垃圾焚烧发电厂标准化设计.doc

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1、生活垃圾焚烧发电厂生活垃圾焚烧发电厂 标准化设计标准化设计 目目 录录 1工可编制标准化大纲 1 2初步设计编制标准化大纲 .13 3专业设计原则 .27 3.1 总图专业 .27 3.2 环卫动力专业 .27 3.3 建筑专业 .31 3.4 结构专业 .34 3.5 给水排水专业 .35 3.6 通风和空调专业 .36 3.7 电气专业 .37 3.8 自控与通讯专业 .38 3.9 技术经济专业 .39 4专题设计方案 .40 4.1 主工房布置方案 .40 4.2 主工房防臭方案 .41 4.3 电梯及参观通道方案 .43 4.4 卸料门方案 .44 4.5 垃圾吊方案 .47 4.6

2、 垃圾抓斗方案 .50 4.7 炉排漏渣输送机方案 .52 4.8 沼气进炉方案 .53 4.9 空预器方案 .54 4.10 锅炉清灰方案 57 4.11 锅炉给水方案 58 4.12 中温、高温过热器材质方案 59 4.13 汽轮机旁路系统方案 59 4.14 SNCR 工艺方案61 4.15 SCR 工艺方案.63 4.16 变频器选用方案 69 4.17 ECS 系统设置方案.70 4.18 DCS 系统设置方案.71 4.19 垃圾坑渗沥液系统导排格栅设计 .72 4.20 关于余热锅炉采用激波清灰点的设置 73 4.21 关于焚烧厂污泥协同处置方案 75 4.22 关于污泥干化使用

3、蒸汽的说明 76 4.23 关于干化污泥的进炉方式 .77 4.24 关于常用电缆的型号规格 .77 4.25 上海环境集团垃圾焚烧（发电）厂色彩统一规定 78 4.26 设备采购技术规格化标准模板 .78 4 1 1初步设计编制标准化大纲初步设计编制标准化大纲 垃圾焚烧处理工程初步设计文件应同时满足市政公用工程设计文件编制深度 规定及（建设部建质200416 号）和火力发电厂初步设计文件内容深度规定 （DL/T5427-2009）的要求，根据初步设计文件的编制内容及深度要求，可将初步设 计文件按以下格式编排： 一、卷册编排 根据工程初步设计文件的内容，可按如下分四卷编制： 第一卷 工程技术说

4、明 第二卷 设备及材料清册 第三卷 工程概算书 第四卷 图 纸 二、各卷编制格式及内容 各卷编制格式内容要求如下： 第一卷 工程技术说明 目 录 1 总论 1.1 项目概况 1.2 设计依据 1.3 设计范围及设计内容 1.4 设计原则 1.5 技术引进的内容 1.6 主要技术经济指标 1.7 主要设备采购情况 1.8 需说明的问题 2 焚烧系统 2.1 概述 2.2 燃料 2.3 燃烧系统及辅助系统设备选择 2.4 主工房布置 5 3 余热发电及热力系统 3.1 概述 3.2 热力系统 3.3 汽轮机 3.4 管道选择 3.5 汽机房布置 3.6 技术经济指标 4 烟气净化系统 4.1 概述

5、 4.2 烟气原始参数和排放指标 4.3 原材料质量指标 4.4 工艺简述 4.5 主要设备选型 4.6 工艺布置 4.7 原材料消耗、能量消耗 5 飞灰输送及稳定化处理系统 5.1 概述 5.2 原材料指标 5.3 工艺流程 5.4 主要设备选型及设备布置 5.5 原材料消耗、能量消耗及飞灰量 6 辅助工艺 6.1 工业给水部分 6.2 除盐水制备部分 6.3 辅助燃油系统 6.4 压缩空气站 6.5 理化分析室 6.6 机修及库房 7 自动控制及电信 6 7.1 概述 7.2 热工自动化水平和系统构成 7.3 DCS 控制系统的主要功能 7.4 控制系统及现场检测和控制仪表的选用 7.5

6、厂级监控信息系统（SIS）及厂级管理信息系统（MIS）系统 7.6 工业电视监视系统 7.7 DLP 大屏幕显示屏 7.8 火灾自动报警系统 7.9 综合布线系统 7.10 周界防范系统 7.11 电源和气源 8 电气工程 8.1 概述 8.2 主要技术指标 8.3 电气主接线 8.4 短路电流计算 8.5 导体及设备选择 8.6 厂用电系统接线及布置 8.7 电气设备布置 8.8 直流与交流不停电电源系统(UPS) 8.9 发电机励磁系统 8.10 二次线、继电保护及安全自动装置 8.11 过电压保护及接地 8.12 照明及检修网络 8.14 附表 9 总图运输 9.1 设计依据 9.2 区

7、域位置及用地概况 9.3 总平面布置 7 9.5 道路及运输 9.6 厂区排雨水 9.7 保卫消防 9.8 厂区绿化 9.9 厂区综合管线 9.10 附表 10 土建工程 10.1 建筑 10.2 结构 11 给水排水工程 11.1 设计依据 11.2 工程概况 11.3 设计范围 11.4 给水 11.5 排水 11.6 管材及连接方式 12 渗沥液处理工程 12.1 概述 12.2 渗沥液处理工艺的选择 12.3 渗沥液产生量及处理规模 12.4 水质 12.5 设计出水水质 12.5 设计工艺流程 12.6 主要处理设施 12.7 处理效果 12.8 沼气收集、预处理进入焚烧炉的设计方案

8、 12.9 除臭系统设计方案 12.10 防腐控制 12.11 主要建筑物 8 13 通风空调工程 13.1 设计依据 13.2 项目概况 13.3 设计范围 13.4 设计参数 13.5 通风 13.6 空调 13.7 防排烟 13.8 节能 13.9 消声、隔振及环保 13.10 设计指标 14 环境保护 14.1 项目概述 14.2 环境概况 14.3 环境保护设计依据及本工程采用的标准 14.4 工程设计内容 14.5 主要污染物及治理措施 14.6 环境影响分析 14.7 社会效益、环境效益及经济效益分析 14.8 环境监测与监管 14.9 环境保护投资 15 消防 15.1 项目概

9、况 15.2 设计依据 15.3 厂区总平面布置 15.4 建筑防火设计 15.5 消防给水系统 15.6 暖通防火 15.7 电气防火 9 15.8 火灾自动报警及消防联动控制系统 16 劳动安全卫生 16.1 设计依据 16.2 工程概述 16.3 主要危险、职业危害因素分析 16.4 劳动卫生设计 16.5 安全防范措施 16.6 其它安全卫生措施 16.7 劳动安全卫生机构设置及人员配备 16.8 预期效果 16.9 劳动安全卫生投资概算 17 节能 17.1 项目概况 17.2 能源供应条件 17.3 合理用能标准和节能设计规范 17.4 能源消耗状况 17.5 能耗指标 17.6

10、节能措施 18 组织机构和劳动定员 18.1 组织机构 18.2 劳动定员 19 项目实施进度安排 19.1 项目实施进度安排 19.2 项目建设总体进度计划表 20.施工组织计划 20.1 工程项目及主要工作量 20.2 施工单位应具备的技术条件 20.3 施工总平面布置及竖向布置 20.4 道路 10 20.5 施工力能供应 20.6 安全文明施工管理 20.7 土建工程主要施工方案 20.8 安装工程主要施工方案 20.9 主要施工机械配备 20.10 施工控制进度 附件： 第二卷 设备及材料清册（包括 KKS 编码） 目录 1 焚烧部分设备材料清册 1.1 焚烧部分设备明细表 1.2

11、焚烧部分材料明细表 2 汽轮发电机及热力系统 2.1 汽轮发电机及热力系统设备明细表 2.2 汽轮发电机及热力系统材料明细表 3 烟气净化部分设备材料清册 3.1 烟气净化部分设备明细表 3.2 烟气净化部分材料明细表 4 飞灰稳定化处理系统设备材料清册 4.1 飞灰稳定化处理系统设备明细表 4.2 飞灰稳定化处理系统材料明细表 5 辅助工艺部分设备材料清册 5.1 工业给水部分设备材料清册 5.2 除盐水制备部分设备材料清册 5.3 辅助燃油系统设备材料清册 5.4 压缩空气站设备材料清册 5.5 理化分析室设备明细表 5.6 机修及库房设备明细表 6 自动控制专业设备材料清册 11 6.1

12、 自动控制专业设备明细表 6.2 自动控制专业材料明细表 7 电气专业设备材料清册 7.1 电气专业设备明细表 7.2 电气专业材料明细表 8 给排水专业设备材料清册 8.1 给排水专业设备明细表 8.2 给排水专业材料明细表 9 渗沥液处理站设备材料清册 9.1 渗沥液处理站设备明细表 9.2 渗沥液处理站材料明细表 10 暖通专业设备材料清册 10.1 暖通专业设备明细表 10.2 暖通专业材料明细表 第三卷 工程概算书 目 录 1 编制依据 2 编制结果及投资构成 3 编制方法 4 资金来源 5 其他需要说明的问题 6 附表 附表 总概算表 序号 工程或费用 名称 建 筑 工程费 设备

13、购置费 安装 工程费 其他 费用 合 计 其中 外汇 各项费用 占静态投 资(%) 一工程费用 1 垃圾接受、储存与 运输系统 2 垃圾焚烧系统 3 余热利用系统 12 序号 工程或费用 名称 建 筑 工程费 设备 购置费 安装 工程费 其他 费用 合 计 其中 外汇 各项费用 占静态投 资(%) 4 烟气处理系统 5 炉渣处理系统 6 电气系统 7 仪表与自控系统 8 化学水处理系统 9 厂区给水排水系统 10 渗滤液输送及处理 系统 11 配套设施 二工程建设其它费用 1 土地费用 2 甲方前期费用、管 理费及不可预见费 3 中标服务费 4 建设单位管理费 5 建设工程监理费 6 建设项目

14、前期工作 咨询费 7 技术咨询费 8 造价咨询服务费 9 工程勘察设计费 9.1 设计费 9.2 勘察费 10 施工图预算编制费 11 竣工图编制费 12 环境影响评价及咨 询服务费 13 场地准备费及临时 设施费 14 工程保险费 15 特殊设备安全监督 检验费 16 生产职工培训费 17 提前进厂费 18 办公及生活家具购 置费 19 工器具及生产家具 购置费 20 通勤车辆购置费 13 序号 工程或费用 名称 建 筑 工程费 设备 购置费 安装 工程费 其他 费用 合 计 其中 外汇 各项费用 占静态投 资(%) 21 联合试运转费 22 招标代理服务费 22.1 设备招标代理服务 费

15、22.2 工程招标代理服务 费 22.3 技术服务招标代理 服务费 22.4 国际招标代理服务 费 23 施工图审查费 24 性能测试及验收费 三基本预备费 工程静态投资 四建设期贷款利息 工程动态投资 五铺底流动资金 总投资 附表 1-1.1 建筑部分汇总概算表 附表 1-1.1.1 建筑工程单位概算表 附表 1-1.2 设备部分汇总概算表 附表 1-1.2.1 设备工程单位概算表 附表 1-1.2.2 进口工艺设备及安装工程估算表 附表 1-1.3 其他费用概算表 附表 1-1.4 土建工程概算表 (焚烧发电工房) 附表 1-1.5 土建工程概算表 (综合水泵房) 附表 1-1.6 土建工

16、程概算表 (循环水泵房) 第四卷 图 纸 图纸常规可按三册编排： 上册：总图、工艺专业 14 中册：建筑、结构专业 下册：水、暖、电、控专业 图纸内容 各专业初步设计的图纸应至少包含以下内容： 1 总图 （1）区域位置图 （2）总平面及竖向布置图 （3）人流、物流图 （4）围墙方案图 （5）室外综合管线布置图 （6）室外管沟布置图 2 工艺 （1）方块流程图 （2）燃烧图 （3）物料平衡图 （4）热量平衡图 （5）热力系统汽水平衡图 （6）PID 管道图形符号 （7）各工艺系统 PID （8）主工房各层设备及管道布置图 （9）主工房设备及管道布置剖面图 （10）地磅房设备布置平面图 （11）油

17、库、油泵房设备布置图 （12）室外工艺管道布置平面图 3 建筑 （1）建筑物及构筑物一览表 （2）主工房各层平面图 （3）主工房屋顶平面图 （4）主工房立面图 15 （5）主工房剖面图 （6）主工房防火分区平面示意图 （7）主工房剖面防火分区示意图 （8）烟囱平面及大样图 （9）烟囱立、剖面图 （10）高架桥平、立、剖面图 （11）110kV 开关站平、立、剖面图 （12）地磅房平、立、剖面图 （13）油泵房平、立、剖面图 （14）综合水泵房平、立、剖面图 （15）循环水泵房平、立、剖面图 （16）废水处理车间各工房平、立、剖面图 （17）综合楼（办公楼、宿舍）平、立、剖面图 （18）门卫及传

18、达室平、立、剖面图 4 结构 （1）主工房桩位平面布置图 （2）主厂房各区结构平面图 （3）主工房各区结构剖面图 （4）烟囱桩位及结构图 （5）高架桥桩位、承台及结构布置图 （6）110kV 开关站基础及结构图 （7）地磅房结构图 （8）油泵房基础及结构图 （9）综合水泵房(及水池)结构图 （10）循环水泵房结构图 （11）废水处理车间各工房及构筑物结构图 （12）综合楼结构图 （13）门卫及传达室结构图 5 给排水（给排水及废水处理） 16 （1）厂区水量平衡图 （2）厂区给水及循环水系统原理图 （3）河水净化处理 P启 炉情况下发电量不受影响，但是总投资增加 200 万元。仅设旁路减温减压

19、器方案虽 然在停机阶段运行灵活性稍差，起炉时发电量略有波动,但是完全能够保证生产要求, 同时节约了投资。所以建议不设旁路凝汽器。 4.144.14 SNCRSNCR 工艺方案工艺方案 垃圾焚烧厂余热锅炉出口的烟气中 NOx 浓度一般在 400mg/Nm3。控制氮氧化物， 首先是遵循燃烧控制的 3T+E 基本原则，包括合理的垃圾焚烧锅炉几何尺寸设计， 有效控制一次空气与优化二次风供给、高温条件下的烟气停留时间，保持烟气中低 氧含量等。通过有效的 3T+E 燃烧控制，可控制余热锅炉出口烟气氮氧化物浓度到 300mg/Nm3左右。 SNCR 法是在烟气温度 8501100左右，在氧气共存的条件下，直

20、接向炉膛内 喷入尿素或者氨水等还原剂，将 NOx 还原成氮气和水的方法。去除率一般在 30%左 右。一般 SNCR 方法可以用在 NOx 排放浓度在 200mg/Nm3的工程上。 应用脱硝过程的目标是最大程度的降低 NOx 的浓度，同时实现最小的 NH3逃 逸。基本上，尿素和氨水都可以用于垃圾焚烧厂的脱硝过程。下面对 SNCR 系统使用 53 尿素和氨水做分析比较。 （1）反应效率 使用尿素的 SNCR 脱硝过程包括下面四个工艺步骤： 将含有尿素的液滴分布在烟气 含有溶解的尿素的水滴蒸发 尿素分解为自由基参与脱硝过程的化学反应 NH2和 NOx 之间的气相反应。 由于氨在无需预先分解的情况下即

21、可参与反应，因此当氨水喷射到烟气中后会 立即与氮氧化物发生反应。 因此，使用氨水溶液比使用尿素溶液的反应效率要高，达到同样的脱氮效果来 讲，消耗的尿素会更多。 （2）溶液配制与储存 氨气是有毒和易燃气体，在环境温度下易溶于水。出于安全考虑会采用浓度低 于 25%的氨水。然而，如果温度升高，氨气会迅速的从水中蒸发出来。在 38时， 氨气分压达到约 1bar，对于氨水的存储就需要采取特殊的安全措施。这些安全措施 包括氨气传感器、带照明指示的风向标、带卸压和真空阀的灭火器、压力补偿管线、 紧急喷淋装置和眼睛清洗装置，因此氨水罐区需设置在室外的通风良好场所。 由于尿素中的氨分子的化学键，即使尿素溶液被

22、加热到 106也不会有氨气蒸 发出来。尿素分解为氨和二氧化碳的过程必须在温度高于 130才开始，分解效率 的峰值温度为 380C。在尿素溶液存储时是不会达到如此高的温度的。因此，无需 采用存储氨水时所必须的复杂的安全保护和处理措施。 （3）运行比较 氨水的储存与输送均为全自动进行，无需人工参与。 尿素溶液的配置需要人工进行，长期接触尿素颗粒对操作人员的健康也有一定 影响。另外，由于尿素溶液配制需要保温，因此系统的耗电量较高。 尿素与氨水的比较表 序号序号比较项目比较项目氨水氨水尿素尿素 1反应效率高低 54 2运行人员 自动运行 人工配制溶液 3安全性较好较好 4存储条件常压常压、干态 5储存

23、方式液态微粒状 6初投资费用 设氨水罐，氨水泵，稀释 风机等，略低于尿素。 设备配制罐多、投资略 高于氨水方式。 7运行费用低 单位垃圾尿素使用总价 高于氨水，且系统用电 量略高，需要人工成本。 8占地面积 需要单独设置场地，占地 较大 厂房内布置，占地小 由上表可知，设置 SNCR 系统时，选择尿素作为还原剂具有运输方便、运输费 用低、设备安全性要求低、占地面积小等优点，选择氨水作为还原剂有反应效率高、 运行成本低、无需人工操作等优点。因此在项目建设用地紧张情况下可考虑用尿素， 否则从节约运行成本角度上建议采用氨水。 4.154.15 SCRSCR 工艺方案工艺方案 4.15.14.15.1

24、 概述概述 垃圾焚烧工程中，NOx 的排放指标要求因工程所在的城市及区域的不同而有很 大的差别。目前，国内已运行的垃圾焚烧厂中烟气排放标准一般执行国标、欧盟 92 或欧盟 2000 标准，国标中 NOx 的排放指标为 400mg/Nm3，欧盟 92 排放标准中对 NOx 排放指标没有要求，欧盟 2000 标准中 NOx 排放指标为 200mg/Nm3，南京江北工程的 环境影响评价要求烟气中环境影响评价要求烟气中 NOxNOx 的排放浓度应低于的排放浓度应低于 80mg/Nm80mg/Nm3 3。在要求如此之高的条件。在要求如此之高的条件 下，下，仅设置 SNCR 系统是无法满足本工程 NOx

25、的排放要求，须设置脱硝效率更高的选 择性催化还原脱硝（SCR）系统。 选择性催化还原脱硝工艺（SCR）的原理是将袋式除尘器出口的烟气通过加热器 加热到适合的温度进入 SCR 反应塔，在催化剂的作用下烟气中的 NOx 与还原剂 NH3 进行脱 NOx 反应。NH3将 NOx 分解为氮气和水蒸气。SCR 系统脱 NOx 效率高，国外运 行实践表明：该工艺能够满足本工程严格的 NOx 排放要求。 55 目前，SCR 系统在国内的生活垃圾焚烧厂尚无实际运行的实例，仅目前在建的 北京首钢垃圾焚烧厂设计采用了 SCR 系统(230催化剂)。国内火电厂虽然有较多的 应用实例，但是 SCR 系统触媒催化剂反应

26、温度高达 310以上，不适用于垃圾焚烧厂。 目前，SCR 系统工艺选择的关键有两个： 技术可靠 催化剂及反应温度选择(最经济选择) 其中，催化剂及反应温度选择与投资、运行费用等的经济相关性较大。此外， 制氨系统原料选择也对运行成本及运行维护有一定影响。以下是 SCR 系统的运行条 件及方案分析。 4.15.24.15.2 SCRSCR 系统运行条件系统运行条件 4.15.2.14.15.2.1 SCRSCR 系统进口烟气条件系统进口烟气条件 SCRSCR 系统进口烟气条件一览表系统进口烟气条件一览表 序号项目单位数值备注 1 最大烟气量 Nm3/h123000 湿基 2 额定烟气量 Nm3/h

27、99000 湿基 3 烟气温度 155 4 NOx 浓度 mg/Nm3150 以 NO2计，干基，11%O2 5 SOx 浓度 mg/Nm350 以 SO2计，干基，11%O2 6 含尘量 mg/Nm310 干基，11%O2 7 含水率 %26 8 含氧量 %4.1 湿基，考虑烟气再循环 9 氨逃逸率 mg/Nm35 SNCR 系统出口 56 4.15.2.24.15.2.2 SCRSCR 系统出口烟气排放指标系统出口烟气排放指标 序号项目单位数值备注 1 设计烟气量 Nm3/h- 由加氨工艺确定 2 烟气温度 - 由催化剂温度确定 3 NOx 浓度 mg/Nm380 4 SOx 浓度 mg/

28、Nm350 5 含尘量 mg/Nm310 6 氨逃逸率 mg/Nm35 SCR 系统出口 4.15.34.15.3 SCRSCR 工艺方案选择工艺方案选择 4.15.3.14.15.3.1 还原剂选择还原剂选择 （1）概述 SCR 系统中与 NOx 反应的最终还原剂为 NH3，NH3可以由尿素、25%氨水、液氨 3 种市场上易采购的商品中制备。3 种不同原材料在 SCR 系统中均可以使用，但从储 运、布置、运行、安全等各方面均各有优缺点。 （2）尿素作为还原剂的方案 袋装尿素自厂外运来，进入布置在主工房的尿素溶液配制间，进行人工配制， 配制好的 40%尿素溶液被泵送至尿素溶液热解装置，析出的

29、NH3送至 SCR 反应塔进行 反应。 （3）25%氨水溶液作为还原剂的方案 25%氨水自厂外运来，注入室外的氨水罐，25%的氨水溶液可经气化装置成为 NH3再喷入 SCR 系统与 NOx 反应。气化装置需要部分热风作为稀释风。 （4）液氨作为还原剂的方案 液氨经槽车自厂外运来，注入室外的液氨罐。氨气气化过程中需要蒸汽加热保 温，热源为汽轮机一级抽汽。经输送系统直接注入 SCR 系统与 NOx 反应。 4.15.3.24.15.3.2 还原剂的确定还原剂的确定 根据 3 种不同原材料的工艺方式，下表列出了 3 种不同的还原剂在 SCR 系统应 用中的优缺点。 氨气制备比较表氨气制备比较表 原材

30、料 项目 尿素25%氨水液氨 57 原材料 项目 尿素25%氨水液氨 采购方式袋装槽车槽车 储存要求宜厂房内 宜厂房外、无防火间距 要求 宜厂房外、有防火间 距要求 配制方式需人工配制尿素溶液无需配制溶液需自动配制氨气 安全及卫生 尿素溶液配制车间环境条 件相对较差。 氨水罐区在装卸过程中 可能有少量氨味。 液氨储罐压力高，易 泄漏，危险性高。 加热方式 尿素溶液配制、尿素溶液 输送、尿素溶液热解 (500)、热风稀释均需 要蒸汽加热。用热/电量 最大。 SCR 中热风稀释需要热 源，用热量小 用热量较大 土建投资 布置在主厂房内，占用一 部分房间面积。 仅作室外设备基础及遮 雨棚，投资较少。

31、 仅作室外设备基础及 遮雨棚，投资较少。 设备投资 设备配制罐多、投资略高 于液氨与氨水方式。 设氨水罐，氨水泵，稀 释风机等，投资与液氨 持平。 设液氨罐、氨泵等， 投资与氨水方式持平。 运行成本较高中中 推荐方式建议采取 25%氨水溶液 根据上述比较，从投资、运行成本、布置及安全性考虑，建议采用 25%氨水作为 SCR 系统的还原剂。 4.15.3.34.15.3.3 SCRSCR 系统催化剂选择系统催化剂选择 （1）概述 SCR 系统的脱氮效率关键在于催化剂的活性，活性越高，脱氮效率越高。催化 剂的活性与催化剂材料、烟气温度、飞灰孔径、SOx 浓度、含水率均有关系。一般 而言，烟气温度越

32、高、含尘量越低、SOx 浓度越低、含水率越低则催化剂活性越好。 根据了解，国外垃圾焚烧厂应用中高温催化剂（200230）的业绩比较多，中高 温催化剂技术比较成熟，选择面较广泛。由于半干法喷雾脱酸系统的出口烟气温度 一般在 155左右。为满足催化剂的使用温度，须将烟气温度加热，因而要消耗部 分蒸汽。为尽量减少蒸汽的消耗量，低温催化剂也在近些年来不断开发，目前在日 本有最低 170催化剂、美国和欧洲有 150170催化剂的成功运行业绩。同等条件 下，低温催化剂虽然耗能少，但是相对脱氮效率低，而且温度越低，NH3与 SOx 越容 易形成硫氨，硫氨会造成催化剂细孔堵塞，也会影响催化剂的使用寿命，在设计

33、时， 同等条件下，低温催化剂的使用量要大于中高温催化剂。 58 下面针对高温催化剂（230）、中温催化剂（200）与低温催化剂（170） 从建设、运行各方面做技术经济比较，期望得到最适合本工程的技术方案。值得一 提得是，由于中高温催化剂 SCR 系统的排烟温度较高，如直接排放则浪费热量，一 般在 SCR 塔设置烟气烟气换热器（GGH），GGH 可以将 SCR 塔出口烟气温度与 SCR 塔 进口烟气温度进行热交换，提升入口烟气温度，降低后序 SGH 的负荷，减少蒸汽耗 量。 （2）催化剂选择 根据烟气原始参数以及烟气排放要求，对使用 3 种不同温度的催化剂的结果做 了初步分析，详见下表。 高、中

34、、低温催化剂技术经济分析一览表高、中、低温催化剂技术经济分析一览表 项目单位 低温催化剂 SGH 中温催化剂 GGH+SGH 高温催化剂 GGH+SGH 一、基本数据一、基本数据 1、烟气数据 SCR 塔入口烟气温度 170200230 氨逃逸率 mg/Nm3555 GGH 进口低温烟气温度 -155155 GGH 出口低温烟气温度 -175190 GGH 进口高温烟气温度 -195225 GGH 出口高温烟气温度 (烟囱排放温度) -175190 SGH 进口低温烟气温度 155175190 SGH 出口低温烟气温度 170200230 SGH 进口蒸汽温度/压力 /MPa295/1.239

35、5/3.9395/3.9 SGH 出口蒸汽温度 2、设备数据 触媒脱硝塔本体(不含触媒)重 量 吨/塔 476635 触媒量m3/塔28(进口) 36(国产,引进 技术) 18(国产,引进 技术) 使用寿命年 333 SCR 系统阻力损失增加 KPa150025002300 引风机入口烟气温度 165175190 引风机动力增加（实际运行增 加功率） Kw/炉 110193211 烟气再循环风机动力增加Kw/炉 252525 3、土建数据 SCR 系统设置导致厂房面积增 m2770(7.5*110)1210(11*110)1540(14*110) 59 加 制氨系统占地面积 m21501501

36、50 4、运行耗量数据 蒸汽来源一级抽汽主蒸汽主蒸汽 蒸汽消耗量t/h/炉 1.21.72.74 蒸汽消耗量相当的发电量 度/h/ 炉 222340548 SCR 氨水消耗量 kg/h/ 炉 37.637.637.6 二、建设投资（4 条线合计） 1 设备采购万 RMB 394238743110 设备投资明细 催化剂 触媒脱硝塔本体 蒸汽加热器+烟气烟气换热器 （SGH/SGH+GGH） 烟道系统 钢结构 吹灰系统 电控系统 管道系统 氨区成套设备 烟气再循环风机(含烟道、控 制等) 引风机选型增加费用 万 RMB 2000 282 300 200 240 - 170 80 400 150 1

37、20 1400 396 350 380 350 48 180 80 400 150 140 700 210 400 380 380 50 180 80 400 150 180 2 安装费用(10%)万 RMB 394387311 3 土建费用万 RMB 300454569 4 调试费用(1 个月运行费用)万 RMB 135155175 5 建设合计费用万 RMB 477147714870487041654165 三、运行成本（4 条线） SCR 系统采购氨水费用 增加电费（含设备增加用电量 和发电减少量） 催化剂更换 设备维修费(不含催化剂设备 费的 3.66%) 万 RMB/年 144 73

38、8 667 71 144 1161 467 91 144 1631 233 88 直接运行合计费用(其中催化 剂的费用按前三年不考虑更换 计) 万 RMB/年 162016201863186320962096 四、建设与运行成本导致的垃 圾贴费的增加 元/吨 30.7730.7734.5534.5537.0937.09 注：1、电价按照 0.65RMB/kW 2、25氨水单价按 1200RMB/t(南京项目公司询价) 60 3、SCR 脱硝反应塔国内采购吨单价按 15000RMB/t 考虑 4、建设投资增加导致的垃圾贴费上涨按每增加 1000 万元补贴增加 1.35 元/t(投标) 由上表可知

39、：从技术可靠性角度讲，170230催化剂在国内虽然没有正式运 行业绩，但是在日本和欧美均有成功的运行案例，均属可靠技术。虽然从建设投资 的角度考虑，低温催化剂总投资最高，但是从运行成本等方面综合考虑，低温催化 剂具有较大的经济优势。因此，工程推荐 170 度的低温催化剂作为 SCR 系统的催化 剂。 4.15.44.15.4 结论结论 按照最经济的建设及运行方案，采用“烟气再循环+低温催化剂的 SCR”工艺， 将排放烟气中 NOx 指标由投标承诺的 180mg/Nm3降低至 80mg/Nm3，预计建设总投 资增加 4771 万元，直接运行成本增加 1620 万元，需要增加至少 30.77 元/

40、t 垃圾补贴 才能维持经济平衡。 4.164.16 变频器选用变频器选用方案方案 4.16.14.16.1 变频器控制优点变频器控制优点 （1）节能：随着国民经济的迅速发展和人们节能意识的提高，变频调节得到了快速 推广。以前较多采用的截流调节能量被大量浪费，正逐步被变频调节所取代。 （2）调节方便：本身支持 DI、DO、AI、AO 多种数字量、开关量的模块，并支持 DP、MODUBUS 等多种通信协议，可以自行调节也可以按上位机的指令调节。 4.16.24.16.2 高压变频器设置方案高压变频器设置方案 （1）需要频繁调节的设备尽量考虑采用变频器。 （2）属于 I 类负荷且没有备用设备的变频器

41、须考虑变频与工频自动切换。 4.16.34.16.3 低压变频器设置方案低压变频器设置方案 （1）按工艺需要频繁调节的设备采用变频器。 （2）一次回路考虑变频器断电隔离维修。 4.16.44.16.4 高低压变频器比较高低压变频器比较 由于高、低压变频器价格相差很大（每千瓦差 500700 元），所以建议 315kW 及以下的设备选用低压电机，配低压变频器；315kW 以上设备选用高压电机，配高 压变频器，且须配置自动切换旁路柜。以 315kW 电机为例，低压变频器较高压变频 器节省投资约 15 万元，低压柜较高压柜节省投资约 6 万元，低压电缆与高压电缆投 61 资相当，低压电机较高压电机节

42、省投资约 1 万元，变压器约增加投资 2 万元，综合 来看，315kW 电机配低压变频器节约投资约 20 万元。 工作泵与备用泵若采用工频则均用工频，若采用变频则均采用变频。否则运行 时会出现过电流烧坏电机。 频繁调节的离心泵和离心风机，采用变频器比不采用变频器可节能 1050%。 4.16.54.16.5 高低压变频器布置方案高低压变频器布置方案 （1）在条件允许的情况下尽量集中布置，便于管理。 （2）房间内考虑温湿度、干扰对变频器正常工作的影响。 （3）如有通讯连接的模块接地要考虑防过电压（电焊机等对公共接地的干扰）。 4.174.17 ECSECS 系统设置系统设置方案方案 现代综合继电

43、保护装置不仅具有保护功能，大多数还具备数据采集的功能。保 护装置厂家都有测控装置，以辅助那些没有数据采集的保护装置实现数据采集，而 且这些厂家都有很丰富的工程经验，所以可以非常顺利的完成 ECS 设计。由保护装 置厂家完成 ECS 的投资是很低的，一般情况下约 100 万元（以老港为例，下同）就 可以实现电气设备的保护与 ECS 的全部内容。而 ECS 合并到 DCS 投资就会增加很多， 一方面 DCS 厂家基本都没有保护装置，所以保护装置需要单独采购，也要近 100 万 的投资，与 ECS 单独设置的投资相差无几，而保护装置的采集功能无用武之地；另 一方面，电气设备的监控信号全部要送到 DC

44、S 上，增加了很多 AI、DI、DO 点，而 DCS 是按点计费的，所以这部分要增加几十万的投资，另外 DCS 机柜一般都布置在 电子设备间，与电气开关柜有一定的距离，所以要增加大量的电缆。可见，ECS 与 DCS 合并设置会增加较多投资。 但 ECS 独立设置也有缺点，主要体现在操作复杂，因为 ECS 与 DCS 由不同的公 司完成，虽然它们之间可以进行通讯，且可以在同一台显示器上显示并操作，但是 操作员必须打开两个软件才能监控，而不能像 ECS 与 DCS 合并设置时，只打开一个 软件就可以实现对所有设备的监控；另一方面操作员必须熟练掌握两个软件的操作 与维护，给操作员增加了负担。 62

45、综上所述，从节省投资的角度上，ECS 独立设置优于合并的方案；从方便运行 的角度出发，合并的方案更优。综合投资、采购、安装调试及运行维护，建议采用 ECS 独立设置的方案。 4.184.18 DCSDCS 系统系统设置方案设置方案 目前，新建的垃圾焚烧发电厂均采取了 DCS 系统，大部分各工艺系统纳入全厂 集中控制，但仍有部分较为独立的系统采取了 PLC 控制方式，部分信号进入 DCS 进行监控，这样减少了电缆的数量以及降低了控制的复杂性。 设置全厂集中控制室，采用一套 DCS 对垃圾焚烧线及辅助设备、烟气净化线、 汽轮发电机组及热力系统、辅助系统进行集中监视和控制。在中央控制室内以显示 器/

46、键盘作为主要的监视和控制手段，实现炉、机、电统一的监视与控制。 在中央控制室内，除布置有 DCS 的人机接口设备外，在操作台上还设有停机、停 炉按钮，以便在 DCS 发生全局性或重大故障时，能进行紧急停机、停炉。 DCS 还将设置值长站，以及一个与垃圾焚烧厂生产管理网相连的通讯接口，厂 级管理人员可通过此接口监视全厂的主要运行参数和状态，并得到生产管理、设备 维修等所需的信息。 在中央控制室设置一套多屏拼接大屏幕显示系统，与 DCS 系统相连，实时显示 全厂的工艺流程参数，并可与工业电视系统相连，显示工业电视系统的实时图像， 对焚烧炉内燃烧状况、垃圾卸料区、垃圾料斗、汽机间、地磅房等进行监视，

47、以提 高工厂的运行管理水平。 化学水处理系统、垃圾抓斗起重机、地磅称重系统、渗沥液处理系统和综合保 护及自动化控制系统（ECS）采用独立的控制系统，其中一些重要的数据通过通讯 或硬接线的方式进入 DCS 系统，在中央控制室进行监视、报警。 辅助燃烧器、点火燃烧器、锅炉清灰系统、压缩空气站、炉排驱动系统等采用 独立的 PLC，随工艺设备成套供货。其中重要的数据通过通讯或硬接线的方式进入 DCS 系统，在中央控制室进行监视、报警。 为减少外线电缆敷设量，在循环水泵房设 DCS 远程 I/O 站一套，放置在电气配 电室内，循环水泵房及其附属建筑物（冷却塔、清水池、净水器等）的控制内容都 进入该远程

48、I/O 站，该远程 I/O 站通过光纤与 DCS 通讯。在综合水泵房设 DCS 远程 63 I/O 站一套，放在电气配电室内，综合水泵房、生产消防水池、的控制内容都进入该 远程 I/O 站，该 I/O 站通过光纤与 DCS 通讯；综合水泵房内的原水泵信号直接进入 化水系统，消防水泵及水炮泵直接进入消防控制系统。 ETS 和 MFT 单独设置机柜，设置 2 套硬接线分别接入 DCS 机柜和操作员站上 的急停按钮。 DEH 为单独成套控制，通过通讯方式纳入全厂 DCS 系统。 。 TSI 独立设置机柜，与停机相关信号通过硬接线进入 DCS。 主凝汽器胶球清洗装置、消防报警系统不纳入 DCS 控制。 DCS 系统中主要运行参数需上传到 SIS 和 MIS 系统中。 4.194.19 垃圾坑渗沥液系统导排格栅设计垃圾坑渗沥液系统导排格栅设计 目前，集团焚烧厂的渗滤液导排系统均出现排水不畅问题，为解决垃圾坑渗沥 液排出问题，需对排水格栅进行优化设计。 在垃圾坑四个分区内，分别安装一格栅，尺寸 3.6M*5M（具体按图纸） ，格栅 钢板密集开孔，孔直径 100mm，中心距 140mm，错列布置。每件罩住 2 个原渗沥 液格栅。用 45 螺栓分上下两排固定