1DB21/XXXXX—XXXX農村生活垃圾熱解氣化處理裝備應用技術規(guī)范1適用范圍本規(guī)范規(guī)定了遼寧省生活垃圾熱解氣化處理裝備的術語和定義、型號與規(guī)格、垃圾特性分析和處理量、技術要求、主要設備與材料的技術準則、污染控制準則、檢驗及驗收標準等。本規(guī)范適用于低位熱值宜大于4.18MJ/kg，灰分含量宜不大于25%，水分含量宜不大于50%的生活垃圾。本規(guī)范要求適應于單臺處理能力1t/d～150t/d生活垃圾的熱解氣化裝備。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T700碳素結構鋼GB/T3797電氣控制設備GB4053固定式鋼梯及平臺安全要求GB/T5226機械電氣安全機械電氣設備GB/T6719袋式除塵器技術要求GB9078工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準GB/T12145火力發(fā)電機組及蒸汽動力設備水汽質量GB13271鍋爐大氣污染物排放標準GB/T14675空氣質量惡臭的測定三點比較式臭袋法GB/T16157固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法GB16297大氣污染物綜合排放標準GB16889生活垃圾填埋場污染控制標準GBT19867.1電弧焊焊接工藝規(guī)程GB/T23294耐磨耐火材料GB50051煙囪設計規(guī)范2DB21/XXXXX—XXXXGB50057建筑物防雷設計規(guī)范GB50093自動化儀表工程施工及質量驗收規(guī)范GB50235工業(yè)管道工程施工及驗收規(guī)范JB/T8471袋式除塵器安裝技術要求與驗收規(guī)范JB/T9568繼電器、保護及自動裝置通用技術條件JB/T5000.12重型機械通用技術條件DB23/T2714農村生活垃圾非焚燒低溫處理設施大氣污染物排放標準T/CAMIE15有機固體廢物熱解氣化處理裝備技術規(guī)范JB/T2923水處理設備技術條件HJ/T27固定污染源排氣中氯化氫的測定硫氰酸汞分光光度法HJ/T42固定污染源排氣中氮氧化物的測定紫外分光光度法HJ/T43固定污染源排氣中氮氧化物的測定鹽酸萘乙二胺分光光度法HJ/T44固定污染源排氣中一氧化碳的測定非分散紅外吸收法HJ/T55大氣污染物無組織排放監(jiān)測技術導則HJ/T56固定污染源排氣中二氧化硫的測定碘量法HJ57固定污染源廢氣二氧化硫的測定定電位電解法HJ77.2環(huán)境空氣和廢氣二噁英類的測定同位素稀釋高分辨氣相色譜-高分辨質譜法HJ/T397固定源廢氣監(jiān)測技術規(guī)范HJ543固定污染源廢氣汞的測定冷原子吸收分光光度法(暫行)HJ548固定污染源廢氣氯化氫的測定硝酸銀容量法HJ549環(huán)境空氣和廢氣氯化氫的測定離子色譜法HJ629固定污染源廢氣二氧化硫的測定非分散紅外吸收法HJ657空氣和廢氣顆粒物中鉛等金屬元素的測定電感耦合等離子體質譜法HJ692固定污染源廢氣氮氧化物的測定非分散紅外吸收法HJ693固定污染源廢氣氮氧化物的測定定電位電解法HJ916環(huán)境二噁英類監(jiān)測技術規(guī)范3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1農村生活垃圾ruralsolidwaste在農村居民日常生活中或者為日常生活提供服務的活動中產生的固體廢物，以及法律、行政法規(guī)規(guī)定視為生活垃圾的固體廢物。3DB21/XXXXX—XXXX3.2熱解氣化Pyrolysisandgasification一定溫度下，在無氧或缺氧條件下，生活垃圾的大分子發(fā)生斷裂，產生可燃性氣體、少量焦油和殘渣的過程。3.3熱解氣化室Pyrolysisandgasificationchamber實現(xiàn)熱解氣化過程的設備單元稱為熱解氣化室。3.4高效氧化Efficientoxidation有機固體廢物經過熱解氣化過程產生的可燃氣與空氣充分混合、高效燃燒的過程。3.5高效氧化室Efficientoxidationchamber實現(xiàn)熱解氣化過程產生的可燃氣高效氧化燃燒過程的設備單元稱為高效氧化室。3.6余熱利用系統(tǒng)Wasteheatutilizationsystem對高效氧化過程產生的高溫煙氣采用一定的技術裝備手段（例如：急冷換熱器、余熱鍋爐、空預器等）進行能源轉換、再利用的系統(tǒng)。3.7煙氣凈化系統(tǒng)Fluegaspurificationsystem用以去除煙氣中的灰塵和有害物質的集成系統(tǒng)，主要包括活性炭噴射器、布袋除塵器、活性炭吸附器、脫酸塔及脫水器等。3.8生活垃圾處理能力Domesticwastedisposalcapacity在額定工況下，單位時間內熱解氣化裝備處理生活垃圾的設計能力。單位噸每天（t/d）。3.9爐渣Slag經有機固體廢物熱解氣化過程，從熱解氣化室排灰口排出的殘渣。3.10飛灰Flyash從余熱利用系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)以及煙囪排出的灰。3.11高效氧化室煙氣溫度Fluegastemperatureoutofefficientoxidationchamber熱解氣在高效氧化室燃燒后流經高效氧化室出口的煙氣溫度。單位為攝氏度(℃)。3.12高效氧化室煙氣含氧量Oxygencontentoffluegasoutofefficientoxidationchamber熱解氣在高效氧化室燃燒后流經高效氧化室出口的氧氣含量（干基）。3.13熱灼減率Heatlossrate熱解氣化室爐渣經灼燒減少的質量占原熱解氣化室殘渣質量的百分數(shù)。其計算方法如下：P=（A-B）/A×100%------------------------------------------（1）4DB21/XXXXX—XXXX式中：P-熱灼減率%A-熱解氣化室爐渣經110℃干燥2h后冷卻至室溫的質量，單位為克（g）；B-熱解氣化室爐渣經600℃±25℃灼燒3h后冷卻至室溫的質量，單位為克（g）。3.14小時均值Hourlyaverage以等時間間隔（最少30min，最多8h）至少采集3個樣本測試值的算術平均值。3.15基準氧含量排放濃度（含換算公式）Calibratedbaselineoxygencontentemissionconcentration-----------------------------------------計算過程中以11%的O2（干氣）作為換算基準，換算公式為：式中：ρ-標準狀態(tài)下被測污染物經換算后的濃度，單位為毫克每立方米（mg/m32)-排氣中氧氣的濃度（%）；ρ'-標準狀態(tài)下被測污染物的濃度，單位為毫克每立方米（mg/m3）。3.16二噁英類dioxins多氯代二苯并-對-二噁英類和多氯代二苯并呋喃類的總稱。3.17現(xiàn)有設施existingfacility本標準實施之日前，已建成投入使用或環(huán)境影響評價文件已獲批準的農村生活垃圾低溫處理設施。3.18新建設施newfacility本標準實施之日后環(huán)境影響評價文件獲批準的新建、改建和擴建的農村生活垃圾低溫處理設施。3.19標準狀態(tài)standardconditions溫度在273.15K，壓力在101.325kPa時的氣體狀態(tài)。本標準規(guī)定的大氣污染物排放濃度限值均以標準狀態(tài)下的干氣體為基準。3.20測定均值averagevalue在一定時間內采集的一定數(shù)量樣品中污染物濃度測試值的算術平均值。對于二噁英類的監(jiān)測，應在6~12個小時內完成不少于3個樣品的采集；對于重金屬類污染物的監(jiān)測，應在0.5~8個小時內完成不少于3個樣品的采集。4分類、命名與規(guī)格4.1分類生活垃圾熱解氣化裝備根據爐排結構和換熱輸出介質類型不同而分類。5DB21/XXXXX—XXXX4.2命名生活垃圾熱解氣化裝備名用漢語拼音字母和阿拉伯數(shù)字表示。示例：處理生活垃圾額定處理量為30t/d，換熱輸出165℃的飽和蒸汽的旋轉爐排熱解氣化裝備，標記為SLX030-Q/165-001。4.3規(guī)格農村生活垃圾熱解氣化裝備的規(guī)格依據不同處理量進行區(qū)分，具體見表1。表1生活垃圾熱解氣化裝備處理量分檔表類別規(guī)格（t/d）生活垃圾5垃圾特性分析和垃圾處理量5.1垃圾特性分析5.1.1應對待處理的垃圾采樣進行特性分析。5.1.2垃圾采樣和特性分析，宜符合CJ/T3039的規(guī)定。5.1.3特性分析的內容宜包括物理組成、容重、粒度、熱值、水分、固定碳、揮發(fā)分、灰分、灰熔點等。5.1.4生活垃圾低位熱值宜大于4.18MJ/kg，灰分含量宜不大于25%，水分含量宜不大于50%。5.1.5生活垃圾進入熱解氣化裝備前宜先行剔除大塊石頭、鐵塊等無機固廢，大塊有機固體廢物宜進行破碎處理。5.2垃圾處理量5.2.1應按實際重量統(tǒng)計與核定當?shù)氐睦a生量。5.2.2應根據當?shù)氐睦a生量扣除其中不應進入熱解氣化處理裝備的垃圾量確定垃圾熱解氣化處理量。5.2.3無法獲得統(tǒng)計數(shù)據的地區(qū)，宜參考相似生活習慣地區(qū)的人均垃圾熱解氣化處理量，并基于本地區(qū)6DB21/XXXXX—XXXX的人口總數(shù)確定垃圾熱解氣化處理量。5.2.4無法獲得統(tǒng)計數(shù)據且無合適地區(qū)可參考時，宜按本地區(qū)的人口總數(shù)和每人每日0.5kg～1.2kg確定本地區(qū)的垃圾熱解氣化處理量。6技術要求6.1生活垃圾熱解氣化裝備工藝要求6.1.1生活垃圾熱解氣化裝備工藝過程主要包括：來料預處理、進料、熱解氣化、高效氧化、余熱利用、煙氣凈化、電氣控制等。6.1.2生活垃圾熱解氣化裝備工藝流程見圖1。圖1生活垃圾熱解氣化裝備工藝流程圖6.2裝備性能要求農村生活垃圾熱解氣化裝備性能要求見表2。表2農村生活垃圾熱解氣化裝備設計性能表參數(shù)指標生活垃圾熱解氣化溫度200℃~650℃高效氧化溫度≥850℃900℃~1200℃裝備外壁溫度按GB/T18750-2008的6.2.11執(zhí)行高效氧化室煙氣停留時間s設計額定運行時間h/a爐渣熱灼減率出口煙氣氧含量6%~10%系統(tǒng)負壓狀態(tài)系統(tǒng)負壓系統(tǒng)負壓，不得有有害氣體逸出設計使用壽命a6.3裝備組成及各系統(tǒng)要求6.3.1裝備組成裝備主要設備包括預處理及上料系統(tǒng)（預處理設備、貯存系統(tǒng)、上料裝備）、熱解氣化和高效氧化7DB21/XXXXX—XXXX系統(tǒng)（熱解氣化室、高效氧化室）、啟爐系統(tǒng)、供風系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)（余熱鍋爐、空預器或急冷器）、煙氣凈化系統(tǒng)（活性炭噴射器、布袋除塵器、活性炭吸附過濾、脫酸塔、脫水器和煙囪）、出渣系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、輔機（一次風機、二次風機、引風機、給水泵、堿液泵）等。6.3.2預處理及上料系統(tǒng)生活垃圾貯存系統(tǒng)各地區(qū)的垃圾熱解氣化處理量宜按本地區(qū)人口總數(shù)及每人每日產生0.5kg～1.2kg生活垃圾確定。并按5天-7天的存儲量設計垃圾池的大小。上料系統(tǒng).1應采用機械自動上料裝備，根據處理量有一定的調節(jié)余量，在80%~110%范圍內可調。.2生活垃圾上料系統(tǒng)根據系統(tǒng)處理量確定合適的上料方式。a）日處理≤5t/d的可采用提升機系統(tǒng)上料；b）日處理在5t/d～50t/d的可采用傳送帶或行車抓斗上料系統(tǒng)；c）日處理量≥50t/d的可采用行車抓斗系統(tǒng)。6.3.3熱解氣化和高效氧化系統(tǒng)熱解氣化室的工作溫度控制在200℃~650℃,通過調整空氣量控制熱解氣化的溫度和速度，同時保證熱解氣化室處于負壓狀態(tài)，熱解氣化室設置防爆裝置和應急排煙系統(tǒng)。熱解氣化的產物主要為可燃氣體、焦油和殘渣。熱解生活垃圾的高效氧化室的工作溫度850℃~1050℃。高效氧化室出口煙氣在標準狀態(tài)下的含氧量控制在6%～10%（干基）；有足夠的湍流強度，確保空氣與可燃氣混合均勻；煙氣在高效氧化室的停留時間≥2s；高效氧化室設置防爆裝置與排灰裝置。一次風為熱解氣化室供氧，二次風為高效氧化室供氧，一二次風宜從封閉的有機固體廢物池內抽取空氣。熱解氣化和高效氧化系統(tǒng)有可靠的密封性能，正常運行時處于負壓密封狀態(tài)，投料和出渣時不得有氣體和粉塵泄漏；具有揮發(fā)性的危險廢物（包括醫(yī)療廢物和噴涂油漆廢物）應通過密閉的自動進料裝置，不得進行現(xiàn)場破碎或拆封，其熱解氣化裝備需采用密閉的自動進料裝置，避免操作人員與物料直接接觸。熱解氣化和高效氧化系統(tǒng)應設置必要的熱工檢測儀表，采用集中監(jiān)控方式，根據設計要求，實現(xiàn)設備的啟停，運行工況的監(jiān)視與調整，設置連鎖保護。熱解氣化和高效氧化系統(tǒng)運行的處理量允許在設計額定處理量的80%～110%范圍內波動時，裝備穩(wěn)定運行。熱解氣化室應采用立式結構，應有足夠的氣化空間，有機固體廢物能夠充分進行熱解氣化反應，達到處理量的要求。當采用旋轉爐排作為自動排灰裝備時，應滿足耐高溫、耐磨、耐腐蝕和抗沖擊，使用壽命≥3a。內襯耐火耐溫材料的性能應滿足熱解氣化工況的還原性氣氛，質量應滿足GB/T23294的要求，能承受交變熱應力，應選用一級高鋁磚及同等或更高級的耐火澆注料，澆注料使用壽命≥3a。0高效氧化室宜采用臥式結構；爐膛尺寸應滿足煙氣有足夠的停留時間，保證高效氧化室內煙氣8DB21/XXXXX—XXXX高溫段的持續(xù)時間≥2s。1高效氧化室宜設置湍流結構，使可燃氣與二次風充分混合氧化反應。2高效氧化室應合理的設置二次供風口及觀火孔。3高效氧化室內襯耐火耐溫材料的性能應滿足的氧化性氣氛，質量應滿足GB/T23294的要求，能承受交變熱應力，應選用一級高鋁磚及同等或更高級的耐火澆注料，內襯材料使用壽命≥3a。6.3.4啟爐系統(tǒng)應包括燃燒器、油箱、電磁閥、過濾器以及油路等。燃燒器應具備自動點火、火焰調節(jié)、熄滅保護、故障報警等功能。燃燒器的控制和保護宜采用PLC控制或DCS系統(tǒng)。油箱應設置液位報警裝置。當采用輔助燃料為柴油時，儲油罐的總有效容積為一次冷啟動最大耗油量的5倍。當采用輔助燃料為氣體燃料，應有可靠的氣源，燃氣供應和燃燒系統(tǒng)應符合的設計應滿足《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》GB50028的要求。6.3.5供風系統(tǒng)一次風機、二次風機、引風機應滿足JB/T7258的要求，且采用變頻控制，根據工況能連續(xù)可控調節(jié)風量。一次風應滿足熱解氣化室的供氧需求、二次風應滿足高效氧化室的燃燒需要的氧氣量，且一次風機和二次風機進風口設置過濾裝置。引風機應滿足裝備負壓要求，引風量滿足工藝技術要求。風管的設計應選擇合理的管內流速，減小管道阻力。管道材料應考慮具有耐腐蝕性能和良好的密封性能。6.3.6余熱利用系統(tǒng)急冷換熱器.1煙氣在200℃~500℃溫度區(qū)的滯留時間不應大于1.0s。.2宜采用間接急冷方式。.3應符合GB/T151或JB/T2192的規(guī)定。余熱鍋爐.1蒸汽參數(shù)應由鍋爐設計制造單位與用戶商定。.2允許運行實際蒸發(fā)量在額定蒸發(fā)量的80%~110%范圍內波動。.3給水要求：當蒸汽壓力低于2.45MPa時應符合GB1576的要求；當蒸汽壓力高于2.45MPa時應符合GB/T12145的要求。.4鍋爐受壓元件的計算應符合GB/T16507或GB/T16508的要求。.5鍋爐應設置清渣排灰裝備。.6鍋爐應設置安全裝備和各種測量儀表，選配應符合TSGG0001的要求。空預器9DB21/XXXXX—XXXX.1采用間壁式換熱方式。.2符合GB/T151或JB/T2192的規(guī)定。水處理系統(tǒng).1水處理設備的設計、制造、檢驗、性能試驗、包裝、標注、運輸和貯存應符合JB/T2923的規(guī).2熱水或額定蒸汽壓力低于2.45MPa時，給水水質符合工業(yè)鍋爐的給水要求符合GB/T1576的規(guī)定。.3額定蒸汽壓力高于2.45MPa時，給水水質符合工業(yè)鍋爐的給水要求符合GB/T12145的規(guī)定。6.3.7爐渣和飛灰處理系統(tǒng)爐渣處理系統(tǒng).1熱解氣化室出渣口與出渣系統(tǒng)密封良好，不能產生揚塵。.2出渣系統(tǒng)應可靠，出渣量根據實際可調。.3采用水封時，應設置水位計。.4出渣機應考慮耐腐蝕、耐磨。.5爐渣貯存場地宜采設置在室內，應貯存7天以上的爐渣量。飛灰處理系統(tǒng).1收集飛灰用的儲灰罐容積應不少于7天飛灰額定產生量確定。.2飛灰儲存裝置宜采用保溫等措施。.3飛灰應按危險廢物處置。飛灰應該以下兩種方式處理。a）交由危險廢物處理廠處理；b）在滿足現(xiàn)行標準《生活垃圾填埋場污染物控制標準》GB16889規(guī)定的條件下，進入生活垃圾衛(wèi)生填埋場處置。6.4煙氣凈化系統(tǒng)6.4.1活性炭噴射系統(tǒng)活性炭噴射應系統(tǒng)包括活性炭粉貯存、輸送、計量和噴入裝置?；钚蕴糠鄣钠焚|和用量應滿足系統(tǒng)穩(wěn)定運行的要求。6.4.2布袋除塵器正常運行時，應保持袋式除塵器內的溫度高壓煙氣露點20℃以上，宜在160℃~200℃之間。布袋除塵器應采用脈沖式噴吹清灰方式，并宜設置專用的壓縮空氣供應系統(tǒng)。布袋除塵器設計應符合GB/T6719、JB/T8471的規(guī)定。6.4.3活性炭吸附過濾系統(tǒng)濾料宜采用顆粒狀活性炭。煙氣經過活性炭吸附過濾裝置的時間不應小于1s?；钚蕴繎鶕褂们闆r定期更換。DB21/XXXXX—XXXX6.4.4脫酸塔和脫水器宜采用半干法或濕法除去煙氣中的二氧化硫、氯化氫等酸性物質。中和劑宜采用石灰粉（Ca(OH)2）、燒堿（NaOH），其品質和用量應滿足系統(tǒng)穩(wěn)定運行的要求。中和劑噴嘴宜選用螺旋噴嘴，保證中和劑和煙氣的充分混合。脫水器宜為不銹鋼設備，在脫酸塔后安裝，脫去煙氣中的水分，脫去的水分自流到堿液箱內循環(huán)使用。6.4.5煙囪煙囪設置應符合GB16297、GB50051、GB9078、GB18485的規(guī)定。如果煙囪周圍200米半徑距離內存在建筑物時，煙囪高度應至少高出這一區(qū)域內最高建筑物3米以上。煙囪低點應有清除積灰的措施。生活垃圾處理設備煙筒度應符合GB9078、GB13271、GB16297、GB18485、GB50051的規(guī)定。表3生活垃圾煙囪高度序號日處理量（t）煙囪高度（m）1210~3025330~504456.5電氣控制系統(tǒng)6.5.1裝備的電氣控制應符合GB/T3797、GB/T14048、GB50058、GB5226、JB/T9568的規(guī)定。6.5.2裝備可采用可控制編程（PLC）、數(shù)據可視化系統(tǒng)，對于大型系統(tǒng)可采用分散控制系統(tǒng)（DCS）。6.5.3電氣控制系統(tǒng)應能檢測出整個系統(tǒng)的主要工藝參數(shù)，在線顯示各區(qū)的溫度和壓力等運行工況的參數(shù)，應具有多點溫度自動測量和自動控制功能。6.5.4應設置爐膛火焰監(jiān)視裝備。6.5.5應具有過流、超載和誤動作，自動報警和應急處理等安全保護裝備。6.5.6裝備的防雷、接地措施應符合GB50057的規(guī)定。6.5.7儀表安裝應符合GB50093的要求。6.5.8爐排驅動電機應采用新型防爆電機。6.5.9在危險場所裝設的電氣設備、現(xiàn)場儀表、控制裝置、應符合現(xiàn)行國家標準《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》。6.6安全防護6.6.1緊急排空考慮突發(fā)停電情況，熱解氣化室應設有煙氣緊急排空裝置。6.6.2設備防爆熱解氣化室和高效氧化室應設有防爆措施及裝置。6.6.3漏電保護DB21/XXXXX—XXXX整套裝備的電源應有漏電保護裝置。6.6.4高溫標識管道溫度＞70℃時應設有外保溫隔熱與警示標志。7主要設備與材料7.1主要設備選型原則7.1.1主要設備器材的性能應能滿足生活垃圾熱解氣化處理的要求。7.1.2設備器材的選型應根據設備器材價格、運行電耗、運行可靠性、運行靈活性、備品備件、維護保養(yǎng)等因素經過技術經濟比較后確定。7.2主要工藝設備與材料的性能要求7.2.1各閥門應啟閉靈活、嚴密，轉動部件應轉動靈活、可靠。7.2.2制造裝備所用的材料應符合GB/T700和GB/T23294的要求，爐襯、風道、管道應符合GB50235的要求。7.2.3裝備外形應平整、光滑、無明顯凹凸痕、破損和錘印。7.2.4焊接應符合GB/T19867.1的要求，焊縫外觀應平整，拼焊后應校正，不得出現(xiàn)裂紋、熔穿等缺陷。7.2.5爐體所有外露金屬部件都應噴繪防腐，油漆符合JB/T5000.12的要求。7.2.6立柱、平臺扶梯應滿足GB4053的要求。8排放控制要求8.1廢氣排放要求8.1.1自2020年12月17日起，現(xiàn)有設施大氣污染物排放濃度執(zhí)行表4規(guī)定的限值。表4現(xiàn)有設施大氣污染物排放限值1234567898.1.2自2020年12月17日起，新建設施排放大氣污染物排放濃度執(zhí)行表5規(guī)定的限值。DB21/XXXXX—XXXX表5新建設施大氣污染物排放限值1234567898.1.3農村生活垃圾熱解氣化處理裝備邊界環(huán)境空氣臭氣濃度應低于20（無量綱）。8.2