VDI 3460 Blatt 1-2014 Emission control - Thermal waste treatment - Fundamentals.pdf

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1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREEmissionsminderungThermische AbfallbehandlungGrundlagenEmission controlThermal waste treatmentFundamentalsVDI 3460Blatt 1 / Part 1Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 3: Emissionsminderung IIVDI-Handbuch EnergietechnikVDI-RIC

2、HTLINIENDer Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung im Bundes-anzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen.Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.The draft of this standard has been subject to public scrutiny afterannouncement in the Bundesanzeiger (Federal Gazet

3、te).The German version of this standard shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation.Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 42 Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4、 . . . 83 Technologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143.1 Allgemeine Ziele der thermischenAbfallbehandlung . . . . . . . . . . . . . . 143.2 Abfallarten . . . . . . . . . . . . . . . . . 143.2.1 Siedlungsabflle . . . . . . . . . . . 143.2.2 Gefhrliche Abflle . . . . . . . . . 183.2.3 Ersatzb

5、rennstoffe . . . . . . . . . . . 193.2.4 Klrschlmme . . . . . . . . . . . . 233.2.5 Altholz . . . . . . . . . . . . . . . . 253.2.6 Krankenhausspezifische Abflle . . . 253.3 Aufbau und Betrieb von thermischen Abfallbehandlungsanlagen . . . . . . . . . 283.3.1 Prinzipieller Aufbau der Anlagen. . 283.

6、3.2 Anlieferung der Abflle. . . . . . . 303.3.3 Lagerung . . . . . . . . . . . . . . 333.3.4 Aufbereitungs- und Vorschaltanlagen . . . . . . . . . . 373.3.5 Beschickungseinrichtungen. . . . . 373.3.6 Thermische Behandlungssysteme . 413.3.7 Entascher/Entschlacker . . . . . . . 653.3.8 Abgaskhlung und

7、 Wrmenutzung . 663.3.9 Abgasreinigung . . . . . . . . . . . 683.3.10 Ableitung der Abgase. . . . . . . . 683.3.11 Mess- und Regeleinrichtungen . . . 693.4 Thermische Abfallbehandlung durchMitverbrennung in Produktionsanlagen. . . 693.4.1 Kraftwerke . . . . . . . . . . . . . . 703.4.2 Zementwerke . .

8、 . . . . . . . . . . . 723.4.3 Kalkwerke . . . . . . . . . . . . . . 753.4.4 Httenwerke . . . . . . . . . . . . . 76Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Terms and definitions . . . . . . . . . . . . . 83 Technology

9、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143.1 General objectives of thermal waste treatment . . . . . . . . . . . . . . . 143.2 Waste categories . . . . . . . . . . . . . . 143.2.1 Municipal solid waste . . . . . . . . 143.2.2 Hazardous waste . . . . . . . . . . . 183.2.3 Refuse-derived fuels . . . .

10、. . . . . 193.2.4 Sewage sludge . . . . . . . . . . . . 233.2.5 Waste wood . . . . . . . . . . . . . 253.2.6 Clinical waste . . . . . . . . . . . . 253.3 Configuration and operation of thermal waste treatment plants . . . . . . . 283.3.1 Basic plant configuration . . . . . . 283.3.2 Waste delivery .

11、 . . . . . . . . . . 303.3.3 Storage . . . . . . . . . . . . . . . 333.3.4 Pretreatment and front-end processing systems . . . . . . . . . 373.3.5 Feed systems . . . . . . . . . . . . 373.3.6 Thermal treatment systems . . . . . 413.3.7 Bottom ash/slag discharger. . . . . 653.38 Flue gas cooling and

12、heat recovery. 663.3.9 Flue gas cleaning . . . . . . . . . . 683.3.10 Discharge of flue gases . . . . . . . 683.3.11 Instrumentation . . . . . . . . . . . 693.4 Thermal waste treatment byco-incineration in production plants . . . . 693.4.1 Power plants . . . . . . . . . . . . . 703.4.2 Cement plants

13、 . . . . . . . . . . . . 723.4.3 Lime industry . . . . . . . . . . . . 753.4.4 Iron and steel plants . . . . . . . . . 76ICS 13.030.40, 27.190Februar 2014February 2014Vervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nichtgestattet / Reproduction evenfor internal use not permittedFrhere Ausgaben: VDI 3

14、460:2002-03;01.12Entwurf, deutschZubeziehen durch /AvailableatBeuth Verlag GmbH,10772 Berlin Alle Rechtevorbehalten /All rights reserved Verein Deutscher Ingenieuree.V.,Dsseldorf 2014Formereditions: VDI3460:2002-03; 01/12Draft, in German onlyKommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN Normenaussc

15、huss KRdLFachbereich UmweltschutztechnikB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8CD9NormCD - Stand 2014-02Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 2 VDI 3460 Blatt 1 / Part 1Seite4 Manahmen zur Emissionsminderung . . . 774.1 Allgemeine Hinweise. . . . . . . . . . .

16、774.2 Emissionsminderung bei der Annahme und Lagerung von Abfllen. . . . . . . . 784.2.1 Annahme- und bernahmestation . 784.2.2 Lager fr Feststoffe . . . . . . . . 784.2.3 Lager fr pastse Abflle . . . . . 794.2.4 Lager fr flssige Abflle . . . . . 804.2.5 Tanklager fr gefhrliche Abflle . 804.2.6 Tank

17、container-Entleerstation fr gefhrliche Abflle. . . . . . . . . 804.2.7 Gebindelager und Gebindebehand-lung fr gefhrliche Abflle . . . . 814.3 Emissionsminderung im Bereich derAufbereitungs- und Vorschaltanlagen . . 814.4 Emissionsminderung im Bereich vonFeuerung und Dampferzeuger . . . . . . 824.4.1

18、 Beschickung . . . . . . . . . . . . 824.4.2 Feuerung . . . . . . . . . . . . . . 834.4.3 Dampferzeuger. . . . . . . . . . . 904.5 Emissionsminderung durch Abgasreinigung . . . . . . . . . . . . . . 914.5.1 Technische Einrichtungen undVerfahren zur Emissionsminderung 914.5.2 Verbreitete Schaltungsva

19、rianten dereinzelnen Reinigungsstufen . . . . 1124.5.3 Hinweise zur Auswahl vonAbgasreinigungsverfahren . . . . . 1194.6 Emissionsminderung durch Mess-, Steuer- und Regeltechnik zur gesichertenBetriebsfhrung. . . . . . . . . . . . . . 1324.6.1 Vorbemerkung . . . . . . . . . . 1324.6.2 Hauptregelkrei

20、se . . . . . . . . . 1344.6.3 Messungen zur Feuerungs-leistungsregelung . . . . . . . . . 1364.6.4 Messungen im Bereich des Kesselsund des Wasser-Dampf-Kreislaufs 1384.6.5 Abgasmessungen am Kesselende 1414.6.6 Messungen im Bereich derAbgasreinigung. . . . . . . . . . 1424.6.7 Emissionsmessungen im R

21、eingasvor Schornstein . . . . . . . . . . 1454.6.8 Hilfs- und Nebenanlagen . . . . . 1454.6.9 Messungen zur energetischenBewertung . . . . . . . . . . . . 1464.6.10 Einzelmessungen und manuelle Messungen . . . . . . . . . . . . 1464.6.11 Ausblicke, Entwicklungen . . . . 1475 Rechtliche Rahmenbedingu

22、ngen deremissionsbegrenzenden Manahmen . . . 1535.1 Abgase . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1535.2 Abwsser . . . . . . . . . . . . . . . . . 1595.3 Abflle . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163Page4 Emission control measures . . . . . . . . . 774.1 General notes. . . . . . . . . . . . . . . 774.

23、2 Emission control in thewaste reception and storage areas . . . . 784.2.1 Receiving and transfer stations . . 784.2.2 Solids storage area. . . . . . . . . 784.2.3 Storage of pasty waste. . . . . . . 794.2.4 Storage of liquid waste . . . . . . 804.2.5 Tank farms for hazardous waste. . 804.2.6 Tank c

24、ontainer emptying station for hazardous waste . . . . . . . . 804.2.7 Drummed hazardous waste storage and drum treatment . . . . 814.3 Emission control in the pretreatment and front-end processing area . . . . . . 814.4 Emission control in the area of theincineration system and steam generator. 824.

25、4.1 Feed system . . . . . . . . . . . . 824.4.2 Incineration system . . . . . . . . 834.4.3 Steam generator . . . . . . . . . . 904.5 Secondary emission control measures . . 914.5.1 Emission control equipment andprocesses. . . . . . . . . . . . . . 914.5.2 Common configurations of theindividual flue

26、 gas cleaning stages 1124.5.3 Information on the selection of flue gas cleaning technologies. . . 1194.6 Emission control through instrumentationand control systems for reliable processcontrol . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1324.6.1 Preliminary note . . . . . . . . . 1324.6.2 Main control loops

27、 . . . . . . . . 1344.6.3 Measurements for combustion control. . . . . . . . 1364.6.4 Measurements in the area of theboiler and the water-steam circuit 1384.6.5 Flue gas measurements at the boiler outlet . . . . . . . . . . . 1414.6.6 Measurements in the area of theflue gas cleaning system . . . . .

28、 1424.6.7 Clean gas emission measure-ments at the stack inlet . . . . . . 1454.6.8 Auxiliary systems . . . . . . . . 1454.6.9 Measurements for energyefficiency assessments . . . . . . 1464.6.10 Individual measurements andmanual measurements . . . . . . 1464.6.11 Outlooks, trends . . . . . . . . . 14

29、75 Legal framework for emission controlmeasures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1535.1 Flue gases . . . . . . . . . . . . . . . . 1535.2 Wastewater . . . . . . . . . . . . . . . . 1595.3 Residues . . . . . . . . . . . . . . . . . 163B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8CD9NormCD - Stand

30、2014-02All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI 3460 Blatt 1 / Part 1 3 Seite6 Anleitung fr Emissionsmessungen . . . . 1646.1 Aufgabenstellung . . . . . . . . . . . . . 1646.2 Wiederkehrende Einzelmessungen . . . . 1656.2.1 Messplanung . . . . . . . . . . . . 1656.2.2

31、 Durchfhrung der Messungen . . . 1706.2.3 Bezugsgren . . . . . . . . . . . 1706.2.4 Messungen im Bereich derNachbrennzone . . . . . . . . . . 1706.2.5 Komponentenspezifische Messungen . . . . . . . . . . . . . 1726.2.6 Auswertung der Messungen . . . . 1726.2.7 Messbericht . . . . . . . . . . . . 176

32、6.3 Eignungsprfung und Bekanntgabe,Funktionsprfung und Kalibrierung derautomatischen Messeinrichtungen(QAL1/QAL2/AST) . . . . . . . . . . . 1776.3.1 Aufgabenstellung . . . . . . . . . 1776.3.2 Eignungsprfungen (QAL1) . . . 1786.3.3 Jhrliche Funktionsprfung (AST) 1806.3.4 Kalibrierung und Validierung

33、 derautomatischen Messeinrichtung(QAL2) . . . . . . . . . . . . . . 1816.3.5 Referenzmessverfahren SRM . . 1856.3.6 Hinweis zum Einsatz von AMSfr Staub . . . . . . . . . . . . . 1856.3.7 Hinweis zum Einsatz vonQuecksilber-AMS . . . . . . . . 1866.3.8 Kalibrierung der Messeinrichtungfr die Temperatur

34、 in derNachbrennzone . . . . . . . . . . 1876.3.9 Auswertung der Messungen mittels Emissionswertrechner . . 1886.3.10 Messbericht. . . . . . . . . . . . 1906.4 Laufende Qualittssicherung durch denBetreiber (QAL3). . . . . . . . . . . . . 1906.4.1 Fachkunde und Dokumentation . . 1906.4.2 Regelkarten

35、. . . . . . . . . . . . 1916.4.3 Wartungsarbeiten . . . . . . . . . 1927 Feste und flssige Rckstnde . . . . . . . 1927.1 Allgemeine Hinweise. . . . . . . . . . . 1927.2 Art und Entsorgung der Rckstnde . . . 1957.2.1 Schlacke/Asche aus dem Feuerraum . . . . . . . . . . . . . 1957.2.2 Asche/Stube aus

36、Kessel undAbgasreinigung . . . . . . . . . . 2037.2.3 Abwsser. . . . . . . . . . . . . . 2047.2.4 Reaktionsprodukte und beladeneAdsorbentien aus der Abgas-reinigung . . . . . . . . . . . . . . 2067.2.5 Verbrauchte Katalysatormasse. . . 2087.2.6 Sonstige Rckstnde . . . . . . . . 208Page6 Emission mea

37、surement instructions . . . . 1646.1 Objective . . . . . . . . . . . . . . . . . 1646.2 Recurrent individual measurements . . . 1656.2.1 Measurement planning . . . . . . 1656.2.2 Execution of measurements . . . . 1706.2.3 Reference quantities . . . . . . . . 1706.2.4 Measurements in the area of thes

38、econdary combustion zone . . . . 1706.2.5 Component-specific measurements 1726.2.6 Evaluation of measured data . . . 1726.2.7 Measurement report . . . . . . . . 1766.3 Suitability test and notification,annual surveillance test and calibrationof automated measuring systems(QAL1/QAL2/AST) . . . . . .

39、. . . . . 1776.3.1 Objective . . . . . . . . . . . . . 1776.3.2 Suitability tests (QAL1) . . . . . 1786.3.3 Annual surveillance test (AST) . 1806.3.4 Calibration and validation ofautomated measuring systems(QAL 2) . . . . . . . . . . . . . 1816.3.5 Standard reference method (SRM) 1856.3.6 Notes on t

40、he use of AMS forparticulate monitoring . . . . . . 1856.3.7 Notes on the use of mercuryAMS . . . . . . . . . . . . . . . 1866.3.8 Calibration of the AMS forminimum temperature monitoringin the secondary combustion zone 1876.3.9 Evaluation of measured databy means of electronic evaluationunit . . .

41、. . . . . . . . . . . . . 1886.3.10 Measurement report . . . . . . . 1906.4 Ongoing quality assurance by theoperator (QAL 3). . . . . . . . . . . . . 1906.4.1 Competency and documentation . 1906.4.2 Control charts . . . . . . . . . . . 1916.4.3 Maintenance . . . . . . . . . . . . 1927 Solid and liqu

42、id residues . . . . . . . . . . 1927.1 General notes. . . . . . . . . . . . . . . 1927.2 Residue types and disposal. . . . . . . . 1957.2.1 Bottom ash/slag from the furnace . 1957.2.2 Ash/dust from boiler andflue gas cleaning systems . . . . . 2037.2.3 Wastewater . . . . . . . . . . . . 2047.2.4 Rea

43、ction products andspent adsorbents from flue gas cleaning . . . . . . . . . . . . . . 2067.2.5 Spent catalysts. . . . . . . . . . . 2087.2.6 Other residues . . . . . . . . . . . 208B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8CD9NormCD - Stand 2014-02Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure

44、 e.V., Dsseldorf 2014 4 VDI 3460 Blatt 1 / Part 1Seite8 Kosten/Erlse der thermischen Abfall-behandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2098.1 Investitionskosten. . . . . . . . . . . . . 2108.2 Betriebskosten und Erlse . . . . . . . . 2108.3 Manahmen zur Kostenoptimierung . . . 2139 Beurteilung d

45、er Entwicklungsstufe neuerVerfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21410 Strungen des bestimmungsgemen Betriebs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21710.1 Strungen des bestimmungsgemenBetriebs . . . . . . . . . . . . . . . . 21810.2 Strflle . . . . . . . . . . . . . . . . 220Anhang Auszug

46、aus einer beispielhaften Messstellenliste einer Siedlungs-abfallverbrennungsanlage . . . . . . . 222Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226Bennennungsindex englisch deutsch. . . . . . 234VorbemerkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlu

47、ngen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, derFotokopie, der elektronischen Verwendung und derbersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig,sind vorbehalten.Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wahrungdes Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenz-bedingu

48、ngen (www.vdi.de/richtlinien), die in denVDI-Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieserVDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieserRichtlinienreihe ist im Internet abrufbar unterwww.vdi.de/3460.1 Anwendungsberei

49、chDiese Richtlinie gibt einen berblick ber den Standder Technik der Emissionsminderung bei der thermi-schen Abfallbehandlung (Verbrennung, Vergasung,Pyrolyse) sowie Hinweise fr den Bau und den Be-trieb insbesondere von Abfallverbrennungsanlagen.Der Grundgedanke der Richtlinienausschsse ist einPage8 Cost of/revenues from thermal wastetreatment activities . . . . . . . . . . . . . 2098.1 Capital cost . . . . . . . . . . . . . . . . 2108.2 Operating costs and revenues