淮安生活垃圾發(fā)電工程探析

唐光 周敏 唐龍飛

摘 要:本文從淮安生活垃圾污染現(xiàn)狀、垃圾發(fā)電建廠(chǎng)設(shè)想、采用技術(shù)原則、垃圾焚燒處理工藝方案、經(jīng)濟(jì)效益分析等方面來(lái)探析淮安生活垃圾發(fā)電工程。

關(guān)鍵詞:淮安垃圾發(fā)電技術(shù)原則垃圾焚燒方案經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類(lèi)號(hào):X799.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)05(b)-0119-01

1 淮安生活垃圾污染現(xiàn)狀

淮安市地處蘇北中心位置,人口530多萬(wàn)人,隨著城市化進(jìn)度不斷加快,常住人口和流動(dòng)人口不斷增加,城市生活垃圾與日俱增,其污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重,根據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì),縣級(jí)城市日產(chǎn)生活垃圾均在150～250t之間。如何徹底解決城市生活垃圾出路及污染問(wèn)題,已擺上縣區(qū)政府的工作日程。

鑒于此,設(shè)想進(jìn)行垃圾發(fā)電,解決污染問(wèn)題、變廢為寶。擬在漣水,洪澤,盱眙,金湖每縣建一座垃圾發(fā)電廠(chǎng),預(yù)計(jì)年發(fā)電量達(dá)1.314億kW,實(shí)現(xiàn)減排CO2約73000t。

2 垃圾發(fā)電建廠(chǎng)設(shè)想

在上述四縣各建一座日處理垃圾量200噸城市垃圾發(fā)電廠(chǎng),年上網(wǎng)電量1.314億度,擬安裝4×200t/d的垃圾焚燒爐,配置8臺(tái)3000kW/h的燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組。(每區(qū)、縣擬安裝2臺(tái)3000kW/h燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組,便于輪換維修和垃圾量發(fā)生變化時(shí)增加和減少機(jī)組運(yùn)行)

3 主要技術(shù)原則

(1)采用新型垃圾發(fā)電專(zhuān)利技術(shù)(專(zhuān)利號(hào):ZL2007100254718)。計(jì)劃采用國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),唐光設(shè)計(jì)已獲發(fā)明專(zhuān)利。型號(hào)HH-A型的城市生活垃圾焚燒氣化發(fā)電裝置。

(2)發(fā)電廠(chǎng)燃料。發(fā)電廠(chǎng)以城區(qū)生活垃圾為燃料,日焚燒能力1600t。焚燒爐的設(shè)計(jì)為熱解氣化爐,焚燒爐,當(dāng)垃圾濕基低位發(fā)熱量時(shí),仍可以穩(wěn)定燃燒。

(3)焚燒爐灰渣和熱解氣化后的燃?xì)鈮m的處理。垃圾焚燒后產(chǎn)生的爐渣和燃?xì)馓幚硐到y(tǒng)收集的灰塵,可以制作道板磚,用于市政建設(shè)。經(jīng)燃?xì)馓幚硐到y(tǒng)處理后的可燃?xì)庥脕?lái)開(kāi)動(dòng)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。

(4)電力。垃圾焚燒發(fā)電所發(fā)出的電力除自用外,以35kV電壓等級(jí)接入國(guó)家電網(wǎng)。

4 經(jīng)濟(jì)效益分析

4.1 主要技術(shù)參數(shù)(四個(gè)縣區(qū)總量)

(1)生活垃圾處理量日均200t×4,全年29.2萬(wàn)t。

(2)焚燒爐日處理能力200t×4。

(3)垃圾發(fā)電廠(chǎng)發(fā)電容量3000kW/h×8,供電量1.314億度/年。(噸垃圾發(fā)電量450kW)

(4)垃圾在爐內(nèi)進(jìn)行熱解氣化,經(jīng)過(guò)燃?xì)馓幚硐到y(tǒng)凈化后送入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電,燃燒后達(dá)標(biāo)排放。

(5)每縣區(qū)垃圾發(fā)電廠(chǎng)占地面積約100-120畝×4。

4.2 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

本項(xiàng)目的工程項(xiàng)目固定資產(chǎn)投資約4.33億元;建筑工程費(fèi)9526萬(wàn)元,占固定資產(chǎn)投資比例22%;設(shè)備購(gòu)置費(fèi)23815萬(wàn)元,占固定資產(chǎn)投資比例55%;安裝工程費(fèi)5196萬(wàn)元,占固定資產(chǎn)投資比例12%;

其它工程費(fèi)4763萬(wàn)元,占固定資產(chǎn)投資比例11%。

4.3 主要經(jīng)濟(jì)效益結(jié)果

(1)年處理垃圾量29.2萬(wàn)噸;

(2)單位投資54萬(wàn)元/噸/日垃圾;

(3)發(fā)電單位成本0.08元/度;

(4)單位垃圾處理成本148.28元/噸;

(5)垃圾補(bǔ)貼費(fèi)80元/噸,年總計(jì)2336萬(wàn)元;

(6)平均上網(wǎng)電價(jià)0.75元/度;

(7)年上網(wǎng)電量1.314億度×0.75元=9855萬(wàn)元;

(8)年人辦公費(fèi)用總計(jì)1440萬(wàn)元;

(9)維修費(fèi)用2000萬(wàn)元;

綜上分析,預(yù)計(jì)四年半收回全部建廠(chǎng)投資。

5 垃圾焚燒處理工藝技術(shù)方案

5.1 工藝路線(xiàn)確定的原則

對(duì)淮安市四縣垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)的總體構(gòu)想是,每縣建設(shè)一座具有當(dāng)代先進(jìn)水平、環(huán)境整潔優(yōu)美、花園式的垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng),做到可靠、安全、環(huán)境效益和社會(huì)效益相結(jié)合。需要遵循以下原則:

(1)工藝流程應(yīng)合理,技術(shù)安全可靠,確保垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、安全性和穩(wěn)定性。

(2)選擇適合淮安市生活垃圾低熱值、高水份特性的焚燒工藝。

(3)選擇技術(shù)先進(jìn)的焚燒熱解氣化爐及燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組,垃圾焚燒完全,余熱利用效率高。

(4)選擇適合我國(guó)國(guó)情的廢氣排放凈化技術(shù),最大限度減少二次污染。

(5)簡(jiǎn)化系統(tǒng),控制項(xiàng)目投資規(guī)模,降低運(yùn)行成本。

5.2 工藝技術(shù)方案選擇

熱解焚燒氣化爐與筒式爐排焚燒爐的不同點(diǎn)是造價(jià)較低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作安全,節(jié)省人力。從技術(shù)角度來(lái)講,技術(shù)先進(jìn)且成熟,比較適合國(guó)內(nèi)的高水分低熱值垃圾。從業(yè)績(jī)角度來(lái)講,熱解焚燒氣化爐要優(yōu)于爐排爐和滾筒式爐排焚燒爐,本工程推薦采用熱解焚燒氣化爐。

5.3 主要設(shè)計(jì)參數(shù)

(1)焚燒爐。垃圾電站日處理垃圾量800～1200t/d;垃圾低位熱值(設(shè)計(jì)值)5862kg(1400kCdnl/kg);

垃圾熱值波動(dòng)范圍:4650～7912K/kg;

每條線(xiàn)設(shè)計(jì)處理垃圾能力50t/h垃圾電站日處理垃圾量800～1200噸;

垃圾處理能力波動(dòng)范圍:70%～110%;

焚燒形式:熱解焚燒氣化;

焚燒爐年連續(xù)運(yùn)行小時(shí)數(shù)8000～15000h;

焚燒線(xiàn):4條×2;

余熱處理方式:發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水 廢氣鍋爐加熱器,在排氣管路設(shè)計(jì)蒸汽鍋爐,利用該鍋爐產(chǎn)生蒸汽推動(dòng)往復(fù)蒸汽發(fā)電機(jī)組來(lái)發(fā)電,使余熱得到充分利用,提高熱效率。由蒸汽機(jī)排出的蒸汽經(jīng)冷卻獲得工業(yè)用蒸餾水。

焚燒熱解氣化爐冷卻水;

發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度600℃;

出水溫度:95℃以上;

焚燒熱解爐:4×2臺(tái);

燃?xì)鈨艋到y(tǒng);

燃?xì)馓幚矸绞?水噴冷卻塔16,離心除塵器16臺(tái),除焦器16臺(tái),除硫器16臺(tái)。

發(fā)電機(jī)組中速燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組500～550r/mm;

形式 多缸 燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組4×2;

單臺(tái)額定功率3000kW/h;

6 結(jié)論

(1)本項(xiàng)目的實(shí)施是解決全市生活垃圾減量化,無(wú)害化和資源化的重要途徑,是生態(tài)城市建設(shè)的重要一環(huán),是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要環(huán)節(jié)。

(2)若本項(xiàng)目得以實(shí)施,可解決淮安市郊縣、區(qū)因垃圾而造成的水源和空氣污染問(wèn)題,同時(shí)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉冰.關(guān)于垃圾發(fā)電的研究[J].應(yīng)用能源技術(shù).2010(6).

[2] 郝漢舟,江培龍,趙志龍,等.對(duì)垃圾焚燒發(fā)電的思考—以咸寧市為例[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào).2010(9).