【正文】 可再生能源 。2020 年 04期 [5] 徐進 。垃圾發(fā)電技術的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 [J]。中央民族大學學報 (自然科學版 )。2020 年 02 期 [3] 金軍 ,賈 振邦 。垃圾焚燒發(fā)電新技術及其發(fā)展動向 [J]。浙江大學 。在此，我對所有的此次答辯評委老師表示感謝，祝你們身體健康，工作順利！ 34 參考文獻 [1] 于建輝 。 三年大學生活即將結束，回顧幾年的歷程，老師們給了我們很多指導和幫助。 在本次論文的撰寫中，我得到了 XX 老師的精心指導，不管是從開始定方向還是在查資料準備的過程中，一直都耐心地給予我指導和意見，使我在總結學業(yè)及撰寫論文方面都有了較大提高；同時也顯示了 XX 老師高度 的敬業(yè)精神和責任感。同時， XX 老師淵博的學識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度也令我十分敬佩，是我以后學習和工作的榜樣。在這八周的時間里，他對我進行了悉心的指導和教育。從論文的選題、資料的收集到論文的撰寫編排整個過程中，我得到了許多的熱情幫助。 總之本次的畢業(yè)設計使我受益匪淺，提高了我的查閱資料能力，提高了電腦應用能力，鞏固了書本知識，是理論結合時間的最好實戰(zhàn)演練。在這里我首先要感謝我的指導教師 XX，他平日里工 作繁多，但在我做畢業(yè)設計的每個階段，都給予了我悉心的指導，同時為我這次的畢業(yè)設計能夠順利的完成提供了必要的幫助。 3 無法將垃圾發(fā)電與城市發(fā)展緊密結合作討論，具體在一個城市建設垃圾發(fā)電廠，垃圾回收、運送，發(fā)電廠選址，投產(chǎn)需要大量論證，而現(xiàn)在只能粗略地證明垃圾發(fā)電可行，實際可行性尚有待考證，經(jīng)濟效益、社會效益亦有待評估。在分析總結中，我加深了對垃圾焚燒發(fā)電技術的認知，但同時也發(fā)現(xiàn)了一些問題： 1 缺少 這三年來的相關技術資料，對目前城市生活垃圾焚燒發(fā)電狀況認識不足。 結合本專業(yè)的知識，我提出了一些在垃圾焚燒發(fā)電中應用自動控制調(diào)高自動化程度的建議。近年來，城市建設迅速發(fā)展，城市燃氣化普及率逐年上升，居民生活水平不斷提高，生活垃圾中的可燃物含量不斷增大，垃圾熱值逐年遞增。垃圾的熱 值低，往往采用填埋方式處理垃圾。而垃圾加煤粉燃燒就需要采用循環(huán)流化床的鍋爐，技術高投資也高。 發(fā)電成本高 與其它垃圾處理方式以及其它技術成 熟的可再生能源發(fā)電相比，項目投資高，如果不考慮垃圾處理的社會效益，單純考慮發(fā)電收益的話，發(fā)電成本在 1元 /kWh 左右。并且，垃圾處理效果欠佳。如上海浦東垃圾焚燒發(fā)電廠利用法國阿爾斯通公司的設備和技術，項目的總投資為 億元，上海江橋垃圾焚燒發(fā)電廠利用西格斯公司的設備，投資也近 7 億元。 垃圾發(fā)電設備國產(chǎn)化低 國內(nèi)裝備水平與發(fā)達國家相比差距較大，焚燒裝置的關鍵設備需要進口，尤其是大容量設備的國產(chǎn)化率很低。 30 項目推廣的限制性因素 垃圾成分的影響 垃圾焚燒要求垃圾應能滿足熱值要求，一般要求低位熱值至少在 4000kJ/kg以上，最好高于 5000kJ/kg，對于小城市和經(jīng)濟不太發(fā)達的城市，生活垃圾如果不經(jīng)過分檢的話，不適于做燃燒處理。 垃圾處理的資源化 只有在對垃圾進行綜合治理后，如垃圾焚燒后，熱能發(fā)電，廢渣中金屬回收，廢渣制磚作建筑材料，臭氣吸入焚燒爐燃燒，污水作為冷卻廢渣水循環(huán)，少量無用污水經(jīng)污水處理合格后排放。未達到減量化目的。 垃圾處理的減量化 最好的高效堆肥廠也只 能把垃圾中 50%左右的有機物變?yōu)榉柿?，?50%未處理。 需要重點解決的幾個問題 垃圾焚燒的無害化 應盡早制訂標準，工程設計才能有法律依據(jù)。美國現(xiàn)在的可再生能源生產(chǎn)稅為生物 質(zhì)發(fā)電提供了每千瓦時 美分的稅收減免，同時美國聯(lián)邦還為地方性和農(nóng)村地區(qū)建設的生物質(zhì)發(fā)電提供每千瓦時 美分的稅收優(yōu)惠。從 1990 年開始，德國的 KFW 銀行為私營企業(yè)從事生物質(zhì)能開發(fā)提供低息貸款，比市場利率低50%。 （ 2）財政補貼 投資補貼是促進生物質(zhì)能開發(fā)和利用的重要措施。 （ 1）價格激勵 根據(jù)生物質(zhì)能源的技術特點，制定合理的上網(wǎng)電價。 29 國家給予相關政策支持 歐洲在垃圾焚燒發(fā)展方面的成功經(jīng)驗可以借鑒，它是與歐洲各國垃圾處理的體制和政府制定的優(yōu)惠政策密切相關的。垃圾發(fā)電各系統(tǒng)設備如圖 51 圖 51 垃圾焚燒發(fā)電流程 煙氣凈化 避免二 次污染，煙氣凈化約占總投資的近三分之一，排放標準越高，投資越大，國內(nèi)有關專業(yè)生產(chǎn)廠家應盡快重視這一工作的研究設計開發(fā)新產(chǎn)品。 垃圾發(fā)電設備國產(chǎn)化 我國的垃圾具有水分多、不可燃物含量高和熱值低的特點。 28 6 我國垃圾電廠建設現(xiàn)狀及前景預測分析 建設現(xiàn)狀 垃圾分類 在對市民進行宣傳教育的基礎上，要求環(huán)衛(wèi)部門具體落實每一個垃圾收集點，分別設置玻璃類桶、金屬類桶、有害物質(zhì)桶、石、 磚、爐渣類桶，分選分裝分運。電源線均在進、出發(fā)電廠前作重復接地，其他電氣設施作保護接地。電纜管線采用絕緣性能好、阻燃的材料。構筑物中電纜引至電氣柜、盤或控制屏的開孔部位，電纜貫穿隔墻、樓板的孔洞處均采用防火材料封堵，高壓動力電纜均刷電纜防火涂料。 (10)車間工作場所照明按《工業(yè)企業(yè)照明設計標準》進行設計，設有正常照明與應急照明，主要建筑物內(nèi)設置了事故照明自動切換裝置，主要出入口設有應急照明。 (8)廢水處理的各個系統(tǒng)均采用自動控制，減少了操作人 員與廢水廢物接觸的時間和機會。 (6)采用控制電子系統(tǒng)，在汽輪機降負荷時，從最大連續(xù)負荷降到無負荷操作，這樣可避免由于降負荷引起的超速使汽輪機跳閘。 (5)高壓蒸汽系統(tǒng)設有高壓管聯(lián)箱，來自余熱鍋爐的蒸汽送入高壓管聯(lián)箱，高壓聯(lián)箱上安裝安全閥以防過壓。 (4)當汽輪機組突然關機時，汽輪機入口的快速截止閥關閉，從而主聯(lián)箱的壓力迅速上 升。當壓力由于汽輪機不能工作而升高時，旁路將自動打開將蒸汽送到輔助冷凝器中。 (2)電氣設施的布置均留有足夠的安全距離及接地保護，以防漏電或產(chǎn)生靜電。 (4)從煙氣凈化系統(tǒng)收集的反應生成物含有有害物質(zhì)，采用固化處理后能達到進入生活垃圾填埋場標準則進生活垃圾填埋場填埋，若達不到則進危廢填埋場進行安全處置。 (2)煙氣在進入布袋除塵器前，噴入活性碳，以便降低汞和其他污染物，尤其是有機物的含量。此外，該系統(tǒng)還配有獨立的電話通信系統(tǒng)。此外，該系統(tǒng)還可與 共廣播系統(tǒng)聯(lián)鎖，能在火警發(fā)生時將公共廣播系統(tǒng)強制轉換為緊急廣播系統(tǒng)，自動 廣播火警警報信息。全廠設置電話分機約 25 臺。擬全廠設置數(shù)字程控調(diào)度總機一臺，既作廠內(nèi)專用小交換機，又作生產(chǎn)調(diào)度總機。 通訊及火災報警系統(tǒng) 為方便電廠內(nèi)外日常公務聯(lián)系和生產(chǎn)指揮人員及時組織、協(xié)調(diào)生產(chǎn)作業(yè)和指揮生產(chǎn)，需設置電話通訊系統(tǒng)。 在汽輪機區(qū)域設 1 臺攝像機，在集中控制室內(nèi)的大屏幕上進行監(jiān)視。 在廠房屋頂設 1 臺攝像機，監(jiān)視從煙囪排除的煙氣情況，在集中控制室內(nèi)的大屏幕上進行監(jiān)視。垃圾吊控制室內(nèi)設置 2 臺監(jiān)視器，其中 1 臺監(jiān)視器監(jiān)視垃圾料倉，另 1 臺監(jiān)視器監(jiān)視垃圾料斗料位的情況。 每臺焚燒爐設 1 臺攝像機監(jiān)視爐膛火焰燃燒情況，設 1 臺攝像機監(jiān)視汽包水位，在集中控制室內(nèi)的大屏幕上進行監(jiān)視。 工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng) 為保 證安全生產(chǎn)和便于生產(chǎn)管理，在垃圾發(fā)電廠內(nèi)設置了工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)。 可燃氣體檢測的控制 垃圾在垃圾坑內(nèi)發(fā)酵后會產(chǎn)生沼氣（主要成份為甲烷），氣體達到一定濃度后會帶來不安全因素，因此在垃圾坑內(nèi)設置可燃氣體探測器。 當總風量恒定時，氧量的變化比蒸汽量的變化更能夠更快的反映出垃圾熱值的變化。應當加大進入焚燒爐內(nèi)的空氣量，常用的方法是通過調(diào)節(jié)燃盡爐排中的風量，以維持氧氣濃度作為一個給定值。在煙氣中的 CO 濃度與氧氣濃度密切想關，這兩個參數(shù)的變化就能說明焚燒爐中燃燒的狀況。在焚燒爐正常運行時，如果垃圾熱值低，將啟動輔助燃燒器穩(wěn)定焚燒爐溫度，以防止煙塵和二噁英或呋喃的大量產(chǎn)生。為了防止發(fā)生高溫腐蝕和產(chǎn)生二噁英、氯化氫 等有害物質(zhì)，要求垃圾焚燒爐運行時，爐膛溫度保持在 850Ｃ176。正常升溫時，用輔助燃燒器持續(xù)升溫，爐膛溫度控制在 850Ｃ176。當時，也可以調(diào)節(jié)燃盡爐排的移動速度來實現(xiàn)。垃圾要燃燒充分，就要保證燃盡爐排的溫度不能太高。 要實現(xiàn)對垃圾焚燒位置的準確控制，可以通過測量主爐排和燃盡爐排的溫度，調(diào)整的主爐排的速度來實現(xiàn)，以維持正確的位置。垃圾焚燒位置的控制就是要實時保持垃圾在爐排上的焚燒位置。 主爐排上的垃圾層厚度控制可以調(diào)整給料器速 度來實現(xiàn)，改變干燥爐排的速度和主要爐排的速度變化也能維持垃圾層的厚度。主爐排和干燥爐排上垃圾厚度的準確測量，能夠在爐排上形成穩(wěn)定的垃圾量，防止由于過多或過少的垃圾造成爐溫的大幅改變。時，輔助燃燒器自動啟動，通過調(diào)節(jié)天然氣流量的大小將爐溫恒定在 870Ｃ176。因為輔助燃燒器在焚燒爐升溫結束后，應處于熱備用狀態(tài)。這樣的方式不以使得爐膛內(nèi)溫度在一定的范圍內(nèi)，垃圾的熱能得到充分利用。 在現(xiàn)場正常運行時，在燃燒調(diào)節(jié)控制中，首先把鍋爐蒸發(fā)量作為主控參數(shù)。通過測量送到汽機的蒸汽量，運用溫度和壓力補償來計算取得。當下列事件之一發(fā)生時，保護系 1 2 3 4 5 6）按下緊急按鈕。上述報警信號除在油泵房值班室內(nèi)報警外，還要在中央控制室內(nèi)報警。 壓縮空氣系統(tǒng) 23 除壓縮機組本體的溫度、壓力檢測外，還設有壓縮機排氣壓力指示，過濾器進出口壓力指示，干燥器進出口壓力指示，儲氣罐壓力指示和出口流量累計等。 焚燒爐及鍋爐系統(tǒng) 焚燒爐及鍋爐系統(tǒng)由以下主要的閉環(huán)控制系統(tǒng)組成：焚燒爐系統(tǒng)如圖 53 所示： 圖 53 焚燒爐系統(tǒng)圖 （ 1）燃燒控制 （ 2）主蒸汽流量控制 （ 3）進料控制 （ 4） O2控制 （ 5） CO 控制 22 （ 6）爐排速度控制 （ 7）一次風流量控制 （ 8）一次風壓力控制 （ 9）二次風流量控制 （ 10）鍋筒液位控制 （ 11）主蒸汽溫度控制 （ 12）一次風溫度控制 （ 13）燒嘴控制 （ 14）燃燒室壓力控制 煙氣處理系統(tǒng) 煙氣處理系 （ 1） SO2/HCl 控制 （ 2）噴淋吸收器溫度控制 （ 3）石灰漿回路的壓力控制 （ 4）煙氣溫度控制 （ 5） SNCR注入 熱力系統(tǒng) （ 1）給水箱壓力控制 （ 2）給水箱的液位控制 （ 3）汽機旁路控制 （ 4）主蒸汽的減壓站 1 的控制 （ 5） 低壓加熱器 2 的控制 （ 6）凝汽器的液位控制 （ 7）膨脹箱的溫度控制 （ 8）冷卻塔水池的液位控制 （ 9）凝結水加熱器的液位控制 原水預處理系統(tǒng) （ 1）除鹽水流量累計、 pH （ 2）原水箱、超濾水箱、反滲透產(chǎn)水箱、除鹽水箱的液位檢測和上下限報 （ 3）清水泵出口、反滲透機組進出口、過濾器進出口、除鹽水泵出口等處的壓力指示。卸料門的開啟和關閉可自動控制或由吊車司機控制。同時將有關數(shù)據(jù)送至集中控制室。 冗余的 AS417 自動化系統(tǒng)、冗余的 ProfibusDP 總線以及帶有兩個通訊模塊的冗余設計的 ET200M 分布式 I/O 構成了具有冗余功能的過程控制級。 操作站的多屏功能，即允許多臺過程監(jiān)視器通過一個多 VGA 卡與一臺操作站相連。 20 （ 5）控制系統(tǒng)的可靠性 分散控制系統(tǒng)的可靠性通過在工廠自動化各層次上的冗余來實現(xiàn)。 （ 4）數(shù)據(jù)總線 數(shù)據(jù)總線采用數(shù)據(jù)傳輸速率 100Mbps 的快速以太網(wǎng)技術 ，具有以下特點： 1）更高的數(shù)據(jù)傳輸速率帶來性能的改進 2）負擔分擔也提高了系統(tǒng)性能 3）通過擴展工作站的數(shù)目來實現(xiàn)網(wǎng)絡的升級和優(yōu)化 4）極其簡單的網(wǎng)絡配置和擴展，無須復雜的配置規(guī)則 5)數(shù)據(jù)總線采用兩級總線結構，工業(yè)以太網(wǎng)和標準以太網(wǎng)。 另設值長站 1 套，硬件配置與操作員站一致。其中 2 套用于 1~2焚燒爐 /鍋爐 /煙氣處理系統(tǒng)的集中監(jiān)視和操作， 1 套用于汽輪機以及除氧給水的集中監(jiān)視和操作， 1 套用于公輔系統(tǒng)