【正文】 通過總線傳輸?shù)缴衔粰C進行實時顯示，也可有單片機控制數(shù)碼管顯示當前氧含量。當氧氣含量超過設(shè)定值時，則給焚燒爐配風(fēng)過量，氧氣傳感器將信號傳給控制器進行比較、運算或是處理后傳送給調(diào)速器，將鼓風(fēng)機組的轉(zhuǎn)速降低，即減風(fēng)，直到所配的風(fēng)合適；反之，如果氧氣傳感器測得爐內(nèi)煙氣的含氧量低于設(shè)定值時，即配風(fēng)不足，調(diào)速起將鼓風(fēng)機組的轉(zhuǎn)速提高，即給爐內(nèi)加風(fēng)，直到配給的風(fēng)合適，確保爐內(nèi)的空氣消耗充分合理。如上圖415所示。圖415 德國MESA直插式含氧量傳感器(若采用其專利產(chǎn)品氣體取樣器及相關(guān)配置，甚至可耐受1250℃以上高溫)。探頭采用世界一流的氧化鋯元件，長度從6001200mm不等，對于氧氣的反應(yīng)時間僅為1秒。專用于熱處理設(shè)備，對爐內(nèi)燃燒過程中或燃燒后排出氣體中的氧含量進行測量。在檢測爐內(nèi)氧氣含量時選用MESA含氧量傳感器。當II=4～20mA時，Uo=0～+5V。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。它采用+15V雙電源供電。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。上位機得到信號后發(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)機的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)閥門的開度等。因為傳感器采樣的信號較小，因此需要經(jīng)過信號放大電路進行放大成0~5V的電壓信號，然后才能送入單片機由ATmega16的內(nèi)置A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。其應(yīng)用說明參數(shù)如表441所示。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。 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)電機組的蒸汽氣流流速等。如果水位過高，則由單片機驅(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。 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前的鍋爐水位，把信號傳入單片機進行相應(yīng)的控制。 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。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、維護方便，深受國內(nèi)外司爐工的歡迎。本系統(tǒng)中可選用電極式水位傳感器。C；0～1200186。圖48 超高溫壓力傳感器PT750其性能參數(shù)如表421所示。PT750超高溫壓力傳感器采用特殊進口材質(zhì)、隔離式膜片設(shè)計、高溫測壓水冷卻時可達1200℃，適用于發(fā)動機燃氣和超高溫的壓力測量與控制。影響爐膛負壓的因素除一、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， 因此爐膛負壓與進風(fēng)量間采用前饋調(diào)節(jié)方式。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)的溫度的二進制值輸送到上位機顯示。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。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即可進行A/D轉(zhuǎn)換。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、機械沖擊能力強以及響應(yīng)速度快。 （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。例如：在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、造紙行業(yè)、機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行檢測和控制。本文主要介紹單片機在垃圾發(fā)電測控中的應(yīng)用。其輔助設(shè)備少，如石灰噴吹風(fēng)機、可控配粉設(shè)備，維護容易。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?？刂撇即龎m器入口溫度的冷卻水與石灰漿同時噴入霧化。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。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。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)煙道進入和布袋除塵器除塵。（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)裝置進入反應(yīng)塔。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。（1）干法工藝，即“綜合反應(yīng)器+布袋除塵”煙氣治理工藝。我國生活垃圾中含氯化合物和重金屬含量相對較少，只要嚴格采取上述相關(guān)控制措施，垃圾焚燒發(fā)電排放的二惡英濃度是可以有效控制的，一般是不會超過環(huán)保標準。綜上所述，二惡英是很可怕的，垃圾焚燒發(fā)電煙氣中的二惡英也是是客觀存在的，但對此產(chǎn)生盲目的恐慌，是完全沒必要的。（6）采用“二惡英”實時在線檢測系統(tǒng)，“二惡英”實時在線檢測系統(tǒng)是世界上首次推出的利用極微量實時檢測技術(shù)來檢測垃圾焚燒設(shè)備中二惡英的含量的儀器，它可以連續(xù)檢測垃圾焚燒系統(tǒng)所排出煙氣中含有的生成二惡英類物質(zhì)的重要中間體—氯苯酚的含量，從而可以判斷出煙氣中的二惡英類物質(zhì)的含量。（4）通過分類收集或預(yù)分揀，控制生活垃圾中氯和重金屬含量高的物質(zhì)進入垃圾焚燒廠。（2）選用新型袋式除塵器，控制除塵器入口處的煙氣溫度低于200℃，并在進入袋式除塵器的煙道上設(shè)置活性炭等反應(yīng)劑的噴射裝置，進一步吸附二惡英。C溫域的時間，控制余熱鍋爐的排煙溫度不超過250176。C)；在二燃室送入二次空氣，充分攪拌緩和增強湍流度；延長煙氣在二燃室的停留時間，煙氣在爐膛及二燃室內(nèi)停留的時間不少于2秒；再者就是選用合適的爐膛和爐排結(jié)構(gòu)改善燃燒狀況使垃圾在焚燒爐中完全燃燒。 我們采用垃圾焚燒發(fā)電的一個目的就是為了解決垃圾給環(huán)境帶來的污染問題，為此我們要防止垃圾在焚燒過程中二惡英的產(chǎn)生。燃燒后形成氯苯，后者成為二惡英合成的前體；、含碳物質(zhì)如紙張、木制品、食物殘渣等經(jīng)過銅、鈷等金屬離子的催化作用不經(jīng)氯苯生成二惡英。 城市工業(yè)垃圾焚燒過程中二惡英的形成機制仍在研究之中。環(huán)保專家稱，“二惡英”，常以微小的顆粒存在于大氣、土壤和水中，主要的污染源是化工冶金工業(yè)、垃圾焚燒、造紙以及生產(chǎn)殺蟲劑等產(chǎn)業(yè)。它的毒性十分大，是氰化物的130倍、砒霜的900倍，有“世紀之毒”之稱。自然界的微生物和水解作用對二惡英的分子結(jié)構(gòu)影響較小，因此，環(huán)境中的二惡英很難自然降解消除。 垃圾焚燒過程中如何防止二惡英產(chǎn)生的控制技術(shù)二惡英(Dioxin)，又稱二氧雜芑，是一種無色無味、毒性嚴重的脂溶性物質(zhì)，二惡英實際上是二惡英類（Dioxins）一個簡稱，它指的并不是一種單一物質(zhì)，而是結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都很相似的包含眾多同類物或異構(gòu)體的兩大類有機化合物。目前，德國高技術(shù)垃圾分揀設(shè)備生產(chǎn)公司的目標是，從垃圾中分揀出所有可再利用的材料。當然，德國要想馬上用自動化垃圾分揀系統(tǒng)取代現(xiàn)有系統(tǒng)還無法實現(xiàn)，目前也只能作為現(xiàn)有垃圾處理設(shè)備的補充，因為德國還有許多地方的設(shè)備還不能滿足日益增多的生活垃圾的分類和處理。自動化分揀設(shè)備的分揀速度明顯高于人工，每套系統(tǒng)每小時可以分揀14噸垃圾，人工每小時最多只能分揀3噸。盡管有這樣或那樣的小問題，該系統(tǒng)還是能夠區(qū)分出各種物質(zhì)，如PET、硬泡沫塑料聚苯乙烯等材料。這一過程十分迅速?！　「呒夹g(shù)分揀系統(tǒng)分揀垃圾時采用了光學(xué)技術(shù)。設(shè)備在工作時人們還可以聽到如給汽車輪胎打氣的嘶嘶聲，這種聲音是設(shè)備控制系統(tǒng)為設(shè)備引路，將其導(dǎo)向主要的工作點。據(jù)生產(chǎn)這套設(shè)備的公司負責人稱，實驗結(jié)果甚至超出人們的預(yù)料。因為垃圾中常常會遇到這一種情況，各種垃圾纏繞在一起，塑料中包著金屬，瓶罐中還有水之類的。而用機器分揀不僅速度快，而且分揀徹底，它們既不嫌工作臟累，可以長時間的工作效率又高。這樣就會使得原本可以回收利用的資源浪費掉。但是這個群體主要收集的對象是一些價值比較大形狀不是很大的也不是很臟的東西，這就具有了一定的局限性。大多數(shù)都是由人工分揀。為解決這一問題，目前所有垃圾在焚燒前均以手工方式從垃圾堆里分揀出有用物質(zhì)，如各種金屬罐頭盒、塑料瓶等。想把一些資源回收利用也就相對困難了。采用垃圾分類收集，因此在垃圾分揀方面也就容易得多了。德國不僅十分重視環(huán)境保護，在垃圾分類處理方面也有許多獨到之處。 垃圾分揀與回收 由于西方一些發(fā)達的國家，在垃圾的收集存放方面都有比較完善的規(guī)定。在此主要介紹垃圾發(fā)電中的部分關(guān)鍵技術(shù)。第三章 垃圾發(fā)電的主要技術(shù) 垃圾發(fā)電涉及的技術(shù)有很多，也是多方面的。焚燒后產(chǎn)生的廢渣與不燃物下排后由轉(zhuǎn)送帶送出，再經(jīng)過磁選器選出可以回收利用的鐵金屬進行回收利用如賣給鋼鐵廠。燃燒生成的煙氣由管道輸送經(jīng)過熱交換器給一次空氣進行預(yù)熱，再經(jīng)過一定的降溫處理，然后送入半干式中和反應(yīng)塔進行脫硫處理。與此同時，有鼓風(fēng)機把空氣送入焚燒爐中以提供燃燒所需的氧氣。 圖21 垃圾焚燒發(fā)電工藝流程圖圖22 垃圾焚燒發(fā)電流程圖首先垃圾經(jīng)過收集，經(jīng)破碎、滾動篩與手揀等初處理后，由垃圾車運送倒到垃圾存儲坑。垃圾與爐排片上的均勻氣孔噴出的助燃空氣混合燃燒， 燃燒產(chǎn)生的熱量進入余熱鍋爐， ， 溫度390℃左右的蒸汽， 再推動汽機發(fā)電機組發(fā)電。 垃圾焚燒發(fā)電廠主要由垃圾傳送、垃圾焚燒、余熱利用、煙氣處理排放、污水處理、灰渣處置和電氣及儀表自控等系統(tǒng)組成。我國的垃圾在垃圾分類收集這方面做得還不夠好，許多各類的垃圾都推積在一起，而且垃圾的熱值較低，水分含量又相對較高。　　6）爐排在壓縮空氣的吹掃下，有自清潔功能。經(jīng)長期測試，煙氣排放物中CO含量1—10 PPM，HC含量2—3 PPM，NOx含量35 PPM，完全符合歐美排放標準。4）其可靠性高 經(jīng)過近國內(nèi)部分垃圾發(fā)電廠多年運行表明，此焚燒爐故障率非常低，年運行8000小時以上，一般利用率可達95%以上。2）燃燒熱效率高 正常燃燒熱效率80%以上，即使水分含量較高的生活垃圾，燃燒熱效率也可以達到70%以上。揮發(fā)和裂解出來的物質(zhì)進入第二級燃燒室，進行進一步的裂解和燃燒，未燃盡的煙氣進入第三級燃燒室進行完全燃燒；高溫煙氣通過鍋爐受熱面加熱蒸汽，同時煙氣經(jīng)冷卻后排出。如此下去，直至最后燃盡后進入灰渣坑，由自動除渣裝置排出?！　≡摴に噷τ诶勘容^少的地區(qū)可以采用該工藝。特點是設(shè)備利用率高，灰渣中含碳量低，過?？諝饬康?，有害氣體排放量低。故能夠?qū)崿F(xiàn)垃圾與空氣的良好接觸和均勻充分的燃燒。（3） 旋轉(zhuǎn)筒式焚燒爐系統(tǒng)其工作原理是將垃圾投入連續(xù)、緩慢轉(zhuǎn)動的筒體內(nèi)焚燒，爐體水平放置并略為傾斜。其特點是：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，運行費用較高，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)備磨損嚴重，設(shè)備維護量大。滾動爐排和往復(fù)爐排的撥火作用強，比較適用于低熱值、高灰分的城市垃圾的焚燒； （2）流化床式焚燒系統(tǒng)，垃圾的懸浮燃燒，空氣與垃圾充分接觸，燃燒效果好。西方一些發(fā)達的國家目前通用的垃圾焚燒系統(tǒng)主要有以下幾類： （1）垃圾層燃焚燒系統(tǒng)，如采用滾動爐排、水平往復(fù)推飼爐排和傾斜往復(fù)爐排(包括順推和逆推傾斜往復(fù)爐排)等。而垃圾焚燒發(fā)電工藝的主要區(qū)別在于采用何種焚燒爐。為生活和工業(yè)供電，為人類社會服務(wù)。從能量轉(zhuǎn)換的角度來說就是，把垃圾中的物資能經(jīng)過轉(zhuǎn)化燃燒變成熱能，再由熱能轉(zhuǎn)化為蒸汽，蒸汽推動渦輪機轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為機械能，渦輪機帶動發(fā)電轉(zhuǎn)動發(fā)電產(chǎn)生電能。二是對不能燃燒的有機物進行發(fā)酵、厭氧處理，最后干燥脫硫，產(chǎn)生一種氣體叫甲烷，也叫沼氣。 焚燒垃圾發(fā)電原理垃圾發(fā)電是把各種垃圾收集后，進行分類處理。垃圾焚燒發(fā)電供熱就是利用垃圾在垃圾焚燒爐內(nèi)燃燒產(chǎn)生的熱量加熱給水，使水轉(zhuǎn)變成蒸汽送入汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電（或者直接供熱）。垃圾并不是百無一用的廢物，它只是被放錯地方的資源，只要科學(xué)地加以利用，它就會成為地球上唯一可以不斷增長的可再生資源。這樣高新環(huán)保產(chǎn)業(yè)必將得到加快發(fā)展。實現(xiàn)了能源的