【文章內(nèi)容簡介】 惡英發(fā)生吸附反應(yīng)，去除部分包括粉塵、酸性氣體、重金屬和二惡英在內(nèi)的有害物質(zhì)。反應(yīng)生成物（CaCl2，CaSO4）、未完全反應(yīng)的消石灰及反應(yīng)助劑將進(jìn)入并附著在布袋反應(yīng)器的濾布上，并在濾布上形成一層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)膜（稱之為反應(yīng)膜），故布袋反應(yīng)器的系統(tǒng)阻力降低，大大增加了反應(yīng)的比表面和反應(yīng)時間。在煙道中未反應(yīng)的酸性氣體以及未完全被吸附的重金屬和二惡英，在通過此反應(yīng)膜時，最終將被中和或被吸附掉，從而達(dá)到高效率的去除效果。（2） 半干法處理工藝 來自鍋爐的煙氣大部分由反應(yīng)塔下部通過布風(fēng)裝置進(jìn)入反應(yīng)塔。霧化水由反應(yīng)塔喉部的雙流體霧化噴嘴噴入反應(yīng)塔，以很高的傳質(zhì)速率在反應(yīng)塔中與煙氣混合，煙氣中小液滴與氫氧化鈣顆粒以很高的傳質(zhì)速率與煙氣中的SO2等酸性物質(zhì)進(jìn)行混合反應(yīng)，生成CaSOCaSO3和CaCl2等反應(yīng)產(chǎn)物。這些干態(tài)產(chǎn)物小部分從反應(yīng)塔塔底排灰口排出，大部分隨煙氣經(jīng)煙道進(jìn)入和布袋除塵器除塵。消石灰與石灰漿貯槽中的水混合，形成一定濃度的石灰漿。通過石灰漿泵將石灰漿輸送到安裝在反應(yīng)塔頂部的霧化器。在反應(yīng)塔內(nèi)石灰漿被霧化，霧化后的石灰漿在反應(yīng)塔及煙道和布袋除塵器中與煙氣里所含的有害物質(zhì)進(jìn)行中和反應(yīng)。2HCl+Ca(OH)2＝CaCl2+2H2O 式（34）（氣相）（液相）石灰漿及反應(yīng)生成物在反應(yīng)器里與煙氣接觸，水分受熱蒸發(fā)而成為干粉，小部分落到反應(yīng)器底部被排出，大部分隨煙氣流入布袋除塵器最終被濾除。石灰漿的加入量由調(diào)節(jié)閥進(jìn)行控制，多余的石灰漿經(jīng)旁路回到石灰漿貯槽，形成連續(xù)的循環(huán)流動，以避免石灰漿在管線內(nèi)停留而造成堵塞?？刂撇即龎m器入口溫度的冷卻水與石灰漿同時噴入霧化。 垃圾焚燒爐干法尾氣凈化工藝與優(yōu)點干法系統(tǒng)所收集的飛灰容易處理，解決了濕法、半干法飛灰二次處理的難題。干法系統(tǒng)采用石灰粉和化學(xué)助劑來去除有害氣體，不再采用價格昂貴的活性炭，再加上減少了制漿所需電耗和水，從而可大大降低運行成本。布袋反應(yīng)器在事先設(shè)定好的壓力損失數(shù)值或時間條件下，通過高壓空氣使濾布膨脹變形，從而清除掉濾布上的粉塵及反應(yīng)生成物，進(jìn)行脈沖洗；被清除下來的粉塵及反應(yīng)生成物被送到粉塵處理裝置進(jìn)行處理。其輔助設(shè)備少，如石灰噴吹風(fēng)機(jī)、可控配粉設(shè)備，維護(hù)容易。其工藝如下所示：圖31 垃圾焚燒爐干法尾氣凈化工藝少一個流程圖！第四章 單片機(jī)在垃圾發(fā)電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用單片微型計算機(jī)是隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展而誕生的，因為單片機(jī)具有體積小、功能強(qiáng)、性價比高等特點，所以廣泛應(yīng)用于電子儀表、家用電器、節(jié)能裝置、軍事裝置、機(jī)器人、工業(yè)控制等諸多領(lǐng)域，使產(chǎn)品小型化、智能化，既提高了產(chǎn)品的功能和質(zhì)量，又降低了成本，簡化了設(shè)計。本文主要介紹單片機(jī)在垃圾發(fā)電測控中的應(yīng)用。在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，電流、電壓、溫度、壓力、流量、流速和開關(guān)量都是常用的主要被控參數(shù)。例如：在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、造紙行業(yè)、機(jī)械制造和食品加工等諸多領(lǐng)域中，人們都需要對各類加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中的溫度進(jìn)行檢測和控制。采用AVR單片機(jī)來對溫度進(jìn)行控制，不僅AVR單片機(jī)具有很高的性價比，可以使工程控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點，而且可以大幅度提高被控溫度等參數(shù)的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。 （1）現(xiàn)場溫度采集的實現(xiàn) 現(xiàn)場溫度的采集有溫度傳感器采集獲得。根據(jù)垃圾發(fā)電工藝要求，所采集的溫度較高。在本系統(tǒng)中，溫度傳感器選用熱電偶溫度傳感器鉑銠鉑熱電偶，其分度號為S，溫度范圍為0到1300攝氏度，其結(jié)構(gòu)簡單，適用測量溫度范圍廣，線性度大，使用方便，承受熱、機(jī)械沖擊能力強(qiáng)以及響應(yīng)速度快。由于其輸出信號較小，可先經(jīng)過變送器進(jìn)行放大及線性化處理，是輸出4mA~20mA的標(biāo)準(zhǔn)直流信號，~3V直流電壓信號。此模擬電壓信號符合ATmega16自帶A/D轉(zhuǎn)化器輸入要求，連接到ATmega16的PC0即可進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。下圖為熱電偶：圖41 WRP鉑銠熱電偶 圖42 熱電偶 表411 熱電偶分度表規(guī)格及特性表熱電偶名稱分度號溫度范圍(℃)熱點特性曲線圖鉑銠30鉑銠6B0~1600鉑銠10鉑S0~1300鉑銠13鉑R0~1300鎳鉻鎳硅K0~1200鎳鉻銅鎳（康銅）E0~750鐵銅鎳（康銅）J0~750銅銅鎳（康銅T200~350鎳鉻硅鎳硅鎂N0~1200鎢 錸WRe3—Wre250~2300WRe5—Wre26（2）溫度的控制原理圖，如下圖43所示：圖43 溫度控制結(jié)構(gòu)框圖表412 熱電偶溫度傳感允差分度號允差/溫度范圍（℃）Ⅰ級Ⅱ級S+1/0~1100+~600R+ [1+(t1100)]/1100~1600+%t/600~1600B/+%t/600~1600K+~375+~333N+%t/375~1000+%t/333~1200E+~375+~333+%t/375~800+%t/333~900J+~375+~333+%t/375~750+%t/333~750T+~125+1/40~333+%t/125~250+%t/133~350WRe+1%t 其熱電偶的溫度采樣電路如下圖所示：圖44 熱電偶采樣放大電路圖45 采樣信號經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)與溫度報警電路也可選用Pt1000 溫度傳感器，它是一種具有高精度、體積小、穩(wěn)定性好、可靠性強(qiáng)、壽命長等特點。在測量煙氣與鍋爐的溫度時，因為煙氣的溫度與鍋爐的溫度的相對于鍋爐的溫度范圍較小，固可以選用Pt100溫度傳感器來測量。其的測量電路如圖417。其測溫探頭電路如下圖所示，傳感器在不同的溫度下其電阻阻值也會發(fā)生相應(yīng)的變化，則其電阻上的壓差也會隨之改變，該電壓經(jīng)過放大電路放大成單片機(jī)適合的輸入電壓后再有單片的I/O口讀取，最后經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的溫度的二進(jìn)制值輸送到上位機(jī)顯示。 圖46 Pt1000 其測溫探頭電路如下：圖47 Pt100測溫探頭電路 在垃圾發(fā)電中爐膛負(fù)壓的穩(wěn)定與否影響垃圾燃燒的穩(wěn)定性， 此外， 爐膛一旦出現(xiàn)正壓， 就會使煙氣和臭氣外泄污染環(huán)境， 這是絕對不允許的。影響爐膛負(fù)壓的因素除一、二次風(fēng)量的擾動外， 還有爐排與推灰器的動作等， 由于爐排和推灰器的動作是非連續(xù)的過程， 其擾動量難以引入調(diào)節(jié)回路， 因此爐膛負(fù)壓與進(jìn)風(fēng)量間采用前饋調(diào)節(jié)方式。 因為爐膛的溫度較高可選用超高溫壓力傳感器來采集爐內(nèi)壓力。PT750超高溫壓力傳感器采用特殊進(jìn)口材質(zhì)、隔離式膜片設(shè)計、高溫測壓水冷卻時可達(dá)1200℃，適用于發(fā)動機(jī)燃?xì)夂统邷氐膲毫y量與控制。超高溫壓力傳感器PT750如圖421所示。圖48 超高溫壓力傳感器PT750其性能參數(shù)如表421所示。表421　　 量程0～2200MPa　綜合精度％FS；％FS；％FS　輸出1mV／V；／V；2mV／V　　工作溫度0～125186。C；0～1200186。C　供電電壓10（6～12）V　長期穩(wěn)定性％FS／年　輸入阻抗350Ω，1000Ω　絕緣電阻大于500MΩ　100VDC　振動影響％FS　密封等級Ip65　螺紋連接通用M16 由表421中的各組數(shù)據(jù)可知，感器PT750的信號采樣放大調(diào)理電路設(shè)計如下圖422所示： 圖49 壓力傳感器信號采樣放大調(diào)理電路 在垃圾發(fā)電中，鍋爐內(nèi)的水位也是必須關(guān)注的被控量。本系統(tǒng)中可選用電極式水位傳感器。UDG系列電極式液位傳感器，產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB/T1363892，它是工業(yè)鍋爐實現(xiàn)液位自動控制必不可少的一次儀表。它與其他液位傳感器相比的突出特點是：結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量可靠，使用、維護(hù)方便，深受國內(nèi)外司爐工的歡迎。它與UDZ141G系列電極式鍋爐水位自動控制報警器配套使用可實現(xiàn)，水位自動控制、鍋爐水位顯示，高水位、低水位報警以及鍋爐缺水、蒸汽超壓自動聯(lián)鎖停止鼓風(fēng)、引風(fēng)、爐排等燃燒系統(tǒng)，確保鍋爐安全運行。 圖410 液位傳感器 可由傳感器檢測到的信號傳給控制器，再由控制器控制變頻器給鍋爐內(nèi)供水。由于垃圾熱值變化大， 導(dǎo)致鍋爐蒸汽流量波動較大， 為了克服負(fù)荷波動造成的虛假水位影響， 可設(shè)置根據(jù)液位、蒸汽流和給水流量進(jìn)行控制的三沖量串級水位調(diào)節(jié)回路。 利用水的導(dǎo)電性、電極式傳感器內(nèi)的水位變化，使得與之相應(yīng)的簡內(nèi)電極棒與筒體導(dǎo)通，儀表控制線路對被導(dǎo)通的交流20V進(jìn)行整流、濾波，將此脈動直流電壓輸入比較器，輸出高電平，使相應(yīng)的繼電器動作完成相應(yīng)的工作，方框圖如下：圖411 電極式液位傳感器原理方框圖其硬件電路圖的如下圖所示：圖412 單片機(jī)控制變頻器控制液位電路圖 在系統(tǒng)中，由電極式液位傳感器檢測出當(dāng)前的鍋爐水位，把信號傳入單片機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的控制。當(dāng)水位低于設(shè)定水位時，由單片機(jī)驅(qū)動變頻器控制水泵給鍋爐送水，保證鍋爐內(nèi)的水位不低于一定的設(shè)定值。如果水位過高，則由單片機(jī)驅(qū)動變頻器控制水泵給鍋爐停止送水，并控制相應(yīng)的顯示燈點亮。如果水位低于危低水位設(shè)定值，則單片機(jī)由單片機(jī)控制報警鈴鳴響直到水位高于危低水位設(shè)定值。 在垃圾發(fā)電控制系統(tǒng)中我們需要檢測很多氣流的流速，如由鼓風(fēng)機(jī)送入的一次風(fēng)與二次風(fēng)，還有煙氣管道中煙氣的流速與由鍋爐排出供給發(fā)電機(jī)組的蒸汽氣流流速等。LUGB型渦街流量計（圖441）是利用流體振動原理而開發(fā)的一種新型流量計，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、造紙等行業(yè)流體的計量，該流量計無可動部件，可靠性強(qiáng)、精度高、壽命長，可在很寬的流量范圍內(nèi)精確測量液體的瞬時流量和累計流量。其不受介質(zhì)溫度、壓力、粘度及成分的影響，同時不堵、不卡、不易結(jié)垢、耐高溫、高壓，安全防爆，適用于惡劣環(huán)境。流量計分一體化顯示和遠(yuǎn)傳顯示，并可輸出脈沖信號與微機(jī)聯(lián)網(wǎng)。其應(yīng)用說明參數(shù)如表441所示。圖413 LUGB型渦街流量計由下表中數(shù)據(jù)我們可以知道LUGB型渦街流量計輸出信號類型為脈沖頻率、4～20mAC的電流信。因為傳感器采樣的信號較小，因此需要經(jīng)過信號放大電路進(jìn)行放大成0~5V的電壓信號，然后才能送入單片機(jī)由ATmega16的內(nèi)置A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。再由單片機(jī)的串行通信方式經(jīng)過RS485傳送到上位機(jī)進(jìn)行實時顯示。上位機(jī)得到信號后發(fā)出相應(yīng)的控制信號控制現(xiàn)場的執(zhí)行器運行在不同的狀態(tài)下，如控制鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)閥門的開度等。由此達(dá)到自動控制的目的，使設(shè)備工作正在最佳的狀態(tài)，從而保證了焚燒爐的有效燃燒。表441公稱通徑15～1200mm測量介質(zhì)液體、氣體、蒸汽介質(zhì)溫度40～350℃連接方式法蘭卡裝式、法蘭式、插入式公稱壓力、～25MPa精度等級、重 復(fù) 性≤%、%、％本體材質(zhì)不銹鋼30不銹鋼316L負(fù)載電阻＜750W供電電源24VDC、輸出信號脈沖頻率、4～20mAC、RS485流速范圍～6m/s 氣體5～60m/s防爆等級ExiaⅡCT1T6本安型 (與齊納安全柵配套使用）防護(hù)等級IP6IP6IP68結(jié)構(gòu)型式普通型、智能型（帶現(xiàn)場顯示表頭）其中傳感器的信號放大處理電路如圖442所示。圖414 LUGB型渦街流量計信號放大處理電路圖該電路為RCV420的典型應(yīng)用電路。它采用+15V雙電源供電。C1和C2為正、負(fù)電源的退藕電容，需采用1μF鉭電容并且在安裝時要盡量靠近RCV420的電源引腳。CT端、RCV COM端和REF COM端必須單點接地并使接地電阻為最小，以免形成地線回路而引起轉(zhuǎn)換誤差。C3為降噪電容，取C3=，可將基準(zhǔn)電壓輸入端的噪聲電壓降低到25μV(峰峰值)，減小50％。當(dāng)II=4～20mA時，Uo=0～+5V。此信號可送入ATmega16由其置A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。在檢測爐內(nèi)氧氣含量時選用MESA含氧量傳感器。而德國梅莎MESA含氧量傳感器主要分為兩種： 第一種是:直插式（型號:），是將氧化鋯直接插入高溫被測氣體，℃，利用被測氣氛的高溫使氧化鋯達(dá)到工作溫度，反應(yīng)速度快，即將氧化鋯與氧化鋁管永久的焊接在一起，成功解決了陶瓷材料的高溫密封問題，從而可以實現(xiàn)極佳的密封性能. 第二種是:采樣式（型號:MF060），是通過