潍坊公司2215150TD污泥掺烧项目可行性研究报告终稿.doc

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TPRI

合同编号：

TPRI/TD-CA-123-2010D

报告编号：

TPRI/TD-RB-081-2010

华电潍坊发电有限公司

2×150T/D污泥掺烧项目可行性研究报告

西安热工研究院有限公司

二〇一〇年十二月

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报告编号：

TPRI/TD-RB-081-2010

合同编号：

TPRI/TD-CA-123-2010D

项目负责单位：

西安热工研究院有限公司

项目承担部门：

锅炉系统与设备技术部

项目合作单位：

华电潍坊发电有限公司

课题起讫日期：

2010年11月~12月

项目负责人：

马建兰

主要工作人员：

西安热工研究院有限公司：

丹慧杰何仰朋晋中华王智微王鹏利冯丽苹

崔萍

华电潍坊发电有限公司：

侯德安王军郭明奎李云龙冯霖辛志钢

报告编写人：

马建兰晋中华

报告校阅人：

晋中华

审　　　核：

聂孝峰

批　　　准：

白少林

摘要

根据《潍坊市人民政府关于城市污水处理厂污泥焚烧处理价格承诺的函》（潍政函[2010]104号），华电潍坊发电有限公司（以下简称潍坊公司）计划建设日处理600吨含水率80%的污泥干化掺烧项目，一期建设日处理300吨含水率80%的污泥干化掺烧项目。

潍坊公司积极响应政府号召，拟利用烟气余热，建设日处理2´150t、含水率80%的污泥干化掺烧项目，对城市污泥干化后进行掺烧，实现城市污泥的无害化、资源化处置，履行企业应尽的社会责任，为了对该项目的可行性进行深入的研究，华电潍坊发电有限责任公司在进行了初步可行性研究的基础上，委托西安热工研究院进行可行性研究。

通过对相关资料的分析、研究、计算，认为该项目实施后，对锅炉的燃烧及排放基本上没有影响，并且能够获得比较好的环境和社会效应，项目实施后可享受潍坊市污泥处理财政补贴，为企业创造一定的经济效益，争取电价补贴后经济效益将更加显著。

在经济、技术上都是可行的。

关键词：

掺烧城市污泥可行性研究

目录

1. 概述 1

1.1. 项目概述和建设的必要性 1

1.1.1. 污泥处理技术概述 1

1.1.2. 我国污泥焚烧技术现状 2

1.1.3. 潍坊市建设污泥焚烧工程的必要性 2

1.2. 设计依据 3

1.3. 研究范围 3

1.4. 主要设计原则 3

2. 工程概述 5

2.1. 电厂概况 5

2.2. 区域环境状况 5

2.2.1. 电厂位置 5

2.2.2. 气象条件 5

2.3. 工程地质及水文条件 7

2.3.1. 厂区的工程地质条件 7

2.3.2. 水文条件 8

2.4. 燃煤煤质及主要设备参数 8

2.4.1. 煤质数据 8

2.4.2. 电厂主要设备参数 9

3. 工程设想 11

3.1. 污泥干化工艺建设条件 11

3.1.1. 污泥供应 11

3.1.2. 建设场地 12

3.1.3. 供水、供电、供气（汽）条件 12

3.1.3.1. 供水 12

3.1.3.2. 供电 12

3.1.3.3. 气（汽）源 12

3.2. 工程设计基本数据 13

3.3. 工艺流程及总体布置 13

3.4. 物料平衡和热量平衡 17

3.4.1. 工艺参数 17

3.5. 主要设备选型 18

3.5.1. 干燥机选型 18

3.5.2. 其他设备选型 19

3.6. 对锅炉系统的影响 20

3.6.1. 对燃烧系统的影响 20

3.6.2. 对粉煤灰综合利用的影响 21

4. 环境保护 23

4.1. 粉尘 23

4.2. 废气 24

4.3. 废渣 24

4.4. 废水 24

4.5. 噪声 25

5. 环境及社会效益 26

5.1. 环境效益 26

5.2. 社会效益 26

6. 劳动安全与职业卫生 28

6.1. 概述 28

6.2. 防火、防爆 28

6.3. 防尘、防毒、防化学伤害 28

6.4. 防电伤、防机械伤害及其它伤害 29

6.4.1. 防电伤 29

6.4.2. 防机械伤害 29

6.4.3. 防其他伤害 29

6.5. 防暑、防寒、防潮 29

6.6. 防噪声、防振动 30

7. 生产组织和人员编制 31

7.1. 生产组织 31

7.2. 人员编制 31

8. 工程项目实施条件及进度 32

8.1. 工程项目实施条件 32

8.2. 进度 32

9. 投资概算及经济性评价 33

9.1. 投资概况 33

9.2. 技术经济指标、效益分析 33

9.2.1. 预期效果 33

9.2.2. 运行成本构成 34

9.2.3. 收益构成 34

9.2.4. 经济效益分析 35

9.3. 实施本项目的效益和成果 36

10. 结论和建议 38

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1.概述

1.1.项目概述和建设的必要性

1.1.1.污泥处理技术概述

随着我国社会经济发展、城市化进程加快以及国民生活水平提高，城市生活污水量急剧增加。

污泥作为污水处理厂污水处理后的附属产品，因富含有机腐质、细菌菌体、寄生虫卵和重金属等有害物质，如果不经过无害化处理，是污水处理过程形成的最主要的潜在二次污染源，对环境污染较大。

随着污泥产量的急剧增加,污泥的处置越来越受到人们的重视。

传统的污泥处理方法有稳定填埋、堆肥、填海和焚烧等。

稳定填埋处理不当可能造成土壤和地下水的污染,并且大量占用土地,进一步加剧土地资源的紧张；由于污泥成分复杂,含有害物质较多,导致污泥堆肥在实际应用中存在较多的困难；污泥填海会对海生生物造成危害,严重污染海洋环境,现已被国际公约所禁止；污泥焚烧是最“彻底”的污泥处理方式,在欧洲、美国、日本等发达国家应用较多,它以处理速度快,减量化程度高,能源再利用等突出特点而著称。

污泥焚烧与以上其他方法相比具有突出的优点：

Ø焚烧可以大大减少污泥的体积和重量（焚烧后体积可减少90%以上）,因而最终需要处理的物质很少,不存在重金属离子的问题,有的焚烧灰还可制成有用的产品,是相对比较安全的一种污泥处置方式；

Ø污泥处理的速度快,占地面积小,不需要长期储存；

Ø污泥可就地焚烧,不需要长距离运输；

Ø可以回收能量用于供热或发电；

Ø采用先进的焚烧设备可实现很低的二次污染等等。

1.1.2.我国污泥焚烧技术现状

污泥焚烧首先要将脱水污泥加温干燥，再用高温氧化污泥中的有机物，使污泥成为少量灰烬。

污泥焚烧可分为直接焚烧和混合焚烧两种类型。

直接焚烧是利用污泥本身有机物所含有的热值，将污泥经过脱水、干燥等处理后添加少量的助燃剂送入焚烧炉进行燃烧；混合焚烧是将污泥与煤或可燃固体废弃物等混合燃烧，用于发电、制砖等。

直接焚烧主要设备基本上是引进国外的干化或焚烧设备，设备一次性投资较大，运行费用高昂，一般企业难以承受。

结合我国的实际状况，污泥与火电厂煤粉锅炉燃煤掺混燃烧的污泥处理方法是比较可行的。

污泥焚烧现在国内实际应用还比较少,主要的应用领域也限于小规模、特殊行业。

大规模市政污泥焚烧技术的应用开始于2004年建成运行的上海石洞口污水处理厂污泥焚烧系统。

除了引进技术，国内部分科研单位也结合我国国情，在不同层面进行了相关技术及设备的研究和实验,但基本上是基于国外技术基础之上或仅针对焚烧过程进行较为深入研究,总体上还未形成适应自身特点的成套工艺技术。

近年来，几个污泥焚烧工程在我国陆续投入运行，采用的技术方案主要是对电厂锅炉进行改造，实现污泥、煤混烧发电，取得了较好的运行业绩。

1.1.3.潍坊市建设污泥焚烧工程的必要性

目前潍坊市污水处理厂日产生污泥600吨，城市污水处理厂产生的污泥一般直接进行填埋处理，对周围环境及地下水污染较大。

根据《潍坊市人民政府关于城市污水处理厂污泥焚烧处理价格承诺的函》（潍政函[2010]104号见附件），计划建设日处理600吨、含水率80%的污泥干化掺烧项目，一期建设日处理300吨、含水率80%的污泥干化掺烧项目。

火电企业利用烟气余热对城市污泥干化后进行掺烧，可实现城市污泥的无害化、资源化处置，履行企业应尽的社会责任；落实上网电价后还可为企业创造一定的经济效益。

1.2.设计依据

目前国内在电厂对污泥进行干化掺烧已有工程应用实例。

通过对华电滕州新源热电有限公司及华能临沂电厂等单位的调研了解，该污泥掺烧项目设备工艺成熟，设备运行正常，具有良好的社会效益及经济效益。

1.2.1本工程可行性研究设计合同。

1.2.2业主提供的本工程初步可行性研究及其他原始文件资料。

1.2.3干燥厂家提供的有关资料。

1.2.4有关国家法律法规、工程规程规范。

1.3.研究范围

1.3.1乙方具体负责研究的范围如下：

（1）根据业主提供的污泥干燥设备厂家的干燥系统、入炉燃烧等技术方案，论证本工程配套设施的可行性。

（2）负责配套干燥系统的辅助工艺系统可行性研究。

（3）有关改造系统的配电、控制系统方案可行性研究。

（4）对改造方案进行全面的技术经济分析。

（5）形成结论，对存在的问题提出建议。

1.3.2污泥掺烧的锅炉改造设计、干燥岛设计、燃烧排放的二恶英检测的外委部分不包括在我院负责范围内，需由建设方另行委托有资质的单位完成。

1.4.主要设计原则

1.4.1利用电厂锅炉对污泥进行掺混燃烧，需了解煤掺混污泥后燃烧的稳定性、燃烧效率、排放特性以及煤泥掺混燃烧对锅炉受热面的影响情况，确保锅炉系统的安全稳定运行等。

1.4.2根据我国国情和潍坊地区特点，采取行之有效的处理方法和工艺流程，减少占地和设备费用，尽可能降低工程造价。

在保证工艺先进、技术可靠的前提下，采用先进设备和新材料，节省能耗，降低经营成本。

1.4.3干化处理系统布置尽可能靠近干化加热介质系统，远离办公区域。

利用电厂高温烟气余热作为污泥干化热源，干化后的尾气通过旋风分离器后进入锅炉尾气处理系统，减少二次污染。

1.4.4采用强制流态化干燥机系统，让高含水、高粘度的污泥与烟气直接接触，进行干化处理。

1.4.5污泥处理量：

污泥掺烧比例以不影响锅炉及其他设备的正常安全稳定运行为原则。

1.4.6湿污泥的含水率不超过80%，干污泥含水率不超过40%。

1.4.7干燥机进口温度约350℃，干化后干燥机出口温度不低于120℃。

1.4.8湿污泥运储方式：

用密闭自卸车从污水处理厂运至电厂湿污泥储存仓内储存。

1.4.9湿污泥储存仓内的污泥通过仓底的螺旋泵输送至干燥机内进行干化处理。

1.4.10干污泥的储存方式：

在旋风分离器下部设干污泥储存仓。

1.4.11干化后污泥的输送采用两路：

一路输送至磨煤机入口，另一路由翻板阀分配到输煤皮带输送机与电煤混合后进入发电锅炉焚烧。

2.工程概述

2.1.电厂概况

华电潍坊发电有限公司一期2×330MW机组于1991年5月开工建设，1993年9月#1机组投产，1994年10月#2机组投产。

锅炉是东方锅炉厂设计制造的DG1025/18.2-Ⅱ4型亚临界自然循环汽包炉，设计燃煤为山西晋中贫煤，点火、助燃用油为#0柴油。

本锅炉的主要特点是：

炉膛四周为膜式水冷壁，炉膛上部靠近火焰的三侧布置壁式再热器；炉膛出口处布置全大屏和后屏过热器；水平烟道内依次为中温再热器、高温再热器和高温过热器；后竖井烟道内布置低温过热器和省煤器，尾部烟道设有两台三分仓回转式空气预热器。

2.2.区域环境状况

2.2.1.电厂位置

潍坊市位于山东半岛的中西部，东与烟台市、青岛市接壤，西与东营市、淄博市毗邻，南与日照市、临沂相邻，北临渤海莱州湾。

西距济南市约200km。

潍坊发电有限公司位于潍坊市东南约11km的于家官庄东北部。

胶济铁路从厂址