第四章-垃圾焚烧系统

【垃圾焚烧发电】焚烧系统1概述1.1设计依据1)《生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》（建标142-2010)2)《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》(CJJ90-2009)3)《生活垃圾焚烧厂评价标准》(CJJ/T137-2019)4)《生活垃圾焚烧炉及余热锅炉》(GB/T 18750-2008)5)《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)6)《火力发电厂与变电站设计防火标准》(GB50229-2019)7)《小型火力发电厂设计规范》GB50049-2011；8)《大中型火力发电厂设计规范》GB50660-2011；9)《火力发电厂职业安全设计规程》DL5053-2012；10）甲方提供的焚烧线基本设计资料；11）国家及行业标准、规范、规程等；1.2焚烧炉炉型选择目前国内外生活垃圾焚烧炉炉型主要有机械炉排炉、流化床焚烧炉、热解焚烧炉、回转窑焚烧炉四类。

而应用较多、技术成熟的生活垃圾焚烧炉炉型主要是机械炉排炉、流化床焚烧炉。

目前国外是以炉排型焚烧炉为主流设备，占有绝对优势；我国以炉排型焚烧炉和流化床焚烧炉为主，且前者更具优势。

以下对这四类焚烧炉作简要介绍和对比。

(1）机械炉排炉机械炉排炉采用层状燃烧技术，具有对垃圾的预处理要求不高、对垃圾热值适应范围广和运行维护简便等优点。

机械炉排炉是目前世界上最常用、处理量最大、适用性最好的城市生活垃圾焚烧炉型，在欧美等发达国家得到广泛使用，其单台最大处理规模可达1200t/d，技术成熟可靠。

垃圾在炉排上通过三个区段：预热干燥段、燃烧段和燃烬段。

垃圾在炉排上着火，热量不仅来自炉膛的辐射和烟气的对流，还来自垃圾层的内部。

炉排上已着火的垃圾通过炉排的往复运动，产生强烈的翻转和搅动，引起底部的垃圾燃烧。

连续的翻转和搅动也使垃圾层松动、透气性加强，有利于垃圾的干燥、着火、燃烧和燃烬。

(2）流化床焚烧炉流化床焚烧炉的焚烧原理与燃煤流化床相似，都是利用床料的热容量来保证垃圾的着火燃烬。

1概述1.1焚烧厂建设的必要性随着经济的迅速发展和农村人口不断向城市集中，城市垃圾已经成为日益严重的环境问题和社会问题。

如何处理城市垃圾是目前人们关注的热点。

据有关资料统计，全国663个城市，年产生活垃圾已达14500万3平均每天产垃圾40万t,而且还在以每年8%~10%的幅度增长。

生活垃圾已成为一个污染环境、影响人们生活和妨碍城市发展的社会问题。

目前，我国城市生活垃圾的处理方式大多以卫生填埋为主。

由于部分垃圾不能自然分解，占用了大量土地，不但有碍城市景观，而且给附近的地表水、地下水、土壤、大气造成了严重的污染，危害人们的健康，影响城市化进程和城市的可持续性发展。

尤其是对于土地资源和水资源紧缺的许多大城市和沿海地区的中小城市，更需要采用减量程度高的焚烧方法来处理所产生的城市生活垃圾。

焚烧不仅可以减少城市生活垃圾90%的体积，真正做到对垃圾进行“减量化、无害化、资源化”处理，解决由于进行填埋、堆放使耕地面积逐渐减少的状况，还可以利用焚烧生活垃圾发电，部分缓解由于煤、石油等天然燃料的减少而造成的能源危机，不仅具有积极的绿色环保意义，而且实现了垃圾资源的高效、清洁利用。

固体废弃物还存在侵占土地、污染水体、污染大气、污染土壤等弊端，所以建设一个垃圾焚烧厂来解决固体废弃物是必须的。

1.2采用的设计标准和规范目前国内已建成运营的生活垃圾焚烧厂烟气排放均执行《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)或欧盟1992标准。

随着环保要求的口益严格及国家有关节能减排政策的实施,国内已有部分筹建的生活垃圾焚烧厂烟气排放执行EU2000/7&EC (欧盟2000)标准。

垃圾焚烧厂烟气排放标准GB18485-2001.欧盟1992标准、EU2000/7&EC见表1»表1烟气主要污染物排放标准注：1本表规定的各项标准限值，均以标准状态下含11%02的干烟气为参考值换算。

2）烟气最高黑度时间，在任何lh内累计不得超过5min。

塑！篁拦堡主堑墨生鲎堡堡苎茎王盟些墼茎丝塑篓型墨竺竺堡生圈４矗燃烧炉溢度控制系统糖辑窗口圈４－３Ｅ隶属函数编辑嚣界面图４－４ＥＣ隶属函数稿辑器界面圈４－５ｕＱ隶属函数编辑器界面第四章燃烧过程的模期控制系统的设计图４－６ＩＪＲ隶属函数编辑器界面隶属函数编辑窗口设定以上一节内容的隶属函数赋值表为依据的。

４．４．２模糊控制规则的设定田”镁糊规删辅辑器在如图４．７所示的模糊规则编辑器中提供了一个文本编辑窗口，用于规则的输入和修改。

模糊规则编辑器的菜单功能与前两种编辑器基本类似，在其视图菜单中能够激活其他的编辑器或窗口。

界面下部还有三个按钮，分别为删除规则、增加规则及修改规则。

在这个界面下编辑模糊规则是十分方便的，系统已经自动地把在ＦＩＳＥｄｉｔ中定义的变量显示在界面的左下部。

在窗口中只需按照上一节中的控制规则输入到编辑器中即可。

４．４．３模糊规则观察器在模糊规则测览器中，以图形形式描述了模糊推理系统的推理过程，其界面如图４－８所示，可以在窗口中改变系统输入的数值来观察模糊逻辑推理系统的输出情况。

河海大学硕士研究生学位论文基于ＰＬＣ的垃圾焚烧炉控制系统的设计翻４－８模糊规则观察嚣４．４．４模糊推理输入输出曲面观察界面翻４＿９模糊推理，Ｉ入输出曲面观察界面模糊推理输入输出曲面观察界面如图４母所示．该窗口以图形的形式显示了模糊推理系统的输入输出的特性曲线，在该窗口内用菜单选项改变相应的参数可以来查看不同性质的图像。

本例中仅以Ｅ和ＥＣ作为输入，ＵＱ作为输出为例。

输出ＱＲ的计算和以上类似就不作详细介绍。

利用ＭＡＴＬＡＢ模糊控制箱，最终计算的出ＵＱ的控制查询表，如表４－６所示。

生活垃圾焚烧系统简介1.1 焚烧工艺系统介绍1.1.1 焚烧工艺概述就不同时期、不同炉型以及不同的固体废弃物种类和处理要求而言，固体废物焚烧技术和工艺流程也大不相同，如间歇焚烧、连续焚烧、固定炉排焚烧、流化床焚烧、回转窑焚烧、机械炉排焚烧等，不同的焚烧技术和工艺流程有各自的不同特点。

目前大型现代化生活垃圾焚烧技术的基本过程大体相同，如图1.1所示。

现代化生活垃圾焚烧工艺流程主要包括：前处理系统、进料系统、焚烧炉系统、空气系统、烟气系统、灰渣系统、余热利用系统及自动化控制系统组成。

固体废物焚烧的前处理系统，主要包括固体废物运输、计量、登记、进场、卸料、混料、破碎、手选、磁选、筛分等；进料系统主要是向焚烧炉定量给料，同时将垃圾池中的垃圾与焚烧炉的高温火焰和高温烟气隔开、密闭，以防止焚烧炉火焰通过进料口向垃圾池垃圾反烧和高温烟气反窜；焚烧炉系统是整个工艺系统的核心，是固体废物进行蒸发、干燥、热分解和燃烧的场所。

空气系统即为助燃系统，是焚烧炉非常重要的组成部分，它除了为固体废物的正常燃烧提供必需的助燃氧气外，还有冷却炉排、混合炉料和控制烟气气流等作用。

烟气系统是固体废物焚烧炉系统的主要污染源，设置烟气系统的目的是去除烟气中的大量颗粒状污染物质和气态污染物质，使达到国家有关排放标准的要求，最终排入大气[6]。

图1.1生活垃圾焚烧工艺流程图1.1.2 焚烧炉炉型的分类焚烧炉按炉型可分为炉排炉、流化床炉和回转窑炉等类型。

(1)炉排型焚烧炉炉排型焚烧炉形式多样，其应用占全世界垃圾焚烧市场总量的80%以上。

该炉型最大优势在于技术成熟，运行稳定、可靠，适用范围广，绝大部分固体垃圾不需要任何预处理可直接进炉燃烧，尤其应用于大规模垃圾集中处理。

如图1.2为各种机械炉排示意图。

(2)回转窑焚烧炉回转窑焚烧炉是一种成熟的技术，如果待处理的垃圾中含有多种难燃烧的物质，或垃圾的水分变化范围较大，回转窑是唯一理想的选择。

回转窑可处理的垃圾范围广，特别是在工业垃圾的焚烧领域应用广泛。

生活垃圾焚烧发电厂建设项目垃圾焚烧系统设计方案1.1.1 进料系统生活垃圾经给料斗、料槽、给料器进入焚烧炉排，垃圾进料装置包括垃圾料斗、料槽和给料器，如图5-2所示。

垃圾给料斗用于将垃圾吊车投入的垃圾暂时贮存，再连续送入焚烧炉处理，给料斗为漏斗形状，能够贮存约1个小时焚烧量的垃圾，由可更换的加厚防磨板组成，为了观察给料斗和溜槽内的垃圾料位，给料斗安装了摄像头和垃圾料位感应装置，并与吊车控制室内的电脑屏幕相联。

料斗内设有避免垃圾搭桥的装置。

给料溜槽设计上垂直于给料炉排，这样能够防止垃圾的堵塞，能够有效的防止火焰回窜和外界空气的漏入，也可以存储一定量的垃料斗与落料槽5-2图圾，溜槽顶部设有盖板，停炉时将盖板关闭，使焚烧炉与垃圾贮坑相隔绝。

给料炉排位于给料溜槽的底部，保证垃圾均匀、可控制的进入焚烧炉排上。

给料炉排由液压杆推动垃圾通过进料平台进入炉膛。

炉排可通过控制系统调节，运动的速度和间隔时间能够通过控制系统测量和设置。

1.1.2 焚烧炉本垃圾焚烧炉燃烧图见图5-3辅助燃料区(确保烟气温度 >850℃，停留时间2s边界超负荷(每天2h36280kJ/k8370kJ/k超负荷2MW(110%)27.92FE'F2425.43MW(100%),最大连续输入热量4600kJ/kg21D'G)W D M(18量4200kJ/kgC'热15.26MW(60%)入C15输总5-3 垃圾焚烧炉燃烧图BA)%)%120)00%110(1h6(/h(th/8t/659t5.1471.866.07.08.09.010.011.012.013.014.015.016.017.018.0理量(t/h)垃圾处图炉排1.焚烧炉是垃圾焚烧发电厂极其重要的核心设备，它决定着整个垃圾焚烧发电厂的工艺路线与工程造价，为了长期、稳定、可靠的运行，从长远考虑，本工程应选用技术成熟可靠的炉排炉焚烧方式。

炉排面由独立的多个炉瓦连接而成，炉排片上下重叠，一排固定，另一排运动，通过调整驱动机构，使炉排片交替运动，从而使垃圾得到充分的搅拌和翻滚，达到完全燃烧的目的，垃圾通过自身重力和炉排的推动力向前前进，直至排入渣斗。

《垃圾焚烧发电技术及应用》读书札记一、第一章节：垃圾焚烧发电技术概述在我研读《垃圾焚烧发电技术及应用》这本书的过程中，第一章节“垃圾焚烧发电技术概述”给我留下了深刻的印象。

本章内容主要介绍了垃圾焚烧发电技术的概念、发展历程、技术特点以及在当代社会的重要性。

垃圾焚烧发电技术，是一种将生活垃圾作为燃料，通过高温焚烧产生热能，再转化为电能的技术。

这种技术起源于XX世纪，随着全球环保意识的提高和能源需求的增长，逐渐发展成为一项重要的垃圾处理和能源回收技术。

自该技术诞生以来，随着科技的不断进步，垃圾焚烧发电技术也在不断地发展和完善。

从最初的简单焚烧，到现在的高效焚烧，再到现在的清洁焚烧，这一技术的成熟度和环保性不断提高。

特别是在我国，随着城市化进程的加快，垃圾处理问题日益严峻，垃圾焚烧发电技术的应用也越来越广泛。

垃圾焚烧发电技术的特点主要体现在以下几个方面：首先是资源化和减量化，通过焚烧处理，能将垃圾转化为电能，同时大大减少原始垃圾的体积和重量；其次是无害化，通过高温焚烧和先进的尾气处理系统，能有效减少垃圾中的有害物质；最后是高效化，现代垃圾焚烧发电厂采用先进的燃烧技术和热力系统，使得能源利用效率大大提高。

在当代社会，垃圾焚烧发电技术的地位日益重要。

随着城市化进程的加快，垃圾处理成为一大难题。

垃圾焚烧发电技术能有效解决这一问题，同时还能产生电能，满足社会的能源需求。

环保意识的提高使得清洁、无害化的垃圾处理方式成为社会的需求。

垃圾焚烧发电技术正是符合这一需求的理想选择，该技术还具有巨大的发展潜力，对于推动我国的能源结构调整和环境保护具有重要意义。

1. 技术发展背景随着城市化进程的加速和人民生活水平的提高，垃圾处理成为各级政府和广大民众关注的焦点问题。

传统的垃圾处理方法，如填埋、堆放等，不仅占用大量土地，还可能导致环境污染、土壤和地下水污染等问题。

探索高效、环保、可持续的垃圾处理方式显得尤为重要。

垃圾焚烧发电技术就是在这样的背景下逐渐发展成熟并得以广泛应用的一种垃圾处理方式。

垃圾焚烧发酵系统工作原理
垃圾焚烧发酵系统是一种利用高温氧化燃烧和生物发酵技术处理垃圾的系统。

该系统的工作原理如下：
1. 垃圾投放：垃圾被投放到焚烧炉或发酵装置中。

2. 燃烧阶段：在垃圾焚烧炉中，垃圾首先经过干燥和预热阶段，然后在高温下进行氧化燃烧。

这个阶段产生的热能可用于发电或供热。

3. 燃烧后处理：焚烧过程中产生的废气通过除尘和脱硫等装置进行处理，以减少对环境的污染。

4. 发酵阶段：在垃圾发酵装置中，垃圾经过初步分选后，有机部分被送入发酵槽中进行生物发酵。

这个阶段通过微生物的作用，将可降解的有机物转化为沼气和有机肥料。

5. 沼气回收：沼气是一种可再生能源，可以用于发电、供热或燃气设备使用。

6. 有机肥料处理：发酵后的残渣通过后续处理，可以得到高品质的有机肥料，用于农业或园林等行业。

整个垃圾焚烧发酵系统通过高温氧化燃烧和生物发酵的协同作用，将垃圾转化为能源和有机肥料，实现了垃圾处理和资源回收的双重目标。