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1、北京市市政工程设计研究总院有限公司 水资源与环境院-戴 明 华CONTENTCONTENT02物料分析与预处理物料分析预处理试验预处理工艺路线01项目概述项目概况项目定位项目难点04工程设计与BIM应用工程设计BIM应用03焚烧试验05总结与展望01项目概述项目概况项目定位项目难点项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望项目概况项目定位项目难点项目名称焦作隆丰皮草企业有限公司固体废物综合处置与资源化利用项目工程规模500t/d,包含432t/d的皮革工业污泥和68t/d的生产固废工程建设内容新建预处理车间、污泥干化焚烧车间、配套附属设施等工程总投资 3.5亿元工 程 占
2、地 2.04公顷工艺流程 “桨叶式间接热干化+鼓泡流化床独立焚烧”工艺“静电除尘+布袋除尘+两级湿式脱硫+湿式静电除尘+SCR”工艺鸟瞰效果图鸟瞰效果图施工现场施工现场焦作广播电视台报道焦作广播电视台报道项目概况项目定位项目难点隆丰皮草企业有限公司 全球最大的毛革皮革制造企业鸟瞰效果图鸟瞰效果图施工现场施工现场焦作广播电视台报道焦作广播电视台报道综合性跨国企业技术研发精品鞋制造毛革皮革制造品牌经营公司总部:河南省 焦作市 孟州市皮源来自中国和世界各地销售和服务遍布全球主要客户:香奈儿(CHANEL)、路易威登(LV)古驰(GUCCI)、葆蝶家(BV)、UGG等拥有全世界最先进的“生态鞣制”技术
3、低污染、低能耗企业始终把环境保护放到企业发展的首位坚持从生态环境出发,走可持续发展路线建设有污水处理厂4万吨/d 现代化高标准VOCs减排系统污泥干化系统太阳能光伏系统项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望项目概况项目定位项目难点作为皮革行业全球首个污泥和固废协同处置工程,本项目从生态环保和可持续发展角度出发,充分响应“十四五规划”中污泥“无害化”、“能量资源回收利用”、“协同处置”的政策。响应“十四五规划”要求响应3060双碳目标要求“节能降耗”、“能源资源回收”是未来污泥处置的重点方向高标准设计建设,科学集约布局,科学智慧管控打造融固废资源化和宣传展示为一体的规范化
4、污泥与固废协同焚烧典型工程开创世界皮革行业固废资源化的环保先河 为河南省乃至全国的重污染工业企业的绿色转型和可持续发展起到重要示范作用 “十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划“十四五”规划协同干化焚烧工艺较污泥单独干化-填埋工艺单吨污泥全年可减少碳排放约本项目采用高热值生产固废取代燃气与污泥协同焚烧,提高物料热值,达到污泥自持燃烧的目的,减少化石能源消耗。200t项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望项目概况项目定位项目难点处理对象特性复杂 工艺难点多处理对象涉及污泥和10余种理化特性各异的固废,国内外尚无工程先例项目团队历时1年,通过大量特性分析和试验研究确定工艺
5、处理路线设计需在满足处理功能的基础上,实现工艺、建筑、结构、通风、电气、自控等专业的有机结合,实现项目集约、高效和低碳运行的目标工艺系统多 总包管理工作量大40个 工艺系统和多个辅助系统20种 管路系统约 1800个 设备,5000个 阀门附件设备与建筑物结合紧密大型机械设备安装需与土建施工同步实施,进度管理要求高风险源数量多 安全管理难度大涉及多种高风险气、固、液体设备包括多个大型高温设备、压力容器和高压用电设备大量设备高度集成在有限立体空间内,存在易燃易爆等危险,风险性极高。中试试验中试试验工艺流程图工艺流程图项目系统关系图项目系统关系图焚烧炉温850C高压余热锅炉10KV流化风机项目概述
6、物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望02物料分析与预处理物料分析预处理试验预处理工艺路线物料种类及特性项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望含水率含水率数量数量(t/d)比例比例污泥污泥80%43286.4%干皮革干皮革1015%7.51.5%毛飞毛飞1015%8.51.7%半干皮革半干皮革5060%(预脱水后)285.6%湿皮革湿皮革5060%(预脱水后)244.8%锯末锯末合计合计500100.00%脱水后污泥潮湿的锯末 本工程拟处理物料:以综合废水处理厂产生的污泥为主,同时兼顾工厂生产过程中废弃的皮革边角料、产生的毛飞、原料运输过程中产生的锯末等
7、。原料加工羊皮成品羊皮修剪成品皮革修剪灰皮去肉加工物料种类及特性项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望毛皮加工-短毛飞毛皮加工-长毛飞皮革加工-灰毛飞(加水)毛皮加工-粉状灰鞣制后捞出的毛发皮革加工-灰毛飞物料检测及分析项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望组织物料分析检测(污泥及各类皮革边角废料)执行11批/次物料分析检测,其中业主外委检测3次,北京院外委检测5次,设备商外委检测3次获取五类物料(污泥、皮革-干料、皮革-酸兰皮、皮革-肉渣、锯末)一手数据不少于892项 物料认识过程项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望(
8、1)最初现场踏勘及与供货商交流时,在参考国内现有成熟工程案例的基础上适当结合本项目物料条件正常推进即可;(2)检测机构的参差不齐与检测结果的误差也是确定本项目物料基本设计参数确定的干扰因素(至今三方委托过的检测机构);多家检测结果显示:本工程拟处理污泥热值与灰熔点较低,灰分、硫、氯、灰分XRF-铁含量较高;皮革与锯末热值、但几方检测的数据偏差较大(以皮革废料为例,华测高位热值低于计量大学低位热值)无法确定基本设计参数,需进行复测(3)再次现场调查拟处理物料时发现:,已进行取样检测的物料无法代表全部物料,且现有部分检测结果明显与实际不符(如污泥DT、皮革废料的多样性、锯末的含水率与热值)经过不少
9、于三次现场调查才将多数皮革废料的种类、性状、数量、实物等一一对应(现场各类废料多达25种以上,每一类废料均有异同);归类取样后再次检测各类物料的热值、元素分析、灰熔点、氯/硫/氮含量、碱金属含量及是否可酸碱氧化物平衡等直接关系到本项目各类物料是否可自持燃烧,需多少辅助能量、设备材质的选择、烟气处理工艺直接关系到本项目的系统配置、造价及运行成本,同时是否可稳定运行物料认识过程项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望1)污泥 较高的S、Cl、Fe含量需在方案设计中重点考虑。2)皮革-肉渣 较高的Na、Cl、Ca含量需在方案设计中重点考虑;皮革肉渣含水率较高,需在方案设计中考虑
10、干化脱水。3)皮革-酸兰皮 干基钠钾氯与灰分分析XRF:碱金属与氯含量很高,氯含量还需进一步缩小取值范围;灰熔点:4项数据(DT、ST、HT、FT)普遍偏低(均小于900),需在方案设计中补充相应措施;皮革-酸兰皮含水率较高,需在方案设计中考虑干化脱水。4)皮革-毛皮刀渣 干基重金属:铬含量偏高,需进一步确认是否将铬糅生产线废料排除;5)锯末 基钠钾氯、灰分分析XRF、灰熔点:碱金属与氯含量很高,灰熔点4项数据(DT、ST、HT、FT)普遍偏低;。预处理试验项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望本次试验针对本项目中的各种物料按实际运行比例进行破碎和混合,考察不同形式的破
11、碎和混合设备的处理效果。项目项目污泥(离心脱水)污泥(离心脱水)毛皮刀渣毛皮刀渣肉渣类肉渣类酸兰皮类酸兰皮类min.设计max.min.设计max.min.设计ma.min.设计max.规模规模(t/d)432162428含水率含水率(%)78808289560堆积密度堆积密度(t/m)/0.40.80.75注:毛皮刀渣包括7.5t/d皮革干料,8.5t/d毛飞,其中包括2.5t/d的长毛飞(堆积密度0.2t/m3)和6.0t/d的短毛飞(堆积密度0.3 t/m3)。预处理试验项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望试验试验序号序号物料种类及质量比物
12、料种类及质量比试验试验1单独破碎皮革试验试验2单独破碎酸兰皮试验试验3皮革:酸兰皮=3.7:1试验试验4皮革:长毛飞=1:3试验试验5皮革:长毛飞:肉渣=3:1:9.6试验试验6皮革:肉渣=1:3试验1:单独破碎皮革试验2:单独破碎酸兰皮试验3:皮革:酸兰皮=3.7:1试验4:皮革:长毛飞=1:3试验5:皮革:长毛飞:肉渣=3:1:9.6 试验6:皮革:肉渣=1:3预处理试验项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望 山东诸城恒瑞:JRJ120绞肉机 绞龙转速:200r/min;配套孔板孔径:10mm试验结果对肉渣的处理效果较好,处理后95%的物料粒径在10mm以下,研磨后
13、物料为泥状。对酸兰皮的处理效果较好,处理后85%的物料粒径10mm,15%的物料出现卷皮现象,但卷皮后粒径10mm,展开后成小长条装,长度均50mm。试验设备预处理试验-混料试验项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望试验内容试验序号试验序号物料种类及质量比物料种类及质量比混合物含水率混合物含水率试验试验1皮革:酸兰皮:干化污泥=1:3.7:11.837.9%试验试验2皮革:长毛飞:干化污泥=3:1:35.432.1%试验试验3皮革:酸兰皮:长毛飞:干化污泥=3:11.2:1:35.437.2%试验试验4皮革:酸兰皮:长毛飞:短毛飞:干化污泥=3:11.2:1:2.4:3
14、5.435.5%试验试验5.1皮革:酸兰皮:长毛飞:短毛飞:肉渣=3:11.2:1:2.4:9.643.1%试验试验5.2皮革:酸兰皮:长毛飞:短毛飞:肉渣:干化污泥=3:11.2:1:2.4:9.6:35.438.5%试验试验6.1短毛飞:离心污泥=1:2476.8%试验试验6.2短毛飞:肉渣:离心污泥=1:4:2473.8%试验试验7酸兰皮:湿泥=1:5.175.9%试验试验8酸兰皮:短毛飞:肉渣:离心污泥=4.7:1:4:2471.2%试验试验9.1皮革:酸兰皮:长毛飞:短毛飞:肉渣:干化污泥:离心污泥=3:11.2:1:2.4:9.6:35.4:57.658.4%试验试验9.2皮革:酸
15、兰皮:长毛飞:短毛飞:肉渣:干化污泥:50%离心污泥=3:11.2:1:2.4:9.6:35.4:28.851.6%试验试验9.3皮革:酸兰皮:长毛飞:短毛飞:肉渣:干化污泥:25%离心污泥=3:11.2:1:2.4:9.6:35.4:14.446.3%预处理工艺路线项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望03焚烧试验隆丰项目污泥焚烧系统采用鼓泡流化床焚烧炉,由于该项目污泥成分比较复杂,包含肉渣、酸蓝皮、皮毛、高岭土等混合物料,为保证污泥焚烧炉稳定可靠运行,现需进行小试和中试试验,从而指导设计和运行调试,为项目的工业化运行提供依据焚烧试验项目概述物料分析与预处理工程设计与
16、BIM应用焚烧试验总结与展望试验二 60mm直径小型流化床实验台实验试验一 添加石灰石和高岭土对灰渣熔融性的影响试验三 0.5MW大型流化床试验台试验项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望试验一 添加石灰石和高岭土对灰渣熔融性的影响具体实验的物料配比组合情况表项目Ca/S=0Ca/S=1.5Ca/S=2Ca/S=2.5高岭土占比污泥配比一污泥配比二污泥配比三污泥配比一污泥配比二污泥配比三污泥配比一污泥配比二污泥配比三污泥配比一污泥配比二污泥配比三0%2%4%6%8%10%基础混合物料(设计工况)基础混合物料80%离心污泥含水率55%酸蓝皮配比一70.98%29.02%0
17、配比二67.60%27.64%4.76%配比三65.72%26.87%7.41%序号序号项目项目质量占比质量占比%含水率含水率%1皮革干料3.82%9%2长毛飞1.27%9%3短毛飞3.06%9%4磨革灰0.76%9%5酸蓝皮14.27%55%6肉渣类12.23%55%7离心污泥13.63%80%8干化污泥50.96%35%9物料综合含水/44.10%物料配比表在850和900两种工况下,将进料固废混合物、石灰石、高岭土进行配比实验。基础混合物料为混料机设计工况配比一为设计工况,三种配比入炉混合物料含水率约54.5%配比二、配比三中增加酸蓝皮占比,项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚
18、烧试验总结与展望试验一 添加石灰石和高岭土对灰渣熔融性的影响添加高岭土后,灰熔点降低添加碳酸钙后,灰熔点升高疑问:与煤灰分灰熔点规律不一致?碳酸钙和高岭土是耦合作用或碳酸钙单独作用?1.850和900工况的灰分熔融性测试结果项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望试验一 添加石灰石和高岭土对灰渣熔融性的影响酸蓝皮的加入灰渣熔融性有一定的影响,但影响程度不明显。850:灰熔点随酸蓝皮配比的提升而升高,但酸蓝皮占较大时,变形温度有明显下降950:灰熔点的变化趋势没有明显规律,且和850趋势不同。除变形温度随酸蓝皮比例的增加而增加外,其余温度相对稳定。配比一配比二配比三酸蓝皮占
19、比(%)10.1314.8917.521.酸蓝皮对灰分熔融性的影响项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望试验一 添加石灰石和高岭土对灰渣熔融性的影响2.高岭土对灰分熔融性的影响001400配比1配比1+高岭土2%配比1+高岭土4%配比1+高岭土6%配比1+高岭土8%()850工况变形温度(DT)软化温度(ST)半球温度(HT)流动温度(FT)001400配比1配比1+高岭土2%配比1+高岭土4%配比1+高岭土6%配比1+高岭土8%()900工况变形温度(DT)软化温度(ST)半球温度
20、(HT)流动温度(FT)两种工况下,添加高岭土灰熔点均明显下降,属于中等熔融灰分。850工况下,高岭土投加量为4%时,灰熔点最低物料名称变形温度(DT)软化温度(ST)半球温度(HT)流动温度(FT)配比941359配比1+高岭土2%21258配比1+高岭土4%21206配比1+高岭土6%21221配比1+高岭土8%01227项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望试验一 添加石灰石和高岭土对灰渣熔融性的影响001450
21、00.511.522.5温度()Ca/S变形温度(DT)软化温度(ST)半球温度(HT)流动温度(FT)3.碳酸钙对灰分熔融性的影响组别DTSTHTPT0513340.5913861.0213931.5381140214122.571410两种工况下,添加碳酸钙的条件下灰熔点呈上升趋势。Ca/S=0.5时,对灰熔点即有一个非常明显的改善作用。随着Ca/S比的增加,灰熔点增加程度趋于平缓。综合各种指标评判,当Ca/S=2时,灰熔点改善效果最佳。配比一与不同Ca/S的
22、灰熔融性检测值(单位:)项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望试验一 添加石灰石和高岭土对灰渣熔融性的影响(1)酸兰皮的加入对灰渣影响不大,Cl主要以气相耗散,少量灰渣为NaCl晶体。(2)灰分成分中的酸碱比是影响灰熔融性的关键因素,B/A越接近1,灰熔点约低;越远离1,灰熔点越高。此规律适用于隆丰的物料。(3)添加高岭土对改善灰熔点呈负作用,添加碳酸钙呈正作用,其中Ca/S=0.5时,即有明显改善效果。综合各个指标,Ca/S=2时,为最佳工况。项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望试验一 添加石灰石和高岭土对灰渣熔融性的影响Ca/S100g物料
23、投加碳酸钙(g)100g物料投加消石灰(g)计算工程消石灰投加量计算工程消石灰投加量t/dkg/ht/dkg/h0.50.52.76 5.72 238.50 6.362651.015.53 11.45 476.99 12.725301.58.29 7.67 17.1771.49 19.08 795 211.05 10.22 23.59 982.94 26.21 1092 2.513.81 12.78 29.49 1228.68 32.76 1365 设计物料总规模:280t/d综合分析评估试验结果和设备能力,对加药的工艺路线做出如下调整:取消投加高岭土,改为投加消石灰消石灰投加系统仍使用原高岭
24、土投加系统,进入干化污泥缓存仓后与物料进行混合。现有设备投加量最大可达到Ca/S=0.75,对灰熔点可以起到明显的改善作用;此时高岭土仓的存储时间约为12h。实际运行时中依据运行效果灵活调整投加量项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望试验二 60mm直径小型流化床实验台实验基础混合物料80%离心污泥含水率55%酸蓝皮配比一70.98%29.02%0配比二67.60%27.64%4.76%配比三65.72%26.87%7.41%物料配比表Ca/S=0Ca/S=1.5Ca/S=2.0Ca/S=2.5配比一ADEH配比二BF配比三CG试验编号和物料Ca/S 配比表S(%)Cl
25、(%)配比一0.960.92配比二0.941.20配比三0.901.36三种配比中的S、Cl含量项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望试验二 60mm直径小型流化床实验台实验1、酸性气体转化率(1)配比一、二、三中:SO2转化率在67%38%之间,且逐步下降。配比一SO2转化率最高,为67%。HCl转化率在40%25%之间,且逐步下降。配比一HCl转化率最高,为40%。(2)在配比的基础上增加Ca/S=2时,SO2转化率在16.8%14.3%之间,有一定的上升趋势。HCl转化率在11.5%3.2%之间,有一定的下降趋势。但G组明显下降。项目概述物料分析与预处理工程设计与
26、BIM应用焚烧试验总结与展望试验二 60mm直径小型流化床实验台实验1、酸性气体转化率(3)SO3:各组工况下SO3转化率均在0.2%以下项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望试验二 60mm直径小型流化床实验台实验2、试验飞灰特性酸兰皮焚烧后的白色晶体主要成分为NaCl肉渣焚烧后的灰分的主要成分为CaO污泥灰中Fe含量明显高出其他几种配比污泥焚烧后灰分主要成分是Fe2O3,CaSO4,SiO2,钙铝黄长石等项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望试验三 0.5MW大型流化床试验实验目的:通过冷态实验确定临界流化风速;通过热态试验研究燃烧稳定性,对
27、前面实验成果进行验证试验得到临界流化流量为 560m3/h,冷态流化风速 0.6m/s。而锅炉实际运行流化风速略高一些,为 0.7m/s 左右。冷态试验测得布风板均匀性较好项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望试验三 0.5MW大型流化床试验第一次热态试验,采用煤作为辅助燃料,试验过程中,在凌晨 2 时 15 分左右数据异常(图中红色区域),即发生结渣,部分段温度超过 1150经分析,煤、混合物 料软化温度在 1200左右,而结焦、飞灰灰熔点显著下降,二者的软化温度在 1125以下,根据碱度原因分析,由于混合物料灰渣多为碱性氧化物,辅助燃料煤灰渣和石英砂为酸性氧化物,三
28、者灰渣会形成低温共熔体,降低 灰熔点项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望试验三 0.5MW大型流化床试验第二次试验调整(1)改用柴油替代煤作为辅助燃料;(2)向石英砂床料中加入石灰石,按照石灰石:石英砂=1:9 的比例;(3)控制床温在 700800;项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望试验三 0.5MW大型流化床试验(1)试验得到临界流化流量为 560m3/h,冷态流化风速 0.6m/s。而锅炉实际运行流化风速略高一些,为 0.7m/s 左右;(2)第一次试验产生结焦原因为床温过高且使用煤作为辅助燃料导致形成 低温共熔体降低了灰熔点;(3)
29、第二次试验不使用煤作为辅助燃料,床料改为石英砂+石灰石,比例 为 9:1,并未产生结焦等异常情况,第三次试验情况同第二次试验类似,无异常情况。可依据工程实际情况,确定床料形式。(4)试验中产生的烟气,顶部悬浮段温度较低导致 CO 浓度偏高,添加石灰石作为床料,酸性气体浓度较低;04工程设计与BIM应用工程设计BIM应用项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望工程设计BIM应用工艺流程经过近一年的物料检测、设备考察、系统实验及相关专题研究,最终确定工艺方案及流程:鸟瞰效果图鸟瞰效果图施工现场施工现场焦作广播电视台报道焦作广播电视台报道项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM
30、应用焚烧试验总结与展望工程设计BIM应用总图布置鸟瞰效果图鸟瞰效果图施工现场施工现场焦作广播电视台报道焦作广播电视台报道皮革废料预处理车间全公司危险废物集中储存用地(拟建)1573m2主要指标:占地面积:3963.4m2建筑面积:4363.6m2建筑高度:19m层数:1层(局部2层)污泥干化焚烧车间主要指标:占地面积:6816.8m2建筑面积:14075.2m2(其中地下1486.3m2)建筑高度:24m层数:3层吸收塔及烟囱氨水及油泵房地上氨水罐棚厂前区停车场总占地面积:2.0ha东西:113m南北:169m厂区绿化带项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望工程设计BI
31、M应用工艺设计施工现场施工现场焦作广播电视台报道焦作广播电视台报道u 皮革废料预处理车间布置 1F干物料暂存及处理车间半干物料暂存及处理车间附属用房2F-皮革混合缓存间配电间、化学除臭间石灰石存储及气力输送间由于破碎混合工艺的复杂性新建一皮革废料预处理车间物料仓储及破碎设备等卸料间、存料坑及绞肉机等工艺设计项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望工程设计BIM应用鸟瞰效果图鸟瞰效果图施工现场施工现场焦作广播电视台报道焦作广播电视台报道u 污泥干化焚烧车间布置 门厅干化辅机房(流化风机)空压机房等焚烧大厅混料间污泥池及污泥料仓灰渣及飞灰车间脱硫系统辅机房、活性炭间、石膏脱水
32、系统等吸收塔及烟囱电气用房(高压)车间检修主入口人员入口1F 0.000m项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望工程设计BIM应用工艺设计施工现场施工现场焦作广播电视台报道焦作广播电视台报道u 污泥干化焚烧车间布置 中控室干化辅机房(热力)空压机房等焚烧大厅混料间离心脱水机房灰渣及飞灰车间脱硫系统辅机房、活性炭间、石膏脱水系统等电气用房(低压等)水箱间吸收塔及烟囱配电间2F 5.400m项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望工程设计BIM应用工艺设计施工现场施工现场焦作广播电视台报道焦作广播电视台报道u 污泥干化焚烧车间布置 3F 10.900m
33、污泥干化焚烧车间主流程剖面图 项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望工程设计BIM应用工艺设计鸟瞰效果图鸟瞰效果图施工现场施工现场焦作广播电视台报道焦作广播电视台报道对皮革废料预处理车间内的半干物料处理间及混料缓存间进行设备封闭及空间除臭除臭区域示意图计算总除臭风量:12.0万m3/h处理工艺:化学除臭+生物除臭除臭区域示意图计算总除臭风量:8.5万m3/h处理工艺:干化系统(5000):化学除臭+生物除臭其他污泥区(8万):生物除臭对污泥干化焚烧车间内的离心脱水机房和污泥料仓进行空间除臭。污泥干化系统设备设置应急除臭。干化焚烧车间 2F干化焚烧车间 3F项目厂界恶臭浓
34、度控制在恶臭污染物排放标准(GB14554-93)厂界二级新建标准值。排放口按15m排放口限值u 除臭设计 项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望工程设计BIM应用建筑结构设计施工现场施工现场焦作广播电视台报道焦作广播电视台报道污泥干化焚烧车间皮革废料预处理车间烟囱60mSCR吸收塔30m18m24m15.3m15.3m24m9.0m9.0m合并立体利用空间功能策略合理的内部功能配置和使用效率是项目建设的真正内核。充分利用场地建筑高度不大于24米的限制,立体利用厂房的空间容量,通过各个处理单元车间合并建设,达到减少建筑占地,优化结构和缩短物流流线的目的。BIM轴侧图主体
35、建筑采用钢筋混凝土框架、框排架(屋面双T板梁)结构。项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望工程设计BIM应用建筑结构设计施工现场施工现场焦作广播电视台报道焦作广播电视台报道 建筑节能:根据工业建筑节能设计类型划分,本工程车间建筑大部分为二类工业建筑。自然通风及采光由于焚烧干化车间为发热车间,散热要求尤为重要,通过高大厂房形成烟囱效应,充分利用自然通风。本车间由于是东西朝向,上午东晒,下午西晒,对本车间的附属电控及设备房间影响明显,建议增加遮阳删条或玻璃镀膜等措施。补风补风出风出风自然通风自然通风自然通风自然光自然光西晒东晒项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧
36、试验总结与展望工程设计BIM应用通风设计1.主厂房采用自然通风为主要通风形式,设置机械送、排风系统作为保障系统。2.自然通风进风措施拟采用进风廊道(地上、地下)加进风窗的形式,排风拟采用屋顶通风器作为排风口。3.机械通风系统拟采用混流风机配合风管机械送风、屋顶离心风机机械排风的形式。4.春、秋、冬三个季节,主厂房通风以自然通风为主。夏季外部环境温度超过35时,应采用机械通风机,保障生产设备顺利运行。5.通风机设置温度联动装置,当工作地带温度超过35 时启动通风机,进行机械通风。6.通风机按照分布区域分组设置手动控制开关,可按需启闭通风机,节省运行能耗。7.其它区域参照此原则。通风方案CFD模拟
37、结果采暖/消防设计方案略项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望工程设计BIM应用电气自控设计电气/仪表设计方案略控制系统为全厂监控的最高级,运行人员通过这一级对全厂设备进行管理和控制。设置于中控室。设备包括:1套 55寸x3x2 LCD拼接屏幕系统;1套 工程师站;4套操作员站(双屏配置,7台用于重要画面监控,1台用于电力监控);1套 环境安全监控计算机管理级现场控制级由设置在电子设备间及配电室DCS控制器柜组成。全厂除专用设备自带PLC控制器外其余的设备采用统一的DCS控制。成套的PLC控制系统通过通信连接至DCS控制系统,统一操作管理。预处理系统DCS控制柜设置在预
38、处理区配电室,脱水机系统PLC柜设置在辅助配电间。基本控制级由现场仪表、电动阀门、气动阀门等构等组成。DCS控制器与管理级采用冗余的以太网星型网连接,保证数据采集传输的可靠性。项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望工程设计BIM应用全生命BIM应用总述立足EPC,以设计为龙头,BIM为核心,集成交付为导向开展“设计+管理”深度融合的BIM全生命周期工作。利用BIM技术充分发挥以设计牵头总承包的优势,将工程项目全生命周期不同阶段的数据、资源和过程进行链接,实现工程管理、组织、协调以及信息传递。方案设计初步设计施工图设计正向协同设计平台施工阶段设计阶段运维阶段BIM+CFD
39、模拟优化通风方案基于BIM的动态能耗分析与建筑采光分析厂区风环境模拟臭气排放塔对厂区环境影响模拟BIM数字化设计应用于总承包设备管理Y-GB碳排放评估计算室内路径规划结构力学计算建筑性能分析人员疏散模拟自动搭建基坑支护结构模型模型数据传递与共享灯光节能模拟正向出图与扫码识别基于模型的消防审图管线综合及碰撞模拟净高分析会议室热舒适性分析基于云计算的CFD模拟工程量统计竣工模型交付应用BIM结合VR助力风险管控三维可视化交底系统数据展示平台监控模拟平台协同管理云平台烟气处理系统污泥焚烧系统污泥干化系统空压机系统工艺处理系统总模型污泥脱水系统预处理系统循环水系统模型深度展示项目概述物料分析与预处理工
40、程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望创新/拓展应用自主研发常规应用BIM+CFD模拟 优化通风设计方案B I M协同多专业模拟正向设计,助力碳减排受限于规划建设面积和处理功能要求,设有焚烧炉等大散热量设备的主车间被附属系统车间包围在建筑中心,自然进风口面积受限,严重影响车间散热效果。本项目需提出一个同时满足散热需求和低能耗的通风设计方案。设计思路主要目标构建BIM模型,提出通风需求模型导入CFD软件流体力学计算基于BIM可视化的方案 一次优化初版BIM模型进风口面积72m2焚烧大厅设备散热量条件导入CFD模拟结果:进风口面积低于计算值、进风口分布不均匀改进措施:增加进风廊道低位均布进风口项目概
41、述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望创新/拓展应用自主研发常规应用BIM+CFD模拟 优化通风设计方案B I M协同多专业模拟正向设计,助力碳减排受限于规划建设面积和处理功能要求,设有焚烧炉等大散热量设备的主车间被附属系统车间包围在建筑中心,自然进风口面积受限,严重影响车间散热效果。本项目需提出一个同时满足散热需求和低能耗的通风设计方案。设计思路主要目标CFD软件流体力学计算复核基于BIM可视化的方案 二次优化形成最终方案模拟结果显示增加廊道可改善自然通风的效果改进措施增设地下进风廊(100m2)地下风廊CFD模拟结果采用自然通风为主,机械送、排风系统为保障的通风方案。每年
42、节省电耗约 102.5万kWh项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望创新/拓展应用自主研发常规应用B I M协同多专业模拟正向设计,助力碳减排Y-GB碳排放评估计算在设计阶段融入绿色、环保、低碳的设计理念,结合绿色建筑软件Y-GB中碳排放计算模块,对主车间进行碳排放计算,根据其结果优化设计参数和材料,最终实现主体建筑、结构减碳目标.响应“3060双碳”目标,加快降低碳排放步伐,尽可能实现主体建筑、结构低碳设计。主要目标设计思路搭建建筑、结构模型主车间碳排放模型模型操作展示导入建筑方案/做法建筑材料碳排放量计算建筑方案建筑做法排放量计算建筑材料碳碳排放量钢筋、混凝土项目概
43、述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望创新/拓展应用自主研发常规应用B I M协同多专业模拟正向设计,助力碳减排基于BIM的动态能耗分析与建筑采光分析响应“3060双碳”目标,解决工业建筑能耗高、传统设计重复翻模等问题。主要目标将BIM模型与EnergyPlus和Radiance计算内核结合,对主车间进行全年动态负荷计算、能耗进行模拟,并利用自然采光系数对建筑室内进行三维采光分析和全年动态模拟,实现指标动态更新,工业建筑绿色节能化的目标。设计思路动态能耗模拟建筑采光分析流程图BIM模型三维场地模型Energy PlusRadiance建筑性能分析平台2022自然室温计算 车间
44、逐年逐时冷热负荷计算空调系统能耗计算 围护结构热工性能判断空调系统节能计算车间内部自然采光系数平面分析全年动态模拟分析负荷能耗分析建筑采光分析能耗参数调整、空调布置调整调整开窗位置及大小项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望创新/拓展应用自主研发常规应用B I M协同多专业模拟正向设计,助力碳减排基于BIM的动态能耗分析与建筑采光分析分析成果房间设计参数设置围护结构传热特性设置全年时间指派设置全年负荷报表多联机系统建模制冷期能耗报表三维采光等值线图三维采光云图主车间能耗与采光模型 最终能耗分析与采光分析结果以报表、云图、计算书等形式呈现,便于校核与审阅,为设计提供依据。
45、项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望BIM数字化设计应用于总承包设备管理BIM全生命周期数字化设计在总承包管理中的应用创新/拓展应用自主研发常规应用总包各部门进度管理设备采购流程数据管理各部门人员组织架构将设计方案融入鸿业设计管理平台,运用平台进行EPC全流程管理。将全部设备及材料进行编码并赋予详细特性,便于各方随地随时调取工程信息,精准指导采购和验收。设计思路项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望BIM结合VR 助力风险管控B I M在全生命周期风险管控中的应用创新/拓展应用自主研发常规应用在设计阶段结合本项目特点,形成全专业设计和总包管理的
46、“风险源识别清单”项目涉及较多危险源,结合BIM和管理平台实现设计阶段精准识别风险,施工和运维阶段清晰全面管控风险主要目标设计思路在BIM模型中标识风险点本项目风险源识别表和风险源识别清单干化机风险源识别项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望管线综合及碰撞模拟创新/拓展应用自主研发常规应用利用 Navisworks软件,进行模型细部自动碰撞检查,快速检测碰撞部位及其属性,弥补传统二维设计易产生错漏碰撞的天然缺陷,共解决管线碰撞1026处。本项目共计整理碰撞检查报告7份在解决本项目复杂管线系统的碰撞问题的基础上,为其他项目团队梳理总结出一套简单、高效,适用于我院工业类处理
47、项目的BIM调整管综方法及标准,并在院内推广使用。BIM在管线综合中的应用课题课题开题创新点及价值报告宣讲论文及研究报告项目概述物料分析与预处理工程设计与BIM应用焚烧试验总结与展望05总结与展望项目概述BIM正向设计应用团队与环境经济效益与社会效益总结与展望本项目为前无先例的工业废水污泥和一般固废协同焚烧处置项目,技术难度行业少有;总承包项目实施阶段需同步考虑企业工业生产的调整及其对所排出工业废水与废料的影响与理化性质变化;项目团队将继续研究本项目调试、各级验收及投产运行,研究动态出现的问题及解决方案,为行业内提供全过程的借鉴和参考。总结随着经济社会的发展与生态文明建设,污泥处理处置领域将释放更多的需求,同时也随时会出现物料或工况更复杂的项目;为响应“十四五规划”与3060双碳目标的要求,污泥处理处置需更加“因泥制宜”,注重各类技术的深度与组合应用;BIM全生命工程周期的应用将为污泥处理处置实现“智慧、数字、绿色”“节能降耗”与“能源资源回收”等发挥重要的作用。展望北京市市政工程设计研究总院有限公司