垃圾發(fā)電廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)

1、重慶電力高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)題目： 垃圾發(fā)電廠的自動(dòng)控制系統(tǒng) 專 業(yè)： 工業(yè)熱工控制技術(shù) 班 級(jí)： 熱控1012班 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 重慶電力高等?？茖W(xué)校動(dòng)力工程系二一三年六月 目錄畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1引言31、城市生活垃圾焚燒處理排放物及其污染的治理41.1垃圾處理方法41.2 垃圾焚燒處理及有害物質(zhì)排放51.3焚燒后的殘?jiān)?1.4 煙氣凈化71.5 大氣污染控制及凈化系統(tǒng)92、垃圾發(fā)電的國(guó)內(nèi)應(yīng)用前景92.1垃圾發(fā)電存在的主要問(wèn)題92.2國(guó)內(nèi)外垃圾發(fā)電的基本情況102.3垃圾發(fā)電的相關(guān)技術(shù)122.4存在的問(wèn)題及將來(lái)的技術(shù)走向143、垃圾焚燒發(fā)電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)143.1垃

2、圾焚燒部143.2汽輪機(jī)部分183.3電力監(jiān)控部分214、二噁英的生成及控制技術(shù)244.1二噁英的理化特點(diǎn)244.2在生活垃圾焚燒工程中二噁英的形成機(jī)理254.3二噁英的減排及控制技術(shù)254.4 尾氣處理技術(shù)減排二噁英275、結(jié)論30工作小結(jié)31致謝32參考文獻(xiàn)33畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)的具體內(nèi)容與要求（一）設(shè)計(jì)任務(wù)垃圾發(fā)電是一項(xiàng)實(shí)現(xiàn)垃圾減量化、無(wú)害化和資源化的新興能源技術(shù)。作為發(fā)電廠的自動(dòng)控制技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解國(guó)內(nèi)外垃圾發(fā)電的基本情況,知道垃圾發(fā)電廠的主要生產(chǎn)過(guò)程和主要自動(dòng)控制技術(shù)，并根據(jù)垃圾發(fā)電自動(dòng)控制技術(shù)的特點(diǎn)提出我國(guó)垃圾發(fā)電自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展前景及方向。（二）設(shè)計(jì)成品1設(shè)

3、計(jì)說(shuō)明書(shū)一份：（1） 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要條理清楚、文字通順、整齊美觀、格式規(guī)范；（2） 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)不少于15000字，并有必要的圖表，設(shè)計(jì)圖不少于5張；（三）基本要求1.垃圾發(fā)電廠概述；2.垃圾發(fā)電廠回收控制系統(tǒng)；3.垃圾焚燒發(fā)電中二惡英的控制技術(shù)；4.生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)與控制技術(shù)；5.國(guó)內(nèi)垃圾焚燒及除塵控制技術(shù)二、推薦的主要參考文獻(xiàn)：主要參考文獻(xiàn)：1 于建輝;我國(guó)可再生能源發(fā)電的研究與杭州10kV配電網(wǎng)合環(huán)問(wèn)題的研究D;浙江大學(xué);2007年2 武曉莉,胡滿銀,胡志光;垃圾焚燒發(fā)電新技術(shù)及其發(fā)展動(dòng)向J;電力情報(bào);2000年02期3 金軍,賈振邦;中國(guó)城市垃圾處理處置發(fā)展方向J;中央民族大學(xué)

4、學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）;2005年02期4 杜朝波,李春曦,高建強(qiáng),黃煥輝;垃圾發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景J;鍋爐制造;2003年04期 指導(dǎo)教師（簽字） 張波 簽發(fā)日期 2013 年 4 月 2 日垃圾發(fā)電的自動(dòng)控制系統(tǒng)摘要:本文首先根據(jù)任務(wù)書(shū)上所要求內(nèi)容對(duì)垃圾的日益泛濫進(jìn)行了論述，分析了城市生活垃圾焚燒處理排放物及其污染的治理。介紹了國(guó)內(nèi)外垃圾發(fā)電的基本情況 ，垃圾發(fā)電廠的主要生產(chǎn)過(guò)程和主要自動(dòng)控制技術(shù)，并根據(jù)垃圾發(fā)電自動(dòng)控制技術(shù)的特點(diǎn)提出我國(guó)垃圾發(fā)電自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展前景及方向。關(guān)鍵詞：垃圾 處理 發(fā)電 Automatic control system of garbage power gen

5、eration Abstract: This paper according to the required task book content is discussed, and the proliferation of junk analyzes the municipal solid waste incineration emissions and pollution management. Introduces the basic situation of garbage power generation at home and abroad, there power plant ma

6、in production process and automatic control technology, and according to the characteristics of the waste generator automatic control technology in our country garbage power generation development prospect and direction of automatic control technology.Keywords: garbage power generation引言 垃圾作為人類工業(yè)生產(chǎn)和

7、日常生活的必然產(chǎn)物，一方面已經(jīng)對(duì)城市環(huán)境和人類健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，且正以每年10的速度增長(zhǎng)，另一方面，垃圾又是一種不斷增長(zhǎng)的資源。經(jīng)研究，燃燒2t垃圾產(chǎn)生的熱量相當(dāng)于1t煤（即燃燒1t垃圾大約可獲400MW電）。將垃圾充分有效地利用于發(fā)電，其“資源效益”極為可觀，同時(shí)垃圾發(fā)電是一種潛力巨大的“綠色”產(chǎn)業(yè)。是一個(gè)日益引人注目和值得深入研究的課題。面對(duì)垃圾泛濫成災(zāi)的狀況，世界各國(guó)的專家們已不僅限于控制和銷毀垃圾這種被動(dòng)“防守”，而是積極采取有力措施，進(jìn)行科學(xué)合理地綜合處理利用垃圾。我國(guó)有豐富的垃圾資源，其中存在極大的潛在效益。垃圾發(fā)電是把各種垃圾收集后，進(jìn)行分類處理。其中：一是對(duì)燃燒值較高的進(jìn)行高

8、溫焚燒（也徹底消滅了病源性生物和腐蝕性有機(jī)要物），在高溫焚燒（產(chǎn)生的煙霧經(jīng)過(guò)處理）中產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為高溫蒸氣，推動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。二是對(duì)不能燃燒的有機(jī)物進(jìn)行發(fā)酵、厭氧處理，最后干燥脫硫，產(chǎn)生一種氣體叫甲烷，也叫沼氣。再經(jīng)燃燒，把熱能轉(zhuǎn)化為蒸氣，推動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。 垃圾發(fā)電工藝方框流程如圖1所示：圖1 垃圾發(fā)電工藝方框流程圖1城市生活垃圾焚燒處理排放物及其污染的治理 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市人口也在迅速增加。同時(shí)不可避免地產(chǎn)生出許多廢物，廢物中，除生產(chǎn)產(chǎn)生的工業(yè)廢物和建筑產(chǎn)生的建筑廢物外，剩下的就是生活廢物了。生活廢物中，除糞便外，其余統(tǒng)稱為“城市固體廢棄物MSW

9、（Municipal Solid Waste）.俗稱垃圾（Refuse）.。垃圾是城市的必然產(chǎn)物。隨著城市的發(fā)展，城市生活垃圾的日益增多，建立垃圾焚燒勢(shì)在必行，然而大多數(shù)人對(duì)垃圾焚燒有著或多或少的疑慮，本章著重對(duì)垃圾焚燒后的有害物質(zhì)及處理方式進(jìn)行初步介紹。目前垃圾處理的主要方式在城市垃圾綜處理時(shí)，不僅要無(wú)害化，減容減重，而且要考慮將垃圾盡可能在處理過(guò)程中變成新的資源或轉(zhuǎn)化成能源，同時(shí)還應(yīng)考慮防止造成性的污染。 1.1垃圾處理方法 （）填埋：既是一種處理方式，又是用其他處理方法不能處理的固態(tài)殘余物的最終處理方式。填埋處理總的方法就是將固體廢物在選定的適當(dāng)場(chǎng)所，填埋一定厚度后，加上覆蓋材料，讓其經(jīng)

10、過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的物理、化學(xué)和生物作用，達(dá)到穩(wěn)定。 （）堆肥：是半固體廢棄物中的有機(jī)物，主要是生物有機(jī)質(zhì)，與一定比例的原無(wú)機(jī)物一起混合，控制一定條件，讓其在自然界廣為分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物作用下，其可降解的成分轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖物，成為可施于農(nóng)田的土壤改良劑 堆肥。 （）焚燒：有機(jī)垃圾在高溫、供養(yǎng)充足的條件下，氧化生成惰性氣體，而無(wú)機(jī)不可燃物則形成穩(wěn)定的固態(tài)殘?jiān)?。世界衛(wèi)生組織（WHO）對(duì)此給出了更實(shí)際的概括:焚燒就是通過(guò)高溫燃燒，減少可燃焚燒物，使之成為惰性殘余物的處理方法。因此，焚燒從處理角度看，具有兩個(gè)很重要的特性，即高溫?zé)o害化和大的、迅速的減容能力。 目前，國(guó)內(nèi)采用焚燒處理方式有深圳

11、引進(jìn)的，容量為2臺(tái)、日處理量150t馬丁式垃圾焚燒爐（三菱重工），它帶有蒸發(fā)量為13t/h的蒸汽鍋爐。目的是希望在垃圾焚燒技術(shù)的引進(jìn)、消化、吸收、改進(jìn)的基礎(chǔ)上，改進(jìn)使我國(guó)能自己提供成套的焚燒設(shè)各。四川樂(lè)山垃圾處理廠的焚燒處理工藝及設(shè)備是由重慶大學(xué)設(shè)計(jì)制造的，處理能力100t/d. （）熱解：是有機(jī)物在不完全燃燒條件下的熱力分解，可得到可燃?xì)怏w、液態(tài)焦油和固態(tài)碳。這種熱處理方式可獲得可儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)哪茉?，而且處理過(guò)程的污染也容易控制。但是目前成功的少，失敗的多。熱解處理方式最大潛力是處理熱值高的垃圾，如塑料、廢輪胎以及金屬和塑料的組合物。采用高溫?zé)峤饪傻玫娇扇細(xì)?采用低溫?zé)峤饪傻玫筋愃浦赜偷囊簯B(tài)產(chǎn)

12、品。 1.2 垃圾焚燒處理及有害物質(zhì)排放 我國(guó)城市垃圾的特點(diǎn)是無(wú)機(jī)物含量高于有機(jī)物，不可燃成分高于可燃成分。但不同類別城市之間差別較大，一些大城市的垃圾有機(jī)質(zhì)含量可高達(dá)40%。有機(jī)質(zhì)成分中，以生物質(zhì)所占比例為大，紙張較少;而國(guó)外垃圾中紙張所占比例較大。無(wú)機(jī)成分中，以灰土磚石為主，玻璃、金屬等含量很低.一般認(rèn)為， 當(dāng)垃圾中的發(fā)熱量大于3349kJ/kg時(shí)，可直接燃燒。我國(guó)中等以上城市的垃圾低位發(fā)熱量一般在2512-4605kJ/kg范圍內(nèi)，隨著城市生活水平的不斷提高，垃圾的發(fā)熱量還會(huì)不斷的提高。燃?xì)饣陌l(fā)展對(duì)保證垃圾可燃是很重要的一步。燃用煤氣地區(qū)的城市垃圾中有機(jī)物的含量相當(dāng)高，一般可超過(guò)50%

13、,高的達(dá)80%以上。發(fā)展城市垃圾熱電站與城市人口亦有一定的關(guān)系。因?yàn)殡娬镜纳a(chǎn)是連續(xù)性的，需要有足夠數(shù)量的垃圾才能保證連續(xù)運(yùn)行。同時(shí)，還要考慮垃圾的數(shù)量和質(zhì)量會(huì)隨季節(jié)的不同而有變化。按城市人口平均每人每天產(chǎn)生垃圾量約lkg計(jì)算，城市人口大于100萬(wàn)以上，則每日產(chǎn)生城市垃圾在1000t以上，則可以保證穩(wěn)定發(fā)電。 要做好垃圾的焚燒，首先應(yīng)使入爐垃圾的成分具有相對(duì)的穩(wěn)定性，即對(duì)進(jìn)入垃圾焚燒爐的垃圾進(jìn)行前處理，包括物料尺寸篩分和物性方面的分選。盡可能將混合垃圾中的無(wú)機(jī)物和高水分有機(jī)物分離出來(lái)，如大量的煤灰渣、磚石塵土及瓜果類等物質(zhì)應(yīng)分選出來(lái)，以提高入爐垃圾可燃物的比例。有的焚燒處理工藝，前 處理還設(shè)有

14、破碎和干燥工序，使最終入爐物料性狀均勻并有足夠熟值，以保證垃圾能用自身的化學(xué)潛能來(lái)支付燃燒過(guò)程中干燥階段和熱分解階段所需的熱量，并保證燃燒后產(chǎn)生的煙氣達(dá)到一定的高溫，這樣才能使焚燒過(guò)程進(jìn)行徹底和不致產(chǎn)生較多的二次污染物。焚燒不徹底常會(huì)出現(xiàn)一些有害的中間產(chǎn)物，如焚燒的垃圾 或其他固體廢棄物的熱值較高，則可利用焚燒所生成的高溫?zé)煔?，通過(guò)傳熱設(shè)各或鍋爐獲得熱能或生產(chǎn)電能。 焚燒處理，主要有以下三個(gè)問(wèn)題需解決即:（）物料的前期準(zhǔn)備前其處理; （）焚燒設(shè)備; （）二次污染及控制。 建立城市垃圾焚燒廠是否會(huì)成為新的嚴(yán)重污染源，是政府和公眾極為關(guān)切的事情。焚燒廠的排放物要滿足環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)是建立焚燒廠的基本條

15、件之一，因此，對(duì)焚燒處理的排放物有清楚的了解，并對(duì)可能產(chǎn)生的影響有所認(rèn)識(shí)是必要的。顯然，焚燒產(chǎn)生的排放物首先與其被焚燒物的組成直接相關(guān);第二，焚燒過(guò)程的完全程度與焚燒爐設(shè)備本身和運(yùn)行操作有關(guān);第三，與排放物的控制工藝及設(shè)備性能的優(yōu)劣情況有關(guān)。 焚燒后的有害物質(zhì)主要通過(guò)以下途徑排放:（）通過(guò)煙氣帶出的有害氣體成分和固態(tài)顆粒物:（）通過(guò)灰渣排出。人類向大氣排放的物質(zhì)種類繁多，但就絕大部分地區(qū)而言，大氣中主要污染物的種類卻有限。一般地區(qū)排放的主要物SOx, CO. NOx,碳?xì)浠衔?、臭氧等氧化劑，以及顆粒物。在大氣質(zhì)量評(píng)價(jià)時(shí)，大都是部分選用或全部應(yīng)用上述六大類污染物濃度值作為評(píng)價(jià)參考。因此，在討論

16、焚燒處理 的排放物時(shí)，也圍繞這些污染物的產(chǎn)生、危害性及其防止和減少來(lái)敘述。關(guān)于以灰渣形態(tài)的污染，主要是看一些含有重金屬的有害成分和灰渣中的含量如何。煙氣的主要成分和有害成分:一般可燃垃圾，從焚燒的實(shí)際情況看，無(wú)論燃燒過(guò)程的過(guò)?？諝庀禂?shù)變化如何，只要焚燒溫度不太低，過(guò)?？諝庀禂?shù)不是1，煙氣中的主要成分仍然是C02. H20. 02. N2。上述四種成分為焚燒垃圾時(shí)煙氣的主要成分，幾乎占煙氣容積的99% 屬無(wú)害成分。在焚燒爐運(yùn)行過(guò)程中，也是依據(jù)O:或CO:的比例來(lái)控制供風(fēng)量的。然而，由于垃圾成分的復(fù)雜性和不可控制，以及焚燒過(guò)程的多變性，總會(huì)產(chǎn)生微量的有害氣體成分，它們主要是CO. NOx. SOx

17、. H2S, CHI和一些有害有機(jī)氣體。1.3焚燒后的殘?jiān)?焚燒的殘?jiān)c焚燒的廢物成分、原始狀態(tài)和焚燒爐的完善程度及運(yùn)行水平有極大關(guān)系。這里所指的殘?jiān)狄话銖姆贌隣t的爐下和除塵器中收集下來(lái)的排出物，統(tǒng)稱為灰渣。它主要是不可燃的無(wú)機(jī)物和少部分未燃盡的可燃物。未燃盡的可燃物一般作為機(jī)械不完全燃燒部分，只涉及它的熱損失，而不更多地去考慮它的污染問(wèn)題。即是說(shuō)燃燒后的灰渣主要考慮的是它的無(wú)機(jī)物影響。 灰渣包括兩部分。一部分為渣（從爐算下排出的），尺寸較大，呈塊狀。一部分為灰（從除塵器下收集的），顆粒尺寸較小?；以械臒o(wú)機(jī)物一般占原始無(wú)機(jī)物成分的95%以上，飄塵的重量百分比只為百分之幾。下表列出德國(guó)漢堡一

18、家焚燒廠的一臺(tái)焚燒爐排放的含灰渣、飄塵中的金屬量?；以鼛缀跽挤贌蠊腆w殘余物 的95%以上。事實(shí)上，飄塵己納入煙氣中的固體顆粒物排放，由于灰渣要是和填埋或作建筑材料處理即回歸大地。因此，討論它對(duì)環(huán)境的影響主要是看它所含成分和劑量是否會(huì)造成污染。 灰渣主要成分是金屬或氧化物，即俗稱的礦物質(zhì)，如SIOp, A1z03, CaO, MgO等。只要將它們作恰當(dāng)?shù)奶幚恚烧J(rèn)為它們是無(wú)害物。我國(guó)的垃圾焚燒工藝，因處于初期發(fā)展階段，因而收集的數(shù)據(jù)有限。 爐渣中有相當(dāng)部分未完全燃燒的有機(jī)物質(zhì)，而且灰渣中的P, K比例較高（提 示此種灰渣可作農(nóng)田、種植之用）。另外，垃圾中常含有大量的廢電池、廢日光燈管，它們是產(chǎn)

19、生Pb, Cd, Hg等危害成分的根源，應(yīng)該在垃圾收集或在處理廠中把它們分揀出來(lái)。否則這些物質(zhì)將以爐渣形式作填埋或建材處理，最終將以溶解方式造成水體污染。 1.4 煙氣凈化 焚燒處理不可避免地要產(chǎn)生煙塵和一些有害氣體，這是公眾對(duì)焚燒最為擔(dān)心的事情。如果能有效地將煙氣凈化，并達(dá)到環(huán)境保護(hù)法規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，且投資又不太高，則焚燒處理將會(huì)得到迅速發(fā)展。 1.4.1 凈化內(nèi)容 煙氣的凈化內(nèi)容主要為除臭、除酸和除塵。前面聽(tīng)討論的極微量的有機(jī)物污染，主要還應(yīng)通過(guò)燃燒環(huán)節(jié)來(lái)減少，而不可能在污染控制設(shè)備上專門(mén)解決。當(dāng)然，某一凈化設(shè)備和工藝在控制主要污染物時(shí)，對(duì)一些特殊的成分也有一定的清除作用。 1.4.2 凈化方式

20、 （）除臭焚燒產(chǎn)生的特強(qiáng)氣味，是垃圾的厭氧發(fā)酵和有機(jī)物不完全燃燒產(chǎn)生的。解決或減輕氣味最有效的方法是改進(jìn)燃燒工藝，調(diào)整燃燒參數(shù)（如送風(fēng)比例、方式、爐溫高低等）。大多數(shù)有機(jī)化合物氣體，在765溫度條件下，0.5s即可銷毀。對(duì)苯（酚）類，要有效地消除，則需更高的溫度和更長(zhǎng)的時(shí)間，而且需要與氧化介質(zhì)充分接觸。如有條件，可將含臭味的氣體通過(guò)高溫爐體，這是減少和消除臭味的最好辦法。將焚燒爐儲(chǔ)料倉(cāng)的臭空氣引入焚燒爐作燃燒的空氣也就是這個(gè)道理。也可使臭氣通過(guò)有催化材料的通道，它可在低溫、低濃度下進(jìn)行，其反應(yīng)效率高，唯一缺點(diǎn)就是催化材料太貴。為了盡量減少臭氣的排出，還可采用“吸收”方法，即用化合物結(jié)合或溶解吸

21、收到一種溶液中的辦法?；瘜W(xué)吸收一般是一種氧化過(guò)程，采用能釋放氧氣的化學(xué)物質(zhì)，如高猛酸鉀、次氯酸鈉或次抓酸等溶液來(lái)洗滌氣味是有效的。通常的裝置是將煙氣通過(guò)一洗滌吸收塔，塔內(nèi)裝有不參加任何反應(yīng)的填料層.將洗滌液體從塔上方向下噴入，而煙氣從塔下方引入經(jīng)潤(rùn)濕的填料層到頂部排出。除化學(xué)氧化外，很多氣味的化合物還可用無(wú)氧化作用的化學(xué)品去改變氣味化合物的性質(zhì)，使之變成無(wú)味或無(wú)毒的化合物，通常采用的洗滌液有苛性鈉或弱酸等.“吸附”方法是一種物理方法，它利用一些有很大比表面積的物的物質(zhì)，將氣味分子吸附在自己表面上，以達(dá)到除臭的目的。除臭的方法還有稀釋法、掩蔽法。稀釋法最典型的特點(diǎn)是煙囪高，以使煙氣流通達(dá)到距地面

22、相當(dāng)大的高度。當(dāng)煙氣經(jīng)過(guò)大氣擴(kuò)散，回落在地表時(shí)，濃度己稀釋到嗅不出或可接受的程度，但這種方法常受大氣穩(wěn)定度和風(fēng)向的影響。如果在排出煙囪前，直接增加新鮮空氣以 稀釋煙氣，雖能除臭，但運(yùn)行費(fèi)用將增加。 掩蔽法是用一種掩蔽劑（有氣味而無(wú)反應(yīng)）的氣味去抵消或淹沒(méi)原有的氣味，就像噴香水以掩蔽輕微的體臭一樣。不過(guò)對(duì)焚燒來(lái)講，尚未找出合適的掩蔽劑。 （）除塵除塵是煙氣凈化的一項(xiàng)重要內(nèi)容。顧名思義，除塵主要消除和減輕煙氣排放中的固態(tài)顆粒物。在除塵系統(tǒng)和裝置中，由于采用的除塵作用原理不同，有的不僅能除掉固態(tài)顆粒物，同時(shí)也可綜合去除和減輕臭氣和酸性氣體，如濕式除塵設(shè)備等。下面將按除塵的作用原理介紹常用的除塵裝置。

23、 ）重力和慣性除塵:煙氣流中固體顆粒物的質(zhì)量濃度與氣體分子質(zhì)量濃度有較大差值，利用重力沉降或氣流速度方向變化時(shí)，顆粒物產(chǎn)生的離心力可將固體顆粒從氣流中分離出來(lái)。 ）濕式洗滌:是讓固體顆粒與液滴充分接觸，造成液滴（其理想尺寸為100um左右）攔截固體顆?，F(xiàn)象:或潤(rùn)濕的顆粒在通過(guò)障礙物時(shí)，由于重力或慣性力的作用而分離:或潤(rùn)濕的煙氣在經(jīng)過(guò)亞縮區(qū)時(shí)，強(qiáng)烈的紊流使固體顆粒與走彎產(chǎn)生良好的混合，然后通過(guò)膨脹區(qū)，潤(rùn)濕的顆粒物將會(huì)繼續(xù)沿原方向流動(dòng)。而氣 流容易改變方向向另一方向流動(dòng)，從而造成固氣分離。 ）過(guò)濾除塵:用一組紡織物袋子置于箱體內(nèi)，袋子能透氣而不能透過(guò)顆粒物，它可除去105m以下的顆粒物，尤其是小于

24、I P m的粒子，其效果更佳。過(guò)濾的過(guò)程。不單是過(guò)濾，還有沖擊、擴(kuò)散、重力吸引和顆粒物相互摩擦所產(chǎn)生的靜電吸引等作用，這樣才能完成全部過(guò)濾過(guò)程。 ）靜電除塵:利用強(qiáng)磁場(chǎng)使氣體發(fā)生電離即電暈放電，此時(shí)煙氣中的顆粒物帶電，然后，帶負(fù)電荷的顆粒在電場(chǎng)中向帶正電的集塵極板聚積（接地極）放電，再經(jīng)振打落入灰斗，完成煙氣的除塵任務(wù)。靜電除塵根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀可分為板式和管式兩種，按除塵方式又可分為干濕兩種。一般多用干式和板型的除塵器。 影響除塵效率的主要因素是積灰的比電阻（Q cm）。當(dāng)比電阻在1000 cm 以下時(shí)，積灰在集塵板上可迅速失去電荷，容易造成灰粒的二次飛揚(yáng):但比電阻過(guò)大，如超過(guò)104 -Cm，集塵

25、板上的積灰會(huì)因負(fù)電荷的積累而造成反電暈現(xiàn)象，出現(xiàn)火花放電，引起除塵效率的降低。因此灰層的比電阻在l-10Q -cm之間，電性中和速度較適當(dāng)，可以保證良好的除塵效果。電氣除塵器中的煙速一般在I m/s左右，所以整個(gè)除塵器的阻力不大，約為196Pa，除塵效率可達(dá)99%或更高，其能源消耗也不大，是理想的除塵設(shè)備。但它一次性投資較大，控制、操作維修要求的技術(shù)性高，因此，靜電除塵器是作為環(huán)保要求較高的環(huán)境下使用的設(shè)備，也是將來(lái)有可能成為控制空氣污染的法定設(shè)備。 除酸：國(guó)外的除酸辦法，主要是洗滌法.除塵時(shí)，這些酸性氣體亦可有地溶于水而被除去，而無(wú)須單獨(dú)處理。前面己提出過(guò)，我國(guó)的城市生活垃圾目前含植物性物質(zhì)

26、占很大比例，焚燒時(shí)還可能出現(xiàn)大量的NH3，這種可溶性氣體易與水結(jié)合，致使排煙常呈堿性（PH-89），對(duì)于酸性氣體有中和作用。 1.5 大氣污染控制及凈化系統(tǒng) 只有將焚燒的煙氣組分與現(xiàn)行的排放標(biāo)準(zhǔn)作比較，才能確定煙氣的凈化系統(tǒng)（設(shè)備與流程）。國(guó)內(nèi)焚燒爐的大氣排放標(biāo)準(zhǔn)尚在擬訂中，因此，目前新建焚燒爐的環(huán)境評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)只能參照國(guó)家大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)制定原則等有關(guān)指標(biāo)和規(guī)定予以控制。詳細(xì)指標(biāo)和規(guī)定可參考國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 根據(jù)新建焚燒爐的處理能力，可計(jì)算出煙氣排放量、再根據(jù)焚燒爐的特性和煙氣成分測(cè)定和分析，判斷哪些物質(zhì)是必須除去的，并結(jié)合焚燒廠的建廠地址，最后確定凈化系統(tǒng)的

27、設(shè)備及流程、原則是簡(jiǎn)單可靠的、能耗低的、投資少的設(shè)備優(yōu)先考慮。只有那種在人口密集區(qū)、環(huán)境條件控制極嚴(yán)的焚燒爐，考慮高檔次的設(shè)備和多級(jí)凈化工藝才是恰當(dāng)?shù)摹?綜上所述，為保證垃圾燃燒不帶來(lái)新的污染，首先應(yīng)把好垃圾分選第一關(guān)，其次是保證燃燒的充分與完全。2垃圾發(fā)電的國(guó)內(nèi)應(yīng)用前景2.1垃圾發(fā)電存在的主要問(wèn)題我國(guó)大部分建成的垃圾焚燒發(fā)電廠的焚燒設(shè)備由國(guó)外引進(jìn)，從其建設(shè)和運(yùn)行情況看存在如下問(wèn)題： （）設(shè)備昂貴、初投資過(guò)高。利用國(guó)外關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備建設(shè)的垃圾電廠的每處理1t/h能力投資約為6070萬(wàn)元，如上海浦東垃圾焚燒發(fā)電廠利用法國(guó)阿爾斯通公司的設(shè)備和技術(shù)，項(xiàng)目的總投資為6.98億元，上海江橋垃圾焚燒發(fā)電廠

28、利用西格斯公司的設(shè)備，投資也近7億元。這對(duì)于中國(guó)絕大部分城市是難以承受的。 （）垃圾處理效果欠佳。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的焚燒技術(shù)和焚燒設(shè)備都比較成熟，但是，國(guó)外的焚燒爐是根據(jù)國(guó)外的生活垃圾品質(zhì)及燃料特性進(jìn)行設(shè)計(jì)的，而我國(guó)垃圾品質(zhì)和燃料特性與國(guó)外垃圾存在著很大差異。由于我國(guó)目前沒(méi)有實(shí)行垃圾分類制度，城市生活垃圾的品質(zhì)很低，因而引進(jìn)焚燒設(shè)備尚不能很好地適應(yīng)中國(guó)垃圾的特性，還存在著垃圾焚燒不完全、運(yùn)行不穩(wěn)定、排放不易全部達(dá)標(biāo)等問(wèn)題。 （）運(yùn)行成本高，缺乏經(jīng)濟(jì)性。目前引進(jìn)的國(guó)外焚燒設(shè)備采用輕柴油為助燃燃料，由于中國(guó)垃圾的熱值較低（33445016J/kg）、變化范圍較大，必須加入較多的助燃燃料。同時(shí)，也存在關(guān)

29、鍵高溫部件（如過(guò)熱器等）使用壽命短、維修費(fèi)用高等問(wèn)題。因而，利用國(guó)外設(shè)備焚燒處理生活垃圾的成本較高，一般為120150元/t。 （）發(fā)電效率低。和常規(guī)火力發(fā)電廠相比，影響垃圾發(fā)電廠的另一個(gè)主要問(wèn)題是垃圾焚燒伴生氯化氫（HCL）等在受熱面金屬管壁溫度超過(guò)350時(shí)，對(duì)金屬管壁的腐蝕嚴(yán)重加劇。我國(guó)深圳垃圾發(fā)電廠之所以用1.6MPa、203參數(shù)的蒸汽發(fā)電，就是因?yàn)檫^(guò)熱器在投產(chǎn)100天時(shí)就遭受到嚴(yán)重腐蝕。所以，早期建設(shè)的垃圾發(fā)電廠為了防止這種腐蝕，生產(chǎn)的蒸汽溫度基本上都在300以下，發(fā)電效率在14%以下，這使得垃圾發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益低下。 （）國(guó)內(nèi)外垃圾的熱值差距很大。國(guó)外的垃圾熱值高，每公斤垃圾燃燒可產(chǎn)

30、生3000千卡的熱量，而中國(guó)的垃圾含水量高達(dá)60%。經(jīng)過(guò)一定處理每公斤燃燒產(chǎn)生的熱值只能達(dá)到900-1000kw，就是說(shuō)經(jīng)過(guò)處理的垃圾的發(fā)熱量還不及國(guó)外的1/3。中國(guó)許多城市垃圾的可燃物極少，多為廚房垃圾，不適合用于焚燒發(fā)電。國(guó)外2t垃圾相當(dāng)于1t煤炭，而實(shí)際上中國(guó)的垃圾要6t才能頂1噸煤炭。2.2國(guó)內(nèi)外垃圾發(fā)電的基本情況 2.2.1國(guó)外垃圾發(fā)電情況 在發(fā)達(dá)國(guó)家，垃圾處理和資源化利用已經(jīng)成為成熟的產(chǎn)業(yè)，垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)正在向大型化、高效化方面發(fā)展。例如，歐洲各國(guó)制定了嚴(yán)格的垃圾焚燒標(biāo)準(zhǔn)并嚴(yán)格執(zhí)行；英國(guó)在其非化石燃料公約、德國(guó)在其新能源法中都規(guī)定：垃圾直接焚燒發(fā)電的電力電量強(qiáng)制上網(wǎng)，并實(shí)施電價(jià)補(bǔ)

31、貼或綠色電價(jià)。 美國(guó)從80年代起先后投資20億美元興建了90座，總處理能力達(dá)3000萬(wàn)t/d的垃圾電廠。到1990年已發(fā)展到400座焚燒廠、焚燒率達(dá)18%，到2000年將提高到40%.美國(guó)垃圾發(fā)電廠處理能力都較大，1985年在紐約建造了當(dāng)時(shí)最大的垃圾電站，日處理能力2250t。1991年投產(chǎn)的垃圾平均處理量為1400t/d。 日本通產(chǎn)省曾經(jīng)規(guī)劃在2000年垃圾發(fā)電裝機(jī)達(dá)2000MW，為達(dá)此目標(biāo)，通產(chǎn)省積極組織力量，解決有關(guān)技術(shù)問(wèn)題，并通過(guò)發(fā)行股票債券等方式進(jìn)行融資，用以興建垃圾電廠。迄今，日本垃圾電廠最大出力為東京都江東清掃工廠，達(dá)15MW，最小的垃圾發(fā)電廠為廣島市的宇佐南清掃工廠，僅有0.5

32、MW。 英國(guó)于70年代初，在倫敦市埃德蒙頓建立垃圾電廠，是當(dāng)時(shí)世界上最大的垃圾電廠，共有5臺(tái)滾動(dòng)式爐排式鍋爐，年處理垃圾40萬(wàn)噸，接著在諾丁漢。澤西及考文垂各郡都先后建起了比較大的垃圾電廠。 法國(guó)現(xiàn)有垃圾焚燒爐300多臺(tái)，可處理40%以上的城市垃圾，在巴黎附近的ISSY廠，有4450 t/d的馬丁式焚燒爐。 德國(guó)在1985年有垃圾焚燒爐46臺(tái)，1995年65臺(tái)，1998年75臺(tái)，發(fā)展相當(dāng)快。 新加坡于1986年建成了一座2700t/d的大型垃圾電廠。此后，發(fā)展很快，新加坡垃圾焚燒率已達(dá)100%國(guó)外垃圾發(fā)電概況。2.2.2國(guó)內(nèi)垃圾發(fā)電概況 我國(guó)垃圾發(fā)電起步比較晚。1988年我國(guó)第1座垃圾電廠在深

33、圳建成，引進(jìn)3臺(tái)150t/h的三菱重工馬丁式焚燒爐,3臺(tái)蒸發(fā)量為13t/h的雙鍋筒自然循環(huán)鍋爐，另配杭州汽輪機(jī)廠的4000kW汽輪發(fā)電機(jī)組。我國(guó)為建立垃圾電廠而從國(guó)外引進(jìn)的垃圾鍋爐基本上都是爐排爐，價(jià)格昂貴，而且在燃用低熱值、高水分垃圾時(shí)，為了保證鍋爐的正常燃燒，必須加入燃料油，運(yùn)行成本較高，經(jīng)濟(jì)效益差。發(fā)展適合我國(guó)國(guó)情的焚燒爐，實(shí)現(xiàn)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，達(dá)到低污染和高效燃燒是目前許多科技人員正在研究開(kāi)發(fā)的課題，其中流化床技術(shù)是一種綜合性能比較優(yōu)越的焚燒技術(shù)。1998年浙江大學(xué)熱能研究所與杭州錦江集團(tuán)聯(lián)合開(kāi)發(fā)將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于余杭發(fā)電廠，把原有一臺(tái)35t/h鏈條爐改造成流化床焚燒爐，單爐日處理垃圾150-

34、200t，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2.3垃圾發(fā)電的相關(guān)技術(shù)2.3.1兩種主要的垃圾發(fā)電方式 （）焚燒法垃圾發(fā)電 一般垃圾的燃燒過(guò)程可分為干燥階段（垃圾一般含水率都高于30，著火困難，需加入輔助燃料燃燒，以提高爐溫，改善干燥著火條件）、焚燒階段、燃燼階段，如圖2所示圖2垃圾燃燒過(guò)程示意焚燒法垃圾發(fā)電有利于實(shí)現(xiàn)垃圾的“無(wú)害化、減量化、資源化”處理。當(dāng)垃圾進(jìn)行焚燒時(shí)，爐內(nèi)溫度一般為800-900，最高溫度可達(dá)1100，經(jīng)過(guò)焚燒使垃圾中的病原菌徹底被殺滅，從而達(dá)到無(wú)害化處理的目的。垃圾焚燒后，體積減少90，重量減輕75，明顯地減容減量。 目前常見(jiàn)的幾種焚燒工藝 1垃圾分選后進(jìn)行焚燒，即保證入爐

35、垃圾有足夠高的可燃成分與熱值； 2不分選，但摻燒高品位燃料燃燒，例如與油、煤混燒； 3不分選，不摻燒其它燃料進(jìn)行直接焚燒。 幾種常見(jiàn)的焚燒技術(shù) ）氣化焚燒法：氣化焚燒爐又稱為空氣氧化控制裝置，其燃燒過(guò)程可分為：熱解、氣化和燃燼。此項(xiàng)技術(shù)以德國(guó)諾爾公司的NOELL熱解氣化技術(shù)和加拿大瑞威公司的TOPS垃圾氣化處理系統(tǒng)為代表。 ）流化床焚燒法：床料熱容量大，適用熱值范圍廣，但垃圾需預(yù)處理，預(yù)處理設(shè)備投資費(fèi)用高，且預(yù)處理中容易造成臭氣外逸，造成環(huán)境污染。流化床的主要形式為循環(huán)流化床、內(nèi)旋流流化床和鼓泡流化床等。 ）回轉(zhuǎn)窯焚燒法：可處理各類垃圾、有毒工業(yè)廢物和高熱值廢料。它對(duì)廢物顆粒要求不高，簡(jiǎn)化了垃

36、圾的預(yù)處理。然而設(shè)備運(yùn)行噪聲大、年運(yùn)行小時(shí)數(shù)較短等因素，限制了該法的應(yīng)用。 ）爐排型焚燒法：如采用滾動(dòng)爐排、水平往復(fù)推飼爐排和傾斜往復(fù)爐排（包括順推和逆推傾斜往復(fù)爐排等）。主要特點(diǎn)是垃圾無(wú)需嚴(yán)格的預(yù)處理，滾動(dòng)爐排和往復(fù)爐排的撥火作用強(qiáng)，比較適用于低熱值、高灰分的城市垃圾焚燒。 煙氣成分：焚燒煙氣中主要成分CO2、H2O、O2、N2占煙氣容積的99，有害氣體主要是CO、NOx、SOx、H2S、HCl以及一些有特殊氣味的有害氣體。凈化內(nèi)容主要是除臭、除酸和除塵。除臭方法有吸收法、稀釋法，最好是通過(guò)高溫爐體。除酸主要是采用洗洗法。除塵可以通過(guò)除塵器（如布袋除塵器）。大量的爐渣特別是含重金屬化合物的爐

37、渣，對(duì)環(huán)境會(huì)造成很大的危害，必須經(jīng)過(guò)填埋或固化處理。但殘?jiān)羞€含有可利用的物質(zhì)，可以回收利用，還可以用于建筑材料、鋪路、改良土壤等。）同時(shí)，焚燒法垃圾發(fā)電產(chǎn)生的煙氣帶來(lái)了2個(gè)難題，一是高溫時(shí)腐蝕性氣體對(duì)受熱面腐蝕嚴(yán)重，二是存在劇毒物質(zhì)二惡英。城市垃圾中混有大量塑料制品，在爐內(nèi)燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的Cl2、HCl等，使管子及受熱面腐蝕嚴(yán)重，這使得垃圾鍋爐過(guò)熱蒸汽一般采用中壓參數(shù)（即4MPa，400），以避免有害氣體對(duì)受熱面高溫腐蝕，但也使得鍋爐效率較低。目前一般是在爐內(nèi)或尾部洗滌器噴入生石灰生料去除氯化物。二惡英在煙氣中含量雖然很低，但毒性卻是很大，可致癌，并可蓄積，具有持久性，是目前發(fā)現(xiàn)最有毒的化學(xué)

38、物質(zhì)。形成于300500的低溫環(huán)境，700以上分解，900以上可消除。 （）填埋法垃圾發(fā)電 填埋法垃圾發(fā)電，又稱為生化法垃圾發(fā)電。通過(guò)垃圾填埋將生物轉(zhuǎn)化過(guò)程中產(chǎn)生的大量氣體（包括甲烷、二氧化碳和少量的氮、氧等）收集起來(lái)，就形成一種可以利用的新能源。一般由填埋氣體收集系統(tǒng)、氣體處理系統(tǒng)、氣體發(fā)電系統(tǒng)幾個(gè)部分組成。沼氣發(fā)電有2種方法，一是沼氣在燃?xì)忮仩t中燃燒，由單一蒸汽輪機(jī)發(fā)電；二是沼氣燃燒后在燃?xì)廨啓C(jī)中發(fā)電，燃?xì)廨啓C(jī)中排出的廢氣進(jìn)余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，再由蒸汽輪機(jī)發(fā)電，即實(shí)現(xiàn)燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)。填埋法垃圾發(fā)電存在2個(gè)問(wèn)題：一是滲透液泄露會(huì)污染地下水；二是積累的沼氣有爆炸的危險(xiǎn)。 2.4存在的問(wèn)題及將來(lái)

39、的技術(shù)走向 2.4.1對(duì)焚燒污染物的控制問(wèn)題 控制焚燒污染物，可以從2個(gè)方面實(shí)現(xiàn)：一是選擇適當(dāng)?shù)臓t型，嚴(yán)格控制燃燒狀態(tài)，控制燃燒空氣量、燃燒溫度、燃燒煙氣在爐膛內(nèi)停留時(shí)間；二是使用煙氣凈化設(shè)備，煙氣凈化設(shè)備的選擇必須結(jié)合煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)與電廠運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。嚴(yán)格的煙氣凈化固然可以保證煙氣以高指標(biāo)排放，但設(shè)備投資很大，影響垃圾電廠的經(jīng)濟(jì)效益。 2.4.2垃圾發(fā)電效率較低 正如前面所提到高溫時(shí)氯化物、硫化物等對(duì)受熱面腐蝕嚴(yán)重，使蒸汽參數(shù)偏低，是影響效率提高的主要因素。目前許多國(guó)家開(kāi)展了這方面的研究，提出了許多提高垃圾發(fā)電效率的方法，例如：采用耐腐蝕新材料來(lái)提高余熱鍋爐的工作溫度；采用二次燃燒來(lái)提高蒸汽參

40、數(shù)；用燃?xì)廨啓C(jī)組成聯(lián)合循環(huán)；采用再生循環(huán)方式（抽出蒸汽用于給水加熱）等。從技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，垃圾的氣化熔融技術(shù)受到了極大的關(guān)注，因?yàn)樗趯?shí)現(xiàn)高效率的同時(shí)，還能抑制二惡英排放，并達(dá)到灰的減容化和排放的無(wú)害化。另外垃圾固體燃料技術(shù)（RDF）燃燒系統(tǒng)（Controlled Air Oxidation）也有可能得到進(jìn)一步的推廣和應(yīng)用。3垃圾焚燒發(fā)電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)眾所周知，城市垃圾焚燒發(fā)電廠的建成和投入使用可極大地解決城市地區(qū)的垃圾堆積和環(huán)境污染問(wèn)題，采用生活垃圾焚燒發(fā)電的方式既可有效解決生活垃圾污染問(wèn)題，又可實(shí)現(xiàn)能源再生。本控制系統(tǒng)可靠有效的設(shè)計(jì)完全能滿足垃圾焚燒發(fā)電的需要，保證垃圾焚燒發(fā)電廠的安全

41、、穩(wěn)定運(yùn)行。本文主要介紹城市垃圾焚燒發(fā)電廠DCS控制系統(tǒng)在垃圾焚燒發(fā)電廠的應(yīng)用，并對(duì)工藝流程和控制功能的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行詳細(xì)的闡述。3.1垃圾焚燒部鍋爐出口煙氣污染物的濃度，主要取決于生活垃圾的成分和焚燒工況的控制。在相同的焚燒工況下，生活垃圾中含有經(jīng)焚燒能產(chǎn)生相應(yīng)污染物的物質(zhì)越多，則鍋爐出口煙氣污染物產(chǎn)生的濃度越高，例如含氯塑料的含量越高，則鍋爐出口煙氣中HCl氣體的濃度越高。在生活垃圾未完全分類收集的情況下，只有采取最佳的焚燒工況，盡量減小鍋爐出口煙氣污染物的濃度。影響鍋爐出口煙氣污染物濃度的焚燒工況包括爐膛負(fù)壓、爐膛溫度、空氣過(guò)量系數(shù)，煙氣在高溫、低溫區(qū)域停留的時(shí)間，爐內(nèi)氣體的湍流度等。圖3

42、鍋爐總覽圖3.1.1 焚燒爐工藝城市垃圾焚燒發(fā)電廠裝備2條 300t/d生活垃圾焚燒生產(chǎn)線，日處理生活垃圾600t。2臺(tái)垃圾焚燒爐都從日本荏原公司引進(jìn)，采用液壓控制的雙列順推階梯式爐排系統(tǒng)，每列爐排又分成4個(gè)區(qū)，第一區(qū)為干燥區(qū)，第二、三區(qū)為焚燒區(qū)，第四區(qū)為燃盡區(qū)。每個(gè)區(qū)都是相互交疊的固定爐排與可移動(dòng)爐排組成，一次風(fēng)從爐排下方吹人提供垃圾焚燒需要的氧氣并冷卻爐排，這種爐排結(jié)構(gòu)能使垃圾翻動(dòng)、破碎并與氧氣充分接觸。自動(dòng)燃燒演算裝置（ACC）能夠根據(jù)焚燒爐內(nèi)的焚燒工況，自動(dòng)調(diào)整每個(gè)區(qū)的爐排速度與一次風(fēng)量、一次風(fēng)壓達(dá)到最優(yōu)比例，保證生活垃圾的完全燃燒，釋放出大量的熱量能使整個(gè)爐膛保持在較高溫度（850以

43、上），有效的減少 CO、有機(jī)污染物等各類污染物的生成。為了保證劇毒的有機(jī)污染物得到充分分解，日本荏原公司在焚燒爐的出口設(shè)計(jì)了很長(zhǎng)的絕熱水平煙道，使得煙氣在850以上的停留時(shí)間超過(guò)2s，并且在這個(gè)煙道的人口處布置二次風(fēng)（風(fēng)溫可調(diào)解）噴口，它能對(duì)煙氣進(jìn)行充分的擾動(dòng)（3T控制法）。在二次風(fēng)口的左右側(cè)墻上方各布置一只助燃燃燒器，在垃圾發(fā)熱量較低時(shí)，燃燒器自動(dòng)投人使用保證煙氣在焚燒爐的出口處能一直保持在850以上。通過(guò)采取上述措施，可以使在焚燒過(guò)程中生成的有機(jī)污染物絕大部分被破壞分解，最終鍋爐出口煙氣中有機(jī)污染物的濃度得到最大限度的降低。3.1.2煙氣污染物處理設(shè)備及技術(shù)通過(guò)控制焚燒工況可以減少煙氣污染

44、物生成，但是還需要經(jīng)過(guò)特殊的煙氣凈化處理才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。城市垃圾焚燒發(fā)電廠采用半干法除酸活性炭噴射濾袋除塵器的處理工藝，并且配備煙氣凈化處理自動(dòng)控制系統(tǒng)及煙氣在線監(jiān)測(cè)儀。這樣就可以保證煙氣凈化處理系統(tǒng)穩(wěn)定、連續(xù)地運(yùn)行，有效地去除煙氣污染物。圖4煙氣處理總覽圖 在半干式洗滌塔中，霧狀的Ca（OH）2與煙氣中的酸性氣體如SO2、HCI、HF等經(jīng)過(guò)充分接觸，發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，除去絕大部分酸性氣體。酸性氣體凈化處理系統(tǒng)由石灰漿制備系統(tǒng)、霧化噴入系統(tǒng)、半干式洗滌塔、袋式除塵器等組成。石灰漿制備系統(tǒng)主要由石灰粉儲(chǔ)罐、硝化器、儲(chǔ)漿罐、漿泵組成，按照煙氣中酸性氣體濃度的大小連續(xù)提供合適濃度（根據(jù)煙氣在線監(jiān)測(cè)

45、儀監(jiān)測(cè)到的各酸性氣體的濃度）的石灰漿。霧化噴入系統(tǒng)是利用壓縮空氣，將石灰漿霧化后在洗滌塔喉部噴入。石灰漿的噴入位置在半干式洗滌塔的喉部，此處煙氣流速較高能與石灰漿霧滴充分混合、接觸反應(yīng)，并且一起向下流動(dòng)（下進(jìn)氣，反之則為上進(jìn)氣）。洗滌塔的高度決定了反應(yīng)時(shí)間，它不但可以使石灰漿霧與酸性氣體充分反應(yīng)，達(dá)到極高的去除效率，而且還可以把反應(yīng)產(chǎn)物（CaSO3、CaC12）中的水分蒸發(fā)，成為干燥的顆粒物，其中較大的顆粒從洗滌塔底部排出，較細(xì)小的顆粒隨著煙氣橫向隨煙氣通過(guò)后續(xù)的濾袋除塵器時(shí)被捕集。這種半干式的煙氣凈化處理工藝除了反應(yīng)效率高，石灰漿利用率高之外，還有反應(yīng)時(shí)間短、可以獲得干燥的反應(yīng)產(chǎn)物的優(yōu)點(diǎn)。3

46、.1.3 爐膛壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng) 爐膛壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)如圖5所示。圖5爐膛壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)SAMA圖圖5 爐膛壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)（）爐膛壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng) 對(duì)于負(fù)壓運(yùn)行的焚化爐,維持爐膛負(fù)壓在-20-40Pa,對(duì)焚化爐的穩(wěn)定燃燒、爐側(cè)的工作條件及爐子的維護(hù)最有利。系統(tǒng)設(shè)計(jì)以爐膛壓力為被調(diào)量,通過(guò)變頻裝置改變引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速作為調(diào)節(jié)手段。為了得到較好的動(dòng)態(tài)特性,可采用含送風(fēng)量前饋環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)系統(tǒng),但為了防止引風(fēng)過(guò)大或過(guò)小,而造成焚化爐滅火,故在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中將采用高、低限幅措施。同時(shí)為了保證鍋爐保護(hù)動(dòng)作（MFT）后,爐膛要保證一定時(shí)間的吹掃風(fēng)量,將設(shè)計(jì)MFT的超

47、馳作用,即發(fā)生MFT后,引風(fēng)機(jī)應(yīng)保持一定的引風(fēng)量一段時(shí)間（一般為5分鐘）,然后恢復(fù)自然調(diào)節(jié)。（）鍋爐汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng) 汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)是通過(guò)改變給水量,使之適應(yīng)鍋爐的蒸發(fā)量,使汽包水位保持在一定范圍之內(nèi)。對(duì)于大型鍋爐、調(diào)節(jié)通道遲延大,飛升速度快,給水流量變化頻繁,所以常采用具有給水流量,蒸汽流量信號(hào)的前饋雙回路復(fù)合系統(tǒng),以克服對(duì)象的遲延并迅速消除給水流量側(cè)的擾動(dòng)。引用蒸汽量的前饋信號(hào),實(shí)現(xiàn)擾動(dòng)的部分補(bǔ)償,可減輕虛假水位對(duì)調(diào)節(jié)的不良影響,即三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。采用三沖量給水自動(dòng)調(diào)節(jié)可以根據(jù)鍋爐汽包水位、蒸汽流量和給水流量的變化,自動(dòng)調(diào)節(jié)給水閥開(kāi)度,維持汽包水位在正常范圍內(nèi)。同時(shí),備有軟手操功能

48、,可實(shí)現(xiàn)人工干預(yù)。對(duì)于小型鍋爐,汽包水容積相對(duì)較大,水位擾動(dòng)反應(yīng)速度較慢,虛假水位現(xiàn)象不太嚴(yán)重 時(shí),也可以采用簡(jiǎn)化的串級(jí)比值系統(tǒng)（即將副調(diào)節(jié)器簡(jiǎn)化為比例環(huán)節(jié)）即能滿足要求。3.2汽輪機(jī)部分汽輪機(jī)控制系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保安系統(tǒng)。3.2.1 調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)是為了保證汽輪機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行和獲得運(yùn)行所需的靜態(tài)特性；保安系統(tǒng)的作用則是當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)危險(xiǎn)工況時(shí)，保護(hù)機(jī)組的安全。汽輪機(jī)的主要用途，是用來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，向用戶輸送電能。發(fā)電用汽輪機(jī)分為凝汽式和中間再熱凝汽式。另有一些型式的汽輪機(jī)，除驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電外，還在其中某一級(jí)或一級(jí)以上抽汽，向熱用戶供熱。這些汽輪機(jī)稱為熱電聯(lián)供機(jī)組或稱供熱機(jī)組。發(fā)電用汽輪機(jī)具有

49、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用來(lái)維持機(jī)組等轉(zhuǎn)速運(yùn)行，以保證所提供的電能頻率穩(wěn)定。熱電聯(lián)供汽輪機(jī)，除具有調(diào)速系統(tǒng)外，還具有調(diào)壓系統(tǒng)，用以維持供熱抽汽壓力的穩(wěn)定。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和抽汽壓力調(diào)節(jié)是汽輪機(jī)的基本控制策略。調(diào)節(jié)系統(tǒng)由測(cè)速元件，給定機(jī)構(gòu)放大器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等環(huán)節(jié)組成。根據(jù)這些環(huán)節(jié)功能不同，可將調(diào)節(jié)系統(tǒng)劃分為兩部分，即控制器和執(zhí)行器?？刂破鞯闹饕蝿?wù)是完成控制策略運(yùn)算，執(zhí)行器的任務(wù)是根據(jù)調(diào)節(jié)器（控制器）的運(yùn)算結(jié)果驅(qū)動(dòng)和定位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。液壓調(diào)速系統(tǒng)控制器，由調(diào)速器、同步器、放大器、信號(hào)分配器等環(huán)節(jié)組成，控制策略為轉(zhuǎn)速有差調(diào)節(jié)。由調(diào)速器和同步器給出轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)，經(jīng)過(guò)液壓放大器放大，形成總閥位信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)分配

50、器控制各執(zhí)行器，即油動(dòng)機(jī)，由油動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和定位汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，即調(diào)節(jié)閥。單機(jī)運(yùn)行時(shí)，同步器用來(lái)調(diào)整汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速；并網(wǎng)后，同步器用來(lái)調(diào)整分配給本機(jī)的負(fù)荷。為了適應(yīng)現(xiàn)代汽輪機(jī)控制系統(tǒng)復(fù)雜的控制策略，數(shù)字電液控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)字電調(diào)稱為純電調(diào)或稱全電調(diào)，簡(jiǎn)稱DEH。DEH控制器由微機(jī)系統(tǒng)組成，執(zhí)行器由多個(gè)油動(dòng)機(jī)組成的液壓執(zhí)行系統(tǒng)。3.2.2保安系統(tǒng)保安系統(tǒng)是汽輪機(jī)控制系統(tǒng)不可分割的部分。各種汽輪機(jī)保安系統(tǒng)的組成大致相同，主要包括超速保護(hù)系統(tǒng)、危急遮斷系統(tǒng)、掛閘系統(tǒng)和各種試驗(yàn)系統(tǒng)。其中遮斷系統(tǒng)與汽輪機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)TSI（Turbine Supervisory Instrumentation System）

51、的遮斷信號(hào)和其它設(shè)備來(lái)的遮斷信號(hào)接口。3.2.3汽輪機(jī)工藝控制設(shè)計(jì)本系統(tǒng)針對(duì)的汽輪發(fā)電機(jī)組采用抽凝式。它的熱工檢測(cè)及控制系統(tǒng)可以分為：模擬量控制系統(tǒng)（MCS）系統(tǒng)，順序控制系統(tǒng)（SCS），數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）和緊急跳閘系統(tǒng)（ETS），這幾個(gè)系統(tǒng)按照目前的計(jì)算機(jī)的安全系數(shù)，可以將這幾個(gè)部分用一個(gè)集散控制系統(tǒng)來(lái)完成，通過(guò)一個(gè)系統(tǒng)將這幾個(gè)部分有機(jī)的結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)功能的統(tǒng)一，減少了維護(hù)人員的工作負(fù)擔(dān)。汽輪發(fā)電機(jī)組的工藝流程圖如圖6所示。圖6汽輪機(jī)發(fā)電流程圖3.2.3.1模擬量控制系統(tǒng)（MCS）在汽輪發(fā)電機(jī)組中模擬量控制系統(tǒng)中，都是單回路調(diào)節(jié)控制，一般分為：除氧器水位和壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)、高壓減溫減壓器的

52、溫度和壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及低壓減溫減壓器的溫度和壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。3.2.3.2除氧器壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)在除氧器壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，機(jī)組啟動(dòng)期間使用的是減溫減壓器來(lái)的蒸汽，機(jī)組正常運(yùn)行后使用的汽輪機(jī)的調(diào)整抽汽，這樣來(lái)維持除氧器壓力在預(yù)先的設(shè)定值；在正常運(yùn)行工況，設(shè)定值跟蹤除氧器壓力。在除氧器壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，除氧器壓力測(cè)量值與給定值一起送入PID中進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果用來(lái)調(diào)整除氧器壓力調(diào)節(jié)閥，維持除氧器壓力在預(yù)先設(shè)定值。3.2.3.3 除氧器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)除氧器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)中使用的水是來(lái)自脫鹽水，通過(guò)調(diào)節(jié)脫鹽水管道上的調(diào)節(jié)閥來(lái)控制除氧器的水位。除氧器控制如圖7所示圖7除氧器控制3.2.3.4減溫減壓器調(diào)節(jié)系統(tǒng)高溫減溫

53、減壓器系統(tǒng)和低溫減溫減壓器系統(tǒng)的工作原理都是一樣的，它們都是通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入減溫減壓器的蒸汽量調(diào)節(jié)閥來(lái)控制減溫減壓器出口的蒸汽壓力，同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入減溫減壓器的減溫水調(diào)節(jié)閥來(lái)控制減溫減壓器出口的溫度。因?yàn)楦邷販p溫減壓器和低溫減溫減壓器都是相同的工作原理，所以他們都是單回路控制，控制手段非常的簡(jiǎn)單。減溫減壓裝置控制如下圖8所示圖8 減溫減壓裝置控制3.3電力監(jiān)控部分ECS監(jiān)控系統(tǒng)（Electric Control System）主要對(duì)城市垃圾焚燒發(fā)電廠的電力設(shè)備包括發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器以及隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)程的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和操作控制，并通過(guò)PROFIBUS總線通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)與其他電力智能設(shè)備（例如UPS、直

54、流屏、電度表、勵(lì)磁裝置、同期裝置、快切裝置）通訊,從而對(duì)重要的電力參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、記錄和管理, 實(shí)現(xiàn)四遙（遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)）功能. 通過(guò)全廠電力設(shè)備的一體化管理,提高城市垃圾焚燒發(fā)電廠電力監(jiān)控的自動(dòng)化水平。監(jiān)控主畫(huà)面 圖9監(jiān)控主畫(huà)面 3.3.1電力設(shè)備監(jiān)控與操作 操作員通過(guò)DCS監(jiān)控畫(huà)面可對(duì)電廠所有電力電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠機(jī)組電氣自動(dòng)化,包括發(fā)電機(jī)保護(hù)、變壓器保護(hù)、聯(lián)絡(luò)線保護(hù)、廠用電系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)錄波、勵(lì)磁、同期、UPS、直流系統(tǒng)、電度表等的監(jiān)控和管理。電廠監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)不同對(duì)象的分區(qū)分權(quán)限管理功能。發(fā)電機(jī)監(jiān)控畫(huà)面圖10發(fā)電機(jī)監(jiān)控畫(huà)面3.3.2數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè) 信號(hào)類型有模擬量

55、信號(hào)（電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、頻率、功率因數(shù)、溫度等）,開(kāi)關(guān)量信號(hào)（位置及狀態(tài)信號(hào)、事故信號(hào)、預(yù)告信號(hào)、BCD碼、公用信號(hào)等）和智能接口數(shù)據(jù)（發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置、微機(jī)保護(hù)數(shù)據(jù)、電度量采集數(shù)據(jù)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)、智能直流系統(tǒng)數(shù)據(jù)等）。ECS監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)采集的電力數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的顯示,并保存在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)里，供操作員查詢、分析。3.3.3事故追憶功能當(dāng)發(fā)電廠的線路、母線、主變發(fā)生短路或接地故障，主變、電容器、電抗器本體等出現(xiàn)故障，引起保護(hù)及自動(dòng)裝置動(dòng)作，開(kāi)關(guān)跳閘，產(chǎn)生事故總信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)將把事件過(guò)程中各測(cè)點(diǎn)的動(dòng)作順序，以毫秒級(jí)的分辨率正確記錄下來(lái)，進(jìn)行顯示、打印和存貯，供事故分析、處理和查詢。每條信

56、息包含發(fā)生的時(shí)間、描述及動(dòng)作狀態(tài)。系統(tǒng)可無(wú)限期保存事件順序記錄條文。SOE的分辨率為1ms。事故追憶功能可按用戶需求自行配置事故前后的數(shù)據(jù)記錄間隔和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度來(lái)分組記錄事故時(shí)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)同時(shí)存貯24個(gè)以上的事故追憶報(bào)告，事故追憶的觸發(fā)可以是開(kāi)關(guān)的事故跳閘或人工觸發(fā)。系統(tǒng)支持多重事故追憶。4二噁英的生成及控制技術(shù)城市生活垃圾焚燒處理方法目前已成為各國(guó)處理廢棄物最主要的和最有效的技術(shù)之一。但是，焚燒過(guò)程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生大量的污染物，如顆粒物、酸性氣體、重金屬以及二噁英。這些污染物對(duì)人體健康存在著極大的危害，而尤以二噁英的毒害最大，去除難度也最高，因此世界各國(guó)的許多專業(yè)人士正不斷地在尋找消除二噁英的行之有效的方法。本文將重點(diǎn)介紹在城市生活垃圾焚燒發(fā)電工程中二噁英的主要控制、減排方法和措施。在大力倡導(dǎo)“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的今天，伴隨著自然資源再利用的口號(hào)，現(xiàn)代化的城市生活垃圾焚燒發(fā)電工程不斷新建。垃圾焚燒工程不但因處置收益及環(huán)保發(fā)電上網(wǎng)優(yōu)價(jià)政策的鼓勵(lì)而成為目前許多投資者新的投資方向，而且也是涉及市政建設(shè)及城市環(huán)衛(wèi)事業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)。眾所周知，焚燒會(huì)產(chǎn)生諸如SOx,NOx,CO,CO2,亞微粉塵甚至二噁英（PCDDs）及呋喃（PCDFs）