【正文】 ）、氯化氫（ HCl）、氟化氫（ HF）及氮氧化物（ NOx）等； 2) 重金屬，包括鉛﹑汞＋鉻，及錳﹑鉻﹑砷﹑鈦﹑鋅﹑鉛﹑鐵等單質(zhì)與氧化物等。流動砂可保持大量的熱量，有利于再啟動爐。垃圾焚燒爐定義為垃圾焚燒爐和利用垃圾焚燒釋放的熱能進(jìn)行有效換熱并產(chǎn)生蒸汽、熱水的熱力設(shè)備即焚燒爐與余熱鍋爐的總稱。 生活垃圾熱處理工藝流程及設(shè)備 垃圾焚燒系統(tǒng)使可燃性固體廢物氧化分解，達(dá)到去除毒性、回收能量及獲得副產(chǎn)品的目的 [17]。 2） 在爐排上的停留時(shí)間 生活垃圾的焚燒是氣相和非均相燃燒的混合過程，因此生活垃圾的在爐內(nèi)的停留時(shí)間必須大于理論上固體廢物干燥、熱分解及固定碳組分完全燃燒所需的總時(shí)間；同時(shí)還滿足固體廢物的揮發(fā)份在燃燒室中有足夠的停留時(shí)間以保證完全燃燒，雖然停留時(shí)間越長燃燒效果越好，但停 留時(shí)間過長也會使焚燒爐的處理量減少，焚燒爐的建設(shè)費(fèi)用大。爐排焚燒爐可以不需要對垃圾進(jìn)行預(yù)處理，寬容性和適應(yīng)性好。 隨著人民生活水平的提高，城市生活燃?xì)饣饾u普及，城市生活垃圾中有機(jī)物含量大大提高，垃圾的熱值也不斷增加。 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 2 生活垃圾熱處理體系基本原理 垃圾燃燒系統(tǒng)可行性分析 垃圾含有可燃物質(zhì)和不可燃物質(zhì)兩大部分，其中可燃部分包括皮革、竹木、破布、廢棄紙張、塑料和動植物殘余物等。哈爾濱垃圾焚燒發(fā)電廠采用日本流化床焚燒技術(shù)，實(shí)行電腦網(wǎng)絡(luò)平臺控制，日處理生活垃圾 200余 t，所排煙氣達(dá)到相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。垃圾焚燒鍋爐在正常運(yùn)行過程中，需將爐水表面含鹽分較高的爐水排出，一般在上鍋筒設(shè)連續(xù)排污系統(tǒng)，排污率 3%左右 。 1965年垃圾焚燒爐只有 7臺，年處理垃圾 ，可供總?cè)丝?14%的居民用電。到 60年代，隨著煙氣處理技術(shù)的進(jìn)步，這種焚燒處理垃圾方法在歐洲得到了普及和發(fā)展。 相比之下，垃圾焚燒處理是較好的資源回收利用方式，它具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1) 廠房占地少，有利于節(jié)約土地資源； 2) 設(shè)備運(yùn)行全天候全封閉，文明程度高； 3) 垃圾處理徹底，二次污染危害??； 4) 垃圾焚燒的余熱可產(chǎn)生蒸汽用于發(fā)電、供熱，節(jié)約能源 ； 5) 焚燒爐的適用范圍很廣，能處理多種垃圾，且大多數(shù)焚燒技術(shù)不需對垃圾進(jìn)行預(yù)處理； 6) 垃圾的減容減量化程度高，可減容 90%，減重 80%。 垃圾焚燒發(fā)電的意義及概況 垃圾焚燒發(fā)電的意義 隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，城市生活垃圾量大幅增加。主要表現(xiàn)在： 1) 對大氣的污染：固體廢物在堆放過程中，在溫度、水分的作用下，某些有機(jī)物質(zhì)發(fā)生分解，產(chǎn)生有害氣體；一些腐敗的垃圾廢物散發(fā)腥臭味，造成對大氣的污染。根據(jù)國家環(huán)?？偩诸A(yù)測， 2020 年我國城市垃圾年產(chǎn)量將為 億噸， 2020 年和 2020 年將達(dá)到 億噸。 circulating fluidized bed boiler burning。 主要分析子系統(tǒng)包括 ： 垃圾焚燒爐工藝；余熱領(lǐng)用工 藝；煙氣凈化工藝等。然而垃圾發(fā)電 熱效率的利用率僅為火力發(fā)電效率的一半。 waste heat process。 MSW Power Plant。 而且垃圾電廠的全廠發(fā)電效率約為 20%，為了降低垃圾處理成本，提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益，有必要對系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)的研究。一些病菌通過這些植物傳染給人，危害人的健康。 高溫堆肥是將城市生活垃圾收集成堆、保溫儲 存、發(fā)酵，在人工控制條件下，利用微生物的生化作用，將垃圾中的有機(jī)物降解轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的生物化學(xué)過程稱為垃圾的堆肥處理。在我國垃圾發(fā)電技術(shù)才剛剛興起，城市生活垃圾焚燒供熱發(fā)電，作為資源綜合利用節(jié)能技術(shù)項(xiàng)目，是環(huán)保產(chǎn)業(yè)的重要部分，也是一項(xiàng)公益性事業(yè)。近年來我國也研制出了一些適合國情的垃圾處理技術(shù)及設(shè)施，如北京華星京聯(lián)科技發(fā)展有限公司等聯(lián)合研制的“ 新型回轉(zhuǎn)爐排爐垃圾焚燒技術(shù) ” 這種新型垃圾焚燒裝置技術(shù)構(gòu)思新穎，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，屬國內(nèi)首例。 日本的垃圾產(chǎn)生量很大，目前日本為世界上擁有垃圾焚燒廠最多的國家，至 1996年有垃圾焚燒廠 1854座，大城市的垃圾焚燒廠規(guī)模均在 600t/d以上，并配有發(fā)電設(shè)備，垃圾焚燒處理總量為每日 萬 t，占垃圾總量的 73%[11]。這種運(yùn)行方式效率低 ,改變運(yùn)行方式主要是指改變目前的擋板或者截流閥調(diào)節(jié)方式，而以調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)或水泵的轉(zhuǎn)速來控制流量，這樣改變運(yùn)行方式后，電廠的輔機(jī)大約平均節(jié)電 30%～ 40%。 論 文研究內(nèi)容 1) 查閱相關(guān)文獻(xiàn)和資料，熟悉 當(dāng)前火電機(jī)組系統(tǒng)和垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)的現(xiàn)狀和技術(shù)特點(diǎn)。否則，要添加輔助燃料才能維持燃燒。 對于 爐排式焚燒鍋爐生活垃圾是在爐排上展開整個(gè)燃燒過程。 1） 生活垃圾的性質(zhì) 生活垃圾的熱值、成分組成和顆粒粒度等是影響生活垃圾焚燒的主要因素。實(shí)際空氣量與理論空氣量的比值為過量空氣系數(shù)。煙氣經(jīng)過鍋爐后再通過脫酸裝置、除塵器、脫硝裝置后，由引風(fēng)機(jī)將煙氣送入煙囪排向大氣。一般認(rèn)為上部燃燒室的燃燒占 40％左右，但容積卻為流化層的 4～5倍，同時(shí)上部的溫度也比下部流化層高 100～ 250℃ ，通常也稱為二燃室。 垃圾焚燒爐和余熱鍋爐一般為一個(gè)組合體，在余熱鍋爐中，主要燃料是生活垃圾，轉(zhuǎn)換能量的中間介質(zhì)為水。 a 干法脫酸＋袋式除塵工藝； 干法凈化工藝將石灰粉通過噴射系統(tǒng)噴入降溫塔出口管道內(nèi)，在除塵器濾袋附近與酸性氣 體接觸反應(yīng)，生成固態(tài)化合物。細(xì)微顆粒飛灰經(jīng)除塵器捕集下來后，進(jìn)行穩(wěn)定化處理。 表 28 脫酸凈化工藝特性綜合比較 種類 去除率 藥劑消耗 電耗 水耗 反應(yīng)物量 物資 運(yùn)行維護(hù)費(fèi) 脫酸系統(tǒng) 配合除塵 固態(tài) 液態(tài) 干法 50% 90% 150% 80% 100% 120% 0 80% 86% 半干法 90% 96～ 99% 100% 100% 100% 100% 0 100% 100% 濕法 99% 70% 150% 150% 0 100% 125% 150% d 循環(huán)流化工藝； 循環(huán)流化工藝包括有 CFB、 NID等多種工藝系統(tǒng)，均是以循環(huán)流化反應(yīng)器為主體的出酸系統(tǒng)與袋式除塵系統(tǒng)組合，并配置活性炭裝置，形成基本組合工藝系統(tǒng)。 該工藝是以氨水 （ NH3垃圾的焚燒宜連續(xù)進(jìn)行 ， 因此 ， 汽輪機(jī)發(fā)生故障或檢修時(shí) ， 要有一套裝置把余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸氣冷凝下來。在垃圾電廠的熱力系統(tǒng)中設(shè)置了一個(gè) 蒸 汽 空氣加熱器，利用汽輪機(jī)的抽汽來加熱冷空氣，使之升溫到 150℃ 左右，這些熱空氣中的一部分送到爐膛作為二次風(fēng)，以加強(qiáng)爐膛上部煙氣的擾動混合，降低氣體不完全燃燒熱損失。因該換熱器接入低壓回 熱系統(tǒng)，承受較低的凝結(jié)水泵壓力，所以稱此換熱器為低壓省煤器。 3) 投資成本低。 風(fēng)機(jī)、水泵在工作過程中的功率損耗主要有：電動機(jī)的軸功率、線路的損耗、控制裝置的損耗和機(jī)械損耗，采用的基本節(jié)能方 法有：減少運(yùn)行時(shí)間、采用高效率的風(fēng)機(jī)、水泵和設(shè)備，在滿足同樣風(fēng)量的情況下減少空氣動力（或流體阻力）。 2） 荷電干式脫硫除塵系統(tǒng)（ CDSI） CDSI系統(tǒng)是通過在鍋爐出口煙道內(nèi)噴入干的吸收劑﹝通常用熟石灰 Ca（ OH）﹞，使吸收劑與煙氣中的 SO2發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生顆粒物質(zhì)，被后面的除塵設(shè)備除去，從而達(dá)到脫硫的目的。這種調(diào)節(jié)方式雖然簡便易行，但往往造成很大的能量損失。 H2H1H3H1Q2CBAR2R1H ( n1）H （ n2）△ HO圖41 泵的壓頭 流量性能曲線 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 假設(shè) 水泵的工作點(diǎn)為 A，對應(yīng)的流量為 Q1，壓頭為 H1，采用節(jié)流調(diào)節(jié)后，流量變?yōu)?Q2,工作點(diǎn)變?yōu)?B，壓頭變?yōu)?H2。 假設(shè)水泵的工作點(diǎn)為 A，對應(yīng)的轉(zhuǎn)速為 n1，通過調(diào)速調(diào)節(jié)將轉(zhuǎn)速降為 n2，工作點(diǎn)變?yōu)?C，流量減小的同時(shí)，壓頭也減小了。 其配套電動機(jī)型號為 JSL114 型，上海電機(jī)廠生產(chǎn)。2SH H X Q? ? ? 將已知的 39。h 在 90MW 工況下 : 凝結(jié)水泵流量 Q=230t/h 凝結(jié)水泵效率 η1=69% 電機(jī)效率 η2=94% 凝結(jié)水泵出口壓力 H= 管路阻力由式（ 42）為 ?39。h 根據(jù)公式 ???7139。 2） 分析了 鍋爐排煙、排污水余熱的利用 工藝，對于排煙余熱利用， 排 煙 的熱量加熱凝結(jié)水，可以減少一個(gè)或數(shù)個(gè)低壓加熱器的抽汽量，增加了發(fā)電量 。在做本科畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，敬愛的導(dǎo)師尹水娥老師盡管事務(wù)繁忙，卻在百忙之中抽出時(shí)間不時(shí)地給我親切的關(guān)懷和無私的幫助并進(jìn)行。鍋爐運(yùn)行中因排污帶走熱量可設(shè)置集中排污擴(kuò)容熱能利用設(shè)備 ， 將這部分熱能有效利用 。h 按 N125 機(jī)組年運(yùn)行 300 天計(jì)算，則每年閥門節(jié)流而消耗的電量為： dWW 39。h 在 80MW 工況下 : 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 凝結(jié)水泵流量 Q=200t/h 凝結(jié)水泵效率 η1=% 電機(jī)效率 η2=94% 凝結(jié)水泵出口壓力 H= 管路阻力由式（ 42） 得 ?39。60 .7 0 6 6 4 .2 3 1 0HQ?? ? ? ? (42) 在 120MW 工況下： 凝結(jié)水泵流量 Q=330t/h 凝結(jié)水泵效率 η1=73% 電機(jī)效率 η2=94% 凝結(jié)水泵出口壓力 H= 管路阻力由式（ 42）得 H‘ = MPa 在此工況下，該系統(tǒng)因閥門節(jié)流引起的壓力損失 由式（ 43） H? = ? Pa 39。 N125 機(jī)組凝結(jié)水泵系統(tǒng)包括兩臺凝結(jié)水泵、四臺低壓加熱器、一臺汽封加熱器以及管道、閥門等附件，氣系統(tǒng)圖見 41 所示。從圖中還可以看出，流量調(diào)節(jié)范圍越大（即節(jié)流閘板開度越小），阻力曲線越陡，則多余的壓頭越大，損失的功率也越大。流量減小的同時(shí)卻使壓頭增高，效率下降，造成節(jié)流損失，節(jié)流后的流量越小，損失越大。因此，研究并改進(jìn)它們的調(diào)節(jié)方式，是節(jié)能最有效的途徑和關(guān)鍵所在。這種調(diào)節(jié)方式節(jié)流損失大，給水泵單耗高。 表 32 風(fēng)機(jī)水泵節(jié)能方法 途徑 方法 技術(shù)、設(shè)備 減少 運(yùn)行 時(shí) 間 電動機(jī)的通斷 直接啟動，電抗器啟動，轉(zhuǎn)子回路串電阻啟動，繞線式變頻電動機(jī)啟動 傳動裝置的通斷 機(jī)液壓離合器，無級變速機(jī) 采用高效設(shè)備 高效傳統(tǒng)裝置 直接聯(lián)接型聯(lián)軸器、齒輪、皮帶、液壓聯(lián)軸器、液壓離合器、無級變速 高效電動機(jī) 繞線型，鼠籠形 高效風(fēng)機(jī) 軸流型，徑流型，渦流型 減少空氣動力 降低風(fēng)機(jī)風(fēng) 量 采用多級電動機(jī)，電動機(jī)與風(fēng)機(jī)間加齒輪減速，皮帶傳動時(shí)換皮帶輪，減小葉輪外徑，風(fēng)門開度減小 風(fēng)量調(diào)節(jié) 分別控制出口風(fēng)門、入口風(fēng)門或入口葉片 風(fēng)速控制 液壓聯(lián)軸器，無級變速機(jī)，電機(jī)變級數(shù)，轉(zhuǎn)子回路串電阻，串級調(diào)速，變頻調(diào)速 鍋爐除塵設(shè)備及系統(tǒng)節(jié)能 除塵系統(tǒng)一般由除塵罩、除塵器、風(fēng)管和風(fēng)機(jī)等部分構(gòu)成 [26]。垃圾電廠熱力系統(tǒng)的除氧器、蒸汽式空氣預(yù)熱器和低壓給水加熱器是用汽量基本恒定的熱用戶。 垃圾焚燒鍋爐在正常運(yùn)行過程中，需將爐水表面含鹽分較高的爐水排出，一般在上鍋筒設(shè)連續(xù)排污系統(tǒng)，排污率為 3%左右；此外鍋爐還在底部設(shè)定期排污系統(tǒng)，將爐水底部渣 、垢排出。此為蒸 汽 空氣加熱器的作用之一。垃圾電廠可采用圖 31 所示的熱力系統(tǒng)。 b SCR法 SCR法是在催化劑的存在下 NOx被還原成 N2，為了達(dá)到 SCR法還原反應(yīng)所需的 400℃ 溫度，煙氣在進(jìn)入催化脫氮器之前需要加熱，試驗(yàn)證明 SCR法可以將 NOx排放濃度控制在50mg/m3以下。高壓水系統(tǒng)將水霧化噴入反應(yīng)器，通過顆粒表面濕潤化效應(yīng)反應(yīng)器內(nèi)的煙溫，并通過煙氣溫度控制進(jìn)水量。 該工藝的優(yōu)點(diǎn)在于由于采用霧化的石灰溶液作反應(yīng)劑，化學(xué)反應(yīng)由于干法，石灰干粉的用量一般為理論用量的 2倍，凈化效率 95%～ 99%。飛灰屬于危險(xiǎn)廢物，經(jīng)排灰收集系統(tǒng)收集后需要進(jìn)行穩(wěn)定化處理。 對流受熱面換熱裝置補(bǔ)水泵汽包下降管下聯(lián)箱上升管華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 1： 余熱鍋 爐； 2： 煙氣空氣預(yù)熱器； 3： 減溫減壓器； 4： 空氣加熱器； 5： 給水泵； 6： 中壓集氣箱； 7： 除氧器； 8： 低壓給水加熱器； 9： 汽輪機(jī)； 10： 發(fā)電機(jī)； 11： 凝汽器；