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垃圾焚燒發(fā)電廠控制技術(shù)分析畢業(yè)論文(參考版)

2024-08-30 15:42本頁面
  

【正文】 可再生能源 。2020 年 04期 [5] 徐進(jìn) 。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(bào) (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(dòng)向 [J]。浙江大學(xué) 。在此,我對(duì)所有的此次答辯評(píng)委老師表示感謝,祝你們身體健康,工作順利! 34 參考文獻(xiàn) [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(shí)也顯示了 XX 老師高度 的敬業(yè)精神和責(zé)任感。同時(shí), XX 老師淵博的學(xué)識(shí)、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(shí)間里,他對(duì)我進(jìn)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(gè)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(jì)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(shí),是理論結(jié)合時(shí)間的最好實(shí)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(jì)的每個(gè)階段,都給予了我悉心的指導(dǎo),同時(shí)為我這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)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(gè)城市建設(shè)垃圾發(fā)電廠,垃圾回收、運(yùn)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(shí)際可行性尚有待考證,經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益亦有待評(píng)估。在分析總結(jié)中,我加深了對(duì)垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的認(rèn)知,但同時(shí)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(duì)目前城市生活垃圾焚燒發(fā)電狀況認(rèn)識(shí)不足。 結(jié)合本專業(yè)的知識(shí),我提出了一些在垃圾焚燒發(fā)電中應(yīng)用自動(dòng)控制調(diào)高自動(dòng)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(xiàng)目投資高,如果不考慮垃圾處理的社會(huì)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(xiàng)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(jìn)口,尤其是大容量設(shè)備的國產(chǎn)化率很低。 30 項(xiàng)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(duì)于小城市和經(jīng)濟(jì)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(duì)垃圾進(jìn)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(jī)物變?yōu)榉柿?,?50%未處理。 需要重點(diǎn)解決的幾個(gè)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(jì)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(shí) 美分的稅收減免,同時(shí)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(shí) 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(chǎng)利率低50%。 ( 2)財(cái)政補(bǔ)貼 投資補(bǔ)貼是促進(jìn)生物質(zhì)能開發(fā)和利用的重要措施。 ( 1)價(jià)格激勵(lì) 根據(jù)生物質(zhì)能源的技術(shù)特點(diǎn),制定合理的上網(wǎng)電價(jià)。 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(yàn)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(jì)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(diǎn)。 28 6 我國垃圾電廠建設(shè)現(xiàn)狀及前景預(yù)測(cè)分析 建設(shè)現(xiàn)狀 垃圾分類 在對(duì)市民進(jìn)行宣傳教育的基礎(chǔ)上,要求環(huán)衛(wèi)部門具體落實(shí)每一個(gè)垃圾收集點(diǎn),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(yùn)。電源線均在進(jìn)、出發(fā)電廠前作重復(fù)接地,其他電氣設(shè)施作保護(hù)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(dòng)力電纜均刷電纜防火涂料。 (10)車間工作場(chǎng)所照明按《工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行設(shè)計(jì),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(dòng)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(gè)系統(tǒng)均采用自動(dòng)控制,減少了操作人 員與廢水廢物接觸的時(shí)間和機(jī)會(huì)。 (6)采用控制電子系統(tǒng),在汽輪機(jī)降負(fù)荷時(shí),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(jī)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(jī)組突然關(guān)機(jī)時(shí),汽輪機(jī)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(jī)不能工作而升高時(shí),旁路將自動(dòng)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(hù),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(jìn)入生活垃圾填埋場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)則進(jìn)生活垃圾填埋場(chǎng)填埋,若達(dá)不到則進(jìn)危廢填埋場(chǎng)進(jìn)行安全處置。 (2)煙氣在進(jìn)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(jī)物的含量。此外,該系統(tǒng)還配有獨(dú)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(shí)將公共廣播系統(tǒng)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為緊急廣播系統(tǒng),自動(dòng) 廣播火警警報(bào)信息。全廠設(shè)置電話分機(jī)約 25 臺(tái)。擬全廠設(shè)置數(shù)字程控調(diào)度總機(jī)一臺(tái),既作廠內(nèi)專用小交換機(jī),又作生產(chǎn)調(diào)度總機(jī)。 通訊及火災(zāi)報(bào)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(shí)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(jī)區(qū)域設(shè) 1 臺(tái)攝像機(jī),在集中控制室內(nèi)的大屏幕上進(jìn)行監(jiān)視。 在廠房屋頂設(shè) 1 臺(tái)攝像機(jī),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(jìn)行監(jiān)視。垃圾吊控制室內(nèi)設(shè)置 2 臺(tái)監(jiān)視器,其中 1 臺(tái)監(jiān)視器監(jiān)視垃圾料倉,另 1 臺(tái)監(jiān)視器監(jiān)視垃圾料斗料位的情況。 每臺(tái)焚燒爐設(shè) 1 臺(tái)攝像機(jī)監(jiān)視爐膛火焰燃燒情況,設(shè) 1 臺(tái)攝像機(jī)監(jiān)視汽包水位,在集中控制室內(nèi)的大屏幕上進(jìn)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(cè)的控制 垃圾在垃圾坑內(nèi)發(fā)酵后會(huì)產(chǎn)生沼氣(主要成份為甲烷),氣體達(dá)到一定濃度后會(huì)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(cè)器。 當(dāng)總風(fēng)量恒定時(shí),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(jìn)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(gè)給定值。在煙氣中的 CO 濃度與氧氣濃度密切想關(guān),這兩個(gè)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(yùn)行時(shí),如果垃圾熱值低,將啟動(dòng)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(yùn)行時(shí),爐膛溫度保持在 850C176。正常升溫時(shí),用輔助燃燒器持續(xù)升溫,爐膛溫度控制在 850C176。當(dāng)時(shí),也可以調(diào)節(jié)燃盡爐排的移動(dòng)速度來實(shí)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(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾焚燒位置的準(zhǔn)確控制,可以通過測(cè)量主爐排和燃盡爐排的溫度,調(diào)整的主爐排的速度來實(shí)現(xiàn),以維持正確的位置。垃圾焚燒位置的控制就是要實(shí)時(shí)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(shí)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(cè)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(shí),輔助燃燒器自動(dòng)啟動(dòng),通過調(diào)節(jié)天然氣流量的大小將爐溫恒定在 870C176。因?yàn)檩o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(chǎng)正常運(yùn)行時(shí),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(cè)量送到汽機(jī)的蒸汽量,運(yùn)用溫度和壓力補(bǔ)償來計(jì)算取得。當(dāng)下列事件之一發(fā)生時(shí),保護(hù)系 1 2 3 4 5 6)按下緊急按鈕。上述報(bào)警信號(hào)除在油泵房值班室內(nèi)報(bào)警外,還要在中央控制室內(nèi)報(bào)警。 壓縮空氣系統(tǒng) 23 除壓縮機(jī)組本體的溫度、壓力檢測(cè)外,還設(shè)有壓縮機(jī)排氣壓力指示,過濾器進(jìn)出口壓力指示,干燥器進(jìn)出口壓力指示,儲(chǔ)氣罐壓力指示和出口流量累計(jì)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(jìn)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(jī)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(jì)、 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(cè)和上下限報(bào) ( 3)清水泵出口、反滲透機(jī)組進(jìn)出口、過濾器進(jìn)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(dòng)控制或由吊車司機(jī)控制。同時(shí)將有關(guān)數(shù)據(jù)送至集中控制室。 冗余的 AS417 自動(dòng)化系統(tǒng)、冗余的 ProfibusDP 總線以及帶有兩個(gè)通訊模塊的冗余設(shè)計(jì)的 ET200M 分布式 I/O 構(gòu)成了具有冗余功能的過程控制級(jí)。 操作站的多屏功能,即允許多臺(tái)過程監(jiān)視器通過一個(gè)多 VGA 卡與一臺(tái)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(dòng)化各層次上的冗余來實(shí)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(diǎn): 1)更高的數(shù)據(jù)傳輸速率帶來性能的改進(jìn) 2)負(fù)擔(dān)分擔(dān)也提高了系統(tǒng)性能 3)通過擴(kuò)展工作站的數(shù)目來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)和優(yōu)化 4)極其簡單的網(wǎng)絡(luò)配置和擴(kuò)展,無須復(fù)雜的配置規(guī)則 5)數(shù)據(jù)總線采用兩級(jí)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(jī)以及除氧給水的集中監(jiān)視和操作, 1 套用于公輔系統(tǒng)
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