乡村生活垃圾焚烧及再利用项目可行性报告

作者:青州科立盛机械科技有限公司 浏览: 发表时间:2021-03-03 00:00:00

乡村生活垃圾焚烧及再利用项目可行性报告



   

 

一、 项目设计背景及依据

1、项目设计背景

2、项目推广方案

3、设计依据

3.1、设计引用标准

3.2、设计参数要求

3.3、设计技术指标

  二、焚烧炉装置概要

  三、处理工艺简介

3.1、工艺流程图

3.2、流程说明

  四、处理系统设备介绍

4.1、进料系统

4.2、助燃系统

4.3、燃烧系统

4.3.1、炉体燃烧室

4.3.2、二次燃烧室

4.3.3、风机

4.3.4、影响焚烧炉性能的因素

4.4、净化处理系统

4.5、烟气排放系统

4.5.1、引风机

4.6、自动控制系统

4.6.1、动力控制

4.6.2、温控系统

4.6.3、液位监控

4.7、安全措施及维修操作平台

  五、设备交货及安装调试

  六、售后服务

七、设备清单

附:焚烧炉工艺流程图

  项目设计背景及依据

 

1. 项目设计背景:

    2021年,国家十四五计划开局之年。中央提出大力推动振兴乡村、改善民生的号召。旧村改造是实现美丽乡村、提升乡村生活环境的主题项目。国内,特别是偏远乡村产生的生活垃圾、自然枯木、秋夏秸秆等各类垃圾的处理,一直是困扰乡村环境卫生的难题。乡村改造之前,大多是每户产生的垃圾自行处理,没有固定的公共投放场所。大家随处倾倒,一旦起风各种漂浮物垃圾随处飞扬,夏天易霉变的厨余垃圾、水果蔬菜发霉臭气熏天;容易滋生苍蝇蚊子等害虫、易成为疾病污染传播渠道。

近年来,很多县市都在所辖乡镇设立垃圾收储中转站,然后由县市级清运车辆,定时定期的,将垃圾运送到垃圾处理厂做焚烧填埋处理。这种将县市辖区内的生活垃圾集中收集的方式,也存在非常多的弊端,由于每个村庄大小不一,村村相隔距离不同,清理车辆时常出现空跑或一次运不完、当天二次运输又不合算的情况,每个村的垃圾箱分布又不是固定的、时有时无,清运车辆无法短时间内,在每个村落实现清运无遗漏。经常造成部分垃圾多天滞留。如果清运车辆出现保养、维修的状况。更会造成垃圾滞留。这种清运方式也会造成垃圾处理成本很高。

根据我公司近两年的调查。每个乡村单位垃圾的收集、清运、垃圾处理的费用。每吨都需要100元以上。这部分支出每年都是国内乡镇环卫开支的主要部分,并且每年都会递增。

另一个更重要的因素是普遍存在的——全国所有省份的城区都可统一收集、统一焚烧处理,而偏远县市乡镇根本无法实现这种模式,异地处理产生的费用相当昂贵,完全不适合实际情况。只有采用源头分散处理才可以控制处理成本;避免远距离运输。余热如果配合当地集中供暖、洗浴、为企业做供热、烘干配套等项目,更会产生可观的经济效益。

我公司近两年对国内多地的乡村进行实地调查,分季节、分时间的对调查地生活垃圾的种类、组成成分、其中可燃物的占比、是否可分类处理、是否可在源头处理、甚至是否可能变废为宝、实现无害化处理,杜绝因收集、运输、中转而产生的二次污染,以及节省由此而产生的巨大开支。争取零投入的源头处理、产生的热量配套当地项目,根据项目设计不同方案,实现余热利用,产生最大的经济效益,真正的变废为宝。

公司通过对各地垃圾调查、进行分析论证、结合技术人员的各项技术攻关,将原有的生活垃圾焚烧炉,做了进一步全方位改造升级。经过反复燃烧实验,历时一年多,生产出整套集垃圾焚烧、废气达标处理、余热转换利用一体的,新型环保垃圾处理设备。设备经第三方权威环保监测部门检测:尾气的各项排放指标均达到国内排放标准,完全符合国家环保标准要求。公司对产品的持久耐用性做了全方位升级,保证产品使用年限10年以上,一经推广利国利民。

由于乡村生活垃圾未进行垃圾分类,成分复杂:含土、砖块、沙石、湿菜叶等各种垃圾。湿垃圾不易焚烧。可混入秸秆儿、枯木等易燃物,这样能将每年的秸秆枯木进行及时处理,从而避免秋冬干燥季节火灾隐患,以及常年堆放产生腐烂后又增加垃圾的二次来源、配合生活垃圾处理,又解决了湿垃圾难以燃烧的问题,可谓一举多得。

垃圾燃烧后,产生的余热,可为乡村供暖、可用于洗浴中心供水、干洗店用水、农副产品加工厂的烘干项目、其他工业用热水等。政府部门也可将这些可创收的项目作为每个村庄的帮扶项目,支持困难户经营。使没有条件外出打工的人,也可就地创业增收、脱困致富。

 

2. 项目推广方案:

   公司作为设备研发制造厂家,将积极配合各级政府主管部门,对各乡村等单位进行垃圾无害化处理的推介宣传工作,并对每个乡镇辖区的村庄做:常驻人口量、日常垃圾产生量、垃圾大分类、本地垃圾干湿度比、垃圾燃烧值、收集垃圾的距离等数据。做科学合理布局。以大村庄为一个单位,小村庄2-3个为一个单位,每个单位建设一个垃圾收储处理站,处理站将本村及邻近能涉及到的垃圾集中到一个地方处理。

   待各项调研数据收集完成后,科立盛科技针对每个达标站点的不同数据,提供不同的整体设计方案、处理流程方案、产品及设备配套方案。对余热的利用做到因地制宜、实现利益最大化,从而产生合理、可观的收益。

可由当地政府牵头推广,符合条件的乡、庄,建设生活垃圾混合秸秆、枯木焚烧站。

这种模式的好处是:

一、农村有丰富的秸秆儿、枯木,混合生活垃圾一起焚烧,既解决了居民生活垃圾的燃烧值低、水分大、杂质多、不易焚烧的技术难题-----能辅助生活垃圾的充分燃烧。又可及时将不可利用的秸秆枯木做彻底的环保化处理,以免常年堆放变为二次垃圾及造成的火灾隐患,同时也保护了乡村环境。

二、为农户供暖:可有偿收取部分取暖费。按照山东省的居民生活习惯估算:一般每户一年有4-5个月的取暖期、每个取暖期的用煤量大约2-3吨。费用约1500-2500元。

利用垃圾焚烧余热供暖,如为100户供暖,按福利项目半价收取,年收益在十万元左右。浴池收入每年预计1.5到三万元的收入。此部分可作为地方的精准扶贫项目,为困难户直接提供项目或岗位。

政府将省下的环卫处理费用,全部或部分作为实施投资者的扶持资金,予以帮扶。三项收益来源相加,一个中等规模的焚烧处理点,也会有可观的收入。

三、在中国,冬季取暖基本采用燃煤方式。而近年来,随着国家环保政策的日益严格,地方政府都在推行煤改气、煤改电、生物质等供热,但是都因各种不利因素难以推广实行。(如天然气管道铺设不到位、安全隐患多、电费高等实质性问题。)

此项目的实施,利用垃圾焚烧的余热转换取暖,杜绝了因燃烧煤炭产生的二氧化硫等有害气体的排放。使困扰环保的、难以调和的、历史性遗留的难题,得到彻底有效的解决。从而响应国家振兴乡村、提升农村居住环境的号召。使垃圾、秸秆儿、枯木等废物变废为宝,利国利民。

 

3. 设计依据:

3.1、设计引用标准:

GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》。

GB12348-90《中华人民共和国环境噪声污染防治条例》。

、中华人民共和国国务院1998年发布实施的《建设项目环境保护管理条例》。

GB8978-1996污水综合排放标准

GB/T16157-1996 《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》。

⑥、HJ/T20-1998    《工业固体采样制样技术规范》。

 

3.2、设计参数要求:

废弃物名称:生活垃圾

       辅助燃料:0#柴油或天然气

处理量:10t/d,20t/d,50t/d,100t/d

焚烧时间:12h/d

 

3.3、设计技术指标:

焚烧炉温度 :850

滞 留 时 间:t2s

焚毁去除率 :≥99.99%

热 灼 减 率:≤5%

焚烧炉系统压力:负压

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  焚烧炉设备装置概要

1、      进料系统:

机械自动投料

2、              助燃系统:

   燃烧器、日用油槽及管路输送系统

3、      燃烧系统:

焚烧炉、二次燃烧室、风机及供风系统

4、      烟气净化系统:

半干吸收塔、喷淋塔、布袋除尘、管路输送系统等

6、         烟气排放系统:

   引风机、烟囱

7、         辅助系统:

设备检修及烟气检测平台、扶梯等附件

8、         控制系统:

包括动力控制与温度控制,由电控柜、电线电缆控制

   热电偶、温度数显仪、补偿导线、压力控制、液位显示等

 

 

 

 

 

 

  处理工艺简介

3.1、工艺流程图


3.2  流程说明:

    操作人员启动预热系统,使炉内达到并保持一定温度。助燃空气由鼓风机送入炉内,提供必需的氧气量。

预热、空气供给正常后,待炉温升至一定高度,将生活垃圾送入炉体内。

垃圾热解燃烧后产生的烟气进入二次燃烧室,二次燃烧室实际上是一个气体燃烧炉,一次热解燃烧后的烟气中,未燃烬的长链碳氢化合物及黑烟(有机碳)在二次风的挠动下,进一步湍流混合,在高温环境下可充分燃烧,使二噁英类有毒物质彻底分解。正常情况下二燃室中炉温大于850℃,设计总停留时间达2秒以上。烟气中的二噁英被彻底破坏,转变为CO2SOXHCl等稳定的气体。

本方案无大量废水和污泥排放所带来的二次污染问题               

  处理系统设备介绍

 

4.1 进料系统

可选人工进料或加装机械自动进料系统

 

 4.2  助燃系统

助燃系统主要设备有助燃油槽、燃烧器。

助燃系统的作用是开炉点火和辅助炉膛升温(当垃圾热值较低时,不能维持自身的燃烧时)。油槽用作燃烧油的日用储备,在其间加过滤器,除去油中杂质;经燃烧器油泵加压后喷入一燃室和二燃室,同燃烧器风扇鼓入的一次风混合,完成点燃,燃烧、燃烬的全过程。燃烧器一般采用轻柴油燃烧器。具有全自动管理燃烧程序、火焰检测、自动判断与提示故障等功能。燃烧器能在程控器的控制下,进行自动点火。燃烧器自带油泵内设滤油网,用以保护齿轮;内置调压阀,保证出口油压稳定。高压燃油经喷咀小孔雾化与空气混合充分后均匀燃烧、无烟,燃烧器具有自动点火、灭火保护、故障报警等功能、火焰强度大、燃烧稳定、安全性好及功率调整大等特点。可根据燃烧功率要求选择大小火功能(供风扇自动调节),同时也可通过调整供油压力来调节燃油量的大小。

 

4.3     燃烧系统

 

焚烧系统包括焚烧炉、二次燃烧室、鼓风机等设备。

 

设备简介

焚烧炉热解一般采用固定炉床式焚烧炉,主要包括炉体、钢构架及耐火材料、保温材料等。

废物、助燃空气、辅助燃料在炉膛内经过复杂的化学反应,使废物中的有害物质彻底氧化分解,炉膛及炉体的结构形式和尺寸决定了焚烧炉的处理量和废物中有害物质的分解去除率。炉体设有燃烧器,用燃烧器将炉内加热到一定温度后,投入废物点火。二次燃烧室设燃烧器,将烟气中未完全燃烧的有机气体燃烬,另外还设有独特的供风装置,用来补充废物燃烧所需的氧气,并可通过调整焚烧炉内的空气量来控制炉内热解与燃烧温度。

 

4.3.1 炉体燃烧室

考虑到生活垃圾的特性,我公司根据以往的实践经验,采用固定炉床炉,其特点如下:

a、在燃烧供氧的设计上,采用小孔高压湍流喷风技术,炉墙上设有很多喷风孔,其独有的供风方式使炉内燃烧更快捷、更充分。使有机物的焚毁去除率达98%以上。

b、正常运行时炉内呈微负压,保证了运行的安全性

c、根据用户要求选配人工进料方式

 

4.3.2 二次燃烧室

    外壳为钢结构,内壁由优质耐火材料制成,钢板与耐火材料之间衬有保温隔热材料,使热量不易外传。进入二次室内的烟气中含有的可燃气体和微粒在燃烧器火焰和二次风的帮助下进一步燃烧,使二次室温度维持在850℃以上,保证烟气中所含的有害物质充分燃烬。

 

4.3.3 风机

本设计选用高压离心风机,经特别设计、定点生产,保证了炉内燃烧时烟气的湍流达到最佳效果,并增设消音装置以保证风机运行时产生的噪音符合环保标准。

 

4.3.4、影响焚烧炉性能的因素

作为一个焚烧系统,最主要的指标是焚烧装置有害物的销毁率,影响销毁率的主要有以下几个因素:焚烧温度、滞留时间、程度扰动和空气需求量。

 

1  焚烧温度

焚烧温度是指废物中的有害组分在高温下氧化、分解直至破坏所需达到的温度。焚烧温度是焚烧炉炉衬结构设计与选材的重要依据。一般来说提高焚烧温度有利于废物中有害物质的的分解与破坏,并可抑制黑烟的产生。

焚烧温度和废物在炉内的停留时间有密切关系,若停留时间短,则要求较高的焚烧温度;停留时间长册可采用略低的焚烧温度。因此,在保证销毁率的前提下则采用适当的温度。

垃圾中的有害微生物在70100左右大部分不能生存,处理一般短链有机物的焚烧温度在500700℃,所以在本方案炉温控制在850℃以上。

 

2  滞留时间

滞留时间是指废物中有害组分在焚烧炉内,处于焚烧条件下发生氧化、分解、燃烧,最后完成无害化物质所需的时间。停留时间的长短直接影响焚烧的完善程度,也决定炉体的容积尺寸。

影响滞留时间的因素很多,如焚烧温度、空气过剩系数和空气在炉内同废弃物的混合程度等。设计时不宜采取提高焚烧温度的办法来缩短停留时间,而应以技术经济角度确定焚烧温度。同样,也不宜片面地延长停留时间而达到降低焚烧温度的目的。

因此,为保证废物及产物全部分解,烟气在燃烧室内总停留时间大于2秒,使二噁英等有害气体充分燃烧分解,符合达标排放。

 

3  扰动程度

为使废物及燃烧产物全部分解,必须加强空气与废物、空气与烟气的充分接触混合,扩大接触面积,使有害物在高温下短时间内氧化分解。焚烧炉有独特的供风系统,且有足够的风压以加强系统与废物和烟气的混合程度。

 

4  空气需求量

废物燃烧所需空气量是由理论空气量和过剩空气量两部分组成。两者的总和决定了焚烧过程中的氧气浓度,而过剩空气量决定了最后烟气中的含氧量。炉膛中的氧气浓度、废物及烟气同氧的混合程度影响着废物的燃烧速度和烧净率。空气量供应是否足够,将直接影响焚烧的完善程度。空气量过大可提高燃烧速度和烧净率,但会增大辅助燃料量、鼓风量、引风量以及尾气处理规模,是不经济的。反之,过量空气量太小,则燃烧不完全,甚至产生黑烟,有害物质分解不彻底。因此,一般空气过剩量取理论空气量的50100%

 

4.4 净化处理系统

本系统对二次燃烧后所产生的高温烟气进行降温、吸收、除尘等净化处理,使排出的烟气符合国家排放标准。

二燃室排出的尾气进入急冷降温器,通过降温器将温度降低到160℃以下,进入到尾气过滤器,将尾气中含有的烟尘颗粒过滤,下落到降尘箱收集,尾气中含有的少量硫硝,经过加注入活性钙处理,达到脱硝脱硫的目的。脱硝脱硫后的尾气在经过活性炭箱吸附残留的部分异味,进入到耐高温布袋除尘器,将微细粉尘做精细过滤,通过引风机把干净的尾气达标排出,完成尾气处理过程。

 

4.5  烟气排放系统

 

4.5.1  引风机

本设计选用中高压离心风机,经特别设计、定点生产,保证了烟气在净化系统中负压运行。引风机采用变频装置,可起到调节负压大小及节能作用。风机均增设消音器以保证风机运行时产生的噪音符合环保标准。

 

 

4.6 自动控制系统

 

4.6.1动力控制

A、电控柜设有运行、故障、报警等状态指示;

B、焚烧炉装置电源指示、电流电压显示、开关、温度数显仪表等;

C、过负荷保护装置,保护电机不致过载;

 

4.6.2 温控系统

A、      通过焚烧炉、二次燃烧室烟气温度传感器信号的采集,显示温度以观测燃烧室内燃烧情况,通过温度显示来调节燃料供应之目的;

B、      G-L热交换器后以及半干吸收塔前的烟道上,设置了温度测点,用以控制运行状态、保护设备的工况在设计范围内。

 

4.6.3 液位监控

油槽内的液位控制装置,在液位到达不同液位时,提示操作工向油槽内加油,油泵开启、关闭等操作,以保证供油系统正常工作。

 

4.7 安全措施及维修操作平台

 

  防爆装置

 

焚烧炉在焚烧过程中因操作不当,有可能产生爆炸(气体体积突然膨胀),因此在二次燃烧室上装有防爆门,定压排放。

 

  保护装置

 

控制柜安装有过载保护、线路故障报警;

系统中有些部件设有备用,防止因某设备突然损坏,造成整套系统被迫停机,产生二次污染。

 

  维修及操作平台

 

本系统在设备需要调节、检修处设有平台,便于操作和维修,在设备关键部位设有监测孔。

 

设备交货及安装调试

 

1、              设备生产及交货:

  1)设备设计制造期限为签约后30天内。

  2)交货及预验收地点为本公司。

  3)本公司可代办国内(汽车)运输及保险。

2、              设备安装工程:

  本公司负责整套焚烧炉设备的指导安装,但请贵公司提供:

1)焚烧炉基础、污水池及沟渠的土建工程。

2)电线管路预埋工程。

3)水电上游工程(电源到焚烧炉电控柜的输入线路部分、水至焚烧炉设备用水点)。

4)现场吊装车辆费用由我公司不承担

5)提供操作人员36人协助安装。

   系统如配套余热锅炉,锅炉安装由用户找当地安装公司安装(如需我公司代办,费用由用户负担)。

3、设备试车调试工程:

   在安装完毕后本公司负责设备试车及调试,敬请贵公司配合提供试车用水、电、废弃物、燃料等(如焚烧炉内衬耐火材料,则贵公司需提供烘炉之木材等)。

4、操作人员的培训:

(1)      参与设备的安装及调试工程,熟悉焚烧工艺及设备结构、功能等。

(2)      本公司提供设备操作及维护说明书。

(3)      本公司提供试车现场操作培训及常见故障排除。

六 售后服务

 

1、      我们提供的设备自验收之日起免费保修期12个月。设备质保期内,在正常的操作条件下因产品质量引起的故障或损坏均由我们进行免费维修。

2、我们提供的保修内容:

(1)保修期内因产品的设计制作质量问题而产生故障时,本公司负责免费维修;

(2)在试车后半年内有质量问题而更换配件的,我公司提供新配件质保期12个月;

(3)在试车后第712个月内有质量问题而需更换配件的,我公司提供新配件质保6个月

(4)若因贵公司人为操作或因天灾等不可抗拒力因素等原因造成的故障,不在本公司保修范围内,但本公司可以协助用户解除故障,费用由贵公司自理;

(5)保修期内产品发生故障,本公司在接讯后如不能电话解决,则保证在5个工作日(不含双休日)内到达现场解决故障,并做到故障不排除,工作人员不撤离现场。

3、我们提供的设备若不能达到用户要求,限期改造;

4、我们提供以下免费事项:

1)我们提供的成套设备安装完毕后,免费向业主的操作人员进行现场培训。专业技术人员提前上岗、参于施工、安装、调试、验收的全过程,为今后运行管理奠定基础。

A、参与设备的安装及调试工程,熟悉焚烧工艺及设备结构、功能等。

B、本公司提供设备操作及维护说明书。

C、本公司提供试车现场操作培训及常见故障排除。

2)操作人员的培训及保修期内的不定期回访。

5合同设备质保期过后,我们提供合同设备的终身维修保养服务和备件供应,收取成本费,并按用户要求做好终身有偿服务。

6、我们提供完善的技术咨询及售后服务

 

 

 

 

 

七、常规配套:设备清单


110t/d,20t/d,50t/d,100t/d垃圾焚烧炉

序号

名 称

参 数

单位

数量

1

垃圾焚烧炉

详见表二

1






 

序号

名称

参数

单位

数量

1

卧式炉本体

WFS-10,20,50,100 型,耐火浇注结构。

1

2

补氧风机

P=3kw,风压:ΔP=4000Pa Q=28m³/min

3

点火燃烧系统

型式:枪型,燃料:柴油,耗油量:5kg/h,控制:On-Off,P=0.37kw

2

4

二次燃烧室

型式:卧式,材质:A3 +耐火浇注料

1

5

二次燃烧系统

型式:枪型,燃料:柴油,耗油量:5kg/h,控制:On-Off,P=0.37kw

1

8

吸附室

型式:立式,材质:A3 +耐火浇注料

1

9

喷淋冷热交换器

型式:列管式,材质:A3 ,换热面积S=21m2

1

10

袋式除尘器

过滤材质:玻璃纤维,过滤面积:24m2,清灰空气压力:24kg/m2

1

11

引风机

Q=1500m3/h,ΔP=4000Pa,功率:P=3kw,工作温度:200

12

储气罐

V=0.8m3,压力=0.6MP

1

13

柴油槽

V=400L

1

14

烟囱

出口直径:D=320mm,离地高:H=10m

1

15

电控仪控系统

集成系统,主要部件德力西

1

16

合计:




 


 

 

 

 

A:技术参数

 


辅件

1

辅件\配件


1

配套线材

2

热电偶

K分度

2


3

石棉绳


1


4

活性钙吸附球


1


5

钢丝绳


1


 

1、焚烧炉技术性能指标

             

指标

废物类型       

焚烧炉温度(℃)

停留时间

S

燃烧效率

%

去除率

%

灼减率

%

危险废物

1100

2.0

99.9

99.9

<5

本次设计

1100

2.0

99.9

99.9

<5

 

 

B:排放标准

(1)、设计排放标准:符合GB18484-2014《危险废物焚烧污染控制标准》和GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》排放要求

 

序号

污染物


1

烟气黑度

林格曼1

2

烟尘

30

3

一氧化碳(CO

100

4

二氧化硫(SO2

200

5

氟化氢(HF

2.0

6

氯化氢(HCl)

50

7

氮氧化物(NO2)

400

8

汞及其化合物(Hg )

0.05

9

镉及其化合物(Cd )

0.05

10

砷、镍及其化合物(As+Ni )

0.05

11

铅及其化合物(Pb )

0.5

12

铬、锡、锑、铜、锰及其化合物

(Cr+Sn+Sb+Cu+Mn )

2.0

13

二噁英类

0.1TEQ ng/m3

 



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