垃圾焚烧炉尾气净化干法处理设备申请及可行性研究报告.docx

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垃圾焚烧炉尾气净化干法处理设备申请及可行性研究报告

垃圾焚烧炉尾气净化干法处理设备申请及可行性研究报告

一、申请企业基本情况

xxxxxxxx有限公司简称“xxxxx”（股票代码：

xxxxx），创建于1997年，主营业务为城市生活、医疗垃圾焚烧发电尾气净化处理设备及干法脱硫除尘一体化设备和各种系列输送机械产品。

公司自97年50万元起家，经过十四年的艰苦创业、创新发展成为中国环境保护产业协会、中国重型机械工业协会会员单位、国家级高新技术企业，省创新型试点企业、省“民营企业100强”、省“民营科技型企业”、省“质量管理奖单位”、省“重合同、守信用企业”、省“首批银行诚信客户”、省农行“AAA”信用等级企业、省建行“AA”信用等级企业，“xx”牌商标被认定为“中国驰名商标”称号，“xxx”带式输送机荣获苏浙皖赣沪名牌产品50佳。

2011年被国家人力资源和社会保障部、全国总工会、全国工商联授予“全国就业与社会保障先进民营企业”（全国100家民营企业）荣誉称号。

现有母公司一家：

xxxx有限公司，五家全资子公司、两家控股公司和一个省级技术研发中心即xx技术工程公司、xxx环保公司、xx科技公司、上海xx机械工程公司、北京xx环境工程公司、新疆煤机公司、深圳xx环境工程公司和xx技术研发中心，另有五家参股公司，公司先后与中国核工业设计院、中国建材工业协会、北京中科环保、深圳绿色动力、合肥水泥研究设计院、合肥工业大学、安庆师范学院、太原科技大学多家单位建立了长期稳定的产学研合作关系，拥有专利33个，其中发明专利4项，实用新型专利28项，非标技术成果11项，1项软件著作权。

2010年6月25日在深圳证券交易所挂牌上市发行，成为安庆市第一家民营企业上市公司，首发募集资金5.44亿元人民币。

xx股份目前占地面积55万平方米，员工1800人，其中各类技术人员480人，拥有总资产20.73亿元，固定资产10.03亿元，注册资金2.56亿元。

2011年公司实现销售收入6.65亿元，上缴国家税收5016.9万元，纳税额居桐城市工业企业第一名。

二、申报产品的国内外发展现状和趋势

全世界每年产生4.9亿吨垃圾，仅中国每年就产生近1.5亿吨城市垃圾，全世界垃圾年均增长速度为8.42％，而中国垃圾增长率达到10％以上，中国城市生活垃圾累积堆存量已达70亿吨，城市有三分之二被垃圾包围。

预计2015年和2020年中国城市垃圾年产量将达2.60亿吨和3.23亿吨，由于垃圾堆放严重侵占土地，而且造成严重的土地污染和水污染。

世界各国对垃圾处理大多数采用焚烧的方式处理，从焚烧率来看，瑞士占世界首位，其次为日本约占74%，但是日本的焚烧总数超过世界各国的总数，日本的垃圾除了焚烧外，还通过破碎，挑练回收和作为沼气回收约占11.2%，直接填埋约占14.4%。

欧洲整体焚烧率约占19%，直接填埋约60%，但是今后10-15年内直接填埋原则上将被禁止。

垃圾焚烧已成为发达国家处理生活垃圾的主要途径，但是，垃圾焚烧炉尾气中含有大量的氯化氢，二氧化硫等酸性气体和二恶英、重金属等有毒有害成分。

国外对烟气净化处理技术研究始于19世纪50年代，上世纪60年代以来，美国、德国、日本等国开始了对烟气净化处理技术进行大规模研究开发与应用，目前已有数百种烟气净化处理技术问世，有数千套烟气处理装置投入运行，在一定程度控制了垃圾焚烧炉尾气中有毒有害气体的生成和排放。

垃圾焚烧已成为发达国家处理生活垃圾的主要途径，我国的一些发达城市也开始采用垃圾焚烧处理方式。

但是，垃圾焚烧炉尾气中含有大量的氯化氢，二氧化硫等酸性气体和二恶英、重金属等有毒有害组分。

目前国内垃圾焚烧炉尾气的处理主要是采用半干法，半干法就是在尾气吸收塔中用石灰浆吸收有毒有害组分的方法。

半干法存在下述问题：

1、石灰浆制作系统复杂，投资成本高。

2、石灰浆输送和喷淋系统的磨损严重，而且耗能高，运行成本高。

3、由于石灰浆的使用，容易造成反应塔和烟道的结垢堵塞，清理困难。

4、石灰浆的使用也容易造成布袋表面的板结，影响气体流动。

5、由于中和反应是石灰浆与有害物质在反应塔中流动状态下进行，碰撞几率低，对有害物质的吸收率较低。

6、在二恶英二次生成的200℃—240℃之间停留时间过长，容易造成二恶英的二次生成。

三、申报产品的技术开发及产业化水平

（一）开发背景；

“十二五”期间，垃圾处理行业面临着产业升级和转型。

2011年国务院下发了《关于进一步加强城市生活垃圾处理工作的意见》。

《意见》提出：

“到2015年，全国城市生活垃圾无害化处理率达到80%以上，直辖市、省会城市和计划单列市生活垃圾全部实现无害化处理。

每个省（区）建成一个以上生活垃圾分类示范城市。

50%的设区城市初步实现餐厨垃圾分类收运处理。

城市生活垃圾资源化利用比例达到30%，直辖市、省会城市和计划单列市达到50%。

建立完善的城市生活垃圾处理监管体制机制。

到2030年，全国城市生活垃圾基本实现无害化处理，全面实行生活垃圾分类收集、处置。

城市生活垃圾处理设施和服务向小城镇和乡村延伸，城乡生活垃圾处理接近发达国家平均水平。

”

同时国家新的《生活垃圾焚烧污染控制标准》征求意见稿已经发出，明确提出了必须采取垃圾分类收集措施，对污染物排放的控制，特别是对人体具有致癌伤害的二恶英提出了新的限值要求。

安徽省出台的“安徽省十二五新兴产业发展规划”中明确指出集中力量培育电子信息、节能环保、生物产业、高端装备制造、新材料、公共安全、新能源、新能源汽车等战略性新兴产业，其中节能环保产业中的环保装备重点发展新一代干法脱硫除尘一体化成套装备，超大型高效电、袋除尘设备，积极开展氨法烟气脱硫、大型电袋复合除尘技术和设备研发。

推进城市垃圾焚烧及尾气处理系统设备，剩余污泥设备，地下水饮用水源净化设备，有机垃圾生物处理设备以及医疗垃圾、有毒有害废物处置设备。

xxxxxxx有限公司为适应国内政策、市场需求，开发的垃圾焚烧尾气净化干法处理设备，解决了目前国内脱硫、垃圾焚烧炉尾气处理的技术难题，本产品是提供一种运行成本低、使用寿命长、对有毒有害成分吸收效果好、维修方便并能有效阻止二恶英二次生成的垃圾焚烧炉尾气处理装置。

（二）开发过程及测试、鉴定情况；

本项目由xxxx有限公司与合肥水泥研究设计院、日本东盛株式会社的环保专家共同合作开发，主要研究工作内容：

去除有害组分用的反应助剂的选用；去除有害组分用的专用设备的制造；专用的袋式除尘器过滤材料的试验；除尘和去除有害组分专用袋式除尘反应器技术。

采取引进、消化、吸收和再创新的技术路线，经过小试研究到中试，攻克了许多技术难关，加工工艺上取得了突破性进展，并将整个工艺和设备进行了定型和设计，并经过了中试的验证。

经过一年多的努力，我们进行了产品试制，系统运行阻力在1500Pa以下；滤袋内外阻力在600Pa以下；日垃圾焚烧炉产量达到,400吨以上；随主机运转率达到100%；已经通过环保部门测定和验收。

（三）生产工艺及主要装备；

1、生产加工工艺

垃圾焚烧炉尾气净化干法处理设备的加工工艺如下图所示：

`

在该生产加工工艺中，有两个关键点，一、为保证系统的气密性，对所有的内部气道的焊缝均需保证焊接的质量，不得有任何泄露等缺陷；二、所有进行化学反应的内腔空间，均存在很强的腐蚀性，故其金属表面均要进行防腐处理，以保证设备和系统有足够长的寿命。

在垃圾焚烧的尾气净化过程中，因为从垃圾焚烧炉出来，有保证有良好的脱硫除尘的同时，要彻底遏制二恶英的产生，故该系统中急冷塔的加工质量是确保系统重要环节。

其主要的加工工艺过程如下：

2、主要装备

垃圾焚烧炉及配套处理设备的加工主要设备的选型如下表：

主要设备一览表

车间

名称

设备名称

规格型号

单位

数量

价格（万元）

备料车间

数控剪板机

QC12K-16×3200

台

1

36

剪板机

QC12Y-8×2501

台

1

22

剪板机

QC12Y-12×4000

台

1

48

剪板机

QC12Y-20×3200

台

1

42

卷板机

WB11-12×2000

台

1

23

卷板机

WB11-20×2500

台

2

86

卷板机

WB11-25×3000

台

1

56

油压机

160吨

台

2

43

油压机

40吨

台

3

40

冲床

JD21-100

台

2

19.2

冲床

JC21-160

台

2

56

带锯床

4240×50

台

2

6.8

台车炉

3500X1000×1000

台

1

31

箱式炉

950X450×350

台

1

22

数控等离子切割机

CNCSG-4000

台

2

170

联合冲剪机

Q35Y-20

台

2

34

电动单梁桥式起重机

LD3t

台

2

21

电动单梁桥式起重机

LD5t

台

2

22

电动单梁桥式起重机

LD10t

台

2

26

板材校平机

EZW43-20×2500mm

台

1

60

数控弯管机模具

SB－75NC

台

2

270

钢板预处理生产线

HK4.5

台

1

160

激光切割机

LMRTF2000

台

1

280

激光切割机

X510

台

1

560

金工车间

万能外园磨床

M1432×3000

台

1

72

万能外园磨床

M1450×5000

台

1

81

滚齿机

N31125A

台

2

14

立式车床

CA5112E×10/S

台

5

190

立式钻床

E5140A

台

2

9

摇臂钻床

E3050×16/1

台

3

18

牛头刨床

B6065

台

3

18

牛头刨床

B60100

台

2

28

插床

B505A

台

1

28

立式铣床

T53K

台

2

48

卧式镗床

TX611C

台

1

32

龙门铣床

HDX20120*4000

台

1

136

车床

CW61160A×4000

台

3

174

车床

CW61125E×3000

台

3

72

车床

CWA6185×3000

台

2

32

车床

CW6163C×3000

台

1

12

车床

CW6263C×1500

台

2

16

车床

CA6140A×3000

台

5

22.5

车床

CA6140A×2000

台

2

8

电动单梁桥式起重机

LD3t

台

1

5.5

电动单梁桥式起重机

LD5t

台

1

6

电动单梁桥式起重机

LD10t

台

1

8

卧式加工中心

HX400

台

2

1520

立式加工中心

KV45/45P

台

2

1400

动台式双面镗铣床

HCTX6511X2

台

1

600

数控车床

CAK6150j

台

5

145

立式龙门加工中心

EURO2000

台

1

142

三维划线仪

CHXY

台

1

81

铆焊车间

九辊校平板

WB43-12×2000

台

1

65

重型龙门刨

B2020D×6000

台

1

140

折弯机

WC67Y-160×3200

台

1

13.5

折弯机

WC67Y-250×4200

台

2

48

油压机

500吨

台

1

27

油压机

250吨

台

1

18

油压机

40吨

台

2

20

油压机

160吨

台

2

33

摇臂钻床

E3050×16/1

台

2

12

摇臂钻床

E3080×25/1

台

4

48

电焊机

BXI-315F-Ⅲ

台

35

14

电动单梁桥式起重机

LD3t

台

2

11

电动单梁桥式起重机

LD5t

台

2

12

电动单梁桥式起重机

LD10t

台

2

16

焊接变位机

HB-80

台

3

40

各种焊接工装

套

20

100

直线焊机

RHZF600

台

1

18

数控冲床

JY95K

台

2

70

超声波去应力机

台

2

80

涂装车间

涂装生产线

HKTZ236-00

条

1

125

抛丸处理机

165

台

1

56

电动单梁桥式起重机

LD3t

台

3

16.5

电动单梁桥式起重机

LD5t

台

3

18

电动单梁桥式起重机

LD10t

台

3

24

精密铸造

车间

抛丸清理机

国产

台

2

98

冲天炉

FDRL-5

台

1

24

碾轮式混砂机

S1416

台

1

4

无箱射压造型机

SZ7

台

1

12

电动单梁桥式起重机

LD3t

台

2

11

电动单梁桥式起重机

LD5t

台

2

12

环保设备

套

1

400

浇口冒口切割机

TR2

台

2

270

热处理车间

井式炉

RJ3-190-9

套

1

36

真空退火炉

VPA-9916

台

1

24

超高压气淬真空炉

VUQ-9916

台

1

48

渗碳炉

RQ3-105-9

台

1

24

电动单梁桥式起重机

LD3t

台

1

5.5

电动单梁桥式起重机

LD5t

台

1

6

其他辅助设施

套

1

40

发电机组

630KW

台

3

980

计量检测设备

万能材料试验机

300DX

套

2

200

冲击试验机

国产

套

1

9.5

微机高速自动硫碳分析仪

进口

套

1

65

光谱分析仪

MS9710B

套

1

260

分光光度计

721

台

2

4

电子天平

YP10KN

台

2

2

数显锰銈自动分析仪

国产

套

1

5

金相显微镜

DM2000

套

1

6

金相试样抛丸机

YMP_2B

台

1

2

镶嵌机

XQ-2B

台

1

1

数显洛氏硬度计

HR-150

台

2

10

小负荷维氏硬度计

HV-10B

台

2

10

超声波探伤仪

YUD210

台

2

16

表面粗糙度检测仪

JB-1C

台

1

14

投影万能测号机

JD-18

台

1

20

数字处理万能工具显微镜

JX-11B

台

1

26

测高仪

MC031-MICRO-HITE900

台

1

20

智能型影像测量仪

SOV-6050A

台

1

13

三坐标测量仪

Arm2000SIGMA

台

1

320

桥式三坐标测量仪

MQ8106

台

1

600

光栅式指示检定仪

SJ-3000

台

1

340

普通检测器具

全套

1

20

研发中心

超静试验室

质谱色谱联用仪

Saturn2200/2100

台

1

560

离子色谱

ICS3000

台

1

180

气质联用仪

6890A-5975C

台

1

120

压力容器生产车间

万吨板片成型专用压机

10000吨

台

1

250

剪板机

QC12Y-12×4000

台

1

28

卷板机

WB11-20×2500

台

1

38

折弯机

WC67Y-250×4200

台

1

41

水压试验设备

套

1

60

气密性试验设备

UVU1301系列

套

1

480

无损检测设备

套

1

370

合计

（四）关键技术及该关键技术的突破对行业技术进步的重要意义和作用；

本项目技术先进，创新点多，对提高行业技术水平和相关产业的发展都有显著的促进作用。

项目产品通过关键技术的突破和成功开发，解决了尾气中粉尘、有害气体的去除问题，提升废气处理设备的生产技术水平，推动了国内大气污染防治设备行业的产品创新，对提高我国的产业化水平和国产化都有巨大的促进作用，本项目开发的成套生产设备和技术，为开发其他大气污染防治设备创造了平台，从而带动相关产业化的发展。

（五）产品知识产权的所有权状况和品牌建设情况；

本产品已申请了发明专利（专利号ZL200810233952.2），目前实质审查已结束，已授予发明专利权通知书。

并在2010年8月7日在国家工商行政管理总局商标局进行了商标注册（核定使用商品第7类），“xx”商标获“中国驰名商标”称号、“xx”产品为“省名牌产品”省名牌产品称号。

（六）与国内外类似产品在性能、功能、技术指标等方面的比较。

1）、完全雾化急冷反应塔+吸收剂和助剂喷射+涂层袋式反应器的干法尾气处理技术：

该关键技术包括尾气急冷反应塔、干粉喷射系统、助剂喷射系统、布袋除尘反应器各一套，以及石灰仓、储水池、储气罐、灰库等设备，具有适用于解决垃圾焚烧炉尾气及其它含酸性物、含尘气体的净化问题，即解决烟气的粉尘和有害气体的去除问题。

2）、完全雾化急冷反应塔技术：

为了抑制二噁英类物质的生成，必须把燃烧废气急剧冷却，使进入除尘器的温度控制在二噁英催化反应温度以下。

如果在170℃以下，大体可以抑制二噁英类物质的再合成，通过进一步降低除尘器温度，其吸附在灰尘表面的比率增大，废气中的二噁英类物质去除效果更高。

3）、消石灰和反应助剂的喷射技术：

消石灰反应吸收剂和反应助剂是通过雾化喷嘴喷射到烟气管道与管道中的酸性气体进行中和反应的，故该喷射系统既要有一定的抗磨性及良好雾化性，并要适应消石灰反应吸收剂和反应助剂的喷射量随反应物中酸性物质及烟气温度的变化而变化。

因此，合理设计雾化喷射装置的各项技术参数是降低石灰干粉用量，达到更好去除酸性物质的关键。

4）、涂层式袋除尘器技术：

袋式除尘器本来是用来除去废气中的粉尘等浮游物质的装置，但用于垃圾焚烧炉后的袋式除尘器，由于在气体中加入反应药剂和吸附药剂，废气中的有害气体被反应吸附，然后通过袋式除尘器过滤而除去。

本项目开发出用于垃圾焚烧炉尾气处理专用的袋式除尘器，耐高温、耐腐蚀、清灰效果可靠、运行阻力低、过滤风速较高、通过添加药剂后能够起到去除有害气体的功能，各项指标能够满足国家标准要求，达到发达国家的水平。

5）、DCS自动化控制技术

该关键技术以最少的石灰耗量来满足烟气的环保排放要求，主要由两个调节回路构成：

第一个控制回路是通过进口烟气量和出口烟气温度的监控，反馈并控制完全雾化急冷反应塔的冷却水注入量，保持进入系统的烟气与水有较大的冷却接触空间和较好的分布均匀度，确保冷却到适当的温度，抑制二噁英等有机物的二次生成以及提高二噁英对粉尘颗粒的粘附力。

第二个控制回路是通过对出口烟气的流量和出口气体中的酸性气体、有害气体含量的监控，反馈并控制石灰和助剂的加入量，实现石灰干粉和助剂添加量的自动调节控制。

6）、监控技术

该技术采用独立的小型DCS系统，设现场操作站、现场小型PLC控制单元、通讯网络、现场仪表等，实现实时数据（包括温度、含量、压力、流量、料位、阀门开度、水泵的启停、涂层袋式除尘反应器清灰频度、烟气自动旁路状态以及消耗性物料耗量等）采集及处理、控制、显示、打印等功能，并通过通讯网络与全厂大DCS监控系统联网，实行本烟气处理车间和中央控制室同步监控。

2、各项技术指标优于国家标准，达到了国内领先水平。

我国焚烧炉大气污染物排放限值及本产品处理的尾气排放指标对比

序号

项目

单位

数值含义

标准限值

项目指标

1

烟尘

mg/m3

测定均值

80

<18

2

烟气黑度

林格曼黑度

测定值

1

1

3

CO

mg/m3

小时均值

150

<29

4

NOX

mg/m3

小时均值

400

<22

5

SO2

mg/m3

小时均值

260

<18

6

HCl

mg/m3

小时均值

75

<6.9

7

汞

mg/m3

测定均值

0.2

未检出

8

镉

mg/m3

测定均值

0.1

0.03

9

铅

mg/m3

测定均值

1.6

未检出

10

二恶英类

TEQng/m3

测定均值

1.0

<0.036

四、申报产品关联度分析

（一）上下游产品；

该项目产品在垃圾焚烧产业中处于上游位置，能够带动滤料、反应助剂等下游产业。

（二）原材料地域分布；

项目涉及的主要原材料包括：

钢材、滤料、耐高温防腐涂料、保温材料等，钢材由国内宝钢等钢厂供应，其余材料按就近原则，由国内厂家供应。

（三）产品应用情况。

包括首台用户单位使用情况

经过一年多的努力，江苏徐州的垃圾焚烧尾气处理系统于2010年安装完成，并一次投入成功运行，系统运行阻力在1500Pa以下；滤袋内外阻力在600Pa以下；日垃圾焚烧炉产量达到400吨以上；随主机运转率达到100%；已经通过环保部门测定和验收。

这也是目前我国城市生活垃圾焚烧行业已经投运的第一套垃圾焚烧炉尾气净化处理系统装备。

经检测各项指标优于国家颁布的《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485--2001），如表所示：

我国焚烧炉大气污染物排放限值及本项目的技术指标

序号

项目

单位

数值含义

标准限值

项目指标

1

烟尘

mg/m3

测定均值

80

<18

2

烟气黑度

林格曼黑度

测定值

1

1

3

CO

mg/m3

小时均值

150

<29

4

NOX

mg/m3

小时均值

400

<22

5

SO2

mg/m3

小时均值

260

<18

6

HCl

mg/m3

小时均值

75

<6.9

7

汞

mg/m3

测定均值

0.2

未检出

8

镉

mg/m3

测定均值

0.1

0.03

9

铅

mg/m3

测定均值

1.6

未检出

10

二恶英类

TEQng/m3

测定均值

1.0

<0.036

从表可以看出，本项目的各项技术指标高于当前的国家标准，与发达国家的标准相当，对于推动行业技术进步和提高产业的各项产品的技术水平将起到积极的作用。

五、产品的市场前景

（一）产品的供应现状；

垃圾焚烧尾气处理系统设备的开发研究在国内还属于开始阶段，产品开发的成果技术含量高，市场应用范围广，目前处于供不应求的状态。

（二）市场需求分布，供需的预测、价格的现状及变化趋势；

1、市场的需求分布，供需预测

当前，我国垃圾累计堆存量已达60多亿吨，侵占土地面积超过5万公顷，有200多个城市陷入垃圾包围之中。

如果按照城市每个居民日均产生0.8至1.2公斤垃圾计算，我国城市垃圾年产生量约为1.5亿吨，而且以每年8％－10％的比率在增加。

随着垃圾焚烧带来的二次污染技术难题的破解，垃圾焚烧的优点日益显现。

垃圾焚烧处理的优点为：

厂房占地少，有利于节约土地资源；垃圾的减容减量化程度高，减容90％，减重80％；垃圾处理彻底，二次污染危害小；设备运行全天候全封闭，文明卫生程度高；焚烧炉的适用范围很广，能处理多种垃圾，且大多数焚烧技术不需对垃圾进行预处理；垃圾焚烧的余热可产生蒸汽用于发电、供热，节约能源。

2、价格的现状和变化的趋势

根据目前市场价格水平和发展趋势进行预测，每台垃圾焚烧尾气干法净化处理设备价格为1600万元。

（三）产品的质量水平和档次；

本项目产品采用资助创新和引进消化吸收相结合