垃圾焚烧炉方案书

垃圾焚烧炉方案书（精选8篇）

垃圾焚烧炉方案书篇1

李宏文

摘要：本文以某大型环保能源集团的一个垃圾焚烧发电厂为例，阐述了垃圾焚烧发电厂控制特点、方案策略、控制手段及控制系统选择与优化。

关键词：垃圾发电，热工控制方案，选择与优化。

垃圾焚烧发电在国内经过十几年的发展，经过引进国外先进设备，消化吸收国外先进技术，形成适应我国垃圾成分特点的相应技术，并开发出有效的分散集约化控制系统。

根据工程的可行性研究、环境影响报告书、初步设计和施工图设计，分析垃圾焚烧发电的热工控制系统。

一、.工程概述

垃圾焚烧发电项目一期工程由两条原生垃圾焚烧线和二套汽轮机发电机组以及辅助公用系统组成。

原生垃圾焚烧，主要工艺设备为两台日处理量350t/d 马丁式逆、顺推（两段）炉排，单锅筒自然循环垃圾焚烧余热锅炉，蒸发量22t/h、过热器出口温度400℃、压力4.0MPa，两套烟气净化处理系统。两套额定电压10.5KV功率7500KW，进汽压力3.8Mpa进气温度395℃的汽轮机发电机组。

发电机组年发电量 12000 万度。

垃圾电厂的机组装机容量都比较小，垃圾焚烧发电厂的控制系统与常规小型燃煤火力发电厂基本一样，由于垃圾发电厂的自动化程度要求高于小型燃煤火力发电厂，从控制方式、控制手段和控制规模上讲，可以说是还要复杂一些。

由于垃圾成分复杂、受季节变化影响其热值和含水率变化较大，基本是每一次投料的垃圾成分都不一样，就对稳定焚烧控制系统有较高的要求。

二、垃圾焚烧发电对热工自动化的控制要求

1、每天焚烧处理的垃圾量，必须充分燃烧；通过燃烧控制使余热锅炉蒸发量稳定在额定值范围内；必须保证炉膛的温度在850℃以上，必须保证二恶英的分解时间2S；烟气通过烟气净化处理设备，脱硫-脱销-去除有害气体（二恶英类）-除尘，控制烟气排放指标参数在国家标准规定值以下；并优化焚烧控制减低单耗（耗电量、耗水量）提高产汽量；做到保证排放标准的前提下提高发电量。

2、保证垃圾焚烧生产线工艺设备对热工自动化控制系统的要求，确保工艺设备能够安全、可靠稳定的运行。在保证经济合理性的前提下，遵照先进适用的原则，尽量采用先进的技术、质量可靠的设备，并适宜地提高自动化水平。

3、热控专业包括热工检测、热工报警、热工保护、热工控制等部分，尽量采用标准设计、典型设计和通用设计。

三、垃圾焚烧发电监控系统的构成

本工程以和利时MACS V为核心构成 DCS控制系统，完成对两条焚烧线和两套汽轮发电机组及其辅助公用系统和热力系统的监控，为二期设备预留相应的通道和容量。和利时MACS V DCS 控制系统由服务器站、现场控制站、工程师站、操作员站、冗余通讯网络、现场仪表等成。

本一期工程配置5个现场I/O控制站，均配置有一对高性能、大容量的冗余主控单元（一台主控单元可控制多达2048点数字量和模拟量，34M内存），在通过冗余100M工业以太网与操作站间构成一个可靠的实时控制网络的同时，又具备各自独立的控制功能（每对冗余的主控单元分别控制和管理各自的输入输出模块），加上每个现场I/O站内的各卡件都是独立的1：1冗余供电，所以系统的可靠性特别高（系统危险性降到最低）。

另外，本系统远程I/O（控制）机柜，由于是采用防腐、防尘、防雨、微正压设计，加上本系统的控制层采用Profibus DP总线方式结构，所以将I/O站放在I/O点比较集中的现场，也可以放在集中控制室内（每个站可以根据需要带远程扩展柜），这样不仅可以大大降低成本（可以节省大量信号电缆和减少工程量），还可以提高系统信号的抗干扰能力。

1、监控系统的功能 1.1数据采集系统（DAS)1.1.1图形显示功能：包括回路操作显示，分组显示，棒状图显示，趋势显示，工艺流程图显示等等。

1.1.2报警管理：报警显示，可按报警时间，报警优先级，报警区域，报警类型来管理所有报警。报警包括工艺参数越限报警、控制设备故障报警、控制系统自诊断故障报警等。

1.1.3制表记录：包括操作工艺设备的记录与定期记录，事故追忆记录，联锁动作的记录，事故顺序（SOE)记录，跳闸记录等。

1.1.4历史数据存储和检索、性能计算、指导信息、管理报告。1.2模拟量控制系统（MCS)模拟量控制系统能满足焚烧炉、锅炉和汽机及其辅助系统安全可靠、稳定高效运行。在系统故障时，自动地将系统无扰动地从“自动”方式切换为“手动”方式。1.3 顺序控制系统（SCS)以程序控制为基础，对下列系统进行顺序控制，焚烧炉联锁控制、焚烧炉炉排的控制、出渣系统控制、锅炉吹灰器和布袋除尘器反吹程序控制，汽机联锁保护等。1.4 开环控制和联锁控制系统

对于泵阀联锁、泵泵联锁、各个水池液位控制泵启停、等需要开环控制、联锁控制。2.监控系统的构成 2.1 现场控制站

控制站由主控单元控制器、模拟量输入输出卡件、数字量输入输出卡件、网络通讯等单元构成。为了确保焚烧线和汽轮发电机组更安全可靠运行，尽量减少停炉停机，控制站采用双机热备结构。其中一台为主控单元，另一台为后备主控单元，它随时准备在主控单元出现故障时代替主控单元来继续对 I/O 进行控制。

通讯系统为双网冗余，部分重要输入、输出冗余配置，参与保护的参数实现三取二信号输入确保系统安全可靠，三取二配置的I/O要接入不同的I/O卡件上。

每条焚烧线（焚烧余热锅炉）各设一个现场控制站，汽机各设一个现场控制站，公用辅助系统设一个现场控制站，1对冗余的服务器，各个站之间1:1冗余以100M工业以太网。2.2 操作员站

由工业级控制机与人机接口LCD、操作台、打印机。DCS 系统共提供6台全功能操作员站2台炉各1套、2台机各1套，值长台1套布置在集中控室内。提供1台工程师站布置在工程师站，各个站之间1:1冗余以100M工业以太网。

台操作站、工程师站平时各自完成所控的对象，在特殊需要时通过密码身份的切换可完全对等，互为备用，只要任意一台操作员站正常，即可完成全功能操作，此外，在特殊情况下，也可通过身份密码和权限的切换，实现操作员站和工程师站的切换。2.3 打印机

控制系统设两个网络打印机，一台黑白A3激光打印机(用于报表打印)，一台彩色A3激光打印机（用于事件、报警、图形等打印）安放在工程师站内。2.4 GPS脉冲时钟装置

2.4.1 GPS时钟装置包括天线、接受器、整套装置内部设备之间及GPS装置至DCS系统的连接。2.4.2 装置的时钟输出信号精度至少为1uS，GPS与DCS之间每秒进行一次时钟同步。

2.4.3 GPS时钟装置提供至少8路时钟信号输出通道，能支持以下可选的接口形式：IRIGB（调制或非调制）、1PPS、RS-232、RS422/485、NTP（10 Base-T以太网接口）。

2.4.4 当GPS时钟装置的实时时钟无法跟踪GPS时，装置提供继电器输出接点输出进行报警。2.4.5所供GPS时钟装置提供一路输出信号给电气监控系统，并满足电气监控系统时钟精度需求，达到统一全厂控制系统的时钟。2.5电源

2.5.1和利时电源柜内配置冗余电源切换装置和回路保护设备，二路电源中的一路来自不停电电源(UPS)，另一路来自厂用电源，并用这二路电源在机柜内馈电给DCS现场控制站、服务器机柜、操作员站和工程师站（正常使用UPS电源）。

2.5.2和利时控制柜内的二套冗余直流电源，并这二套直流电源都具有足够的容量和适当的电压，能满足设备负载的要求。

2.5.3 任一路电源故障都报警，二路冗余电源自动切换，以保证任何一路电源的故障均不会导致系统的任一部分失电。3.监控系统可靠性措施

3.1 控制站具有分散性首先控制站在地理位置上是分散布置的，其次控制站所实现的如数据采集、过程控制等按功能进行分散，也就意味着整个控制系统的危险性分散。3.2 冗余配置

3.2.1DCS系统服务器冗余配置

3.2.2控制站主控单元采用双机热备配置 3.2.3通讯总线双缆冗余，重要的I/O通道冗余

3.2.4 DCS网络分为服务器自操作员双网冗余、服务器与工程师站双网冗余供4个网段 3.2.5操作员站为多站互备冗余配置，其中任一操作员站有故障其它的站均能实现上位控制功能，并能冗余后备工程师站（带有有权限管理）。

3.3 锅炉和机组的重要保护和跳闸功能采用独立的多个测量通道，跳闸回路采取三取二逻辑。3.4 对每个独立的控制对象，有投入运行的许可条件，以避免不符合条件的投运，还有动作联锁，以便在危险的运行条件下使设备联锁保护跳闸。

3.5 当主控系统发生全局性或产生大故障时，为确保机组紧急安全停机，设置独立于主控系统的紧急停机按钮。

锅炉操作台需要布置以下操作按钮：

（1）紧急停炉（双确认双按钮，加防护罩不带指示灯）；

（2）汽包事故放水门（双按钮，开、关各一副，加防护罩带指示灯）；（3）向空排汽门（双按钮，开、关各一副，加防护罩带指示灯）；

汽机操作台需要布置以下操作按钮：

（1）紧急停机（双确认双按钮，加防护罩不带指示灯）；（2）启动交流润滑油泵（单按钮，加防护罩带指示灯）；（3）启动直流润滑油泵（单按钮，加防护罩带指示灯）；（4）开真空破坏门（单按钮，加防护罩指示灯）；电气操作台需要布置以下操作按钮：

（1）紧急停发电机（双确认双按钮，加防护罩不带指示灯）；（2）分发电机灭磁开关（双按钮，加防护罩不带指示灯）；（3）启动消防水泵（单按钮，加防护罩指示灯）；（4）增磁、减磁（各一副按钮，加防护罩指示灯）；

4、DCS监控系统通讯网络

4.1 DCS系统外部设备通讯网络设有并支持，RS323 RS422/485接口MODBUS协议、及PROFIBUS-DP现场总线、HATE协议等。

4.2 DCS与厂级监控信息系统（SIS）

4.2.1和利时DCS系统配置一台数据采集接口可以与SIS相连。数据采集接口功能由值长站完成。包括数据库、网络接口卡(冗余)、驱动程序、相关网络通讯接口功能软件包。

该接口计算机提供的服务能够让SIS系统通过该计算机访问DCS数据，除了这种数据采集接口功能以外该计算机可监视DCS数据，但不具有DCS系统的其它功能。

SIS系统向数据采集接口计算机请求获得数据，数据采集接口计算机接到SIS系统的请求后从DCS系统取得数据并发送给SIS系统。使得SIS系统可以方便地定义所要采集的数据并且与接口计算机实现通讯、实时地取得数据。

4.2.2 SIS系统的接入不会降低DCS的性能，如分辨率、操作响应速度、网络的负荷率等。

5、垃圾焚烧余热锅炉控制方式

垃圾焚烧炉的控制原则是按余热锅炉的蒸发量控制垃圾的投入量、炉排运动及一、二次燃烧空气量，保证余热锅炉效率最大。当炉膛温度＜850℃时，投入辅助燃烧器，确保二恶英的分解。垃圾焚烧余热锅炉热工控制系统主要由以下几大部分构成： 5.1、以 DCS 为核心的监控系统；

DCS系统同时提供MODBUS 和PROFIBUS-DP 两种通讯协议与控制子系统进行通讯。Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络和其它设备之间可以通信。常用于智能仪表的通讯。PROFIBUS-DP具有高速低成本，用于设备级控制系统与分散式I/O的通信。是一种用于自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。

可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场智能化提供了可行的解决方案，最大优点在于具有稳定的国际标准保证，并经实际应用验证具有普遍性，用于PLC等车间级控制系统的通讯。5.2、焚烧炉综合燃烧控制系统（ACC）

ACC（炉排控制系统）与焚烧余热锅炉主控系统通讯通过 PLC（S7-300）实现炉排液压自动控制和接受 DCS 来的含氧量、炉膛温度和主汽流量信号，可实现自动燃烧控制。ACC 系统与焚烧余热锅炉总控DCS 通讯采用 ProfiBus-DP 现场总线通讯。

5.2.1 在ACC就地控制柜设有操作面板，并设有切换开关,可以选择“DCS 信号接受/不接受”,当选择“不接受”时，DCS 不能操作炉排系统所有动作，但显示仍正常。

5.2.2 当选择“DCS 信号接受时”,大部分动作都能就地(OP 面板)和主控室同时操作,以最后操作的动作为最后指令。

主要控制推料器、逆顺推炉排的进退，料层调节、炉排冷却风机、清灰风机各风室风门的开关，主油泵、滤油泵和冷却油泵的启停，还有行程和阀位的反馈显示，液压站压力、油温、油位参数和泵的状态显示。还有相关控制变量的设定值进行设定，包括速度、时间和长短行程设定。5.2.3 对逆推炉排、顺推炉排、推料间隔控制中的“间隔开,间隔停”料层厚度调节等时间设定设有选择开关,当选择“就地”时,DCS 不能操作;当选择“远方”时,就地不能操作，推料、逆推、顺推、出渣 DCS/PLC 选择开关是共用一个的。

5.2.4 对于少数操作不频繁的参数操作,DCS 上不设操作控制,可以就地地操作面板去操作。5.2.5 ACC 与 DCS 系统之间有焚烧余热锅炉联锁，紧急停炉信号联锁、引风机跳闸联锁用于ACC 紧急停止，联锁保护信号采用硬接线，为无源常开触点。5.3、启动燃烧器控制系统，辅助燃烧器控制系统；

就地综合燃烧控制系统、主控制系统上监控。燃烧器控制逻辑由厂家进行 PLC 编程，通过硬接线方式接入DCS 系统进行控制。实现远程和就地的燃烧器控制，在 DCS 上实现启停，油调节阀的控制，自动控制时设有点火允许开关，在现场的配合下，DCS 向 PLC 发出吹扫指令，吹扫完成后实现点火。

根据炉膛温度，DCS 能够自动启停辅助燃烧器，确保炉膛温度不低于 850℃。

6、烟气净化处理系统；

烟气净化控制系统采用了西门子公司的S7-300 系列PLC，可采用 profbus-DP 协议与 DCS 系统通讯，需要进入的点达到 500 多点，由于通讯的点太多，控制站的响应速度会变慢。为了避免出现这种情况，我们采取以下控制方案：

6.1烟气净化处理系统和布袋除尘控制系统配一台上位机，通过以太网与 PLC 通讯，放在中控室进行监视和操作。

组成完整独立的烟气净化系统，只需将在线监测的数据通讯到烟气净化控制系统控制和DCS监视，既减轻DCS系统负荷，又减少DCS至PLC的中间环节，直接由PLC的上位机监视和控制，分散了系统风险。

7、就地远传监视仪表和控制设备；

焚烧余热锅炉及汽轮机组的运行参数监视检测，温度、压力、流量、物位、液位、主辅系统控制各种电动门、电磁阀、电动机、执行器等控制均进入DCS 集中控制，并有状态、故障显示，运行检修、就地远程控制功能。

8、辅助车间控制系统；

8.1化学水处理控制系统由一台 PLC 控制站和一台上位机组成，化水系统是一个完整独立的控制系统，余热锅炉和汽轮机组的汽水取样在线检测数据，通讯至化学水处理系统和主控DCS 监视，方便运行人员及时了解汽水指标参数。

8.2污水处理控制系统由一台 PLC 控制站和一台上位机组成，是一套完整独立的控制系统，只将必要的监视控制通过profbus-DP 协议通讯到DCS监控。

8.3也可将化水和污水的两台上位机可通过交换机组成一个对等的工业以太网络（通讯协议为 TCP/IP），实现操作站和工程师站的互备，通过 ProfiBus-DP 协议与 DCS 系统进行通讯，监视必要的运行参数。

8.4空压机站控制系统，通过 MODBUS 协议与 DCS 系统通讯，监视空压机的运行状态，通过硬接线方式，实现在 DCS 上的控制操作。

8.6飞灰固化控制系统，定期运行操作,DCS不设控制监测,由就地控制操作。

9、微机型电气综合测控保护系统（微机保护）；

微机型电气综合测控保护系统，是发电厂电气监测、保护、控制的一套完整独立电气保护测控系统，具有高安全性、可靠性、稳定性。执行电力规范标准。

本工程采用许继CCZ8000微机保护系统，配置WBF-821A和WFB-822A发电机主保护和后备保护、WBH-821和WBH-822主变主保护和主变后备保护、WXH-823线路保护、WJE-821故障解列装置、WXH-800母线保护装置、WCB-822厂变保护、WBT-821备自投、WCH-821母联保护测控、WDH-821电动机保护、WYJ-821电压检测并列测控、同期屏、电度表屏。组成一套完整的发电厂站微机电气综合测控保护系统。

微机型电气综合测控保护系统通过RS422/485接口 MODBUS 协议通讯和硬接线方式和 DCS 系统进行通讯联锁，主要监视主变、厂用变，高低压配供线路的电压、电流、功率和电气主开关状态等。

10、烟气在线监测系统（CEMS）；

烟气在线监测系统是德国西克麦哈克的MCS100E监测设备，在每套焚烧线的烟气出口安装了独立的监测探头，配置独立的监测分析设备。

烟气排放参数通过ProfiBus-DP 协议进入 DCS 系统，另提供一路同样使用ProfiBus-DP 协议或采用RS422/485接口MODBUS协议通讯给烟气净化处理系统作为控制变量。烟气在线监测数据采集仪器采用硬接线方式（4-20mA）信号将烟气监测参数通过电信局环保专线网络上传地方环保监测平台。

11、余热锅炉吹灰系统；

焚烧余热锅炉激波吹灰系统自带PLC控制系统，由PLC控制吹灰时间、频率，激波吹灰系统通过RS422/485接口 MODBUS 协议与 DCS 系统进行通讯，监控吹灰系统的启停和手/自动、故障状态显示，可远传和就地控制调整。

12、地中衡称重系统；

本项目采用一套全自动无人值守地中衡称重记录管理系统、称重系统通过RS422/485接口 MODBUS 协议与 DCS 系统进行通讯，仅上传日入厂垃圾重量、石灰粉重量、生物质重量等数据。

13、公示屏数据显示，LED公示屏通过RS422/485接口 MODBUS 协议与 DCS 系统进行通讯，按环保部门要求显示烟气排放相关参数。

四、焚烧炉燃烧控制子系统

1、锅炉给水三冲量串级调节系统；锅炉给水控制的主要任务是使锅炉的给水量跟踪锅炉的蒸发量，保证锅炉汽水平衡和正常运行所需的工况，对锅炉汽包水位实现自动控制，使其在允许范围内变化，以提高锅炉汽轮机组的安全性和锅炉运行的经济性。

本工程采用常用的串级三冲量控制方式。该系统由主、副两个 PID 调节器和三个冲量（汽包水位、蒸汽流量、给水流量）构成。这个系统有三个回路，即 I 为主回路，Ⅱ为副回路，Ⅲ为前馈回路，副回路的作用主要为快速消除内扰，主回路用于校正水位偏差，而前馈通道则用于补偿外扰，主要用于克服“虚假水位”现象。该系统的主调节器 PID1 为水位调节器，它根据水位偏差产生给水流量给定值，副调节器 PID2 为给水流量调节器，它根据给水流量偏差来控制给水流量，蒸汽流量信号作为前馈信号用来维持负荷变动时的汽水平衡，由此构成的是一个前馈－反馈双回路控制系统。该系统可保证稳态时汽包水位无静态偏差，其控制品质较高。为了测量准确，汽包的液位采取三选中的测量措施且汽包液位有汽包压力补偿，给水流量有给水温度补偿，主蒸汽流量有主蒸汽温度与压力补偿。

2、过热蒸汽温度串级调节系统；锅炉汽包产生出来的饱和蒸汽，经三级过热器加热成过热蒸汽。使热蒸汽达到设计蒸汽温度，垃圾焚烧余热锅炉设计了两级过热器蒸汽温度串级调节系统（一级减温器、二级减温器），在此过热汽温调节控制系统中，副回路对主汽温度起粗调作用，而主调节器对主汽温度起细调作用。过热汽温调节对象为一高阶惯性环节，它可用一个一阶惯性环节和一个纯滞后环节的串联近似，这样就可以用史密斯补偿器进行补偿，可以显著改善系统的调节品质。

3、炉膛负压调节系统；

3.1垃圾焚烧余热锅炉燃烧的稳定性和可靠性是实现焚烧余热锅炉安全经济运行的关键，余热锅炉炉膛负压是一个重要控制参数，炉膛负压的大小受引风量、一次、二次风量与燃料量三者的相互作用影响。

3.2传统的焚烧余热炉膛负压控制方式是引风机电机恒速运行时，检测炉膛负压再根据负压给定值经 PID 运算后，由执行器控制引风机入口挡板开口度，改变风阻调节引风量来调整。3.3焚烧余热锅炉炉膛负压闭环控制中，若负压过大，还会造成炉内燃料的费，导致排烟温度过高，炉膛漏风量增加，引风机电耗增加。负压过小，又会影响燃料的充分燃烧，焚烧余热炉膛向外泄漏烟气（含可燃气体）飞灰等，影响焚烧余热锅炉的安全经济运行。

3.4我们变频调速技术，将原有引风机风门挡板开至最大，应用炉膛负压闭环控制，通过调节引风机电机转速直接调节风量来实现焚烧余热锅炉炉膛负压自动调节控制，保证垃圾焚烧余热锅炉运行在设计要求炉膛负压范围内。

4、减温减压器出口压力温度控制系统； 4.1减温减压器的压力控制：

Pset：减温减压器的压力设定值；

Pvap2：减温减压器的压力测量值；

由于减温减压器的压力是一个快相应信号，用 Pset，Pvap2构成一个简单的PID回路，来控制蒸汽调门开度。

4.2减温减压器的温度控制：

Hvap1：主蒸汽焓值，由 TVap1(主蒸汽温度)、Pvap1(主蒸汽压力)得到；

Hwat：给水焓值，由 Twat(给水温度)、Pwat(给水压力)得到；

Hset：减温减压器蒸汽焓值设定值，由 Tset(减温减压器的温度设定值)、Pset(减温减压器的压力设定值)得到；

Kjs：由理论计算得到的水汽比(给水流量与主蒸汽流量的比值)；

能量守恒公式有: Hvap1+ Kjs * Hwat =(1 + Kjs)* Hset

即有: Kjs =(Hvap1Hwat)4.3温度控制可用2级PID控制：

副控用 Tset,Tvap2(减温减压器的温度测量值)构成一个简单的PID回路，来调整水汽比 K，以消除水汽流量、压力、温度测量的误差。

主控用 K*Fvap(水汽比乘主汽流量)、Fwat(水流量)构成一个简单的PID回路，来控制给水调门开度。副控为慢调PID，主控为快调PID。

5、烟气净化处理控制系统；

5.1烟气净化处理主要有由脱酸、除尘、活性炭吸附3 个部分组成。采用的工艺主要是半干法/ 干法+ 活性炭吸附+ 布袋除尘器，脱酸是垃圾焚烧烟气净化系统的核心。

5.2通过监测反应塔入口和出口的压差和烟气流量来调节石灰浆量，雾化喷嘴喷入石灰浆，在净化塔内以很高的传质速率与烟气混合，烟气中小液滴与氧化钙颗粒以很高的传质速率与烟气中的SO2 等酸性物质混合反应，垃圾焚烧余热锅炉的烟气经过净化塔、活性炭吸附、布袋除尘器净化达到国家的大气污染物排放标准。

5.3烟气净化系统主要控制调节子项：1反应塔出口温度调节；2排烟量与中间反应物回流量间的自动调节； 3排烟中 HCL 和 SO2 酸性气体含量与石灰乳量间的自动调节；4活性炭吸附量的自动调节；

5、除尘器差压调节、布袋的离线清灰、布袋的反吹；6飞灰收集输送调节；

6、顺序控制系统（SCS)

顺序控制主要在锅炉辅助控制系统中，包括：启动燃烧器、辅助燃烧器、炉排清灰系统、风机系统、布袋除尘器控制系统、石灰浆制备系统、锅炉定期排污系统、锅炉自动吹灰系统等。

7、锅炉联锁保护系统

7.1 事故停炉联锁保护由DCS主控系统内完成。只有停炉的逻辑条件出现时（按垃圾焚烧余热锅炉制造厂的技术要求）联锁保护系统能自动切断进入焚烧系统的垃圾和其他燃料，停止推料器和炉排的运动，关闭所有燃烧器，关闭所有风机。锅炉安全保护系统包括：MFT、炉膛吹扫、油泄漏试验、锅炉点火、炉膛火焰监视和灭火保护功能、MFT首出和快速减负荷等。

7.2 局部保护：锅炉汽包水位保护高水位保护：打开紧急放水电动门；低水位保护：LLL保护动作停炉；主蒸汽压力超压保护：自动打开生火排汽电动门；

8、综合燃烧控制装置

综合燃烧控制装置控制下列各环节，液压装置、受料斗档板、推料器、逆推炉排、顺退炉排、一次和二次燃烧空气调节、炉排清灰风机、炉排冷却风机、出渣机、辅助燃烧器等，组成综合燃烧控制装置及其系统（ACC）。

五、垃圾发电厂汽轮机组的运行方式

1.垃圾焚烧发电厂汽轮机组的运行方式因垃圾焚烧工况特点而定：

1.1正常情况垃圾燃烧的热惯性很大，蒸发量不能立即改变。为了充分利用热能，必须有一台机组运行在前压调节方式下，即机跟随的运行方式，这样才能保证机炉热能参数稳定运行。1.2汽机检修或汽机故障检修时，焚烧炉继续运行处理一定的垃圾量，产生的多余蒸汽应经旁路冷凝系统，冷凝后回收凝结水重复使用或者直接由旁路放空系统放空（这种情况造成能源的浪费）达到停机不停炉继续处理焚烧垃圾。

1.3二台套汽轮发电机组配置的垃圾焚烧线，可以不设旁路冷凝系统，一台机组检修或故障可以转移负荷到另一台机组，可以保证一条焚烧线的正常运行（本工程取消了旁路冷凝系统）。1.4当外电网发生故障时应有一台汽机带厂用电在转速控制方式下运行（孤网运行）。

六、汽轮机控制系统构成

2.1 以DCS为核心的汽轮机监控系统

1)汽轮机调节系统、凝汽器热井水位自动调节系统、疏水调节系统、射水真空调节系统、轴封调节系统、循环水调节系统，2）除氧器模拟量控制系统（MCS)、除氧器液位自动系统，除氧器压力自动调节系统，减温减压装置压力、温度调节系统，给水调节系统、2.2汽机危急跳闸系统（ETS）采用硬接线组态进入DCS，ETS危机跳闸系统和DCS。

2.3 汽机安全监视系统（TSI）主要监视汽机超速、轴振动、轴位移等参数，分别由汽机安全监视仪表和主控系统监视，以确保其系统安全性和数据可靠性。

2.4汽机数字电液调节系统（DEH 系统实现前压、功率、转速调节）采用美国伍德沃德Woodward 505汽轮机控制系统，Woodward 505数字电液控制系统与DCS 系统硬接线互通联锁、保护、控制信号。

2.5 Woodward 505数字电液调节系统是一种汽轮机智能控制装置，它接受汽机转速、主蒸汽压力、发电机功率信号，经过速度／负荷 PID、限制控制 PID 和串级 PID 等运算后，输出控制信号给电液转换阀，通过油动机驱动进汽调节阀，还可实现一系列的系统保护。

2.6本工程中它要实现垃圾焚烧发电所要求的前压控制、功率控制和转速控制。在两台汽机正常运行时，有一台运行在前压调节状态下。外电网跳闸时，控制器切换到转速控制方式，带约 20%的厂用电运行。

2.7 汽机联锁保护系统，汽轮机是高温高压蒸汽热能动力高速运转的设备，在机组启动、运行或停机过程中，必须按设备制造厂的技术规定要求操作，违规违章操作很容易发生严重的安全事故，汽轮机辅机设备必须协同工作才能保证汽轮机组的安全运行。所以汽轮机联锁保护系统是及其重要的。

汽轮机主要保护：润滑油压力过低、汽机超速、汽机轴位移大、胀差过大、冷凝器真空度过低、泠凝器热井水位过低、发电机故障跳闸、轴振动和轴承温度等重要的监视和保护。

汽机联锁保护系统中，重要的信号如汽轮机转速HH 信号、凝汽器压力HH信号、润滑油压力LLL 信号均采用3 取 2信号组合法，提高保护系统的动作率和减低拒动误动作率，提高系统的可靠性。

2.8机组联锁保护；主要是机组跳闸保护，由DCS主控系统内完成。当汽轮机、发电机跳闸条件出现时，联锁保护系统关闭汽机自动主汽门，调节门及抽汽逆止门，实现机跳电或电跳机，在汽机就地盘及中央控制室的控制台上设有紧急停机按钮。在紧急情况时，操作人员能迅速按急停按钮保护机组设备安全。

八、.热工自动化设备选型 5.1 温度测量

1)选用符合 IEC 标准且为电站设计的热电偶、热电阻测温元件；（上海自动化仪表）2)联锁保护用温度信号一般选用温度开关或电接点双金属温度计；（上海自动化仪表）3)就地温度显示选用双金属温度计；（上海自动化仪表）5.2 压力测量

1)选用智能式压力、差压变送器；（罗斯蒙特3051）

2)联锁保护用压力信号一般选用压力开关或电接点压力表；（美国SOR压力开关）

3)就地压力显示，选用弹簧管压力表，膜盒式压力表、膜片压力表。（选用上海自动化仪表）5.3 流量测量根据被测介质的性质，对于汽水流量采用孔板、喷咀测量（孔板、喷嘴的节流损失过大）我们采用新型的流量测量元件德尔塔吧、其他导电介质流量选用电滋流量计、燃料油流量测量选用金属管转子流量计等。（江苏杰创电磁流量计）5.4 物位侧量

1)液位测量一般选用差压液位变送器。常压容器选用静压式液位变送器也可以采用远传磁翻板液位计；

2)储浆、液位侧量选用超声波物位计；（西门子超声波液位计）3）液位信号测量选用磁性浮球液位开关。

5.5 调节阀选用进口调节阀或引进电动调节阀也可用国内知名品牌调节阀；（上仪调节阀配PS执行器）

5.6执行机构选用角行程电动执行机构驱动。带全开、全关位置信号反馈，4-20mA 信号控制。5.7 电动阀选用机电一体化电动头（扬州电力）5.8 变频器选用性能优异的变频器；（选用ABB）

5.9 烟气排放监测系统确保烟气的排放指标符合国家标准，每条焚烧线设一套烟气检在线测仪表以检测烟气中的 HCL、SO2、CO2、NOX、CO、O2 等组分含量。（选用西克麦哈克）

九、工业电视监控系统

工业电视监控系统服务器置于电子间，在中控室设置监视器、大屏幕、LED等，视频信号采用光纤通讯采集，工业电视系统设置一套服务器可通过网络实时查询监视。并根据监视对象配置带云台可调焦距、光圈的摄像机。基本监视对象有：

1）门卫室 2）地磅房 3）垃圾卸料平台 4）垃圾进料斗 5）炉膛火焰监视 6）汽包水位 7）出渣口8）烟囱 9）升压站10）高低配电间 11）厂区等重要的设备安全及保安管理点。

十、厂内网络通讯系统

电信运营商提供固定电话、移动通讯、互联网接入服务及设备，我们采用100M光纤网络、25门内部虚拟网电话（可选开外线）、80部电信工作手机，配置两个通讯站（办公楼电讯间、主厂房），组成全厂生产调度指挥和网络办公安全监控系统。

垃圾焚烧炉方案书篇2

1 桂林市垃圾处理现状

桂林市现行的生活垃圾处理方法主要有两种,即堆肥(平山垃圾堆肥处理)和填埋(冲口垃圾填埋处理),当然也有焚烧处理。其中平山堆肥厂处理400t/d,冲口填埋场510t/d,焚烧厂220t/d,综合处理厂500t/d。整个桂林市的垃圾日处理能力为1630吨,一天可处理122万人以上的人口城市所产生的生活垃圾。由于焚烧方法处理垃圾带来的空气污染比较严重,所以本篇文章重点分析桂林垃圾处理情况。

2 问题分析

首先根据桂林市一年的风速与风向的关系,算出桂林市全年各个风向的污染系数k。其次,由于垃圾焚烧厂排放的烟气中含有多种污染物,根据所排放的污染物影响程度及其代表性,选取了烟尘、SO2、NOX的浓度分析评估烟气排放对环境的影响状况,参考桂林市的污染物排放量,利用所建立的高斯烟羽模型计算各个区域的污染物浓度,最后两者结合设计了环境指标监测方法,实现对垃圾焚烧厂烟气排放及相关环境影响状况的动态监控。进而,以设计的环境动态监控体系实际监控结果为依据,设计合理的周围居民风险承担经济补偿方案,根据污染程度的不同,分成几个污染等级,以此给出经济补偿。

3 模型假设与符号说明

(1)假设所查数据真实可信,不考虑人为因素,具有监测意义;

(2)假设垃圾焚烧产生的主要污染物为烟尘、SO2、NOx,不考虑其它污染物排放;

(3)假设污染物浓度在风向上分布为正态分布;

(4)假设风的平均流场稳定、风向均匀平直、风向风速短时间内不随时间变化;

(5)假设污染物不发生化学反应,地面对污染物无吸收;

(6)所有居民区与垃圾焚烧厂位于同一海拔高度上;

(7)烟囱排放口上方没有遮挡物,气体可以自然排放出去。

4 模型准备

(1)垃圾焚烧厂地形分析

已知桂林市垃圾焚烧厂经纬度Y110.1100108E,25.291785NY,由google地图查找到垃圾焚烧厂的具体位置如下,并对其所在区域的地形地貌分析研究。

在距污染源中心点5km内的地形高度(不含建筑物)低于排气筒高度时,定义为简单地形;在此范围内地形高度不超过排气筒基底高度时,可认为地形高度是0km,即简单地形,不考虑地形对污染物扩散的影响[8]。

经过观察,垃圾焚烧厂东面和西面均为乡镇,没有高楼大厦,北面和南面均为山峰。由于桂林的山一般是独峰,且山峰的高度低于排气筒高度,所以不考虑建筑物的遮蔽,可以将乡镇及山峰视为平面来考虑。

(2)关于气象条件的数据分析——风向风速

20世纪80年代,研究学者对生活垃圾焚烧厂周围大气中污染物浓度的分布研究发现,生活垃圾焚烧厂烟气排放、SO2、NOX和气候条件有直接相关[6]。垃圾焚烧厂所在地的气象数据由桂林市气象站提供,气象预报的风向和风速指的是距地面10m高处在一定时间内观测到的平均风速。通过对垃圾焚烧厂所在区域一年的风向风速资料进行统计处理,绘制出下表,从表中可以清晰明了地看出该地区一年内的风向风速情况。

(3)垃圾焚烧厂周边污染物监测点的选取

选择环境动态监测点在设计监测方法中至关重要,它直接影响到所设计的环境动态监测体系是否合理,所以通过以上对垃圾焚烧厂地形地貌及气象条件数据的分析,结合《环境影响评价技术导则-大气环境》中所指出的:“各个监测点要有代表性,环境检测值应能够反应各环境敏感区域,以及预计受项目影响的高浓度区的环境质量。”[8]笔者在垃圾焚烧厂周边600m之内敏感区域选择极具代表性的4个监测点。

5 模型建立与求解

(1)模型一:计算出污染系数k

根据表3、表4笔者可以算出该地区的风向频率、平均风速,最后根据公式算出污染系数。

污染系数计算公式:

根据提供的数据计算出污染系数k(表5所示)

从表5可以看出风向为西南的污染系数最大,达到0.228205727,由此可以认为西南方向的居民点所受的污染程度较高,获得的经济补偿相对要较高,而风向为北和西北的污染系数较低,由此认为在北和西北方向的居民点所受的污染程度较低,获得的经济补偿程度也较低。

考虑到桂林是亚热带季风气候,一年四季主导风向不同。因此,我们根据四季来绘制四幅雷达图。通过查阅资料,得知,一般用风向玫瑰图作为工业布局和城市规划的依据之一,但是风向玫瑰图是根据方向风频率的大小,沪指线段长度,线段长表示该风向出现的次数越多。然而这里有一个重要参数——风速度。在垃圾焚烧厂的烟囱口,污染物的排放量为匀速,风速大则污染物的影响距离大,风速小则污染物的影响距离小,故将一个季度中,同一个风向的风速值相加,做出雷达图,更有借鉴意义。四季风速与风向雷达图如图4:

根据图4可知影响桂林市风向风速夏半年和冬半年不同,冬半年主要是受冷空气影响造成的偏北风;夏半年常受雷雨大风影响,风向比较乱;在春夏相交季节,冷空气来前,本地区常出现明显的偏南风。由于桂林地处南岭山系西南部且众多山峰风的流动性很好,全年风向以偏北风为主,桂林平均风速为2.2~2.7米/秒,夏季风速小,春秋冬风速较大。

为了便于对垃圾处理中心周围居民的补偿研究,笔者只考虑全年的大致风向和风速,做全年风速风向雷达图如下:

(2)模型二:计算扩散的气体浓度

垃圾焚烧厂排放的气体受到风的影响扩散与高斯烟羽模型情况相同,假定垃圾焚烧厂排放的烟气浓度变化符合高斯烟羽模型函数。可得到高架连续点源扩散的高斯烟羽模型公式[2]为:

(1)泄漏源有效高度:计算烟云抬升高度

式中的泄漏源有效高度是指泄漏气体形成的气云基本上变成水平状的时候气云中心的离地高度。实际上,泄漏源有效高度就等于泄漏源几何高度加泄漏烟云抬升高度[3]。

其中,Hs为泄漏源几何架高,△H为烟云抬升高度,单位m

实验表明,泄漏源抬升高度可以用下面公式近似计算[3]:

(2)扩散系数的选取

扩散系数σx、σy、σz的大小与大气湍流结构、离地高度、地面粗糙度、泄漏持续时间、抽样时间间隔、风速以及离开泄漏源的距离等因素有关。大气稳定度由10米高度以上的风速、白天的太阳辐射或夜间的云量等参数决定。一般来说,随着大气稳定度的增加,扩散系数减小。根据Hanna和Drivas的建议[7],化学危险品事故泄漏扩散系数与大气稳定度类型和下风向关系如表6:

通过对桂林市气象局关于10米高度以上的风速、白天的太阳辐射或夜间的云量等参数进行分析可以估计该区域的大气稳定度处于D等级,这样即可算出该地区污染物扩散系数δy,δz。同时,根据对附件二中烟尘、SO2、NOx一个月内平均排放量数据进行处理的结果进行分析,算出焚烧厂污染物排放速率即源释放速率Q,从而根据高斯烟羽模型算出各污染物浓度。为方便起见,笔者分别选定四个监测点J1,J2,J3,J4作为例子来具体说明我们的监测体系,它们离垃圾焚烧厂的距离分别是r=300m、400m、500m、600m。通过计算,将数据代入,测得这四个测量点的最大落地浓度如下表所示:

从表7、8、9、10可以看出,居民居住地点离污染源越远,则空气中的污染气体浓度越小,反之,则越大,且偏南方向的各污染物浓度均较大,故此方向居民受影响最大。这与笔者预想的结果比较相符。

6 设计居民经济补偿方案

通过高斯烟羽模型,计算出各个监测点空气中的烟尘、硫化物、氮化物的地面浓度,这里笔者需要一个很重要的量,即:空气污染衡量指标。

由焚烧厂的地理位置及周边环境可知,居住在东北方向的人们较多,然后东、北、南、东南、西南方向次之,西、西北方向居住的人最少,并给出分布权重,然后将污染系数k也可作为一个主要因素,此时笔者可简单的建立一个层次分析法来合理的计算出相应的衡量的结果,并以此来设计经济赔偿方案。

衡量指标:l=k×w×C

经济赔偿等级:等级Ⅰ、等级Ⅱ、等级Ⅲ、等级Ⅳ

其中l为衡量指标,k为污染系数,w为居民分布权重,C为各污染物浓度。

由表11所计算的衡量指标及综合考虑焚烧厂到居民区的距离、风向等以山背附近建立的垃圾焚烧厂为中心划分经济补偿等级如图6:

笔者将补偿资金的来源分为政府补贴与发电补贴,设每个等级的政府补贴为wi元/吨(如表12):

垃圾焚烧厂计划处理垃圾量为a吨/天,则政府对垃圾焚烧厂每天的补贴费为W1:

同样,设电价为w2元/千瓦时,垃圾焚烧厂焚烧垃圾发电量为b千瓦时/吨,这样可以得到发电每天补偿资金总额W2:

所以,垃圾焚烧厂每天各等级可以得到的补偿资金总额为:

通过查阅关于我国垃圾焚烧发电项目的政府补贴费用标准资料,笔者了解到中国固废网对上网电价的不完全统计,上网电价为0.5元/千瓦时。

该垃圾焚烧厂计划处理垃圾量为20吨/天,而后,根据网上电价为0.5元/千瓦时,查阅相关资料了解到通常国内垃圾焚烧厂焚烧垃圾发电量为367千瓦时/吨,由此可以计算出发电补偿为:

W2=w2×a×b=0.5×350×367=64225(元)

现利用垃圾焚烧厂每天焚烧垃圾的补贴总量,根据以上式子计算,利用MALAB编程算得出的各监测点补偿金额对各等级居民风险承担进行经济补偿,通过计算可以得出如下补偿方案:

表13是笔者根据环境动态监控体系,设计的山背附近垃圾焚烧厂的周围居民风险承担经济补偿方案。显然,污染程度越大的,补偿金额越多,这与实际相吻合。这里采取将资金补偿与居民切身利益相结合的方式,在资金补贴的同时,提供给居民一定的优惠与精神上的赔偿,以给居民提供定期体检的方式保障居民的身体健康,同时为居民提供一定的工作岗位来解决当地居民的就业问题。而资金是直接补偿给各个等级的,即各个区域,所以补偿资金由政府自行决定分配方式,有相关监督部门监督。

参考文献

[1]邓新民.点源大气扩散模式计算的参数选取[J].成都气象学院学报,1999(2):139-146.

[2]肖建明,陈国华,张瑞华.高斯烟羽模型扩散面积的算法研究[J].计算机与应用化学,2006(6):559-564.

[3]周振起.烟筒的烟气抬升高度的研究[J].吉林电力技术,1996(4):1-3.

[4]刘静,钱淦宇,王广硕.基于高斯烟羽扩散模型的环境动态监控体系——以深圳市垃圾焚烧厂为例[J].赤子(上中旬),2015,16:231-232.

[5]方成贤,董兴玲,龚光辉,等.垃圾焚烧厂的环境补偿机制探究[J].环境工程,2009(27):603-605.

[6]环境保护部.环境影响评价技术导则-大气环境[M].北京:中国环境科学出版社,2009.

垃圾焚烧炉方案书篇3

【关键词】垃圾焚烧；锅炉；蒸预器

0.概述

杭州绿能环保发电有限公司（以下简称公司）是杭州城市生活垃圾焚烧发电模式中唯一采用机械式炉排炉技术的生活垃圾焚烧发电项目。该项目的一期工程于2004年7月18日首次并网发电，公司在长期的生产运营过程中不断进行设备的技术改造，弥补工艺方面的设计缺陷，积累了大量宝贵的经验，机组年运行时间基本保持在8000小时左右，生活垃圾年处理量超过20万吨，有效地消纳了杭州市滨江区、上城区、西湖区、江干区等地的生活垃圾，为杭州营造“蓝天、碧水、绿地、清净”，打造“国内最清洁城市”做出了巨大贡献。公司曾荣获“浙江省科技创新优秀单位”、“浙江省环境友好企业”、“杭州市青少年环保教育基地”、“区生态环境教育基地”等荣誉称号。

本文将介绍我们在垃圾焚燒锅炉的蒸汽空气预热器（蒸预器）方面的技术改造情况。

1.原蒸预器存在的问题

我们在使用过程中发现，公司原有的蒸预器存在一些设计上的问题：①结构上管排间距和鳍片间距过于密集，造成风阻较大；②蒸汽加热管容易积灰，且不易冲洗；③分组换热形式造成疏水存在较明显的温差，极易产生水击现象。

另外，由于原蒸预器在工作环境中长期接触腐蚀性气体，而管路的积灰导致无法进行有效的冲洗工作，造成受热面腐蚀严重。

再者，原蒸预器经常发生水击现象，这对受热面造成了较大的损伤，管道弯头处已经多处出现穿孔泄漏，给正常的生产运行造成了一定的影响。

2.新蒸预器的研发过程

原蒸预器存在多种设计问题，进而导致在长期运行后逐渐对正常生产造成了负面影响，因此我们决定对原蒸预器的结构进行重新设计，在达到换热要求的前提下，实现低风阻、无水击、易冲洗及长寿命等目标。

我们收集了国内外各类蒸汽空气预热器、热交换器的资料，对它们的结构进行研究，取其精华、去其糟粕，之后结合公司生产现场的实际情况，选择合理的系数，通过严谨的计算，测算出新蒸预器的相关设计参数。之后我们联系了蒸预器的制造厂家，进行新型蒸汽空气预热器制造前的细节研究工作。设计要点如下：①有足够的换热面积，保证各种工况下蒸预器的出口风温能达到技术要求；②尽量低的风阻；③便于冲洗，每根管子、每个角落都能冲洗干净；④避免水击现象的发生；⑤能长期安全可靠运行。

我们总共设计了三种结构，并邀请了业内专家进行论证，最终通过专家调查法对三种结构的利弊做出了评估，确定了最优结构。

该结构采用逆流式布置，蒸汽在整个换热过程当中经历过热、饱和、过冷三个阶段，与一次风进行充分换热，使凝结水得到进一步冷却，疏水温度低于饱和温度，既能增加换热效率，又能防止水击现象的发生。同时对整个系统的薄弱环节进行了优化加强，增加了设备的使用寿命。

3.新蒸预器的使用效果

我们委托蒸预器制造厂家根据设计方案进行新蒸预器的制造工作，并于2013年下半年完成了三台炉的蒸预器改造项目。

设备改造之后，我们对该设备的控制方式也进行了优化，现通过蒸预器汽水侧疏水出口的节流阀控制疏水流量来实现蒸预器出口风温的调节。

我们对蒸预器技术改造前后的运行数据进行了比较，发现以下情况：①在同样的鼓风机工作频率下（变频风机），改造后鼓风机的电流要比改造前小5A左右，即鼓风机的耗电量有所降低，为节省厂用电做出了贡献。②改造后蒸预器进出口压差明显比改造前要小，从数据对比上可知，蒸预器的风阻减小了约1KPa，同时大风仓的风压增加了0.1～0.3KPa，有助于炉排的安全运行。③我们通过改造前和改造后汽轮发电机组的汽耗率的对比可以发现蒸预器的用汽量有所下降（蒸预器的用汽来自汽轮机的非调抽汽）。从DCS数据中可以看出，平均汽耗率下降了约0.116kg/kwh（即2.14%，以每天17万kwh的发电量来计算，改造后每天可以多发电0.36万kwh，则每年可多发电132.79万kwh（按1年365天计）。⑤蒸预器改造后完全消除了水击现象，延长了设备的使用寿命，同时降低了噪音，改善了环境。

另外，公司蒸预器的疏水是通过疏水扩容器回收的，改造前由于蒸预器疏水温度较高，基本在60℃以上，疏水扩容器的排汽管常年冒汽，汽水损失较大；改造后蒸预器疏水温度降到40℃以下，疏水扩容器的排汽管基本不冒汽了。再结合改造前和改造后除盐水的用量对比，可知蒸预器技术改造后节约了除盐水的用量。根据DCS的数据计算，我们发现日均减少除盐水用量约7吨，如此每年可以节约除盐水约2555吨（按1年365天计）。

4.结论

城市生活垃圾焚烧炉的仿真篇4

城市生活垃圾焚烧炉的仿真

以天津双港垃圾焚烧发电厂的日处理垃圾400t/d往复移动式炉排垃圾焚烧炉为对象,结合垃圾热解燃烧特性,建立了综合数学模型并进行了仿真计算.首先在额定工况下计算了垃圾料层内温度分布、挥发分和固定碳燃烧情况,炉膛出口烟温T1和烟气含氧量随时间的变化.然后计算了在垃圾性质突变和炉排速度阶跃改变两种情况下T1随时间的变化.计算结果显示:模型特性与实际焚烧炉特性十分符合,现该模型已用于实际的.仿真培训系统.图11表3参1

作者：吕亮朱琳吴占松 LU Liang ZHU Lin WU Zhan-song 作者单位：清华大学,热能工程系,北京,100084 刊名：动力工程 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF POWER ENGINEERING 年，卷(期)：2006 26(5) 分类号：X705 关键词：环境工程学城市生活垃圾焚烧仿真往复移动炉排

禁止焚烧垃圾通告篇5

为有效防止露天焚烧垃圾造成的大气污染，进一步改善我县城乡大气环境质量，保障人民群众身体健康。全乡各村严禁焚烧各类垃圾，包括生活垃圾、医疗垃圾、建筑垃圾、工业固体废物、杂草、落叶以及其他可燃烧产生烟尘和恶臭气体的物质(如：秸秆、沥青、油毡、橡胶、塑料、皮革)等，所有可燃物垃圾都应运到指定地点处置。各村要切实加强对所辖区的管理，积极落实禁烧工作，加大对重点区域的治理。要做好宣传和督导工作，让禁烧成为自觉行为，确保辖区内不发生焚烧垃圾的行为。从即日起，因焚烧垃圾造成严重危害的将对责任单位主要领导进行问责，并进行全县通报。

xx县xx乡人民政府

垃圾焚烧信息申请公开难篇6

公众对垃圾焚烧厂不断质疑与抗争持续多年，民众希望环保部门能依法监管垃圾焚烧厂运行，并积极公开相关信息，消除公众对环境和健康损害的担忧，然而，达成这一愿望尚需时日。

2015年5月21日，环保组织“芜湖生态中心”联合“自然之友”发布中国《160座在运行生活垃圾焚烧厂污染信息申请公开报告》。报告显示：大陆现有160座运行的生活垃圾焚烧厂，最终只获得65座垃圾焚烧厂大气污染物监测数据的披露。上述环保组织曾两度向各地环保部门申请垃圾焚烧信息公开，但结果均不乐观。2013年发布的上份报告结果显示：对122座垃圾焚烧厂申请信息公开，最终只获得45份排放监测数据。两次的披露比例都不到一半。850度灰

近年来，大陆公众与政府间一直就垃圾焚烧项目的兴建进行博弈。自2007年始，北京市一座垃圾焚烧厂在居民反对声中被迫叫停，此后数年从上海江桥到江苏吴江，再到广东番禺、杭州余杭，各地垃圾焚烧项目**未曾消停。据《凤凰周刊》记者的不完全统计，这类群体事件超过20起。反对者持有一个共同缘由：垃圾焚烧厂建成后难以有效监管。他们担心垃圾焚烧（850°C以下）排放的污染物，比如高致癌物二英，祸及周边环境和公众健康。2015年4月末，北京市环保局批准了阿苏卫循环经济园项目。这个六年前曾因居民抗争被暂停的垃圾焚烧厂项目，改名后“卷土重来”。周边小区的反对者们与环保部门在一次听证会上再次展开激辩。民众炮轰政府作为：在此类关涉居民健康的公共项目，操作程序不透明，污染信息不够公开。北京市市政市容管理委员会的副总工程师王维平作为委托发言代表也出席了听证会，他也承认，“由于垃圾处理厂建成以后监管的缺失，又造成二次的污染，这种事情在全国有发生，不能否定。” 大陆现有超过160座已建且正在运行的生活垃圾焚烧厂。从2012年起，岳彩绚和她“芜湖生态中心”的同事一直从事垃圾焚烧厂建成后的监督工作。这家成立于2008年的草根环保组织专注于垃圾问题，建立了“生活垃圾焚烧信息平台”网站，试图让公众直观了解全国垃圾焚烧厂的运行情况。在他们的经验中，申请垃圾污染信息公开耗时漫长且艰难。2013年首度发布报告，岳彩绚就曾告诉《凤凰周刊》，“环保部门拒绝公开、推脱、无人负责信息申请工作、质疑公民申请资格的问题太常见了，有的省市环保部门声称外省人员无权申请信息，有的甚至以泄露国家机密为由不予回复。” 今日这些问题依然大量存在，2014年，岳彩绚在与大陆各地环保局的电话沟通中，一些环保部门拒绝了他们的申请。甚至有环保局怀疑申请者是不是国外间谍。“我们觉得这样非常搞笑。”岳彩绚无奈地表示，环保部门对公民信息申请资格的限制，要求申请者提供各种相关文件证明，是整个信息申请过程中最为严重的问题。

目前，中国《环境信息公开办法（试行）》对信息申请人的资格未做清晰说明，岳彩绚和她的同事多以个人的名义申请，信息公开条例也没有规定什么样的公民有资格申请信息公开。

公开申请渠道也有诸多限制。“芜湖生态中心”主要通过网络渠道申请信息公开，但是相当一部分环保部门网站，“填写信息之后，永远无法提交成功”，或者“提交成功之后，环保部门声称没有收到”。一些地方的环保局表示需要通过挂号信，甚至有的明确告知，不接受任何除当面申请以外的申请方式。

2010年6月26日，北京市政容委官员组织包括阿苏卫垃圾焚烧厂周边居民在内的多位居民代表参观高安屯垃圾焚烧厂。这是自年初政府组织居民代表赴日考察后，政府与阿苏卫垃圾焚烧厂周边居民的再次公开接触。污染物踪迹难寻

民众对信息不公开而产生的安全担忧并非空穴来风。垃圾焚烧厂排放的污染物的确不容忽视。在中国，一袋垃圾理论上有16%的可能被焚烧处置，最终约有3%-5%转化为飞灰。飞灰中含有较高浓度的重金属和二英等有毒物质。根据《国家危险废物名录》，这些生活垃圾的“骨灰”属于危险废物。公开资料显示，大陆垃圾焚烧场飞灰现在的处理状况普遍糟糕。很多焚烧厂将飞灰直接做建筑材料，或者暂时储存并有可能“暂时储存”很多年，而这种不正规的处理方式正是“芜湖生态中心”等环保组织所担忧的。

《160座在运行生活垃圾焚烧厂污染信息申请公开报告》指出，环保组织向160座在运行垃圾焚烧厂申请飞灰处理数据，仅获知39座垃圾焚烧厂的飞灰处理去向信息。其中26座送至垃圾填埋场处理，5座直接作为建筑材料，仅8座按规定送往有资质的危废处理公司。

除了作为危险废物的飞灰的数据，垃圾焚烧厂另一项极受关注、可能排放的致癌物——二英的数据也极少。报告可以收集的生活垃圾焚烧厂的飞灰处理信息仅有两成，二英监测数据仅有13座，不足160座总量的1/10。北京、上海、广州三城在二英监测数据的回复情况较差，没有提供任何二英的监测数据。

浅析生活垃圾焚烧炉的余热利用篇7

城市生活垃圾焚烧炉根据燃烧方法不同可分为:沸腾床焚烧炉、流化床焚烧炉、回转窑焚烧炉及机械炉排式焚烧炉。

1.1 沸腾床焚烧炉

沸腾床焚烧炉是将破碎成50mm左右的垃圾, 经风力撤料器由炉膛前面抛入炉内, 燃烧所需的空气由炉排底下的风室向上垂直吹送, 垃圾在这种高度气流中呈上下翻腾状燃烧。所以这种炉型具有较优越的着火条件, 并且垃圾能与空气进行充分的接触混合。这种焚烧炉由以下特点:燃烧速度快, 热效率高;炉排面积小;所需空气过剩系数小, 废气处理设备规模也较小;能处理热值较低的垃圾;这种焚烧炉最大缺点是在垃圾入炉前需进行前置处理, 这种前置处理系统较复杂。另外这种炉形炉膛出口含尘浓度较高, 需进行多级除尘处理, 仅适合小型焚烧炉。

1.2 流化床焚烧炉

流化床焚烧炉是将破碎的垃圾由起重机从流化床焚烧炉上部送入炉内, 炉膛下部装有砂子。当焚烧炉启动时, 首先用热烟发生炉加热炉内砂子, 至一定温度时投入垃圾, 灼热的砂子引燃垃圾, 使其在炉内燃烧, 垃圾燃烧时, 炉内砂子处于流化状态, 垃圾中的不可燃物质和砂子从床底排出, 经分选后砂子从炉膛上部投入炉内循环使用。流化床焚烧炉在日本得到了广泛的应用。这种焚烧炉有以下特点:

锅炉负荷调节范围宽;有较强燃烧适应性, 能燃烧热值较低的垃圾;锅炉热效率较高;具有较好的脱硫效果;各类废气排放浓度低;这种炉型也需较为复杂的前置的处理。

1.3 回转窑焚烧炉

回转窑焚烧炉是将垃圾放入圆形炉窑内, 垃圾在炉窑内沿长度方向缓慢地旋转, 一边翻动, 一边向前滚动, 经干燥至燃烧, 炉窑的助燃空气由进料端鼓入, 废气从窑尾排出。由于难以使滚动垃圾块在炉内有足够空气燃烧, 致使这种焚烧炉的燃烧效率较差。

目前国外还有种水冷旋转式焚烧炉, 它的筒体是由水冷壁组成, 水冷壁鳍片上开有许多小孔, 使热风通过小孔吹入燃烧室内, 垃圾在水冷壁内旋转翻动, 整个焚烧炉的燃烧过程分两个阶段, 第一阶段的燃烧在水冷筒体内进行, 第二阶段的燃烧在倾斜式链条炉排上进行。这种焚烧炉的特点有:适合处理各种形式和低熔点的垃圾;筒体内垃圾焚烧呈紊流方式, 空气与垃圾能充分接触;助燃空气可分段进入筒体, 并可根据不同段来控制不同进风量, 降低空气过剩系数, 减小废气处理规模;筒体采用水冷壁后, 可相应减少锅炉受热面积。

机械炉排式焚烧炉又可分为顺向摇动倾斜式, 逆向摇动倾斜式 (与丁炉排) 、滚动回转式等三种。

顺向摇动式炉排是将垃圾设置在炉排上, 被搅动和移动, 经干燥、燃烧、燃尽三阶段, 使垃圾烧成灰渣, 并排入出灰系统, 每阶段之间有垂直位差600~1000mm, 最大1200~1300mm, 这样使得垃圾能较均匀地翻动和搅动, 以利垃圾燃尽。

逆向摇动倾斜式炉排, 这种炉排的活动与固定前后交错排列, 活动炉排作逆向运动, 同垃圾运行方向相反, 使得垃圾在炉排上能充分有效的翻动和搅动, 有利垃圾的燃尽。

滚动回转式炉排。这种炉排呈圆筒形, 与焚烧物流向垂直放置, 圆筒直径为1500mm, 按30度的倾角连续设置6~7个圆筒, 利用圆筒回转力移送垃圾, 圆筒顶部对垃圾进行搅动, 根部则可使垃圾反复翻动, 使垃圾逐步进行干燥、燃烧和燃尽。

所以总的来讲, 机械炉排式焚烧炉有以下特点:垃圾能在炉排上进行充分翻动、搅拌和移动, 以利于垃圾的燃尽;垃圾处理量可通过调节炉排60行程和速度来得到控制;需较多的助燃空气 (a=1.6~2) 。

1.4 炉排在耐温、耐腐蚀、耐磨等方面要求较高, 制造难度较大, 价格较高。

目前世界上只有机械炉排式焚烧炉得到较大推广, 进行规模生产。顺向摇动式炉排在美国和欧洲使用较多, 它较适用热值高、含水量较少的垃圾。而逆向摇动式炉排在东南亚等地区使用较普遍, 该地区雨水多, 垃圾含水量较多, 热值也较低。滚动回转式炉排则在苏联、东欧等地区使用较多, 该炉排较前二种炉排价格低, 加工制造也较前二种简单, 但这种炉排对于低热值, 高水份垃圾, 燃烧较困难, 因此一般需加少量辅助燃料助燃。

2 垃圾焚烧余热锅炉

垃圾焚烧所产生热量, 需由余热锅炉受热面将其吸收利用, 产生蒸汽。由于垃圾中成份复杂, 所产生的烟气中含有对锅炉受热面有腐蚀作用的气体及大量的细小灰尘。因此, 这种锅炉具有不同于一般余热锅炉的结构特点。

2.1 需具有防止受热面的结灰

垃圾焚烧所产生的烟气中, 含有大量细小灰尘, 这种细小灰尘部分呈熔融状态, 较容易粘结在锅炉对流受热面上, 导致锅炉受热面严重结灰。

为减少锅炉受热面的结灰和堵灰问题。

锅炉尽量采用多布置辐射受热面, 少布置对流受热面。为达到有效的辐射传热, 炉膛应设计得足够大, 并采用多回程式, 以延长烟气停留时间;锅炉对流受热面的烟气流向, 尽量设计成自下而上或自上而下流向, 以利于烟气中灰尘的分离;加大对流受热面的烟气流速, 以达到自身清灰目的;加大对流受热面管间距离, 并分组布置, 以减少灰尘搭桥阻塞和便于清灰;考虑积灰的可能性, 每组对流受热面均布置吹灰器, 并定时进行吹扫。

2.2 需具有防止HCl对受热面腐蚀

烟气中的有害气体成份和含量, 与垃圾中HCl、N、S等杂质的含量有直接关系。各国家和地区, 焚烧垃圾所产生的烟气中HCl、SO、NO等含量也各不相同, 从各国垃圾焚烧炉运行的资料来看, 锅炉受热面的腐蚀主要受烟气中HCL影响, 特别是当管壁温度在300~350摄氏度以上时, 这种腐蚀就更加明显。另外, HCL对不同材料的腐蚀情况也不一样, 但当管壁温度达450摄氏度以上时, 既使使用高挡材料也会发生剧烈腐蚀。

所以将蒸汽过热器的管壁温度控制在300~350摄氏度以下是较适合的。为提高垃圾焚烧系统热效率, 日本已着手研制和开发新材料, 这种材料能有效防止HCL对其高温腐蚀。

2.3 需具有防止SOx对受热面腐蚀

烟气中不同程度的含有SOx, 在高温中SOx基本不对受热而产生腐蚀, 但在焚烧炉尾部受热面, 当烟气的温度低于SOx的露点温度时, 烟气中硫蒸汽会结露而产生硫酸, 与尾部受热而产生腐蚀。因此, 必须采取错施, 防止烟气温度低于露点温度, 一般在锅炉受热面间增加一扇断路阀门, 当烟气温度较低时, 打开此阀门, 让部分烟气流经该阀门, 以提高烟气温度。另外, 在焚烧炉设计时, 尽量将焚烧炉的排烟温度控制在SOx的露点温度以上, 这也是防止焚烧炉尾部受热面腐蚀的一种有效方法。

3 垃圾焚烧热量利用

垃圾焚烧炉所产生的热量, 经回收后, 一般可用于发电和供热。也就是说焚烧炉所产生的蒸汽, 首先用于汽轮机的发电, 发电后的背压蒸汽再供附近用户使用。所以焚烧厂选址非常重要, 应尽量靠近热用户中心, 以减少蒸汽管道输送距离和投资费用。国外还有把焚烧厂建在游乐中心附近, 焚烧厂产生的热量供游乐中心的温水游泳池、空调、生活等使用。由于这部分热量相当可贵, 所以应充分用足它。就以上海为例, 目前上海每天产垃圾约~10000吨, 热值以800kcal/kg计, 则每天相当能节约标准煤1140吨。鉴于目前我国经济实力有限, 垃圾焚烧法还没有达到应有推广, 但随着我国经济实力不断增加, 垃圾焚烧一定能达到其应有的地位。

4 结束语

我国是一个十二亿人的大国, 土地资源贫乏, 垃圾发生量逐渐增大, 处理越来越困难。如能利用外国经验与技术, 开创一条中国特色的垃圾焚烧道路, 这对我国今后垃圾处理和能源利用有着极其重要意义。

摘要：随着我国各大城市中工业商业的不断发展和人民生活水平的不断提高, 城市生活垃圾急剧地增加, 采用焚烧技术处理垃圾, 并回收其中的能量以实现城市垃圾处理的减容化、无害化和资源化, 是近二十年来国际上使用较多的处理城市垃圾的方法。我国在这方面起步较晚, 应积极消化和吸收国外的先进技术, 研制适合我国国情的垃圾焚烧设备, 为我国的生活垃圾处理开创一条新途径。本文主要对各类垃圾焚烧及余热锅炉的特性进行论述。

关键词：垃圾,焚烧炉,热量利用

参考文献

[1]上海冶金设计研究院编制《上海浦东生活垃圾焚烧厂预可行性研究》1993.11

垃圾焚烧好吗篇8

在旧的垃圾填埋厂关闭后，回收项目暂时搁浅，美国垃圾产量居高不下，只待新型工厂提供出路，变废为宝。这座工厂造价6.7亿美元的垃圾焚烧设备在欧洲十分常见，目前美国马萨诸塞州、内华达州、弗吉尼亚州、威斯康辛州和其他地区都在考虑建设此类设备。

在美国，每人每天平均生产两公斤垃圾，是全球垃圾产量最高的国家。在行业专家看来，建造焚烧炉等于是宣告减少产出、加大回收的努力归于失败。

虽然环境保护署（Environmental Protection Agency）已同意将新工厂归类为可再生能源—类似于太阳能和风能—但这些工厂不仅造价昂贵，还可能存有隐患。

环保组织反对建设工厂，认为虽然现在的焚烧炉比过去干净了许多，但将废物转化为能源仍会排放汞、铅、二恶英和其他有毒物质。回顾焚烧炉的历史便可发现不少惊人故事，这让附近的住户提心吊胆。

例如，马里兰州巴尔的摩柯蒂斯湾社区正在建设一处能将废物转化为能源的工厂，造价预计为10亿美元。在其是否可行、是否危及健康等问题上，人们愈发表现出担忧。

马里兰州官员表示，由于该工厂有私人资助，可以避免那些将底特律、新泽西卡姆登和宾夕法尼亚哈里斯堡逼向破产的经济风险。这3座城市都安装了昂贵的焚烧设备，希望通过征收垃圾处理费来实现盈利。虽然该工厂获得了马里兰州批准，也获得了州长马丁·奥马利（Martin O’Malley）和市长斯蒂芬妮·罗林斯-布莱克（Stephanie Rawlings-Blake）的首肯，其运营商—来自纽约州阿尔巴尼的Energy Answers公司—却始终无法筹集到足够的资金。“工厂至少还需3年时间才能完工。”该公司董事长帕特里克·F.马奥尼（Patrick F. Mahoney）说。

这个工厂甚至比西棕榈滩的即将开张的焚烧厂还要大，每天能够焚烧4000吨小区垃圾、木材、轮胎和汽车残骸。

问题在于，柯蒂斯湾已有一处占地80公顷的煤炭码头，从这里飘出的黑色粉尘聚积在大街上，还会吹进窗户；此外，这里还有泛滥着粪便气味的化肥厂、全美最大的医学废品焚烧厂、化工厂、油库和露天堆肥厂。

2009年，柯蒂斯湾在全美有毒气体排放榜上位列榜首—环境保护署给出的排放数据是620万公斤。麻省理工学院航空与环境实验室2013年的一份报告显示，在接受调研的5695个美国城市中，巴尔的摩拥有最高的有毒气体排放致死率。

该报告发现，每10万名巴尔的摩居民中，就有130名“可能在1年内死于长期空气污染”。

这座提议建设的工厂每年可被允许排放108公斤汞和450公斤铅，其所在社区有3所学校，癌症和哮喘发病率极高。

51岁的唐娜·哈里森（Donna Harrison）和她的丈夫于2010年在柯蒂斯湾花6.4万美元购置了一处房产。她说，自己经常在大街上看到死鸟。她这样描述自己经常闻到的一种气味：“就像是满大街都有被撞死动物的尸臭味，真是臭气熏天。”

她补充道：“我们想过把房子卖掉，但是行不通。我感觉自己这6.4万美元真是花得太不值了。”

其他居民则表示，他们希望焚化厂能早点建好，因为Energy Answers承诺将创造就业岗位，并为此签署了协议，承诺在工厂建成后，每年至少花5万美元用于工作培训、低息家庭贷款、提供普通教育发展课程和新的休闲娱乐设施。

该协议还包括这样一则条款，如果Energy Answers超额排放，必须直接向社区缴纳罚款。

佛罗里达州的焚烧厂有一个25米高的烟囱，虽然未遭遇强烈的抗议，但有些居民表示，焚烧厂以及沿慢跑路来回穿梭的垃圾车会玷污这片区域的名声，给旅游业带来影响。

西棕榈滩一位名叫唐纳德·贡德曼（Donald Gundermann）的居民称：“我们难道真想变成南佛罗里达的垃圾之都吗？”

他表示自己并不反对建造垃圾焚烧场，但他确实不同意将小镇以外的垃圾也拉过来一起焚烧。