简述现代垃圾焚烧技术 - 图文

王建敏 简述现代垃圾焚烧工艺

第1章 绪论

第1．1节 焚烧技术的发展历史

垃圾焚烧技术作为一种以燃烧为手段的垃圾处理方法，其应用可以追溯至人类文明的早期，如刀耕火种时期的烧荒即可视为焚烧应用的一例。但焚烧作为一种处理生活垃圾的专用技术，其发展历史与其他垃圾处理方法相比要短很多，大致经历了三个阶段。

1．1．1萌芽阶段

萌芽阶段是从19世纪80年代开始到20世纪初期。1874年和1885年，英国诺丁汉和美国纽约先后建造了处理生活垃圾的焚烧炉，代表了生活垃圾焚烧技术的兴起。1896年和1898年，德国汉堡和法国巴黎先后建立了世界上最早的生活垃圾焚烧厂，开始了生活垃圾焚烧技术的工程应用。但是由于这一阶段的技术原始和垃圾中可燃物的比例较低，在垃圾焚烧过程中产生的浓烟和臭味，对环境的二次污染相当严重，因此这种方法曾一度为人们所抛弃。

1．1．2 发展阶段

从20世纪初到60年代末的约半个世纪，是垃圾焚烧技术的发展阶段。一次世界大战后，发达国家的经济得到了较大发展，城市居民生活水平的提高和生活垃圾成分的变化，给垃圾焚烧创造了条件，因此垃圾焚烧技术又逐渐发展起来。

这期间，欧洲、北美及日本都陆续建起了一些生活垃圾焚烧厂，其工艺与设施水平也在随着燃煤技术的发展而从固定炉排到机械炉排，从自然通风到机械供风而逐步得到发展。二次世界大战以后，发达国家的经济得到更大发展，城市居民的生活水平进一步提高，垃圾中的可燃物和易燃物也随之迅速上升，促进了垃圾焚烧技术的应用。特别是在20世纪60 年代的电子工业变革后，各种先进技术在垃圾焚烧炉上得到了应用，使垃圾焚烧炉得到了进一步完善。但总体来说，由于当时城市生活垃圾中的可燃物仍然少于非可燃物，产生量与消耗空间的矛盾尚不突出，对垃圾焚烧伴随的环境问题的认识仍肤浅等因素，直到20世纪70年代以前，生活垃圾焚烧技术的发展并不十分理想。

1．1．3 成熟阶段

从20世纪70年代初到90年代中期的20多年间，是生活垃圾焚烧技术的成熟阶段，也是生活垃圾焚烧技术发展最快的时期。这时期几乎所有的发达国家、中等发达国家都建设了不同规模、不同数量的垃圾焚烧发电厂，发展中国家建设的垃圾焚烧发电厂的也不在少数，垃圾焚烧技术的发展方兴未艾。表1-1所示的数据可以对生活垃圾焚烧技术的当代发展史作一代表性的注解。

综合分析发达国家生活垃圾焚烧技术在近二十年间迅速发展的原因，除了经济、技术、观念等因素外，还有一些其他方面的影响，比如：随着城市建设的发展和城市规模的扩大，城市人口数量骤增，生活垃圾产量也快速递增，使原有的垃圾填埋场日益饱和或已经饱和，而新的垃圾填埋场地又难于寻找，采取垃圾焚烧方法，可使生活垃圾减容85%以上，最大限度地延长现有垃圾填埋场的使用寿命。此外，随着人们生活水平的提

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高，生活垃圾中可燃物、易燃物的含量大幅度增长，提高了生活垃圾的热值，为应用和发展生活垃圾焚烧技术提供了先决条件。

表1-1 德国垃圾焚烧炉发展概况表

年代 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 运行 炉数 7 24 33 42 46 49 56 处理容量/ （万吨/年） 72 283 458 634 800 900 1080 服务人口 /万人 245 859 1359 1773 2120 — — 占总人口 百分比/% 4.1 14.4 22.0 28.9 34.4 — — 平均处理 容量/（t/d） 310 360 430 460 500 — —

第1．2节 国内外焚烧技术的应用现状

1．2．1 国外应用现状

目前，全球每年要产生数亿吨的生活垃圾。世界各国处理垃圾方式多种多样，但建大型填埋场进行填埋，仍为主流。以垃圾场为依托，收集和利用可燃气体，使其转化为电能既可保护生态环境，又开发出了新能源，所以已引起广泛关注。

垃圾焚烧是一种技术高度复杂，成本相对昂贵的生活垃圾处理技术。因此，无论是其发展源流与应用现状，目前均以欧美、日本等发达国家最具代表性。目前，机械炉排焚烧炉是发达国家大型生活垃圾焚烧炉的主流设备，但垃圾流化床焚烧炉等也具有较好的潜在应用特性。

自20世纪70年代以来，垃圾焚烧技术在发达国家得到了较快的发展。日本的垃圾焚烧比例在上世纪90年代中期已达75%，现有大小垃圾焚烧厂接近1900座。瑞士、比利时、丹麦、法国、卢森堡、瑞典、新加坡等国焚烧的比例也都已接近或超过填埋。可见，垃圾焚烧技术正逐步为越来越多的国家所采用。

1．2．2 国内应用现状

中国每年约要产生上亿吨的生活垃圾，垃圾已给生态环境造成了严重威胁，如何采取有效措施，进行垃圾无害化、资源化处理，是我们所面临的重要问题之一。 生活垃圾，主要组成部分是有机物，有机物通过集中填埋，会自然发酵降解。一个庞大的垃圾填埋场，在其不断的生物转化过程中，产生大量的可燃气体，其中包括甲烷、二氧化碳及少量的氮、氧等。 其中甲烷、二氧化碳等成分含量增加，是造成温室效应的重要原因之一，而且它们还破坏臭氧层，直接威胁着人类的健康和生存。

20世纪80年代，我国城市生活垃圾焚烧处理技术的研究和应用起步。“八五”期间被列为国家科技攻关项目，其代表作就是1988年在深圳建成的市政环卫综合处理厂。作为我国第一座垃圾焚烧电厂，正是它揭开了我国采用焚烧技术处理城市生活垃圾的序幕。至今，我国在深圳、珠海、上海、宁波等城市已建成近30座垃圾焚烧发电厂。

作为一个兴利除弊的良性产业，垃圾发电很快得到了来自国家产业政策的强大拉动。1996年，国家经贸委等联合下发文件，把垃圾焚烧发电列入了“资源综合利用目录”。1998年，垃圾发电首次被明确为“一种新能源”(国家计委《关于新能源建设项目审批通

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知》)。

2002年，一个对我国环卫事业改革发展具有重要意义的生活垃圾收费制度确立，也为推进垃圾处理的产业化、市场化奠定了基础。其标志就是由国家计委、财政部、建设部、国家环保总局联合发出的《关于实行城市生活垃圾处理收费制度、促进垃圾处理产业化的通知》。

同发达国家相比，我国的垃圾焚烧发电技术还只是刚刚起步，目前还远远不能满足日益增长的需要。但是，巨大的市场潜力正在吸引着越来越多的企业来投资垃圾焚烧技术设备的研制，一个新兴的环保产业正逐步形成。如果能尽快开发出适合国情的垃圾焚烧技术，应该能在我国得以较大的推广。

第1．3节 概况

1．3．1 垃圾焚烧电厂工艺流程

典型的城市生活垃圾焚烧系统的工艺流程可描述为：

? 垃圾经前处理后与助燃空气系统所提供的一次、二次风在垃圾焚烧炉中混合燃烧；

? 燃烧所产生的热能被余热锅炉加以利用，采用汽机发电； ? 经过降温后的烟气在净化后，经烟囱排入大气；

? 垃圾焚烧产生的滤渣经处理后，送往填埋场或作为其他用途，烟气处理系统所收集的飞灰也做专门处理；

? 各系统产生的废水送往废水处理系统；

? 现代化的垃圾焚烧厂的整个处理过程都可由自动控制系统加以控制。

1．3．2 苏能垃圾发电厂系统简述

以下部分都将以苏州市苏能垃圾发电有限公司为例，介绍现代生活垃圾焚烧的主要工艺流程。

图1-1 全厂工艺流程图

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1、卸车平台 2、垃圾仓 3、抓斗控制室 4、垃圾吊 5、进料斗 6、给料炉排 7、一次风 8、焚烧炉排

9、二次风 10、余热锅炉 11、半干式反应塔 12、石灰浆制备 13、活性炭喷射吸附 14、布袋除尘器 15、引风机 16、烟囱 17、汽轮机 18、发电机 19、除渣机 20、渣仓

21、渗滤液收集间 22、灰仓 23、刮板输送机 24、灰仓

本厂规模为日焚烧垃圾1000t/d，有3条日处理能力为350t/d的垃圾焚烧线以及两台额定功率为9MW（最大功率为12MW）的中压凝汽式汽轮发电机组。采用半干法烟气净化处理方式，加活性炭吸附及布袋除尘器，执行技术和设备出口国的垃圾焚烧厂烟气排放标准（1992年欧盟Ⅰ标准）,其中二噁英执行欧盟Ⅱ标准。

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第2章 垃圾焚烧

第2．1节 主要机组型号、参数

苏州苏能垃圾焚烧发电厂设置3条350t/d的垃圾焚烧炉处理线，日处理城市生活垃圾1000t，年处理生活垃圾33.3万t。

垃圾焚烧系统配置3台350t/d垃圾焚烧炉排炉，3台中压、单锅筒自然循环水管锅炉。

焚烧炉采用Seghers-Keppel公司技术生产的多级垃圾焚烧炉，其关键部件由Seghers-Keppel公司供货,其余部分设备由国内加工制造。其主要技术指标见表2-1。

余热锅炉由Seghers-Keppel公司设计，国内锅炉厂加工制造。其主要技术指标见表2-2。

表 2-1 焚烧炉主要技术指标

序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 项 目 数量 焚烧炉炉排型式 每台焚烧炉最大连续处理垃圾量（MCR） 每台焚烧炉最大处理垃圾量（110%MCR） 焚烧炉设计热容量 进炉垃圾低位发热量设计热值 进炉垃圾低位发热量变化范围 焚烧炉年累计运行时间 烟气在>850℃的条件下停留时间 焚烧残渣热灼减率 炉排长度 炉排宽度 炉排倾斜角度 炉排表面积 炉排热负荷（MCR） 最大炉排热负荷（110% MCR） 炉排机械负荷（MCR） 最大炉排机械负荷（110% MCR） 一次风量（MCR） 二次风量（MCR） 一次风入炉温度 二次风入口温度 5

参 数 3 多级炉排炉 14.6t/d 16.06t/d 23.77MW 5860kJ/kg 4100～7500kJ/kg 8000h >2s <3% 10069mm 5700mm 21.1° 57.4m2 410kW/m2 450kW/m2 254kg/m2 281kg/m2 34090m3/h 6982m3/h 180℃ 37℃

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23 24 25 26 27 焚烧炉出口烟气量（MCR） 炉排使用寿命 耐火材料使用寿命 不添加辅助燃料的垃圾低位发热量 （烟气在≮850℃的条件下停留时间>2s） 焚烧炉效率（MCR） 57149m3/h 每年炉排更换面积≯5% 1年 >4600kJ/kg 96.9%

表 2-2 余热锅炉主要技术指标

序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 项 目 数量 余热锅炉型式 每台锅炉额定蒸发量（MCR） 蒸汽压力 蒸汽温度 汽包工作压力 汽包工作温度 焚烧炉年累计运行时间 给水温度 锅炉出口烟气量（MCR） 烟气温度 锅炉排污率 锅炉效率（MCR） 参 数 3 中压、单锅筒自然循环立式锅炉 26.7t/d 4.0MPa 400℃ 4.3MPa 256℃ 8000小时 130℃ 57649m3/h 216℃ 2% 81.6% 第2．2节 垃圾仓及卸车平台

2．2．1 卸车平台

垃圾卸车平台采用高位、封闭布置，城市垃圾由专用垃圾车运入本厂，经汽车衡自动秤重（地磅房具有称重、计量、传输、打印和数据处理等功能）后通过高架车道进入长76m，宽33m，标高9.00m的卸车平台。卸车平台在宽度方向有0.2%坡度，坡向垃圾仓侧，垃圾运输车洒落的渗滤液，流至垃圾仓门前的地漏，汇集到管道中,导入渗滤液收集池。

卸车平台设10个对开式卸料门，以保证每天1000t垃圾，约70～100辆（载重15t的垃圾压缩运输车）垃圾车的快速、便捷进厂卸车。在卸车平台和垃圾抓斗控制室有红绿灯指示门开关状态。为使垃圾车司机能准确无误地把车对准垃圾卸料门，将垃圾卸入垃圾池内而不使车翻入垃圾仓，在每个门前有白色斑马线标志，靠门处设车挡。

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2．2．2 垃圾仓及上料系统

垃圾仓是一个密闭、且具有防渗防腐处于负压状态的钢筋混凝土结构大坑，紧挨焚烧间布置，仓长60m、净宽约17m、深14m（地上9m、地下5m），屋架下缘标高30.6m。其容积为14000m3，按3台焚烧炉处理垃圾量计，可贮存约5～7天垃圾处理量。

垃圾在垃圾仓内堆放发酵，使垃圾渗滤液顺利导出及保证设备事故或检修时能正常接收垃圾。垃圾仓上方侧墙设有焚烧炉一次风机吸风口，使垃圾仓呈负压状态，防止臭味和甲烷气体的积聚，抽取池中臭气作焚烧炉助燃空气。此外，在垃圾仓顶加设抽风系统，保证焚烧炉停炉期间垃圾储存坑的臭气不向外扩散，在焚烧主厂房内设置除臭装置，从垃圾仓顶抽出的臭气在经过除臭装置净化、脱臭后排出，以避免臭气污染环境。为了防止蚊蝇和细菌的孽生，设置药液喷洒装置，该装置由药液贮存箱和喷洒泵及胶管组成，根据季节变化定期向垃圾池内喷洒药液，进行杀菌消毒。

垃圾仓顶设两台起重量12.5t，抓斗容积为8m3的桔瓣式垃圾抓斗吊车，供焚烧炉加料及对垃圾进行混合、倒堆、搬运、搅拌等，确保入炉垃圾组分的均匀及稳定燃烧。

垃圾抓斗吊车轨顶标高30.5m，起重机跨度25.5m。在侧墙标高23.9m处设垃圾抓斗控制室。操作人员在这里对抓斗吊车的运行进行控制。

在垃圾仓靠近焚烧间侧，标高22.9m设焚烧炉加料平台,布置有三个加料斗。在垃圾仓长度方向两端,标高22.9m处各设有一个垃圾抓斗检修孔。在抓斗需要检修时可通过一侧检修孔将抓斗下放至±0.00地面，通过另一侧可放至9.00m平面，再转送至检修场地检修。

垃圾抓斗吊车配有称重装置，可将垃圾装入量传送给抓斗控制室进行记录。每次读数包括垃圾净重、进料位置和时间，每个进料斗配有各自的记数器，自动分系统计量。垃圾抓斗吊具有计量、预报警、超载保护及防摆、防倾、自定位、防撞等功能。吊车控制室能够记录并显示统计记录投料的各种参数。

抓斗吊车运行由抓斗吊控制室操作人员遥控操作。吊车配备手动控制、半自动控制和全自动控制三种操作控制模式。

第2．3节 焚烧系统

图2-1 焚烧系统

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2．3．1 进料斗及给料溜槽

进料斗位于垃圾仓内靠近焚烧间侧标高22.9m处，开口尺寸5.4m×7.5m。垃圾在进入进料斗后通过能使垃圾顺畅滑动的倾斜溜槽进入给料炉排。

进料斗的下方设有液压传动的开/关挡板，挡板在焚烧炉启/停、维修时使用，同时可作为解除垃圾搭桥的装置。挡板可以在集中控制室内进行操作。为了监视进料斗中垃圾的料位情况及预防垃圾搭桥发生，在每个进行料斗的上方安装一个摄像头，以利于垃圾吊车操作人员进行监控。此外，料斗上装有喷淋灭火装置。

溜槽通过膨胀节与进料斗相连，有利于溜槽与给料炉排衔接处的密封。为了保证垃圾能靠自重顺利下落，并能维持炉膛的负压溜槽有一定倾斜的高度。此外，为防止溜槽堵塞，从进口到出口的尺寸逐渐增大。溜槽采用双层结构，在外侧设有水套（冷却水），在溜槽着火时限制溜槽温度的升高。

2．3．2 炉排系统

垃圾从给料溜槽进入给料炉排，炉排上覆盖着耐火材料。给料炉排是一个容量配料机，它将垃圾从溜槽推进焚烧炉排。助燃空气不从给料炉排进，这是为了将燃烧带和垃圾供应通道分开（这样可以避免给料溜槽燃烧起来）

通常情况下，给料炉排配量运动由自动控制程序控制 垃圾在焚烧炉排上进行燃烧。其主要功能有： ? 搬运燃烧的垃圾；

? 传送或者转移燃烧的垃圾；

? 分布一次助燃风；如有需要，进行拨火。

在自动控制情况下，给料炉排、滑动炉排和焚烧炉的拨火动作都由SIGMA程序控制，在焚烧炉排的末端，焚烧产生的灰渣会被推进除渣机里。

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图2-2 炉排系统图

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2．3．2．1 给料炉排 一、组成

给料炉排位于溜槽的底部，给料炉排总宽度为5400mm，保证定量、均匀地将垃圾送到焚烧炉排上。每台给料炉排装有三个液压推料机，将垃圾通过给料炉排推入焚烧炉中。推料机为液压驱动，液压缸由液压站提供动力。

给料炉排由3个移动框架构成，在给料平台上水平滑动。用液压汽缸进行驱动，液压缸安装在完全封闭的防尘罩内。如果有必要，每一个移动框架可以相互独立。然而，在正常条件下，两台汽缸一起运转。

给料炉排向前运动的速度（给料炉排向后运动保持一固定速率）以及前伸的长度决定垃圾的供给量。 二、控制

?给料炉排给料速度可以采用下列方式进行控制：

①向前运动：在中心控制系统，通过速度控制阀来控制 ②向后运动：就地控制，通过就地流量控制液压阀。 ③自动操作中，向前运动的速度由SIGMA进行控制

注意：当锅炉出口烟气中氧气含量过低，SIGMA控制系统也可以停止给料炉排的工作。

速度也可以直接通过改变控制阀命令值来进行控制。

?前伸长度参数可以调节，给料炉排用一位置控制线路进行控制，其工作程序如下：

开始按照给定速度运行，位置定值通过一段时间速度整合来计算。每一个移动框架的实际位置要不断进行测量用一只控制器来操纵控制阀，使移动框架实际位置与设定值一致。 三、运转情况 ? ? ? ?

正常运转时，给料炉排的运转情况如下：

每一次反复动作开始时，快速向前运动，直到一个固定位置（压缩）。

慢慢持续向前运动，达到规定的常规伸出长度，这时，焚烧炉内垃圾给料必须持续进行，不得间断。 给料炉排迅速收回。

完成每一次反复动作（向前和向后运动）后有一段延迟时间；正常情况下，延迟时间几乎没有，只有在速度控制设备或者液压速度控制阀无法正常工作时才使用。

四、特殊操作

?压缩冲程

在给料冲程的第一部分，垃圾在给料平台上进行挤压，而不是传送。为了限制挤压时间，才执行一个压缩冲程。在这个压缩冲程期间，给料平台运动速度设定为最大值，不考虑位置控制器的输出。当其中一个移动框架达到压缩冲程长度的尾端，位置控制器又开始对速度进行控制了。 ?清炉

如果焚烧炉关闭，给料平台必须全部清空。这时，操作人员需按“清空”按钮。在“清空模式”期间，给料炉排行程设为最大。只有在焚烧炉温度足够低，为了避免给料炉排因热膨胀被堵住时，才这样做。 2．3．2．2 焚烧炉排

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一、组成

焚烧炉排由5个标准炉排组，以及六个液压缸组成。

每一个标准炉排组都由6行不同型号的炉排组成，在焚烧过程中起着不同的作用。这些不同炉排为：

? 2行翻转炉排：用来拨火形成上下移动，确保垃圾层翻转移动； ? 2行滑动炉排：用来传送垃圾，确保垃圾燃烧层在水平方向向前运动； ? 2行固定炉排：不能移动。

每个标准炉排组的运动是独立的，在必要时可以完全停止运行。焚烧炉炉排分别为干燥、加热、分解、燃烧、燃烬区，为了保证垃圾完全燃烬，最后1段适当加长。 二、控制

翻转炉排和滑动炉排的分离使操作人员可以控制炉排上的焚烧程序。而且，可以为每个部件的这些动作单独编程。炉排不同部件的机械驱动也如此。滑动炉排安装在一个可移动的框架上，通过液压活塞和连接杆来驱动。翻转炉排安装在一个轴杆上，直接使用杠杆进行旋转。杠杆也由液压汽缸驱动。

对于一个标准炉排组，两行滑动炉排片都安装在同一个移动框架上，因此，也由同一液压汽缸驱动。翻转炉排有自己的液压汽缸。

使用电磁阀对滑动炉排的前后运动和翻转炉排的上下运动进行控制。如果该阀发出指令，一行炉排就会向前或向后运动。一旦部件全部完成其行程，指令就会消除。行程的最后动作由限位开关进行测试。指令撤消后，电磁阀处于收回位置，滑动炉排和翻转炉排将回到静止的位置上。静止位置也由限位开关检测。对于同一炉排组，两行翻转炉排由同一个电磁阀控制，因而也同时操作。

在自动操作模式下，不同部件滑动炉排和翻转炉排的运转由程序控制系统进行控制同一部件滑动炉排和翻转炉排不可能同时运转，否则可能损坏设备，因此，他们的运转相互连锁。

液压汽缸由另外的设备提供： ? 用两只感应限位开关来检查他们的位置 ? 对于滑动炉排，用一只均衡控制阀来调节向前伸出的速度 ? 至于翻转炉排，用两只就地调节阀来控制其前后运动。 三、运转情况

在正常运转时，焚烧炉排部件持续运转情况如下：

? 滑动瓦片的前后运动，每一圈，前后运动次数为0-3次。

① 相对而言，向前运动是慢的连续运动，而向后要快些。 ② 当滑动瓦片到达靠后位置时，滞后计时器开始启动。 ③ 滑动炉排运转期间，翻转炉排停止转动。

? 翻转炉排的上下运动：每一圈，上下运动次数为0-3次。

① 两个方向运动都快（向上和向下） ② 翻转运转后，有一段停滞时间（通常约5-10秒） ③ 翻转期间，滑动炉排停止运动。

? 滑动和翻转运动交替进行。一圈开始时是滑动炉排运转。如果滑动和翻转都完成后，一圈就结束了。

针对每一炉排组，操作人员都可以设置其翻转和滑动次数

每一部件的第一行固定炉排片的温度要连续监控。如果温度太低，就会产生一个报

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警信号。温度太高（一般不超过350℃）会缩短炉排使用寿命。

为了降低炉排温度，操作人员可以这样做： ① 增加一次风流量 ② 增加垃圾层厚度 ③ 降低一次风预热温度。 四、特殊操作（拨火）

如果垃圾有问题（燃烧值很低或密度很高），就要进行拨火。在一特定时间内，只进行一次拨火操作，要停止垃圾给料和传送。拨火可以通过操作监视系统按钮来进行启动或停止。在拨火期间，正常的炉排运动就要中断，给料炉排也停止给料。一个接一个，炉排部件的翻转瓦片得到指令，但要考虑一个可调节的延迟时间。 2．3．2．3 Seghers-Keppel多级炉排特点

? 应对不同热值范围的的生活垃圾，保证正常稳定运行

翻动炉排片的设置，可以在焚烧热值较低、质量较差的垃圾时，通过翻动炉排片松动料层，使垃圾较好混合，保证垃圾的完全充分焚烧，使焚烧炉的热灼减率控制在<3%，以达到比较严格的技术要求。

在焚烧热值较高的垃圾时，通过在控制系统中预设翻动与滑动次数的比值，来降低每组翻动炉排片的动作频率，减少垃圾在垃圾炉排上的停留时间，以保证焚烧炉处理垃圾的数量。

? 独立的炉排组控制系统，使焚烧炉调节比较便捷

由于每个炉排组都可以单独控制，因而使焚烧炉在垃圾干燥、加热、分解、燃烧、燃烬的每个反应过程中能得到较好的控制。

? 炉排底部分室进风优化了燃烧空气供应,延长了炉排使用寿命

炉排下部的灰斗有既能收集炉底灰，又是各个炉排组的一次风的进风口。一次风沿炉排组下进入焚烧炉，向下吹至垃圾料层，这既有效地减少了垃圾表面结焦，又能比较好地冷却了炉排片，减少了炉排片的更换率。此外，炉排选用优质材料，以及各个运动部件的精确的配合，炉排片具有很高的耐用性。

炉排的漏灰经炉排下部的灰斗到炉底的湿式链板灰渣输送机，由灰渣输送机将灰渣输送到焚烧炉出渣机。

2．3．3 燃烧空气系统

垃圾的完全燃烧分两个阶段：

第一阶段，包括在焚烧炉排不同部位进行干燥、排气和部分氧化，这一阶段在焚烧炉排的不同区域完成；

第二阶段，持续氧化并完成氧化过程，，这在后燃烧带区域进行，这阶段滞留时间、氧气含量、烟气温度都是有规定的（超过850°C的烟气滞留时间最少为2秒）。

在燃烧过程中，空气起着非常重要的作用，它提供燃烧所需要的氧气，使垃圾能充分燃烧，并根据垃圾的变化调节用量，使焚烧正常运行，烟气充分混合，使炉排及炉墙得到冷却。

焚烧炉特别为低热值垃圾优化了其设计（见下面的图表）。前后炉顶的形式(配有专用喷嘴)和位置使其能对第一组件(干燥区)产生足够的热辐射,以加快干燥和点火的过程（见CFD模拟图）。此外，这种形式加速了烟气在进入锅炉之前的混合。

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?? 图2-3 低热值垃圾焚烧炉和对干燥炉排热辐射（(C）的CFD模拟图

绝热耐火砖的设计考虑到了焚烧炉外墙的最高温度为50℃。 由于该焚烧炉采用多级燃烧过程设计（即：水平和垂直方向的），因而将一次风的用量降低到最小。并且,通过热解过程产生烟气。这些烟气在第一通道二次风的注入后,可彻底燃烧。

在焚烧炉的后墙，设有两个可进入的人孔门。

焚烧炉上还安装了适量的观察孔，每个观察孔都采用了安全玻璃和通风设施。 焚烧炉的后墙还安装经过测试的彩色摄像头，用以监视炉内的火焰情况。火焰图象可以显示在控制室内的宽带显示屏上。

为了监视燃烧过程，对下列数据进行了充分的记录，如：正在燃烧着的垃圾层上方的温度,和锅炉第一通道的温度，负压的读数，后燃烧区、燃烬区的氧含量。充分掌握实时的炉内燃烧工况，便于运行人员做出精确的调控，优化燃烧。 2．3．3．1一次风系统 一次助燃风具备功能为： ? 为第一阶段燃烧提供氧气； ? 在焚烧炉排端部对灰渣进行冷却； ? 冷却炉排片。 一、一次风吸入部件

从垃圾仓顶部吸入一次风，垃圾仓里的空气在大气压下显得很低，这样，可以防止气味和灰尘散发到邻近地方。如果垃圾仓里发生火灾，必须停止从垃圾仓里吸入一次风。一次风吸入端管道安装格栅以防大的物体进入。

来自给料炉排处通风口的空气必须进入一次风吸入端管道，这样可以使给料炉排中形成负压。给料炉排处必须保持通风来避免气体爆炸，如CO和未燃烬的碳氢化合物。

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为避免该处负压过高，安装一只带就地压力测试装置的手动蝶阀。当给料炉排处负压相对于焚烧炉显得过高，气体就从焚烧炉抽出。这需将蝶阀部分关闭以对负压进行控制，设备调试后，该蝶阀的开口不再改变。

用文丘里流量测量仪对一次风吸入量进行测量。为了得到正常体积的吸入量，在吸入端公用部分安装一只温度变送器。 二、空气预热器

为适应高水分、低热值垃圾的特性,设置一次风蒸汽—空气预热系统，通过蒸汽—空气预热器将取自垃圾池的上方一次风加热至163℃。每台焚烧炉配置1台空气预热器，由两级组成：

第一级加热的热源是低压蒸汽，来自汽机的一级抽汽，参数为1.0MPa，300℃。 第二级加热的热源是高压蒸汽，来自汽包的饱和蒸汽，参数为4.31MPa（a），256℃，。 在汽机的一级抽汽量不足以满足加热要求时，由主蒸汽经减温减压后补充供应。高压蒸汽和低压蒸汽疏水分别沿母管到疏水扩容器后送除氧器。

为了控制一次风的加热温度，在蒸汽—空气预热器的加热蒸汽进口管道上设流量调节阀，从而控制空气预热器出口空气温度。第一级加热空气出口温度为150℃，第二级加热空气出口温度为163℃。 高压和低压蒸汽控制阀都由一只分段温度控制器来控制。该控制器控制一次风公用收集器的温度和两只压力控制阀。在输出在控制器较低的范围（从0%到分离值）内，就打开低压蒸汽控制阀。到达高的范围（从分离值到100%），打开高压蒸汽控制阀。分离值是可以调节的。将整个一次风流量作为控制器的前馈。

图2-4 空预器汽水系统

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三、侧墙冷却

为最大限度避免形成碳渣，焚烧炉耐火墙要用空气进行冷却。为了最大限度提高效率，侧墙风的热量又用来对一次风进行预热。

侧墙冷却风是从锅炉房来的。在吸入风机处，直接连接一个格栅和一只消音器。 正常操作中，侧墙冷却风机运转速度在分段操作模式（由温度控制器来确定流量调节器的定值以及来调节侧墙后面的温度）下将自动进行调节，。风机冷风流量不能直接进行调节，但可以通过风机曲线、压力差测量和空气温度测量进行计算。风机曲线在厂房里测量制作。用手动阀将侧墙冷却风分配到各个冷却区域。

侧墙冷却风管加热过的部位里面温度约为270°C。因此，该管道要完全隔离开来。热的侧墙风通过几个管口注入一次风管，这样可保证与来自空气预热器较冷的一次风进行充分混合。加热后的一次风在与侧墙冷却风混合后风温将提高到180℃，由5台一次风机送到焚烧炉排下的灰斗空气接口。

侧墙冷却风机上安装一只变频器。使用一只主-从调节装置，使侧墙冷却风管热的一端保持不变。主从调节装置包括一只温度控制器（主）和流量控制器（从）。

风机的速度可用下列3种方法进行调节： 1、“手动操作”：操作人员选择流量调节器的出口阀（这样，来调节风机运转速度）。手动方式仅在流量测量仪不能正常工作时采用。

2、“自动控制流量”：操作人员只需选择一个流量控制器设定值（这样，来调节风机空气的流量）。调节器将调节风机旋转速度来得到设定的侧墙冷风流量。

3、“分段操作”：由温度控制器来确定流量调节器的定值以及来调节侧墙后面的温度。

四、一次风机

使用5台压力送风机将一次风输送到焚烧炉，每台风机分别按干燥、加热、分解、燃烧和燃烬各燃烧过程对应给炉排段供风。通过风机上压力差、风机运转速度和典型的风机曲线来计算每台风机流量。计算结果用于自动控制燃烧系统。

通过单独的风管将一次风引送到炉排部件下面的灰斗。由于靠空气冷却焚烧炉产生压力下降有限，因此，在一次风机压力部分安装手动阀来提高风机后面的压力。

一次风沿着炉排片流过，这样来对炉排片进行充分冷却。前面三个部件都分别有一只压力变送器，操作人员可以通过三只变送器得知每一炉排垃圾层厚度。焚烧炉排部件1灰斗里的压力变送器也可以使用自动燃烧控制程序。

一次风沿炉排组下部进入焚烧炉，向下吹至垃圾料层，有效地减少了垃圾表面结焦。此外，使用各自独立的风机可以对不同炉排区域的工况进行更有效和更准确的控制，任何一个炉排段供风量的变化都不会影响其他炉排段的供风量。

一次风机要安装一只变频器。用主-从调节装置来控制一次风机速度。该主-从调节装置包括一个SIGMA控制器（主）和流量控制器（从）。 1、流量调节装置有三种不同操作模式：

? “手动操作”：操作人员确定流量调节器的输出值（这样来调节风机速度）。这方法只有在流量仪表不能正常工作时才使用。

? “自动操作模式”，操作人员确定一个力量控制器定值（来控制风机空气流量）。可以使用调节器改变风机旋转速度来使一次风流量达到定值。

? “分段操作”，调节器的定值由SIGMA 燃烧控制系统来确定。通常使用分段操作模式来自动调节一次风机。

2、由于下列诸多原因，不建议采用手动方式来运做一次风机：

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? 流量控制器（从）使一次风流量值保持不变，并不受垃圾层厚度（或压力下降）影响。

? 如果在一次风机保持定速运转情况下，一次风流量减少，垃圾厚度就要增加（由于压力下降更多）。这种改变一次风的做法对燃烧程序的调节不利。

? 如果一次风的改变对垃圾层厚度无影响，垃圾层厚度和灰斗里压力就不可能有任何联系。相反，如果一次风保持不变，灰斗里压力改变，则垃圾层的厚度就要发生变化。 2．3．3．2二次风系统

二次助燃空气功能为：

? 给燃烧最后阶段提供氧气（继续完成氧化）； ? 通过冷却烟气来控制焚烧炉出口温度；

? 加强空气和烟气的混合，以达到完全燃烧（即CO和未燃烧的碳氢化合物含量低）。 二次风来自锅炉房顶部。在风扇的空气吸入口安装一格栅以防大块杂质掉进风管，供到焚烧炉的二次燃烧室。

二次风的喷嘴布置在二次燃烧室的前后墙，喷嘴的数量、位置由计算机模拟程序（CFD）决定，以保证燃烧室烟气产生湍流，使有害气体充分分解，和可燃气体完全燃烧，降低了烟气中CO等污染物的含量。每台焚烧炉配置1台二次风机，风机由变频器控制。将焚烧炉间的高温空气由二次风机抽吸送到炉内燃烧，改善了焚烧间运行人员的工作环境，又充分利用了焚烧炉间高温空气的热量，提高了焚烧炉的效率。

二次风通过两种不同尺寸的24只入口管进入过燃烧带。不同尺寸的两只入口管正对着安装，这样可以造成空气最大限度的混合。

二次风流量使用单独的文丘里流量测量器进行测量。一台频率控制风机引导二次风进入过燃烧带。电机的温度一直由三只PTC-传感器进行监视，他们可以直接通过频率转换器停止电机转动。就地按压频率转换器上的复原按钮就可以重新启动电机。风机前后，装有两个膨胀节来缓冲风机的振动。正常运转时，二次风速度由SIGMA控制。用变频驱动器的模拟输出装置来显示流经风机的电流。 若电流过高，会有报警；如果过低，变频驱动器就会让风机停止转动。

两只消音器安装在二次风机向上和向下流动的风管里。

就地压力计将显示每一台控制器的压力。通过调节手动阀来设定两台控制器的压力。在设备调试期间，这些阀只设定一次，而且，由于下列原因，永远不得关闭： ? 首先，在入口，二次风将与流动的烟气形成紊流，这样能与烟气更好地混合，降低

腐蚀危险。

? 其次，在“迅速停止燃烧”过程中，一定要保证新风的注入，这样可以减少形成一氧

化碳爆炸的危险。

2．3．4 出渣系统

出渣系统包括湿式螺旋灰渣输送机、除渣机、渣仓和渣抓斗吊以及出渣料斗组成。 垃圾经充分燃烧后,在焚烧炉排的端头燃烬的炉渣由出渣斗掉入除渣机冷却水中冷却,温度由450℃左右冷却降低到60℃。除渣机中的渣经挤压脱水后从出渣机推出,由溜槽滑落到标高-4m深,宽5m，长42m的渣仓,然后用渣抓斗抓到出渣料斗中,排入汽车送至填埋场填埋处理。

炉排漏渣料斗位于炉排下，炉排漏的残渣经由湿式螺旋灰渣输送机送至除渣机，再

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由除渣机排落入渣仓。

图2-5 灰渣及飞灰系统

?灰渣运输机

在炉排滑动和翻转过程中，小部分灰渣会经过炉排掉进炉排下面的滤渣运输机里。 灰渣输送机的水位要保持不变，靠自来水补给，其作用为：冷却滤渣；在锅炉与焚烧炉之间起封闭作用，使焚烧炉里的负压得以维持；各炉排间进行气锁。

水位在一个隔离容器里进行调节，该容器与主灰渣输送机相通。在这个隔离容器里安装一只水位开关来检测需要的水位。如果开关显示水位偏低，电磁阀将被打开。如果开关重新检测到水位，电磁阀又关闭一段时间。如果低水位时间过长，就会发出一个低水位报警。为了减少出现水锤现象，在电磁阀上游安装一只针型阀。

手动打开球阀进行首次迅速注水，如果能达到标准水位，在正常运行中，这只球阀关闭。

为防止溢出，要预先考虑好排水沟的问题，以及一个下下限水位报警。如果有下下限报警发出，操作人员必须采取必要措施解决问题，因为水位低于下下限，不能保证气封。打开球阀对灰渣运输机进行排水。如果排水管被灰渣沉积物堵住，打开球阀，将沉积物用棍子拨开。

灰渣输送机在连续运转，由链条运输机把滤渣送至除渣机，链条的运转由速度开关进行监视，该开关可以发出低速报警信号。 ?除渣机

经过滤的灰渣和焚烧炉底部的灰渣进入推动机的除渣机。两个液压活塞推动机轴，该轴与推动机相连。这样，垃圾被挤压，多数水份被挤压出来，流进底部灰渣坑里。

除渣机的水位要保持不变，靠自来水补给其作用为：冷却底部灰渣；阻止渗漏的空

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气进入焚烧炉，这种空气影响燃烧过程，并且在烟气中增加不完全燃烧产物（CO、挥发性有机物质）。

除渣机里水的温度要不断进行监测。两个同时运转的液压汽缸为除渣机推动器提供驱动力。水位的调节与灰渣输送机相同。

2．3．5 点火及辅助燃烧器

每台焚烧炉配1台点火燃烧器和1台辅助燃烧器。

点火燃烧器位于炉后墙出渣口的上方，其出力为焚烧炉额定热负荷的20%，启动燃烧器既可用于焚烧炉启动点火，也可用于低热值垃圾的辅助燃烧。焚烧炉启动过程中，在垃圾送入焚烧炉之前，启动燃烧器和辅助燃烧器一起将焚烧炉的温度升高到850℃。点火燃烧器包括风机、油过滤器、压力开关、安全阀、燃烧控制挡板、风门调节系统、电子点火、火焰监测、电磁阀、调节阀等。

辅助燃烧器位于焚烧炉二次风引入处，即焚烧炉上升烟道与余热锅炉衔接处的下方。该燃烧器在锅炉启动、停炉以及为确保烟气温度在850℃停留2秒时自动投入。辅助燃烧器的启动、关停都由中央控制室根据检测到的燃烧室温度由SIGMA控制系统自动完成。辅助燃烧器的着火端与炉排和炉墙的距离有足够远的距离，燃烧器设置保证烟气流成为湍流，从而得到更加均匀的温度场。

辅助燃烧器为压缩空气雾化、电点火、空气冷却燃烧器，包括先导式燃烧器和主燃烧器，非伸缩式。因此，在备用状态下，辅助燃烧器需要冷却风冷却。辅助燃烧器和启动燃烧器的总加热能量力大于焚烧炉额定热负荷的50%。

图 2－6 焚烧炉燃烧系统

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第2．4节 余热锅炉系统

图2-7 余热锅炉烟气系统

为恢复来自燃烧过程烟气的能量，在焚烧炉下游安装一台余热锅炉。本厂余热锅炉为立式4通道、单锅筒、自然循环水管锅炉，位于焚烧炉的上部。通过吸收烟气热量，使锅炉里产生高压过热蒸汽，但热烟气温度必须能满足锅炉下游烟气净化要求。

余热锅炉由水冷壁、锅筒、对流管束、过热器及省煤器等组成，焚烧炉出来850℃的烟气，首先被焚烧炉上部第一通道的水冷壁管吸收部分热量，然后烟气继续冲刷屏式受热面及过热器，烟气中大部分的热量在这里被吸收，最后经过省煤器时将剩余的热量再吸收一部分，然后排至烟气净化系统，排烟温度为200℃～225℃。

锅炉给水温度130℃,锅炉给水经除氧器由给水泵送来，经省煤器预热后送至锅筒，然后经水冷壁和屏式受热面进一步加热,产生出汽水混合物进入锅筒。饱和蒸汽在锅筒内被分离出来,经过过热器进一步加热,最后产生出过热蒸汽,送往汽轮机。过热器中部有喷水减温器,用减温水来调节蒸汽出口温度。 ? 给水省煤器系统

在进入省煤器前，锅炉给水入口水温由汽包里预热器进行控制（通过3通阀）。其次，锅炉给水在进入汽包前流过省煤器， ? 蒸发系统

锅炉蒸发系统是按自然循环规律来运作的，本系统主要包括下列各项： ① 汽包内部水汽分离设备。 ② 竖向侧墙

③ 锅炉通道里蒸发器

④ 带上水管和下水管的锅炉水循环系统 ? 过热器系统

来自汽包的蒸汽要流经过热器。为使蒸汽的各个参数在整个操作范围内得到实现，过热器的安装分两部分，中间安装一台减温器来控制蒸汽温度。 ? 排污&取样系统

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为控制锅炉水汽质量，取样点和控制仪表设置如下： ① 锅炉水（汽包）② 饱和蒸汽 ③ 过热蒸汽 ④ 锅炉给水

在启动期间，在汽包上安装紧急和持续/断续排污装置，用来迅速调节汽包水位，以防水位过高。如果水质太差，还可用来将大量的水从汽包里排除。 ? 化学药品配量系统

为使锅炉水质满足要求，要向给水里添加化学药品。 ?排水和通气

锅炉所有压力部分都设计成可以完全排放。

因此，在锅炉底部不同地方都安装有排水阀。所有排水都收集到底部排污池。为保证锅炉给水质量，在锅炉不同高点安装清除装置。所有高压管道向下与大气压管道相连处安装双阀。这样可以使气密性更可靠。主切断阀安装有清除装置和启动旁通阀

图 2－8 锅炉汽水系统图

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第3章 烟气净化

第3．1节 烟气污染物的排放

烟气净化系统的目标是要保证烟氢气中污染物的排放值在国家标准的限值范围以内，本厂烟气净化系统SO2的脱除率大于75%，HCI的脱除率大于97%，烟尘的净化率大于99.8%,排放情况如表3-1。

在生活垃圾焚烧过程中，产生含有大量的污染物(如颗粒物、酸性气体、金属等)，这些物质视其数量和性质对环境都有不同程度的危害。因此，焚烧烟气在排入大气之前，必须进行净化处理，使之达到排放标准。高效的焚烧烟气净化系统的设计和运行管理是防止垃圾焚烧厂二次污染的关键。

表3-1 大气污染排放限值和设计保证值

污染因子 颗粒物 HCL HF SOX NOX CO TOC Hg及其化合物 Cg及其化合物 重金属 二噁英类 烟气黑度 单位 mg/mn3 mg/mn3 mg/mn3 mg/mn3 mg/mn3 mg/mn3 mg/mn3 mg/mn3 mg/mn3 mg/mn3 ngTEQ/mn3 林格曼 欧盟标准（1992） 30 50 2 300 -- 100 20 0.1 0.1 6 -- -- 国家标准（2000） 80 75 -- 260 400 150 -- 0.2 0.1 Pb1．6 1．0 1 本厂保证值 30 50 2 300 -- 100 20 0.1 0.1 6 0.1 -- 本厂期望值 <10 <30 <1 <150 <350 <50 <20 <0.05 <0.1 <1 <0.1 -- 注: 1）本表规定的各项标准限值,均以标准状态下含11%O2的干烟气为参考值换算。

2）烟气最高黑度时间，在任何1小时内累计不超过5分钟。

从表可见，正常运行时烟气污染物排放浓度可以同时满足国家排放标准欧盟Ⅰ号烟气排放标准（二噁英排放执行欧盟Ⅱ号烟气排放标准）；据深圳南山垃圾焚烧厂（工艺设备完全相同）运行监测数据，烟气中各污染物排放均达到欧盟Ⅰ号烟气排放标准，二噁英排放值仅为欧盟Ⅱ号烟气排放标准值的30%左右。

第3．2节 工艺流程简述

垃圾焚烧炉工艺中虽然采取了保证炉膛温度高于850℃并持续时间2秒以上的有效控制措施以尽量减少焚烧烟气中二噁英的产生量，但垃圾焚烧产生的烟气中仍含有HCl、SO2等有害气体和大量烟尘，为避免造成环境污染，必须对烟气进行净化处理。

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半干法烟气处理系统 石灰浆 : 1500 mg CaO 自来水 处理后烟气 50 mg HCl 260 mg SO2 30 mg 粉尘 2 mg HF 0,3mg 重金属 <0,1 ng dioxin 1 Nm3=1,27 kg 未处理尾气 800 mg HCl 260 mg SO2 3000 mg 灰尘 10 mg HF 30 mg重金属 3-10 ng二恶英 活性炭 喷入量 : 80 mg 去除 酸性物质 去除灰尘、重金属 二恶英 飞灰储罐 -半干反应塔 布袋除尘器 飞灰固化系统 引风机 烟囱 图3-1 半干法烟气处理系统

半干法作为一种实用而高效的烟气净化工艺获得广泛的工程应用。其净化过程是喷入石灰浆将烟气从高温冷却到低温的同时，与烟气中的酸性气体反应并得到干燥的盐类产物，再用除尘器加以回收。即将水、石灰浆雾化成很细的雾滴与烟气中的酸性气体进行充分的传质传热，不但提高了效率，同时也可以使反应生成物得到干燥，最终得到易处理的干粉状生成物。

为确保二噁英达到欧盟Ⅱ号烟气排放标准和保证重金属等有害物质达到欧盟Ⅰ号烟气排放标准，采用添加活性炭吸附的辅助净化措施。依据《生活垃圾焚烧污染控制标准》GB18485-2001和活性炭吸附工艺要求，净化工艺必须采用布袋除尘器对烟气进行除尘。本厂采用半干法+活性炭吸附和布袋除尘器的净化工艺流程，有效控制HCl、SO2等有害气体和烟尘的排放。吸收剂采用石灰浆。 整个烟气净化系统主要由五个部分组成：

? 石灰浆制备系统；

? 半干法反应塔（旋转喷雾干燥脱酸反应塔）； ? 活性炭喷射吸附； ? 布袋除尘器；

? 飞灰输送系统和灰仓；

此外，烟气最终由引风机送入烟囱排向大气。 经余热锅炉回收热量后温度为216℃的焚烧炉烟气，进入旋转喷雾干燥脱酸反应塔同塔顶旋转喷雾器喷出的石灰浆雾滴充分接触，反应生成粉末状钙盐，达到降温和脱除烟气中有害气体SO2、HCl及吸附其他有害成分的目的。

活性炭经定量装置直接送入旋转喷雾干燥脱酸反应塔的烟气出口管道，以进一步吸附二噁英和重金属等有害物质。含尘及活性炭的烟气进入布袋除尘器，收集下来的粉尘经二级刮板输送机输送到灰仓。净化后的烟气通过引风机送往80m烟囱外排。布袋除尘器以及活性炭喷射用的压缩空气由空压机站供给。为了防止开炉时烟气温度过高或过低导致烧袋或布袋粘结，布袋除尘器设有旁路烟道，使烟气不经布袋直接送往烟囱。

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第3．3节 工艺过程

3．3．1石灰浆制备系统

石灰浆是一种浆状熟石灰Ca(OH)2，喷入烟气，作为一种试剂来去除烟气中的酸性物质。石灰浆在现场用生石灰CaO进行制备或熟化。整个系统包括一个带缓冲料斗的石灰仓、一个定量螺旋输送机、一个石灰浆配制槽（消化槽）、一个稀释仓、两台循环泵、以及一条循环路线。全厂3套烟气净化系统共用1套石灰浆制备系统。

生产过程是生石灰用卡车运至现场，储存在石灰仓里。全厂配备1台有效容积为30m3的石灰仓，可保证3天用量。在石灰仓下面，安装有一个缓冲料斗。通过定量螺旋输送机将生石灰从缓冲料斗送入配制槽，配制槽中加入石灰粉和水搅拌制成石灰浆溶液，石灰浆溶液自流入稀释槽，制成浓度为15%（10%～17%）的石灰浆。然后由2台石灰浆泵（1用1备）送往3套旋转喷雾干燥脱酸反应塔。

石灰仓上配有高、低料位计、仓顶除尘器、真空压力释放阀、仓壁振动器和人孔等附属设施。为了防止石灰粉入槽时的粉尘飞扬，配制槽上方设有通风除尘设施。稀释槽内储存的石灰浆能满足3套烟气净化系统约1小时的用量。2台石灰浆泵通过人工更换连接管道实现1用1备，尽量避免在管道和阀门上结垢。

3．3．1．1石灰浆储存和补给

生石灰存放在石灰仓。用一根带夹子和气动阀的管子将生石灰粉从密封罐里喷入石灰仓。在给石灰仓喷石灰时，由就地控制盘对气动阀进行控制，该阀还装有两只限位开关来显示其状态。

石灰仓装有上下限开关各一只。下限开关显示石灰仓需要重新注粉；如果上限开关启动，并发出报警声音，关闭阀门，以免注入太多石灰粉。

石灰浆制备罐

石灰计量螺旋

水阀

卸石灰装置

图3-2 石灰浆制备设备

石灰仓顶部有一个备用法兰、一个带安全栅格的入口和一个织物过滤器来起清洁作

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用。过滤器及其清洁系统是独立工作系统。如果石灰仓开始注入石灰粉，过滤器的清洁功能就开始启动，螺线管通电。运转或出错信号都要反馈给中心控制系统。

石灰仓由一联合的高压/低压安全阀来进行保护。

石灰仓下面有一个缓冲料斗，装有上下限开关两只。低位开关启动显示桶里需要增加石灰粉。这时就要打开石灰仓出口阀，并启动振动设备；石灰仓里的粉就会流进定量桶，达到料斗上限开关后，关闭石灰仓出口阀。在注粉时进入的空气通过两个过滤器排出，两只过滤器装在料斗顶部。 3．3．1．2石灰浆制备

? 石灰浆液制备系统的主要功能

① 用自来水消化生石灰达到需要的中间石灰浓度； ② 用自来水稀释石灰浆液达到需要的最终石灰浓度；

③ 用石灰浆液泵把石灰浆送到半干式反应塔上的旋转喷雾器。 ? 石灰浆制备过程

图3-3 石灰浆制备系统

石灰浆制备是批量循环，因此，石灰仓注粉和自来水供给是间断的，稀释仓起了缓冲作用，来保证石灰浆的持续供给。批量循环程序为： ① 打开进水阀，让自来水进入石灰浆配制槽； ② 一旦达到要求的注水量，启动搅拌器；

③ 然后启动石灰定量螺旋泵，分两个阶段打入石灰粉。在熟化阶段，配制槽里的温度要进行监测。如果发现槽内温度过高，就要加水冷却石灰浆混合物，如果温度达到下限，关闭注水阀； ④ 如果温度达到了上限，会发出报警信号，石灰定量螺旋泵就会停止； ⑤ 整批石灰粉加好后，持续注水直到石灰浆浓度满足需要； ⑥ 这批石灰浆需搅拌一段时间（几分钟）； ⑦ 随着反应塔不断消耗，稀释仓里的石灰浆不断减少，并达到预先设定的下限，由位

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置变送器进行传送； ⑧ 然后打开进水阀，放进一点水，来冲洗排放管道； ⑨ 打开排放阀，石灰浆从配制槽流进稀释仓； ⑩ 另一批石灰浆要立即开始制备。 ? 定量螺旋输送机

定量螺旋输送机位于石灰仓下面的缓冲料斗底部。一排旋转叶片，与螺旋泵相连，可防止形成桥架现象，以及保证螺旋输送机充满石灰粉，没有气泡孔。如果石灰浆制备开始 ，螺旋输送机出口的隔离泵就要打开，开始向配制槽里注石灰粉。石灰浆配制完成后，螺旋输送机电机停止，隔离阀关闭，封闭螺旋泵，以防配制槽里湿气进入。螺旋输送机必须以两种速度运行：开始高速运转进行大致配量，然后，低速运转进行精确配量。

? 石灰配置槽及稀释槽

配制槽里有一台温度变送器。安装在重量变送器上面。重量变送器将持续显示槽内容量，如果达到上限，就发出报警信号。定量螺旋输送机停止，进水阀关闭。如果达到下限，也会发出报警，搅拌器停止。

搅拌器的使用保证了石灰在水中适当的喷射，以达到完全熟化。而且，预先考虑到了配制槽溢出情况处理，引入到稀释仓，用排水阀排入下水道。还预先考虑了备用法兰和人孔门，以便维修和需要时进行取样。

为避免石灰粉粘结成块，用排气扇抽出石灰粉里的水汽。吹扫风从定量螺旋泵出口的一个开口进入，来补充被抽走的气体。吹扫风的量由蝶阀进行控制。用排气扇将水汽通过一只带自来水喷头的小净气器来排出，水汽随着自来水流进配制槽。

在一个消化循环过程中，石灰浆液由消化罐溢流管靠重力流入稀释罐，稀释罐装有一个搅拌器以获得浓度为10-70%的均匀石灰浆液。搅拌器由一个低位开关来保护干运转，当低位开关启动时，停止搅拌器电机（见石灰浆液泵）。 ? 配制及稀释水的控制

通过水盘的自来水是经过压力控制的。在消化循环中，到配制罐和稀释罐的自来水量被设置，流到配制罐洗涤器的自来水量也在水盘上被设置和监视。

自来水到配制罐的分支包括一个气动开/关阀、有低流量开关的流量指示器和手动球阀。气动阀在配制循环开始时打开供给配制罐的自来水，在配制循环结束时关闭自来水。低位开关启动时，激活联锁停止生石灰计量螺旋电机，关闭供给配制槽自来水的气动阀。手动球阀在循环中设置到配制罐的自来水量，实际流量由流量指示器给出，流量必须设置与计量螺旋供应速度一致使最后配制罐中获得浓度为20-25%的石灰浆液。

自来水到稀释槽的分支包括一个气动开/关阀、有低流量开关的流量指示器和手动球阀。气动阀在配制循环开始打开供给稀释槽的自来水，循环结束时关闭自来水。低流量阀启动时产生一个警报。手动球阀在配制循环中设置到稀释槽的自来水量，实际流量由流量指示器给出，流量必须设置获得浓度为10-17%的石灰浆液。

自来水到配制槽洗涤器的分支包括一个开关电动阀（在消化循环中开关），流量指示器和一个手动针形阀，用来调节流到洗涤器的自来水量。

3．3．2旋转喷雾干燥半干式反应塔

半干反应塔基本上是由下列部件组成；有螺旋烟气进口通道的反应塔体，有石灰浆

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液和自来水喷入的旋转雾化器，有活性碳喷入口的烟气通道和收集落下的固体反应物的底部圆锥以及大块破碎机和旋转阀。

反应塔体的主要作用是为通过的烟气提供足够的反应时间（约20秒）来为中和反应创造最佳的空间条件。

烟气进口通道的主要作用是强迫烟气以向下，螺旋的形式通过反应塔，这可以通过有导向叶片的蜗壳型通道来得到，使通过反应塔的烟气达到最佳均匀的分布，烟气的旋转对雾化器喷出的液雾来说是逆流的。

旋转雾化器的主要作用是喷入和均匀地雾化石灰浆液和自来水，提供旋转的喷入液雾加强与螺旋运动的烟气的混合。喷入的石灰浆液量由烟囱中要求的排放水平来控制。为了冷却烟气从进口的大约210°C到出口的150oC。喷入的自来水量通过反应器出口测量的烟气温度来控制。

出口通道有喷入活性碳装置。

反应塔底部锥体收集通过烟气旋转产生的离心力和90o烟气弯管从烟气中分离出来的固体，为防止固体沉积结块，圆锥被加热和保温，进一步，气动锥装在圆锥体的外面。 固体沉积物通过圆锥底部的出口阀首先落入一个大块破碎器，然后通过一个旋转阀收集在一链式传送机上，旋转阀密封反应塔防止外部空气进入反应塔内。

脱酸反应塔过程自动控制主要有：SO2及HCl排放浓度控制—根据烟气在线监测仪测得的烟气量及其中SO2及HCl含量，由旋转喷嘴的高速电机变频控制器调节旋转喷嘴的转速以控制吸收剂石灰浆给料量；脱酸反应塔温度控制—根据反应塔入口温度及布袋除尘器出口温度和烟气露点之间的关系，控制反应塔调温水量。 ? 旋转喷雾器

图3-4 雾化头

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旋转雾化器喷水使垃圾炉来的烟气在反应塔中降温，冷却同时通过喷射石灰浆去除烟气中的酸性污染物（HCl、HF、SO2等）。锅炉出口的烟气额定温度为210°C，通过反应塔上部的烟气进口涡壳经导叶以合理的旋转方向及速度进入反应塔中，与经旋转雾化器中的高速旋转雾化盘雾化后的石灰浆液雾滴充分接触反应去除重金属和有害气体（HL、SOx）。同时用雾化后的冷却水来降低烟温。烟气温度由于水蒸发而降至大约150°C，在此温度下，分散的石灰浆细雾与烟气中的酸性物质进行非常有效的反应，与此同时，重金属吸附在分散的粉尘微粒上，粉尘、反应生成物（固态）和末反应的石灰部分在反应器的底部除下，而大部分随烟气进入下一级的袋式除尘器除尘，反应塔及布袋除尘器的飞灰收集到同一灰库中。

在反应塔中烟气的旋转方向与石灰浆的旋转方向相反，以便充分反应，达到高效清除酸性物质及重金属的目的。旋转喷雾器工作时高速旋转，剧烈的摩擦使轴承发热，温度较高。因此需设置循环冷却水降温。正常运行工况下，每套旋转喷雾器需循环冷却水 1500kg/h。

雾化器装在反应塔顶部一个中心室内，该室壁面为双层，其间通过冷却用空气（由一风扇驱动）冷却壁面以防室内处于热烟气中。

雾化器基本是由一个雾化轮（其产生液雾）和一个速度控制电机组成，两者有一共同的轴，旋转速度大约为12000rpm。

一个外部闭环冷却装置用来冷却雾化器，该装置有两台泵和用水冷却的热交换器，一个电加热器在启动时应用给出冷却液体所需的最小温度。

一个外部的润滑装置提供由空气扩散的润滑油来润滑雾化器的运动部件。

图3-5 反应塔雾化器系统

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? 反应塔本体

石灰浆泵赋予耐磨合金旋转喷嘴进料管一个恒定的压力，以保证给料调节系统的稳定运行。该设备烟气为下流式，即烟气从旋转喷雾干燥脱酸反应塔的上部进入，下部流出。塔顶部的气流分布器使气体形成涡流状态，可延长反应时间。旋转喷雾干燥脱酸反应塔的体积可保证达到预定的脱除效率，同时满足使石灰浆水分蒸发成为干粉的要求。

经雾化的石灰浆在旋转喷雾干燥脱酸反应塔内与热烟气混合进行传热传质交换并发生以下化学反应：

Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O Ca(OH)2+SO3+=CaSO4+H2O

在反应发生的同时，雾滴中的水分被烟气干燥蒸发，最终的反应产物是粉末状的干料（主要成分为CaCl2、CaSO3、CaSO4、Ca(OH)2和烟尘），这些粉尘在塔底部及后面的布袋除尘器中被收集下来。烟气中剩余的气相污染物在通过滤袋时与未完全反应的Ca(OH)2进一步反应而被去除。另外由于烟温降低，烟气中的部分有毒有机物和重金属也可以被凝聚或被干燥的粉尘吸附而除去。

旋转喷雾干燥脱酸反应塔喷入的石灰浆量是通过其后的烟气在线监测仪自动控制，调节石灰浆泵后的石灰浆回流调节阀，以控制进入反应塔所需的石灰浆量。

正常运行工况下，每套烟气净化系统需浓度15%的石灰浆量1023kg/h。由于喷入的石灰浆量不能将烟气温度降至140℃～160℃，需向反应塔内补充调温水量，使调温水与石灰浆一同喷入反应塔内。反应塔调温水量自动控制，同时保证排烟温度不低于露点温度，避免烟气结露而影响布袋除尘器的正常工作，减少因烟气结露引起设备腐蚀。正常运行工况下，每套烟气净化系统反应塔需调温水量509kg/h。

反应塔底部锥体收集通过烟气旋转产生的离心力和90o烟气弯管从烟气中分离出来的固体，为防止固体沉积结块，圆锥被加热和保温，进一步，气动锥装在圆锥体的外面。

固体沉积物通过圆锥底部的出口阀首先落入一个大块破碎器，然后通过一个旋转阀收集在一链式传送机上，旋转阀密封反应塔防止外部空气进入反应塔内。

图3-6 旋转喷雾反应塔

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3．3．3活性炭喷射吸附

将粉末状活性炭打进烟气中作为吸附碳氢化合物和含汞物质的吸附剂，其微孔结构确保二噁英和汞蒸气的吸附。

活性炭用大袋子运送到场，然后倒进一只活性炭仓里，进入两个配量斗（一条线一只）。配量斗和配量螺旋泵安装在称重传感器上，这样可以监控注入活性炭的精确性和及时性。气动传输系统将活性炭从活性炭储存仓运送到喷嘴，喷嘴安装在反应塔和布袋除尘器之间的烟气管道里。各烟气净化系统独立供料，活性炭添加为连续作业，由缓冲料斗及定量螺旋给料机控制活性炭添加量，经文丘里喷射器将活性炭喷入反应塔出口管道。活性炭添加量随锅炉负荷变化和二噁英监测数据进行调整，实行阶梯调节。 3．3．3．1活性炭的储藏

全厂配置1台15m3的活性炭仓，活性炭仓上配有高、低料位计，活性炭仓容积保证全厂20天的用量。由活性炭仓低位开关来探测是否需要补充。

活性炭仓顶部开一个人孔门，以便检查和维修。活性炭仓底部安装破拱系统。该系统可以将可能形成的桥架现象绞碎，让原料能顺利进入下面的配量螺旋泵。只要两个配量斗中的一个装满料，该系统就会运行。

储袋钢架 分配仓 计量斗 计量螺旋 文丘里管 风机

图3-7 活性炭喷射吸附设备

3．3．3．2活性炭配量和喷入 一．活性碳计量和喷入系统组成部分

活性碳计量和喷入系统由有排风系统的中间缓冲斗、有计量螺旋的给料斗、送粉鼓风机、文丘里输送系统、喷嘴等组成。 ? 有排风系统的中间缓冲斗

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活性碳仓的出口接到一个中间缓冲斗，该斗有两个出口连接到有计量螺旋的给料斗上，一个防搭桥系统安装在中间缓冲斗的底部，这个螺旋桨系统破坏可能形成的桥，保证活性碳流入下面的给料斗中。

中间缓冲斗有一个进口法兰，两个出口法兰和一个脱气法兰。装斗时，排出的空气通过该斗与仓之间的平衡管排出。 ? 有计量螺旋的给料斗

在中间缓冲斗出口安装有两个计量螺旋的给料斗，这些螺旋保证计量确定的活性碳。改变螺旋速度（用变频器），可调整活性碳流量。 ? 文丘里混合系统

从计量螺旋出口，活性碳落入文丘里系统中的一个进料斗，由于空气（叫“运动空气”，见送粉鼓风机）送入文丘里管在进料斗中产生一负压，该负压使环境空气进入进料斗（通过顶部过滤器），空气和活性碳都进入文丘里管，在文丘里管中，该空气和活性碳进一步与运动空气混合，沿输送管输送至烟气净化系统。 ? 气力输送线

从文丘里系统，活性碳通过气力输送线通送到烟道中，在半干法反应塔出口烟道，通过喷嘴喷入活性碳。 ? 喷嘴

活性碳用喷嘴喷入烟道中，该喷嘴布置在烟道中，处于半干法反应塔出口，喷口朝下游方向。它的布置要进入布袋除尘器以前，使烟气和活性碳得到的混合。 ? 送粉鼓风机

文丘里的运动空气由一台surpressor（如鼓风机）提供，每条线有自己的鼓风机。

图3-8 活性炭喷射吸附系统

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二．活性碳计量和喷入系统功能

功能：1）接收从活性碳存储仓卸入的活性碳；

2）以一定的量供应活性碳到烟气净化系统中。 活性碳存储仓的出口连接到中间缓冲斗，该都有两个出口连接到有计量螺旋的给料斗上，一个搭桥破坏系统安装在中间缓冲斗的底部，该旋转桨系统破坏可能产生的搭桥，保证活性碳落入下面的给料斗。中间缓冲斗也装有高、低料位开关，对活性碳的要求将由低位开关的启动探测到，这将打开仓出口阀（并启动流化装置），仓内的活性碳落入中间缓冲斗，直到达到高料位，关闭仓的出口阀，装载过程中替代的空气通过仓和中间缓冲斗之间的平衡管排出。

在中间缓冲斗出口，装有两个计量螺旋的给料斗，测体积螺旋保证一定量的活性碳被计量。为计量准确，必须保证计量螺旋中完全充满活性碳，为此目的，一个搭桥破坏系统安装在中间缓冲斗，该旋转桨系统破坏可能产生的搭桥，确保计量螺旋中完全充满活性碳，通过改变螺旋速度（由变频器提供）可调节活性碳量。

从计量螺旋出口，活性碳落入文丘里系统的进料斗（进口），由于空气（叫做“运动空气”，见送粉鼓风机）通过文丘里管，在进料斗中产生负压（相对主管），该负压使环境空气进入进料斗（通过顶部过滤器），空气和活性碳都进入文丘里管，在文丘里管中空气和活性碳进一步与运动空气混合，沿输送线送到烟气处理系统。从文丘里系统，活性碳通过一管线用气力输送到烟气管道，在半干法反应塔出口，通过一个喷嘴喷入。

计量螺旋静止时，螺旋出口和进料斗之间的一个气动活塞阀保证无活性碳由于进料斗中的负压无控制地从计量斗落入进料斗。当出口阀门关闭时，计量螺旋自动停止（联锁）。

活性碳用喷嘴喷入烟道中，该喷嘴装在烟道中，在半干法反应塔出口，向下游喷入活性碳，它的位置使活性碳进入布待除尘器时可获得好的烟气和活性碳混合。

去文丘里的运动空气由一台鼓风机供应，鼓风机（每条线一台）可认为是一个单元，有它自己的仪表和控制。当鼓风机产生一个警报时，计量螺旋和文丘里之间的出口阀关闭（由于计量螺旋与阀门联锁，也停止），当石灰浆液进口阀（去旋转喷雾器）关闭时，鼓风机停止：当无石灰加入烟气中时，进入烟气中的活性碳必须停止，以防布待除尘器布袋上的积尘仅含有活性碳。

由文丘里喷射器喷入反应塔出口管道的活性炭必须与烟气均匀混合，且有足够长的接触时间，才能达到较高的净化效率。因此活性炭入口尽量设在紧靠反应塔的出口管道上，以加强混合并增加反应时间。当活性炭粉与烟气一起进入布袋除尘器后，停留在滤袋上的活性炭粉继续同缓慢通过滤袋的烟气充分接触，最大限度净化烟气中的二噁英及重金属离子。

3．3．4布袋除尘器

本厂采用带旁通的低压喷吹脉冲布袋除尘器收集烟气中的烟尘。除尘器由支架、灰斗、箱体及旁通烟道、循环加热风系统、滤袋、喷吹清灰装置、卸灰阀及脉冲控制仪等几部分组成，为单元组合式结构。含尘烟气由除尘室下部的进风口进入箱体，净化了的气体在滤袋内向上经滤袋口进入上箱体，由排风口排出。

预热系统在启动期间对布袋除尘器进行预热。旁路系统主要包括在一截短管里的一个双重截止阀，该阀直接用来连接出口管和入口管。如果烟气的进入会导致布袋损坏的话，就要使用旁路。

随着过滤物质不断堆积在布袋的外面，会导致整个布袋上压力下降增加，这样，就

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有必要清除过多的过滤物质。一个控制布袋压力下降的清除系统需要预先建立。

被清除掉的过滤物质收集到布袋除尘器灰斗里，并进行电伴热，以防灰渣结块。 布袋除尘器由于对微小粒状物有良好的捕集效果，因此对脱酸过程产生的干燥盐类产品和活性炭粉体有较高的脱除效率。特别是采用以PTEF腹膜的P84防酸性滤料以后，非常适用于对酸性物质控制严格的场合。 ? 除尘

布袋除尘器的具有双重功能：首先，在入口将烟气中的灰尘和固体物质分离开，使出口烟气为不含灰尘的干净气体。其次，在布袋出口收集含有石灰和活性炭的过滤物， 并在那里进行中和反应，尽管那些污染物质在反应塔里已经处理过。在反应塔雾化器开关转换的短时间间隔期间，污染物质必须在过滤物收集处进行中和反应，这是事实。布袋温度要能克服雾化器开关转换短暂停留造成的影响。

布袋除尘器包括4个相同的独立部件，还有一公用的入口管和一公用的出口管。每一部件入口处都安装一只阀门连接到公用入口管道，并在出口处安装一只阀门连接到公用出口管道。

烟气从反应塔出来，进入公用入口管道，此时的烟气已经冷却并分别在反应塔里和反应塔出口经石灰和活性炭处理。每个部件都包括一套垂直悬挂的布袋过滤装置。烟气从布袋外面流过布袋的纤维层，进入布袋。公用出口管道与引风机吸入口相连。 ① 布袋除尘器的作用

净化进入的气流，进入的气流中含有固态物，将其与气体分离。使得在除尘器产生两类物流，一为净气（净化相对于固体物），另一为固体物流，称为灰渣。固体物从气流中分离出来主要发生在滤袋的外表面，固态物吸在其上并形成滤饼，较重的颗粒由于重力作用直接沉降入灰斗，滤袋清灰时将滤饼内的固态物清下落入灰斗，滤袋清灰仅清下多余的滤饼，这部分使得压力降超过预定值，余下滤饼仍在袋上，由于含有石灰和活性炭，对余下的污染物进行中和反应。 ② 除尘原理

含尘烟气进入中箱体下部,在挡风板形成的分离室内,大颗粒粉尘因惯性作用落入灰斗.烟气沿挡风板向上到达滤袋,粉尘被阻留在滤袋外面,干净烟气进入袋内,并经袋口和上箱体由排风口排出。

滤袋表面的粉尘不断增加，导致压力降的不断增加，在压力降增加到一设定值时，微差压控制器发出信号，控制柜令喷吹系统开始工作。压缩空气从集气箱按顺序经脉冲阀和喷吹管上的喷嘴向滤袋内喷射，滤袋因此而急骤膨胀, 在产生的加速度和反向气流的作用下，附于袋外的粉尘脱离并落入灰斗，粉尘由卸灰阀排出。喷吹一次的持续时间为0.065~0.1秒，喷吹结束后，滤袋立即恢复过滤状态。 ? 旁路系统

旁路管道在出口管截止阀后面，直接连接入口管和出口管。正常情况下，旁通阀是关闭的。必须保证旁通阀100%关闭，否则，未经过滤的烟气就会从烟气入口管道漏进干净气体出口管道，因为出口管干净气体的压力比入口管烟气低（布袋除尘器上压力下降差异）。为避免出现漏气情况，和污染干净气体，关闭阀门之间间隙要充满热空气，压力为大气压（压力比入口和干净气体管道里压力高）。在旁通阀和空气加热器之间装一只电磁阀。旁通阀关闭时，打开电磁阀。旁通阀打开，电磁阀就关闭。

导致布袋除尘器损坏的主要潜在原因有：

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? 烟气温度太低，小于140℃（凝结的危险）； ? 温度太高，大于240℃（布袋纤维熔化）；

? 布袋除尘器上压力差异太大（设备损坏，发生混乱）。

如果发生上述情况的一种，布袋除尘器就要切换到旁路状态加以保护。旁路状态下，旁通阀打开，用于空气加热的在旁通阀之间的电磁阀关闭。每一部件的出口阀和干净气体出口阀要关闭。这样就给旁路提供通道，即将公用烟气入口管道与公用干净气体出口管直接连接起来。

旁通阀不打开，同时每一部件出口阀也不关闭。就是说如果工厂压缩空气压力下降，布袋除尘器也要切换到旁路状态以保护布袋

如果布袋除尘器切换到旁路模式，或旁通阀处于未关闭状态，垃圾燃烧必须停止。即相关焚烧线要紧急停止，除非该线正处于启动程序状态，只有燃烧器在燃烧，炉排上还没有垃圾。 ?清灰系统

当袋式除尘器的压力降超过预定值时，滤袋则由干燥空气脉冲由袋内至袋外清灰。由于产生一压力波通过袋滤器的滤袋织物，减少滤袋上滤饼的黏结度，且使部分滤饼清下。如前所述，使滤袋上留下最小的滤饼。 可在线清灰和离线清灰。

在线清灰时，4个箱体中的一整排滤袋清灰，一排排顺序重复清灰直至压力降返回至预定值，这种清灰模式保持4箱体均在运行。离线清灰则为一箱体关闭，关闭了的箱体一排排清灰，3箱体运行。由于在线清灰扰动小，这种模式较合适。 ?出灰

清除的灰渣块收集在布袋除尘器灰斗里。在每一部件下面，都有一个旋转阀，以封住布袋除尘器。旋转阀在负压状态下运行，灰渣清除系统是在环境压力下运行。旋转阀要预先安装速度开关，如果电机转动，而旋转阀不转动，就会发出一个信号。另外旋转阀轴杆两头安设气封来使轴杆保持干净，以及避免轴杆密封圈漏气。在灰渣清除程序中，旋转阀处于自动控制状态。

为了清除吸附在灰斗侧壁的灰尘，每一部件都要预先安装两只气锤。捶打程序看具体情况而定，只有在灰渣清除系统运转时才能启动。在工厂压缩空气管到每个气锤的支管里要安装一个螺线管和一个手动隔离阀。在工厂压缩空气到气锤的公用部分，安装一只自动调节控制阀,一个加油阀和一只手动隔离阀。 ?电加热热风循环系统

热风循环系统含管道、热风总阀和辅助阀、各箱体热风进口阀、电加热器和辅助加热器、风机。

冷启动时，袋式除尘器在烟气（最小也得140℃）进入之前必须予热至140℃。电加热系统必须有足够的容量将冷态除尘器从冷的环境温度加热至140℃，其过程应小于8小时。

电加热机组包括：电加热器、循环风机和热风分配管将热风分配至4箱体。加热介质为加热了的净气体，为方便起见在此称为热风。

热风通过4箱体闭路循环，箱体烟气进口阀关闭，热风通过箱体的热风入口进入箱体，箱体净气出口为出口，循环风机吸入端与净气出口总管连接。在闭路循环时，所有烟气（即锅炉启动时产生的油烟气）必须走除尘器的旁路。

当循环加热器不运行时，一环境空气加热器的气动关断阀此时打开，用热的环境空

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气清扫循环加热器防止热风冷却凝结。热风实际上为净烟气，在140℃以下则会凝结。 ?保温

为避免烟气结露而影响布袋除尘器的正常工作，要求维持内壁温度在150℃以上，在烟气入口温度为160℃，环境温度为10℃，箱体在投运状态下，为保护人身，在保温的外表面温度不得超过60℃。

因此，袋式除尘器和灰斗全保温。要求特别注意防止冷点，即所有的法兰、膨胀节、人孔门等必须保温。灰斗保温和伴热。

袋式除尘器的隐蔽表面也要保温，即箱体之间（及净气室），使得箱体净气室内得到可工作的温度而相邻的箱体仍在运行中。

楼梯、平台应单独支撑以防止冷点，也防止热膨胀的不同而产生的应力。

3．3．5飞灰输送系统和灰仓

飞灰输送系统由反应塔下刮板输送机、除尘器下刮板输送机、全厂公用刮板输送机、斗式提升机和灰仓及相应阀门等设备组成。

烟气进入脱酸反应塔，其中较大的颗粒物由于离心力的作用而附着于反应塔壁并最终落入反应塔底部，脱酸反应塔底部收集物为脱酸反应生成物和烟气中粗烟尘的混合物，由反应塔下刮板输送机输送至全厂公用刮板输送机上；烟气中所含的飞灰（包括喷入的活性碳），由布袋除尘器捕集至除尘器灰斗，并经除尘器下的2条刮板输送机送至全厂公用刮板输送机上。烟气净化系统收集的灰尘均由公用刮板输送机并经斗式提升机送入灰仓储存。全厂共产生飞灰量24t/d，设置1台150m3的灰仓，灰仓容积可储存5天的飞灰量。

为了防止飞灰在输送和储存过程中因温度低而粘结附着在设备上，影响输灰系统正常运行，飞灰输送系统（包括反应塔下刮板输送机、除尘器下刮板输送机、全厂公用刮板输送机、斗式提升机和灰仓）采取保温和电加热措施，并且加热电功率可调。当控制点温度低于设定值时，电加热装置自动投入运行，当控制点温度高于设定值时，电加热装置自动减小加热功率。

为保证灰仓顺利储灰和出灰，在灰仓顶部设有专用的布袋除尘器，灰仓底部设置2个下灰口，1个下灰口接湿式搅拌机，另1个下灰口接干灰散装机。为防止灰仓仓底卸灰不畅，在灰仓底设置流化设施，由压缩空气进行流化。同时在灰仓上配置了料位仪及其它控制仪器。

脱酸反应塔和布袋除尘器收集到的反应生成物及飞灰属于危险固体废物，因此储存于灰仓内的飞灰由罐装车送至送至飞灰固化站处理。

3．3．6引风机和烟囱

引风机的运转使整个烟气系统处于一种低压状态，确保烟气通过设备，进入烟气净化系统，最后进入烟囱。因此，压力最高点（即在锅炉第一通道的顶部）的压力可以通过调节引风机频率转换器来进行控制。两个抽承座（位于风机和电机处）都用水进行冷却。风机前的冷却水管里装有一只手动调节针型阀，风机后装有一只隔离阀。由于风机是重要部件，因此在其最大流量设计的基础上还留有足够余地。

风机前装一只压力变送器来测量烟气的低压情况，风机后安装一只就地压力表。预流人孔门以便进行检查和维护工作。风机后面安装一只消音器以避免在烟囱出口产生过多的噪音。消音器和风机都要预先安装好排污管。安装好一台提升机以便进行必要的维

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护工作。

烟气系统有一公用烟囱，包括三条烟道（一条线一个），每个烟洞都安装有一个持续排放监视系统（CEMS）。CEMS应该安装在烟囱里足够高的位置，以便烟气均匀流过监测点。在烟气系统控制室的分析间里安装气体成分测量设备，靠近测量平台（排除测量）。那些用来测量流量、灰尘、压力和温度的仪器仪表安装现场烟道里面或上面。

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第4章 其 它

第4．1节 恶臭气体的防治

4．1．1 恶臭气体成分和引起原因

恶臭是大气、水、土壤、废弃物等物质中的异味物质，通过空气介质作用于人的嗅觉器官感知而引起不愉快并有害于人体健康的一类公害气态污染物质。人们凭嗅觉可闻到的恶臭物质有4000多种，其中危机生态环境和人体健康的有40多种。近年来，国外有关研究人员根据污染源调查结果结合恶臭物质阈值，对130多种典型恶臭物质进行筛选，划分成硫化物、低级脂肪胺、芳烃、羟基化合物、醇类、低级脂肪酸、吲哚七大类。 垃圾焚烧厂的垃圾在焚烧厂需要停放3~5天左右，使垃圾部分脱水，提高热值，以保证垃圾焚烧厂的正常运行。在堆放过程中，会产生硫化物、低级脂肪胺等有窒息性的恶臭和有毒物质，同时硫化氢燃烧时会产生腐蚀性极强的二氧化硫气体，对垃圾焚烧炉有一定的腐蚀性。

4．1．2 恶臭气体控制和治理方法

恶臭不仅刺激人的感官，使人感到不愉快和厌恶，而且某些成分如硫化氢、硫醇、胺类、氨等可直接对呼吸系统、内分泌系统、循环系统、神经系统产生严重危害，因此必须加以控制和治理。恶臭的控制和治理主要有以下几种措施： 1、密封法

用固体、无臭气体或液体隔断恶臭物质扩散来源，使恶臭物质不能进入或只允许不可避免的极少量进入空气。 2、稀释扩散法

使恶臭气体由烟囱排出，向大气扩散，以保证下风向和附近不受影响，适用于工业有组织排放源的处理。 3、掩避法

两种发出气体的物质按一定的比例混合，使气味较两种单独存在时小，适用于生活源恶臭气体的控制。 4、净化法

建立除臭装置，在恶臭排放前通过物理、化学和生物的方法除去恶臭。

在以上的措施中最彻底的方法为净化法，它是通过物理和化学方法除去恶臭或把恶臭物质转化为无臭物质，具体方法有吸收、吸附、燃烧、化学氧化、生物分解等。 ?吸收法

吸收法是利用恶臭气体的物理或化学性质，使用水或化学吸收液对恶臭气体进行物理或化学吸收脱除恶臭的方法。有水吸收法、酸吸收法、碱吸收法。

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吸收装置的种类很多，例如喷淋塔、填充塔、各类洗涤器、气泡塔等。考虑到吸收效率、设备本身阻力以及操作难易程度，处理恶臭气体时多采用填充塔和喷淋塔。根据恶臭物质的不同，吸收剂可采用氢氧化钠、次氯酸钠、乙醛水、碳酸钠、亚硫酸钠、水等来吸收。用水作吸收液吸收氨气、硫化氢气体时，其脱臭效率主要与吸收塔内液气比有关。当温度一定时，液起比越大，则脱臭效果也越高。水吸收的缺点是耗水量大、废水难以处理。因为在常温常压下，气体在水中的溶解度很小，并且很不稳定，当外界如温度、溶液pH值变动或者搅拌、曝气时，臭气有可能从水中重新逸散出来，造成二次污染。用化学吸收液时，由于吸收过程中有化学反应，生成物性质一般较稳定，因而除臭效率较高，不易造成二次污染。 ?吸附法

对空气中臭气的吸附，虽然可用的吸附剂较多，但其中仍以活性炭吸附效果最好。因为有些吸附剂对空气中的水分吸附比对恶臭物质的吸附力强，而活性炭吸附剂对恶臭物质有较大的平衡吸附量，对多种恶臭气体有吸附能力。利用活性炭作为吸附剂脱臭，称活性炭脱臭法。该方法特点是设备简单，脱臭效果好，尤其适用于低浓度恶臭气体的处理。一般多用于复合恶臭的末级净化。 ?燃烧法 ①直接燃烧法

直接燃烧法只适用于有氧气存在的条件下，恶臭物质大多为可燃成分，燃烧后可分解成无害的水和二氧化碳等有机物质。有机废气的着火温度一般在100~720℃之间。在实际燃烧系统中，为使绝大部分有机物质燃烧，通常燃烧温度控制在600~800℃之间。对于特殊的恶臭物质，燃烧所需温度可达1200~1400℃。由于一般恶臭气体中恶臭物质的浓度较小，所以仅靠恶臭气体自身的燃烧，往往难以连续燃烧，必须补充辅助燃料提高所需的温度，为减少辅助燃料有两种方法可以采用。第一是处理高浓度小气量的有机废气；第二是在流程中合理的选用余热回收装置，以回收燃烧废气中的热量来预热恶臭气体或助燃空气。恶臭气体在燃烧中停留的时间越长，混合燃烧越充分，脱臭效果越好；恶臭气体滞留的时间大多取0.3~0.5秒，提高燃烧温度，恶臭物质完全燃烧所必须滞留的时间就越短，脱臭效果就越好。直接燃烧脱臭法的优点是脱臭效率高；其缺点是设备和运转费用高，温度控制复杂。 ②催化燃烧脱臭法

与直接燃烧法相比，催化燃烧法在燃烧过程中需要使用催化剂，以利于能在较低的温度下完全燃烧，达到脱臭恶臭的目的。该方法可节省大量燃料，适用于低温恶臭气体处理。催化燃烧法通常控制温度在200~400℃，滞留时间为0.1~0.2秒，可达到与直接燃烧法相同的脱臭效果。

催化燃料中所用催化剂的种类较多，有铂、钴、钯、镍等重金属和金属氧化物等，形状多为粒状、蜂窝状、条状等。铂、钴、钯类的重金属的使用寿命长，但价格昂贵。 恶臭气体含有一些粉末杂质，能使催化剂中毒或堵塞，而使催化作用下降或完全丧失。此时应对催化剂进行再生或更换。 ?化学氧化法

化学氧化法是采用强氧化剂如臭氧、高锰酸钾、次氯酸钠、氯气、二氧化氯、过氧化氢等氧化恶臭物质，将其转化为无臭或弱臭物的方法。有臭氧氧化、催化氧化、和其

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他氧化方法。 ?生物法

生物法除臭是用经过驯化后的微生物将恶臭物质氧化分解为无臭的二氧化碳和水，或者其它易回收物，达到除臭目的。微生物在氧化分解恶臭物的同时，可将恶臭物转化为自身的营养物，微生物得以产生新的细胞，继续繁殖。

选用恶臭脱除的方法时，应从恶臭性能与净化费用两个方面考虑，既要达到消除恶臭的污染，又要减少净化的费用。有些情况下采用两种方法以上的净化装置组成净化系统较为有利。如经喷淋吸收后再用吸附剂进一步吸附；既可用物理法吸附也可用化学法进行中和、氧化等反应；如果吸附器中的吸附剂用不同的化学品浸渍，可以适合于消除多种组分的恶臭物质的需要，以达更好的除臭效果。

垃圾焚烧厂的恶臭源主要在垃圾池，控制其中的恶臭主要采取如下措施：垃圾池和垃圾上料系统采用全封闭式建筑结构；锅炉一次风机从垃圾池内吸风，保持垃圾池内呈微负压，以防止垃圾池内臭气外溢；在垃圾卸料车间的汽车进出门处设置侧吹空气幕，隔断室内外空气流动，防止垃圾臭气泄漏。建筑设计上尽量减少气流死角，防止气味堆积。凡有垃圾臭气泄漏可能的地方，均考虑设有可靠的密封措施。

垃圾焚烧厂的恶臭的控制治理方法主要采用密封和燃烧法。

4．1．3国家标准

由于恶臭物质具有大气污染和有害气体污染两重性，许多国家将其作为一种公害进行研究，并专项立法防治，近年来我国制定了部分恶臭化合物的排放标准和配套分析方法。生活垃圾焚烧厂恶臭厂界排放限值执行国家环保局颁布的《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2001）中的规定：氨、硫化氢、甲硫醇和臭气浓度厂界排放限值根据生活垃圾焚烧厂所在区域，分别按照GB14554中恶臭污染物厂界标准值相应级别的指标值执行。

恶臭污染物厂界标准值是对无组织排放源的限值，见表4-1。

表4-1 恶臭污染物厂界标准值

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 控制项目 氨 三甲胺 硫化氢 甲硫醇 甲硫醚 二甲二硫 二硫化碳 苯乙烯 臭气浓度 单位 Mg/m3 Mg/m3 Mg/m3 Mg/m3 Mg/m3 Mg/m3 Mg/m3 Mg/m3 无量纲 一级 1.0 0.05 0.03 0.004 0.03 0.03 2.0 3.0 10 二级 新扩改建 现有 1.5 0.08 0.06 0.007 0.07 0.06 3.0 5.0 20 2.0 0.15 0.10 0.010 0.15 0.13 5.0 7.0 30 三级 新扩改建 现有 4.0 0.45 0.32 0.020 0.55 0.42 8.0 14 60 5.0 0.80 0.60 0.35 0.10 0.71 10 19 70

第4．2节 噪声的控制

噪声是由不同频率和振幅组成的无调杂音，是人所不需要的声音的总称。它让人烦躁、厌恶，对人体危害极大。

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4．2．1 噪声引起原因

垃圾焚烧厂的主要噪声源包括余热锅炉蒸汽排空管、高压蒸汽吹管、汽轮发电机组、风机（送风机和引风机）、空压机、水泵、管路系统和垃圾运输车辆。还有吊车、大件垃圾破碎机、给水处理设备、烟气净化器、振动筛等次要噪声源。

4．2．2 噪声防治原则和方法

垃圾焚烧厂噪声控制应遵循以下五个原则：

? 选用符合国家噪声标准规定的设备，从声源上控制噪声；

? 合理布置规划总平面布置，尽量集中布置高噪声的设备，并利用建筑物和绿化减弱噪声的影响；

? 合理布置通风、通汽和通水管道，采用正确的结构，防止产生振动和噪声； ? 对于声源上无法根治的生产噪声，分别按不同情况采取消声、隔振、隔声、吸声等措施，并着重控制声强高的噪声源；

? 减少交通噪声，垃圾运输车辆进出区时，降低车速，少鸣和不鸣喇叭。

4．2．3国家标准

国内现行的环境噪声标准主要有两个：《中华人民共和国城市区域环境噪声标准》 GB 3096---93 和 《中华人民共和国工业企业厂界噪声标准》 GB 12348---90。国家环境保护标准GB18485-2001规定，生活垃圾焚烧厂噪声控制限值按《工业企业厂界噪声标准》GB12348执行。标准的具体内容见表4-2。

表4-2 厂界噪声标准 类 别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 昼 间 55 60 65 70 夜 间 45 50 55 55 Ⅰ类标准适用于以居住、文教机关为主的区域；Ⅱ类标准适用于居住、商业、工业混杂区及商业中心区；Ⅲ类标准适用于工业区；Ⅳ类标准适用于交通干线道路两侧区域；以上各类标准的适用范围由地方人民政府划定。 此外，夜间频繁突发的噪声（如排气噪声），其峰值不准超过标准值10dB(A)；夜间偶然突发（如短促鸣笛声），其峰值不准超过标准15dB(A)。

垃圾焚烧厂厂界噪声标准应参照垃圾焚烧厂厂址所在区域的噪声标准执行。 此外，《工业企业噪声卫生标准》规定工业企业的生产车间和作业场所的工作地点的噪声标准为85dB(A)。现有工业企业经过努力暂时达不到标准时，可适当放宽，但不得超过90dB(A)。新建、扩建、改造企业，噪声标准参见表4-3。

表4-3 新建、扩建、改造企业参照表

每个工作日接触噪声时间/h 允许噪声/ dB(A) 最高不得超过115 dB(A) 38 8 85 4 88 2 91 1 94 王建敏 简述现代垃圾焚烧工艺

第5章 综述

垃圾即废物，本来是不能与能源或矿藏划等号的。从生态环境角度讲，垃圾是污染源 ；但从资源方面看，垃圾也许是地球上惟一的不断增长的可再生资源。废物利用，变废为宝 ，垃圾发电将大有作为。我国是世界上的垃圾资源大国。前不久召开的“全国城市生活垃圾处理及资源化利用经验交流会”宣布，我国城市人均每年“生产”垃圾440公斤。1997年，全球“制造”垃圾5亿吨，我国占1.3亿吨。在许多地区，垃圾堆积成山，不仅占用大量土了，也影响城市环境与观瞻 ，污染空气，也为各种菌毒、蚊蝇提供理想的栖身繁衍场所。间接地危害人的身心健康。可 见，中国的垃圾问题亟待解决。面对垃圾泛滥成灾的状况，世界各国的专家们已不仅限于控制和销毁垃圾这种被动“防守”，而是积极采取有力措施，进行科学合理地综合处理利用垃圾。有些国家政府甚至将垃圾利用作为维系经济持续发展的“第二资源”。

从20世纪70年代起，一些发达国家便着手运用焚烧垃圾产生的热量进行发电。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100兆瓦，每天处理垃圾60万吨。现在，德国的垃圾发电厂每年要花费1千亿美元，从国外进口垃圾。据统计，目前全球已有各种类型的拉圾处理工厂近千家，预计3年内，各种垃圾综合利用工厂将增至3千家以上。科学家测算，垃圾中的二次能源如有机可燃物等，所含的热值高，焚烧2吨垃圾产生的热量大约相当于1吨煤。如果我国能将垃圾充分有效地用于发电，每年将节省煤炭5千万-6千万吨，其 “资源效益”极为可观。

垃圾发电之所以发展较慢，主要是受一些技术或工艺问题制约。比如发电时燃烧产生的剧毒废气长期得不到有效解决。日本去年推广一种超级垃圾发电技术，采用新型汽熔炉，将炉温升到500℃，发电效率也由过去的一般10%提高为25%左右，有毒废气排放量降为0.5%以内，低于国际规定标准。当然，现在垃圾发电的成本仍然比传统的火力发电高。专家认为，随着垃圾回收、处理、运输、综合利用等各环节技术不断发展，工艺日益科学先进，垃圾发电方式很有可能会成为最经济的发电技术之一。从长远效益和综合指标看，将优于传统的电力生产。尤其是作为“绿色”技术，垃圾发电的环境效益、社会效益等都是无形的、巨大的。 我国的垃圾发电刚刚起步，但前景乐观。我们丰富的垃圾资源，其中有极大的潜在效益。现在，全国城市每年因垃圾造成的损失约近300亿元(运输费、处理费等)，而将其综合利用却 能创造2500亿元的效益。现在，上海等城市已开始建造垃圾发电厂。武汉市也与荷兰、美国 、加拿大等达成协议，由外商投资在武汉兴建垃圾处理场和发电站，用于发电或生产管道煤 气。建造垃圾处理或发电厂，将启动“垃圾新产业”，并带动其他许多相关产业的发展和劳 动就业率的提高。完全有理由期待：垃圾将为人们造福。城市生活垃圾焚烧发电是近30年来开发出的一项新能源技术。有关专家预测，随着21世纪垃圾处理的规范化与产业化发展，垃圾发电将成为最经济的发电方式，与太阳能发电、风力发电等无公害新能源并驾齐驱。 用于发电的垃圾是指城市生活垃圾，目前国内对这方面的基本常识还比较缺乏。其实，利用垃圾发电不仅可以将垃圾无害化、减量化，而且还能资源化。

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致 谢

感谢我的导师谢浩老师，他给我的论文提了很多建议和意见，还帮我修改并定稿，给了我很大帮助。

感谢苏州市苏能垃圾发电厂总经理助理朱福刚先生。该厂拟于6月20日正式发电，而我就是在这段最忙碌的调试阶段在厂里做毕业论文。他在百忙之中接受了做我的实习指导老师，为我寻找资料，带我参观现场，不厌其烦地亲自为我讲解工艺流程甚至是很细节的内容，引导我的整个学习过程。

还要感谢的是苏能公司工程部和运行部的所有同事，是他们在工作之中带着我，在现场排查系统，跟踪调试和各种演习的整个过程，教我如何学习，是他们的帮助让我学到了很多理论联系实际的知识。

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