【正文】 的集中監(jiān)視和操作， 2 套用于電氣系統(tǒng)的集中監(jiān)視和操作?？刂普竞?/或總線的損壞不會妨礙設(shè)備的正常運(yùn)行。這些訪問可以同時(shí)進(jìn)行，可訪問的數(shù)據(jù)包括項(xiàng)目數(shù)據(jù)、過程變量、歸檔數(shù)據(jù)、報(bào)警和消息。 （ 2）分布式 I/O 根據(jù)垃圾發(fā)電廠的工藝流程，設(shè)置分布式 I/O 部件 ET200M，用于連接工業(yè)現(xiàn)場，向上則通過 ProfibusDP 現(xiàn)場總線與控制站連接，提高了 I/O 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性。 控制站和上一級系統(tǒng)之間的通訊將采用冗余配置的光纖環(huán)網(wǎng)， CPU 和 /或通訊總線的損壞均不會影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 冗余的控制站安裝在一個(gè)緊湊型機(jī)架上，緊湊型機(jī)架采用分立式的背板總線，使電源、通訊卡件及 CPU 仍然被分成兩個(gè)獨(dú)立部分。 過程控制級 （ 1）控制站 每套控制站都采用冗余設(shè)計(jì)，帶有冗余的中央處理器 (CPU)、冗余的電源模塊以及冗余的通訊網(wǎng)絡(luò)。 分散控制系統(tǒng) 整個(gè)垃圾焚燒發(fā)電廠的生產(chǎn)過程，采用分散控制系統(tǒng) (DCS)在中央控制室進(jìn)行集中監(jiān)視和控制滲濾液處理廠的控制系統(tǒng)與 DCS 系統(tǒng)通訊。 焚燒爐、汽機(jī)的起動、停機(jī)、正常運(yùn)行和故障情況的處理 ,只需有少量的現(xiàn)場人員配合在集中控制室里就能實(shí)現(xiàn)。 分散控制系統(tǒng)的基本任務(wù)是實(shí)現(xiàn)垃圾焚燒、煙氣處理、熱能利用及滲濾液處理的高度自動化，因此有必要建 立一個(gè)高水平、高可靠性、高性能價(jià)格比的分散控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動控制和管理，從而獲得全廠一體化高度的自動化水平。 全廠主要生產(chǎn)車間采用一套分散控制系統(tǒng)（ DCS）進(jìn)行集中自動控制，且系統(tǒng)具有擴(kuò)展能力和接口，能滿足電廠擴(kuò)建的要求。 （ 5）燃料適應(yīng)性廣，可燃燒高水分、低熱值、高灰分的垃圾，床內(nèi)混合均勻，燃盡度高，使垃圾容積大大減少，特別適應(yīng)于垃圾熱值隨季節(jié)變化很大的特點(diǎn)。對焚燒時(shí)產(chǎn)生的有害物質(zhì)進(jìn)行處理，在不增加太多投資的前提下，可將 NOX、 SO2等氣體排放控制在國家標(biāo)準(zhǔn)一下，爐渣呈干態(tài)排出，便于爐渣的綜合利用。爐內(nèi)沒有機(jī)械運(yùn)動 部件，使用壽命長。垃圾的干燥、著火、燃燒幾乎同時(shí)進(jìn)行 ,無需復(fù)雜的調(diào)整 ,燃燒控制容易 ,易于實(shí)現(xiàn)自動化和連續(xù)燃燒。 采用硫化燃燒技術(shù)焚燒垃圾的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在一下幾方面： （ 1）操作方便 ,運(yùn)行穩(wěn)定。特別是浙江大學(xué)熱能工程研究所多年來進(jìn)行廢棄物 (如洗煤泥、煤矸石、城市生活垃圾等 )的研究開發(fā)和應(yīng)用。它利用爐內(nèi)燃料的充分流動、混合，達(dá)到高 效燃燒。煙氣凈化裝置如圖 35 所示： 圖 35 煙氣凈化裝置及流程 17 4 我國應(yīng)用垃圾焚燒發(fā)電實(shí)例 成都洛帶垃圾發(fā)電有限公司 1998 年浙江大學(xué)熱能研究所與杭州錦江集團(tuán)將聯(lián)合開發(fā)的此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到余杭成都洛帶垃圾發(fā)電廠，把余杭成都洛帶垃圾發(fā)電廠原有的一臺 35t/h 鏈條鍋爐改造為垃圾流化床焚燒爐。其特征是，反應(yīng)塔在文丘里管擴(kuò)散段上還設(shè)有水和漿液以及霧化空氣的噴口、在布袋除塵器之前設(shè)有活性炭混合器，及熱電偶和酸性氣體檢測儀。半干法工藝流程圖如圖 34 所示： 圖 34 :半干法工藝流程圖 煙氣凈化裝置 生活垃圾焚燒爐的煙氣凈化裝置是一種分別設(shè)有石灰干粉與水噴射、石灰漿噴射及活性炭噴射的系統(tǒng)，從而可自動啟用和調(diào)整以石灰干粉與水噴射和，或石灰漿的噴射去除煙氣中的酸性氣體、有毒氣體和粉塵的煙氣凈化裝置。半干法以濃度約為 10~20%的 Ca(0H)2漿液為凈化吸收劑，石灰的循環(huán)利用使吸收劑的利用率進(jìn)一步提高。另外對噴嘴的要求也高，不但霧化效果要好，而且要抗腐、蝕耐磨損、且不易堵塞。由于結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)動部件少，所以維護(hù)簡單，運(yùn)轉(zhuǎn)成本低廉，可適用于不同的爐型，例如垃圾焚燒爐，燃煤鍋爐等。活性碳在煙道內(nèi)與煙氣強(qiáng)烈混合吸附一定量的污染物，但未達(dá)到飽和，隨后再與煙氣一起進(jìn)入布袋式除塵器停留在濾袋上，與緩慢通過的煙氣繼續(xù)接觸，最終達(dá)到對煙氣中的重金屬和二噁英（ PCDD）及呋喃（ PCDF）等污染物的吸附凈化。攜帶有大量顆粒物的煙氣從反應(yīng)塔排出后，進(jìn)入布袋除塵器，凈化后的煙氣自煙囪排入大氣。在下流式反應(yīng)劑漿液以霧滴的形式，從噴槍側(cè)面的小孔噴出，由于霧化后的霧滴具有很大的比表面積，保證了吸收劑與煙氣的充分接觸，使煙氣中的酸性氣體得以去除。 粉狀的石灰加入一定量的 水，形成石灰漿液，通過泵加壓噴入半干法凈化反應(yīng)器，完成對氣態(tài)污染物的凈化。半干法煙氣凈化處理系統(tǒng)主要是去除煙氣中的固體顆粒、硫氧化物、氯化氫、重金屬 (Hg、 Pb、 Cr)、二噁英及呋喃等有害物質(zhì)，以達(dá)到煙氣排放的標(biāo)準(zhǔn)。 實(shí)際操作過程中，對上述影響因素都有嚴(yán)格要求，否則，可能會導(dǎo)致整個(gè)工藝的失敗。另外，凈化反應(yīng)塔進(jìn)出口的溫差直接影響到 反應(yīng)產(chǎn)物形態(tài)和酸性氣體的去除效率。同時(shí)使反應(yīng)生成物所含水份充分蒸發(fā)，最終以固態(tài)形式排出。該工藝對操作水平要求較高，需要長時(shí)間地實(shí)踐積累，才能達(dá)到良好的效果。這種工藝的缺點(diǎn)是需要對液 態(tài)反應(yīng)生成物做進(jìn)一步處理，工藝流程較復(fù)雜，成套設(shè)備占地面積大，投資和運(yùn)行費(fèi)用較高。該裝置主要由制漿系統(tǒng)、反應(yīng)塔系統(tǒng)、產(chǎn)物處理系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、水系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。其優(yōu)點(diǎn)為，高性能、易維修、節(jié)能和小型化。吸收液從設(shè)置在塔底部向上噴出，與煙 氣發(fā)生氣液接觸后，使之凈化。濕式煙氣脫硫技術(shù)，具有裝置性能高、造價(jià)低、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、維修方便和節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)。濕法凈化可以分一段或二段完成，凈化設(shè)備有吸收塔（填料塔、篩板塔）和文丘里洗滌器等。干法凈化煙氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)是對污染物的去除效率比濕法煙氣處理系統(tǒng)要低，吸收劑的消耗量比濕法要大。殘留的二噁英、呋喃在進(jìn)入除塵器前，被多孔且吸附力較強(qiáng)的活性炭所吸附。噴入活性碳粉末用以去除煙氣中的重金屬和二噁英、呋喃。在煙氣進(jìn)入袋式除塵器的煙道上，設(shè)有硝石灰和活性碳噴入口，噴入 Ca(0H)2粉末和活性碳粉末。干法凈化所用的吸收劑以 Ca(0H)2粉末居多。目前常用的煙氣凈化系統(tǒng)，主要采用半干法和濕法煙氣凈化工藝。同時(shí)，二次污染物治理，應(yīng)與焚燒工藝密切配合，控制污染源，降低凈化系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用和設(shè)備造價(jià)，適應(yīng)總體布置并節(jié)省占地。 煙氣凈化技術(shù) 二次污染控制主要是對垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣凈化處理，具有 除塵、脫硫、脫HCl、脫氮、去除重金屬和吸收二惡英、呋喃等復(fù)雜功能，是垃圾焚燒電廠區(qū)別于常規(guī)電站的關(guān)鍵技術(shù)?；剞D(zhuǎn)式焚燒爐、 CAO 氣化焚燒爐適用于垃圾量比較少的地區(qū)。 綜合對比 機(jī)械爐 排焚燒爐在中國焚燒垃圾適用性不強(qiáng)，我國垃圾沒有嚴(yán)格分類，垃圾中含水分較高、成分復(fù)雜，所以熱值很低，很難把垃圾焚燒透徹，爐內(nèi)溫度難以提高，造成二次污染的可能性就大。由于此種爐型結(jié)構(gòu)簡單，無運(yùn)動件，設(shè)備技術(shù)投資便宜，很有發(fā)展前途。 熱分解爐 熱解法是在隔絕空氣的條件下，垃圾在熱解裝置中受熱而使有機(jī)質(zhì)分解，轉(zhuǎn)化成燃?xì)?。揮發(fā)和裂解出來的物 12 質(zhì)進(jìn)入第二級燃燒室，進(jìn)行進(jìn)一步的裂解和燃燒，未燃盡的煙氣進(jìn)入第三級燃燒室進(jìn)行完全燃燒，高溫?zé)煔馔ㄟ^ 鍋爐受熱面加熱蒸汽，同時(shí)煙氣經(jīng)冷卻后排出。如此下去，直至最后燃盡后進(jìn)入灰渣坑，由自動除渣裝置排出。 （ 2）特點(diǎn)：可回收垃圾中的有用物質(zhì)，但單臺焚燒爐的處理量小，處理時(shí)間長，目前單臺爐的日處理量最大達(dá)到 150 噸，由于煙氣在 850℃以上停留時(shí)間難于超過 1 秒鐘，煙氣中二 噁英的含量高，環(huán)保難以達(dá)標(biāo)。第二室溫度控制在 860℃進(jìn)行燃燒，高溫?zé)煔饧訜徨仩t產(chǎn)生蒸汽。 表 31 爐排爐、回轉(zhuǎn)爐、循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)指標(biāo)對比 11 CAO 氣化焚燒爐 （ 1）工作原理：垃圾運(yùn)至儲存坑，進(jìn)入生化處理罐，在微生物作用下脫水，使天然有機(jī)物廚余、葉、草等，分解成粉狀物，其他固體包括塑料橡膠 一類的合成有機(jī)物和垃圾中的無機(jī)物則不能分解粉化。但燃燒不易控制，垃圾熱值低時(shí)燃燒困難。通過爐身的不停運(yùn)轉(zhuǎn)，使?fàn)t體內(nèi)的垃圾充分燃燒，同時(shí)向爐體傾斜的方向移動直至燃盡并排出爐體。 10 圖 31 流化床鍋爐焚燒機(jī)理 （ 2）特點(diǎn)：流化床燃燒充分，爐內(nèi)燃燒控制較好，但煙氣中灰塵量大，操作復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用較高，對燃料粒度均勻性要求較高，需大功率的破碎裝置，石英砂對設(shè)備磨損嚴(yán)重，設(shè)備維護(hù)量大。未燃盡的垃圾比重較輕，繼續(xù)沸騰燃燒，燃盡的垃圾比重較大，落到爐底，經(jīng)過水冷后，用分選設(shè)備將粗渣、細(xì)渣送到廠外，少量的中等爐渣和石英砂通過提升設(shè)備送回到爐中繼續(xù)使用。 循環(huán)流化床焚燒爐 （ 1）工作原理：爐體是由多孔分布板組成，在爐膛內(nèi)加入大量的石英砂，將石英砂加熱到 600℃以上，并在爐底鼓入 200℃以上的熱風(fēng) ，使熱砂沸騰起來，再投入垃圾。 （ 2）特點(diǎn)：爐排的材質(zhì)要求和加工精度要求高，要求爐排與爐排之間的接觸面相當(dāng)光滑、排與排之間的間隙相當(dāng)小。 機(jī)械爐排焚燒爐 （ 1）工作原理：垃圾通過進(jìn)料斗進(jìn)入傾斜向下的爐排，爐排分為干燥區(qū)、燃燒區(qū)、燃盡區(qū)，由于爐排之間的交錯運(yùn)動，將垃圾向下方推動，使垃圾依次通過爐排 上的各個(gè)區(qū)域，垃圾由一個(gè)區(qū)進(jìn)入到另一區(qū)時(shí)，起到一個(gè)大翻身的作用，直至燃盡排出爐膛。 圖 21 填埋氣產(chǎn)生示意圖 填埋氣是一種可回收利用的能源，甲烷含量高，同時(shí)又是污染性氣體，其中的 CH4是強(qiáng)致溫室性氣體，還含有具有刺激性的 H2S、 VOC 等氣體 ,因此綜合利用垃圾填埋氣，將其變廢為寶，是實(shí)現(xiàn)我國城市垃圾資源化、減少環(huán)境危害的一個(gè)重要途徑，同時(shí)也是獲得良好經(jīng)濟(jì)和社會效益的必然途徑。垃圾處理費(fèi)是政府為處理城市垃圾支付的費(fèi)用。 （ 1）社會效益：垃圾焚化處理解決了垃圾出路， 改善了城市衛(wèi)生環(huán)境，減少了垃圾處理的土地占用問題，減輕了環(huán)衛(wèi)工作的勞動強(qiáng)度，還能變廢為寶，為生活和工業(yè)提供電力。再經(jīng)燃燒，把熱能轉(zhuǎn)化為蒸汽，推動渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。在把各種垃圾收集，進(jìn)行分類處理后，一是對燃燒值較高的進(jìn)行高溫焚燒，徹底消滅病源性生物和腐蝕性有機(jī)物，在 高溫焚燒，產(chǎn)生的煙霧經(jīng)過處理，中將產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為高溫蒸汽，推動渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。但要求垃圾低位平均熱值不低于 3350lJ∕ kg 左右，否則成本大大增加。 焚化 焚化是將垃圾在高溫下燃燒，使可燃成分經(jīng)氧化轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定氣體 (煙氣 )，不可燃成分轉(zhuǎn)變?yōu)闊o機(jī)物 (灰渣 )。 堆肥 堆肥是將垃圾中的有機(jī)質(zhì)分解、腐爛、轉(zhuǎn)換成肥料。此方法設(shè)備和技術(shù)簡單，是目前我國大中城市垃圾處理的常用方法。 6 表 11 發(fā)達(dá)國家城市生活垃圾處理情況比較 7 2 生活垃圾發(fā)電技術(shù) 傳統(tǒng)的垃圾處理方式 分類回收 分類回收為自廢棄物中回收可利用資源，這種方式需要周密規(guī)劃。但最終都是以無害化、資源化、減量化為處理目標(biāo)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全球已有各種類型的垃圾處理工廠近千家預(yù)計(jì)三年內(nèi)，各種垃圾綜合利用工廠將增至三千家以上。垃圾發(fā)電發(fā)展得最快的是美國、德國和日本。 國外城市垃圾處理現(xiàn)狀 目前城市生活垃圾發(fā)電已是發(fā)達(dá)國家采用的主要垃圾處理方式。 在九五期間，垃圾發(fā)電技術(shù)得到一些城市特別是南方大中城市的重視規(guī)模最大的純垃圾焚燒處理裝置，基本不需要利用輔助燃料，日垃圾處理量為 1800 噸，裝機(jī)容量 18 兆瓦。處理的生活垃圾中，填埋占 ％，焚燒占 ％，堆肥 占 ％。隨著人民生活水平的不斷提高，垃圾熱值不斷提高，利用垃圾自身熱值進(jìn)行焚燒發(fā)電的垃圾資源化焚燒技術(shù)在我國悄然興起，圾處置的首選方法。我國生活垃圾中有機(jī)物含量較高，城市生活垃圾堆肥一直被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)我國城市生活垃圾減量化、資 源化的一條重要途徑。一直以來，我國城市垃圾處置主要以填埋為主，未經(jīng)減量處理，不僅長期占用大量的土地，也帶來了地下水和大氣的污染。垃圾在堆放腐敗過程中產(chǎn)生大量酸性和堿性有機(jī)污染物，并溶解出其中的重金屬，形成有機(jī)物、重金屬和病原微生物三位一體的污染源。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，中國城市生活垃圾年產(chǎn)生量超過 億噸，占全世界年產(chǎn)垃圾的四分之一以上。 采用垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的意義 城市生活垃圾產(chǎn)生的問題 隨著我國城市數(shù)量增加、規(guī)模擴(kuò)大、人口增多以及人們生活水平的提高，城市生活垃圾以年均增長率 8％到 10％的速度迅猛增加，垃圾成分也發(fā)生著明顯的變化。與此同時(shí)，煤炭大量生產(chǎn)和使用中存在一系列問題，如資源回采率低、浪費(fèi)嚴(yán)重，對地表生態(tài)和地下水系破壞大等。從 1979 年第一次世界氣候大會呼吁保護(hù)氣候系統(tǒng)開始，到1992 年聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會通過《聯(lián)合國氣候變化框架公約》，再到《京都議定書》的出臺，國際社