1、寧夏發電集團生活垃圾焚燒發電項目方案煤炭清潔發電綜合利用項目籌建處二一二年六月六日- 2 -目錄一、項目背景 ,1 二（區內城市生活垃圾現狀,1三（ 垃圾焚燒 ,3jjjjjjjjjjjjjjj * *' - /丿' /V 匕 jjjjjjjjjjjjjjjjjjjjj（ 一 ） 垃圾焚燒工藝介紹 ,3 （ 二 ） 垃圾焚燒方案比選,5 （三）推薦焚燒工藝 ,9 四、規劃設想,10五、投資估算和經濟性分析 ,10六、結論和建議 ,12寧夏發電集團生活垃圾焚燒發電項目方案一、項目背景2012年 4月 19日，國務院印發的“十二五”全國城鎮生活垃圾無害化處理 設施建設規劃中提到，在

2、常住人口超過 3 萬的城鎮鼓勵全民參與生活垃圾分類和 處理工作，以減量化、資源化、無害化為原則，綜合開展垃圾無害化處理。到 2015 年城市生活垃圾無害化處理率達到90%以上，生活垃圾無害化處理中選用焚燒技術的達到 35%。要減少原生生活垃圾填埋量，優先采用焚燒處理技術，可通過區 域共建共享等方式，利用焚燒處理技術。垃圾焚燒后減量化的殘渣，只有原來容積 的 10%,30%，從而延長了填埋場的使用壽命，緩解了土地資源緊張狀態。我國大中 型城市正在積極推進垃圾焚燒處理技術，全國已建成的垃圾焚燒發電近 100 家。二、區內城市生活垃圾現狀通過與全區五市發改委、工信局、住房和城鄉建設局及公共事業管理局

3、等部門 接洽，就各市縣城市生活垃圾處理的基本情況進行了解，銀川市城市生活垃圾日產 生量 800-900 噸，石嘴山市日產生量 590噸。吳忠市日產生量約 450 噸（利通區和 青銅峽市 ） ，中衛市日產生量 330 噸。固原市日產生量約 280噸。目前，各市縣都 建設有相應的垃圾無害- 1 - 化填埋場，生活垃圾處理方式主要通過集中分類收集運送填埋場填埋處理，在 垃圾收集中能夠實現建筑、生活和餐飲垃圾三大類的基本分類。隨著城市化進程的推進，各市縣城市人口的增加，垃圾產生量也在逐步的增 多。據統計寧夏地區城市垃圾每年以 7%的速度增長，預計到 2020 年銀川市垃圾日 產生量將達到 1375 噸

4、，石嘴山市達到 1013噸，吳忠市達到 773 噸，中衛市達到 566 噸，固原市達到 481噸。垃圾的主要可燃成分以塑料、紙類為主，平均熱值在 1248kcal/kg 。寧夏城市垃圾情況見 （表1、表 2、表3）。表 1: 寧夏城鎮生活和餐飲垃圾情況調查城市生活垃餐飲垃圾 2020 年預計生活 人口 圾日產市縣名稱 垃圾分類 日產 生量 產生量 （ 萬生量（噸） （ 噸） ） （ 噸）150 800 120 1375 銀川市 建筑、生活和餐飲三類49 590 35 1013 石嘴山市 建筑、生活和餐飲三類35 450 23 773 吳忠市 建筑、生活和餐飲三類29 330 15 566 中衛

5、市 建筑、生活和餐飲三類25 280 12 481 固原市 建筑、生活和餐飲三類表 2: 據相關資料顯示銀川市城市生活垃圾分析 （%）:紙灰土廚房 金屬 玻璃 成分 塑料 橡膠 竹木 植物 紡織物 類 磚陶 有機質22 0 3.2 5.6 5.0 32.4 12.4 3.0 0 15.5平均值表 3: 銀川市生活垃圾元素特性地位 名稱 碳 氫 氧 氮 硫 氯 灰分 水分 發熱量% % % % % % % % kJ/kg 單位5225 平均 15 2.4 8.60 0.31 0.05 0.31 20.68 52.65 （1248kcal/kg）值- 2 -2009年銀川市高新技術開發區管委會招商

6、引進了一家垃圾焚燒發電項目北 京中科公司 （杭州錦江集團 ） ，該公司是一家專門從事垃圾發電焚燒發電企業。擬在 寧東橫山工業園區建設2X 12MW垃圾焚燒發電廠，焚燒發電方式綜合處理銀川市城 區生活垃圾。該廠日處理垃圾能力 1000t 噸，一期項目已報送自治區發改委進行審 核，預計下半年開工建設。該廠選用循環流化床垃圾焚燒爐，垃圾額定垃圾處理量 1000t/d ，摻煤比例為熱量比 2:8（ 煤: 垃圾）。三、垃圾焚燒（ 一） 垃圾焚燒工藝介紹垃圾發電廠主要由焚燒爐島、汽機島和輔助系統組成焚燒爐島主要包括 : 垃圾接受系統、垃圾池除臭、垃圾分揀系統、垃圾破碎系 統、垃圾焚燒系統、摻煤系統、余熱鍋

7、爐系統、煙氣凈化系統、灰渣系統、煙風系 統、煙氣連續監測、自動控制和保護系統等。汽機島主要包括 : 汽輪發電機組、凝結水系統、除氧給水系統、回熱系統、循 環冷卻水系統、膠球清洗系統、工業冷卻水系統、補充水系統、自動控制和保護系 統等。其余的輔助系統主要有 : 垃圾計量系統、化學水處理系統、壓縮空氣系統、消 防水系統等。焚燒爐島工藝流程為：生活垃圾由專用車輛運進電廠，經稱重計量后，卸入封 閉式的垃圾池；然后由抓斗送到分揀系統的皮帶上，經過分揀、破碎后的垃圾又回 到垃圾池；由垃圾抓斗送入爐內燃燒。垃圾的助燃、穩燃燃料為煤，由皮帶送入煤倉間的煤斗，然后由給煤機送入爐 堂，與垃圾一起燃燒。垃圾池內的有

8、害臭氣，作為焚燒爐一次風，經過空氣預熱器預熱后送入爐內， 在850?以上的高溫條件下，分解成為無臭氣體，坑內產生負壓，避免臭氣外溢 內的垃圾滲出液，噴入爐內燃燒分解。燃燒產生的高溫煙氣，經鍋爐各受熱面吸熱降溫，再經鍋爐后的半干法吸收 塔，噴入石灰粉去除氯化氫、二氧化硫等酸性氣體，由布袋除塵器除塵后，符合所 要求的環保排放標準，最后經煙囪排出。垃圾焚燒后的剩余爐渣，經磁選設備回收廢鐵后，送至渣倉。從煙氣處理系統 出來的反應殘余物和布袋除塵器收集到的飛灰，經固化處理后運往填埋廠填埋。鍋爐產生的蒸汽推動汽輪發電機組發電，以達到能源回收的目的城市垃圾焚燒電廠處理工藝流程圖-4 -（二）垃圾焚燒方案比選

9、方案一:機械爐排焚燒爐爐排型焚燒爐形式多樣，該類爐型的最大優勢在于技術成熟，運行穩定、可 靠，適應性廣，絕大部分固體垃圾不需要任何預處理可直接進爐燃燒。尤其應用于 大規模垃圾集中處理，可使垃圾焚燒發電 ( 或供熱) 。但機械爐排爐的應用也有局限 性，含水率特別高的污泥、大件生活垃圾，不適宜直接用爐排型焚燒爐。在發達國 家，用于焚燒處理的是經過分類收集的垃圾，品質比較均勻，變化不大，在常規能 源利用領域近百年積累的爐排爐設計經驗的基礎上，采用此類爐排爐有較好的效 果。機械爐排爐是以機械式的爐排塊構成的爐床，爐膛具有干燥區、點火區、燃燒 區、燃盡區、冷卻區等分區特點。生活垃圾直接在爐排上靠爐排間的

10、相對運動不斷 被翻動、攪拌并推向前進。正常運行時，爐溫維持在 800?以上，垃圾進入爐內與 熱空氣接觸并升溫、干燥、著火、燃盡。燃燒發出的熱量可以維持爐溫。但在垃圾 熱值偏低的情況下需要加入燃料油作為輔助燃料。1、爐排型焚燒爐的優勢(1) 爐排型焚燒爐在國內有近百年的發展歷史，針對原產國的垃圾條件，該項 技術已經非常成熟，設備的整體性較好，配套設備可靠性好。(2) 垃圾進料系統簡單，操作人員易于掌握操作的基本要素。- 5 -(3) 煙氣中固體顆粒含量低，煙氣中飛灰量少，飛灰處理成本較低。(4) 出渣設備為爐下水冷出渣，煙氣中飛灰量少，飛灰處理成本較低。2、爐排型焚燒爐不足之處(1) 在焚燒我國

11、混合收集的高水分、低發熱量的垃圾時，常常導致垃圾燃燒不充分，容易造成二噁英未完全分解、NOx生成量過多等二次污染。(2) 需要大量加入輔助燃料，運行成本相對較高(3) 過量空氣系數高，一般達到 1.8-2.0 ，因此煙氣量大，尾氣處理設備較大， 且鍋爐熱效率低，一般為 75%-80%。(4) 受氯化氫高溫腐蝕影響，蒸汽溫度低，一般不高于 400?，因此余熱發電效 率低。方案二: 循環流化床垃圾焚燒爐國內以浙江大學、中科院為研究基礎的流化床焚燒爐，是國內垃圾發電項目主 選爐型。流化床焚燒主要依靠爐膛內高溫流化床料的高熱容量、強烈摻混和傳熱的 作用，使送入爐膛的垃圾快速升溫著火，形成整個床層內的均

12、勻燃燒。自上個世紀 60 年代以來，這種技術已經成功地被用于劣質燃料及各類廢棄物的燃燒處置和熱 能利用。針對我國混合收集的生活垃圾發展的循環流化床垃圾焚燒技術，已經達到了商 業化應用的階段，并日趨成熟，形成了不同處理能力的系列- 6 -化產品。給料、排渣、燃燒控制、尾氣處理設備已有較好配套，入爐垃圾不需 要復雜的前處理，產汽與常規汽輪發電設備參數配套，具有顯著的環境和經濟效、人益。1、循環流化床鍋爐的優勢(1) 適于焚燒處理我國一般混合收集的原生垃圾，燃盡完全，殘渣熱灼減 率,1,2%;(2) 可以焚燒處置固形垃圾和其他氣態或液態、熱值懸殊的燃料和廢棄物，垃 圾堆放、儲存過程中產生的垃圾滲瀝液

13、都可以直接送入爐膛焚燒處置 ;(3) 為避免入爐垃圾品質變化及差異過大對焚燒狀態的影響，可以向爐內添加 適量的輔助燃料煤，而不必用油。價廉易得，添加量較少(4) 系統設備配套研發，對垃圾的分選和預處理要求很低，不需要復雜的預處 理工藝，運行穩定。爐內沒有復雜的運動機構，設備故障率低 ;(5) 單爐處理量較大。目前已形成單爐處理能力從 100,500t/d 的產品系列，能 夠適應大型垃圾焚燒廠的建設要求 ;(6) 可以把過熱器布置在這類焚燒爐型所特有的物料循環通道中，隔絕與焚燒 煙氣的接觸，避免高溫 HCl 腐蝕; 所生產的過熱蒸汽溫度達到常規熱電系統參數， 提高垃圾發電效率 ;- 7 -(7)

14、 焚燒爐膛內各處溫度均勻，并采用了分級供風及爐內添加石灰石等措施， 能徹底分解有毒有害物質，有效控制 NOx SOx等的生成，尤其是對二噁英的控制 比爐排爐更為優勢，實現了環境友好。2 、循環流化床垃圾焚燒技術的不足(1) 與機械爐排爐相比，發展歷史不長，系統配套，特別是與原生垃圾不作分 選處理相關的給料、排渣設備還需長期考驗，不斷完善 ;(2) 雖然從技術發展到生產制造，均立足于國內，設備維護和技術更新都更加 方便、經濟、快捷，但對在設計準則和加工工藝等方面，仍需積累經驗、形成實用 可行的行業標準，不斷完善 ;(3) 一般循環流化床焚燒爐飛灰比例較高，灰量較大。按照我國目前有關法 規，焚燒爐

15、飛灰需按危險廢棄物作專門處置，處置成本較高。需要從減少飛灰量和 降低飛灰毒性兩個方面入手，探求解決方案，采用多渠道排灰和發展相應排灰安全 處置的技術。機械爐排爐和流化床鍋爐技術經濟指標對比詳細情況見 (表 4)。表 4: 機械爐排爐和流化床鍋爐技術經濟指標對比機械爐排爐焚燒爐 流化床焚燒爐 技術成熟度 歷史悠久 , 技術成熟 發展歷史 較短, 已實現商業化使用 復雜程度 控制較為簡單 控制系統較為復雜 往復運動爐排，爐排面積較大，爐膛體爐床及爐體特點 固定式爐排面積和爐 膛體積較小 積較大垃圾預處理 不需要 需要設備占地 大 小灰渣熱灼減率 易達標 原生垃圾在連續助燃下可達標 垃圾爐內停留時間

16、 較長 較短燃燒空氣供給 （ 根易調節 較易調節 據工況 ） 對垃圾含水量的適可通過調整干燥段適應不同濕度的垃圾 爐溫易隨垃圾含水 量的變化而波動，- 8 -應性 不適合含水率過高的垃圾對垃圾粒度要求較低 ,除巨大垃圾外 ,不對粒度要求高 ,需要爐前垃圾預處垃圾 粒度的影響需分類破碎理,一般要設破碎機破到約20mm對垃圾不均勻性的可通 過爐排運往復運動使垃圾反轉，使較重垃圾快速到達底部，不易燃燒完適應能力 其均勻 全燃燒介質 不用載體 需要石英砂 輔助原料 不需要，但在助燃時需要加少了柴 油 需要摻如入大量的煤 燃燒工況控制 較易 不易對二噁英和其他污染性氣體控制性較能有效控制NOx SO和二

17、噁英英的2煙氣處理 弱，經尾氣處理裝置可達標排放，煙氣生成 , 煙氣產生量約 0.5-0.9m?/t 垃 產生量約 0.35-0.48 萬 m?/t 垃圾 圾飛灰產生量較少 , 約為垃圾處理量的飛灰產生量大 , 約為垃圾處理量的飛灰產生 量 2.5-3% 15 -20%垃圾滲濾液需另行處理 , 不能進行爐內垃圾滲濾液 垃圾滲濾液可以進行爐內回 噴 回噴燃燒投資成本5-6億元/500t日處理量4-6億元/500t日處理量 運行費用100-200元/處理 1t 垃圾 60-120 元/處理 1t 垃圾 國產化率 較低 較高（ 三 ） 推薦焚燒工藝 :目前，對于循環流化床焚燒技術，單臺處理能力 30

18、0t/d 、400t/d 和 500t/d 級 別的焚燒爐國內有較多的實際運行經驗與數據，技術成熟、產品可靠，主要設備基 本實現了國產化。從技術可行考慮，相對比較成熟，不存在大的技術差別，在國內 都有成功建設和運行的經驗，而且都能適應當地的生活垃圾。特別重要的是，流化 床的環保性能比爐排爐優越，尤其在近年二噁英日益成為環境保護關注的焦點下， 流化床工藝更符合國家環保政策。結合對寧夏生活垃圾調查、分析比較，循環流化床垃圾焚燒工藝對垃圾的含水 率和熱值要求不高，進廠的垃圾可及時進爐焚燒，滲瀝液產生量少，輔助燃料也比 較低廉，工程投資和運行費用相對較低廉。最為- 9 -適合寧夏生活垃圾處理。因此，推

19、薦采用循環流化床工藝作為主推方案。四、規劃設想 通過對區內外初步調研，除銀川外其他四市遠期垃圾情況，基本滿足建設垃圾 電站的條件。綜合我區調研實際情況與浙江大學就主設備選用、規模大小及投資情 況技術交流后，提出以下擬建方案。可以考慮在石嘴山市、吳忠市、固原市和中衛市選址建設垃圾焚燒電站，采用2 臺焚燒爐配 1 臺汽輪機的系統方案， 2 臺爐 1 開 1 備。根據 500t/d 等級焚燒爐 , 余熱爐產生的蒸汽量，可配一臺12MW汽輪發電機組，除塵器選用袋式除塵器。留 有擴建基礎，能夠滿足四市遠期的垃圾增長需求。五、投資估算和經濟性分析考慮垃圾發電變廢為寶，根治日益嚴重的環境污染，同時本工程對城

20、市生活垃 圾進行焚燒、發電，實行減量化、資源化、無害化處理 ; 有利于環境保護 ; 雖然目前 垃圾電廠的投資和上網電價偏高，但建成后只需消耗少許燃料，比常規能源電廠在 運行、維護和燃料等方面的投資成本要低，具有較好的社會和經濟效益。目前，全國各城市垃圾焚燒發電處理每噸政府補助 20-150 元不等，城市垃圾 以汽車運輸為主，當地市政部門負責垃圾的清運和送往電廠。整個經營期的平均上 網電價：含稅價格為650元/MWh和538元/MWh條件下進行測算。通過經濟分析，項 目總投資在 3.0 億元左右。經濟技術測算見 (表 5)。- 10 -表 5： 經濟技術測算表序號 項 目 單位 指標 備注 1

21、t/d 500 日垃圾處理量 2 t/a 165000 (8000/24)*500 年垃圾處理量3 h 8000 設備滿負荷年運行時數84 10kW.h 0.96 (8000*1.2)/10000 年發電量5 3.3 (165000*0.2)/10000 煤量 萬噸/年6 15.9 水量 萬方/年 7 % 20 綜合廠用電率 8 7.1934 廠區占地面積 公頃29 m 21470 總建筑面積210 m 28800 綠化占地面積 綠地率 29.81% 11 30000 估算總投資 萬元 12 上網電價 元/度 0.538 或 0.65 15 a 10 償還貸款兩種補貼電價下盈虧測算見 (表 6

22、)。表 6： 盈虧測算 (萬元)0.65 元 0.538 元 備注 上網電價 上網電價發電收入 （萬元/ 年）: 4992 4131.84發電量*上網電價 *（1- 廠用電率 ）人員工資 （萬元/ 年）: 600 600 50*12設備折舊 （萬元/ 年）: 2000 2000貸款利息（萬元/年）: 1680 1680 支出原料費 （萬元/年）: 1664.57 1664.57（含煤及脫硫原料 ） 情況 材料 210.7 210.7 13171.21*0.4/25及大修費 （萬元/ 年）:其他費用 （萬元/ 年）: 300 300支出總額 （萬元/ 年）: 6455.27 6513.87年利潤（萬元/年）: -1463.27 -2382.03 （發電收入 -支出總額）垃圾處理費 88.68 144.37 年利潤/年垃圾處理量 （165000） 補助金額（元/噸）:由以上數據測算可知，以 0.65 元上網電價計算，需要每噸垃圾處- 11 -理費補助到 88