概述：

　　随着我国经济的快速发展，城市规模日益扩大，人口大量增加，生活垃圾产生量逐年增长。

　　生活垃圾处理不当将污染土壤、地下水，传播疾病，对环境造成巨大危害。

　　本方案采用*技术，以降低投资和运行费用为设计宗旨，妥善处理生活垃圾焚烧处理过程中产生的烟气、废渣，避免二次污染。

　　焚烧装置概况：

　　近年来永研环保科技陆续推出等离子火炬工业固废焚烧、等离子火炬医疗废弃物焚烧、等离子火炬生活垃圾焚烧装置等一系列产品。

　　等离子火炬生活垃圾焚烧装置由等离子火炬、等离子火炬电源、进出料装置、焚烧炉、搅拌输送、烟气处理系统组合而成。

　　焚烧装置工作机理：

　　生活垃圾、固态、半固态、液态废弃物由料仓进入等离子火炬焚烧炉，等离子焚烧炉内置等离子火炬焚烧、搅拌输送装置。

　　生活垃圾在搅拌输送装置作用下，翻滚前移，离子体火炬上千度穿透力的等离子焰，在短时间内将生活垃圾焚烧殆尽。

　　等离子体火炬焚烧炉通入过量空气，生活垃圾充分焚烧，生成CO2、H2O等单质物质，其中汞、锌、铅、锡、铜等重金属以氧化物形式随烟气排出，经活性炭喷射装置，喷射活性炭富集后处理。

　　等离子火炬焚烧炉内烟气与生活垃圾逆向运动，助燃空气由等离子火炬焚烧炉布气机构输入炉体。

　　生活垃圾由干燥区进入焚烧区时含水率已经显著降低，高温烟气烧区经干燥区与生活垃圾相向运动。

　　焚烧炉工作于微负压状态，设有泄爆装置保证设备安全。

　　烟气净化：SNCR+半干法+干法+活性炭喷射+袋式除尘。

　　焚烧装置技术参数：

　　等离子体火炬：

　　工作温度： 800--1000℃ 用户设定，自动控制。

　　输出功率： 100--400kW 自动调节输出功率，精确控制焚烧炉温度。

　　使用寿命： 连续工作5000小时

　　焚烧炉：

　　等离子火炬焚烧炉 (微负压) 日处理50吨--200吨

　　送料装置： 以处理量决定进料频度。

　　温度传感器： 实时采集温度数据。

　　泄压装置保证设备安全

　　控制器： DCS分散控制系统

　　温度传感器： 实时采集温度数据。

　　余热回收： 焚烧产生850-1100度高温气体，经余热锅炉 回收热能后烟气温度大幅降低，回收热能，是企业节能减排获取经济利益，降低生产成本，实现精细化管理的重要举措。

　　温度传感器： 实时采集温度数据。

　　烟气处理：

　　SNCR 装置 向焚烧炉、烟气燃烧室喷氨脱除氮氧化物

　　活性炭、消石灰喷射装置： 向烟气管道喷射活性炭、消石灰，吸收烟气中的二噁英及重金属。

　　布袋除尘： 清除烟气中的颗粒物。

　　氧传感器 控制燃烧室进风量。

　　除酸塔： 30%氢氧化钠溶液，脱除二氧化硫及酸性物质。

　　引风机： 变频调速风机，克服布袋除尘风阻，使焚烧系统工作于微负压状态。

　　等离子火炬焚烧装置技术优势：

　　等离子火炬热效率高于90%，使用寿命长达5000小时，远高于国内外同行水平。

　　低运营成本：

　　直接焚烧生活垃圾，无需添加辅助燃料，设备及厂房投资低。

　　产品标准化：

　　缩短生产周期，降低生产成本，以统一的质量及检验标准，流水化的作业方式生产高质量的产品，满足市场需要。

　　以日处理100吨生活垃圾设备为例的方案比较：

　　生活垃圾热值低，采用流化床处理则必需掺煤助燃，烟气排放量很大，运营成本居高不下。

　　等离子火炬焚烧炉可以直接处理生活垃圾、固态、半固态、液态废弃物。

　　设备处理能力：

　　每天50吨到200吨。

　　采用的国家标准，包括但不于以下标准：

　　《中华人民共和国环境保护法》

　　《中华人民共和国固体废弃物环境污染防治法》

　　《中华人民共和国大气污染防治法》

　　《中华人民共和国环境噪声污染防治条例》

　　《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》(建城[2000]120号)

　　《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)

　　《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)

　　《环境空气质量标准》(GB3095-1996)

　　《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)

　　《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)

　　《锅炉构架抗震设计标准》(JB/T5339-91)

　　《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》(建标[2001]213号)

　　《火电工程调整试运质量检验及评定标准》(电力部建质[1996]111号)

　　《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》(CJJ90-2009)

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

　　《生活垃圾焚烧炉及余热锅炉》(GB/T18750-2008)

　　《小型火力发电厂设计规范》(GB50049-94)

　　《工艺设备安装工程施工及验收通用规范》(GB50231-98)

　　《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)

　　《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)

　　《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-93)

　　《工业金属管道工程施工及验收规范》(GB50235-97)

　　《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》(GBJ126-89)

　　《建筑设计防火规范》 GB50016-2006

　　《工业企业设计卫生标准》 GBZ1-2002

　　《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程DL5053-1996

　　《火力发电厂与变电所设计防火规范》 GB50229-2006

　　《火灾自动报警系统设计规范》

　　余热回收：

　　日综合处理生活垃圾 200吨的焚烧设备可以考虑，将焚烧产生的热能用于发电，或以供暖方式回收。

　　工艺方案：

　　1、等离子火炬焚烧。

　　2、向焚烧炉、烟气燃烧室喷氨脱除氮氧化物。

　　3、烟气净化：SNCR+半干法+干法+活性炭喷射+袋式除尘。

　　4、除尘飞灰经鳌和剂和水泥固化处理后填埋，垃圾渗滤液喷入炉内焚烧，垃圾焚烧产生的余热用于发电或以其他方式回收利用。

　　主要技术特征：

　　采用等离子火炬焚烧工艺

　　采用SNCR+半干法+干法+活性炭喷射+袋式除尘，尾气达标排放。

　　环保排放指标优于国家标准，污水除生活污水排入城市污水管网外，无其它污水排放，焚烧飞灰进行固化后填埋处理。

　　生活垃圾焚烧处理产物的处置：

　　生活垃圾经过焚烧处理达到无害化、减量化的目的，焚烧后的残渣约占垃圾焚烧前质量的 10%~20%，可以制砖或作其他用途。

　　焚烧产生的烟气经过净化处理后排入大气，垃圾渗滤液喷入炉内，在高温条件下焚烧。

　　飞灰采取固化处理。

　　生活垃圾焚烧排放标准：

　　生活垃圾处理后应达到国家GB18485-2001《生活垃圾焚烧污染控制标准》中规定的排放标准。排放指标如下(单位:mg/m3)

　　烟气黑度 ≤林格曼 I 级

　　烟尘 ≤80

　　一氧化碳(CO) ≤150

　　二氧化硫(SO2) ≤160

　　(HCL) ≤75

　　氮氧化物(NO2) ≤200

　　汞及其化合物(Hg) 0.2

　　镉及其化合物(以 Cd 计) 0.1

　　铅及其化合物(以 Pb 计) 1.6

　　铬、锡/锑、铜、锰及其化合物(以 Cr+Sn+Sb+Cu+Mn 计) 4.0

　　二噁英类 0.4 ng/m3

　　设监测系统、控制系统、报警系统和应急处理系统并安装防爆装置。使用寿命：30 年

　　垃圾前处理：

　　生活垃圾在入炉之前装置磁分选设备，能够满足垃圾焚烧炉的使用要求，本设计，没有设置复杂的垃圾前处理装置以节约投资。

　　垃圾储池：

　　储存进厂垃圾，起到对垃圾数量的调节作用，对垃圾进行搅拌、混合、脱水处理，起到对垃圾性质的调节作用，

　　收集垃圾渗滤液。储池的大小一般为处理量的4倍。

　　焚烧炉助燃用空气从储池的上方抽取，在储池内造成负压，防止储池内的臭气外泄。

　　垃圾池中的渗滤液汇集到污水井。垃圾池设风机和除臭装置，当焚烧炉停运时排出垃圾池内的气体。

　　垃圾储池防渗措施：

　　为防止垃圾储池渗滤液发生渗漏污染环境，在垃圾储池的设计中采用了多层混凝土和多层土工的建筑方式，确保储池不出现渗漏。

　　垃圾进料系统：

　　焚烧炉前的进料系统包括：垃圾输送机、炉前垃圾斗(带密封闸门)、摄像机。

　　输送机把垃圾输送到炉前垃圾斗，全过程密封，垃圾料位监视由炉前垃圾斗侧面的摄像机实现。

　　一定高度的料位可防止炉内烟气窜出。

　　停炉时，关闭炉前垃圾斗内的闸门防止炉内烟气窜出。炉前垃圾斗内的垃圾通过垃圾落料管进入焚烧炉内燃烧，垃圾落料管内设有密封门，防止烟气反窜。

　　生产线工艺流程与设备选择：

　　拟建工程的生活垃圾焚烧量为 ***t/d，按 300 天计，年处理规模**万 t。考虑设备检修等因素，每条生产线年工作时间为 7600h。

　　工艺过程：

　　生活垃圾卸入垃圾卸料大厅，由抓吊送至焚烧炉焚烧;垃圾储存过程产生的渗滤液喷至焚烧炉内焚烧，从垃圾池上方抽气作为焚烧助燃空气以保持垃圾池处于负压状态。

　　焚烧产生的热量生产蒸汽用于发电或以其他方式回收。

　　焚烧烟气采用SNCR+半干法+干法+活性炭喷射+袋式除尘净化工艺，满足烟气排放要求。

　　飞灰采用螯合剂和水泥固化处理，整个生产过程由控制室集中控制。

　　主要技术性能

　　表 3—3 生产系统主要技术性能表

　　垃圾焚烧系统主要参数：

　　垃圾焚烧量 50---200t/d，炉膛出口烟气温度>850℃ ，烟气在炉膛内停留时间>3s，烟气处理是指对垃圾焚烧后产生烟气的净化处理。烟气处理内容包括HCl、SO2、NOX、粉尘、重金属及二噁英等有害物的脱除。

　　烟气治理系统采用SNCR+半干法+干法+活性炭喷射+袋式除尘净化工艺。

　　工艺流程：

　　焚烧炉烟气，进入反应塔，CaO 经喷嘴喷入反应塔内与烟气中的二氧化硫、等酸性气体反应，脱除掉大部分的二氧化硫、等酸性气体;烟气从反应塔的顶部排出。

　　在出口的烟道中加入末，进一步脱除烟气中的二噁英、重金属。烟气经过布袋除尘器过滤后，经过引风机排入烟囱。

　　酸性组分的脱除烟气中有害的酸性组分NOx、HCl、HF、SO2。焚烧烟气中的NOx含量低于 200mg/m3。

　　对于HCl、HF、SO2的脱除在本设计中采用等离子火炬半干法脱除，其原理为： 从焚烧炉烟气进入反应塔，CaO粉经喷嘴喷入反应塔内，在CaO粉喷嘴上部设水喷嘴，与烟气中的二氧化硫、等酸性气体反应，脱除掉大部分的二氧化硫、等酸性气体;烟气从反应塔顶部排出，

　　在出口的烟道中加入末，进一步脱除烟气中的二噁英、重金属;烟气再经过布袋除尘器除去大部分细灰(飞灰也具有一定的吸附二噁英和重金属等有害物质的功能)，干净烟气经过引风机排入烟囱。

　　送入石灰仓的石灰，纯度 90%，粒度<1mm。

　　二噁英的生成：

　　在垃圾焚烧及以后的烟气处理过程中，含氯有机物氧化生成二噁英类物质。

　　控制措施：

　　二噁英在 700℃以上基本分解，本设计炉温高于 850℃，保证烟气在焚烧炉二燃室的停留时间大于 3秒。

　　焚烧炉二燃室设置二次空气喷嘴，烟气中未*燃烧的物质与空气充分接触燃烧，避免二噁英类物质的生成。

　　过剩空气：

　　过多的过剩空气会导致焚烧温度的降低，而过剩空气不足导致焚烧不*，不利于二噁英分解。本设计确定过剩空气系数为 1.6 。

　　活性炭吸附：

　　燃烧烟气进入除尘器前喷入活性炭，吸附烟气中的二噁英和重金属，再经过除尘器滤除，烟气中的二噁英排放值小于 0.4ng/m3，汞、镉、铅重金属排放值分别小于 0.2 mg/m3、0.1 mg/m3、1.6mg/m3。

　　恶臭污染物的控制：

　　将焚烧炉前垃圾贮坑封闭设计，采用抽风机抽风，使垃圾贮坑保持微负压，抽出风送垃圾焚烧炉作助燃空气。

　　除尘：

　　本设计选用布袋除尘。

　　重金属及二噁英处理：

　　焚烧过程遵循3T原则，绝大部分二噁英被分解，少量残留的二噁英采用喷活性炭粉吸附处理和除尘处理降至 0.4ngNEQ/m3以下。

　　重金属熔点低于 1200℃，部分随烟气排出，在除酸性、除尘过程中被脱除。

　　CO含量控制：

　　烟气中的 CO 含量反映焚烧炉的燃烧状况，燃烧愈* CO 含量愈低，与炉型设计、空气过剩系数控制密切相关。

　　主要设备：

　　等离子火炬垃圾焚烧炉 1 台

　　引风机 1 台 供料装置 1 台

　　螺旋出灰机 1 台

　　风机 1 台

　　二次风机 1 台

　　垃圾供料装置 1 台

　　烟囱高 50m，出口直径 2m，出口流速 10m/s

　　烟气处理设备：

　　氨储存及喷射装置1套

　　吸收塔 1 台

　　石灰仓 1 个

　　活性炭注入装置 1 套

　　布袋除尘器 1 台

　　引风机 1 台

　　烟气脱污塔的特点：

　　反应塔内固体颗粒均匀，内循环充分，气固混合接触良好，气固间传热、传质理想。

　　在反应塔内石灰粉、飞灰、水均匀混合，生成一定大小的带有一定水份的颗粒，由于水份蒸发与吸附、固体颗粒之间强烈接触摩擦，成就反应塔中气、固、液三相之间极大的反应活性和反应表面积，达成理想处理效果。

　　通过向反应塔内喷水，使烟气温度降到接近水蒸汽分压力下的饱和温度，提高脱硫效率。

　　反应塔不易腐蚀、磨损。

　　渗滤液处理:

　　焚烧炉前垃圾储坑中产生的垃圾渗滤液，COD 大于 8000mg/l，BOD 大于 5000mg/l，采用回喷入炉焚烧以低成本实现无害化处理。

　　渗滤液回喷系统：

　　垃圾渗滤液收集池的渗滤液经过潜水泵提升后进入渗滤液箱，渗滤液经过加压泵加压后输送至焚烧炉焚烧处理，沉淀于储水箱内的固体物质定期人工排放至垃圾储坑。

　　垃圾焚烧灰中有部分属于危险废弃物，需要固化、储存、由有资质的危废处理部门处理。

　　环境监测：

　　本设计安装烟气连续监测系统(CEMS)，监测排烟中烟尘、SO2、NOx、HCL 和 CO 的排放浓度及烟气温度、流量、O2 含量、压力和湿度等技术参数，留有远程输送的接口，符合《火电厂环境监测技术规范》(HJ/T75-2001)的要求。

　　处理工艺和设备选择:

　　采用*的焚烧法工艺、技术，达到垃圾处理无害化、减量化效果。

　　本设计在工艺流程及设备选择上吸收工艺技术、经验。

　　本设计自动化水平较高，从焚烧到灰渣贮运、热能回收均采用机械化操作，减少操作过程中的物料损失，减少污染物质排放。

　　水污染治理：

　　垃圾贮坑排出的渗滤液回喷到焚烧炉中，与垃圾一同进行焚烧。

　　固体废弃物治理：

　　垃圾焚烧后的灰渣中不含有机物质，可制砖，或以其他方式再次利用，袋式除尘器回收的粉尘为危险废物，以水泥固化后填埋处理。

　　南京永研环保科技有限责任公司