淮安生活垃圾發電工程探析

唐光 周敏 唐龍飛

摘 要:本文從淮安生活垃圾污染現狀、垃圾發電建廠設想、采用技術原則、垃圾焚燒處理工藝方案、經濟效益分析等方面來探析淮安生活垃圾發電工程。

關鍵詞:淮安垃圾發電技術原則垃圾焚燒方案經濟效益

中圖分類號:X799.3 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(b)-0119-01

1 淮安生活垃圾污染現狀

淮安市地處蘇北中心位置,人口530多萬人,隨著城市化進度不斷加快,常住人口和流動人口不斷增加,城市生活垃圾與日俱增,其污染問題日趨嚴重,根據有關部門統計,縣級城市日產生活垃圾均在150～250t之間。如何徹底解決城市生活垃圾出路及污染問題,已擺上縣區政府的工作日程。

鑒于此,設想進行垃圾發電,解決污染問題、變廢為寶。擬在漣水,洪澤,盱眙,金湖每縣建一座垃圾發電廠,預計年發電量達1.314億kW,實現減排CO2約73000t。

2 垃圾發電建廠設想

在上述四縣各建一座日處理垃圾量200噸城市垃圾發電廠,年上網電量1.314億度,擬安裝4×200t/d的垃圾焚燒爐,配置8臺3000kW/h的燃氣發電機組。(每區、縣擬安裝2臺3000kW/h燃氣發電機組,便于輪換維修和垃圾量發生變化時增加和減少機組運行)

3 主要技術原則

(1)采用新型垃圾發電專利技術(專利號:ZL2007100254718)。計劃采用國際領先技術具有我國自主知識產權,唐光設計已獲發明專利。型號HH-A型的城市生活垃圾焚燒氣化發電裝置。

(2)發電廠燃料。發電廠以城區生活垃圾為燃料,日焚燒能力1600t。焚燒爐的設計為熱解氣化爐,焚燒爐,當垃圾濕基低位發熱量時,仍可以穩定燃燒。

(3)焚燒爐灰渣和熱解氣化后的燃氣塵的處理。垃圾焚燒后產生的爐渣和燃氣處理系統收集的灰塵,可以制作道板磚,用于市政建設。經燃氣處理系統處理后的可燃氣用來開動燃氣發動機組進行發電。

(4)電力。垃圾焚燒發電所發出的電力除自用外,以35kV電壓等級接入國家電網。

4 經濟效益分析

4.1 主要技術參數(四個縣區總量)

(1)生活垃圾處理量日均200t×4,全年29.2萬t。

(2)焚燒爐日處理能力200t×4。

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

(4)垃圾在爐內進行熱解氣化,經過燃氣處理系統凈化后送入燃氣發電機組進行發電,燃燒后達標排放。

(5)每縣區垃圾發電廠占地面積約100-120畝×4。

4.2 主要技術經濟指標

本項目的工程項目固定資產投資約4.33億元;建筑工程費9526萬元,占固定資產投資比例22%;設備購置費23815萬元,占固定資產投資比例55%;安裝工程費5196萬元,占固定資產投資比例12%;

其它工程費4763萬元,占固定資產投資比例11%。

4.3 主要經濟效益結果

(1)年處理垃圾量29.2萬噸;

(2)單位投資54萬元/噸/日垃圾;

(3)發電單位成本0.08元/度;

(4)單位垃圾處理成本148.28元/噸;

(5)垃圾補貼費80元/噸,年總計2336萬元;

(6)平均上網電價0.75元/度;

(7)年上網電量1.314億度×0.75元=9855萬元;

(8)年人辦公費用總計1440萬元;

(9)維修費用2000萬元;

綜上分析,預計四年半收回全部建廠投資。

5 垃圾焚燒處理工藝技術方案

5.1 工藝路線確定的原則

對淮安市四縣垃圾焚燒發電廠的總體構想是,每縣建設一座具有當代先進水平、環境整潔優美、花園式的垃圾焚燒發電廠,做到可靠、安全、環境效益和社會效益相結合。需要遵循以下原則:

(1)工藝流程應合理,技術安全可靠,確保垃圾焚燒發電廠運行的經濟性、安全性和穩定性。

(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)選擇技術先進的焚燒熱解氣化爐及燃氣發電機組,垃圾焚燒完全,余熱利用效率高。

(4)選擇適合我國國情的廢氣排放凈化技術,最大限度減少二次污染。

(5)簡化系統,控制項目投資規模,降低運行成本。

5.2 工藝技術方案選擇

熱解焚燒氣化爐與筒式爐排焚燒爐的不同點是造價較低,結構簡單,操作安全,節省人力。從技術角度來講,技術先進且成熟,比較適合國內的高水分低熱值垃圾。從業績角度來講,熱解焚燒氣化爐要優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 主要設計參數

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

垃圾熱值波動范圍:4650～7912K/kg;

每條線設計處理垃圾能力50t/h垃圾電站日處理垃圾量800～1200噸;

垃圾處理能力波動范圍:70%～110%;

焚燒形式:熱解焚燒氣化;

焚燒爐年連續運行小時數8000～15000h;

焚燒線:4條×2;

余熱處理方式:發動機冷卻水 廢氣鍋爐加熱器,在排氣管路設計蒸汽鍋爐,利用該鍋爐產生蒸汽推動往復蒸汽發電機組來發電,使余熱得到充分利用,提高熱效率。由蒸汽機排出的蒸汽經冷卻獲得工業用蒸餾水。

焚燒熱解氣化爐冷卻水;

發動機排氣溫度600℃;

出水溫度:95℃以上;

焚燒熱解爐:4×2臺;

燃氣凈化系統;

燃氣處理方式:水噴冷卻塔16,離心除塵器16臺,除焦器16臺,除硫器16臺。

發電機組中速燃氣發電機組500～550r/mm;

形式 多缸 燃氣發電機組4×2;

單臺額定功率3000kW/h;

6 結論

(1)本項目的實施是解決全市生活垃圾減量化,無害化和資源化的重要途徑,是生態城市建設的重要一環,是實現節能減排的重要環節。

(2)若本項目得以實施,可解決淮安市郊縣、區因垃圾而造成的水源和空氣污染問題,同時創造經濟效益。

參考文獻

[1] 劉冰.關于垃圾發電的研究[J].應用能源技術.2010(6).

[2] 郝漢舟,江培龍,趙志龍,等.對垃圾焚燒發電的思考—以咸寧市為例[J].江西農業學報.2010(9).