生活垃圾碳化热解无害化处置工程项目设计方案

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1、30T/D 生活垃圾碳化热解无害化处置工程项目设计方案目录第一章 总论11.1 项目名称、建设地点、建设规模、主管单位及业主11.2 编制依据、原则、范围及执行标准、规范11.3 项目建设的必要性31.4 项目概况3第二章 热解处置技术方案及工程设计52.1. 焚烧热解设备比选 错误!未定义书签。2.2 工程设计10第三章 生活垃圾（30t/d）热解气化处理厂错误!未定义书签。3.1 工厂简介153.2 生活垃圾来源及成分错误!未定义书签。3.3 主要工艺设备简介 错误!未定义书签。3.4 活性炭过滤塔：293.5 排气系统303.6 控制系统简介313.4 生活垃圾的接收及储存系统343.5

2、 SRF 型立轴复式生活垃圾热解处置系统设备清单 35第四章 环境保护措施374.1 大气污染物控制措施41第一章 总 论1.1 项目名称、建设地点、建设规模、主管单位及业主1.1.1项目名称：* 30T/D垃圾处理项目1.1.2 项目建设地点：1.1.3 项目建设规模： 30吨/日处理1.1.4 项目主管单位：1.1.5 项目业主：1.2 编制依据、原则、范围及执行标准、规范1.2.1编制依据1.2.2编制原则1）在城市总体规划的指导下，工程按照全面规划、分期实施的 原则，以适应社会经济和环境保护的协调发展，实现城市的生活垃圾 处理无害化、减量化和资源化，提高本项目的投资效益和社会效益；2）

3、遵守国家有关的法律、法规，执行国家关于环境保护、节约 土地、劳动保护、安全卫生和节能等有关规定；3）采用高效节能成熟的、简单易行适用的先进技术、工艺、材料和设备，节省工程投资，降低运行成本，确保垃圾的三化处理效果；4）采用可靠的控制系统，做到技术可靠，经济合理。积级创造一个良好的生产和生活环境，合理确定配套工程项目，提高运营管理水平，尽可能降低运营成本。1.2.3编制范围依据国家有关法令、政策、标准、规范，结合*的现有情况和发 展规划，对项目建设的必要性、建设规模、场址选择、建场条件、垃 圾处理工艺、垃圾转运及配套工程、组织管理、投资估算、经济效益 及社会效益等方面进行研究。1）对服务区的垃圾

4、产量、成份、垃圾处理现状进行调查研究， 包括地理环境、气象条件、水文地质情况及社会经济发展情况等；2）对调查资料进行分析和计算；3）对垃圾处理及垃圾转运方案进行比较和选择；4）确定建设规模和场址位置；进行总图运输及辅助配套工程设 计；5）进行投资估算和经济评价6）得出结论和建议。1.2.4采用的主要标准、规范1）生活垃圾焚烧处理工程技术规范 CJJ90-20072）城市环境卫生设施规划规范GB50337-20033）城市环境卫生设施设置标准CJJ27-20054）生活垃圾转运站技术规范CJJ47-20065）生活垃圾焚烧污染控制标准GB18485-20016）关于发布城镇生活垃圾处理及污染防治

5、技术政策的通知 建 城 【2000】120号8）地表水环境质量标准GB3838-20029）恶臭污染物排放标准GB14554-199310）污水综合排放标准GB8978-199611）工业企业厂界噪声限值GB12348-2008GB3095-19967）环境空气质量标准1.3 项目建设的必要性目前，为执行国务院环境保护委员会制定的“城市生活垃圾处理 无害化、减容化、资源化”的要求和实现广西总体规划的目标，消除 城市垃圾处理不当造成的生态环境污染，提高城市环境质量和保护人 民群众身体健康，使环境保护与经济发展相协调发展；使城镇建设走 上可持续发展的良性轨道；实施“城乡清洁工程”；营造良好的投资

6、环境。为城市居民营造优美、整洁、文明的生活环境，提高人民群众 的生活质量，提高城市的整体水平。对于广西的经济建设和社会发展 都有着十分重大的现实意义。因此，建设*垃圾处理项目工程是十分必要的。1.4 项目概况1.4.1项目位置、服务范围垃圾热解厂的服务范围是：*县城和周边乡镇。服务对象是：城 区居民生活垃圾、商业垃圾、农贸市场垃圾、街道清扫垃圾和公共场 所垃圾等。不包括医院医疗废弃物和建筑、工业垃圾。1.4.2 项目内容建设一座日处理垃圾 30吨/日垃圾碳化热解气化处理厂。1.4.3 工程规模根据*目前垃圾产量和预测的增长情况，结合当前财政经济承受 能力及垃圾收费情况等因素，拟定本工程日处理能

7、力为1台 30吨的 垃圾碳化热解气化炉，日处理垃圾 30 吨。以后随着城镇的发展和垃 圾量的增加，可相应增加处理规模。1.4.4 垃圾性质及产量预测1.4.4.1 垃圾性质根据垃圾物料的低位发热值和其分布的比例，可计算得出*垃圾 物料的综合的低位发热值为7524KJ/kg，而垃圾热解要求的垃圾物料 的最低位发热值为4127KJ/kg，因此*垃圾成分的综合最低位发热值 大于垃圾热解要求的最低位发热值，其适合用于垃圾热解工艺。生活垃圾的成分主要与居民的生活水平、消费习惯、城市气候特 征、城市燃气率等因素有关。目前现状垃圾成分中无机物含量较高， 今后随着居民气化率的普及，生活水平的提高以及城市基础设

8、施的不 断完善，城市生活垃圾成分中无机物所占比例会逐渐下降，而有机物 所占比例会逐渐提高。1.4.6 工艺方案本工程垃圾热解处理工艺系统采用 料斗提升+垃圾碳化热解炉+ 旋转炉排+热交换热器+半干法喷雾吸酸塔+活性炭+布袋除尘器的热 解、降温、尾气处理。第二章 热解处置技术方案及工程设计1.垃圾碳化热解气化处理技术垃圾碳化热解气化处理技术是一种新型节能的热解处置系统，该 系统由预处理、自动上料、热解、余热回收、急冷脱酸、烟气净化和 自动控制7 大系统组成。其核心设备垃圾碳化热解炉是将国际流行的 热解气化技术同我国传统的炉床炉燃烧稳定的机理有机结合，热解炉 采用主燃室和二燃室同轴的独特设计，并在

9、炉膛内设有高温火墙及多 功能旋转炉排等，使热能得以集中和充分利用，无需辅助燃料，仅靠 废物自燃即能达标。采用磁力雾化半干法急冷脱酸活性炭预敷袋 式除尘的烟气净化处理工艺，可使烟气稳定达标排放且无工艺废水产 生。城市生活垃圾运输至热解气化厂后，首先计量，然后经简易破袋 进入人工分拣、不可燃烧（砖、陶瓷等）直接作为路基材料利用，玻 璃、塑料等回收利用。其余的垃圾进入垃圾坑，然后通过抓斗将垃圾 运送到热解炉。垃圾收集车将运入厂内的垃圾，经计量后在垃圾池内 贮存。 垃圾池内贮存的垃圾，然后定量地投入垃圾进料斗。投入进料斗的垃圾，通过液压加料装置，定量地推入炉内。热解 量是通过布料装置的旋转速度来调节的

10、。其工艺路线采用料斗提升+垃圾碳化热解炉+旋转炉排+空气及水 冷换热器+喷雾吸酸塔+活性炭+布袋除尘器的热解、降温、尾气处理 工艺。渗滤液回洒到垃圾上再入炉热解。蒸汽供热辅助燃烧器二次空气送风机二燃室进风碱液制备碱液雾化料坑4料_叶碳化热解炉烟气余热换器飞灰飞灰收集塔布袋除-. .烟气一次送风机灰渣/空气预热器灰渣处理系统灰渣*水封链板输送机*运渣车一图 1-1 碳化热解炉工艺流程图该热解气化处置系统适用于日处理30 吨的城镇生活垃圾的“三 化”处理。由于炉内热解温度曲线与水泥窑的煅烧工艺相近，热解后 的炉渣可用来做免烧砖等。有着高效节能的显著优势。是一种对环境 较好的热解炉型。同往复式排炉和

11、流化床热解炉相比，它具有热解效 率高、垃圾适应性较强、烟尘原始排放浓度低、NOx等排放量少、能 耗低，热灼减量低等特点。（1）热解气化炉对垃圾适应性，生活垃圾投入热解前只需进行 简单分拣，主要是稳定垃圾的物料的尺寸，不必配备完整垃圾预处理 系统，对不经分类收集的生活垃圾实现了“三化”处理。（2）热解气化炉完全利用垃圾自身热值热解，无需添加辅助燃 料就能直接燃烧不低于1000kcal/kg、含水率W50%、灰分V25%的城 市生活垃圾，对垃圾成分与含水率适用范围极广。（3）热解气化技术与火床炉燃烧原理有机结合，热效率高，余 热利用充分。优良的保温技术确保垃圾在高温热解中燃烬，同时产生 的高温烟气

12、（$850C）,通过热交换器可利用回收。（4）环保工艺完善，烟气治理手段成熟。垃圾在炉内干燥热解、 高温热解气化和对烟气的再次热解气化（出口烟气850C）、延长烟 气在炉内停滞时间 （两秒以上） ，整个热解过程中能有效抑制 PCDDs/PCDFs 类有害物质的产生，通过对高温烟气的急冷降温有效的 避免“二噁英”的再合成、半干法脱酸、活性炭吸附、袋式除尘等主 要措施都投入到了工艺线上，可确保达到现行国家烟尘排放标准。（5）垃圾经本套热解炉高温热解气化后形成的炉渣灼热减率3%，炉渣经高温烧结，具有较高的活性（相当于水泥标号约200#）， 是生产水泥的优质原材料，也可以用作生产免烧型建材产品如广场地

13、 砖、路缘石等，可全部用作生产建材产品的原料。（6）减容效果好，消毒、除臭彻底，处理效率高。（7）设备故障少，营运成本低。同时该热解炉独有连续72 小时 封炉功能。（8）整套工艺生产过程中无污水产生，可实现污水零排放。（9）建设投资及投运后垃圾处理成本优势明显。这些优势来源 于该热解系统结构紧凑、工艺简便、附属设施精简、自动化程度高、 主要设备国产化等特点，热解气化厂占地面积小。比较同等规模垃圾 热解系统，该热解炉投资额只相当于国家标准的30%-60%，相当于进 口设备的 25%；垃圾处理成本相当于国家标准的一半，是进口设备的 1/8-1/14。渗滤液污水垃圾碳化热解炉工艺流程：出渣机T破碎机

14、*”搅拌机预制广场砖、路沿石为防止垃圾在贮坑和分选过程中产生的腐臭气等有害气体外逸污染环境，除对垃圾贮坑和分拣作业点采取全封闭措施外，同时将这 些空间的空气抽出作为助燃空气进入热解炉，使这些空间形成负压， 从而杜绝臭气外逸。垃圾的渗沥液通过垃圾贮坑底部的通道汇集到污水井，由污水泵 抽出加压喷洒到换热器烟气沉降室热解处理，以免造成渗沥液污水对 环境的二次污染。经破碎、拣选等预处理后的垃圾由带式输送机输送到垃圾贮坑， 再由提升上料至设置在垃圾热解炉顶部的贮仓暂存，经双辊加料机入 热解炉,以及均匀、松散地布撒在热解炉炉排上。在热解炉内垃圾自上而下经过预热干燥、热解气化、高温燃烧、 燃烬烧结等过程。使

15、其中有机可燃成份氧化成为简单的气态氧化物， 无机不可燃组分则在高温下烧结形成稳定的固态残渣，可以用来生产 免烧型建材产品（如广场地面砖、路缘石等）；高温烟气则在最佳时 空侧向进入环形二燃室进行二次燃烧，使有毒有害的物质彻底得到分 解。热解炉正常运行时，主炉膛温度控制在750900C,二燃室温度 控制在8601150C，避免因温度过高而产生较多氮氧化物，同时将 垃圾热解后产生烟气温度控制在850C以上且在炉内停留时间在2秒 以上，以促使可能存在的二噁英类（PCDDs/PCDFs）有害物质充分分 解。经排烟口排出的高温烟气（温度在850C左右）通过沉灰室和热 交换器、急冷脱酸塔，使烟气温度迅速降低

16、至200C左右，以避免 PCDDs/PCDFs 类有害物质的低温再合成。而热交换器产生的蒸汽用于 热消毒、建材产品的蒸汽养护和生活、采暖等。烟气经急冷脱酸塔、 袋式除尘器和活性炭吸附器等三级净化处理后达标排入大气。由于本 系统采用的是半干法烟气净化方式，因此，整个生产过程中无废水排 放。根据生活垃圾的特性，尾气净化系统由半干法塔 +活性炭喷射 + 布袋除尘器三部分组成。半干法塔上部高速旋转喷头，转速一般为 12000r/min,使纳米级碱液雾迅速与烟气充分接触，中和酸性气体；当 出口烟气温度高于200C时，可自动降低烟气温度。半干法塔和除尘 器下部设有灰斗和出灰阀门，将尾气处理产生的灰尘收集，

17、集中固化 处理，实现无害排放或综合利用，热解形成的炉渣经粉碎后综合利用， 可用于生产各类建材系列产品。烟气出布袋除尘器后经引风机送入烟 囱达标排放。引风机采用变频控制，引风机的工作由回转热解炉炉膛 的压力反馈信号控制，当炉膛内的负压小于-3血水柱时，引风机转 速提高，使系统中的负压维持在一定水平之上；当炉膛内的负压过高 时，引风机转速降低，以避免不必要的动力消耗。烟气经上述净化系统处理后可确保达标排放。2.2 工程设计2.2.1 建设规模名称处理量日均处理垃圾量30（t/d）热解炉日均处理垃圾量25-35（t/d）2.2.2 热解炉工艺参数处理量：30t/d；生活垃圾热值： 4180-7500

18、KJ/kg生活垃圾密度：150-350kg/m3热解温度：上850C停留时间：上3s灰渣热灼减率：W 3%工作方式： 24小时运转热解炉型：碳化热解气化炉余热利用：水冷+空气换热器尾气处理：采用半干法脱酸塔+活性炭吸附+袋式除尘器系统压力：系统负压运行（防止有害气体外溢）烟囱高度：38米启炉点火：烘炉需710天，正常运行启炉1-3天后可连续运行可封炉72小时.（1）、给排水系统1.1水源序号用水项目用水量备注1冷却塔蒸发损失7.7按夏季循环水量的1.1%计2冷却风吹损失0.7按循环水量0.1%3冷却塔排污损失5.0按夏季循环水量的1.0%计4其他辅机冷却用水15化学水处理2按正常用水量考虑6生

19、活用水5小计21.47其他不可预见用水25.28按小计20%考虑合计46.682.2.3 生活垃圾碳化热解气化处理本项目热解系统设计依据为业主提供的生活垃圾物理成分，选用 了本公司自行开发研制的碳化免燃料生活垃圾热解气化炉。该热解气 化炉是针对我国中小城市生活垃圾有机物含量低、无机物含量高和垃 圾含水率高的特点专门研发的一种炉型，具有独立自主的知识产权。 该热解炉将国际流行的热解气化技术原理和我国传统的火床炉燃烧稳 定的机理有机结合，又针对我国中小城镇生活垃圾的特性，结合马丁 炉分区明确分段燃烧（即炉膛自上而下形成干燥预热区、热解气化区、 高温热解区和燃烬结渣区）的结构与我国立式火床炉炉型（即

20、垃圾与 空气和火焰运动方向相反的燃烧方式，热解炉上部进料、下部排渣； 下部鼓风、上部排烟。垃圾入炉后自上而下移动，经干燥、预热、热 解、热解和燃烬烧结后形成炉渣，经设在炉膛底部的带齿旋转炉排破 碎后排出。而助燃空气从热解炉底部进入炉内，经燃烬结渣区对炉渣 进行冷却，同时使助燃空气进行预热，然后进入高温热解区参与燃烧， 形成的高温烟气又对上部进入炉内的垃圾进行热解、预热、干燥）的 优点进行了创新设计。其一，热解炉的一燃室、二燃室集中在一个炉 体内，呈回字形比邻布设。降低了热量损失，能有效保证高温燃烧工 况；其二，自一燃室由上而下分为干燥、热解、气化，其烟气向下流 动。干燥及部分燃烧后的垃圾向下进

21、入主炉膛继续燃烧、燃烬，其烟 气上行。两股逆向而行的烟气在中间汇合后侧向进入二燃室，在充足 二次风的作用下，完全燃烧。该结构能强化烟气的混合，可靠地防止 烟气中的有毒有害成份短路外溢。其三，本热解炉的配风系统采用了 多点供风方式，一燃室的过量空气系数较低，仅为1.051.2。由于 进入一燃室的空气不可能全部参与燃烧反应，所以通过合理配制一、 二次风的比例，可控制一燃室的温度在760860C之间，保证入炉废 物在一燃室能稳定、连续燃烧，相当量的可燃气体进入二燃室在二次 风的助燃作用下继续高温燃烧。只要控制到位，配风合理就能使二燃 室的温度可靠维持在8501150C，而不需要额外添加辅助燃油。其

22、四，主炉膛自上而下分为主燃烧层、燃烧层、燃烬层、灰渣层，由它 们组成的炉床杜绝了固体废物短路的可能。其五，炉内设有高温火墙， 可有效的沟通两个燃烧室的热学空间，当停炉3 天后仍可使两个燃室 内的炉温保持在400摄氏度左右，大大缩短再次的启炉时间。该热解炉在PLC+PC控制系统下能实现自动进、出料，热解炉运行 参数的自动调节。因此，在正常工况下无需添加辅助燃料助燃，还具 有封炉功能。因此，该热解处置系统与其它热解炉型相比较，具有如下显著优 势与特点：（1）无需添加辅助燃料就能直接燃烧不低于1000kcal/kg、含 水率W50%、灰分V25%的城市生活垃圾；2）整个热解过程中能有效抑制 PCDD

23、s/PCDFs 类有害物质的产生。a、分类回收可利用再生资源（黑色及有色金属等），从源头上 消除或削弱了 PCDDs/PCDFs 的生成基础（生成元素或催化剂）；b、高温热解区的欠氧燃烧形成的还原气氛使未被分拣出来的铜、 铁等金属难以被氧化而成为PCDDs/PCDFs合成的催化剂；c、炉膛内烟气温度高达850C以上，停留时间大于2秒，使 PCDDs/PCDFs 类有害物质在热解炉内被彻底分解；d、经排烟口排出的高温烟气通过沉灰室和换热器、脱酸塔快速 换热，温度迅速下降到200C左右，有效避开了 PCDDs/PCDFs低温合 成区（300500C），减少了 PCDDs/PCDFs类有害物质的再生

24、合成。（3）炉膛的特殊结构和特殊的控气操作方式使排出的烟气中粒 状污染物含量极少，有利于烟气净化达标。a、高温热解区送风不足，形成欠氧燃烧，也导致该段炉膛内烟 气量少、烟气流速缓慢，烟气中夹带的粒状污染物较少；b、烟气中未燃烬的碳粒在二燃室内被充分燃烬；c、排烟道截面扩大，使烟气流速再次降低，烟气中的粒状污染 物在排烟道入口处再次沉降。（4）余热回收和利用a、助燃空气（一次风）从热解炉底部入炉，通过炉底的炉渣使 空气预热，同时使炉渣冷却；b、二次风由旋转式炉排的中空轴送入炉膛，二次风通过冷却炉排而得到预热；C、排烟道呈环形截面围于干燥预热区的外侧，通过炉壁的热传 导，预热入炉的垃圾，同时降低了

25、排烟温度；d、热解炉排出的烟气温度在850C左右，通过余热产生的蒸汽供筛下物的热消毒、建材产品蒸汽养护和厂内职工生活供热、采暖。（5）炉渣经高温烧结，具有较高的活性，是生产水泥的优质原 材料，也可以用作生产免烧型建材产品如广场地砖、路缘石等。（6）减容效果好，消毒、除臭彻底，处理效率高，热解厂占地 面积小等一些热解法处理垃圾所共有的技术特性，在此不再一一阐 述。第三章 生活垃圾（30 吨/天）工程设计3.1 工厂简介3.1.1 日处理能力：30吨日处理 30 吨的垃圾热解炉一台。处理物料：城市混装生活垃圾（30 吨）热值4180kj/kg （1000kcal/kg）含水量W50%灰分V25%主

26、要技术性能：a、加料速度可控：b、空气泄漏率：V2%C、驱动电机功率：4Kw置于热解炉炉膛顶部，其功能是将进入炉膛的垃圾均匀地松散地 布撒在炉膛整个横截面上，以利于垃圾与空气的充分接触。（4）热解空气助燃系统助燃空气包括炉排下送入的一次助燃空气（又称一次风或一次燃 烧空气）、二次燃烧室送入的二次助燃空气（又称二次风或二次燃烧 空气）、辅助燃油所需的空气以等。助燃空气系统的设备包括送风机（一次风机、二次风机）、引风 机，相应的风量调节系统（变频器、控制系统）和各种管道、阀门等。 鼓风机风量10000m3/h二次风机进风量6000 m3/h（5）辅助燃油系统辅助燃油系统由油枪、贮油罐、油泵、点火装

27、置，相应的自动控 制系统及连接管道等组成。油喷嘴安装在二燃室烟气入口附近，当启 动热解炉时与点火装置配合点燃二燃室内的低温烟气。当炉内温度到 达额定值时，系统自动停止工作。（6）出渣机构由收灰漏斗、水封槽、单链重型出渣机组成。作用是将旋转炉排 挤落的残渣从水封槽里捞起排出。（7）热交换器出灰每台热交换器内烟气沉降的灰尘经出灰装置排出，可定期收集， 与水泥按一定比例混合、成型、固化打砖填埋。（8）钙质飞灰和除尘灰除酸塔排出的钙质飞灰和袋式除尘器排出的飞灰也须进行水泥 固化打砖填埋。3.3.3 换热器换热器一台，用于对热解烟气进行降温，并利用其余热生产蒸汽。 为了充分回收余热，设置与热解炉相匹配的

28、换热器1 台，布置在同一 厂房中。换热器的降温能力为排烟温度600C，烟气排入烟气处理系 统处理。换热器本体由多个部件组合而成，包括水冷管、前沉降等。3.3.4、烟气净化系统本项目中的烟气净化系统选用半干法急冷脱酸塔+活性碳袋前预 敷+布袋除尘+活性碳毡过滤方式。急冷脱酸塔主塔体为钢制直立圆筒 型，下部一般为锥体（也有因场地限制而改为平底结构），内胆为耐 温、耐酸碱的防腐材料，顶部设立磁力高速雾化装置，塔底设有双向 气动排灰装置（平底结构不设此装置）。主要结构包括洗气塔主体、 旋风布风系统、自动喷雾系统、碱液制备系统、活性碳喷粉装置、冷 却循环系统、给料系统、温控比例智能调节系统等，在这些系统

29、的共 同作用下，对烟气进行急冷、脱酸、干燥等一系列处理，并经布袋收 集排放。此处理设备吸取了干法和湿法烟气处理的优点，彻底解决了 烟尘排放中布袋除尘器高温烧袋、低温结露的难题。半干法急冷脱酸塔具有烟气冷却效果好、脱酸性能优越、不易堵 塞、尾气温度恒定、尾气不带水、智能化程度高、维护方便等优点， 是目前国内最先进的高温烟气处理设备。3.3.4.1. 塔形设计 急冷脱酸塔采用圆形直筒设计，进气形式有两种，分为上进风和 下进风，其应用场合大多数界定为进入介质温度超过700C时设定为 上进风，低于700C时设定为下进风。3.3.4.2. 布风系统传统的脱酸设备采用直接进风方式，由于直接进风时烟气通过设

30、 备行程小，与冷却介质接触时间短，对于烟气冷却不利，如果要延长 烟气停留时间对设备的高度要求较高，设备的体积和投资成本会大幅 上升。我司通过改进后的布风系统使得相同的设备空间内烟气的停留 时间成倍增加，布风更加均匀。系统采用螺旋进风方式，并严格控制 进风风速，使得高温烟气在有效的空间内呈螺旋上升（下进风）或下 降方式（上进风）运行，烟气在内摩擦阻力作用下，呈螺旋减速运动 趋势进入塔体，并与雾化液体呈同向运行，经过计算与实测，烟气在 设备中的停留时间超过 6 秒以上，有利于后续的烟气降温与脱酸处 理。3.3.4.3. 急冷过程 根据能量守恒定律，直接蒸发式冷却不存在由于传热系数及导热时间而引起的

31、降温效果下降问题。在固、液、汽三相物质的传热过程中，液液吸热的效果是较差 的，而液汽蒸发的吸热效果是最佳的，根据试验数据，在一标准大 气压下，每千克水完全汽化时所需吸收的热量为 574 千卡 ，是同等质量的水从0c加热到100C所需吸收执量的五倍。要对烟气进行急冷，除了要控制烟气的运行速度、滞留时间，还 必须严格控制烟气与雾化液体的接触表面积、接触方式及蒸发时间。 高温烟气通过布风系统进入塔体时，比例调节仪根据尾气温度控制料 泵输入料液，并通过管道进入雾化器，在磁力高速雾化器的作用下， 完成雾化过程。磁力高速离心雾化器能使液体分子离开雾化盘的相对 线速度保持在70-145m/s ,有足够强的离

32、心切割分散力，克服液体表 面张力，使雾化后的液体直径最小，达到纳米级（ 1 0 - 1 0 0 纳米）单 位，液体颗粒与高速运动的烟气进行高速切割渗透混合。纳米级颗粒 液体由于比表面积极大，线切割渗透混合速度快、均匀性好，保证了 液体与烟气良好的接触面积与接触方式。在极短瞬间内，纳米级单位 颗粒液体与螺旋减速运动的高温烟气充分接触，迅速吸收烟气的热量 并急剧蒸发，急冷（蒸发干燥）过程在瞬间（0.05s-0.3s）得到完成。 因此，烟气冷却过程也就是液体蒸发过程。根据试验，磁力高速离心雾化装置与烟气分子的接触几率、反应 速度较其它任何装置（包括机械高速离心雾化器）都高出几倍甚至几 十倍。气流式雾

33、化和压力式雾化，其雾化颗粒很大，一般在 100-2000 微米较宽不稳定的颗粒区域，其比表面积小了近千倍，其蒸发速度（吸 收热量的速度）之缓（相对于磁力离心雾化）是显而易见的，一般在 0.6s-2.5s才能达到完全蒸发吸收能量的过程，烟气混合速度、均匀 性和磁力雾化相比相差甚多。3.3.4.4. 脱酸、工艺针对烟气特点，选择不同的物料与烟气进行混合，对于氮氧化物、 硫化物、碳化物、氟化氢等有害物，目前最理想、最有效的中和物料 为纯碱溶液。酸碱介质在高温下活性极强，又借助于磁力调整离心雾 化器的磁力雾化，其比表面积极大，混合均匀性好、接触时间充分， 其中和反应效果和脱酸效率都极高，脱氮、脱酸效率

34、比传统工艺大 80%左右。二恶英、汞等重金属物质，虽然高温下不易分解，但由于急冷、 干燥过程可以使得汽化状态下的有害物质迅速固化，转化为可以收集 的固体形态，这些固态产物跟随酸碱中和产物一起进入收灰仓及布袋 除尘器，少许没有固化的物质被活性碳吸附，进入布袋除尘器，最终 被布袋除尘器收集。具体化学反应式如下：一、氮氧化物的中和NO2NO+O2NO+HO22HNO +NONO+O+2HO2 2 24HNO3 NaOH+HNONaNO+HO二、硫化物的中和SO +O22SO3SO +H O32H SO24SO +NaOH2NaSO +HO2 4 2NaSO+HO242 HSO+ NaOH24三、碳化

35、物的中和HCO32NaCO+HO232CO+HO22 H CO3 +NaOH2四、氯化物的中和NaCl+H O2 HCl+NaOH五、氢氟酸的中和 HF+NaOH NaF+ HO23.3.4.5. 落料过程碱液雾滴由塔顶上部向下运动，与高温烟气充分混合，中和生成 盐类物质，它与烟气中的粉尘以及一些固态重金属一起跟随气流向下 运动。当雾化角度较小时，雾滴沿水平速度方向所受的离心力可忽略，仅考虑向下重力作用与烟气动压，一部分固态颗粒在雾气分子的凝聚力作用下越聚越大，最在重力的作用下终脱离气流的动压而落入灰 斗，粒径较小的烟尘经过降温后进入下一阶段的处理（布袋或静电除 尘器），经过处理后无害烟尘通过

36、烟囱排出。雾滴由某一初速度喷出，由于空气的阻力逐渐减速，这一阶段为 减速阶段，当颗粒重力与所受空气阻力相等时，颗粒由减速运动变为 等速向下运动，直至烟尘落下至收集仓，此阶段为等速运动阶断，为 此，颗粒在塔内生成的时间（即烟气急冷的时间）为减速和等速运动 的时间之和，其具体计算方式参见斯托克斯定律。3.3.4.6. 自控系统系统智能测控台是一种新型智能数字测控系统，是目前国内唯一 在烟气处理系统中应用的人性化全自动监控系统。特别是在处理有毒 有害的气体时，避免了人体的直接接触，实现了人机界面分离，使设 备更具有人性化、自动化。系统在急冷脱酸塔出口设立温度自动监测点，由温度传感器对出 口尾气温度进

37、行实时监测，并根据温度变化输出输出 0-10MA 或 4-20MA 信号，该信号经 PLC 程序控制执行器处理，在比例调节仪的 作用下传递给料泵变频控制器，对料泵运行发出指令，控制料泵的转 速达到自动给料的目的，并使尾气温度保持在稳定的范围之内，一般 在150200C之间。本厂独特研制的智能温控系统能使尾气温度控制在土 10C以内。3.3.4.7. 技术保证高温蠕动为了防止材料的高温蠕动性，我司在设备高温部位采用如下设 计：1、高速离心电机采用日本进口轴承配置，并用循环水进行冷却。2、烟气通道与高速电机之间采用夹层保温设计，避免烟气温度传入电机部位。烟气堵塞烟气的进口布风器和雾化喷头是高温烟气

38、的最易结焦堵塞的两 个关键区域，其传统解决难题在于:其一、均匀布风使布风器出口通 道变小，而出口通道狭小又易导致烟气堵塞问题；其二、烟气降温要 求物料雾化颗粒越小载好，传统解决方法是采用小口径喷头设计，这 又易产生烟气堵塞问题。我司突破了传统的设计思路，具体方案如下：1）在布风系统中采用大通道、螺旋进风设计，有效避免了结焦堵 塞和布风不均两个相互矛盾的技术难题。2）高速离心雾化装置由于每分钟转速达1500018000转，能使 大粒径碱液物料雾化成纳米级细雾，该雾化装置对喷头无特殊要求， 喷头口径面积可达1 CM2以上，有效的避免了烟气堵塞问题。 脱酸保证采用双碱液制备系统设计，在测定好烟气含酸

39、量后，严格计算好 碱液的需求量，并对碱液制备系统实行一运行、一制备的原则，碱液 制备在离线状态下进行，能有效保证脱酸效果。 料液沾壁与料管堵塞急冷脱酸塔本体直径严格按照要求设计，雾化碱液粒径小，雾化 半径仅占筒体的二分之一范围；同时在进料管设有防堵塞反冲洗装 置，每次停机前系统自动进行清水反冲洗；合理的设计有效避免了上 述问题的发生。3.3.5 半干法急冷塔的特点：1）风量分配系统无堵塞、无积尘，更能有效地保证设备的长时间 工作。2）独特的螺旋布风设计使得的烟气在塔体内的停留时间得以大 大延长，一般可以达到6 秒以上；长时间的停留使得烟气的脱酸及降 温效果得以显著提高。3）半干法急冷塔顶的磁力

40、高速离心雾化装置大孔径、高水压、高 速度喷雾设计，解决了液体（二流体、三流体）雾化工作中喷嘴易堵 塞的难题，实现了在流量不稳定的情况下能够均匀雾化的效果。4）雾化后的液体直径接近纳米级粒径，比表面积大，与高温烟气 混合充分，烟气脱酸性能好、降温速度快，效果好。5）通过变频磁场对磁力高速离心雾化装置的主轴进行传动，实现 了驱动机械的无损传动。6）全智能化对尾气温度进行实时监控，调节雾化碱液的喷液量， 有效地克服了因烟气流量、温度大幅波动时引起的尾气温度、脱酸效 果不稳定的情况，使得系统的抗冲击力大大加强。7）稳定的温控、湿控系统，大大提高了后续布袋除尘的使用寿命， 减少了企业的后期维护费用。8）

41、设备智能化程度高，维修率低、运行稳定。3.3.6 控制原理图排放3.4活性炭过滤塔和布袋：3.4.1 活性碳系统为有效的去除二恶英，本项目采用在布袋除尘器后专设活性碳吸 附塔工艺。在活性碳过滤塔中，烟气以自下而上的方向穿过活性碳过滤塔，含重金属的颗粒被活性碳过滤层拦截。过滤层的填料需定期更换。由于本项目热解炉产生的原始尘含量较其它类型的热解炉低很 多，因此活性碳粉吸附塔吸收二恶英类物质的时间长，利用率极高， 可大大降低处理成本。3.4.2 脉冲布袋除尘器除尘器主要由上箱体、中箱体、灰斗、支架、滤袋及喷吹装置组 成。其基本原理与普通的除尘器是一致的，当含尘气体进入进风口， 与导流板相撞击，在此沉

42、降段内，粗颗粒粉尘掉入灰斗，起到预收尘 的作用。气流随后折转向上，通过内部装有金属架的滤袋，粉尘被捕 集在滤袋的外表面，使气体净化。净化后的气体进入滤袋室上箱体， 经净气室汇集到出风管排出。随着除尘器的连续运行，当滤袋表面的 粉尘达到一定的厚度时，气体通过滤料的阻力增大，布袋的透气率下 降，用脉冲气流清吹布袋内壁，将布袋外表面上的粉饼层吹落，尘层 跌入灰斗，滤袋又恢复了过滤功能。所以布袋在运行一段时间后，必 须用反向脉动冲气流进行清灰，该系统设有8 个室，采用“离线脉冲 反吹清灰”的清灰方式。清灰采用定时清灰的方式，待布袋除尘器进 出口压差达到一定值（可自行设置），自动打开旁路，以保证系统平

43、稳工作。3.4.3 压缩空气系统压缩空气系统主要是为除酸塔雾化器喷嘴和布袋除尘器提供气 源；同时用来冷却热解炉的火焰监测器；再作为全厂检修、控制及其 它辅助系统提供必要的气源。压缩空气系统主要设备有：2 台空气压缩机、冷却器、油水分离 器和压缩空气贮罐等。3.5排气系统本方案排气烟囱高 35 米，由钢质排气管组合而成，排气管内部进行耐热防腐蚀涂附。在烟气入口上端设置永久采样孔（ 依据GB/T16157 设置）。3.6 控制系统简介系统采用一体化监测控制的方式，直接过程控制级数据采集硬件 采用高速并行处理I/O模块完成D/A、A/D和DI0的功能，通过总路 线连接 I/O 模块，运行 Inter

44、net/Intranet 应用。集中操作监控级取 消大部分常规仪表，只保留少量重要测点参数显示、操作器和报警光 字排，采用计算机冗余备份方式，当计算机控制方式出现故障时依靠 计算机作为后备控制方式以保证系统运行的可靠性。并设置值长工程 师站通过网络获取机炉实时数据，通过状态诊断与优化系统对机组运 行状态、能量水平进行全程监控。本 DCS 或 PLC 系统完成生产过程中的数据采集（采集热解炉运行 的过程变量和状态，如阀位、泵状态、温度、流量、压力、位移等状 态的瞬时值）、调节控制（对采集到的数据和状态信息进行处理，判 断是否正常、可用，是否超一下限并需要报警；对采集数据的判断结 果作出相应的反应

45、，如重新采集某点的数据或报警，判断采集仪表、 转换电路是否需要进行冗余切换等），以实现闭环和开环控制功能。 其过程输入信息是面向传感器的信号，如热电偶、热电阻、变送器（压 力、流量、液位等）及开关量、脉冲量等，其输出是驱动执行机构。 整个DCS或PLC系统采用三层结构，即从计算机自动控制与保护、计 算机软手控、常规仪表硬手控逐层切换，所以保证了危险工况下系统能够连锁保护和自动切换，维持机组安全稳定运行。报警采用多级报警系统，并设置报警死区，确保报警系统准确正 常的运行。3.6.1 控制系统的作用 控制系统是垃圾热解处理线的重要组成部分,在处理工艺流程中 具有重要作用。（1）完成对热解处理线的所

46、有设备进行驱动、控制和安全保护；（2）工况模拟显示；（3）对运行参数，如热解处理量、温度、压力、助燃空气量、 烟气成分含量等进行监测、控制、显示和记录；（4）提高对垃圾的处理质量，保证达到预期处理量和处理效果， 使燃烧反应充分，减少烟尘、防止二次污染，最终使烟气、废水排放 达标；（5）可向外部计算机信息管理系统传输数据，提高现代化管理 水平；（6）提高自动化程度，降低劳动强度，保障操作人员安全健康。3.6.2 控制系统模式采用 DCS 或 PLC+PC 相结合的混合控制模式的计算机控制系统， 其结构框图如下：3.6.3 控制系统构成(1) DCS 或 PLC+PC 中心控制操作站(2) 自动称

47、重控制系统(3) 行车抓斗控制系统(4) 垃圾预处理控制系统(5) 垃圾热解控制系统(6) 出渣及固化控制系统(7) 烟气净化控制系统(8) 电视监控系统(9) 烟尘及CO、S02、NOx污染物在线监测系统3.6.4 控制系统主要功能(1) 全线设备或单台设备的自动/手动启停(2) 全线设备的时序启停(3) 全线工况模拟显示(4) 自动数据显示、记录、打印(5) 双棍投料机加料系统(6) 温度监测点的温度监测及超温报警(7) 炉压、料位、流量监测(8) 助燃空气量及引风风量的变频调速控制9)热解炉出渣卸料的料位监测和自动卸料启停(10) 循环水池液位监测及循环水泵自动启停(11) 热解炉氧含量

48、在线监测(12) 有关运行参数及温度曲线的显示、记录及输出打印(13) 烟尘及CO、S02、NOx污染物的在线监测(14) 具有数据传输功能(15) 报警联锁保护(16) 设备故障报警及故障部位指示(17) 设备漏电及过流保护(18) 主要部位的电视监控3.4 生活垃圾的接收及储存系统3.4.1生活垃圾接收系统该系统由1台2m3的料斗提升机、皮带上料机、卸料大厅、生活 垃圾贮坑、渗滤液积液池等组成。3.4.2生活垃圾卸料系统 生活垃圾清运车辆开进卸料厅，卸入垃圾池内。生活垃圾和贮料 大厅为密闭式布置，满足规范及运行要求。3.4.3生活垃圾贮存系统 生活垃圾通过卸料门卸入废物贮坑长12米、宽6米

49、、高3.3米,容积237.6 m3,可贮存7天的生活垃圾，坑为钢筋凝土防渗结构，生活垃圾储坑内的上方空间设有抽气系统,以控制臭味和甲烷气体积聚, 并使生活垃圾储坑区保持负压,所抽出的空气作为热解炉的一次燃烧 空气和二次燃烧空气.3.4.4 生活垃圾贮坑通风系统为解决生活垃圾在贮料池产生的臭气及化学异味问题，并控制臭 味和甲烷气体积聚，本设计将热解炉的鼓风机入口设在贮料厅内，这 样贮料厅的生活垃圾臭气随着热解炉的供风抽走，并一起进入炉内经 高温分解消除。贮料厅因为抽气的作用会产生微负压，生活垃圾贮坑 所产生的臭气不会外逸到周围环境中。3.5 碳化免燃料生活垃圾热解处置系统设备清单热解主体设备清单

50、2-1序号设备名称规格及型号单位数量生产厂家及产地-进料系统2称重系统60吨台1业主自配3箱式提升机21142*1600*14204提升电机，大小电机MTNA77-YVPEJ4-4P-32.61-Ml-270-507自动下料系统配套套1二热解炉系统1热解炉（一、30 t/d台12旋转炉排2000X1145台13液压加料机2016X500台24一次风机系统型号TY9-19-100左旋向：套1青岛风量 *M3 /H,4958PA功率4-37KW5二次风机系统型号TY9-19-9:左旋向*Pa：套1青岛风量 *M3 /H,*PA功率22KW6引风机系统型号 TY9-19-12.5套1青岛风量 *M3

51、 /H,*PA功率4-75KW7烟管系统（含配套套16平台及其它配套套1燃烧空气系统及助燃系统1燃烧器TBL-85P台2百德公司2油泵台1外购3供油管路系统配套套14油箱1200X1200X1400个1四热能利用系统1膜式壁余热锅配套12循环泵D6 型；25-50*7 配套电机台2外购3管路系统配套套14软化水系统配套套1外购五残渣收集系统1手动卸渣装置配套套22刮板除渣机除渣量6-8T/H,刮板速度：0.065M/S台1太原锅炉厂六自动化控制系1控制操作站工控机WICC软件套12热解控制系统S7-300控制系统套13烟气净化控制系统S7-300控制系统套1七压缩空气系统1双螺杆空压机Q=4.

52、75ML3O 0.7MP.30KW台2阿特拉斯2冷冻干燥机Q=5.2.8.8MP.台1阿特拉斯配套3精密气水分离C 级。Q=5.2M3O 0.8MP个2阿特拉斯配套八备品备件1热电偶只5外购2显示仪表块5外购3常用维修工具套1业主热解项目尾气处理设备清单序号设备名称工业水供给系统碱液制浆槽碱液分配槽电动搅拌器浆液称重装置变频器浆液泵供水专用变频器电磁流量计球阀DN50挠性橡胶软管（含接头）喷枪工艺水管线规格型号3m312m3NM038BY-01L06BABBLDE DN50横河（带HART协议）Q41-16C/PL=1500外螺纹连接，锥面密封调节范围0-1.5t/h管道及支架单位数量10生产

53、商EJA国标阀门上海阀门厂合计:1立方储气罐C1.0/0.8国内选购0.8立方储气罐C0.8/0.8国内选购智能流量计YYDG-S- 40AIIIF0Z 横河EJA（带HART协议）稳压减压阀YK43X/Y-16C DN40上海阀门厂5压气过滤器QFLJWA-L40台1上海阀门厂6球阀DN40Q41-16C/P台10上海阀门厂7电动球阀（枪前）DN25，输入信号：4mA 20mA,台38抗震压力表P100,01.6MPa台10国标阀门9压力变送器测量范围0-1.6MPa（带HART协议）台2横河川仪10工艺管线管道及支架套1合计：三1消石灰仓4 m3套12空气过滤筒规格：350 （外）X240

54、 （内）X660 （总）过滤面积：10.9套13阻旋式料位计RS4000ASSTRXP37件1横河川仪4射频导纳料位计AS2100UWSII1FA2XC500件1横河川仪5CZ型仓壁振动器1、振动力：400 （Kg） 2、电压：220V3、有效功率：120W4、振动频率：3000次/min套2国内选购6伴热器单组 N=4.0Kw组2进口7检修阀100x300台18螺旋（变频）给料机DN100x900,功率 l.lkW套1变频器ACS150-05A-4套2ABB9罗茨风机TYD65C台2上海10喷射混合器无缝钢管耐磨内衬套2合计：四1活性炭仓2 m3套12空气过滤筒规格：350 （外）X240

55、（内）X660 （总）过滤面积：10.9套13电动葫芦CD0.5-12D1国内选购4阻旋式料位计RS4000ASSTRXP37件1横河川仪5射频导纳料位计AS2100UWSII1FA2XC500件1横河川仪6CZ型仓壁振动器1、振动力：400 （Kg） 2、电压：220V, 3、有效功率：120W4、振动频率：3000次/min套2国内选购7检修阀100x300套18螺旋（变频）给料机DN100x900,P=1.1 Kw套1变频器ACS150-05A-4套1ABB9调压阀QTY DN65件1国内选购10气动双插板阀DN65台3国内选购合计：五1膨胀节DN700台2国内选购2压力变送器1.0Mp

56、a,双路输出，带4-20mA信 号，防护等级：IP67, NEMA 4X， 和JIS C0920防浸，电源电压： 10.5 42VDC（本安型：10.5 30V DC）（带HART协议）套2横河川仪3球阀Q11F-16P DN25套20国标阀门4分气包DN200x3200套1国标阀门5压缩空气稳压减压阀YK43X/Y-16CDN100套1国标阀门6气源三联体QFLJWA-L25套1国标阀门7安全阀A28H-16套1国标阀门8排污阀DN15套4国标阀门9脉冲阀直角式2”套15美国ASCO10带阀气缸SI-125X400-S-FA套3亚德客11气缸提升阀SID-125X500-S-FA套1亚德客1

57、2除尘器滤料100 %，PTFE （表面覆膜过）0130X4000mm克重：900g/m2条120上海凌桥13除尘器袋笼规格： 125X3990mm,3 （碳钢冷拔钢丝）20根竖筋有机硅防腐涂层，上口 增加喷吹保护罩。根100国内选购14灰斗料位计RF8800 L=1200 PRINCO套115灰斗料位计RF8800 L=700 PRINCO套116空气炮含1.5英寸脉冲阀2件套117手动搅拌器台118加热器4.0Kw组219螺旋输送机LS250-1800台2合计：六1远传压力变送器24VDC 420mA -70000PaM20X1.5 （带 HART 协议）套1恒河川仪2远传压力变送器24VDC 420mA -70000M20X1.5 （带 HART 协议）套2恒河川仪3热电阻量程：0-300 C ,测量范围：4-20mA，使用温度：130-300C套2恒河川仪6远传压差变送器24VDC 420mA 07000PaM20X1.