電9934x104kW·h,利用汽機(jī)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(shù)42%。生產(chǎn)區(qū)布置在廠區(qū)南部,為廠區(qū)的下風(fēng)向,主要包括焚燒處理主廠房、循環(huán)水處理站、各種物料庫等建筑物。廠區(qū)的上風(fēng)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(qū)。在生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)之間設(shè)有綠化隔離帶?偲矫娌贾梅瞎に囈,緊湊合理,廠前區(qū)的廣場和集中綠地是全廠的綠化美化重點(diǎn)。廠區(qū)布置集垃圾焚燒、余熱利用、煙氣處理、發(fā)電、供熱于一體,環(huán)境優(yōu)美,布局合理,為一座花園式的現(xiàn)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(shù),安裝3臺日處理量333t垃圾的雙內(nèi)循環(huán)流化床(TIF)垃圾焚燒爐,垃圾設(shè)計(jì)低位熱值5434kJ/kg,輔助燃料采用煤,熱值為5700kJ/kg,設(shè)計(jì)混合燃料低位熱值為7524kJ/kg。余熱鍋爐為自然循環(huán)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(yīng)塔+布袋除塵器方式,在焚燒爐內(nèi)采用加石灰石一級脫硫。主要技術(shù)特點(diǎn)如下:
1. 垃圾焚燒采用日本荏原公司開發(fā)研制的雙內(nèi)循環(huán)流化床(TIF)焚燒爐,焚燒爐由傾斜爐床、風(fēng)箱和爐床上的折流墻組成。通過傾斜爐床的布風(fēng),空氣吹入砂床中。風(fēng)箱在爐床的下面,被分成幾個(gè)部分。為產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的砂運(yùn)動,在進(jìn)入風(fēng)箱每一部分前空氣流速都預(yù)先設(shè)定,外側(cè)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(yùn)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(cè),在這里砂隨空氣的劇烈運(yùn)動吹向折流墻,經(jīng)過折流墻的反射后到達(dá)燃燒室內(nèi)。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(jīng)過移動床的熱砂烘烤,變干變脆;再經(jīng)流化床中砂的不同運(yùn)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(zhuǎn)運(yùn)動是荏原焚燒爐的顯著特點(diǎn)。
2. 焚燒爐和余熱鍋爐分為兩個(gè)單獨(dú)部分,能夠更好保持穩(wěn)定燃燒,對垃圾成分 (特別是水份) 的變化適應(yīng)性較好。
3. 焚燒爐點(diǎn)火用燃料采用輕柴油,輔助燃料采用煤,當(dāng)填加輔助燃料 (煤) 仍不能維持爐內(nèi)穩(wěn)定燃燒時(shí),也采用輕柴油作為輔助燃料。設(shè)計(jì)中考慮充分利用山西省當(dāng)?shù)氐拿禾抠Y源,保證工廠運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。
4. 垃圾滲濾液回噴爐內(nèi)燃燒處理,減少污水處理的建設(shè)成本和運(yùn)行費(fèi)用。
5. 布袋除塵器除下的飛灰按危險(xiǎn)廢棄物進(jìn)行固化處理,經(jīng)過攪拌加濕、壓縮成型、自然養(yǎng)護(hù)后,外運(yùn)填埋。
本工程自動控制系統(tǒng)采用DCS集散控制方式,在全廠設(shè)立DCS系統(tǒng)的上位管理站對整個(gè)垃圾焚燒及發(fā)電工程進(jìn)行集中的統(tǒng)一指揮,主要負(fù)責(zé)全廠生產(chǎn)運(yùn)營的協(xié)調(diào)管理,制定運(yùn)營計(jì)劃、調(diào)度生產(chǎn)管理、統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量數(shù)據(jù)、分析經(jīng)濟(jì)效益、提出優(yōu)化方案,保障全廠的生產(chǎn)和運(yùn)營在安全、低耗和有效的狀況下運(yùn)行。同時(shí)可對上傳的信息進(jìn)行存儲、檢索、顯示、報(bào)表和打印等操作,并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息和指令的下達(dá)。
在垃圾焚燒爐和汽機(jī)發(fā)電部分設(shè)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(bào)警值的修改和重設(shè)、調(diào)節(jié)閥的遠(yuǎn)程手動操作、流量積算和系統(tǒng)數(shù)據(jù)儲存、報(bào)表制作等工作。工程師站可進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試和運(yùn)行軟件組態(tài)和調(diào)整。DCS系統(tǒng)在垃圾焚燒處理和發(fā)電工藝過程設(shè)置了必要的熱工檢測、自動調(diào)節(jié)和報(bào)警與聯(lián)鎖裝置。為了保證煙氣排放指標(biāo)合格,在煙囪上設(shè)置煙氣在線監(jiān)視裝置。
為了保證廠區(qū)的安全運(yùn)行和監(jiān)視,在主要工藝位置設(shè)置閉路電視監(jiān)視器。
2002年6月我院中標(biāo)太原城市垃圾焚燒發(fā)電工程設(shè)計(jì)任務(wù),于2003年初完成初步設(shè)計(jì),目前正在進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。預(yù)計(jì)項(xiàng)目建成后,通過對生活垃圾的焚燒處理,達(dá)到“減量化、資源化、無害化”的目標(biāo),很好地解決太原城市垃圾處理設(shè)施落后于城市建設(shè)的問題,對保護(hù)城市環(huán)境、改善人民生活條件、提高人民生活質(zhì)量發(fā)揮重要作用。
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