制革廢水污泥與廢料混合焚燒工藝設計難點研究與思考.pdf

1、北京市市政工程設計研究總院有限公司 水資源與環境院-戴 明 華CONTENTCONTENT02物料分析與預處理物料分析預處理試驗預處理工藝路線01項目概述項目概況項目定位項目難點04工程設計與BIM應用工程設計BIM應用03焚燒試驗05總結與展望01項目概述項目概況項目定位項目難點項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望項目概況項目定位項目難點項目名稱焦作隆豐皮草企業有限公司固體廢物綜合處置與資源化利用項目工程規模500t/d，包含432t/d的皮革工業污泥和68t/d的生產固廢工程建設內容新建預處理車間、污泥干化焚燒車間、配套附屬設施等工程總投資 3.5億元工 程 占

2、地 2.04公頃工藝流程 “槳葉式間接熱干化+鼓泡流化床獨立焚燒”工藝“靜電除塵+布袋除塵+兩級濕式脫硫+濕式靜電除塵+SCR”工藝鳥瞰效果圖鳥瞰效果圖施工現場施工現場焦作廣播電視臺報道焦作廣播電視臺報道項目概況項目定位項目難點隆豐皮草企業有限公司 全球最大的毛革皮革制造企業鳥瞰效果圖鳥瞰效果圖施工現場施工現場焦作廣播電視臺報道焦作廣播電視臺報道綜合性跨國企業技術研發精品鞋制造毛革皮革制造品牌經營公司總部：河南省 焦作市 孟州市皮源來自中國和世界各地銷售和服務遍布全球主要客戶：香奈兒（CHANEL）、路易威登（LV）古馳（GUCCI）、葆蝶家（BV）、UGG等擁有全世界最先進的“生態鞣制”技術

3、低污染、低能耗企業始終把環境保護放到企業發展的首位堅持從生態環境出發，走可持續發展路線建設有污水處理廠4萬噸/d 現代化高標準VOCs減排系統污泥干化系統太陽能光伏系統項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望項目概況項目定位項目難點作為皮革行業全球首個污泥和固廢協同處置工程，本項目從生態環保和可持續發展角度出發，充分響應“十四五規劃”中污泥“無害化”、“能量資源回收利用”、“協同處置”的政策。響應“十四五規劃”要求響應3060雙碳目標要求“節能降耗”、“能源資源回收”是未來污泥處置的重點方向高標準設計建設，科學集約布局，科學智慧管控打造融固廢資源化和宣傳展示為一體的規范化

4、污泥與固廢協同焚燒典型工程開創世界皮革行業固廢資源化的環保先河 為河南省乃至全國的重污染工業企業的綠色轉型和可持續發展起到重要示范作用 “十四五”城鎮污水處理及資源化利用發展規劃“十四五”規劃協同干化焚燒工藝較污泥單獨干化-填埋工藝單噸污泥全年可減少碳排放約本項目采用高熱值生產固廢取代燃氣與污泥協同焚燒，提高物料熱值，達到污泥自持燃燒的目的，減少化石能源消耗。200t項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望項目概況項目定位項目難點處理對象特性復雜 工藝難點多處理對象涉及污泥和10余種理化特性各異的固廢，國內外尚無工程先例項目團隊歷時1年，通過大量特性分析和試驗研究確定工藝

5、處理路線設計需在滿足處理功能的基礎上，實現工藝、建筑、結構、通風、電氣、自控等專業的有機結合，實現項目集約、高效和低碳運行的目標工藝系統多 總包管理工作量大40個 工藝系統和多個輔助系統20種 管路系統約 1800個 設備，5000個 閥門附件設備與建筑物結合緊密大型機械設備安裝需與土建施工同步實施，進度管理要求高風險源數量多 安全管理難度大涉及多種高風險氣、固、液體設備包括多個大型高溫設備、壓力容器和高壓用電設備大量設備高度集成在有限立體空間內,存在易燃易爆等危險，風險性極高。中試試驗中試試驗工藝流程圖工藝流程圖項目系統關系圖項目系統關系圖焚燒爐溫850C高壓余熱鍋爐10KV流化風機項目概述

6、物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望02物料分析與預處理物料分析預處理試驗預處理工藝路線物料種類及特性項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望含水率含水率數量數量(t/d)比例比例污泥污泥80%43286.4%干皮革干皮革1015%7.51.5%毛飛毛飛1015%8.51.7%半干皮革半干皮革5060%（預脫水后）285.6%濕皮革濕皮革5060%（預脫水后）244.8%鋸末鋸末合計合計500100.00%脫水后污泥潮濕的鋸末 本工程擬處理物料：以綜合廢水處理廠產生的污泥為主，同時兼顧工廠生產過程中廢棄的皮革邊角料、產生的毛飛、原料運輸過程中產生的鋸末等

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種類及特性項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望毛皮加工-短毛飛毛皮加工-長毛飛皮革加工-灰毛飛（加水）毛皮加工-粉狀灰鞣制后撈出的毛發皮革加工-灰毛飛物料檢測及分析項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望組織物料分析檢測（污泥及各類皮革邊角廢料）執行11批/次物料分析檢測，其中業主外委檢測3次，北京院外委檢測5次，設備商外委檢測3次獲取五類物料（污泥、皮革-干料、皮革-酸蘭皮、皮革-肉渣、鋸末）一手數據不少于892項 物料認識過程項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望（

8、1）最初現場踏勘及與供貨商交流時，在參考國內現有成熟工程案例的基礎上適當結合本項目物料條件正常推進即可；（2）檢測機構的參差不齊與檢測結果的誤差也是確定本項目物料基本設計參數確定的干擾因素（至今三方委托過的檢測機構）；多家檢測結果顯示：本工程擬處理污泥熱值與灰熔點較低，灰分、硫、氯、灰分XRF-鐵含量較高；皮革與鋸末熱值、但幾方檢測的數據偏差較大（以皮革廢料為例，華測高位熱值低于計量大學低位熱值）無法確定基本設計參數，需進行復測（3）再次現場調查擬處理物料時發現：，已進行取樣檢測的物料無法代表全部物料，且現有部分檢測結果明顯與實際不符（如污泥DT、皮革廢料的多樣性、鋸末的含水率與熱值）經過不少

9、于三次現場調查才將多數皮革廢料的種類、性狀、數量、實物等一一對應（現場各類廢料多達25種以上，每一類廢料均有異同）；歸類取樣后再次檢測各類物料的熱值、元素分析、灰熔點、氯/硫/氮含量、堿金屬含量及是否可酸堿氧化物平衡等直接關系到本項目各類物料是否可自持燃燒，需多少輔助能量、設備材質的選擇、煙氣處理工藝直接關系到本項目的系統配置、造價及運行成本，同時是否可穩定運行物料認識過程項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望1）污泥 較高的S、Cl、Fe含量需在方案設計中重點考慮。2）皮革-肉渣 較高的Na、Cl、Ca含量需在方案設計中重點考慮；皮革肉渣含水率較高，需在方案設計中考慮

10、干化脫水。3）皮革-酸蘭皮 干基鈉鉀氯與灰分分析XRF：堿金屬與氯含量很高，氯含量還需進一步縮小取值范圍；灰熔點：4項數據（DT、ST、HT、FT）普遍偏低（均小于900），需在方案設計中補充相應措施；皮革-酸蘭皮含水率較高，需在方案設計中考慮干化脫水。4）皮革-毛皮刀渣 干基重金屬：鉻含量偏高，需進一步確認是否將鉻糅生產線廢料排除；5）鋸末 基鈉鉀氯、灰分分析XRF、灰熔點：堿金屬與氯含量很高，灰熔點4項數據（DT、ST、HT、FT）普遍偏低；。預處理試驗項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望本次試驗針對本項目中的各種物料按實際運行比例進行破碎和混合，考察不同形式的破

11、碎和混合設備的處理效果。項目項目污泥（離心脫水）污泥（離心脫水）毛皮刀渣毛皮刀渣肉渣類肉渣類酸蘭皮類酸蘭皮類min.設計max.min.設計max.min.設計ma.min.設計max.規模規模（t/d）432162428含水率含水率（%）7880828910505560505560堆積密度堆積密度（t/m）/0.40.80.75注：毛皮刀渣包括7.5t/d皮革干料，8.5t/d毛飛，其中包括2.5t/d的長毛飛（堆積密度0.2t/m3）和6.0t/d的短毛飛（堆積密度0.3 t/m3）。預處理試驗項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望試驗試驗序號序號物料種類及質量比物

12、料種類及質量比試驗試驗1單獨破碎皮革試驗試驗2單獨破碎酸蘭皮試驗試驗3皮革:酸蘭皮=3.7:1試驗試驗4皮革:長毛飛=1:3試驗試驗5皮革:長毛飛:肉渣=3:1:9.6試驗試驗6皮革:肉渣=1:3試驗1：單獨破碎皮革試驗2：單獨破碎酸蘭皮試驗3：皮革:酸蘭皮=3.7:1試驗4：皮革:長毛飛=1:3試驗5：皮革:長毛飛:肉渣=3:1:9.6 試驗6：皮革:肉渣=1:3預處理試驗項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望 山東諸城恒瑞：JRJ120絞肉機 絞龍轉速：200r/min；配套孔板孔徑：10mm試驗結果對肉渣的處理效果較好，處理后95%的物料粒徑在10mm以下，研磨后

13、物料為泥狀。對酸蘭皮的處理效果較好，處理后85%的物料粒徑10mm，15%的物料出現卷皮現象，但卷皮后粒徑10mm，展開后成小長條裝，長度均50mm。試驗設備預處理試驗-混料試驗項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望試驗內容試驗序號試驗序號物料種類及質量比物料種類及質量比混合物含水率混合物含水率試驗試驗1皮革：酸蘭皮：干化污泥=1:3.7:11.837.9%試驗試驗2皮革：長毛飛：干化污泥=3:1:35.432.1%試驗試驗3皮革：酸蘭皮：長毛飛：干化污泥=3:11.2:1:35.437.2%試驗試驗4皮革：酸蘭皮：長毛飛：短毛飛：干化污泥=3:11.2:1:2.4:3

14、5.435.5%試驗試驗5.1皮革：酸蘭皮：長毛飛：短毛飛：肉渣=3:11.2:1:2.4:9.643.1%試驗試驗5.2皮革：酸蘭皮：長毛飛：短毛飛：肉渣：干化污泥=3:11.2:1:2.4:9.6:35.438.5%試驗試驗6.1短毛飛：離心污泥=1:2476.8%試驗試驗6.2短毛飛：肉渣：離心污泥=1:4:2473.8%試驗試驗7酸蘭皮：濕泥=1:5.175.9%試驗試驗8酸蘭皮：短毛飛：肉渣：離心污泥=4.7:1:4:2471.2%試驗試驗9.1皮革：酸蘭皮：長毛飛：短毛飛：肉渣：干化污泥：離心污泥=3:11.2:1:2.4:9.6:35.4:57.658.4%試驗試驗9.2皮革：酸

15、蘭皮：長毛飛：短毛飛：肉渣：干化污泥：50%離心污泥=3:11.2:1:2.4:9.6:35.4:28.851.6%試驗試驗9.3皮革：酸蘭皮：長毛飛：短毛飛：肉渣：干化污泥：25%離心污泥=3:11.2:1:2.4:9.6:35.4:14.446.3%預處理工藝路線項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望03焚燒試驗隆豐項目污泥焚燒系統采用鼓泡流化床焚燒爐，由于該項目污泥成分比較復雜，包含肉渣、酸藍皮、皮毛、高嶺土等混合物料，為保證污泥焚燒爐穩定可靠運行，現需進行小試和中試試驗，從而指導設計和運行調試，為項目的工業化運行提供依據焚燒試驗項目概述物料分析與預處理工程設計與

16、BIM應用焚燒試驗總結與展望試驗二 60mm直徑小型流化床實驗臺實驗試驗一 添加石灰石和高嶺土對灰渣熔融性的影響試驗三 0.5MW大型流化床試驗臺試驗項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望試驗一 添加石灰石和高嶺土對灰渣熔融性的影響具體實驗的物料配比組合情況表項目Ca/S=0Ca/S=1.5Ca/S=2Ca/S=2.5高嶺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%基礎混合物料（設計工況）基礎混合物料80%離心污泥含水率55%酸藍皮配比一70.98%29.02%0

17、配比二67.60%27.64%4.76%配比三65.72%26.87%7.41%序號序號項目項目質量占比質量占比%含水率含水率%1皮革干料3.82%9%2長毛飛1.27%9%3短毛飛3.06%9%4磨革灰0.76%9%5酸藍皮14.27%55%6肉渣類12.23%55%7離心污泥13.63%80%8干化污泥50.96%35%9物料綜合含水/44.10%物料配比表在850和900兩種工況下，將進料固廢混合物、石灰石、高嶺土進行配比實驗?；A混合物料為混料機設計工況配比一為設計工況，三種配比入爐混合物料含水率約54.5%配比二、配比三中增加酸藍皮占比，項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚

18、燒試驗總結與展望試驗一 添加石灰石和高嶺土對灰渣熔融性的影響添加高嶺土后，灰熔點降低添加碳酸鈣后，灰熔點升高疑問：與煤灰分灰熔點規律不一致？碳酸鈣和高嶺土是耦合作用或碳酸鈣單獨作用？1.850和900工況的灰分熔融性測試結果項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望試驗一 添加石灰石和高嶺土對灰渣熔融性的影響酸藍皮的加入灰渣熔融性有一定的影響，但影響程度不明顯。850：灰熔點隨酸藍皮配比的提升而升高，但酸藍皮占較大時，變形溫度有明顯下降950：灰熔點的變化趨勢沒有明顯規律，且和850趨勢不同。除變形溫度隨酸藍皮比例的增加而增加外，其余溫度相對穩定。配比一配比二配比三酸藍皮占

19、比（%）10.1314.8917.521.酸藍皮對灰分熔融性的影響項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望試驗一 添加石灰石和高嶺土對灰渣熔融性的影響2.高嶺土對灰分熔融性的影響1100115012001250130013501400配比1配比1+高嶺土2%配比1+高嶺土4%配比1+高嶺土6%配比1+高嶺土8%（）850工況變形溫度（DT）軟化溫度（ST）半球溫度（HT）流動溫度（FT）1100115012001250130013501400配比1配比1+高嶺土2%配比1+高嶺土4%配比1+高嶺土6%配比1+高嶺土8%（）900工況變形溫度（DT）軟化溫度（ST）半球溫度

20、（HT）流動溫度（FT）兩種工況下，添加高嶺土灰熔點均明顯下降，屬于中等熔融灰分。850工況下，高嶺土投加量為4%時，灰熔點最低物料名稱變形溫度（DT）軟化溫度（ST）半球溫度（HT）流動溫度（FT）配比11211127612941359配比1+高嶺土2%1158123312421258配比1+高嶺土4%1129118411921206配比1+高嶺土6%1152119112021221配比1+高嶺土8%1149119712101227項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望試驗一 添加石灰石和高嶺土對灰渣熔融性的影響1150120012501300135014001450

21、00.511.522.5溫度（）Ca/S變形溫度（DT）軟化溫度（ST）半球溫度（HT）流動溫度（FT）3.碳酸鈣對灰分熔融性的影響組別DTSTHTPT012131287130513340.512791361136913861.013381377138213931.51294138113931413213711381140214122.51336138013971410兩種工況下，添加碳酸鈣的條件下灰熔點呈上升趨勢。Ca/S=0.5時，對灰熔點即有一個非常明顯的改善作用。隨著Ca/S比的增加，灰熔點增加程度趨于平緩。綜合各種指標評判，當Ca/S=2時，灰熔點改善效果最佳。配比一與不同Ca/S的

22、灰熔融性檢測值（單位：）項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望試驗一 添加石灰石和高嶺土對灰渣熔融性的影響（1）酸蘭皮的加入對灰渣影響不大，Cl主要以氣相耗散，少量灰渣為NaCl晶體。（2）灰分成分中的酸堿比是影響灰熔融性的關鍵因素，B/A越接近1，灰熔點約低；越遠離1，灰熔點越高。此規律適用于隆豐的物料。（3）添加高嶺土對改善灰熔點呈負作用，添加碳酸鈣呈正作用，其中Ca/S=0.5時，即有明顯改善效果。綜合各個指標，Ca/S=2時，為最佳工況。項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望試驗一 添加石灰石和高嶺土對灰渣熔融性的影響Ca/S100g物料

23、投加碳酸鈣(g)100g物料投加消石灰(g)計算工程消石灰投加量計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 設計物料總規模：280t/d綜合分析評估試驗結果和設備能力，對加藥的工藝路線做出如下調整：取消投加高嶺土，改為投加消石灰消石灰投加系統仍使用原高嶺

24、土投加系統，進入干化污泥緩存倉后與物料進行混合?，F有設備投加量最大可達到Ca/S=0.75，對灰熔點可以起到明顯的改善作用；此時高嶺土倉的存儲時間約為12h。實際運行時中依據運行效果靈活調整投加量項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望試驗二 60mm直徑小型流化床實驗臺實驗基礎混合物料80%離心污泥含水率55%酸藍皮配比一70.98%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試驗編號和物料Ca/S 配比表S（%）Cl

25、（%）配比一0.960.92配比二0.941.20配比三0.901.36三種配比中的S、Cl含量項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望試驗二 60mm直徑小型流化床實驗臺實驗1、酸性氣體轉化率（1）配比一、二、三中：SO2轉化率在67%38%之間，且逐步下降。配比一SO2轉化率最高，為67%。HCl轉化率在40%25%之間，且逐步下降。配比一HCl轉化率最高，為40%。（2）在配比的基礎上增加Ca/S=2時，SO2轉化率在16.8%14.3%之間，有一定的上升趨勢。HCl轉化率在11.5%3.2%之間，有一定的下降趨勢。但G組明顯下降。項目概述物料分析與預處理工程設計與

26、BIM應用焚燒試驗總結與展望試驗二 60mm直徑小型流化床實驗臺實驗1、酸性氣體轉化率（3）SO3：各組工況下SO3轉化率均在0.2%以下項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望試驗二 60mm直徑小型流化床實驗臺實驗2、試驗飛灰特性酸蘭皮焚燒后的白色晶體主要成分為NaCl肉渣焚燒后的灰分的主要成分為CaO污泥灰中Fe含量明顯高出其他幾種配比污泥焚燒后灰分主要成分是Fe2O3，CaSO4,SiO2,鈣鋁黃長石等項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望試驗三 0.5MW大型流化床試驗實驗目的：通過冷態實驗確定臨界流化風速；通過熱態試驗研究燃燒穩定性，對

27、前面實驗成果進行驗證試驗得到臨界流化流量為 560m3/h，冷態流化風速 0.6m/s。而鍋爐實際運行流化風速略高一些，為 0.7m/s 左右。冷態試驗測得布風板均勻性較好項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望試驗三 0.5MW大型流化床試驗第一次熱態試驗，采用煤作為輔助燃料，試驗過程中，在凌晨 2 時 15 分左右數據異常（圖中紅色區域），即發生結渣，部分段溫度超過 1150經分析，煤、混合物 料軟化溫度在 1200左右，而結焦、飛灰灰熔點顯著下降，二者的軟化溫度在 1125以下，根據堿度原因分析，由于混合物料灰渣多為堿性氧化物，輔助燃料煤灰渣和石英砂為酸性氧化物，三

28、者灰渣會形成低溫共熔體，降低 灰熔點項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望試驗三 0.5MW大型流化床試驗第二次試驗調整（1）改用柴油替代煤作為輔助燃料；（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）控制床溫在 700800；項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望試驗三 0.5MW大型流化床試驗（1）試驗得到臨界流化流量為 560m3/h，冷態流化風速 0.6m/s。而鍋爐實際運行流化風速略高一些，為 0.7m/s 左右；（2）第一次試驗產生結焦原因為床溫過高且使用煤作為輔助燃料導致形成 低溫共熔體降低了灰熔點；（3）

29、第二次試驗不使用煤作為輔助燃料，床料改為石英砂+石灰石，比例 為 9:1，并未產生結焦等異常情況，第三次試驗情況同第二次試驗類似，無異常情況?？梢罁こ虒嶋H情況，確定床料形式。（4）試驗中產生的煙氣，頂部懸浮段溫度較低導致 CO 濃度偏高，添加石灰石作為床料，酸性氣體濃度較低；04工程設計與BIM應用工程設計BIM應用項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望工程設計BIM應用工藝流程經過近一年的物料檢測、設備考察、系統實驗及相關專題研究，最終確定工藝方案及流程：鳥瞰效果圖鳥瞰效果圖施工現場施工現場焦作廣播電視臺報道焦作廣播電視臺報道項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM

30、應用焚燒試驗總結與展望工程設計BIM應用總圖布置鳥瞰效果圖鳥瞰效果圖施工現場施工現場焦作廣播電視臺報道焦作廣播電視臺報道皮革廢料預處理車間全公司危險廢物集中儲存用地（擬建）1573m2主要指標：占地面積：3963.4m2建筑面積：4363.6m2建筑高度：19m層數：1層（局部2層）污泥干化焚燒車間主要指標：占地面積：6816.8m2建筑面積：14075.2m2（其中地下1486.3m2）建筑高度：24m層數：3層吸收塔及煙囪氨水及油泵房地上氨水罐棚廠前區停車場總占地面積：2.0ha東西：113m南北：169m廠區綠化帶項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望工程設計BI

31、M應用工藝設計施工現場施工現場焦作廣播電視臺報道焦作廣播電視臺報道u 皮革廢料預處理車間布置 1F干物料暫存及處理車間半干物料暫存及處理車間附屬用房2F-皮革混合緩存間配電間、化學除臭間石灰石存儲及氣力輸送間由于破碎混合工藝的復雜性新建一皮革廢料預處理車間物料倉儲及破碎設備等卸料間、存料坑及絞肉機等工藝設計項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望工程設計BIM應用鳥瞰效果圖鳥瞰效果圖施工現場施工現場焦作廣播電視臺報道焦作廣播電視臺報道u 污泥干化焚燒車間布置 門廳干化輔機房（流化風機）空壓機房等焚燒大廳混料間污泥池及污泥料倉灰渣及飛灰車間脫硫系統輔機房、活性炭間、石膏脫水

32、系統等吸收塔及煙囪電氣用房（高壓）車間檢修主入口人員入口1F 0.000m項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望工程設計BIM應用工藝設計施工現場施工現場焦作廣播電視臺報道焦作廣播電視臺報道u 污泥干化焚燒車間布置 中控室干化輔機房（熱力）空壓機房等焚燒大廳混料間離心脫水機房灰渣及飛灰車間脫硫系統輔機房、活性炭間、石膏脫水系統等電氣用房（低壓等）水箱間吸收塔及煙囪配電間2F 5.400m項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望工程設計BIM應用工藝設計施工現場施工現場焦作廣播電視臺報道焦作廣播電視臺報道u 污泥干化焚燒車間布置 3F 10.900m

33、污泥干化焚燒車間主流程剖面圖 項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望工程設計BIM應用工藝設計鳥瞰效果圖鳥瞰效果圖施工現場施工現場焦作廣播電視臺報道焦作廣播電視臺報道對皮革廢料預處理車間內的半干物料處理間及混料緩存間進行設備封閉及空間除臭除臭區域示意圖計算總除臭風量：12.0萬m3/h處理工藝：化學除臭+生物除臭除臭區域示意圖計算總除臭風量：8.5萬m3/h處理工藝：干化系統（5000）：化學除臭+生物除臭其他污泥區（8萬）：生物除臭對污泥干化焚燒車間內的離心脫水機房和污泥料倉進行空間除臭。污泥干化系統設備設置應急除臭。干化焚燒車間 2F干化焚燒車間 3F項目廠界惡臭濃

34、度控制在惡臭污染物排放標準（GB14554-93）廠界二級新建標準值。排放口按15m排放口限值u 除臭設計 項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望工程設計BIM應用建筑結構設計施工現場施工現場焦作廣播電視臺報道焦作廣播電視臺報道污泥干化焚燒車間皮革廢料預處理車間煙囪60mSCR吸收塔30m18m24m15.3m15.3m24m9.0m9.0m合并立體利用空間功能策略合理的內部功能配置和使用效率是項目建設的真正內核。充分利用場地建筑高度不大于24米的限制，立體利用廠房的空間容量，通過各個處理單元車間合并建設，達到減少建筑占地，優化結構和縮短物流流線的目的。BIM軸側圖主體

35、建筑采用鋼筋混凝土框架、框排架（屋面雙T板梁）結構。項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望工程設計BIM應用建筑結構設計施工現場施工現場焦作廣播電視臺報道焦作廣播電視臺報道 建筑節能：根據工業建筑節能設計類型劃分，本工程車間建筑大部分為二類工業建筑。自然通風及采光由于焚燒干化車間為發熱車間，散熱要求尤為重要，通過高大廠房形成煙囪效應，充分利用自然通風。本車間由于是東西朝向，上午東曬，下午西曬，對本車間的附屬電控及設備房間影響明顯，建議增加遮陽刪條或玻璃鍍膜等措施。補風補風出風出風自然通風自然通風自然通風自然光自然光西曬東曬項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒

36、試驗總結與展望工程設計BIM應用通風設計1.主廠房采用自然通風為主要通風形式，設置機械送、排風系統作為保障系統。2.自然通風進風措施擬采用進風廊道（地上、地下）加進風窗的形式，排風擬采用屋頂通風器作為排風口。3.機械通風系統擬采用混流風機配合風管機械送風、屋頂離心風機機械排風的形式。4.春、秋、冬三個季節，主廠房通風以自然通風為主。夏季外部環境溫度超過35時，應采用機械通風機，保障生產設備順利運行。5.通風機設置溫度聯動裝置，當工作地帶溫度超過35 時啟動通風機，進行機械通風。6.通風機按照分布區域分組設置手動控制開關，可按需啟閉通風機，節省運行能耗。7.其它區域參照此原則。通風方案CFD模擬

37、結果采暖/消防設計方案略項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望工程設計BIM應用電氣自控設計電氣/儀表設計方案略控制系統為全廠監控的最高級，運行人員通過這一級對全廠設備進行管理和控制。設置于中控室。設備包括：1套 55寸x3x2 LCD拼接屏幕系統；1套 工程師站；4套操作員站（雙屏配置，7臺用于重要畫面監控，1臺用于電力監控）；1套 環境安全監控計算機管理級現場控制級由設置在電子設備間及配電室DCS控制器柜組成。全廠除專用設備自帶PLC控制器外其余的設備采用統一的DCS控制。成套的PLC控制系統通過通信連接至DCS控制系統，統一操作管理。預處理系統DCS控制柜設置在預

38、處理區配電室，脫水機系統PLC柜設置在輔助配電間?；究刂萍売涩F場儀表、電動閥門、氣動閥門等構等組成。DCS控制器與管理級采用冗余的以太網星型網連接，保證數據采集傳輸的可靠性。項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望工程設計BIM應用全生命BIM應用總述立足EPC，以設計為龍頭，BIM為核心，集成交付為導向開展“設計+管理”深度融合的BIM全生命周期工作。利用BIM技術充分發揮以設計牽頭總承包的優勢，將工程項目全生命周期不同階段的數據、資源和過程進行鏈接，實現工程管理、組織、協調以及信息傳遞。方案設計初步設計施工圖設計正向協同設計平臺施工階段設計階段運維階段BIM+CFD

39、模擬優化通風方案基于BIM的動態能耗分析與建筑采光分析廠區風環境模擬臭氣排放塔對廠區環境影響模擬BIM數字化設計應用于總承包設備管理Y-GB碳排放評估計算室內路徑規劃結構力學計算建筑性能分析人員疏散模擬自動搭建基坑支護結構模型模型數據傳遞與共享燈光節能模擬正向出圖與掃碼識別基于模型的消防審圖管線綜合及碰撞模擬凈高分析會議室熱舒適性分析基于云計算的CFD模擬工程量統計竣工模型交付應用BIM結合VR助力風險管控三維可視化交底系統數據展示平臺監控模擬平臺協同管理云平臺煙氣處理系統污泥焚燒系統污泥干化系統空壓機系統工藝處理系統總模型污泥脫水系統預處理系統循環水系統模型深度展示項目概述物料分析與預處理工

40、程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望創新/拓展應用自主研發常規應用BIM+CFD模擬 優化通風設計方案B I M協同多專業模擬正向設計，助力碳減排受限于規劃建設面積和處理功能要求，設有焚燒爐等大散熱量設備的主車間被附屬系統車間包圍在建筑中心，自然進風口面積受限，嚴重影響車間散熱效果。本項目需提出一個同時滿足散熱需求和低能耗的通風設計方案。設計思路主要目標構建BIM模型，提出通風需求模型導入CFD軟件流體力學計算基于BIM可視化的方案 一次優化初版BIM模型進風口面積72m2焚燒大廳設備散熱量條件導入CFD模擬結果：進風口面積低于計算值、進風口分布不均勻改進措施：增加進風廊道低位均布進風口項目概

41、述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望創新/拓展應用自主研發常規應用BIM+CFD模擬 優化通風設計方案B I M協同多專業模擬正向設計，助力碳減排受限于規劃建設面積和處理功能要求，設有焚燒爐等大散熱量設備的主車間被附屬系統車間包圍在建筑中心，自然進風口面積受限，嚴重影響車間散熱效果。本項目需提出一個同時滿足散熱需求和低能耗的通風設計方案。設計思路主要目標CFD軟件流體力學計算復核基于BIM可視化的方案 二次優化形成最終方案模擬結果顯示增加廊道可改善自然通風的效果改進措施增設地下進風廊（100m2）地下風廊CFD模擬結果采用自然通風為主，機械送、排風系統為保障的通風方案。每年

42、節省電耗約 102.5萬kWh項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望創新/拓展應用自主研發常規應用B I M協同多專業模擬正向設計，助力碳減排Y-GB碳排放評估計算在設計階段融入綠色、環保、低碳的設計理念，結合綠色建筑軟件Y-GB中碳排放計算模塊，對主車間進行碳排放計算，根據其結果優化設計參數和材料，最終實現主體建筑、結構減碳目標.響應“3060雙碳”目標，加快降低碳排放步伐，盡可能實現主體建筑、結構低碳設計。主要目標設計思路搭建建筑、結構模型主車間碳排放模型模型操作展示導入建筑方案/做法建筑材料碳排放量計算建筑方案建筑做法排放量計算建筑材料碳碳排放量鋼筋、混凝土項目概

43、述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望創新/拓展應用自主研發常規應用B I M協同多專業模擬正向設計，助力碳減排基于BIM的動態能耗分析與建筑采光分析響應“3060雙碳”目標，解決工業建筑能耗高、傳統設計重復翻模等問題。主要目標將BIM模型與EnergyPlus和Radiance計算內核結合，對主車間進行全年動態負荷計算、能耗進行模擬，并利用自然采光系數對建筑室內進行三維采光分析和全年動態模擬，實現指標動態更新，工業建筑綠色節能化的目標。設計思路動態能耗模擬建筑采光分析流程圖BIM模型三維場地模型Energy PlusRadiance建筑性能分析平臺2022自然室溫計算 車間

44、逐年逐時冷熱負荷計算空調系統能耗計算 圍護結構熱工性能判斷空調系統節能計算車間內部自然采光系數平面分析全年動態模擬分析負荷能耗分析建筑采光分析能耗參數調整、空調布置調整調整開窗位置及大小項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望創新/拓展應用自主研發常規應用B I M協同多專業模擬正向設計，助力碳減排基于BIM的動態能耗分析與建筑采光分析分析成果房間設計參數設置圍護結構傳熱特性設置全年時間指派設置全年負荷報表多聯機系統建模制冷期能耗報表三維采光等值線圖三維采光云圖主車間能耗與采光模型 最終能耗分析與采光分析結果以報表、云圖、計算書等形式呈現，便于校核與審閱，為設計提供依據。

45、項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望BIM數字化設計應用于總承包設備管理BIM全生命周期數字化設計在總承包管理中的應用創新/拓展應用自主研發常規應用總包各部門進度管理設備采購流程數據管理各部門人員組織架構將設計方案融入鴻業設計管理平臺，運用平臺進行EPC全流程管理。將全部設備及材料進行編碼并賦予詳細特性，便于各方隨地隨時調取工程信息，精準指導采購和驗收。設計思路項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望BIM結合VR 助力風險管控B I M在全生命周期風險管控中的應用創新/拓展應用自主研發常規應用在設計階段結合本項目特點，形成全專業設計和總包管理的

46、“風險源識別清單”項目涉及較多危險源，結合BIM和管理平臺實現設計階段精準識別風險，施工和運維階段清晰全面管控風險主要目標設計思路在BIM模型中標識風險點本項目風險源識別表和風險源識別清單干化機風險源識別項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望管線綜合及碰撞模擬創新/拓展應用自主研發常規應用利用 Navisworks軟件，進行模型細部自動碰撞檢查，快速檢測碰撞部位及其屬性，彌補傳統二維設計易產生錯漏碰撞的天然缺陷，共解決管線碰撞1026處。本項目共計整理碰撞檢查報告7份在解決本項目復雜管線系統的碰撞問題的基礎上，為其他項目團隊梳理總結出一套簡單、高效，適用于我院工業類處理

47、項目的BIM調整管綜方法及標準，并在院內推廣使用。BIM在管線綜合中的應用課題課題開題創新點及價值報告宣講論文及研究報告項目概述物料分析與預處理工程設計與BIM應用焚燒試驗總結與展望05總結與展望項目概述BIM正向設計應用團隊與環境經濟效益與社會效益總結與展望本項目為前無先例的工業廢水污泥和一般固廢協同焚燒處置項目，技術難度行業少有；總承包項目實施階段需同步考慮企業工業生產的調整及其對所排出工業廢水與廢料的影響與理化性質變化；項目團隊將繼續研究本項目調試、各級驗收及投產運行，研究動態出現的問題及解決方案，為行業內提供全過程的借鑒和參考?？偨Y隨著經濟社會的發展與生態文明建設，污泥處理處置領域將釋放更多的需求，同時也隨時會出現物料或工況更復雜的項目；為響應“十四五規劃”與3060雙碳目標的要求，污泥處理處置需更加“因泥制宜”，注重各類技術的深度與組合應用；BIM全生命工程周期的應用將為污泥處理處置實現“智慧、數字、綠色”“節能降耗”與“能源資源回收”等發揮重要的作用。展望北京市市政工程設計研究總院有限公司