垃圾焚烧发电厂控制技术分析毕业论文 - 图文

XX学校 毕业设计说明书

设计题目： 垃圾焚烧发电厂控制技术分析 专 业： 工业热工控制技术 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师：

XX学校动力工程系 二〇一三年六月

目 录

毕业设计说明书 ........................................... 0 引言 ..................................................... 4 1垃圾发电的前景 ......................................... 5

1.1对于我国能源问题的分析 ............................ 5 1.2采用垃圾焚烧发电技术的意义 ........................ 5 1.3国内外城市生活垃圾处理现状 ........................ 6 2生活垃圾发电技术 ....................................... 8

2.1传统的垃圾处理方式 ................................ 8 2.2垃圾焚烧发电技术 .................................. 8 2.3垃圾填埋发电技术 .................................. 9 3垃圾焚烧发电相关技术分析 .............................. 10

3.1焚烧炉系统分析 .................................... 9 3.2烟气净化技术 ..................................... 13 4我国应用垃圾焚烧发电实例 .............................. 18

4.1成都洛带垃圾发电有限公司 ......................... 18 5热工检测及控制 ........................................ 19

5.1控制水平 ......................................... 19 5.2过程检测和控制的主要内容 ......................... 21 5.3自动燃烧控制 ..................................... 24 5.4工业电视监视系统 ................................. 26 5.5热工实验室 ....................................... 27

5.6通讯及火灾报警系统 ............................... 27 5.7烟气净化系统防护措施 ............................. 27 5.8自动控制系统防护措施 ............................. 27 6我国垃圾电厂建设现状及前景预测分析 ..................... 29

6.1建设现状 ......................................... 29 6.2需要重点解决的几个问题 ........................... 30 6.3项目推广的限制性因素 ............................. 31 7结论 .................................................. 32 工作小结 ................................................ 33 致 谢 ................................................ 34 参考文献 ................................................ 35

毕业设计任务

一、毕业设计任务的具体内容与要求 （一）设计任务 垃圾发电是一项实现垃圾减量化、无害化和资源化的新兴能源技术。作为发电厂的自动控制技术人员应当了解国内外垃圾发电的基本情况,知道垃圾发电厂的主要生产过程和主要自动控制技术，并根据垃圾发电自动控制技术的特点提出我国垃圾发电自动控制技术的发展前景及方向。 （二）设计成品 1．设计说明书一份： （1） 毕业设计说明书要条理清楚、文字通顺、整齐美观、格式规范； （2） 设计说明书不少于15000字，并有必要的图表，设计图不少于5张； （三）基本要求 1.垃圾发电厂概述； 2.垃圾发电厂回收控制系统； 3.垃圾焚烧发电中二恶英的控制技术； 4.生活垃圾焚烧污染控制标准与控制技术； 5.国内垃圾焚烧及除尘控制技术 二、推荐的主要参考文献： 主要参考文献： [1] 于建辉;我国可再生能源发电的研究与杭州10kV配电网合环问题的研究[D];浙江大学;2007年 [2] 武晓莉,胡满银,胡志光;垃圾焚烧发电新技术及其发展动向[J];电力情报;2000年02期 [3] 金军,贾振邦;中国城市垃圾处理处置发展方向[J];中央民族大学学报(自然科学版);2005年02期 [4] 杜朝波,李春曦,高建强,黄焕辉;垃圾发电技术的现状及发展前景[J];锅炉制造;2003年04期 [5] 徐进;垃圾焚烧发电工艺设计及技术装备研究[J];可再生能源;2005年03期 指导教师（签字） 签发日期 2013 年 4 月 2 日 1

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垃圾焚烧发电厂控制技术分析

摘要：目前城市生活垃圾正明显地泛滥于全世界，如何采取有效的措施来处理这些垃圾变得愈来愈重要。我国的垃圾产量惊人，但垃圾焚烧发电产业尚处于起步阶段。

垃圾焚烧发电不但可以减少因填埋而产生的污染，而且可以代替一部分化石燃料发电具有双重的减排效果。科学的垃圾焚烧处理方式具有占地少、减量化、无害化等优点。本文在阅读大量国内外相关文献资料的基础上详细论述了垃圾焚烧发电技术的原理、设备、流程以及国内外的发展情况对其做了较全面的初步可行性研究，并提出如何拓展具有“中国特色”的垃圾焚烧发电产业。

Garbage burned power control technology analysis

abstract：At present of urban living garbage is obviously flood all over the world, and how to take effective measures to deal with the rubbish becomes more and more important. China's garbage output and amazing, but refuse incineration power industry is still at the beginning.

Garbage burned power not only can reduce the pollution caused by landfill, and can take the place of the part of the fossil fuel power generation has a double reduction effect. Scientific trash burning treatment way has the covers an area of less reduction, and harmless, etc. Based on extensive reading of related literature at home and abroad on the basis of data a detailed discussion on the waste incineration power generation technology, the principle of the equipment, the process and the development of the situation at home and abroad to make a comprehensive preliminary feasibility study, and puts forward how to develop with Chinese characteristics garbage burned power industry.

Keywords:City life rubbish， garbage burned power generation，disposal， harmless handling

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引言

随着我国城市发展和人民生活水平的提高，垃圾处理无害化已经成为当务之急。据统计资料表明，我国城市人均年产垃圾400kg，全国主要城市年产生活垃圾15亿吨，侵占土地面积5亿m3， 并且以年增长率8%～10%的速度增长，我国中心城市的日平均垃圾产量已达1～2kg/人，并以每年10%的速度递增。历年堆积的生活垃圾量已经达到60多亿吨。面对泛滥成灾的垃圾，并伴随着传染疾病、污染环境、有碍观瞻的危害，我们必须采取措施，使之减量化、资源化、无害化。

垃圾对社会的危害是多方面的。长期堆放的垃圾在发酵、分解、腐烂后，滋生蚊蝇、鼠类，产生有害气体、有机废液，传播疾病，污染水源、空气和土壤。垃圾堆还侵占了大量城郊土地，同时造成更大范围的农田污染。另外城市垃圾中的有机物含量较高，垃圾发酵后产生沼气，沼气的主要成分是甲烷和二氧化碳，会对大气产生污染，阻碍植被生长，破坏臭氧层。更危险的是，垃圾集中堆放产生的甲烷是可燃气体，当与空气混合达到一定比例时，遇火花会发生爆炸，直接威胁到人们的生命财产安全。

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1垃圾发电的前景

1.1对于我国能源问题的分析 1.1.1 我国能源消费状况

20世纪50年代以来，中国能源工业从小到大，不断发展。特别是改革开放以后，能源供给能力不断增强，促进了经济持续快速发展。但在经济发展过程中，能源供给不足的矛盾十分突出。往往只要经济发展加速，煤电油就会紧张，成为制约经济社会发展的瓶颈。到20世纪90年代末，随着能源市场化改革不断推进、能源工业进一步对外开放和能源投人增加，煤炭、电力产能大幅度提高，油气进口增多，能源对经济社会发展的制约得到很大缓解。但进入21世纪以来，能源供求形势又发生了新的变化，工业化和城市化步伐加快，一些高耗能行业发展过快，能源需求出现了前所未有的高增长态势。能源对经济社会发展的制约又开始加大。随着我国经济社会的持续发展和人民生活水平的不断提高，能源需求还会继续增长，供需矛盾和资源环境制约将长期存在。

1.1.2能源消耗对生态环境的影响

能源资源的开发利用促进了世界的发展，同时也带来了严重的生态环境问题。化石燃料的使用是CO2等温室气体增加的主要来源。从中国情况看，能源结构长期以煤炭为主，煤炭生产使用中产生的SO2、粉尘、CO2等是大气污染和温室气体的主要来源。解决好能源问题，不仅要注重供求平衡，也要关注由此带来的生态环境问题。从1979年第一次世界气候大会呼吁保护气候系统开始，到1992年联合国环境与发展大会通过《联合国气候变化框架公约》，再到《京都议定书》的出台，国际社会为应对全球气候变化做了不懈努力。

在需求快速增长的驱动下，中国能源生产增长很快，煤炭增长尤为迅速。与此同时，煤炭大量生产和使用中存在一系列问题，如资源回采率低、浪费严重，对地表生态和地下水系破坏大等。此外，SO2、烟尘、粉尘、NOχ以及CO2排放量也有所攀升，给生态环境治理带来了难度。

1.2采用垃圾焚烧发电技术的意义 1.2.1城市生活垃圾产生的问题

随着我国城市数量增加、规模扩大、人口增多以及人们生活水平的提高，城市生活垃圾以年均增长率8％到10％的速度迅猛增加，垃圾成分也发生着明显的变化。长期以来，由于对环境保护基础设施重视不够，投入不足，数量庞大的城市垃圾已对城市及城市周围的生态环境构成日趋严重的威胁。据有关部门统计，中国城市生活垃圾年产生量超过1.2亿吨，占全世界年产垃圾的四分之一以上。绝大部分垃圾未经处理，堆积在城郊，垃圾堆存量已逾70亿吨，侵占土地面积

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达80万亩。垃圾在堆放腐败过程中产生大量酸性和碱性有机污染物，并溶解出其中的重金属，形成有机物、重金属和病原微生物三位一体的污染源。

1.2.2利用垃圾热值

城市生活垃圾的处理关系到保护和改善生活环境、防治污染、使经济发展与环境保护相协调等重要内容。一直以来，我国城市垃圾处置主要以填埋为主，未经减量处理，不仅长期占用大量的土地，也带来了地下水和大气的污染。目前我国城市垃圾采用填埋处理方式仍达90％左右，焚烧不到5％。我国生活垃圾中有机物含量较高，城市生活垃圾堆肥一直被认为是实现我国城市生活垃圾减量化、资源化的一条重要途径。然而，由于生活垃圾成分复杂，堆肥产生的有机肥不仅肥效低，且重金属含量多数超标，污染土壤。随着人民生活水平的不断提高，垃圾热值不断提高，利用垃圾自身热值进行焚烧发电的垃圾资源化焚烧技术在我国悄然兴起，圾处置的首选方法。

1.3国内外城市生活垃圾处理现状 1.3.1我国城市生活垃圾处理现状

我国城市生活垃圾产量逐年增加，从1981年到2003年，我国城市生活垃圾清扫量由3132万吨增至14857万吨，年平均增长率达到8.64％。处理的生活垃圾中，填埋占89.3％，焚烧占3.72％，堆肥占6.98％。我国城市生活垃圾处理处置能力和水平仍较低，无害化处理设施缺乏。

在九五期间，垃圾发电技术得到一些城市特别是南方大中城市的重视规模最大的纯垃圾焚烧处理装置，基本不需要利用辅助燃料，日垃圾处理量为1800吨，装机容量18兆瓦。但因为起步晚，垃圾处理总量和装机总量都不大，占我国生活垃圾总量的3%左右，发电总装机容量200多兆瓦。

1.3.2国外城市垃圾处理现状

目前城市生活垃圾发电已是发达国家采用的主要垃圾处理方式。城市生活垃圾用于焚烧发电、供热的利用率，日本达76％，北欧(荷兰、丹麦)达70％，新加坡高达90％，以上，美国达30％以上。垃圾发电发展得最快的是美国、德国和日本。欧美一些国家建起了垃圾发电站，美国某垃圾发电站的发电能力高达一百兆瓦，每天处理垃圾六十万吨。据统计，目前全球已有各种类型的垃圾处理工厂近千家预计三年内，各种垃圾综合利用工厂将增至三千家以上。越来越多的国家采用焚烧方式处理垃圾并成为一种趋势，国外对城市垃圾的处理一般是随国情而不同，往往一个国家中各地区也采用不同的处理方式，很难有统一的模式。但最终都是以无害化、资源化、减量化为处理目标。发达国家城市生活垃圾处理情况比见表1-1所示。

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表1-1发达国家城市生活垃圾处理情况比较

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2生活垃圾发电技术 2.1传统的垃圾处理方式 2.1.1 分类回收

分类回收为自废弃物中回收可利用资源，这种方式需要周密规划。 2.1.2 卫生掩埋

有计划地在特定区域将收集到的垃圾进行工程瓜实、覆土、使其集中自然分解。此方法设备和技术简单，是目前我国大中城市垃圾处理的常用方法。但占地大，对掩埋地周围环境影响较大，对地下水也可能造成二次污染。

2.1.3 堆肥

堆肥是将垃圾中的有机质分解、腐烂、转换成肥料。该方式对垃圾成分有较高要求不能处理全部城市垃圾，适宜与分类回收配合采用。

2.1.4 焚化

焚化是将垃圾在高温下燃烧，使可燃成分经氧化转变为稳定气体(烟气)，不可燃成分转变为无机物(灰渣)。此处理方式迅速、无害、自动化程度高，且焚化产生的热能可供利用。但要求垃圾低位平均热值不低于3350lJ∕kg左右，否则成本大大增加。

2.2垃圾焚烧发电技术 2.2.1 垃圾焚烧发电技术原理

垃圾发电是生物质发电中的一种，包括垃圾焚烧发电和垃圾填埋发电。在把各种垃圾收集，进行分类处理后，一是对燃烧值较高的进行高温焚烧，彻底消灭病源性生物和腐蚀性有机物，在高温焚烧，产生的烟雾经过处理，中将产生的热能转化为高温蒸汽，推动涡轮机转动，使发电机产生电能。二是对不能燃烧的有机物进行发酵、厌氧处理，最后干燥脱硫，产生一种气体叫甲烷，也叫沼气。再经燃烧，把热能转化为蒸汽，推动涡轮机转动，带动发电机产生电能。

2.2.2 垃圾焚烧发电的社会效益和经济效益

高温焚烧配以先进的烟气处理设施能使垃圾处理实现无害化，彻底消灭致病原体，处理过程最终剩余的灰渣稳定性好，不再分解，缓变，产生的热量可以进行供热和发电，达到能源回收的目的。

（1）社会效益：垃圾焚化处理解决了垃圾出路，改善了城市卫生环境，减少了垃圾处理的土地占用问题，减轻了环卫工作的劳动强度，还能变废为宝，为生活和工业提供电力。

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（2）经济效益：垃圾发电厂的主要经济效益有两部分，一是电力销售效益(包含部分回收废金属销售收益)；二是垃圾处理费收益。垃圾处理费是政府为处理城市垃圾支付的费用。

2.3垃圾填埋发电技术

填埋场内垃圾经过厌氧分解将产生大量的填埋气(LFG)，填埋气产生可以简单归结为二个基本阶段，如图2-1所示。

图2-1 填埋气产生示意图

填埋气是一种可回收利用的能源，甲烷含量高，同时又是污染性气体，其中的CH4是强致温室性气体，还含有具有刺激性的H2S、VOC等气体,因此综合利用垃圾填埋气，将其变废为宝，是实现我国城市垃圾资源化、减少环境危害的一个重要途径，同时也是获得良好经济和社会效益的必然途径。

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3垃圾焚烧发电相关技术分析 3.1焚烧炉系统分析

按焚烧原理不同，全世界又主要分为炉排炉焚烧、流化床焚烧、CAO气化焚烧炉技术、热解法。

3.1.1机械炉排焚烧炉

（1）工作原理：垃圾通过进料斗进入倾斜向下的炉排，炉排分为干燥区、燃烧区、燃尽区，由于炉排之间的交错运动，将垃圾向下方推动，使垃圾依次通过炉排上的各个区域，垃圾由一个区进入到另一区时，起到一个大翻身的作用，直至燃尽排出炉膛。燃烧空气从炉排下部进入并与垃圾混合，高温烟气通过锅炉的受热面产生热蒸汽，同时烟气也得到冷却最后烟气经烟气处理装置处理后排出。

（2）特点：炉排的材质要求和加工精度要求高，要求炉排与炉排之间的接触面相当光滑、排与排之间的间隙相当小。另外机械结构复杂，损坏率高，维护量大。

3.1.2 循环流化床焚烧炉

（1）工作原理：炉体是由多孔分布板组成，在炉膛内加入大量的石英砂，将石英砂加热到600℃以上，并在炉底鼓入200℃以上的热风，使热砂沸腾起来，再投入垃圾。垃圾同热砂一起沸腾，垃圾很快被干燥、着火、燃烧。未燃尽的垃圾比重较轻，继续沸腾燃烧，燃尽的垃圾比重较大，落到炉底，经过水冷后，用分选设备将粗渣、细渣送到厂外，少量的中等炉渣和石英砂通过提升设备送回到炉中继续使用。焚烧机理如图3-1所示。

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图3-1 流化床锅炉焚烧机理

（2）特点：流化床燃烧充分，炉内燃烧控制较好，但烟气中灰尘量大，操作复杂，运行费用较高，对燃料粒度均匀性要求较高，需大功率的破碎装置，石英砂对设备磨损严重，设备维护量大。

3.1.3 回转式焚烧炉

（1）工作原理：回转式焚烧炉是用冷却水管或耐火材料沿炉体排列，炉体水平放置并略为倾斜。通过炉身的不停运转，使炉体内的垃圾充分燃烧，同时向炉体倾斜的方向移动直至燃尽并排出炉体。

（2）特点：设备利用率高，灰渣中含碳量低，过剩空气量低，有害气体排放量低。但燃烧不易控制，垃圾热值低时燃烧困难。如表3-1所示。

表3-1 炉排炉、回转炉、循环流化床锅炉技术指标对比

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3.1.4 CAO气化焚烧炉

（1）工作原理：垃圾运至储存坑，进入生化处理罐，在微生物作用下脱水，使天然有机物厨余、叶、草等，分解成粉状物，其他固体包括塑料橡胶一类的合成有机物和垃圾中的无机物则不能分解粉化。经筛选，未能粉化的废弃物进入焚烧炉的先进入第一燃烧室，温度为600℃，产生可燃气体再进入第二燃烧室，不可燃和不可热解的组份呈灰渣状在第一燃烧室中排出。第二室温度控制在860℃进行燃烧，高温烟气加热锅炉产生蒸汽。烟气经处理后由烟囱排至大气，金属玻璃在第一燃烧室内不会氧化或融化，可在灰渣中分选回收。

（2）特点：可回收垃圾中的有用物质，但单台焚烧炉的处理量小，处理时间长，目前单台炉的日处理量最大达到150吨，由于烟气在850℃以上停留时间难于超过1秒钟，烟气中二噁英的含量高，环保难以达标。

3.1.5脉冲抛式炉排焚烧炉

（1） 工作原理：垃圾经自动给料单元送入焚烧炉的干燥床干燥，然后送入第一级炉排，在炉排上经高温挥发、裂解，炉排在脉冲空气动力装置的推动下抛动，将垃圾逐级抛入下一级炉排，此时高分子物质进行裂解、其它物质进行燃烧。如此下去，直至最后燃尽后进入灰渣坑，由自动除渣装置排出。助燃空气由炉排上的气孔喷入并与垃圾混合燃烧，同时使垃圾悬浮在空中。挥发和裂解出来的物

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质进入第二级燃烧室，进行进一步的裂解和燃烧，未燃尽的烟气进入第三级燃烧室进行完全燃烧，高温烟气通过锅炉受热面加热蒸汽，同时烟气经冷却后排出。

（2）特点：处理垃圾范围广泛，燃烧热效率高，即使水份很大的生活垃圾，燃烧热效率也在70%以上，由于采用了许多特殊的设计以及较高的自动化控制水平，运行维护费用低，可靠性高，有自清洁功能。

3.1.6热分解炉

热解法是在隔绝空气的条件下，垃圾在热解装置中受热而使有机质分解，转化成燃气。燃气进入余热锅炉换热后，过热蒸汽进入汽轮发电机发电。由于此种炉型结构简单，无运动件，设备技术投资便宜，很有发展前途。它的产品以美国和加拿大公司为代表。

3.1.7 综合对比

机械炉排焚烧炉在中国焚烧垃圾适用性不强，我国垃圾没有严格分类，垃圾中含水分较高、成分复杂，所以热值很低，很难把垃圾焚烧透彻，炉内温度难以提高，造成二次污染的可能性就大。循环流化床焚烧炉比较适合我国的国情，燃烧比较复杂、水分比较，多的垃圾也能够把垃圾燃烧彻底，温度也比较高，投资也比较低，是适合中国国情的工艺流程。回转式焚烧炉、CAO气化焚烧炉适用于垃圾量比较少的地区。脉冲抛式炉排焚烧炉、热分解炉自动化水平高，利用空间广，但技术仍有待研究。

3.2烟气净化技术

二次污染控制主要是对垃圾焚烧产生的烟气净化处理，具有除尘、脱硫、脱HCl、脱氮、去除重金属和吸收二恶英、呋喃等复杂功能，是垃圾焚烧电厂区别于常规电站的关键技术。

烟气净化处理系统，必须采用成熟的技术和性能安全、可靠的先进设备，确保垃圾焚烧过程中产生的和烟气处理过程中再次合成的有害物质完全得到净化，满足国家和工程所在地及设备供货商所在国家地区环保排放标准要求(即“三标”要求)。同时，二次污染物治理，应与焚烧工艺密切配合，控制污染源，降低净化系统的运行费用和设备造价，适应总体布置并节省占地。

早期的二次污染控制技术，主要是应用石灰干粉与热烟气直接接触反应的干法烟气净化工艺，因其石灰利用率低，污染物净化率50~60%，难以满足日益严格的烟气排放标准。目前常用的烟气净化系统，主要采用半干法和湿法烟气净化工艺。

3.2.1干法工艺

干法净化烟气对污染物的去除效率相对较低，为了有效控制酸性气态污染物

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的排放，必须增加固态吸收剂在烟气中的停留时间，保持良好的湍流度，使吸收剂的比表面积足够大。干法净化所用的吸收剂以Ca(0H)2粉末居多。干法净化的工艺组合形式一般为吸收剂通过管道喷射，并辅以后续的高效除尘器。在烟气进入袋式除尘器的烟道上，设有硝石灰和活性碳喷入口，喷入Ca(0H)2粉末和活性碳粉末。喷入Ca(0H)2粉末的目的在于去除烟气中的酸性气体，使得HCl和S02排放浓度达到国家标准。喷入活性碳粉末用以去除烟气中的重金属和二噁英、呋喃。有害气体二噁英、呋喃是在焚烧垃圾过程和化学反应中产生的。残留的二噁英、呋喃在进入除尘器前，被多孔且吸附力较强的活性炭所吸附。干法净化的显著优点是反应产物为固态，可直接进行最终的处理，而无需像湿法净化工艺那样，要对净化产物进行二次处理。干法净化烟气系统的缺点是对污染物的去除效率比湿法烟气处理系统要低，吸收剂的消耗量比湿法要大。干法工艺流程图如图3-3所示：

图3-3 :干法工艺流程图

3.2.2湿法工艺

早期在一些发达国家湿法的应用比例较高，利用碱性物质作为吸收剂可使酸性气态污染物得以高效净化。湿法净化可以分一段或二段完成，净化设备有吸收塔（填料塔、筛板塔）和文丘里洗涤器等。目前的湿式石灰石膏法脱硫技术是世界上最普及的湿式烟气脱硫技术。湿式烟气脱硫技术，具有装置性能高、造价低、设备结构简单、维修方便和节约能源等优点。例如液柱式吸收塔，烟气从塔下部进入，与吸收液接触反应，使烟气净化后，经除雾器排到系统外。吸收液从设置在塔底部向上喷出，与烟气发生气液接触后，使之净化。液柱塔只在塔底部设置喷管，结构极为简单且维修方便，可根据锅炉负荷变化，改变循环泵的台数，来

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调节液柱高度，进行节能运转。其优点为，高性能、易维修、节能和小型化。它能对含HCl和SOx等酸性气体的烟气进行有效的净化。该装置主要由制浆系统、反应塔系统、产物处理系统、烟气系统、水系统和控制系统组成。液柱塔能有效地防止系统运行中的结垢和堵塞，并且大大降低了系统的阻力，它还具有技术成熟、系统运行稳定、安全可靠、投资和运行费用低、脱硫率高和对锅炉负荷变化适应性强等优点。这种工艺的缺点是需要对液态反应生成物做进一步处理，工艺流程较复杂，成套设备占地面积大，投资和运行费用较高。

3.2.3半干法工艺

半干法烟气净化系统是介于湿法和干法之间的一种工艺，它具有净化效率高且无需对反应产物进行二次处理的优点。该工艺对操作水平要求较高，需要长时间地实践积累，才能达到良好的效果。

烟气必须要有足够长的停留时间，才可以使化学吸收反应完全，以达到高效去除污染物的目的。同时使反应生成物所含水份充分蒸发，最终以固态形式排出。因此停留时间是半干法净化反应塔设计中非常重要的参数。另外，净化反应塔进出口的温差直接影响到反应产物形态和酸性气体的去除效率。除停留时间和温差两个因素外，吸收剂的粒度、喷雾效果等，对整个净化工艺也有较大的影响。

实际操作过程中，对上述影响因素都有严格要求，否则，可能会导致整个工艺的失败。半干法反应塔与后续的袋式除尘器相连，构成了半干法净化工艺系统。半干法烟气净化处理系统主要是去除烟气中的固体颗粒、硫氧化物、氯化氢、重金属(Hg、Pb、Cr)、二噁英及呋喃等有害物质，以达到烟气排放的标准。

半干法烟气净化系统通常由反应塔、旋风分离器、返料器、布袋除尘器、制浆装置等设备组成。

粉状的石灰加入一定量的水，形成石灰浆液，通过泵加压喷入半干法净化反应器，完成对气态污染物的净化。反应塔有上喷和下流两种型式。在下流式反应剂浆液以雾滴的形式，从喷枪侧面的小孔喷出，由于雾化后的雾滴具有很大的比表面积，保证了吸收剂与烟气的充分接触，使烟气中的酸性气体得以去除。浆液中的水分在高温烟气的作用下蒸发，残余物则以固态的形式从反应塔底部排出。携带有大量颗粒物的烟气从反应塔排出后，进入布袋除尘器，净化后的烟气自烟囱排入大气。

活性炭喷射器布置在布袋除尘器前的烟道内。活性碳在烟道内与烟气强烈混合吸附一定量的污染物，但未达到饱和，随后再与烟气一起进入布袋式除尘器停留在滤袋上，与缓慢通过的烟气继续接触，最终达到对烟气中的重金属和二噁英（PCDD）及呋喃（PCDF）等污染物的吸附净化。半干式脱硫率为92.2~93.5%

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除尘效率大于99.8%。由于结构简单、转动部件少，所以维护简单，运转成本低廉，可适用于不同的炉型，例如垃圾焚烧炉，燃煤锅炉等。这种净化装置的缺点是对自控水平要求高。另外对喷嘴的要求也高，不但雾化效果要好，而且要抗腐、蚀耐磨损、且不易堵塞。

综上所述，半干法烟气处理系统与湿法和干法烟气处理系统相比较，半干法的最大优点是，充分利用了烟气中的余热使浆液中的水分蒸发，反应产物以干态固体的形式排出，避免了湿式洗涤器净化过程中的废水处理问题，因而大量运用于生活垃圾焚烧烟气中气态污染物的净化。半干法以浓度约为10~20%的Ca(0H)2浆液为净化吸收剂，石灰的循环利用使吸收剂的利用率进一步提高。半干法具有设备成本低、运转成本低、净化效率高、维护简单、且无需对反应产物进行二次处理等优点。半干法工艺流程图如图3-4所示：

图3-4 :半干法工艺流程图

3.2.4烟气净化装置

生活垃圾焚烧炉的烟气净化装置是一种分别设有石灰干粉与水喷射、石灰浆喷射及活性炭喷射的系统，从而可自动启用和调整以石灰干粉与水喷射和，或石灰浆的喷射去除烟气中的酸性气体、有毒气体和粉尘的烟气净化装置。它包含带烟气进口、排渣口、石灰干粉的喷口、烟气出口的反应塔和依次连接在烟气出口上的预除尘器、布袋除尘器、引风机。其特征是，反应塔在文丘里管扩散段上还设有水和浆液以及雾化空气的喷口、在布袋除尘器之前设有活性炭混合器，及热电偶和酸性气体检测仪。从而使本发明装置能适应生活垃圾焚烧烟气的负荷大幅

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度且频繁波动、运行故障少、应对故障的能力强，还能在烟气排放指标合格的同时，具有运行成本低、装置的使用寿命较长等特点。烟气净化装置如图3-5所示：

图3-5 烟气净化装置及流程

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4我国应用垃圾焚烧发电实例 4.1成都洛带垃圾发电有限公司

1998年浙江大学热能研究所与杭州锦江集团将联合开发的此项技术应用到余杭成都洛带垃圾发电厂，把余杭成都洛带垃圾发电厂原有的一台35t/h链条锅炉改造为垃圾流化床焚烧炉。

流化床燃烧技术是本世纪六十年代迅速发展起来的一种新型清洁燃烧技术。它利用炉内燃料的充分流动、混合，达到高效燃烧。我国在利用流化床燃烧技术燃用低热值燃料方面处于国际领先水平。特别是浙江大学热能工程研究所多年来进行废弃物(如洗煤泥、煤矸石、城市生活垃圾等)的研究开发和应用。成功开发出流化床城市生活垃圾焚烧技术，可实现高效清洁燃烧。

采用硫化燃烧技术焚烧垃圾的优点主要表现在一下几方面：

（1）操作方便,运行稳定。由于流化床床料为石英沙或炉渣,蓄热量大,因而避免了床的急冷急热现象燃烧稳定。垃圾的干燥、着火、燃烧几乎同时进行,无需复杂的调整,燃烧控制容易,易于实现自动化和连续燃烧。

（2）设备寿命长。炉内没有机械运动部件，使用寿命长。

（3）可采用全面的防二次污染的措施。对焚烧时产生的有害物质进行处理，在不增加太多投资的前提下，可将NOX、SO2等气体排放控制在国家标准一下，炉渣呈干态排出，便于炉渣的综合利用。

（4）流化床焚烧炉由于炉内燃烧强度和传热强度高，相同垃圾处理量的流化床焚烧炉和炉排炉相比体积要小，故而投资小，适应于大型化发展。

（5）燃料适应性广，可燃烧高水分、低热值、高灰分的垃圾，床内混合均匀，燃尽度高，使垃圾容积大大减少，特别适应于垃圾热值随季节变化很大的特点。

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5热工检测及控制 5.1控制水平

为保证垃圾焚烧发电厂及渗滤液处理厂安全、经济运行，将采用可靠、实用、先进的控制系统，以满足工艺所必须的运行、控制、监视及实时在线管理功能。

全厂主要生产车间采用一套分散控制系统（DCS）进行集中自动控制，且系统具有扩展能力和接口，能满足电厂扩建的要求。在各辅助生产车间（烟气处理、垃圾吊、渣吊、化水及渗滤液处理厂等），设有单独的可编程逻辑控制器（PLC），

DCS的通讯。

分散控制系统的基本任务是实现垃圾焚烧、烟气处理、热能利用及渗滤液处理的高度自动化，因此有必要建立一个高水平、高可靠性、高性能价格比的分散控制系统实现生产过程的自动控制和管理，从而获得全厂一体化高度的自动化水平。

对焚烧炉、汽机、除氧给水、循环水等系统的监视、操作和控制,都将在集中控制室的操作员站中实现。

焚烧炉、汽机的起动、停机、正常运行和故障情况的处理,只需有少量的现场人员配合在集中控制室里就能实现。

焚烧炉、汽机和有关的辅助系统集中控制；

在不同的起停运行方式中，借助于功能子组级的顺序控制可以实现相应辅机组的启动、停机和运行。

5.1.1分散控制系统

整个垃圾焚烧发电厂的生产过程，采用分散控制系统(DCS)在中央控制室进行集中监视和控制渗滤液处理厂的控制系统与DCS系统通讯。

5.1.2分散控制系统构成

该分散控制系统主要由操作员站(OS)、工程师站(ES)、控制站(AS)、分布式I/O和数据 组成。

5.1.3过程控制级 （1）控制站

每套控制站都采用冗余设计，带有冗余的中央处理器(CPU)、冗余的电源模块以及冗余的通讯网络。AS-417系列控制站具有自动同步功能,采用不同于周期同步、特定时间同步的先进的事件驱动同步技术。冗余的控制站安装在一个紧凑型机架上，紧凑型机架采用分立式的背板总线，使电源、通讯卡件及CPU仍然被分成两个独立部分。控制站在运行过程中可以更换所有组件，更换CPU时，

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系统可将新安装的CPU，自动同步为当前状态。

控制站和上一级系统之间的通讯将采用冗余配置的光纤环网，CPU和/或通讯总线的损坏均不会影响系统的正常运行。

设备自带的控制器通过现场总线与分散控制系统的控制站通讯。 （2）分布式I/O

根据垃圾发电厂的工艺流程，设置分布式I/O部件ET200M，用于连接工业现场，向上则通过Profibus-DP现场总线与控制站连接，提高了I/O系统设计的灵活性。

（3）操作管理级 1）操作员站

操作员站采用多客户机/服务器(C/S)体系结构，允许多个客户机访问冗余服务器的数据。这些访问可以同时进行，可访问的数据包括项目数据、过程变量、归档数据、报警和消息。

系统设置冗余服务器一套，采用冗余配置的光纤环网与控制站相连。控制站和/或总线的损坏不会妨碍设备的正常运行。

一期系统设操作员站6套。其中2套用于1#~2#焚烧炉/锅炉/烟气处理系统的集中监视和操作，1套用于汽轮机以及除氧给水的集中监视和操作，1套用于公辅系统的集中监视和操作，2套用于电气系统的集中监视和操作。

操作员站和工程师站的硬件配置基本一致，它们的区别在于系统软件的配置不同，工程师站除了安装有操作、监视等基本功能的软件外，还装有相应的系统组态、维护等工程师应用的工具软件。

另设值长站1套，硬件配置与操作员站一致。 2）工程师站

设工程师站一套，用于整个分散控制系统的硬件配置、通讯网络组态、连续和顺序过程运行组态、操作和监控策略设计、在线调试和程序修改等用途。

（4）数据总线

数据总线采用数据传输速率100Mbps的快速以太网技术，具有以下特点： 1）更高的数据传输速率带来性能的改进 2）负担分担也提高了系统性能

3）通过扩展工作站的数目来实现网络的升级和优化 4）极其简单的网络配置和扩展，无须复杂的配置规则

5)数据总线采用两级总线结构，工业以太网和标准以太网。标准以太网预留通讯接

口与垃圾焚烧发电厂的二级计算机系统即管理信息系统连接。

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（5）控制系统的可靠性

分散控制系统的可靠性通过在工厂自动化各层次上的冗余来实现。 在多客户机/服务器(C/S)体系结构中，多个客户能访问一台OS服务器的数据，两台OS服务器之间也可以进行归档数据的刷新。

操作站的多屏功能，即允许多台过程监视器通过一个多VGA卡与一台操作站相连。

具有完备的冗余特性的光纤交换管理器(OSM)和冗余的工厂快速以太网总线将自动化系统与操作站/工程师站之间、以及自动化系统彼此之间连接在一起。

冗余的AS-417自动化系统、冗余的Profibus-DP总线以及带有两个通讯模块的冗余设计的ET200M分布式I/O构成了具有冗余功能的过程控制级。

5.2过程检测和控制的主要内容

图5-1 垃圾发电控制对象及流程

图5-2 垃圾发电流程图

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5.2.1垃圾给料系统 (1)垃圾称重系统

设垃圾称重计算机管理系统，运垃圾的卡车进厂后可自动称量，在地磅房值班室显示垃圾净重，卡车进厂时间，垃圾来源等，并可定时打印。同时将有关数据送至集中控制室。

(2)垃圾卸料门

在每个垃圾卸料门的上方分别设置卸料指示灯和开启卸料门的手动开关，在垃圾起重机控制室内设有控制装置。卸料门的开启和关闭可自动控制或由吊车司机控制。

(3)垃圾吊

垃圾吊既可人工控制也可自动操作，可与全厂分散控制系统进行操作数据的通讯，如电机运行的小时数、垃圾吊运行的小时数、投入每个焚烧炉的垃圾吨数、抓斗抓取的重量、时间统计等。

5.2.2焚烧炉及锅炉系统

焚烧炉及锅炉系统由以下主要的闭环控制系统组成：焚烧炉系统如图5-3所示：

图5-3 焚烧炉系统图

（1）燃烧控制 （2）主蒸汽流量控制 （3）进料控制 （4）O2控制 （5）CO控制

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（6）炉排速度控制 （7）一次风流量控制 （8）一次风压力控制 （9）二次风流量控制 （10）锅筒液位控制 （11）主蒸汽温度控制 （12）一次风温度控制 （13）烧嘴控制 （14）燃烧室压力控制 5.2.3烟气处理系统

（1）SO2/HCl控制 （2）喷淋吸收器温度控制 （3）石灰浆回路的压力控制 （4）烟气温度控制 （5）SNCR-注入 5.2.4热力系统

（1）给水箱压力控制 （2）给水箱的液位控制 （3）汽机旁路控制

（4）主蒸汽的减压站1的控制 （5）L.P低压加热器2的控制 （6）凝汽器的液位控制 （7）膨胀箱的温度控制 （8）冷却塔水池的液位控制 （9）凝结水加热器的液位控制 5.2.5原水预处理系统 （1）除盐水流量累计、pH

（3）清水泵出口、反渗透机组进出口、过滤器进出口、除盐水泵出口等处的压力指示。超滤机组、反渗透机组的自动控制由设备厂家成套供货。

5.2.6压缩空气系统

（2）原水箱、超滤水箱、反渗透产水箱、除盐水箱的液位检测和上下限报

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除压缩机组本体的温度、压力检测外，还设有压缩机排气压力指示，过滤器进出口压力指示，干燥器进出口压力指示，储气罐压力指示和出口流量累计等。

5.2.7燃料油供应系统

每个储油罐设油位检测和下限报警，供油总管设压力检测和报警、流量累计，输油泵出口设压力指示。上述报警信号除在油泵房值班室内报警外，还要在中央控制室内报警。

5.2.8自动保护系统 （1）锅炉保护

为保证锅炉的安全，设置了锅炉保护系统。当下列事件之一发生时，保护系

1

2）引风机故障345

6）按下紧急按钮。 （2）汽轮机保护

1）当以下参数超过整定值时发出报警信号，超过停机值时，汽轮机跳闸停机：

2345678

9）轴向位移高 5.3自动燃烧控制

5.3.1锅炉主蒸汽流量的控制

锅炉主蒸汽流量是AGC中的最重要的控制参数。通过测量送到汽机的蒸汽量，运用温度和压力补偿来计算取得。这个参数首先要用来控制主炉排上垃圾层的厚度，也就是保持一个相对恒定的燃烧量，保持出力的均匀；同样，这个参数要用来控制调节穿过主炉排的风量，以维持炉膛内合理的燃烧，不因为垃圾发热量的变化引起主蒸汽流量的较大波动；当然，作为主要的数据，可以用来调节进

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入焚烧炉中参与燃烧的垃圾量，并且计算所需进入炉膛的标准空气量，用来作为一次风调节的依据，等等。

在现场正常运行时，在燃烧调节控制中，首先把锅炉蒸发量作为主控参数。当垃圾的燃烧值不同时，通过改变垃圾的进料量与炉排运动速度，使锅炉出汽量恒定。这样的方式不以使得炉膛内温度在一定的范围内，垃圾的热能得到充分利用。

由于垃圾组分相当复杂，热值、湿度等变化很大，特别是在垃圾刚加入焚烧炉时，由于需要先经过烘干才能自然，因此从垃圾进入熟料器到影响炉膛发热量具有很大的动态延迟及不确定性。因为辅助燃烧器在焚烧炉升温结束后，应处于热备用状态。如果烟道温度低于860Ｃ°时，辅助燃烧器自动启动，通过调节天然气流量的大小将炉温恒定在870Ｃ°。

5.3.2垃圾层厚度的控制

垃圾层的厚度可以通过测量差压计算取得，通过测量穿过炉排前后的风压，可以计算出垃圾厚度。主炉排和干燥炉排上垃圾厚度的准确测量，能够在炉排上形成稳定的垃圾量，防止由于过多或过少的垃圾造成炉温的大幅改变。因此，保证炉排上的垃圾维持在一定设定值，也是垃圾焚烧厂的重要控制参数之一。

主炉排上的垃圾层厚度控制可以调整给料器速度来实现，改变干燥炉排的速度和主要炉排的速度变化也能维持垃圾层的厚度。

5.3.3垃圾焚烧位置的控制

垃圾焚烧的位置变化要根据垃圾的发热量和其燃烧工作区进行调整。垃圾焚烧位置的控制就是要实时保持垃圾在炉排上的焚烧位置。如果位置过于考前，会使得燃烧过程不均匀，热量得不到充分利用；位置过于靠后，在燃尽炉排上就会形成一个高温区，不利于垃圾的完全燃烧。

要实现对垃圾焚烧位置的准确控制，可以通过测量主炉排和燃尽炉排的温度，调整的主炉排的速度来实现，以维持正确的位置。

5.3.4燃尽炉排温度的控制

燃尽炉排的温度，是保证垃圾焚烧质量的关键。垃圾要燃烧充分，就要保证燃尽炉排的温度不能太高。

要保证燃烬炉排上垃圾的温度，可以通过调整穿越其的空气流量，来实现和保证温度的变化始终在设定值上。当时，也可以调节燃尽炉排的移动速度来实现。

5.3.5炉膛温度的控制

稳定的炉膛温度，能够有效的维持锅炉蒸汽产量和减少污染物排放，炉膛温度的控制是通过调节二次风的大小来实现的，以维持炉温作为一个给定值。正常升温时，用辅助燃烧器持续升温，炉膛温度控制在850Ｃ°。当升温完成后，炉

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膛温度设定值为870Ｃ°。为了防止发生高温腐蚀和产生二噁英、氯化氢等有害物质，要求垃圾焚烧炉运行时，炉膛温度保持在850Ｃ°以上，时间不少于2ｓ。在焚烧炉正常运行时，如果垃圾热值低，将启动辅助燃烧器稳定焚烧炉温度，以防止烟尘和二噁英或呋喃的大量产生。

5.3.6烟气中氧气浓度的控制

烟气中烟气是说明燃烧品质的一个重要参数。在烟气中的CO浓度与氧气浓度密切想关，这两个参数的变化就能说明焚烧炉中燃烧的状况。当烟气中CO浓度的上升和氧气浓度下降，说明参与燃烧的空气量缺乏。应当加大进入焚烧炉内的空气量，常用的方法是通过调节燃尽炉排中的风量，以维持氧气浓度作为一个给定值。为了取得垃圾的完全焚烧，垃圾焚烧炉的氧量基本值较常规锅炉的氧量高。

当总风量恒定时，氧量的变化比蒸汽量的变化更能够更快的反映出垃圾热值的变化。荣国氧量大于基本值，意味着燃烧量不够，产生的蒸汽量也就太低，则燃烧必须加强，给料和炉排速度需要加快，反之亦然。

5.3.7可燃气体检测的控制

垃圾在垃圾坑内发酵后会产生沼气（主要成份为甲烷），气体达到一定浓度后会带来不安全因素，因此在垃圾坑内设置可燃气体探测器。当可燃气体浓度达到报警极限时，在中央控制室发出报警信号，通知操作人员采取相应的措施。

5.4工业电视监视系统

为保证安全生产和便于生产管理，在垃圾发电厂内设置了工业电视监视系统。

卸料大厅设置2台摄像机，观察大厅进出车辆情况，在集中控制室内的大屏幕上进行监视。

每台焚烧炉设1台摄像机监视炉膛火焰燃烧情况，设1台摄像机监视汽包水位，在集中控制室内的大屏幕上进行监视。

在垃圾料仓中设2台摄像机监视垃圾料仓内的情况，每台焚烧炉垃圾料斗处各设1台摄像机监视垃圾料斗中的进料情况。垃圾吊控制室内设置2台监视器，其中1台监视器监视垃圾料仓，另1台监视器监视垃圾料斗料位的情况。通过切换器可顺序显示画面或固定显示某一摄像机所监视的区域。

在厂房屋顶设1台摄像机，监视从烟囱排除的烟气情况，在集中控制室内的大屏幕上进行监视。

在炉渣料仓和炉渣装载区域设2台摄像机，在集中控制室内的大屏幕上进行监视。

在汽轮机区域设1台摄像机，在集中控制室内的大屏幕上进行监视。

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5.5热工实验室

热工实验室主要承担电厂仪表的日常维护和定期校验工作，实验室内设仪表维修和仪表校验用仪器设备各一套。

5.6通讯及火灾报警系统

为方便电厂内外日常公务联系和生产指挥人员及时组织、协调生产作业和指挥生产，需设置电话通讯系统。电话通讯系统由交换机、分配线设备、电话机等组成。拟全厂设置数字程控调度总机一台，既作厂内专用小交换机，又作生产调度总机。调度总机以用户小交换机的身份，按DOD2/BID中继方式接入市话网，中继线按10条考虑。全厂设置电话分机约25台。火灾自动报警系统根据国家有关规定在电厂设置了火灾自动报警及灭火控制系统一套，负责主厂房内重要电气室、主干电缆通道等重点部位的火灾自动探测、报警以及中央控制室、继电器室的气体灭火控制和相关的通风、空调设施的联动控制。此外，该系统还可与

共广播系统联锁，能在火警发生时将公共广播系统强制转换为紧急广播系统，自动广播火警警报信息。 该系统主要由感烟探测器、感温探测器、手动报警按钮、自动报警控制盘、灭火控制盘、报警显示盘及相关联动控制模块组成。此外，该系统还配有独立的电话通信系统。

5.7烟气净化系统防护措施

(1)垃圾焚烧时形成的烟气中的有害成分主要为酸性物质、二噁英和呋喃，本工程烟气净化系统采用半干烟气净化技术，通过向烟气中喷入石灰浆、设置布袋除尘器等设备，控制SO2、HCl、HF和固体颗粒的排放。

(2)烟气在进入布袋除尘器前，喷入活性碳，以便降低汞和其他污染物，尤其是有机物的含量。

(3)烟气进入喷射干燥设备后喷入石灰浆，吸收SO2以及其他酸性气体，随着浆水的蒸发，烟气得到冷却，该冷却过程导致二恶英、呋喃和重金属发生凝结，随冷却后的烟气被送到布袋除尘器，使来自锅炉中的夹杂飞灰、凝结的重金属以及干燥后的反应物得到收集，采用SNCR工艺除去垃圾焚烧产生的烟气中的NOx。

(4)从烟气净化系统收集的反应生成物含有有害物质，采用固化处理后能达到进入生活垃圾填埋场标准则进生活垃圾填埋场填埋，若达不到则进危废填埋场进行安全处置。

5.8自动控制系统防护措施

(1)设有两路电源安全供电，如果在电厂正常运行时发生电力故障，必须紧

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急停机，此时辅助变压器会自动投入向所有低压配电中心供电，同时中央控制系统会自动启动那些事故停机所需的电气设备。

(2)电气设施的布置均留有足够的安全距离及接地保护，以防漏电或产生静电。

(3)余热锅炉主联箱将始终保持其设定条件，即蒸汽的温度和压力保持稳定。当压力由于汽轮机不能工作而升高时，旁路将自动打开将蒸汽送到辅助冷凝器中。中央控制系统将在设定点动作，一旦蒸汽温度上升得太高，汽轮机控制系统将相应作出反应。

(4)当汽轮机组突然关机时，汽轮机入口的快速截止阀关闭，从而主联箱的压力迅速上升。此刻压力变送器发出打开旁路减压阀的信号，然后蒸汽通过旁路流到冷凝器，直到紧急情况解除为止。

(5)高压蒸汽系统设有高压管联箱，来自余热锅炉的蒸汽送入高压管联箱，高压联箱上安装安全阀以防过压。联箱与每台锅炉间装备隔离阀，当不运行时，每台锅炉都能与高压联箱隔离。

(6)采用控制电子系统，在汽轮机降负荷时，从最大连续负荷降到无负荷操作，这样可避免由于降负荷引起的超速使汽轮机跳闸。

(7)汽轮机保护系统(电子式)使汽轮机在任何工况下不超负荷和受损害。 (8)废水处理的各个系统均采用自动控制，减少了操作人员与废水废物接触的时间和机会。

(9)高低压配电装置均设有防误操作的装置。

(10)车间工作场所照明按《工业企业照明设计标准》进行设计，设有正常照明与应急照明，主要建筑物内设置了事故照明自动切换装置，主要出入口设有应急照明。

(11)重要场所的电力电缆及控制电缆、计算机电缆均采用阻燃型。构筑物中电缆引至电气柜、盘或控制屏的开孔部位，电缆贯穿隔墙、楼板的孔洞处均采用防火材料封堵，高压动力电缆均刷电缆防火涂料。电缆沟支架与电缆夹层内的电缆采用防火槽、防火隔板、防火包分隔，防止火灾蔓延。电缆管线采用绝缘性能好、阻燃的材料。电缆敷设避开易燃易爆气体、液体管道，避开易受机械损伤、振动、腐蚀的场所，极少数无法避开的采取了相应的防火措施。电源线均在进、出发电厂前作重复接地，其他电气设施作保护接地。所有电气设备安全接地与屏蔽接地及其他接地共设一个接地装置，并按最小接地电阻设计(≤4Ω)，保障用电设备的安全，防止火灾事故的发生。

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6我国垃圾电厂建设现状及前景预测分析 6.1建设现状 6.1.1垃圾分类

在对市民进行宣传教育的基础上，要求环卫部门具体落实每一个垃圾收集点，分别设置玻璃类桶、金属类桶、有害物质桶、石、砖、炉渣类桶，分选分装分运。玻璃、金属回收利用，有害物资再分选利用后填埋，石、砖、炉渣送填埋，其余送垃圾发电厂。

6.1.2垃圾发电设备国产化

我国的垃圾具有水分多、不可燃物含量高和热值低的特点。垃圾焚烧设备厂必须和设计院、焚烧厂三方合作，全面跟踪焚烧设备工程设计、安装调试运行中的优缺点，然后全面分析经验和教训及具体技术问题，寻找新的解决办法、途径，再设计更加先进、更加完善、更符合实际的焚烧设备来才成为可能。垃圾发电各系统设备如图5-1

图5-1 垃圾焚烧发电流程

6.1.3烟气净化

避免二次污染，烟气净化约占总投资的近三分之一，排放标准越高，投资越大，国内有关专业生产厂家应尽快重视这一工作的研究设计开发新产品。在满足污染排放物达到国家标准的前提下，设备越简单，运行费用越低，投资越省越好。

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6.1.4国家给予相关政策支持

欧洲在垃圾焚烧发展方面的成功经验可以借鉴，它是与欧洲各国垃圾处理的体制和政府制定的优惠政策密切相关的。因此我国也应考虑逐步制定合理和优惠的政策促进垃圾焚烧发电的发展。

（1）价格激励

根据生物质能源的技术特点，制定合理的上网电价。如：德国实行固定电价机制，生物质发电的上网电价根据电站装机规模不同而设置不同的电价，小于500千瓦的为每千瓦时10.1欧分，500千瓦至5000千瓦为每千瓦时8.9欧分，5000千瓦以上的每千瓦时8.4欧分。

（2）财政补贴

投资补贴是促进生物质能开发和利用的重要措施。如：德国从1991年，2001年，联邦政府在生物质能领域的投资补贴总计为2.95亿欧元。从1990年开始，德国的KFW银行为私营企业从事生物质能开发提供低息贷款，比市场利率低50%。

（3）减免税费

减免税费也是促进生物质能源发展的重要措施。美国现在的可再生能源生产税为生物质发电提供了每千瓦时1.8美分的税收减免，同时美国联邦还为地方性和农村地区建设的生物质发电提供每千瓦时1.5美分的税收优惠。我国中央和地方政府都很支持垃圾焚烧发电产业的发展，中央在2001年11月出台了对垃圾焚烧发电项目实行增殖税即征即退的优惠政策，这一政策非常明确且易于操作。

6.2需要重点解决的几个问题 6.2.1垃圾焚烧的无害化

应尽早制订标准，工程设计才能有法律依据。如果一个垃圾焚烧厂污染排放物超过国家标准的规定，造成二次污染，那它就是失败的。

6.2.2垃圾处理的减量化

最好的高效堆肥厂也只能把垃圾中50%左右的有机物变为肥料，另50%未处理。目前，最差的垃圾复合肥仅用有机物垃圾的百分之几，不到10%，其余送去填埋。未达到减量化目的。只有焚烧处理后，重量减少到25%，体积减少到5～10%才真正做到了减量化。

6.2.3垃圾处理的资源化

只有在对垃圾进行综合治理后，如垃圾焚烧后，热能发电，废渣中金属回收，废渣制砖作建筑材料，臭气吸入焚烧炉燃烧，污水作为冷却废渣水循环，少量无用污水经污水处理合格后排放。垃圾资源得到综合利用后，产生较好经济效益，支持了企业生存和发展，再加上政府优惠政策，企业才有光明前途。

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6.3项目推广的限制性因素 6.3.1垃圾成分的影响

垃圾焚烧要求垃圾应能满足热值要求，一般要求低位热值至少在4000kJ/kg以上，最好高于5000kJ/kg，对于小城市和经济不太发达的城市，生活垃圾如果不经过分检的话，不适于做燃烧处理。此外，北方城市生活垃圾在冬季灰份比较高，南方的垃圾在夏季含水率比较高，都会影响垃圾焚烧的效率甚至不能焚烧。

6.3.2垃圾发电设备国产化低

国内装备水平与发达国家相比差距较大，焚烧装置的关键设备需要进口，尤其是大容量设备的国产化率很低。我国大部分建成的垃圾焚烧发电厂的焚烧设备由国外引进，从其建设和运行情况看存在如下问题，设备昂贵、投资过高。如上海浦东垃圾焚烧发电厂利用法国阿尔斯通公司的设备和技术，项目的总投资为6.98 亿元，上海江桥垃圾焚烧发电厂利用西格斯公司的设备，投资也近7亿元。这对于中国绝大部分城市是难以承受的。并且，垃圾处理效果欠佳。国外发达国家的焚烧技术和焚烧设备都比较成熟，但是，国外的焚烧炉是根据国外的生活垃圾品质及燃料特性进行设计的，而我国垃圾品质和燃料特性与国外垃圾存在着很大差异。

6.3.3发电成本高

与其它垃圾处理方式以及其它技术成熟的可再生能源发电相比，项目投资高，如果不考虑垃圾处理的社会效益，单纯考虑发电收益的话，发电成本在1元/kWh左右。

6.3.4焚烧尾气的二次污染

尾气中的二恶英对人体、对环境的危害极大，虽然采取垃圾加油燃烧、加煤粉燃烧等方式可以提高燃烧温度和效率从而大大降低二恶英的排放量，但燃油价高，垃圾加油燃烧加大了运营成本，垃圾发电场一般不愿意采用。而垃圾加煤粉燃烧就需要采用循环流化床的锅炉，技术高投资也高。

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7结论

过去，由于国民经济相对落后，我国城市生活燃料主要以固体燃料为主，垃圾中无机物含量较高。垃圾的热值低，往往采用填埋方式处理垃圾。不但占用大量宝贵的土地资源，而且导致垃圾渗沥液、重金属成分对地下水的污染及土壤沙化。近年来，城市建设迅速发展，城市燃气化普及率逐年上升，居民生活水平不断提高，生活垃圾中的可燃物含量不断增大，垃圾热值逐年递增。国内大中城市生活垃圾的热值己进入可焚烧处理的阶段。

结合本专业的知识，我提出了一些在垃圾焚烧发电中应用自动控制调高自动化程度的建议。参考目前国内垃圾电厂的实例，证明垃圾发电在我国发展前景无限。在分析总结中，我加深了对垃圾焚烧发电技术的认知，但同时也发现了一些问题：

1缺少这三年来的相关技术资料，对目前城市生活垃圾焚烧发电状况认识不足。

2缺少实际考察过程，只能片面地从电力期刊、论文数据库中获得资料，缺少权威论证和实践证明。

3无法将垃圾发电与城市发展紧密结合作讨论，具体在一个城市建设垃圾发电厂，垃圾回收、运送，发电厂选址，投产需要大量论证，而现在只能粗略地证明垃圾发电可行，实际可行性尚有待考证，经济效益、社会效益亦有待评估。

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工作小结

此次毕业设计可以说在某种程度上是一种尝试，但同时也是对我大学三年来的学习情况的一次体检。在这里我首先要感谢我的指导教师XX，他平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，都给予了我悉心的指导，同时为我这次的毕业设计能够顺利的完成提供了必要的帮助。在这里我还要感谢大学三年来所有的老师，为我们打下了专业知识的基础。

总之本次的毕业设计使我受益匪浅，提高了我的查阅资料能力，提高了电脑应用能力，巩固了书本知识，是理论结合时间的最好实战演练。

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致 谢

在论文完成之际，我的心情万分激动。从论文的选题、资料的收集到论文的撰写编排整个过程中，我得到了许多的热情帮助。

我首先要感谢XX老师，是他将我领入了垃圾发电这个课题的论文研究，并对我的论文提出了很多宝贵的意见，使我的论文有了大概的目标和方向。在这八周的时间里，他对我进行了悉心的指导和教育。使我能够不断地学习提高，而且垃圾发电这个课题的研究成果也成为了本论文的主要素材。同时，XX老师渊博的学识、严谨的治学态度也令我十分敬佩，是我以后学习和工作的榜样。还要再次感谢XX老师对我的关心和照顾,在此表示最诚挚的谢意。

在本次论文的撰写中，我得到了XX老师的精心指导，不管是从开始定方向还是在查资料准备的过程中，一直都耐心地给予我指导和意见，使我在总结学业及撰写论文方面都有了较大提高；同时也显示了XX老师高度的敬业精神和责任感。在此，我对XX老师表示诚挚的感谢以及真心的祝福。

三年大学生活即将结束，回顾几年的历程，老师们给了我们很多指导和帮助。他们严谨的治学，优良的作风和敬业的态度，为我们树立了为人师表的典范。在此，我对所有的此次答辩评委老师表示感谢，祝你们身体健康，工作顺利！

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参考文献

[1] 于建辉;我国可再生能源发电的研究与杭州10kV配电网合环问题的研究[D];浙江大学;2007年

[2] 武晓莉,胡满银,胡志光;垃圾焚烧发电新技术及其发展动向[J];电力情报;2000年02期 [3] 金军,贾振邦;中国城市垃圾处理处置发展方向[J];中央民族大学学报(自然科学版);2005年02期

[4] 杜朝波,李春曦,高建强,黄焕辉;垃圾发电技术的现状及发展前景[J];锅炉制造;2003年04期 [5] 徐进;垃圾焚烧发电工艺设计及技术装备研究[J];可再生能源;2005年03期

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4mvr.html