高速公路服务区生活垃圾焚烧处理

作者:青州科立盛机械科技有限公司 浏览: 发表时间:2021-03-08 00:00:00

高速公路服务区生活垃圾焚烧处理


   

 

一、项目设计背景及依据

1、项目设计背景

2、设计依据

2.1、设计引用标准

2.2、设计参数要求

2.3、设计技术指标

  二、焚烧炉装置概要

  三、处理工艺简介

3.1、工艺流程简图

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、设备清单和报价

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:

高速公路作为货物运输、人员出行的快捷便利方式之一,越来越多地成为货运、客运的首选出行方式。而随着车流量的逐年增多,使得沿途大小服务区的接待服务不断出现新的问题。我公司针对国内高速服务区的实际运营情况,连续历时两年,分时间、季节,对服务区产生的生活垃圾、季节性落叶、杂草的处理进行了多项调研分析,大致情况如下:

1.  目前,各品牌大型货车的驾驶室普遍改造升级,大型车驾驶员可以吃住都在车上。越来越多的服务区成为货车临时停车场,驾驶员自己在车上做饭、睡觉,这样原本在高速路下的汽车宾馆饭店就变相地搬到了服务区,各类生活垃圾就留在了服务区内。这方面产生的垃圾量是五年前的一到两倍不等。近五年内,由于国内经济发展,私家车数量的迅猛暴增,法定节假日的常态化、举家自驾游的增多、几大假日高速免费通行的优惠政策,使上路车辆白热化增多,加大了服务区的垃圾增长。平时落叶及季节变化产生的3-5个月的持续大量落叶、草坪修剪等产生的垃圾也要及时清理。由于服务区内不可能建设过大的垃圾堆放场地,基本依靠摆放的垃圾箱收集以上垃圾,但因节假日的人车流量的增大、季节时段的变化,很容易短时内造成垃圾箱外的垃圾堆积。容易形成渣液外流、各种垃圾随风吹到处漂浮,造成二次污染。以上情况是客观存在的现象。而这些情况也会因为国家今后的更大的经济政策导向,越来越严重。

2.  各服务区垃圾产生量的调查

高速公路服务区的规模,是基于高速路设计之初的各种综合因素的考虑。实际建成的服务区的规模大小差距很大。由此产生的垃圾量差距也很大。特别是靠近省、地区级的服务区,一天产生的垃圾量是小型服务区的几倍甚至几十倍之多。

3.  各服务区垃圾的清运处理调查

由于各服务区规模大小不一、每天产生垃圾量多少不一、服务区相互之间距离远近不同、同一地区服务区所在不同路段、不同高速、而不同路段又有不同的地方辖区,所以很难实现管理局的统一购车、统一收集、统一清运处理。据调查,目前各服务区垃圾的清运处理,大都是由每个服务区与服务区所在地的环卫部门协议,定期定时的派车辆到服务区收集清运,运送垃圾到本地的垃圾处理厂处理。由服务区支付相关费用。由于我们不能对相关的财务数据做精准的咨询。只能根据垃圾清运处理所产生的必要成本做估算:垃圾量的多少、车辆的运输次数、车辆、人工、当地相关部门垃圾接收处理费等相关费用。每个服务区每月的垃圾处理费会有万元至几万元的支出。每年的费用还会不断上涨递增。而服务区支出的清理费用,每吨不会少于100元,一些地方会达到200元以上。对于每个服务区而言这都是一笔不小的支出。

4.  各服务区目前存在和未来会日益增多的问题

国家十四五计划进一步扩大内需、大力扶持制造业创新升级、刺激国内服务消费、推动旅游业的健康发展......这些行动必将助推物资流动和人员流动,高速路及服务区的承载也会随之加大。由于高速路的管理是分道分区分段的管理,区内产生的垃圾量会受规模大小影响、不同高速、不同辖区、不同路段,造成区内无法自行统一配车清运处理。大型服务区可能一天产生几车垃圾,小型服务区可能几天产生一车垃圾。大型服务区会因当天垃圾剩余不足一车,使部分垃圾在区内滞留一到两天。而小型服务区的垃圾会因同样的原因滞留更长时间。特别是夏天,天气炎热,垃圾不能及时清运处理,极易霉变。致使区内异味散布、污水流淌、苍蝇蚊虫滋生,这些都是目前客观存在的现象。

另外,还存在人为的因利益矛盾造成垃圾在服务区内滞留的情况。在我们的调查过程中,通过服务区内工作人员及环卫工人处了解到:各服务区内基本都存在与当地环卫清运方面的纠纷与矛盾:如果服务区每天产生多于一车的情况,清运方面会自行计算垃圾积攒时间,做三天运两车的运输计划,造成垃圾在区内滞留1-2天。小型服务区更会因为垃圾量不确定,造成双方经常性的沟通扯皮问题。因为垃圾量的不确定性,如果保证清运及时,无疑会造成费用的成倍增加,如果清运不及时,又会因堆积产生霉变异味及污水,引发病虫害的滋生。夏天易霉变,冬天部分垃圾易被风吹散,造成二次污染。这也是确实存在的,因服务区与垃圾处理中心隶属不同单位,也造成这些客观矛盾的不可调和

经多方调查研究得出结论:只有在服务区的内部、垃圾的源头进行垃圾无害化处理,才是切实可行的方案。这样既解决了各种矛盾问题,又在不增加人工成本、节省清运处理费用的情况下,便捷的、永久性的解决服务区垃圾处理问题。

基于以上实际情况。我公司历时两年多,深入多个高速服务区实地调研、对多个服务区垃圾种类做燃烧分析,经过对公司生产的生活垃圾焚烧炉进行多处结构、工艺上的改造、反复试验定型,生产了出合适高速公路服务区实际使用的新型环保焚烧炉。

科立盛生活垃圾无害化处理焚烧炉,从源头彻底解决高速服务区垃圾处理问题:避免了与地方处理部门的沟通矛盾、节省了因此而产生的各项开支、及时地将产生的垃圾进行无害化处理、处理后的灰渣可作为矿物有机肥料撒入绿化带自然降解,彻底解决后期的二次污染,节约了各项成本开支。

科立盛科技针对高速服务区投产的专用环保焚烧炉,严格按照国家环保规定生产设计,使各类可燃性垃圾充分热解燃尽、不产生飞灰扬尘、尾气处理干净、无异味、完全达标排放,一次性投资永久性使用。

此环保焚烧炉操作简单、安全、用工少。一人就可操作,不会增加服务区原有的人工成本。即收集即处理。垃圾焚烧处理后的体积会减小95%以上,储存多日后一次性排出做分撒及填埋处理。燃烧处理一吨垃圾仅需燃油电费总计不超30元,彻底解决垃圾产生的一系列问题。

 

2.设计依据:

2.1、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》。

 

2.2、设计参数要求:

⑴、废弃物名称:生活垃圾

 ⑵、辅助燃料:0#柴油或天然气

⑶、处理量:10t/d,20t/d,50t/d,100t/d

(4)、焚烧时间:12h/d

 

2.3、设计技术指标:

焚烧炉温度 :850

⑵、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、工艺流程简图


3.2  流程说明:

    操作人员启动引风机预吹扫后,点燃燃烧器使炉内保持一定温度。当垃圾的热值较高时,燃烧器可以熄火;当垃圾的热值较低时燃烧器自动调节大小火,辅助燃烧。另外,助燃空气由鼓风机送入炉内,提供必需的氧气量。

在上述的燃料、空气供给正常后,待炉温升至一定高度,将生活垃圾送入炉本体内。炉膛内的废弃物在燃料的助燃和小孔高压喷风作用下干燥、热解、燃烧。

 焚烧炉体内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发生彻底分解。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

机械自动进料

 

 4.2  助燃系统

助燃系统主要设备有日用油槽、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、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:




 

注:报价以合同签订清单为准,按照各合同内填充报价清单执行安装。

 

 

 

 

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

 

注:此报价不包括土建费,设备以外管道管线不含。

 

 



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