【正文】 可再生能源 。2020 年 04期 [5] 徐進 。垃圾發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 [J]。中央民族大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué)版 )。2020 年 02 期 [3] 金軍 ,賈 振邦 。垃圾焚燒發(fā)電新技術(shù)及其發(fā)展動向 [J]。浙江大學(xué) 。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(xué)生活即將結(jié)束，回顧幾年的歷程，老師們給了我們很多指導(dǎo)和幫助。 在本次論文的撰寫中，我得到了 XX 老師的精心指導(dǎo)，不管是從開始定方向還是在查資料準(zhǔn)備的過程中，一直都耐心地給予我指導(dǎo)和意見，使我在總結(jié)學(xué)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(zé)任感。同時， XX 老師淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度也令我十分敬佩，是我以后學(xué)習(xí)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(dǎo)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(shè)計使我受益匪淺，提高了我的查閱資料能力，提高了電腦應(yīng)用能力，鞏固了書本知識，是理論結(jié)合時間的最好實戰(zhàn)演練。在這里我首先要感謝我的指導(dǎo)教師 XX，他平日里工 作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，都給予了我悉心的指導(dǎo)，同時為我這次的畢業(yè)設(shè)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(jié)合作討論，具體在一個城市建設(shè)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(jié)中，我加深了對垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的認(rèn)知，但同時也發(fā)現(xiàn)了一些問題： 1 缺少 這三年來的相關(guān)技術(shù)資料，對目前城市生活垃圾焚燒發(fā)電狀況認(rèn)識不足。 結(jié)合本專業(yè)的知識，我提出了一些在垃圾焚燒發(fā)電中應(yīng)用自動控制調(diào)高自動化程度的建議。近年來，城市建設(shè)迅速發(fā)展，城市燃?xì)饣占奥手鹉晟仙?，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(shù)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(shù)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(shè)備和技術(shù)，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(shè)備，投資也近 7 億元。 垃圾發(fā)電設(shè)備國產(chǎn)化低 國內(nèi)裝備水平與發(fā)達(dá)國家相比差距較大，焚燒裝置的關(guān)鍵設(shè)備需要進口，尤其是大容量設(shè)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(yīng)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(dá)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(dá)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(yīng)盡早制訂標(biāo)準(zhǔn)，工程設(shè)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(shè)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(shù)特點，制定合理的上網(wǎng)電價。 29 國家給予相關(guān)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(guān)的。垃圾發(fā)電各系統(tǒng)設(shè)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(biāo)準(zhǔn)越高，投資越大，國內(nèi)有關(guān)專業(yè)生產(chǎn)廠家應(yīng)盡快重視這一工作的研究設(shè)計開發(fā)新產(chǎn)品。 垃圾發(fā)電設(shè)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(shè)現(xiàn)狀及前景預(yù)測分析 建設(shè)現(xiàn)狀 垃圾分類 在對市民進行宣傳教育的基礎(chǔ)上，要求環(huán)衛(wèi)部門具體落實每一個垃圾收集點，分別設(shè)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(fù)接地，其他電氣設(shè)施作保護接地。電纜管線采用絕緣性能好、阻燃的材料。構(gòu)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(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》進行設(shè)計，設(shè)有正常照明與應(yīng)急照明，主要建筑物內(nèi)設(shè)置了事故照明自動切換裝置，主要出入口設(shè)有應(yīng)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(fù)荷時，從最大連續(xù)負(fù)荷降到無負(fù)荷操作，這樣可避免由于降負(fù)荷引起的超速使汽輪機跳閘。 (5)高壓蒸汽系統(tǒng)設(shè)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(dāng)汽輪機組突然關(guān)機時，汽輪機入口的快速截止閥關(guān)閉，從而主聯(lián)箱的壓力迅速上 升。當(dāng)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(shè)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(yīng)生成物含有有害物質(zhì)，采用固化處理后能達(dá)到進入生活垃圾填埋場標(biāo)準(zhǔn)則進生活垃圾填埋場填埋，若達(dá)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(zhuǎn)換為緊急廣播系統(tǒng)，自動 廣播火警警報信息。全廠設(shè)置電話分機約 25 臺。擬全廠設(shè)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(zāi)報警系統(tǒng) 為方便電廠內(nèi)外日常公務(wù)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(shè)置電話通訊系統(tǒng)。 在汽輪機區(qū)域設(shè) 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(shè) 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(shè)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(shè) 1 臺攝像機監(jiān)視爐膛火焰燃燒情況，設(shè) 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(shè)置了工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)。 可燃?xì)怏w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(dá)到一定濃度后會帶來不安全因素，因此在垃圾坑內(nèi)設(shè)置可燃?xì)怏w探測器。 當(dāng)總風(fēng)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(yīng)當(dāng)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(fēng)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(guān)，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(dāng)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(zhǔn)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(zhǔn)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(jié)束后，應(yīng)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(dāng)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(shè)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(fēng)流量控制 （ 8）一次風(fēng)壓力控制 （ 9）二次風(fēng)流量控制 （ 10）鍋筒液位控制 （ 11）主蒸汽溫度控制 （ 12）一次風(fēng)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(jié)水加熱器的液位控制 原水預(yù)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(guān)閉可自動控制或由吊車司機控制。同時將有關(guān)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(shè)計的 ET200M 分布式 I/O 構(gòu)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(shù) ，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(fù)擔(dān)分擔(dān)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(luò)的升級和優(yōu)化 4）極其簡單的網(wǎng)絡(luò)配置和擴展，無須復(fù)雜的配置規(guī)則 5)數(shù)據(jù)總線采用兩級總線結(jié)構(gòu)，工業(yè)以太網(wǎng)和標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)。 另設(shè)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)