《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》[条文说明]CJJ 90-2009

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目录

1总 则

1 总 则


1.0.1 本条文阐述了编制和修订《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》的目的。自原规范颁布实施以来,我国城市生活垃圾焚烧处理技术得到了快速发展。近些年,国内一些企业在引进消化国外技术的基础上,对大型垃圾焚烧炉及其成套技术进行了国产化开发应用。另外,经过十几年城市垃圾焚烧项目市场化的发展,城市垃圾焚烧处理产业化已初步形成。随着人们环保意识的提高,政府和公众对垃圾焚烧厂的技术和环保要求越来越高,原有技术规范的有些内容已不适应现在的技术发展和环保要求。在这种情况下,修订此技术规范是非常必要的。

1.0.2 本条文明确规定本规范适用范围。其中生活垃圾是指城市居民生活垃圾、行政事业单位垃圾、商业垃圾、集贸市场垃圾、公共场所垃圾以及街道清扫垃圾。本规范不适用于危险废物的处理,危险废物是指原国家环保局公布的《危险废物名录》中规定的物品。
    一些城市中存在一批以私营企业为主的小型工厂,如制鞋厂、木器厂等,这些工厂产生的工业性废物具有较高热值且属于一般工业废物,废物产量又相对很低,不适合单独处理。对这种适合焚烧的普通工业垃圾经过当地环保部门认定,可允许与生活垃圾混烧。
    不同行业产生的特殊垃圾的结构成分、理化指标、收运规律以及焚烧处理要求、二次污染防治等都有很大差异,这种垃圾在一般条件下不允许与生活垃圾混合处理。

1.0.3 垃圾焚烧工程的规模确定应考虑的因素很多,直接因素有:焚烧厂服务范围与人口、垃圾产生量及其变化趋势等;间接的因素有:城市规划、环卫规划、城市煤气化率、城市集中供热普及率、自然条件、垃圾收集转运情况等。焚烧技术路线的选择应考虑垃圾特性、环保要求、城市经济发展水平、技术适应性等因素。

1.0.4 本条文是对生活垃圾焚烧厂的基本规定。垃圾焚烧厂建设工程主要用于处理城市垃圾,因此焚烧工艺和设备的成熟性、可靠性和安全性是非常重要的,同时也要考虑经济性和环保等因素。另外在对城市生活垃圾进行焚烧处理的同时,有效利用垃圾热能,可以体现垃圾处理的无害化、减量化和资源化原则。

1.0.5 生活垃圾焚烧厂建设作为社会公益性事业,应适应国家技术经济总体要求,执行国家和当地有关的法规规定,如建筑物高度应符合航空器飞行和电信传播障碍的规定;建筑物与高压线之间安全距离的规定;军事设施及国家其他重要设施的要求等。应严格执行环境保护、环境卫生、消防、节能、劳动安全及职业卫生等方面法规和强制性标准。


3垃圾处理量与特性分析

3.1 垃圾处理量


3.1.1 本条文为强制性条文。通过对一些城市调查,有些地方是按照垃圾运输车吨位统计的,5t集装箱垃圾运输车实际装载量大都不超过4t,造成统计的产量与实际产量的差别。因此需要确定其实际垃圾产生量,避免垃圾焚烧规模设计过大。

3.1.2 由于我国垃圾含水量普遍较大,特别是雨季,垃圾含水量可达60%。焚烧厂垃圾池一般可存5d以上的垃圾,在这几天时间里,垃圾中的水分要通过渗沥液收集沟渗出一部分。因此入焚烧炉的垃圾和入厂的垃圾在重量上就相差了一部分水分的重量,热值也不同了。为了管理方便和便于监督,本条文规定分别计量和统计入厂垃圾和入炉垃圾的重量。


4垃圾焚烧厂总体设计

4.1 垃圾焚烧厂规模

4.1 垃圾焚烧厂规模


4.1.1 对采用连续焚烧方式的焚烧厂,条文规定的各系统都是应具备的,所适用的标准一般都要从严掌握。本次修订根据我国垃圾焚烧厂建设情况,对焚烧厂内的系统进行了细化。

4.1.2 对某一城市或区域,在建设垃圾焚烧厂前应制定该城市或区域的环卫专业规划或生活垃圾处理设施规划,规划应根据垃圾产量、城市区域及经济情况制定垃圾处理设施数量、规模和分布计划。垃圾焚烧厂应是该规划的一部分,因此焚烧厂规模应符合该规划要求。如该城市或区域无此规划,则应在焚烧厂立项时根据确定的服务范围内的垃圾产生量预测以及投融资水平、经济性测算、技术可行性和可靠性等因素确定处理规模。

4.1.3 垃圾焚烧厂建设和运行经验表明,在总处理规模确定的条件下,一般焚烧线越少、单台垃圾焚烧炉规模越大,焚烧厂建设和运行越经济。但焚烧线数量少,备用性差,全厂垃圾处理能力受影响。另外,单台垃圾焚烧炉规模过大,易受技术条件限制。因此焚烧线数量的确定既要考虑建设和运行费用,也要考虑备用性和设备成熟性。

4.1.4 由于目前我国城市化进程逐步加快,城市人口增加较快,城市生活垃圾产生量也增加较快,在一些特大城市,建设大型和特大型的垃圾焚烧厂的需求越来越大。另外国家提倡垃圾处理设施区域共享,因此将来区域化的垃圾焚烧厂将会增加,也需要建设大型和特大型垃圾焚烧厂。而小型垃圾焚烧厂被证明成本高、环保不易达标,国外一些发达国家也都逐步淘汰了小型垃圾焚烧厂。因此本条文删除了原规范的第Ⅳ类,增加了一类特大类(大于或等于2000t/d的),Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类的规模与原规范相同。


4.2 厂址选择

4.2 厂址选择


4.2.1 本条文为强制性条文。生活垃圾焚烧厂厂址一般位于城市规划范围之内,故厂址选择必须符合城市总体规划要求及城市环境卫生专业规划要求。

4.2.2 垃圾处理工程是一项涉及生活垃圾的收集、转运、压缩、运输等环节的系统工程,故厂址选择需要结合城市环境卫生规划综合考虑。应选择不少于1个备选厂址,结合垃圾产量分布,综合地形、工程地质与水文地质、地震、气象、环境保护、生态资源,以及城市交通、基础设施、动迁条件、群众参与等因素,经过多方案技术经济比较确定。

4.2.3 生活垃圾焚烧厂不同于一般意义上的工厂,也不同于火力发电厂,在选址时要考虑相关的社会文化背景,应避免生活垃圾焚烧厂对地面水系造成污染,避免对重点保护的文化遗址或风景区产生不良影响。

4.2.4 本条文对厂址提出了一些具体的要求:
    1 厂址对工程地质条件和水文地质条件的基本要求。
    2 生活垃圾焚烧厂投资相对较大,地下设施较多,厂址应考虑洪水、潮水或内涝的威胁。
    由于Ⅲ类及Ⅲ类以上的生活垃圾焚烧厂多建在中等以上城市,中等城市的防洪标准为50~100年重现期;小型工业企业的防洪标准为10~20年重现期,中型工业企业的防洪标准为20~50年重现期,大型工业企业的防洪标准为50~100年重现期,兼顾两者,并考虑焚烧厂建设投资等因素,推荐生活垃圾焚烧厂的防洪标准如表1所示。

表1 推荐的防洪标准



3 生活垃圾焚烧厂,尤其是Ⅱ类以上焚烧厂,运输量大,来往车辆相对集中、频繁,若厂址与服务区之间没有良好的道路交通条件,不仅会影响垃圾的输送,还会对城市交通造成影响。
    5 生活垃圾焚烧厂在运行过程中,无论是生产、生活还是消防,均需要可靠的水源。
    6 无论是利用垃圾热能发电,还是其他垃圾热能利用形式的垃圾焚烧厂,在启动及停炉检修期间,都需要外部电力供应。此外,当利用垃圾热能发电时,电力需要上网,故应考虑高压电的上网方便。
    7 由于供热管网越长,热损失越大,因此,利用垃圾热能供热的焚烧厂的选址应在技术可行的情况下尽可能靠近热用户。




4.3 全厂总图设计

4.3 全厂总图设计


4.3.1 本条文主要针对厂区各种基础设施,基础设施设置合理,不仅可以降低造价,还可以降低运营成本。利用垃圾热能发电的垃圾焚烧厂,不仅有市电的输入,还涉及电力的上网问题;利用垃圾热能供热的生活垃圾焚烧厂,涉及热能的外送问题,故强调要综合考虑。

4.3.2 《城市生活垃圾处理和给水与污水处理工程项目建设用地指标》规定了焚烧厂的各项用地指标。

4.3.3 垃圾焚烧厂运输量较大,特别是在垃圾没有压缩的情况下,再加之目前普遍存在垃圾运输车载重量小、装载率低、密闭性差、渗沥液滴漏等现象,因此在总体规划中,焚烧厂出入口应做到人流和物流分开。

4.3.4 为了避免环卫设施重复建设,造成人、财、物力浪费,如对垃圾物理成分,水质全分析,烟气污染物中的重金属、二噁英等项目分析不需要连续检测,但检测时又需要有齐全的设备,并且一些设备较为贵重,因此可通过社会化协作解决,厂内仅设置常规理化分析即可。对检修设施也是如此,厂区只要配备日常维护保养与小修的人员、设备即可,大、中修通过外协解决。


4.4 总平面布置

4.4 总平面布置


4.4.1 焚烧厂房在生活垃圾焚烧厂中起主导作用,并与周围的设施如室外运输栈桥、油泵房、冷却塔、废水处理站等联系密切,垃圾及原材料运入与残渣运出,又需要畅通的道路配合,故应以焚烧厂房为主体进行布置,结合焚烧工艺流程及焚烧厂的具体条件适当安排各项设施,确保相关设备稳定、可靠、高效运行。主厂房的位置还应考虑建成后的立面和整体效果,尽量使焚烧厂与周围城市环境相协调。

4.4.2 垃圾焚烧炉需要用辅助燃料实现启、停及运行中必要的辅助燃烧。采用燃料油时,需要在厂区设油库及油泵房,故应符合《石油库设计规范》GB 50074的规定;采用重油燃料时,其供油系统比较复杂,运行操作也较复杂,因此要根据燃料来源慎重选择。

4.4.3 有的城市具备使用城镇燃气点火或辅助燃烧条件,可使用城镇燃气。燃气系统应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028的有关规定。

4.4.4 由于垃圾焚烧厂运输车辆出入频繁,为避免交通事故及交通拥堵,在出入口处除应有良好的通视条件外,地磅房与入口围墙间留出一辆最大车的车长作为缓冲,以改善出入口处的交通条件。

4.4.5 本条是要求在总平面布置时,各设施及建筑物的位置确定应考虑尽量使产生污染物的设施不影响到其他设施,还应考虑产生污染的设施之间不产生交叉污染。例如冷却塔要排放大量水蒸气,因此应尽量布置在其他设施的下风向。

4.4.6 由于焚烧厂室外专业管线多,各专业不能随意确定管线位置,应由总图专业人员对各种管线统一安排,使各管线布置既顺畅又符合各专业规范要求。


4.5 厂区道路

4.5 厂区道路


4.5.1 本条文为厂区通道设置的一般规定,要求道路的设置应考虑多种因素。

4.5.2 本条文为厂区道路宽度的具体规定。对焚烧主厂房四周的消防道路,根据新的《建筑设计防火规范》要求,由3.5m改为4.0m。而且以设环行道路为好,可以更加方便炉渣、飞灰以及原材料的运输。当不具备设置环行道路时,应设有回车场地。

4.5.3 按《公路工程技术标准》JTGB01-2003规定,进入垃圾焚烧厂的车辆交通量低于每日500辆,车速不高于20km/h,厂内坡道的等级低于四级公路,根据该标准表3.0.2车道宽度规定,双车道宽度6m,单车道3.5m。因此本次修改时,将双车道宽度的下限由8m改为7m,其他维持不变,在符合国家标准保证安全前提下,节约投资。

4.5.4 设置应急停车场的目的在于,垃圾收运高峰期,车辆多且相对集中,为不堵塞厂区外交通,车辆可以在此作停留。


4.6 绿 化

4.6 绿 化


4.6.1 在合理安排厂区绿化用地时,尽可能利用厂区边角空地、坡面地进行绿化。

4.6.2 本条相对于原规范作了较大修改,主要是目前国家对用地控制更加严格。国家发改委新颁布了《城市生活垃圾处理和给水与污水处理工程项目建设用地指标》,该指标明确规定垃圾处理项目绿地率不应大于30%。

4.6.3 应根据当地自然条件和厂区不同区域特点,选择适宜的树种,如设有油罐区的焚烧厂,油罐区内不应栽种油性大的树种。


5垃圾接收、储存与输送

5.1 一般规定

5.1 一般规定


5.1.1 本条文是垃圾接收、储存与输送系统构成的一般规定。恶臭已经被列入世界七大环境公害之一而受到各国广泛的重视。为在垃圾焚烧厂建设和运营过程中,避免恶臭对环境的影响,特增加对除臭设施,特别是垃圾池除臭设施的规定。

5.1.2 应根据垃圾焚烧炉对垃圾的尺寸要求与城市垃圾中大件垃圾的量,确定是否设置大件垃圾破碎设施。


5.2 垃圾接收

5.2 垃圾接收


5.2.1 对现代化焚烧厂需要从垃圾进厂就实施必要的量化管理。通常做法是在物流进厂处设置汽车衡,并根据垃圾焚烧厂处理规模,高峰期车流量的情况确定汽车衡台数。通过对国内外大量焚烧厂调查研究,本条文对设置汽车衡台数作出明确规定。

5.2.2 本条文是对垃圾称量系统功能的一般规定。

5.2.3 本条是对汽车衡规格和称量精度选择的规定,大型车取小值,小型车取大值。

5.2.4 垃圾卸料平台大小应以垃圾车一次掉头即可到达指定的卸料口,顺畅作业为原则。
    目前,对卸料平台的卫生防护措施主要有:在垃圾卸料时采取喷射水雾降尘措施;采用水冲洗地面措施等。采用水冲洗地面时,地面要有坡度和污水收集设施。
    本次修订增加了交通指挥系统。

5.2.5 垃圾池的卸料口是池内污染物扩散的主要途径,需要设置垃圾卸料门。垃圾池卸料门的数量参见表2。


表2 垃圾池卸料门的参考数量



对国内一些城市调查结果表明,垃圾运输车吨位多以5t为主,使用8t及以上的垃圾运输车辆较少。若采用非压缩式的垃圾运输车,载重量多在额定载重量70%及以下,致使厂区车流密度较大,因此,在确定卸料门数量时,应留有足够余地。
    当垃圾池卸料口水平布置时,条文中提出的卸料门相应调整为卸料盖,卸料门的高度相应调整为卸料盖的长度。由于在此卸料门与卸料盖没有功能方面的根本区别,为精练条文规定,故不在条文中加以区别论述。
    条文中“垃圾卸料门的开闭应与垃圾抓斗起重机的作业相协调”的规定,是为避免垃圾车卸料与垃圾抓斗起重机在同一区域内作业,造成对垃圾抓斗起重机的干扰,甚至破坏性的影响。

5.2.6 垃圾运输车辆在卸料时,要在卸料门等处安装红绿灯等操作信号;设置防止车辆滑落进垃圾池的车挡及防止车辆撞到门侧墙、柱的安全岛等设施。由于国内发生过卸料车辆安全事故,因此本条作为强制性条文。


5.3 垃圾储存与输送

5.3 垃圾储存与输送


5.3.1 垃圾在储存过程中,会发生一系列物理、化学变化,并可能渗沥出部分垃圾水分。另外,由于垃圾来自不同行业和区域,应使垃圾在储存过程中尽量混合,使垃圾热值均匀,保证焚烧装置连续稳定运行等,特规定垃圾在垃圾池间的储存周期。新建厂的垃圾池有效容积一般采用上限值。垃圾池有效容积以卸料平台标高以下的池内容积为准,同时可考虑在不影响垃圾车卸料和垃圾抓斗起重机正常作业的条件下,采取如在远离卸料门或暂时关闭部分卸料门的区域,提高垃圾池储存高度,增加垃圾储存量的措施。在计算垃圾池存放垃圾的周期时,按实测垃圾重度确定。
    考虑我国城市生活垃圾采取日产日清的情况,及保证垃圾焚烧炉连续运行的基本要求,取5d的储存量是比较经济可行的,但有条件的垃圾焚烧厂,适当增大垃圾池储存容积如达到7d的储存容积也是可以的,故本次修订适当放宽规定。

5.3.2 本条为强制性条文。垃圾池内储存的垃圾是焚烧厂主要恶臭污染源之一。防止恶臭扩散的对策是抽取垃圾池内的气体作为焚烧炉助燃空气,使恶臭物质在高温条件下分解,同时实现垃圾池内处于负压状态。
    为防止垃圾焚烧炉内的火焰通过进料斗回燃到垃圾池内,以及垃圾池内意外着火,需要采取切实可行的防火措施。还需要加强对垃圾卸料过程的管理,严防火种进入垃圾池内;加强对垃圾池内垃圾的监视,一旦发现垃圾堆体自燃,应及时采取灭火措施。在垃圾池间设置必要的消防设施是很必要的。
    停炉时焚烧炉一次风停止供给,这时垃圾池内不能保证负压状态,如垃圾池内有垃圾存在,则需要附加必要的通风除臭设施,故本条对此作出修订。

5.3.3 本条文规定是根据:
    1 生活垃圾具有酸腐蚀性;
    2 垃圾渗沥液成分复杂,一旦造成对地下水污染,则是永久性的;
    3 因垃圾抓斗操作不当,可能发生撞击事故;
    4 垃圾池底应有一定坡度,有利于渗沥液的导排和收集。

5.3.4 本条为强制性条文。我国生活垃圾含水量普遍偏高,特别是南方城市更明显,且垃圾含水量具有随季节变化而变化的特征。垃圾渗沥液具有较高的黏性,因此,要有可靠的渗沥液收集系统,在渗沥液收集系统的进口采取防堵塞措施。同时渗沥液具有腐蚀性,因此渗沥液收集、储存设施应采取防腐、防渗措施。

5.3.5 垃圾抓斗起重机是保证焚烧系统正常运行的关键设备之一,一般设置2台,同时设置备用抓斗。
    目前,垃圾抓斗主要有液压和钢丝绳两种提升方式,两种方式均可采用。
    对垃圾抓斗起重机采用何种控制方式,主要受设备价格因素的制约。在满足工艺要求的条件下,各地可根据自己的经济情况确定采取哪种控制方式。推荐采用的控制方式见表3。


表3 推荐采用的垃圾抓斗起重机控制方式



  本条文修订考虑国内实际运行情况,降低了设置备用抓斗的规定。

5.3.6 本条文是对垃圾抓斗起重机控制室的基本要求。垃圾抓斗起重机控制室内的观察窗,需要使操作人员直接观察到垃圾池内的垃圾。观察窗应是固定的密闭窗,避免垃圾池内的异味进入控制室,另外观察窗应有安全防护措施,还需考虑清洁观察窗的设施。
    本条文修订根据国内实际运行的垃圾抓斗起重机控制室的观察窗情况,作出明确要求。


6焚烧系统

6.1 基本规定

6.1 基本规定


6.1.1 本条文是焚烧系统构成的一般规定。

6.1.2 本条文规定是根据国内外垃圾焚烧线的运行经验制定的。因焚烧装置每年需要进行维护、保养,还需要定期维修,故年运行时间应为累计运行时间。
    国外焚烧经验表明,当垃圾焚烧炉启动或停炉期间,烟气中的污染物含量明显高于正常运行期间的含量,特别是二噁英含量明显增加,因此,为达到年运行8000h的要求,应优先采用连续运行方式的焚烧厂。这也是基于环境保护的基本要求。

6.1.3 本条文是关于焚烧线设备配置的基本规定。

6.1.4 本条是要求在垃圾焚烧炉设计时,应如何根据垃圾特点和产生量变化确定合理的焚烧炉设计参数。主要是焚烧炉设计低位热值。

6.1.5 物流量应包括垃圾输入量、炉渣、飞灰及废金属输出量、烟气量、烟气污染物产生量与排放量、供水量、排水量、垃圾渗沥液量、压缩空气输入量、燃料油或燃气、石灰、活性炭输入量及其他必须的物流量。

6.1.6 燃烧图是焚烧炉设计、制造和运行时的动态指导图,对焚烧厂设计、建造和运行有重要指导作用。因此本条要求在焚烧炉设计时应提供燃烧图。

6.1.7 垃圾焚烧炉服务期主要根据其主体设备的使用寿命确定。根据实际运行经验以及生活垃圾焚烧炉标准的有关规定,垃圾焚烧炉服务期应在20年以上,国外不少在运行的垃圾焚烧炉已经服务25年以上。


6.2 垃圾焚烧炉

6.2 垃圾焚烧炉


6.2.1 采用同容量、同规格的焚烧炉便于运行管理、维修保养。焚烧厂设置的焚烧设备越多,系统管理越复杂,并且占地面积增加;污染源增多,污染治理费用增高。

6.2.2 “2,3,7,8-四氯二噁英”分解温度大于700℃,为此我国焚烧垃圾污染物排放标准规定850℃以上时的烟气滞留时间不低于2s。当垃圾低位热值为4200~5000kJ/kg,要达到此要求,必须添加辅助燃料;若不添加辅助燃料,计算结果表明,炉温为750℃左右。为确保达到我国焚烧垃圾污染物排放标准,确保二噁英高温分解,在规定燃烧室燃烧温度条件下,热灼减率应能够达到3%。因此新建垃圾焚烧厂的炉渣热灼减率宜采取不大于3%~5%的指标。
    国内外研究结果表明,较为理想的完全燃烧温度是在850~1000℃。若燃烧室烟气温度过高,烟气中颗粒物被软化或融化而黏结在受热面上,不但降低传热效果,而且易形成受热面腐蚀,也会对炉墙产生破坏性影响。若烟气温度过低,挥发分燃烧不彻底,恶臭不能有效分解,烟气中一氧化碳含量可能增加,而且热灼减率也可能达不到规定要求。另外有机挥发分的完全燃烧还需要足够的时间,因此本条还规定了烟气的滞留时间。本条要求的内容是焚烧炉的设计和运行的关键,因此作为强制性条文。

6.2.3 关于垃圾焚烧炉设计和运行的其他要求,条文说明如下:
    1 生活垃圾产生过程具有不稳定性,当炉渣热灼减率恒定时,影响垃圾处理量的主要因素是垃圾热值,在设计的垃圾低位热值下限与设计工况之间,应达到额定处理能力。
    2 为避免焚烧过程中未分解的恶臭或异味从焚烧装置向外扩散,而又不造成大量空气渗入而破坏焚烧工况,焚烧装置应采用微负压焚烧形式。
    3 垃圾渗沥液的COD、BOD等项指标高、处理费用大、处理技术难度高,采取喷入炉内高温分解的方式,不但可以较好地解决渗沥液处理问题,而且可用于调节炉内温度。但是,当前我国生活垃圾热值普遍偏低,还不具备将渗沥液喷入炉内的条件。另外,采用连续焚烧方式的垃圾焚烧炉运行时间不低于20年,因此,在垃圾焚烧炉炉墙上预留渗沥液喷入装置是必要的。

6.2.4 垃圾焚烧炉进料装置包括进料斗、进料管、挡板门及其附件。进料斗及进料管除满足进料要求,还起到垃圾焚烧炉内密封的重要作用。
    进料斗进口纵、横向尺寸可按垃圾抓斗全开尺寸加不小于0.5m确定。料斗内应有必要的料位指示;进料管宜有散热装置。当垃圾进料斗和进料管内储存的垃圾起不到密封作用时,应关断挡板门;应保证料斗内的垃圾堆积形成一定压力,使设在垃圾焚烧炉底部的推料器将垃圾均匀推入炉内。为避免垃圾在进料管内搭桥堵塞,应使其下口截面积大于上口截面积。

6.2.5 本条文是对进料斗平台安全要求的规定,作为强制性条文。


6.3 余热锅炉

6.3 余热锅炉


6.3.1 本条是对确定焚烧炉的额定热出力提出的基本要求。

6.3.2 本条文是对锅炉热力参数提出的一般规定。

6.3.3 对于蒸汽轮发电机来说,蒸汽温度和压力越高,发电效率越高。但是对于垃圾焚烧的余热锅炉,蒸汽温度和压力过高时易产生高温腐蚀而使锅炉过热器寿命减少。根据目前国内外多年的运行经验,采用4MPa/400℃的蒸汽参数是比较稳定、可靠的。

6.3.4 垃圾特性决定了垃圾焚烧热能变化范围较大,故本条文规定宜选择蓄热能力大的自然循环余热锅炉。同时应充分注意焚烧烟气的高温腐蚀和低温腐蚀问题。

6.3.5 本条为新增条款,是对余热锅炉对流受热面清灰的规定。目前清灰方式主要有机械振打、蒸汽吹灰、激波清灰等,应根据具体情况选择一种有效、安全、可靠的清灰方式。


6.4 燃烧空气系统与装置

6.4 燃烧空气系统与装置


6.4.1 二次空气系统是用于调节炉膛温度,实现垃圾完全燃烧的重要措施。其他辅助系统如炉墙冷却风机等辅助风机,应根据垃圾焚烧炉设备要求配置。

6.4.2 由于垃圾池内的垃圾一般要存放5~7d,垃圾中的易腐有机物发酵产生大量臭味,如不对垃圾池间抽气,则臭味容易逸出,影响焚烧厂房内的环境,焚烧用一次空气从垃圾池上方抽取既能控制垃圾池间的臭气外逸,又能使抽出的臭气在炉内高温分解。另外,垃圾池内气体中含尘量较多,池上方吸风口处需要安装过滤装置。

6.4.3 当垃圾含水量大、热值过低时,不易使焚烧炉的炉膛温度达到规定要求。因此需要对一、二次空气进行加热,以改善垃圾在燃烧前的干燥效果和焚烧炉燃烧工况。
    空气加热温度是根据垃圾低位热值,并考虑炉排表面温度工况等因素而确定的。表4是国外有关规范的规定,供参考。


表4 一次空气加热温度与垃圾低位热值参考表



6.4.4 由于从垃圾池抽出的气体含有粉尘和一些酸性气体,有一定腐蚀性,应注意选择耐腐蚀材料和设备,并应采取必要的防护措施,防止管道和设备的磨损与腐蚀。另外,如气体管道及管件发生泄露,将使恶臭扩散到周围环境,造成环境污染,故应特别注意焊缝、检测孔、检查口等容易发生泄露部位的密封。

6.4.5 焚烧炉炉排下的一次风配风装置,多采用仓式配风形式,由1~2台一次风机供应一次燃烧空气。但也有的焚烧炉炉排下分段设置风机,每炉配多台一次风机分别送风。

6.4.6 焚烧炉出口烟气含氧量与过剩空气系数的关系可近似为α=21/(21-O2),因此,一般是通过监测烟气中含氧量来控制燃烧空气供应量,即过剩空气系数。本条要求焚烧炉出口烟气中含氧量控制在6%~10%,即过剩空气系数控制在1.4~2.0,近些年的运行实践证明对于我国低热值垃圾是适宜的。
    一般地,当垃圾热值较高时,过剩空气系数α较低,反之α较高。我国台湾对连续焚烧方式的炉排型垃圾焚烧炉,一般取α不大于1.7;欧洲一些公司对于高热值垃圾,多按炉膛烟气含氧量6%~8%进行运行控制,即炉膛过剩空气系数在1.4~1.6之间;针对我国低热值垃圾,国外一些公司提供的焚烧技术中确定在1.6~2.0之间。

6.4.7 由于垃圾成分在不同季节变化范围较大,对采用连续焚烧方式的焚烧线,采取变频调节或液力耦合器等方式更有利于燃烧控制,也是一项节能措施,如条件许可,以采用变频调节方式为好。

6.4.8 由于垃圾成分与特性随季节变化,在选择风机时,应针对不同季节垃圾成分进行核算并按超负荷10%时的最大计算风量确定。在垃圾焚烧过程控制中,需要调整和控制一次风量及不同燃烧段的配风,对炉排型焚烧炉,在自动调整炉排运动速度的同时,进行风量调整和控制,因此需要有较大余量。一般来讲,垃圾焚烧厂的规模越大,余量相对越小。对仅通过二次风调节炉温时,需要较大二次风余量。




6.5 辅助燃烧系统

6.5 辅助燃烧系统


6.5.1 燃烧器主要用于垃圾焚烧炉的冷、热态启动点火和垃圾热值低时的助燃,要保证垃圾焚烧炉正常运行工况,在加热的一、二次空气温度仍不能满足时,需要投入辅助燃烧系统。一般燃烧器的负荷应能够确保在没有任何垃圾输入的情况下维持炉温850℃以上15min。对于大型垃圾焚烧炉,由于炉膛体积较大,一般需设置多台燃烧器,包括垃圾焚烧炉启动运行与辅助燃烧用,以保证炉温满足要求和垃圾的完全燃烧。

6.5.2 本条是对燃料储存、供应系统安全方面的要求,作为强制性条文。

6.5.3 一般垃圾焚烧炉冷态启动用油量最大,使用时间相对较短;辅助燃烧时耗油量相对较少,使用时间需要根据垃圾热值确定。因此应以最大一台垃圾焚烧炉冷态启动耗油量为基本条件,以辅助燃烧耗油量核算,并综合全厂用油情况统一合理确定储油罐容量。为便于倒换清理储油罐中残余物和水分,油罐数量宜设置2台,对应用重油的油罐应不少于2台。

6.5.4 本条文是对供油泵设置的一般规定。

6.5.5 本条文是对供油管道系统的一般规定。

6.5.6 本条增加了用气体燃料时的一般要求。


6.6 炉渣输送处理装置

6.6 炉渣输送处理装置


6.6.1 本条文是对炉渣处理系统构成的一般规定。

6.6.2 炉渣主要成分有氧化锰、二氧化硅、氧化钙、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钠、五氧化二磷等化合物,还有随垃圾进炉的废金属、未燃尽的有机物等。炉渣经过鉴定不属于危险废物的可以利用。飞灰主要成分由二氧化硅、氧化钙、三氧化二铝、三氧化二铁以及硫酸盐等反应物组成,还有汞、锰、镁、锌、镉、铅、铬等重金属元素和二噁英等有毒物质。飞灰属于危险废物,应单独处理。

6.6.3 炉渣处理系统的主要设备需要就地检修,特作本条规定。

6.6.4 一般采用连续机械排灰装置的垃圾焚烧炉,从排渣口排出的炉渣,呈现高热状态,必须要浸水冷却。
    据调查,目前国内已建的垃圾焚烧厂常有因除渣机故障导致焚烧线不能正常运转的情况,因此本条文规定除渣机应有可靠的机械性能和可靠的水封。
    炉渣输送设施通常采用带式或振动输送方式,为防止炉渣在输送过程中散落,输送机应有足够宽度。另外,炉渣中含有废铁等金属物质,为了使这些物质作为资源再次得到利用,应对炉渣进行磁选。

6.6.5 对于炉排式焚烧炉,有少量细小颗粒物和未完全燃烧物质从炉排缝隙掉落,称为漏渣。该漏渣需要定期清理,否则会影响一次空气的供给。


7烟气净化与排烟系统

7.1 一般规定

7.1 一般规定


7.1.1 烟气净化是垃圾焚烧厂二次污染控制的首要环节,所以必须配置。

7.1.2 目前国内垃圾焚烧厂执行的烟气排放标准是《生活垃圾焚烧污染控制标准》GB 18485-2001,但有的垃圾焚烧厂所在区域环境要求较高,公众对垃圾焚烧厂越来越敏感,因此,垃圾焚烧厂烟气排放指标限值不但要满足国家标准,还应满足所在区域的环境要求。

7.1.3 烟气中污染物种类和浓度以及烟气排放指标限值是确定烟气净化工艺和设备的主要考虑因素。对于城市生活垃圾,其焚烧烟气中的污染物包括烟尘、HCl、SO2、CO、NOx、HF、重金属、二噁英等有机物,各污染物浓度随垃圾成分的变化不断变化,因此,烟气净化工艺和设备需要对污染物浓度波动有较宽的适应性。

7.1.4 以往在烟气净化系统中常有因设备腐蚀和磨损被迫停止运行的情况发生;也有过在飞灰排出时,形成系统堵塞的情况,这些均需要在烟气净化系统设计时予以重视。


7.2 酸性污染物的去除

7.2 酸性污染物的去除


7.2.1 焚烧烟气中含有氯化氢、二氧化硫、氟化氢、氮氧化物等酸性气体,一般情况氯化氢的浓度最高,二氧化硫和氟化氢的浓度相对较低,其中氯化氢、二氧化硫、氟化氢的化学性质都较活泼,可以用同一种碱性药剂进行中和反应加以去除。
    氮氧化物用简单的中和反应无法去除,必须另外处理。
    酸性气体的去除最常见的是半干法和干法,半干法对HCl、HF、SO2的去除率都较高,是采用较多的工艺。干法烟气净化技术对酸性气体中的HCl、HF有较高的去除率,相对来说,SOx去除效率较低,但由于生活垃圾焚烧产生的SOx浓度较低,针对现行的《生活垃圾焚烧污染控制标准》GB 18485-2001,干法工艺完全能够满足HCl、HF、SOx等酸性气体的排放标准要求。由于干法烟气净化工艺简单,运行维护方便,初期投资和运行费用少,因此,该技术在现阶段是适宜的技术。湿法对酸性气体的去除率高,但由于产生大量污水,因此只用于对烟气排放标准要求非常高的工程。

7.2.2 半干法净化具有净化效率高且无需对反应产物进行二次处理的优点,可优先采用。停留时间是半干法设计中非常重要的参数,本规范根据运行经验并参考国外相应规范,确定逆流式和顺流式半干反应器的最小停留时间分别为不小于10s和20s。反应塔出口温度不宜低于130℃。
    雾化器是半干式反应塔的关键设备,雾化器对中和剂的雾化细度直接影响中和反应效果和水分蒸发效果,因此本条对中和剂雾化细度作出要求。
    我国尚未编制作为中和剂用的商品石灰的质量标准,而各地生产石灰的工艺普遍比较落后,石灰品质低且不稳定。石灰水化要求控制也不严,更影响了熟石灰(氢氧化钙)的品质,经常使设备和管道出现严重磨损和堵塞问题。因此应重视对石灰质量要求,设计中需要采取相应技术措施。宜在石灰水化后再增加一道过滤器,将杂质去除一部分以减少运行故障。
    为了保证石灰水化的质量,可由焚烧厂运营方采购生石灰,自己进行水化。若直接采购氢氧化钙,更应注意确保该产品的质量。

7.2.3 要确保系统储罐中的中和剂连续稳定运行。因为常用的中和剂如粉状氢氧化钙等容易在储罐中“架桥”,故在储罐设计时应采取必要的破拱措施,如专用的破拱装置或空气炮等。另外,在运行时要加强石灰用量的控制和统计,因此,储罐给料系统应采用必要的计量措施如定量螺旋仪等。

7.2.4 条文中提出关于石灰浆输送设施的有关条款,系根据过去运行中经常碰到的问题总结归纳而制定的。石灰浆输送泵是石灰浆输送系统中的重要设备,其工作环境比较恶劣,叶轮磨损严重,且容易在泵内发生沉淀,经常需要拆开清洗和修理。因此,对泵的选型应提出耐磨性好、泵壳开拆方便的要求。此外备用泵也是必不可少的。

7.2.5 本条中的干法,主要是指将吸收剂如消石灰[Ca(OH)2]等碱性粉末吹入袋式除尘器前的烟道内,完全是干粉在烟道内及袋式除尘器滤袋上与烟气的反应,并且将反应生成物在干燥状态下回收的方法。此方法一般需在喷入吸收剂前对烟气进行降温,以便获得较好的酸性气体去除效果,并调节袋式除尘器入口的烟气温度(通常设置烟气降温塔)以保护滤袋。另外,由于是干粉直接进行中和反应,采用Ca(OH)2从经济性和效果两方面综合较优。Ca(OH)2的品质没有硬性规定,主要是考虑到所建厂相对较近的原料供应方所能提供的性价比较高的原料。建议的原料品质如下:
    Ca(OH)2含量≥90%;
    粒度:100目筛通过率≥95%。
    喷入口的位置没有具体规定,主要是不同焚烧厂所具备的条件不同,且各技术提供方或成套设备供应商所采取的方案也不同,但必须确保吸收剂在进入袋式除尘器前与烟气充分混合,以得到较好的酸性气体去除效果。

7.2.6 本条文是对湿法脱酸工艺的要求。随着经济的发展和环保标准的提高,有些垃圾焚烧项目可能要执行干法和半干法均难以达到的烟气排放标准,因此湿法是一种可选方案。


7.3 除 尘

7.3 除 尘


7.3.1 各种粉尘粒径和常用除尘器的性能,参见图1。
    由于厨余垃圾的比例较高,使垃圾水分较多,虽经挤压、堆酵,去除了一部分水分,但是入炉垃圾的水分还是很高,导致烟气的露点温度很高。烟气中有氯化钙、亚硫酸钙等易吸湿的盐类,极易吸收烟气中的水分而发黏,造成设备和管道的堵塞,严重的会使整个系统瘫痪。因此维持系统中烟气不结露是保证正常运行的重要条件。同样,除尘器收集下来的飞灰,在输送、储存的过程中也会发生类似的问题,需同等对待。



图1 各种粉尘粒径和常用除尘器的性能


7.3.2 本条为强制性条文。烟气中的颗粒物控制,一般可分为静电分离、过滤、离心沉降及湿法洗涤等几种形式。常用的净化设备有静电除尘器和袋式除尘器等。由于飞灰粒径很小(d<10μm的颗粒物含量较高),必须采用高效除尘器才能有效控制颗粒物的排放。袋式除尘器可捕集粒径大于0.1μm的粒子。烟气中汞等重金属的气溶胶和二噁英类极易吸附在亚微米粒子上,这样,在捕集亚微米粒子的同时,可将重金属气溶胶和二噁英类也一同除去。另外,袋式除尘器中,滤袋迎风面上有一层初滤层,内含有尚未参加反应的氢氧化钙和尚未饱和的活性炭粉,通过初滤时,烟气中残余的氯化氢、硫氧化物、氟化氢、重金属和二噁英类再次得到净化。袋式除尘器在净化生活垃圾焚烧烟气方面有其独特的优越性,但是袋式除尘器对烟气的温度、水分、烟气的腐蚀性较为敏感。不同的滤料有不同的使用范围,应慎重选用,以保证袋式除尘器能正常工作。
    国外一些公司对半干法分别与袋式除尘器、静电除尘器组合的烟气净化工艺进行对比试验表明:当进入除尘器的烟气温度为140~160℃时,采用袋式除尘器工艺,对二噁英类的去除率达到99%以上,汞的排放浓度检测不出,均明显优于采用静电除尘器的工艺。从运行情况看,同静电除尘器相比,袋式除尘器阻力较大,滤袋易破损,需要定期更换,造成运行费较高。
    由于袋式除尘器对粒径大于0.1μm的颗粒有较佳的去除效果,因此,《生活垃圾焚烧污染控制标准》GB 18485-2001中明确规定,生活垃圾焚烧炉的除尘设备必须采用袋式除尘器。

7.3.3 由于袋式除尘器的清灰压缩空气消耗量很大,若不设置单独的储气罐,会使其他压缩空气管路的压力产生较大波动。

7.3.4 本条文主要是为了防止飞灰结块而作出的要求。

7.3.5 本条是对袋式除尘器及其辅助设备成套设计作出的要求。例如在启炉时,由于烟气温度低,如果烟气经过袋式除尘器,则会给滤袋造成损害,因此设计时应考虑采取措施。


7.4 二噁英类和重金属的去除

7.4 二噁英类和重金属的去除


7.4.1 二噁英类(Dioxins)是PCDDS和PSDFS二类化学构造上类似的化学物质总称,据新近研究结果认为,CO-PCB5也是与上述化学结构类似的,它们分别有75、135和209个异构体,是在人类生存环境中较为普遍存在的超痕量的物质。其中毒性明显,并作为监测对象的分别有7、10和12种,毒性最大的是2,3,7,8-TCDD。二噁英类有多种产生途径,均与人类生产活动密切相关,垃圾焚烧是来源之一。采用垃圾焚烧技术应重视对二噁英类的处理,以防治二噁英类的环境污染和对人体健康的影响。
    在250~400℃时,残碳和有机氯或无机氯在飞灰表面进行催化并通过有机前提物质(如多氯联苯)合成,而前提物质可能是气相中通过不完全燃烧和飞灰表面异相催化反应产生,特别以飞灰表面催化是二噁英类生成的主要机理。烟气中二噁英类以固态存在,大多吸附在微小颗粒物上。从垃圾焚烧炉和烟囱之间二噁英在飞灰颗粒物上形成过程发现,在200℃二噁英类浓度没有变化,300℃时二噁英浓度增加10倍。在600℃的条件下,二噁英降低到了可检测的水平之下,说明300℃是二噁英形成的危险温度。从工业上考虑,一般这个温度定为200~400℃。因此,为有效降低垃圾焚烧厂排出的二噁英浓度,应同时考虑以下措施:
    1)保证垃圾焚烧炉炉膛内的“3T”工况;
    2)避免或减少烟气在200~400℃的时间段;
    3)采用有效的吸附剂对烟气中的二噁英进行吸附;
    4)采用高效除尘器对烟气中亚微米以上粒径的飞灰进行有效去除。
    汞是低熔点金属,在烟气中大部分是气态,少部分是固态,也容易吸附在微小颗粒物上,因此只要用高效除尘器有效捕集亚微米飞灰,就能同时去除烟气中的汞金属。另外二噁英类和汞等重金属气溶胶能被多孔物质吸附,常用吸附剂为活性炭和氢氧化钙。烟气中的二噁英类和汞金属去除可用同一装置,采用共用技术,只是吸附剂的消耗量要考虑同时吸附的因素。

7.4.2 目前应用最广的吸附剂就是活性炭粉,它可以直接喷入烟道内,工艺简单、技术可靠。因活性炭粉属于爆炸性粉尘,因此在储存、输送时应考虑防爆。


7.5 氮氧化物的去除

7.5 氮氧化物的去除


7.5.1 氮氧化物的产生机理主要有以下几种:
    1)温度型NOx(T-NOx),即在高温下空气中的N2氧化成NO,NO再氧化成NO2
    2)燃料型NOx(F-NOx),即燃料中的N元素在燃烧过程中氧化成NO,NO再氧化成NO2
    3)富氧型NOx(P-NOx),即燃烧过程中富裕的氧与N2或N元素反应产生的NOx
    对于垃圾焚烧过程中的生成机理,上述三种都有,但最主要的是第1)和第3)种,因此,控制焚烧炉炉膛的温度特别是局部高温和过剩空气系数是拟制氮氧化物产生的主要手段。

7.5.2 垃圾焚烧烟气中的氮氧化物以一氧化氮为主,采用添加各种化学药剂来去除氮氧化物的方法有湿式法和干式法二种。其中干式法又可分为无催化剂法和有催化剂法二种,即选择性非催化还原法(SNCR)、选择性催化还原法(SCR);湿式法有氧化吸收法、吸收还原法等。
    选择性非催化还原法(SNCR)是在烟气温度800~1000℃,氨在与氧共存的条件下,与氮氧化物进行选择性的反应,以脱除烟气中的氮氧化物,喷入的药剂有氨水和尿素,其中尿素比氨水价格高,而且用尿素操作时危险性大。由于焚烧炉内各种药剂的脱氮率最多不超过60%,因而未反应的氨与氯化氢反应会生成白烟。
    选择性催化还原法(SCR)是烟气温度在400℃以下时,将烟气通过催化剂层,与喷入的氨进行选择性的化学反应(同时需要氧),从而去除烟气中的氮氧化物。催化剂通常采用五氧化二矾(活性物)-氧化钛(载体),催化剂采用专为含尘烟气脱氮用的形状。在催化剂表面氨与氮氧化物基本上进行等摩尔数反应,在温度与催化剂量足够的情况下,基本上不残留未反应的氨,氮氧化物的去除率较高,该反应在700℃以上时无催化剂也可以进行化学反应,采用催化剂后400℃以下也能反应。
    该方法存在问题有:①催化剂长时间运行的情况不明,催化剂价格太高。②为了维持良好的活性,五氧化二矾-氧化钛(V2O5-TiO2)催化剂的温度必须在250℃以上,但是为了防止二噁英类的产生,要求烟气温度不断下调,但低温下氯化铵生成会对催化剂产生毒素。
    湿式法是基于烟气中的氮氧化物基本上为一氧化氮,用氢氧化钠溶液进行洗烟处理不能去除一氧化氮,但如果将一氧化氮氧化成二氧化氮,则可以被碱溶液吸收,同时氯化氢和硫氧化物、汞也有很大的去除效果。氧化吸收法是在吸收剂溶液中加入如次氯酸钠强氧化剂,将一氧化氮转换成二氧化氮,再通过加入钠碱性溶液吸收,达到去除氮氧化物的目的。吸收还原法是在加入二价铁离子,使一氧化氮成为EDTA化合物,再与亚硫酸根或硫酸氢根反应,达到去除氮氧化物的目的。
    其他去除氮氧化物的方法还有:①向烟气中注入臭氧。②电离辐射或使一氧化氮在气相条件下氧化。③强放电使一氧化氮酸化。


7.6 排烟系统设计

7.6 排烟系统设计


7.6.1 本条说明了计算引风机风量应包括的内容,其中过剩空气条件下的湿烟气量可根据垃圾的元素分析计算,其余部分是在焚烧线运行过程中增加的部分,需根据运行和设计经验由设计人员确定。

7.6.2 引风机余量确定依据:①燃烧控制与炉温控制结果,即一、二次风量变化导致烟气量变化。②垃圾燃烧波动造成炉内温度变化,这种变化对喷水冷却的垃圾焚烧炉的烟气量影响较大,对采用余热锅炉冷却烟气的烟气排放量可认为没有影响。③单台垃圾焚烧炉规模越大,相对空气漏入比例越小,反之亦然。采用余热锅炉冷却烟气的漏入空气量小于喷水冷却烟气的漏入空气量。

7.6.3 引风机采用变频调速装置是为了便于对焚烧工况的调节,保证垃圾完全燃烧并节省能源的重要措施。

7.6.4 烟囱高度设置应符合现行国家标准《生活垃圾焚烧污染物控制标准》GB 18485中的有关规定。

7.6.5 本条文是对烟气管道设计的一般规定。

7.6.6 本条为强制性条文。由于垃圾焚烧厂烟气是污染控制的重点,烟气排放是否达标是环保部门和公众最关心的问题。设置烟气在线监测设施是保证焚烧生产线正常运行及监督烟气排放是否达标的重要措施。

7.6.7 本条要求的在线监测项目包括对焚烧工况控制有用的参数和能够实现在线监测的污染物。

7.6.8 烟气在线监测数据传送至总控制室,有利于焚烧生产线的运行控制和管理。在焚烧厂显著位置设置排烟主要污染物浓度显示装置,有利于厂内和外界人员监督烟气的达标排放。


7.7 飞灰收集、输送与处理系统

7.7 飞灰收集、输送与处理系统


7.7.1 本条是对飞灰处理系统的一般规定。

7.7.2 由于飞灰粒度小,并含有有害物质,因此收集、储存与处理系统的密闭性非常重要。

7.7.3 飞灰由烟尘、烟气净化喷入的中和剂颗粒物和活性炭颗粒组成。烟尘的多少与垃圾的灰分以及焚烧炉型有关系,流化床炉远高于炉排炉。一般情况下炉排炉的飞灰量是垃圾量的2%~5%,流化床炉的飞灰量是垃圾量的8%~12%

7.7.4 干式飞灰输送方式主要有机械输送与气力输送等方式,一般不宜用湿法除灰方式。不同输送方式受到环境条件、技术条件、经济条件制约,需经过综合比较确定。

7.7.5 当采用气力除灰系统时,应注意采取防止飞灰结块的措施。

7.7.6 飞灰极易向环境扩散,造成环境污染,因此需要采取密闭收集、储存系统。飞灰储存装置的大小需要根据飞灰产量、运输条件等因素确定。

7.7.7 当飞灰遇冷,空隙中的气体易结露而使飞灰结块,为避免飞灰在储存装置中结块和“搭桥”,需要对飞灰储存装置采取保温、加热措施。

7.7.8 目前垃圾焚烧飞灰被认定为危险废物,现行国家标准《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB 16889规定如果稳定或固化后的飞灰能满足浸出毒性要求,就可以进入生活垃圾填埋场处理。

7.7.9 本条文所指的飞灰输送系统,系指袋式除尘器及半干法反应塔等收集的飞灰、输送到飞灰储仓为止的输送系统。由于本系统的运行直接与焚烧线相关,系统的运行与焚烧线有连锁等要求,故宜采用中央控制室控制方式。从飞灰储仓开始,所采取的处理措施一般由现场人员操作,并直接与外部联络,故飞灰储存、外运与处理系统宜采用现场控制方式。


8垃圾热能利用系统

8.1 一般规定

8.1 一般规定


8.1.1 为提高垃圾焚烧厂的经济性,并防止对大气环境的热污染,应对焚烧过程产生的热能进行回收利用。利用垃圾热能时,应充分注意垃圾特性的不稳定性,特别是垃圾热值的变化。

8.1.2 本条文是垃圾热能利用方式选择的基本原则,考虑到节能减排,垃圾焚烧厂应优先采用利用效率高的方式,如热电联产、冷热电三联供等方式。

8.1.3 本条为根据《中华人民共和国可再生能源法》的新增条款。


8.2 利用垃圾热能发电及热电联产

8.2 利用垃圾热能发电及热电联产


8.2.1 纯发电的焚烧厂可选择纯凝汽机组,热电联产的焚烧厂可选择背压或抽凝机组。本条文根据近年工程建设的实际情况,要求汽轮发电机组年运行时数应与垃圾焚烧炉相匹配。

8.2.2 汽轮机组检修及故障期间,为保持焚烧线正常运转,应设置主蒸汽旁路系统。对设置二套汽轮发电机组,考虑热力系统故障时仍可维持焚烧线的运行,并避免旁路系统设施过于庞大,特作此规定。

8.2.3 为了防止余热锅炉的省煤器进水温度过高,简化热力系统并考虑小型汽轮发电机组抽汽能力,同时参考目前引进的焚烧技术中,垃圾焚烧余热锅炉给水温度的工况经验,给水温度的经济温度为130~140℃。

8.2.4 当垃圾焚烧余热锅炉给水温度为104℃时,应采用大气式热力除氧器;当给水温度为130~140℃时,则可采用该饱和温度对应工作压力的除氧器,而无需高压加热器。

8.2.5 我国汽轮发电机组的凝汽器绝大多数是采用循环水冷却方式,而目前国外多采用空气冷却方式,两种方式各有优势,应根据当地条件和技术经济比较确定。对水资源贫乏的地区,应提倡采用风冷方式,以节约水资源的利用,特增加对风冷方式的规定。

8.2.6 本条文是对利用垃圾焚烧发电热力系统的一般规定。根据实际建设和运行经验,本次修订中增加了相关系统方面的内容。


8.3 利用垃圾热能供热

8.3 利用垃圾热能供热


8.3.1 鉴于垃圾焚烧余热锅炉的低温腐蚀问题,烟侧温度不应过低,相应利用垃圾热能生产蒸汽温度应控制在200℃以上。如需要生产热水,需通过换热器将蒸汽转换为热水。因此本次修订中取消热水的规定。

8.3.2 本条是针对利用垃圾热能供热的垃圾焚烧厂提出的一般要求。


9电气系统

9.1 一般规定

9.1 一般规定


9.1.1 垃圾焚烧处理工程中,经常利用垃圾焚烧余热发电或供热,项目设计中,不能以发电或供热作为首要目标,而应该以焚烧垃圾为主,一次电气系统的一、二次接线和运行方式可能与小型发电厂有所区别。

9.1.2 如果利用余热发电并网并纳入电力部门管理时,电力部门一般会要求按照电力行业的习惯进行设计,工厂管理和运行人员一般有电力行业的工作背景。目前电力行业标准和国家标准还不完全一致,因此选择符合电力主管部门和业主习惯的设计标准是必要的。

9.1.3 垃圾焚烧厂以何种电压等级接入地区电力网,涉及地区电力网具体情况、机组容量等因素。目前我国生活垃圾焚烧厂配置的汽轮发电机组单机容量多为25MW及以下,总装机容量不超过50MW。根据此种配置,接入电力网电压不宜大于110kV。

9.1.4 垃圾焚烧厂无内部电源时,焚烧线应能在外部电源支持下连续运行。但由于垃圾焚烧厂一般处于电力系统末端,电压水平相对不稳定,当经主变压器倒送电,且系统电压降落或波动不满足厂用电要求时,可采用有载调压装置。

9.1.5 根据汽轮发电机组数量少、单机容量小、出线回路较少的特点,采用单元制接线不经济,故本条文规定发电机电压母线采用单母线或单母线分段接线方式。

9.1.6 本条文是发电机和励磁系统选型的一般规定。

9.1.7 本条文是高压配电装置、继电保护和安全自动装置、过电压保护、防雷和接地工程技术的一般规定。


9.3 厂用电系统

9.3 厂用电系统


9.3.1 垃圾焚烧厂的垃圾热能利用方式多为供热或发电,用电设备对供电的连续性及可靠性要求高。
    1 由于高压电动机数量较少及容量较小,发电机及高压厂用母线不宜设置两种电压等级。发电机出口电压应根据发电机、厂用变压器、高压电动机及电力电缆等设备运行参数、价格、当地电网情况等多方面因素综合比较确定。
    2 根据目前国内外运行和在建垃圾焚烧厂电气接线,多为单母线接线。对接入系统、主接线及厂用电系统综合考虑,当设有2台及2台以上发电机时,可采用单母线分段接线。为方便焚烧厂的运行管理,简化电气接线,不推荐双母线或双母线分段接线方式。
    3 通过对国内现有垃圾焚烧厂负荷统计,当单台垃圾焚烧炉小于300t/d时,低压母线以焚烧线为单元分段或分组,厂用变压器容量配置合理,运行方式较灵活。当设有保安柴油发电机组时,可设保安公用段,向全厂0Ⅰ、0Ⅱ及部分重要Ⅰ类负荷供电。正常工作时,厂用变压器可分列运行,也可并列运行,由发电机经厂用变压器供电,当工作段电源均断电时,柴油发电机组启动,向保安公用段供电。
    当单台垃圾焚烧炉容量大于300t/d,根据负荷统计,应按照焚烧线分段,为使接线及运行方式更为合理,还需单独设置焚烧公用段,每段应由一台变压器供电。
    4 外部电网引接专用线路作为高压厂用电备用电源,系指焚烧厂中有一级升高电压,向电网送电,而焚烧厂附近有较低电压等级的电网,且在垃圾焚烧厂停电时,能提供可靠电源。此时,可从该网引接专用线路作为备用电源。
    5 当厂区高压电源失去以后,焚烧线的运行方式与汽轮机旁路的容量设置相关,高压备用电源容量应满足此时的焚烧线运行要求。
    6 对于25MW及以下的机组,当采用发电机变压器组接线方式时,由于与发电机直接联系的电路距离较短,其单相接地故障电流很小,不会超过规定的允许值,因此采用发电机变压器组接线的发电机中性点,应采用不接地方式。
    当有发电机电压母线时,尤其是当有电缆引出线时,发电机电压回路中的单相接地故障电流有超过允许值的可能,为了保护发电机和运行回路的安全供电,应以消弧线圈进行补偿,消弧线圈一般接在发电机中性点。
    7 发电机的厂用分支线上装设断路器,可以提高垃圾焚烧厂用电的独立性,从而提高其可靠性,当发电机退出运行,焚烧线可通过备用电源继续运行。
    8 目前引进设备MCC供电的负荷,既包括有按照本规范规定的Ⅰ、Ⅱ类负荷,也有部分Ⅲ类负荷,由于国内外设计思想的差别,接有Ⅰ、Ⅱ类负荷的MCC的供电是否必须双电源双回路供电,成为一个值得探讨的问题。当电动机中心远离动力中心,应对引进MCC的设备配电、控制方式提出要求,区分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类负荷电动机的配电形式。当电动机中心与动力中心相邻,可将Ⅰ类负荷与Ⅱ、Ⅲ类负荷分开供电,即接有Ⅰ类负荷的MCC不允许接有Ⅱ、Ⅲ类负荷,对仅接有Ⅰ类或Ⅱ、Ⅲ类电动机的MCC采用专用单电源回路供电,电源直接接自动力中心,MCC上安装进线隔离开关。这样,当接有Ⅱ、Ⅲ类负荷的MCC发生故障,并不影响Ⅰ类负荷的供电,对Ⅰ类负荷而言,由于低压备用变压器为自动投入,仍可保证其双电源供电,从而保证了Ⅰ类负荷供电的可靠性。当Ⅰ类负荷出现问题,无论是一回出线、还是多回出线,停炉都在所难免,并不因多一回电源进线而更可靠。
    焚烧厂厂用电包括下述几部分用电内容:
        1)焚烧线部分:包括垃圾焚烧炉、燃烧空气系统、烟气净化系统、除渣系统、除飞灰系统。
        2)垃圾输送与储存部分:包括称量系统、垃圾破碎、垃圾抓斗起重机、卸料门等。
        3)发电与热力系统部分:包括汽轮发电机及辅机系统、热力系统、二次线及继电保护、自动装置等。
        4)公用工程部分:包括循环水系统、压缩空气系统、供油系统、化学水处理系统、污水处理系统、消防系统、采暖通风及空调系统、直流系统、UPS系统、自控系统、照明系统、化验与维修等。
    焚烧厂用电负荷按生产过程中的重要性可分为:
        Ⅰ类负荷:短时(手动切换恢复供电所需的时间)停电可能影响人身或设备安全,使生产停顿、垃圾处理量或发电量大量下降的负荷。
        Ⅱ类负荷:允许短时停电,但停电时间过长,有可能损坏设备或影响正常生产的负荷。
        Ⅲ类负荷:长时间停电不会直接影响生产的负荷。
    0Ⅰ类负荷:在机组运行期间以及停运(包括事故停运)过程中,甚至停运以后的一段时间内,需要连续供电的负荷,也称为不停电负荷。
    0Ⅱ类负荷:在机组失去交流厂用电后,为保证机炉安全停运,避免主要设备损坏,重要自动控制失灵或推迟恢复供电,需保证持续供电的负荷,由蓄电池组供电。
    焚烧厂厂用负荷分类参考表5常用厂用负荷特性表。


表5 常用厂用负荷特性表



 注:连续——每次连续带负荷2h以上者。
        短时——每次连续带负荷2h以内、10min以上者。
        断续——每次使用从带负荷到空载或停止,反复周期地工作,每个工作周期不超过10min。
        经常——系指与正常生产过程有关的,一般每天都要使用的电动机。
        不经常——系指正常不用,只是在检修、事故或机炉启停期间使用的电动机。

    9 本条规定是为了提高厂用备用变压器与工作变压器之间的独立性,防止高压母线发生故障时,使接于本段的工作和备用变压器同时失去电源,造成所带Ⅰ类负荷失电,影响焚烧炉正常运行。
    厂用变压器接线组别应一致,以利工作电源与备用电源并联切换的要求。低压厂用变压器建议采用D、ynll接线组别,考虑其零序阻抗小,单相短路电流大,提高保护开关动作灵敏度及提高承受三相不平衡负荷的能力。
    10 本条规定主要考虑目前电厂中,电机等设备的配电电缆不包含PE纤芯,设备的接地主要利用接地网络就地连接。因此将原条文改为推荐性条文。
    11 并联切换在火力发电厂中被广泛应用,正常情况下,这种切换方式可以保证切换过程中不失去厂用电,对机炉的稳定运行是有益的。现在的高低压断路器的可靠性有了很大的提高,拒合的概率较低,因此产生不良后果的概率也较低。
    12 本条规定目的是尽量保证各焚烧线的电源及辅机的独立性,一段电源断电时,不至于影响到其他焚烧线的正常运行。

9.3.2 设置蓄电池组向变配电设备或发电机的控制、信号、继电保护、自动装置以及保安动力负荷、事故照明负荷等供电。
    根据调查,垃圾焚烧厂全厂事故时,厂用电停电时间按30min计算蓄电池容量,即可满足要求,为了留有余量,规定交流厂用电事故停电时间按1h计算,供交流不停电电源的直流负荷计算时间按0.5h计算。





9.4 二次接线及电测量仪表装置

9.4 二次接线及电测量仪表装置


9.4.2 本条文是对电气网络自动控制水平和控制方式的一般规定。

9.4.3 本条文为室内配电装置到各用户线路与厂用变压器控制方式的一般规定。

9.4.4 也可装设能重复动作并能延时自动解除音响的事故信号和预告信号装置。

9.4.5 本条文按《防止电气误操作装置管理规定》(试行)中的第十六条规定,高压开关柜及间隔式配电装置有网门时,应满足“五防”功能要求。

9.4.6 第2款本条规定是指在母线存在故障或人为分闸时,应保证备用电源不自动投入。
    第7款通过切换装置可确保电气系统的可靠运行。


9.5 照明系统

9.5 照明系统


9.5.1 本条文是垃圾焚烧厂的照明工程技术的一般规定。

9.5.2 第1、2款考虑低压厂用变压器采用中性点直接接地系统,正常照明由动力、照明共用的低压厂用变压器供给,国内工程大部分都是采用这种供电方式,多数运行单位认为是可行的,具有节省投资和维护量少的优点。全厂停电事故时,只有蓄电池可以继续对照明负荷供电,因此规定事故照明宜由蓄电池供电。工房的主要出入口、通道、楼梯间及远离主工房的重要场所等处也可以采用自带蓄电池的应急灯具。
    第3款根据《安全电压》GB/T 3805的规定,当电气设备采用24V以上安全电压时,必须采取防止直接接触带电体的保护措施,因此本条规定安全电压采用24V。

9.5.3 应严格按航管部门设置障碍灯的要求,确保航空运输与焚烧厂的安全运行。

9.5.4 锅炉钢平台的正常照明,可在每层钢平台通道上装设小功率灯具,也可在钢平台顶端装设大功率气体放电灯。采用大功率气体放电灯简单可靠,易于维护,也可节省费用。

9.5.5 本条文为照明设计的一般规定。渗沥液集中处,含有一定量的甲烷气体和硫化氢气体,在通风情况不好的情况下,甲烷气体有可能积聚,从安全的角度出发,此处的灯具应选用防爆灯具,同时硫化氢气体具有腐蚀性,灯具应根据气体浓度确定防腐等级。


9.6 电缆选择与敷设

9.6 电缆选择与敷设


9.6.1 本条文是垃圾焚烧厂的电缆选择与敷设工程技术的一般规定。

9.6.2 本条规定考虑垃圾含有易燃物,防火、阻火十分重要,除采取防火的相应措施外,对电缆敷设应采取阻燃、防火封堵,目前普遍用的有防火包、防火堵料、涂料及隔火、阻火设施,已在电力部门、电厂、变电站广泛使用,效果良好。


9.7 通 信

9.7 通 信


9.7.1 本条文是对厂区通信电源的一般规定。

9.7.2 利用垃圾热能发电时,需要与地区电力网联网,是否需要设置专用调度通信设施应与地方供电部门协商解决。


9 资源配置子系统

9 资源配置子系统


9.1 一般规定
    9.1.1 说明资源配置子系统建立的依据。

9.2 功能要求
    9.2.1~9.2.3 说明资源配置子系统各项功能应实现的内容。
    资源配置子系统配置的资源包括资金和房屋,分配时以保障项目或支持项目的方式分配给保障对象和支持对象。

9.3 数据要求和数据结构
    9.3.1 说明资源配置子系统应包括的数据内容。
    9.3.2 说明资源配置子系统与其他子系统之间的数据传递关系。


10仪表与自动化控制

10.1 一般规定

10.1 一般规定


10.1.1 自动化控制是垃圾焚烧厂运行控制的重要手段。基于垃圾焚烧特性和环境保护的要求,垃圾焚烧厂应有较高的自动化水平。

10.1.2 为确保垃圾焚烧厂稳定、经济运行并严格达到环境保护的要求,本条文规定自动化系统应采用成熟的控制技术和可靠性高、性能价格比适宜的设备和元件,包括对引进的自动化系统和软件的基本要求,对未有成功运行经验的技术,不应在垃圾焚烧厂使用。


10.2 自动化水平

10.2 自动化水平


10.2.1 垃圾焚烧厂的主体控制系统多由DCS或PLC构成自动化控制系统(本规范统称分散控制系统),其具有较为丰富的系统软件与应用软件,合理的网络结构,并有硬件的冗余配置,能实现对大量开关量的程序控制、安全连锁,以及对复杂生产过程的直接数字控制,具有比较高的可靠性,组态方便、有自诊断和自动跟踪等功能,能组成复杂的自动控制系统。
    通过燃烧控制系统以实现垃圾全量焚烧和完全燃烧;实现在垃圾焚烧过程中对运行参数调节并达到环境保护标准;实现垃圾焚烧炉非正常停运时,维持给水循环,保证系统安全运行。
    自动化控制系统可包括下列内容:
    1 监控管理系统
    上位计算机(操作站)对传来的数据进行采集、监视、打印、显示器显示运行状态,对事故进行处理,根据设施运行状态发出控制指令。为便于管理,上位计算机(操作站)应根据数据处理结果作出日报、月报和年报。
    日报表内容包括:
        1)垃圾接受量、残渣运出量日报(及它们的分车辆报表);
        2)垃圾焚烧炉与余热锅炉日报(垃圾焚烧量、垃圾热值的数据处理,余热锅炉蒸发量和相关数据处理);
        3)烟气净化日报(烟气数据、气象条件的数据整理);
        4)汽轮机日报(汽轮机有关数据处理的日报);
        5)电力日报(受变电,与电相关的数据处理);
        6)污水处理日报(与污水处理相关的数据处理);
        7)设备运行日报(各设备运转和故障情况);
        8)原材料消耗日报(各系统用水、用气、药品使用量的数据处理)。
    2 主工艺过程控制系统
        1)垃圾焚烧炉启动、关闭前必要的准备及准备完毕后,根据炉升温、降温曲线要求,自动控制垃圾焚烧炉的启动和关闭,并用CRT显示。
        2)焚烧工艺系统控制:垃圾燃烧控制、烟气污染物控制、余热锅炉的汽包水位控制。
        3)烟气净化设备运行:自动调节烟气污染物的含量,在线监测烟气有害气体排放。
        4)汽轮发电机启动或停止:指令操作汽轮发电机启动或停止。
        5)自动同步启动:指令操作自动同步投入。
        6)自动功率控制:电功率控制在一定范围内。
        7)汽轮发电机使用时的负荷选择:发电机的输出根据产汽量自动选择。
        8)污水处理设备的运行:根据pH值与流量决定投药量。
    3 垃圾抓斗起重机的运行系统:垃圾起重机的运行,并记录投料量。
    4 炉渣抓斗起重机运行系统:炉渣起重机的运行,并记录炉渣产生量。
    5 垃圾自动计量系统:自动进行垃圾计量及打印。在自动发生故障时,也可采用手动计量。
    6 车辆管制系统:计量完成后,垃圾车被引导到投料门,投料门自动开启。小规模垃圾焚烧厂的进厂垃圾车数量少,所设垃圾池卸料门数量也少,可不设车辆引导设备,由员工直接指挥。但是大规模焚烧设备必须设指示灯指示投料门运作情况。

10.2.2 公用工程包括下列各系统:高低压电气系统、垃圾焚烧余热锅炉给水及热力系统、残渣处理系统、脱盐水系统、压缩空气系统、垃圾输送系统、垃圾计量系统、燃料油(气)系统、循环水系统、污水处理系统及渗沥液处理系统等。

10.2.3 就地操作盘可包括:燃烧器操作盘、吹灰器操作盘、气体分析操作盘、压缩空气站操作盘、垃圾抓斗起重机操作盘、磅站操作盘、除盐水操作盘等。

10.2.4 工业电视系统的设置应符合现行国家标准《工业电视系统工程设计规范》GBJ 115中的有关规定。
    工业电视系统摄像头安装位置与画面监视器位置一览如下,供工程设计参考。



10.2.5 本条为强制性条文。一旦系统发生故障或需紧急停车时,紧急停车系统将确保设施和人员的安全。

10.2.6 焚烧厂厂级监控信息系统(SIS)是为厂级生产过程自动化服务的,一方面满足全厂生产过程综合自动化的需要和向厂内MIS系统提供实时数据,另一方面是厂内焚烧线、汽轮发电机组和公用辅助车间级自动化系统的上一级系统。SIS主要处理全厂实时数据,完成厂级生产过程的监控和管理、厂级事故诊断、厂级性能计算、经济调度等,与全厂自动化程度密切相关。焚烧厂管理信息系统(MIS)是为焚烧厂现代化服务的,主要任务是厂内管理和向上级部门发送管理和生产信息(包括设备检修管理、财务管理、经营管理等),MIS应由信息中心专人维护。


10.3 分散控制系统

10.3 分散控制系统


10.3.1、10.3.2 分散控制系统可实现:
    1 现场有效数据和测量值的采集;
    2 连续动态模拟流程图显示装置各部分运行状态、报警和模拟量参数等;
    3 数据的存储、复原和事故追忆;
    4 报表编辑,历史和实时曲线记录;
    5 报警编辑和实时信息编辑;
    6 程序框图显示;
    7 组和点的控制和设定值控制;
    8 自动执行所有程序、管理功能和维护行为(操作指导,运行维护,操作步骤);
    9 发生重大故障时通过操作进行系统的调整和变更;
    10 提供开放性的数据链接口。
    对分散控制系统的性能规定与指标要求可参照《分散控制系统设计若干技术问题规定》与《火力发电厂电子计算机监视系统设计技术规定》NDGJ91中的相关内容。

10.3.3 控制系统的冗余配置应符合下列要求:
    1 操作员站和工程师站的通信总线应为冗余配置;
    2 I/O接口要有10%~15%的备用量,机柜内应留有10%的卡件安装空间并装有10%的备用接线端子;
    3 控制器的冗余配备原则为:
        1)重要控制回路1:1;
        2)次重要控制回路n:1(n为实际回路数);
        3)控制回路和后备控制回路之间应有自动无扰动切换的功能。
    4 控制系统内部应配置冗余电源单元,每个电源单元的容量应不小于实际最大负载的125%,二套电源应能自动切换,切换时间应满足控制系统的要求。

10.3.4 本条为强制性条文。一旦系统发生故障或需紧急停车时,紧急停车系统将确保设施和人员安全。


10.4 检测与报警

10.4 检测与报警


    检测与报警项目见检测、报警一览表(表6),供参考。


表6 检测、报警一览表



注:1 垃圾焚烧炉的性能检验、烟气监测工况要求和烟尘、烟气监测采样及监测方法、大气污染物排放限值见《生活垃圾焚烧污染控制标准》。本表未列出焚烧线特殊配置的设备控制要求。
        2 检测系统的设计应对主辅机厂配套的显示、调节仪表、报警、保护装置元件进行统一考虑,避免重复设置。
        3 汽轮发电机部分及电气部分的热工检测参照《火力发电厂热工控制系统设计技术规定》DL/T 5175和《火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路、电缆设计技术规定》DL/T 5182的有关规定。
        4 辅助系统的热工检测与控制参照《火力发电厂辅助系统(车间)热工自动化设计技术规定》DL/T 5227中的有关规定。
        5 重要报警参数[包括全厂停车、汽轮机故障、发电机故障、电(气)源故障等]可设置光字牌报警装置;重要显示参数(包括余热锅炉汽包液位、汽轮机转速等)可设置数字显示仪。
        6 对检测仪表的精度要求具体规定如下:
            a)运行中对额定值有严格要求的参数,其检测仪表的精度等级应优于0.5级;
            b)为计算效率或核收费用的经济考核参数,其检测仪表的精度等级应优于0.5级;
            c)一般参数仪表可选1.5级,就地指示仪表可选1.5~2.5级。
            d)分析仪表或特殊仪表的精度,可根据实际情况选择。

10.5 保护和连锁

10.5 保护和连锁


10.5.1 本条为强制性条文。保护的目的在于消除异常工况或防止事故发生和扩大,保证工艺系统中有关设备及人员的安全。这就决定了保护要按照一定的规律和要求,自动地对个别或一部分设备,甚至一系列的设备进行操作。保护用接点信号的一次元件应选用可靠产品,保护信号源取自专用的无源一次仪表。接点可采用事故安全型触点(常闭触点)。保护的设计应稳妥可靠。按保护作用的程度和保护范围,设计可分下列三种保护:①停机保护;②改变机组运行方式的保护;③进行局部操作的保护。

10.5.2~10.5.4 机组停止运行的保护宜包括:垃圾焚烧炉及余热锅炉事故停炉保护;汽轮机事故停机保护;发电机主保护。垃圾焚烧炉及余热锅炉、汽轮机、发电机的保护项目内容主要根据主机设备要求、工艺系统的特点、安全运行要求、自动化设备的配置和技术性能确定。其中包括:垃圾焚烧炉炉膛应有负压保护,余热锅炉蒸汽系统应有主蒸汽压力超高保护;过热蒸汽压力超高保护;过热蒸汽温度过高喷水保护。
    在运行中锅炉发生下列情况之一时,应发出总燃料跳闸指令,实现紧急停炉保护:
        1)手动停炉指令;
        2)全炉膛火焰丧失;
        3)炉膛压力过高/过低;
        4)汽包水位过高/过低;
        5)全部送风机跳闸;
        6)全部引风机跳闸;
        7)燃烧器投运时,全部一次风机跳闸;
        8)燃料全部中断;
        9)总风量过低;
        10)根据焚烧炉和余热锅炉特点要求的其他停炉保护条件。
    在运行中汽轮发电机组发生下列情况之一时,应实现紧急停机保护:
        1)汽轮机超速;
        2)凝汽器真空过低;
        3)润滑油压力过低;
        4)轴承振动大;
        5)轴向位移大;
        6)发电机冷却系统故障;
        7)手动停机;
        8)汽轮机数字电液控制系统失电;
        9)汽轮机、发电机等制造厂要求的其他保护项目。
    汽轮机还应有下列保护:
        1)甩负荷时的防超转速保护;
        2)抽汽防逆流保护;
        3)低压缸排汽防超温保护;
        4)汽轮机防进水保护;
        5)汽轮机真空低保护;
        6)机组胀差大保护;
        7)机组轴承温度高保护等。

10.5.5 焚烧炉炉膛负压保护、垃圾焚烧炉炉膛出口烟气温度连锁系统、烟气脱酸反应塔出口温度连锁系统、引风机出口烟气压力连锁系统等重要连锁回路,宜采用3选2安全逻辑判断。


10.6 自动控制

10.6 自动控制


10.6.1 本条文规定了开关量控制(ON/OFF控制)的内容和范围。开关量控制应完成以下功能:
    1 实现主/辅机、阀门、挡板的顺序控制、单个操作及试验操作;
    2 大型辅机与其相关的冷却水系统、润滑系统、密封系统的连锁控制;
    3 在发生局部设备故障跳闸时,连锁启动备用设备;
    4 实现状态报警、联动及单台辅机的保护。

10.6.2 本条文系对顺序控制和连锁的要求。对袋式除尘器和吹灰器可采用矩阵控制,其控制的扫描周期应不大于100ms。

10.6.4 具体内容包括:
    1 工作泵(风机)事故跳闸时,应自动投入备用泵(风机);
    2 相关工艺参数达到规定值时自动投入(切除)相应的泵(风机);
    3 相关工艺参数达到规定值时自动打开(关闭)相应的电动门、电磁阀门。

10.6.5 这些对象主要有:
    1 运行中经常操作的辅机、阀门及挡板;
    2 启动过程和事故处理需要及时操作的辅机、阀门及挡板;
    3 改变运行方式时需要及时操作的辅机、阀门及挡板。

10.6.6 本条文是对垃圾焚烧厂主要模拟量控制回路的规定,主要控制宜包括:
    1 炉排速度及垃圾给料速率控制;
    2 自动燃烧控制(ACC)系统;
    3 蒸汽-空气加热器出口温度和加热蒸汽凝结水出口温度控制;
    4 烟气反应塔出口烟气温度控制;
    5 袋式除尘器入口温度控制;
    6 烟气HCl、SO2污染物与烟尘的浓度控制;
    7 辅助燃烧器燃烧控制;
    8 其他控制;
    9 一次风负荷分配系统;
    10 二次风流量控制系统;
    11 炉膛压力调节;
    12 余热锅炉汽包水位三冲量调节;
    13 过热器出口蒸汽温度调节;
    14 除氧器压力、水位调节;
    15 渗沥液池液位调节,pH值调节;
    16 除盐水设备的中和池PH值调节;
    17 减温减压装置的压力、温度调节;
    18 其他必要的调节。

10.6.8 余热锅炉汽包水位、炉膛压力、汽机前蒸汽压力等重要模拟控制项目变送器宜作三重化设置。给水流量、蒸汽流量、过热蒸汽温度、减温器后温度、总送风量、烟气含氧量、汽包压力、除氧器压力与水位、旁路压力与温度等主要模拟控制项目变送器宜作双重化设置。
    由于垃圾热值不稳定,为了锅炉的安全稳定运行,对于汽轮机的控制应采用前压控制模式(至少有一台),并能完成在不同工况下汽轮机的前压、转速、功率等控制模式的转换;采用氧量校正的送风控制系统的氧量定值应能跟随负荷(主蒸汽流量)变化进行校正。


10.7 电源、气源与防雷接地

10.7 电源、气源与防雷接地


10.7.1 仪表和控制系统应从厂用低压配电装置及直流网络,取得可靠的交流与直流电源,并构成独立的仪表配电回路,电源主进线宜采用双电源自动切换开关(A.T.S),切换时间应不会使控制系统或保护系统因为电源的瞬断而导致数据丢失或系统误动。仪表和控制系统用电容量应按照其耗电总容量的1.5倍以上计算。
    普通电源质量指标如下,供工程设计中参考:
    1 交流电源
        电压:220V±10%,24V±10%;
        频率:50±1Hz;
        波形失真率:小于10%。
    2 直流电源(直流电源屏或直流稳压电源提供)
        电压:24V%;
        纹波电压:小于5%;
        交流分值(有效值):小于100mV。
    3 电源瞬断时间应小于用电设备的允许电源瞬断时间。
    4 电压瞬间跌落:小于20%。
    不间断电源(UPS)的技术指标可参照《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》DL/T 5136中的有关规定。不间断(UPS)电源质量指标如下,供工程设计中参考:
        电压稳定度:稳态时不大于±2%,动态过程中不大于±10%。
        频率稳定度:稳态时不大于±1%,动态过程中不大于±2%。
        波形失真度:不大于5%。
        备用电源切换时间:不大于5ms。
    厂用交流电源中断的情况下,不间断(UPS)电源系统应能保持连续供电30min。
    配电箱两路电源分别引自厂用低压母线的不同段。在有事故保安电源的焚烧厂中,其中一路输入电源应引自厂用事故保安电源段。

10.7.3 本条是对仪表气源品质的规定,如有特殊要求,应与有关各方协调解决。

10.7.4 本条是对仪表气源消耗量等的具体规定。


10.8 中央控制室

10.8 中央控制室


10.8.1 控制室内可采用防静电活动地板,其下部空间高度不小于150mm;控制室位于一层地面时,其基础地面应高于室外地面300mm以上;控制室宽度超过6m时,应两端有门;控制室应有适度的工作照明、事故照明和检修电源插座。

10.8.2 控制室的净空高度宜不小于3.2m;电缆夹层的高度不小于3m且净高一般不小于1.8m,且应有两个出口。
    控制室的空调要求:控制室应由空调设施保证室内温度在18~25℃范围,温度变化率应不大于5℃/h;相对湿度应在45%~65%范围内,任何情况下不允许结露。当空调设备故障时,应维持室温在24h内不超过制造厂允许值。


11给水排水

11.1 给 水

11.1 给 水


11.1.1 本条文规定的垃圾焚烧余热锅炉补给水水质标准为《工业锅炉水质》GB/T 1576和《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》GB/T 12145。对引进国外的垃圾焚烧余热锅炉所采用的给水水质,应按锅炉制造商规定的标准并不低于国家现行标准的有关规定执行。我国尚未制定垃圾焚烧余热锅炉给水相关标准,可借鉴的国内相关标准与引进技术设备国家规定的本行业规定又存在差距(部分对比项目见表7)。考虑垃圾焚烧余热锅炉的特殊性,本规范规定按现行电站锅炉汽水标准提高一个等级确定。


表7 水质标准对照表



11.1.2 本条文是对厂区给水设计的一般规定。

11.1.3 生活垃圾焚烧厂生活用水量较小且集中,当厂区内设置给水调节设施时,生活用水如果和生产用水联合供给,存在二次污染的可能性,如有可能宜采用市政给水系统直接供给。




11.2 循环冷却水系统

11.2 循环冷却水系统


11.2.1 本条是对循环冷却水系统的一般规定。

11.2.2 由于焚烧发电厂循环水补水量较大,若用地下水或城市自来水,成本很大,因此本条要求水源宜采用自然水体或城市污水处理厂处理后的中水,以降低成本,节约水资源。

11.2.4 对于不同的地表水源,其枯水流量应按下列要求确定:
    1 从河道取水时,应取取水点频率为95%的最小流量;
    2 从受水库调节的河道取水时,取水库频率为95%的最小放流量减去沿途的用水量;
    3 从水库取水时,应取频率为95%的枯水年水量。

11.2.8 根据《中小型热电联产工程设计手册》工业水的水质要求内容:pH值应不小于6.5,不宜大于9.5。在我国南方地区,当水源为地表水时,相当一部分地表水的pH值小于7.0,根据有关文献,国内外对直流冷却水pH值的下限一般定为6,故参照《中小型热电联产工程设计手册》。由于凝汽器的换热部分的材质一般为铜,氨氮与溶解氧的标准值宜根据《中小型热电联产工程设计手册》凝汽器对冷却水质的要求确定。


11.3 排水及废水处理

11.3 排水及废水处理


11.3.1 本条文是对厂区排水系统设计的基本规定。

11.3.2 室外排水采用雨水和污水分流是基本的要求,对于缺水地区,采用雨水回收利用对节约用水是很必要的。

11.3.4 生活垃圾焚烧厂各生产系统对工业用水的水质要求均不相同,焚烧炉除渣系统的灰渣冷却水对水质要求不高,一般生产性废水水质均能满足要求。宜将焚烧工房的地面冲洗水,除盐水制备系统的浓缩液等废水收集、回收,用于对灰渣的冷却。

11.3.5 目前我国生活垃圾的含水量普遍较高,垃圾在垃圾池内储存过程中有垃圾渗沥液产生,及时将垃圾池内的渗沥液导排出去,既可以增加入炉垃圾的热值,又能减少臭味散发,因此应特别重视对渗沥液的导排和收集。由于垃圾渗沥液是高浓度有机废水,收集池可能产生一些沼气,因此需要对收集池进行排风,防止沼气集聚,产生安全隐患,电气设备采用防爆产品可有效防止爆炸隐患。

11.3.6 生活垃圾焚烧厂所产生的垃圾渗沥液污染物浓度非常高,根据已建成运行的企业经验,其产生量高达进厂垃圾量的10%~20%,因此对渗沥液进行妥善处理是焚烧厂运行的一项重要内容。


12消 防

12.1 一般规定

12.1 一般规定


12.1.1 本条文是对焚烧厂消防系统的一般规定。

12.1.3 生活垃圾焚烧厂垃圾储存间内除储存有大量的生活垃圾外,焚烧炉垃圾进料口处也存在有一定量的生活垃圾,在特定的状况下,存在焚烧炉回火的可能性,为保证焚烧炉的运行,垃圾进料处的防回火措施一般采用水雾隔绝。

12.1.4 Ⅱ类及以上焚烧厂一般情况下综合厂房体量和高度较大,消防用水流量比生产用水流量大,若采用消防和生产给水合并的供水方式,则给水管网要按消防的水流量计算管径,这就造成正常生产时给水管网的管内流速过小;另外由于消防水流量大而出现消防给水的使用影响生产给水的稳定。因此对于大型焚烧厂(Ⅱ类及以上)消防给水系统和生产给水系统宜分开设置。对于Ⅱ类以下的焚烧厂可采用消防给水系统和生产给水系统合用的方式。


12.2 消防水炮

12.2 消防水炮


12.2.1 垃圾池间相对封闭,空气污染极其严重,且通道不畅,不适合人工消防,国内建成的生活垃圾焚烧厂,目前多采用远距离遥控操作固定消防水炮灭火系统。

12.2.2 本条是对设计消防水流量的要求。

12.2.3 由于消防水炮所需的水流量和压力较大,因此需要独立的环状管网来保证。

12.2.4 本条要求主要是为了保证消防水炮的可靠性。

12.2.6 本条是对消防水炮设计的规定。

12.2.7 由于生活垃圾的平均储存周期一般在5d左右,底部的垃圾储存时间更长,部分垃圾发酵难以避免。垃圾池间内有一定的发酵气体,发酵气体的主要成分为甲烷,在正常运行情况下,由于一次风机与二次风机从垃圾池间抽吸大量的空气,即使有微量的甲烷产生,会被及时地从垃圾池间排出,不会造成甲烷的富集,当停炉或部分停炉的情况下,由于储存间的排风量降低或不排风,不排除空气中有甲烷存在,故要求消防水炮装置的配套电机防爆。


12.3 建筑防火

12.3 建筑防火


12.3.1 根据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016规定,焚烧厂房的生产火灾危险性属于丁类,但由于主厂房体量较大,所以建筑物的耐火等级不应低于二级。垃圾池间内储存有大量的可燃固体,以日处理规模为1000t的生活垃圾焚烧厂为例,平均储存量约为5000t,按《建筑设计防火规范》第3.1.1条,垃圾池间宜按丙类设防。

12.3.2 油箱间和油泵间一般采用轻柴油作为点火和辅助燃料,属于丙类生产厂房,其建筑物耐火等级不应低于二级。上述房间布置在焚烧厂房内时,应设置防火墙与其他房间隔开。

12.3.3 天然气主要成分是甲烷(CH4),相对密度为0.415(-164℃),在空气中的爆炸极限浓度为5%~15%,按规定爆炸极限浓度下限小于10%的可燃气体的生产类别为甲类,故天然气调压间属甲类生产厂房。其设置应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028中的有关要求。

12.3.4 本条为新增条文。
    1 垃圾焚烧厂房功能的基本划分
    工业厂房在工具书中的解释,亦称“厂房或厂房建筑”,是用于从事工业生产的各种房屋。故垃圾焚烧厂主体建筑应称为垃圾焚烧厂房。从主要使用功能看,垃圾焚烧厂房划分为:
        1)垃圾卸料与储存间,其中垃圾卸料厅多采用单层或二层布置方式,其中一层功能根据设计,布置有污水处理、维修、储存、压缩空气、渗沥液收集与输送等不同设施;二层为卸料间,该部分多采用钢筋混凝土结构形式,屋面下弦标高多在15~20m之间。垃圾池为单层布置,主要设置有垃圾抓斗起重机、垃圾料斗等设施。该部分为钢筋混凝土结构,池底标高-5~-8m左右,屋面下弦标高根据垃圾进料斗高度确定,多在28~40m之间。
        此功能区间与毗邻的垃圾焚烧间采用防火墙隔断且结构上互相独立。另考虑进料斗及溜管需要跨越此防火墙,应从工艺上考虑进料斗底部设置隔断挡板,正常运行期间,靠有足够高度的溜管及进料斗内的垃圾实现动态密封,同时在进料斗上部设置消防喷淋装置,以及在垃圾池处设置消防水炮措施解决防火墙两侧密封及消防问题。
        2)垃圾焚烧间与烟气净化间,其中焚烧间以焚烧炉及余热锅炉为主体并布置液压站、燃烧空气、炉渣收运、锅炉清灰、启停与辅助燃烧及其他辅助设施;烟气净化间布置有烟气净化、引风机、石灰与活性炭储存、飞灰稳定化等设施。烟气净化间与焚烧间主体设施大多为单层布置,但焚烧间根据工艺过程需布置有局部2~4层建筑平台或2~3层隔间,其建筑面积一般不超过焚烧与烟气净化间建筑面积的20%。该部分建筑结构形式目前较多采用钢结构,建筑地面标高±0.000m,焚烧间下弦标高多在42~55m,烟气净化间下弦标高多在28~45m之间。考虑到有些焚烧厂的烟气净化间采用多层钢筋混凝土布置方式,此时的防火分区需要分层考虑。
        3)辅助生产间与汽机间,其中辅助生产间主要包括中央控制室、电气设备间、高/低压电气、公用设施及生产办公等,为多层布置,建筑地面标高±0.000m,下弦标高多在24~32m;汽机间主要包括大量汽机辅助设施、热力系统设施、给水设施等,为二层布置且汽轮发电机组为孤岛布置,建筑地面标高±0.000m,下弦标高多为16~24m。辅助间与汽机间用防火墙及符合消防规定的防火门隔断。辅助间与汽机间和焚烧及烟气净化间相邻时,应用防火墙及符合消防规定的防火门隔断。
    2 关于垃圾焚烧厂房的界定问题
    综上所述,垃圾焚烧发电厂的特殊工艺决定其垃圾焚烧厂房不同于工业装配厂房等其他类别的高层厂房,且以单层为主,局部设有操作平台及隔间,楼层的概念不强烈,因此在以往设计中垃圾焚烧厂房多按单层局部多层界定。在《建筑设计防火规范》GB 50016第3.2.1条防火分区最大允许占地面积中按单层、多层与高层及厂房地下室和半地下室划分,但对这种特殊情况没有更加详细的规定。高层建筑在学术文献中定义为层数多、高度高的民用与工业建筑,1972年国际高层建筑会议规定出四类:第一类高层9~16层(最高到50m)、第二类高层17~25层(最高到75m)、第三类高层26~40层(最高到100m)、第四类高层40层以上(最高到100m以上)。世界各国对高层建筑的划分不一,如英国为22m,法国为50m,日本则以8层及31m两个指标界定。根据我国《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3规定,10层及10层以上或高度超过28m的建筑称为高层建筑。为此,按以往设计界定为单层局部多层建筑,在执行《建筑设计防火规范》时,显得不是十分严谨。但从垃圾焚烧厂基本功能考虑,按建筑高度界定焚烧厂房为高层厂房,因回避了层数问题,仍似有瑕疵。并且由于工艺要求,整个厂房被工艺管道联系为一个整体,对这种特殊情况,如执行《建筑设计防火规范》GB 50016第3.2.1条中的高层厂房规定,应按照4000m2作分区划分,在实际工程中又不十分吻合;但如前所述,烟气净化间采用多层钢筋混凝土布置方式时不在此列。总之,按上述条款的基本规定不能完全涵盖垃圾焚烧工程的各种情况。
    3 关于垃圾焚烧厂房防火分区的划分规定
    根据《建筑设计防火规范》GB 50016-2006第1.0.3条规定,并考虑垃圾焚烧厂的垃圾焚烧、烟气净化与发电功能,本规范参照《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB 50229-2006第3.0.3条规定,并根据新建垃圾焚烧厂宜设置2~4条焚烧线的规定,制定本条防火分区规定。
    按照本规定并结合焚烧工艺特点,可划分防火分区为:卸料大厅与垃圾池间、焚烧与烟气净化间、汽机间、生产辅助间,以及其他处理间(如有),其中汽机间与生产辅助间可按多层考虑。若实际设计面积超过本条规定,设置防火墙有困难时,按《建筑设计防火规范》GB 50016-2006第3.0.1条规定处理。

12.3.5 本条文根据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016-2006第3.5.4条制定。

12.3.6 本条规定是考虑发生事故时,运行人员能迅速离开事故现场。

12.3.7 本条规定门的开启方向是当配电室发生事故时,值班人员能迅速通过房门,脱离危险场所。

12.3.8 厂房内部装修使用易燃材料进行装修,极易引起火灾事故发生,特作此规定。

12.3.9 由于中央控制室、电子设备间、各单元控制室及电缆夹层内是焚烧厂控制的关键部位,如这些地方引起火灾,将给全厂造成很大损失,因此这些部位应设消防报警和消防设施。汽水管道、热风道及油管均是具有火灾隐患的设施,因此不能穿过这些消防重点部位。


13采暖通风与空调

13.1 一般规定

13.1 一般规定


13.1.1 本条文是确定生活垃圾焚烧厂采暖通风和空气调节室外空气计算参数、计算方法和确定设计方案等的依据。

13.1.2 本条文列出的垃圾焚烧厂各建筑物冬季采暖室内计算温度数据,是根据现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019,并参照《小型火力发电厂设计规范》GB 50049制定的。

13.1.3 本条文是根据现行国家标准《工业企业设计卫生标准》GBZ 1,并参照现行国家标准《小型火力发电厂设计规范》GB 50049而制定的。

13.1.4 本条文规定主要是考虑当单台汽轮机组故障时,为满足设备维护、检修的采暖热负荷,应设置备用热源。


13.2 采 暖

13.2 采 暖


13.2.1 冬季计算采暖热负荷不考虑垃圾焚烧炉、汽轮发电机组、除氧器、管道等设备的散热量,即不按热平衡法而用“冷态”方法设计采暖。所谓“冷态”,是指在设备停运时保持室温为5℃,以保护设备和冷水管不被冻坏。


13.2.2 本条文是垃圾焚烧厂建筑物采暖的基本规定。

13.2.3 因垃圾卸料平台等环境的粉尘浓度较高,造成采暖设备积尘,影响采暖效果,特作此规定。


13.3 通 风

13.3 通 风


13.3.1 本条文是垃圾焚烧厂建筑物通风的基本规定。

13.3.2 本条文规定了焚烧厂房自然通风的计算原则。由于太阳辐射热的热量要比设备散热量少得多,故在计算焚烧厂房的通风量时可忽略不计。


13.4 空 调

13.4 空 调


13.4.1 本条文是垃圾焚烧厂建筑物空气调节的基本规定。

13.4.2 中央控制室与垃圾抓斗起重机控制室分别是全厂与垃圾储运系统的控制中心。在调查的几个生活垃圾焚烧厂中,焚烧线、汽机及热力、给水系统等的控制均设在中央控制室内,为了满足室内温、湿度的要求,控制室里基本都安装了空气调节装置。为改善控制室的运行条件,本条文规定设置空气调节装置。由于垃圾抓斗起重机控制室周围空气污染较严重,保持室内正压可防止受污染空气侵入控制室。

13.4.3 据调查,通信室、不停电电源室等这些工作场所环境的温度、湿度,均需要满足工艺和卫生的要求,当机械通风装置不能满足要求时,应设空气调节装置。


14建筑与结构

14.1 建 筑

14.1 建 筑


14.1.1 垃圾焚烧厂建筑物体量大,形状复杂,通常会成为一个地段的突出性建筑。因而,建筑风格和整体色调应该与周围环境协调统一。厂房在生产运行时,要进行经常性的维护保养,一些设备部件也需要维修更换。因此,在厂房的设计布置时,应该考虑到设备的安装、拆换与维护的要求。

14.1.2 垃圾的运输、堆放、焚烧、出渣及垃圾车进出路线都属于垃圾作业区,与垃圾地磅房及物流大门等处联系密切。汽轮发电机房及中央控制室属于清洁区,与厂部办公楼及人流大门联系密切。清洁区与垃圾作业区合理分隔,避免交叉,以改善操作人员的工作环境。

14.1.3 厂房围护结构的基本热工性能,应根据工艺生产的特征在不同的地区和不同的部位,选择适合的围护结构形式和材料,并应合理地组织开窗面积,满足生产和工作环境的需要。

14.1.4 楼(地)面的设计应根据生产特征和使用功能,并应符合现行国家标准《建筑地面设计规范》GB 50037的要求。根据工艺需要在地坪上适当部位设置排水坡度、地漏,以及开设各类地沟,所以要求分门别类接入不同的下水道以便于收集和处理。

14.1.5 由于焚烧厂房大多采用组合厂房,厂房面积和跨度大,单侧面采光不能满足天然采光要求,所以除采用侧面采光外,还需要增加屋顶采光,才能满足采光要求。

14.1.6 主厂房焚烧部分是热车间,设计时要组织好自然通风,可利用穿堂风将室内的余热带走,改善车间内的生产环境。

14.1.7 本条文是对严寒地区建筑结构的基本规定。

14.1.8 为适应焚烧工艺设备的布置要求,对大面积的屋盖系统宜采用钢结构。屋顶承重结构的结构层及保温(隔热)层,应采用非燃烧体材料。对保温(隔热)屋面,应经过热工计算确定其材料厚度,并应有防止水汽渗透和结露的措施。

14.1.9 中央控制室和其他控制室应设吊顶,便于管线的敷设和创造完整、舒适的操作环境。

14.1.10 垃圾池内壁因垃圾中含有大量水分及其他腐蚀性介质会腐蚀池壁,并且垃圾抓斗在运行过程中可能会撞击池壁,所以在垃圾池设计时,内壁应考虑耐腐蚀、耐冲击、防渗水的问题。

14.1.11 垃圾池是厂区的主要污染源,为保证其密闭,围护体系采用密实墙体比采用轻型墙体更能保证密封效果。垃圾间与其他房间的连通口,为防止气味逸出,通常采用双道门(气闸间)。


14.2 结 构

14.2 结 构


14.2.1 本条规定是厂房结构必须满足的基本要求,结构构件必须满足承载力、变形、耐久性等要求。对稳定、抗震、裂缝宽度有要求的结构,尚应进行以上内容的复核验算。

14.2.2 Ht为柱脚底面至吊车梁顶面的高度,H为柱脚底面至柱顶的高度。
    焚烧厂房内的抓斗起重机为重级工作制,应对其排架柱在吊车轨顶标高处的横向变形作出限制。对无起重机的厂房,当柱顶高于30m时,已经相当于高层建筑物。

14.2.3 焚烧和垃圾热能利用厂房都有垃圾的气相或液相介质腐蚀,其工作条件类似于露天或室内高湿度环境。

14.2.4 现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011只对高层框架结构和框架-剪力墙结构的抗震等级作了规定,对层高特殊的工业建筑则酌情调整。垃圾焚烧厂房等一般都采用排架、框排架或框架-剪力墙结构,当设有重级工作制起重机时,柱顶高度超过30m的特别高大的主厂房结构,当采用框架结构体系的结构和采用框架-剪力墙结构体系的框架部分,宜按照同类结构的抗震等级提高一级设计。但对框架-剪力墙结构体系中的剪力墙部分,则不要求提高抗震等级。

14.2.5 对不良地基、荷载差异大、建筑结构体形复杂、工艺要求高等情况,除进行地基承载力和变形计算外,必要时尚应进行稳定性计算。

14.2.6 通常,生活垃圾焚烧厂的烟囱形式是根据工艺专业的要求选择。目前,砖烟囱、单筒钢筋混凝土烟囱、套筒式和多管式烟囱等形式在实际工程中均有应用,鉴于现行国家标准《烟囱设计规范》GB 50051中已有详尽规定,按规范执行即可。

14.2.7 由于垃圾抓斗起重机和炉渣抓斗起重机的环境条件比较差,且开停次数频繁,所以要求按重级工作制设计。

14.2.8 在近些年的垃圾焚烧厂设计中,由于工艺专业的布局要求,垃圾池与主体结构经常是无法分开设计的,且考虑到生活垃圾的特点,重度较轻,安息角较大,在设计中已有一定的工程实践经验,故本条取消了原规范中要求分开设计的规定。

14.2.9 为了防止垃圾池内的垃圾渗沥液污染环境,应对垃圾池有较高的防渗要求,而变形缝的处理要做到这一点困难比较大,一般不宜设置变形缝,但如果有经实践证明确实可靠的处理方法,也可以设置变形缝。

14.2.10 焚烧厂房、烟囱、汽轮机基座与垃圾焚烧炉基座等建筑物或构筑物体形大,且荷载大,所以该建筑物或构筑物应设沉降观测点,以便校验设计荷载与实际荷载之间的差异对地基沉降的影响,以及根据沉降变形的速率,控制和调整工艺设备、管道及起重机轨顶标高的偏差值在允许范围以内,从而保证设备运行和土建结构使用的安全和可靠。

14.2.11 卸料平台的室外运输栈桥跨度一般较小,用途单一,不完全等同于公共交通桥梁,因此在结构选型时可以采用与建筑物类似的形式,有条件时也可以采用与普通桥梁类似的形式,但无论采用何种结构形式,主梁设计均应符合现行国家《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD 62中的有关要求。

14.2.12 由于焚烧工艺路线和处理技术的不同,对活荷载的要求也不一样,应根据工艺、设备供货商所提的活荷载进行设计。如无明确规定时,对一般性生产区域的活荷载可按照本规定选用。


15其他辅助设施

15.1 化 验

15.1 化 验

15.1.1 化验室定期做以下化验、分析:
    1 应定期对原水(自来水)、锅炉给水、锅水和蒸汽进行化验分析。分析的项目有悬浮物、硬度、碱度、pH值、溶氧、含油量、溶解固形物(或氯化物)、磷酸盐、亚硫酸盐等。
    2 垃圾分析的项目有:垃圾物理成分(包括垃圾含水量)、垃圾热值等。飞灰分析的项目有:固定碳、重金属。煤和油的分析项目有:水分、挥发分、固定碳、灰分、发热量、黏度等。
    3 污水分析项目有:BOD5、CODcr、HN3-N、SS等。

15.1.2 常用的水汽、污水分析仪器参见表8。


表8 部分水汽、污水分析仪器表



 垃圾、飞灰、烟气、燃油分析项目的主要设备和仪器参见表9。




主要垃圾、飞灰、烟气、燃油分析设备和仪器


注:以上仪器设备项目可根据生活垃圾焚烧厂的规模进行选用。

 






15.2 维修及库房

15.2 维修及库房


15.2.1 垃圾焚烧厂的技术含量比较高,设备较多,设备运行环境差,因此发生故障的可能性高,这就要求有必需的日常维护、保养工作。

15.2.2 Ⅲ类及Ⅲ类以上垃圾焚烧厂的机修间一般设置钳工台、普通车床、铣床、普通钻床、砂轮机、手动试压泵及电焊机等基本设备。

15.2.3 本条文是对库房建设的一般规定。


15.3 电气设备与自动化试验室

15.3 电气设备与自动化试验室


15.3.1 一般情况下,厂区不设变压器检修间,原因是利用率低,增加投资及占地面积。变压器检修时可在汽机间或就地进行,若在汽机间检修时,应考虑变压器运输通道及进出大门方便。

15.3.2 该条规定实验室的功能、任务,即应配备相应的设备及仪器。如厂区已有相应设备满足各项实验要求时,可不另设电气试验室。

15.3.3 本条文是对自动化试验室功能、任务的规定。

15.3.4 本条文是对自动化试验室布置的基本规定。


16环境保护与劳动卫生

16.1 一般规定

16.1 一般规定


16.1.1 垃圾焚烧处理工程既是一项市政环卫工程,也是一项环保工程,因此必须严格执行国家和地方的各项环保法规,更不能在处理垃圾的同时,造成对环境的二次污染。

16.1.2 本条文是垃圾焚烧处理工程中的职业卫生与劳动安全方面的基本规定。

16.1.3 由于垃圾具有不稳定性,因此必须根据垃圾特性确定烟气、残渣、渗沥液等污染源的特性和产生量。


16.2 环境保护

16.2 环境保护


16.2.1 本条文是烟气污染物分类的基本规定。

16.2.2 垃圾焚烧控制是抑制和减少烟气有害成分产生的重要措施之一,当垃圾在焚烧炉内助燃氧气满足燃烧工况要求并保持垃圾焚烧炉内烟气温度大于850℃,烟气在该温度条件下在炉膛内停留时间不少于2s,可使二噁英类和有机物充分进行分解,因而必须严格进行燃烧控制。
    生活垃圾焚烧烟气中含有烟尘、氯化氢、氟化氢、硫氧化物、氮氧化物,汞、铬、铅、镉等金属,气溶胶以及二噁英类等多种有害成分。应依据现行国家标准《生活垃圾焚烧污染物控制标准》GB 18485进行治理。另外当地环保部门有相应规定的,一般都要严于国家标准,故应同时满足地方标准。对国外引进的技术设备,应同时满足我国和引进国家的标准。垃圾焚烧烟气污染物排放应符合现行国家标准《生活垃圾焚烧污染物控制标准》GB 18485的有关规定。

16.2.3 为节约水资源,并减少对环境的影响,特作本条规定。回用水可用于残渣处理用水、烟气净化、冲洗地面及绿化等用水。

16.2.4 由于渗沥液中有害物具有浓度高、不稳定的特点,如要达污水排放标准,其处理难度很大。由于垃圾渗沥液产生量与城市污水量相比很小,预处理达到城市污水管网的纳管标准后送入城市污水管网或城市污水厂是较为经济的方法。

16.2.5 由于垃圾成分具有不确定性,因此炉渣和飞灰的组成成分也具有不确定性的特点,其处理效果的稳定性可能会受到影响。飞灰由于含有一定量的重金属等有害物质,若未经有效处理直接排放,会污染土壤和地下水,因此要注意防止处理过程中的二次污染。

16.2.6 炉渣应尽可能因地制宜地加以利用。目前,国内已有如制造灰渣砖等成功的经验可以借鉴。

16.2.7 本条文是对噪声污染控制的基本规定。

16.2.8 噪声源控制应考虑如厂址与周围环境之间噪声影响的适应性;厂区工艺合理布置与高噪声设施相对集中的协调性;设备选择的低噪声与小振动的原则性等。
    设备选择中对噪声的要求一般应不大于85dB(A),确实不能达要求的设备,应以隔声为主并根据设备噪声特性与应达到的噪声控制标准,采取适宜的消声、隔振或吸声的综合噪声控制措施。噪声控制设备选择应以噪声级、噪声频率为基本条件,并注意混响声的影响。

16.2.9 本条文是对恶臭污染控制与防治的基本规定。

16.2.10 本条为强制性条文。控制、隔离恶臭的重要措施有:采用封闭式的垃圾运输车;在垃圾池上方抽气作为燃烧空气,使池内区域形成负压,以防恶臭外溢;设置自动卸料门,使垃圾池密闭等。
    生活垃圾所产生的恶臭主要成分为硫化物、低级脂肪胺等。防治方法主要有:吸附、吸收、生物分解、化学氧化、燃烧等。按治理的方式分成物理、化学、生物三类。主要防治措施有:
    1 药液吸收法处理
    药液吸收法应针对不同恶臭物质成分采用不同的药液。恶臭中的碱性成分如氨、三甲胺可用pH值为2~4的硫酸、盐酸溶液来处理;酸性成分如硫化氢、甲基硫醇可用pH值为11的氢氧化钠来处理;中性成分如硫化甲基、二硫化甲基、乙醛可用次氯酸钠来氧化,次氯酸钠也可用于胺、硫化氢等气体的处理。
    药物处理中,药物量随着吸收反应的进行而下降,需要不断更新或补充;脱臭效率还取决于气液接触效率、液气比、循环液的pH值及生成盐的浓度,同时要防止塔内结垢以及游离硫析出的堆积。
    气液接触设备设计时必须考虑如下几点:处理量;气体温度;气体中水分量;粉尘浓度及其形状;气体中主要恶臭物质及其浓度;嗅觉测得臭气浓度;处理气体浓度;装置运行时间;当地环境保护有关法规及恶臭排放标准;工业用水的质量;排放废水的处理;了解处理装置排放量最高情况及对周围环境影响。
    2 燃烧法处理
    高温燃烧法适用于高浓度、小气量的挥发性有机物场合,且净化效率在99%以上。高温燃烧法要求焚烧设备设计必须遵守“3T”原则:焚烧温度应高于850℃,臭气在焚烧炉内的停留时间应大于0.5s、臭气和火焰必须充分混合,这三个因素决定了高温燃烧净化脱臭效率。
    催化燃烧流程是将含有恶臭的气体加热至大约300℃,然后通过催化剂发生高温氧化还原反应而脱臭。由于利用了催化剂表面强烈的活性,恶臭的氧化分解降低到250~300℃就能反应,其燃料费用只有高温燃烧法的1/3,而且缩短反应时间,比高温燃烧快10倍。
    3 生物法处理
    填充式生物脱臭装置一般由填充式生物脱臭塔、水分分离器、脱臭风机、活性炭吸附塔构成。在填充塔内喷淋水可将填充层生成的硫酸洗净排除;也可将氨、三甲胺等氨系恶臭物质被硝化菌氧化分解生成的亚硝酸铵或者硝酸铵等排除,同时喷淋也补充由于臭气干燥填充层水分的损失。
    目前国内在运行的垃圾焚烧厂在停运检修期间,垃圾池内的恶臭污染物对周围环境影响较大,应采取有效措施尽可能减小其影响。


16.3 职业卫生与劳动安全

16.3 职业卫生与劳动安全


16.3.1 本条文是对垃圾焚烧厂劳动卫生的基本规定。

16.3.2 垃圾焚烧厂的卫生设施主要有:可设置值班宿舍,厂区应设置浴室、更衣间、卫生间等。建筑物内应设置必要的洒水、排水、洗手盆、遮盖、通风等卫生设施。不应采用对劳动者健康有害的技术、设备,确需采用可能对劳动者健康有害的技术、设备时,应在有关设备的醒目位置设置警示标识,并应有可靠的防护措施。在垃圾卸料平台等场所,宜采取喷药消毒、灭蚊蝇等防疫措施。

16.3.3、16.3.4 本条文是根据《中华人民共和国职业病防治法》制定的。

16.3.5 生活垃圾焚烧厂劳动安全措施主要包括:
    1 道路、通道、楼梯均应有足够的通行宽度、高度与适当的坡度;应有必要的护栏、扶手等。一般不应有障碍物,必须设置管线穿行时,应有保证通行安全的措施。
    2 高空作业平台应有足够的操作空间,应设置可吊挂的安全带及防止坠落的安全设施。大型槽罐类的设备内应有安全梯等紧急安全措施。
    3 机电设备周围留有足够的检修场地与通道。旋转设备裸露的运动部位应设置网、罩等防护设施。
    4 堆放物品之处,应有明显标记。重要场所、危险场所应设置明显的警示牌等标记。
    5 进入工作场所的所有人员应佩带安全帽。
    6 高噪声、明显振动的设备采取隔声、隔振、消声、吸声等综合治理措施,以及人员防护措施。
    7 对人员可以接触到的,表面温度高于50℃的设施,应采取保温或隔离措施。
    8 需要进行内部人工维护修理的槽、罐类,应有固定或临时通风措施,并根据需要于出入口处设置供吊挂安全带的挂钩。垃圾焚烧炉检修时,应待炉内含氧量大于19%后,检修人员方可进入,且现场应有专门人员监护。
    9 电气设备应尽可能设置在干燥场所,避免漏电。
    10 对遥控设施,应设有紧急停车按钮。
    11 人员疏散通道及其他重要通道处设置应急照明设施。
    12 设备控制尽可能自动化,并设置设备故障或操作不当时的可靠安全装置。
    13 设置电话、广播等通信设施,实现与各岗位迅速联系。
    14 垃圾卸料平台外端设置护栏或护壁,以及操作人员安全工作地带。
    15 为防止垃圾车辆坠落到垃圾池内,垃圾卸料门与垃圾池连接部位应设置车挡或其他安全措施。
    16 吊车控制室位于垃圾池上方时,控制室的监视窗或窗前应设置金属框、护栏等安全防护设施。
    17 应设置垃圾抓斗与钢缆绳维修场地,并不影响其他抓斗运行。
    18 垃圾进料斗的进口处应高于楼板面,并可在其周围设置不影响抓斗运行的护栏。进料斗应有解除如“架桥”等故障的措施。进料斗下部溜管如受炉内热辐射影响产生高温,应采取水冷却措施。
    19 各种管道、阀门应采取易于操作和识别的措施。烟囱检测口处设置采样平台与护栏。
    20 飞灰排放、输送设施应采取防止飞灰扩散的密闭措施。
    21 发生误操作时,系统可保证在安全范围运行与多余信息排除。异常信息及故障应准确传递给操作人员。
    22 使用酸碱等化学品时,防止对人员伤害措施。
    23 压力容器应严格按照《压力容器安全监察规程》的规定执行。
    24 其他必要的安全措施。


17工程施工及验收

17.1 一般规定

17.1 一般规定


17.1.1 本条文是工程施工及验收的基本规定。

17.1.2 本条文是保证设备安装质量的基本规定。

17.1.3 本条文是蒸汽锅炉安全技术监察规程及锅炉安装施工许可证制度的基本规定。

17.1.4 根据工程设计文件进行施工和安装是工程建设的基本原则,当设计单位按技术经济政策和现场实际情况进行设计变更时,应有设计变更通知,作为设计文件的组成部分。

17.1.5 本条文是根据我国锅炉安装工程施工及验收的基本要求制定的,是确保垃圾焚烧余热锅炉安装工程质量,防止继续施工造成更大损失,消除事故隐患的重要措施之一。当发生受压部件存在影响安全使用的质量问题,在停止安装的同时,应及时与有关部门研究解决和处理的办法。  


17.2 工程施工及验收

17.2 工程施工及验收


17.2.4 根据目前国家关于生活垃圾焚烧厂建设的技术政策,以及国内工程建设经验和相应制定的技术规范、标准,制定本条规定。 


17.3 竣工验收

17.3 竣工验收


    本节条文是按《建设项目(工程)竣工验收办法》(计建设[1990]1215号)文件精神制定的。


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