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北京最大垃圾焚烧发电厂全面亮相

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12月6日,多辆满载着物料的环卫车辆驶入位于大兴区安定循环经济园区的生活垃圾焚烧主厂房,随着第一车物料投入池中,全国前三、北京市最大的垃圾焚烧发电项目全面亮相。

北京城建集团安定循环经济园区项目负责人赵强介绍,“目前,这些物料主要是为了‘带料调试’,在正式投用前,对设备进行最后的调试。”新京报记者了解到,该项目投用后将主要服务于大兴区、大兴国际机场临空区、亦庄经济开发区等北京市南部地区的生活垃圾处理,届时“垃圾山”将在这里变为改善民生和环境的“能源站”。


大兴区安定循环经济产业园区。新京报记者 王颖 摄

  • 现场

首车物料进场 开始“带料调试”

12月6日下午2点30分左右,卷帘门自动打开,一辆环卫车满载着物料驶入安定循环经济园区垃圾A池,车辆停靠在垃圾倾倒口后,司机按下按钮,满满一车物料进入池中。


首车物料进场。新京报记者 王颖 摄

北京城建集团安定循环经济园区项目负责人赵强向新京报记者介绍,安定循环经济园区项目占地面积30.84万平方米,建筑面积约14.67万平方米,包含每日5100吨的生活垃圾发电厂、每日2000吨的渗滤液处理站、每日1200吨的炉渣综合利用厂、每日80吨的医疗废物处理厂及其他附属工程,是全国规模前三、北京市最大的生活垃圾焚烧处理项目。

“随着首车垃圾物料进场,意味着整个项目的完工。”赵强介绍,和很多项目一样,安定循环经济园区项目也面临着施工紧、任务重的问题。尤其相较于多数项目按部就班的施工流程,安定循环经济园区项目是一边盖房子,一边装设备。“垃圾焚烧发电设备体型都很庞大,有的设备高度将近50米,为此,我们就采取交叉流水施工作业模式,而不是等到房子盖好了再进设备。”


垃圾车物料进厂。新京报记者 王颖 摄

  • 挑战

“超大体格”垃圾焚烧发电设备现场安装

记者了解到,项目工业设备安装主要任务为6台每日850吨垃圾焚烧机械炉排炉、3台45兆瓦汽轮发电机组及其他配套垃圾焚烧发电设备,是整个项目施工的重中之重,直接决定着项目是否能够如期投运以及投运后的运行效果。然而工业设备安装面临着巨大的挑战。对称布置的6条焚烧线使施工空间变得极为狭小,构配件、架体、设备、材料等都需要从堆场、制作场转运到现场,水平运输是一大难题。根据余热锅炉的结构设计形式,受热面四周及顶部都为钢架,下方为焚烧炉,受热面位于锅炉内部,施工空间小,且受热面单片重量重达40吨、长度和宽度均超20米,运输吊装就位极为困难。同时,大型锅炉需要在现场组装,受热面的焊接质量控制极为关键,且电厂施工压力管道安装质量尤为重要,主蒸汽管道的清洁度及锅炉管道的防爆管施工容不得丝毫马虎。

北京城建集团安定循环经济园区项目总工程师刘震国介绍,“我们与兄弟单位湖南建工安装团队联合起来推动设备安装。施工前在现场安装1台D1400重载塔吊,最大起重工况能吊载84吨,并应用智慧建造手段规划运输路线、策划安装流程、优化设备安装与钢结构作业交叉流水作业。严格安全质量管控,逐条焚烧线进行烘炉点火,记录分析各项数据及设备运转状态,为系统调试、高温烘炉、煮炉、吹管、机组试运行等提供支撑和依据……通过不断摸索、总结、精进,项目工期节点如期达成,我们最终实现了大型工业设备安装经验从零到一的重大突破。”


12月6日,大兴区安定循环经济园区,在指挥中心大屏幕上可以看到园区内施工及设备调试情况。新京报记者 王颖 摄

  • 亮点

钢结构施工整体误差控制在了0.2‰以下

刘震国告诉记者,项目主厂房用钢量超过21000吨,覆盖面积超过51000平方米,由于不同功能用房/车间采用了钢框架、钢排架、钢桁架、四肢桁架、焊接球钢网架、螺栓球钢网架等不同的结构形式,相应施工方法与方案也更加多样复杂。同时,主厂房平面尺度大、结构高度高、构件种类多、连接节点复杂、抗侧力体系布置受限,各单体钢结构工程内部遍布各种专业设备、管道,钢结构与土建相结合且与设备安装同步进行,结构极其复杂,交叉作业繁多,协调管理难度极大。

“为此,我们充分运用BIM等智慧建造技术,对施工全流程进行模拟。”刘震国介绍,项目通过三维场地建模,对场地布置、起重设备进出场顺序及安放位置等进行全面规划,模拟多工序施工方案,实现了复杂施工工序的高效推进。针对不同结构吊装开展全过程有限元分析,逐一验算钢构件翻身起吊和吊装过程中结构强度、稳定性、位移变化、姿态控制、吊点设定对结构吊装带来的应力变化等,确保高精度施工。同时,利用所搭建的智慧施工平台和现场布置的传感器对钢结构变形应力进行实时精准监测、调控,解决超宽超长钢格构柱组拼运输及安装、高大空间网架高空累计滑移、螺栓球节点网架分块吊装、超长平面桁架及超大面积网架吊装等重大难题。此外,运用三维可视化技术进行碰撞检查与管线综合排布,最终实现高效的流水作业和各类资源的最优配置。

刘震国称,依托这些智慧建造手段,项目钢结构施工整体误差控制在了0.2‰以下,在助推高效施工的同时,使项目整体实现提速提质增效。

  • 效果

主要服务城南地区 真正让垃圾变废为宝

记者了解到,目前,北京尚有40%的原生垃圾采用卫生填埋方式,全市有11座生活垃圾处理设施超负荷运行,有8座填埋厂将陆续达到使用年限,垃圾处理成为困扰城市发展的一大难题。随着北京大兴国际机场的投运,北京市南部垃圾处理缺口进一步加大。安定循环经济园区项目建成后将缓解上述问题,真正地让垃圾变废为宝。

项目建成后将具有控制甲烷排放+代替发电的双重碳减排效果,主要服务大兴区、大兴国际机场临空区、亦庄经济开发区等北京市其他南部地区的生活垃圾处理,全面提高北京市环境卫生基础设施水平,对全方位实现原生垃圾“零填埋”目标,构建减量化、无害化、资源化处置体系具有重要意义,真正的将垃圾变废为宝。

  • 追问

如何避免对周边生活环境造成污染?

赵强介绍,对于项目团队来说,建设安定循环经济园区是一个全新的领域,面临着众多前所未有的挑战。首当其冲的便是垃圾焚烧发电工艺步骤多、流程复杂。

为了满足工艺流程和生态环保等要求,生活垃圾焚烧发电厂工程由垃圾池、卸料平台、渗滤液处理站、烟气净化间、除渣间等多个不同结构形式的功能性用房组成。同时,由于垃圾池和渣池结构及用途的特殊性,需充分考虑渗滤液渗漏可能带来的土壤、水资源污染,稍有不慎就会造成重大环境事故和民生问题,渗滤液泄漏还会侵蚀混凝土进而影响结构安全和使用寿命。

“对此,我们通过材料性能试验、足尺模型试验及工程实践,形成了垃圾池、渣池防腐防渗漏建造关键技术,从多维度充分解决这项难题。”项目负责人赵强介绍,针对不同的结构部位和功能要求,项目部通过采用大掺量矿物掺合料和优化配合比,研发了适用于垃圾池、渣池等工程的系列先进混凝土,有效提高了混凝土的抗裂性能和防腐性能。

同时,采用新型氧化镁膨胀剂精准补偿收缩,研发了补偿收缩混凝土,首次应用于垃圾池、渣池等防腐防渗要求高的超长结构,实现了结构不开裂、不渗漏;构建了有膨胀加强带、施工缝免凿模板、有机防腐涂层相结合的施工技术体系,并在大体积混凝土施工中采取逐层推移施工法,及时测温和覆盖养护,多措并举确保了防腐防渗工程的施工质量。

赵强介绍,这项首次应用于大型垃圾焚烧发电厂建设的垃圾池、渣池防腐防渗漏建造关键技术,承担了集团“十四五”十大创新课题之一的《大型生活垃圾循环经济产业园综合建造技术研究与应用》,技术成果还被北京市住房和城乡建设委员会鉴定为“国际领先水平”,带来显著的经济效益、环境效益和社会效益,有效保障项目顺利建成并投用,也从根本上保证了周边居民的生活环境不受影响。

记者/曹晶瑞、王颖

编辑/唐峥

校对/吴兴发

运营编辑/刘茜贤

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