PDF《城镇垃圾处理处置务实工艺路线分析》

城镇垃圾处理处置务实工艺路线分析 李先旺 环境工程专业博士研究生 热能动力工程教授级高工 目录 CONTENTS

01 城镇垃圾主要特点

02 城镇垃圾处理原则

03 务实工艺路线拟订

04 典型工程案例分析

05 主要结论 及建议01 城镇垃圾主要特点 ? 垃圾物性特点 混合垃圾,组分复杂 含水量大,热值较低( 8000h 系统常用、备用 应急? 设备能力、结构 材质? 运行出力、效率 效果? 维保计划、准备 专业? 人员专业、专注 考核? 工厂标准、功能 投资? 行业先进水准的定性分析 年连续运行时间=f(过负荷运行时间,额定负荷运行时间,基本负荷运行 时间,低负荷运行时间,单班停炉/启炉时间(限次)) 负荷等级:110%,100%,85%,62.

5%,42%,0% 先进水准:>

8000h/a(333d/a);

avg. 7608(~317d/a)…【2x21+2x3】 max. 8400(350d/a) …【1x14+1x1】 类别典型项目的定量分析 年连续运行时间:法国巴黎2x750t/d(GRT,vonroll),两炉同期>

8400h/a 广州李坑2x520t/d(GRT,MHI Martin),max.8278h/a 深圳宝安3x750t/d(GRT,SKG),max.8196h/a 南京江南4x500t/d (GRT,光大),max.8766 工厂运行的可靠性,是考量一个项目成功与否的最关键指标. 只有连续稳定运行的工厂 ____才能够充分保障垃圾处理, ____才能够有效控制二次污染, ____才能够具有合理的经济效益. 3. 务实工艺路线拟订 ? 关于设计标准【指标 ≠ 指标体系】 环境安全 环境安全=f(标准,配置,控制,监督 …) 标准: 1. 国家标准(法定) 2. 地方标准(约定) 3. 设计基准值 4. 运行控制值 配置: 1. 系统构建 2. 设备配置 3. 药剂品质 4. 过程检测及调节 监督: 1. 在线检测(实时) 2. 监督监测(离线) 二次污染 控制 烟气常规,特征 渗滤液 排放,回用 废水排放、回用 噪音白天,昼夜 固废炉渣、飞灰 危废、土壤? 恶臭局部,整体 中国标准 GB18485-2014 污染物排放限值? ___SO2,NOx,HCl,HF,Dust;

HgPbCrCdAs,CuNiZn;

PCDDs/PCDFs ___COD,BOD,SS,NH3-N,TN,TP;

工艺过程控制指标? ___焚烧温度(>

850℃/2s),燃烧效率(CO),焚烧效果(C) … … 欧盟2010/75/EU DIRECTIVE 2010/75/EU OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of

24 November

2010 on industrial emissions (integrated pollution prevention and control) ____指标体系,____测试方法,____评价方法 … … BOT/BOO,所有关于生活垃圾处理处置的唯一不变的前置条件或要求 处理过程和处理效果安全、环保 . 基于现有科学方法和工程技术的应用 生活垃圾焚烧发电厂的所有涉及人居环境和生态环境的安全,可控制、可检测、可接受. 3. 务实工艺路线拟订 ? 关于设计标准【指标 ≠ 指标体系】 技术经济 投资内部收益率=f(垃圾量,垃圾处置费;

供电量,上网电价;

建设成本,运行成本, 财务成本;

…) 政策支持: 1. 全量电力上网 2. 特别计价电价 3. 垃圾处置收费 4. 税费计征优惠 成本控制: 1. 建设成本控制 2. 运行成本控制 3. 财务成本控制 提高资源利用效率: 1. 提高运行时间 2. 提高发电效率 3. 提高铁、渣等利用率 可持续 发展 建造成本 运行成本 技术进步 投资利润 … … 财务成本 建设、运行及维护成本 ____建设标准(污染控制标准,设备制造标准,设施建造标准 …) ____建设规模(总体规模,分期规模) ____工艺、设备、工具及材料配置或使用 ____运行及管理人员配置 ____能源介质及药剂消耗(品质、数量,库存量),备品备件配置及使用 ____设备维护及保养,常备及特殊检(监)测____渣、灰、危废等外部配套及协作 … … 资源综合利用效益 ____垃圾焚烧发电 ____垃圾焚烧供热(或热电联产) ____可再利用废品回收(金属、玻璃 …) ____可循环利用介质(中水) ____可再造物料利用(炉渣制砖 …) ____碳减排 … … 维持垃圾焚烧发电厂的可持续发展,建设、运行和维护成本很高,合理的电价和垃圾处置费是必须的. 基于现有科学方法和工程技术的应用 生活垃圾焚烧发电厂的所有涉及人居环境和生态环境的安全,可控制、可检测、可接受. 3. 务实工艺路线拟订 ? 关于设计标准【指标 ≠ 指标体系】 序号 污染物 单位 国标 GB18485-2014 欧共体 2010/75/EU 日本 (现行限值)

1 颗粒物 (24h均值) mg/m3

20 10

20 2 TOC (24h均值) mg/m3 -

10 10

3 NOx (24h均值) mg/m3

250 200

105 4 SO2 (24h均值) mg/m3

80 50

57 5 HCl (24h均值) mg/m3

50 10

25 6 HF (24h均值) mg/m3 -

1 -

7 Hg及其化合物 mg/m3 0.05 0.05 0.05

8 镉、铊及其化合物 (以Cd +Tl 计) mg/m3 0.1 0.05 -

9 锑、砷、铅、铬、钴、铜、锰、镍及其化 合物 (以Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni 计) mg/m3 1.0 0.5 (包括钒,+V) -

10 二f英类 (PCDDs/PCDFs) ng TEQ/m3 0.1 0.1 0.1

10 CO (24h均值) mg/m3

80 50

88 指标≠指标体系 3. 务实工艺路线拟订 ? 工厂控制水平【基于人工智能的过程控制】 清洁排放模式 DUST

5 mg/m3 SO2

35 mg/m3 NOx

50 mg/m3 达标运行模式 (波动负荷) DUST

30 mg/m3 SO2

50 mg/m3 NOx

200 mg/m3 经济运行模式 (均匀负荷) DUST

30 mg/m3 SO2

50 mg/m3 NOx

200 mg/m3 过程控制AI 1. 检测-识别-统计报表 ___实时运行参数读取 ___云备份 ___... … 2. 分析-计算-模拟 ___专业工具数据库 ___大数据分析数据库 ___专家诊断数据库 ___AI模型及自学习系统 ___... … 3. 预测-预报-预警 ___负荷及物性预测 ___系统工况预报 ___设备异常预警 ___... … 4. 优化运行及自动干预 ___一键优化运行功能 ___... … 3. 务实工艺路线拟订 ? 基础条件【垃圾热值,焚烧规模】 垃圾热值300 t/d ! 1x300 t/d+1x6000kW

04 典型工程案例分析 4. 典型案例分析 ? 垃圾+生物质 协同焚烧发电(机械炉排炉+汽轮发电机组) ? xx 建制县,全部人口~70万人. ? 县城~15万人;

县城周边乡镇3个,距离县城 ~25km,每个集镇~3万人;

边远乡镇6个, 距离县城~50km,每个集镇~2万人. ? 县城垃圾~150t/d,县城周边乡镇垃圾~3x30 t/d,边远乡镇垃圾~6x20t/d. ? 设垃圾焚烧发电厂1座,垃圾转运预处理及转 运站9座,可收集并集中焚烧的垃圾~360t/d. ? 县城周边乡镇垃圾挤压脱水后转运,边远乡镇 垃圾生物发酵后打包转运,预测入厂焚烧垃圾 量~300t/d,垃圾热值~1200 kcal/kg. ? 掺烧秸秆、谷壳、菌渣等生物质~60t/d,入炉 混合物料360t/d,热值~1500 kcal/ kg. ? 配置:1x400t/d GRT+1x6000 kW STG. ? 建设投资:~$2.25亿元(土地划拨). ? 运行成本:除上网售电外,垃圾补贴~96元/t.

05 主要结论及建议 5. 主要结论及建议 人口规模较少,垃圾 产生量不足300t/d的 建制城镇垃圾不宜直 接焚烧. 垃圾焚烧 城镇垃圾热值较低,可 采用预处理和/或掺混生 物质等方法,提高热值 后焚烧. 垃圾预处理 城镇垃圾分散,结合 调质预处理,区域统 筹、集中焚烧才能实 现可持续发展. 统筹、集中焚烧 谢谢 观看 THANKS FOR YOUR WATCH 李先旺东风设计研究院有限公司 QQ.

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