淮安生活垃圾发电工程探析

唐光 周敏 唐龙飞

摘 要:本文从淮安生活垃圾污染现状、垃圾发电建厂设想、采用技术原则、垃圾焚烧处理工艺方案、经济效益分析等方面来探析淮安生活垃圾发电工程。

关键词:淮安垃圾发电技术原则垃圾焚烧方案经济效益

中图分类号:X799.3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(b)-0119-01

1 淮安生活垃圾污染现状

淮安市地处苏北中心位置,人口530多万人,随着城市化进度不断加快,常住人口和流动人口不断增加,城市生活垃圾与日俱增,其污染问题日趋严重,根据有关部门统计,县级城市日产生活垃圾均在150～250t之间。如何彻底解决城市生活垃圾出路及污染问题,已摆上县区政府的工作日程。

鉴于此,设想进行垃圾发电,解决污染问题、变废为宝。拟在涟水,洪泽,盱眙,金湖每县建一座垃圾发电厂,预计年发电量达1.314亿kW,实现减排CO2约73000t。

2 垃圾发电建厂设想

在上述四县各建一座日处理垃圾量200吨城市垃圾发电厂,年上网电量1.314亿度,拟安装4×200t/d的垃圾焚烧炉,配置8台3000kW/h的燃气发电机组。(每区、县拟安装2台3000kW/h燃气发电机组,便于轮换维修和垃圾量发生变化时增加和减少机组运行)

3 主要技术原则

(1)采用新型垃圾发电专利技术(专利号:ZL2007100254718)。计划采用国际领先技术具有我国自主知识产权,唐光设计已获发明专利。型号HH-A型的城市生活垃圾焚烧气化发电装置。

(2)发电厂燃料。发电厂以城区生活垃圾为燃料,日焚烧能力1600t。焚烧炉的设计为热解气化炉,焚烧炉,当垃圾湿基低位发热量时,仍可以稳定燃烧。

(3)焚烧炉灰渣和热解气化后的燃气尘的处理。垃圾焚烧后产生的炉渣和燃气处理系统收集的灰尘,可以制作道板砖,用于市政建设。经燃气处理系统处理后的可燃气用来开动燃气发动机组进行发电。

(4)电力。垃圾焚烧发电所发出的电力除自用外,以35kV电压等级接入国家电网。

4 经济效益分析

4.1 主要技术参数(四个县区总量)

(1)生活垃圾处理量日均200t×4,全年29.2万t。

(2)焚烧炉日处理能力200t×4。

(3)垃圾发电厂发电容量3000kW/h×8,供电量1.314亿度/年。(吨垃圾发电量450kW)

(4)垃圾在炉内进行热解气化,经过燃气处理系统净化后送入燃气发电机组进行发电,燃烧后达标排放。

(5)每县区垃圾发电厂占地面积约100-120亩×4。

4.2 主要技术经济指标

本项目的工程项目固定资产投资约4.33亿元;建筑工程费9526万元,占固定资产投资比例22%;设备购置费23815万元,占固定资产投资比例55%;安装工程费5196万元,占固定资产投资比例12%;

其它工程费4763万元,占固定资产投资比例11%。

4.3 主要经济效益结果

(1)年处理垃圾量29.2万吨;

(2)单位投资54万元/吨/日垃圾;

(3)发电单位成本0.08元/度;

(4)单位垃圾处理成本148.28元/吨;

(5)垃圾补贴费80元/吨,年总计2336万元;

(6)平均上网电价0.75元/度;

(7)年上网电量1.314亿度×0.75元=9855万元;

(8)年人办公费用总计1440万元;

(9)维修费用2000万元;

综上分析,预计四年半收回全部建厂投资。

5 垃圾焚烧处理工艺技术方案

5.1 工艺路线确定的原则

对淮安市四县垃圾焚烧发电厂的总体构想是,每县建设一座具有当代先进水平、环境整洁优美、花园式的垃圾焚烧发电厂,做到可靠、安全、环境效益和社会效益相结合。需要遵循以下原则:

(1)工艺流程应合理,技术安全可靠,确保垃圾焚烧发电厂运行的经济性、安全性和稳定性。

(2)选择适合淮安市生活垃圾低热值、高水份特性的焚烧工艺。

(3)选择技术先进的焚烧热解气化炉及燃气发电机组,垃圾焚烧完全,余热利用效率高。

(4)选择适合我国国情的废气排放净化技术,最大限度减少二次污染。

(5)简化系统,控制项目投资规模,降低运行成本。

5.2 工艺技术方案选择

热解焚烧气化炉与筒式炉排焚烧炉的不同点是造价较低,结构简单,操作安全,节省人力。从技术角度来讲,技术先进且成熟,比较适合国内的高水分低热值垃圾。从业绩角度来讲,热解焚烧气化炉要优于炉排炉和滚筒式炉排焚烧炉,本工程推荐采用热解焚烧气化炉。

5.3 主要设计参数

(1)焚烧炉。垃圾电站日处理垃圾量800～1200t/d;垃圾低位热值(设计值)5862kg(1400kCdnl/kg);

垃圾热值波动范围:4650～7912K/kg;

每条线设计处理垃圾能力50t/h垃圾电站日处理垃圾量800～1200吨;

垃圾处理能力波动范围:70%～110%;

焚烧形式:热解焚烧气化;

焚烧炉年连续运行小时数8000～15000h;

焚烧线:4条×2;

余热处理方式:发动机冷却水 废气锅炉加热器,在排气管路设计蒸汽锅炉,利用该锅炉产生蒸汽推动往复蒸汽发电机组来发电,使余热得到充分利用,提高热效率。由蒸汽机排出的蒸汽经冷却获得工业用蒸馏水。

焚烧热解气化炉冷却水;

发动机排气温度600℃;

出水温度:95℃以上;

焚烧热解炉:4×2台;

燃气净化系统;

燃气处理方式:水喷冷却塔16,离心除尘器16台,除焦器16台,除硫器16台。

发电机组中速燃气发电机组500～550r/mm;

形式 多缸 燃气发电机组4×2;

单台额定功率3000kW/h;

6 结论

(1)本项目的实施是解决全市生活垃圾减量化,无害化和资源化的重要途径,是生态城市建设的重要一环,是实现节能减排的重要环节。

(2)若本项目得以实施,可解决淮安市郊县、区因垃圾而造成的水源和空气污染问题,同时创造经济效益。

参考文献

[1] 刘冰.关于垃圾发电的研究[J].应用能源技术.2010(6).

[2] 郝汉舟,江培龙,赵志龙,等.对垃圾焚烧发电的思考—以咸宁市为例[J].江西农业学报.2010(9).