垃圾焚烧发电概述
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Chongqing University of Science & Technology 5/27
三、垃圾焚烧发电工艺流程
Chongqing University of Science & Technology
6/27
三、垃圾焚烧发电工艺流程
Chongqing University of Science & Technology
7/27
三、垃圾焚烧发电工艺流程
Chongqing University of Science & Technology
8/27
三、垃圾焚烧发电工艺流程
上网 发电机 水
汽轮机
制浆机
石灰 活性炭
生活 垃圾
烟 称重 垃圾坑 焚烧炉 残渣 锅炉 细灰 SDA 细灰 布袋 细灰 引风机 烟囱 气
筛选机
出渣机
Chongqing University of Science & Technology
3/27
一、垃圾处理处置技术
Chongqing University of Science & Technology
4/27
二、垃圾焚烧发展史
1874年：英国，间歇式固定床垃圾焚烧炉 年 英国， 1885年：美国，间歇式固定床垃圾焚烧炉 年 美国， 1896年：德国，城市生活垃圾焚烧炉 年 德国， 1898年：法国，城市生活垃圾焚烧炉 年 法国， 1904年：瑞士，城市生活垃圾焚烧炉 年 瑞士， …… 中国： 世纪中期 世纪中期， 中国：20世纪中期，列为国家八五科技攻关 减量化→资源化→ 减量化→资源化→无害化
21/27
五、主要控制系统.ETS 主要控制系统
ETS即汽轮机危急跳闸系统，它接受来自TSI系统或 即汽轮机危急跳闸系统，它接受来自 即汽轮机危急跳闸系统 系统或 汽轮发电机组其它系统来的报警或停机信号， 汽轮发电机组其它系统来的报警或停机信号，用于监 视汽轮机转速，轴向位移，轴承润滑油压， 视汽轮机转速，轴向位移，轴承润滑油压，凝结器真 空以及电液调节系统油压。 空以及电液调节系统油压。 当这些参数中任一个超过运行限额时， 当这些参数中任一个超过运行限额时，系统将发出指 令关闭所有汽轮机进汽门，使汽轮机跳闸停机， 令关闭所有汽轮机进汽门，使汽轮机跳闸停机，以保 设备安全。 设备安全。
一、垃圾处理处置技术
全世界垃圾年均增长速度为8.42%， ， 全世界垃圾年均增长速度为 而中国垃圾增长率达到10%以上。全世界 以上。 而中国垃圾增长率达到 以上 每年产生4.9亿吨垃圾，而仅中国每年就产 亿吨垃圾， 每年产生 亿吨垃圾 生近1.5亿吨城市垃圾。目前中国城市生活 生近 亿吨城市垃圾。 亿吨城市垃圾 垃圾累积堆存量已达70亿吨。 垃圾累积堆存量已达 亿吨。 亿吨
锅炉安全保护(FSSS)
汽机联锁保护系统(ETS) 汽机联锁保护系统
Chongqing University of Science & Technology
15/27
五、主要控制系统.MCS 主要控制系统
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 控制回路 焚烧炉控制指令 汽包水位控制 主汽温度控制 烟道压力控制 送风机流量控制 给料单元及炉排控制 点火回油流量控制 凝汽器水位控制 给水母管压力控制 除氧器压力控制 除氧器水位控制 减温减压器温度控制 减温减压器压力控制 被调量 主蒸汽量 汽包水位 过热汽温 炉膛负压 一次风流量 给料量 回油流量 凝汽器水位 给水母管压力 除氧器压力 除氧器水位 减温减压器温度 减温减压器压力 控制变量 燃烧空气、垃圾运输 给水量 减温水量 总风量 送风量 炉膛温度 流量 疏水流量 给水泵流量 蒸汽流量 给水量 喷水流量 蒸汽流量 控制机构 风量和给料调节指令 给水主调阀、旁路调阀 减温水调阀 引风机风量调节 送风机风量调节 给料及炉排调节 回油调节阀 疏水调阀 给水泵转速 给汽调阀 给水调阀 喷水调阀 给汽调阀
灰渣
填埋 9/27
Chongqing University of Science & Technology
四、垃圾焚烧炉
炉排炉(活动炉排、固定炉排 炉排炉 活动炉排、固定炉排) 活动炉排 流化床(要求垃圾大小均匀，燃料补给均匀 流化床 要求垃圾大小均匀，燃料补给均匀) 要求垃圾大小均匀 固定炉床炉(卧式、立式 耐火泥 水冷壁) 耐火泥、 固定炉床炉 卧式、立式,耐火泥、水冷壁 卧式 小型六角炉(圆形 小型六角炉 圆形) 圆形 热解炉(连续热解、轮流热解AB炉 热解炉(连续热解、轮流热解AB炉) 连续热解 回转窑 RTO蓄热焚烧炉 蓄热焚烧炉 RCO蓄热催化焚烧炉 蓄热催化焚烧炉 CAO炉(生化分解后焚烧有机物 炉 生化分解后焚烧有机物 生化分解后焚烧有机物)
Chongqing University of Science & Technology 10/27
四、垃圾焚烧炉
Chongqing University of Science & Technology
11/27
四、垃圾焚烧炉
Chongqing University of Science & Technology
20/27
五、主要控制系统.FSSS 主要控制系统
油枪和尾部烟道吹扫试验 燃油系统泄漏试验 锅炉点火 锅炉炉膛压力和灭火保护 主燃料跳闸MFT 主燃料跳闸 燃烧器控制 安全门保护 过热器保护 汽包水位保护 床温保护 燃油速断阀的控制
Chongqing University of Science & Technology
26/27
七、可能的科学与工程问题
二次污染检测 软测量 超小信号处理问题 二次抑制 前处理、后处理 燃烧过程控制
Chongqing University of Science & Technology
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Thank you！ you！
Chongqing University of Science & Technology 28/27
重金属 焚烧过程产生的灰渣(包括炉渣和飞灰)一般为无机 物质，它们主要是金属的氧化物、氢氧化物和碳 酸盐、硫酸盐，磷酸盐以及硅酸盐
Chongqing University of Science & Technology
Leabharlann Baidu
24/27
六、二次污染
有机污染物
二恶英(PCDDs或TCDDs) [多氯代二苯并-对-二恶英] 呋喃 (PCDFs) 多环芳香烃化合物(PAHs)
Chongqing University of Science & Technology
16/27
五、主要控制系统.DAS 主要控制系统
显示： 显示： 包括操作显示、成组显示、棒状图显示、报警显 示、操作指导等。 制表记录 包括定期记录、事故追忆记录、事故顺序(SOE)记 录、 跳闸一览记录等。 历史数据存储和检索 性能计算
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五、主要控制系统.SCS.机侧 主要控制系统 机侧
凝结水系统 电动给水泵系统 除氧器给水系统 高压加热器系统 低压加热器系统 汽机润滑油系统 抗燃油系统 循环水系统 真空系统 汽机ETS系统 系统 汽机
Chongqing University of Science & Technology
二恶英
2004年 2004年 乌克兰总统尤先科二恶英中毒事件 二恶英中毒前后的照片、血液中二恶英的含量是正常值的1000倍 二恶英中毒前后的照片、血液中二恶英的含量是正常值的1000倍 1000
Chongqing University of Science & Technology 25/27
七、可能的科学与工程问题
Chongqing University of Science & Technology 17/27
五、主要控制系统.SCS.给料 主要控制系统 给料
辅助燃烧功能组 燃料供给功能组 炉膛吹扫功能组 吹灰功能组 加砂功能组 石灰石功能组
Chongqing University of Science & Technology
HF
SOx
NOX
PVC塑料、漂白纸 张
碳的不完全燃烧产生。 垃圾与空气混合良好 时，维持炉体内适当 的燃烧温度、可降低 或减少其产生
硫化铁 含硫化物
燃烧区氧含量 和温度有关
PVC=聚氯乙烯
Chongqing University of Science & Technology
23/27
六、二次污染
TSI-Turbine Supervisory Instrumentation ETS-Engine Temperature Switch
Chongqing University of Science & Technology 22/27
六、二次污染
无机有害气体 CO
HCl
特氟龙 Teflon 聚氟薄膜
垃圾焚烧发电概述
Introduction to WTE
Chongqing University of Science & Technology
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垃圾焚烧发电概述
垃圾处理处置技术 垃圾焚烧发展史 垃圾焚烧发电工艺流程 垃圾焚烧炉 主要控制系统 二次污染 可能科学与工程问题
Chongqing University of Science & Technology 2/27
18/27
五、主要控制系统.SCS.炉侧 主要控制系统 炉侧
引风机功能组 二次风机功能组 一次风机功能组 汽包本体控制功能组 锅炉给水功能组 过热蒸汽功能组 减温水功能组 烟气功能组 底灰系统 锅炉连排定排功能组 锅炉FSSS系统 系统 锅炉
Chongqing University of Science & Technology
12/27
四、垃圾焚烧炉
Chongqing University of Science & Technology
13/27
五、主要控制系统
Chongqing University of Science & Technology
14/27
五、主要控制系统
闭环控制系统(MCS) 闭环控制系统 数据采集系统(DAS) (SOE) 数据采集系统 顺序控制系统 (SCS)
多烧垃圾、多发电、少辅助燃料、 多烧垃圾、多发电、少辅助燃料、少二次污染 复杂系统的优化控制问题 复杂系统的工艺优化有问题 复杂海量数据的特征提取问题 延长生产维护周期 有效延长检修周期（残余寿命估计……） 预测与维护问题，正常→异常→故障
Chongqing University of Science & Technology
三、垃圾焚烧发电工艺流程
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6/27
三、垃圾焚烧发电工艺流程
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三、垃圾焚烧发电工艺流程
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三、垃圾焚烧发电工艺流程
上网 发电机 水
汽轮机
制浆机
石灰 活性炭
生活 垃圾
烟 称重 垃圾坑 焚烧炉 残渣 锅炉 细灰 SDA 细灰 布袋 细灰 引风机 烟囱 气
筛选机
出渣机
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一、垃圾处理处置技术
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二、垃圾焚烧发展史
1874年：英国，间歇式固定床垃圾焚烧炉 年 英国， 1885年：美国，间歇式固定床垃圾焚烧炉 年 美国， 1896年：德国，城市生活垃圾焚烧炉 年 德国， 1898年：法国，城市生活垃圾焚烧炉 年 法国， 1904年：瑞士，城市生活垃圾焚烧炉 年 瑞士， …… 中国： 世纪中期 世纪中期， 中国：20世纪中期，列为国家八五科技攻关 减量化→资源化→ 减量化→资源化→无害化
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五、主要控制系统.ETS 主要控制系统
ETS即汽轮机危急跳闸系统，它接受来自TSI系统或 即汽轮机危急跳闸系统，它接受来自 即汽轮机危急跳闸系统 系统或 汽轮发电机组其它系统来的报警或停机信号， 汽轮发电机组其它系统来的报警或停机信号，用于监 视汽轮机转速，轴向位移，轴承润滑油压， 视汽轮机转速，轴向位移，轴承润滑油压，凝结器真 空以及电液调节系统油压。 空以及电液调节系统油压。 当这些参数中任一个超过运行限额时， 当这些参数中任一个超过运行限额时，系统将发出指 令关闭所有汽轮机进汽门，使汽轮机跳闸停机， 令关闭所有汽轮机进汽门，使汽轮机跳闸停机，以保 设备安全。 设备安全。
一、垃圾处理处置技术
全世界垃圾年均增长速度为8.42%， ， 全世界垃圾年均增长速度为 而中国垃圾增长率达到10%以上。全世界 以上。 而中国垃圾增长率达到 以上 每年产生4.9亿吨垃圾，而仅中国每年就产 亿吨垃圾， 每年产生 亿吨垃圾 生近1.5亿吨城市垃圾。目前中国城市生活 生近 亿吨城市垃圾。 亿吨城市垃圾 垃圾累积堆存量已达70亿吨。 垃圾累积堆存量已达 亿吨。 亿吨
锅炉安全保护(FSSS)
汽机联锁保护系统(ETS) 汽机联锁保护系统
Chongqing University of Science & Technology
15/27
五、主要控制系统.MCS 主要控制系统
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 控制回路 焚烧炉控制指令 汽包水位控制 主汽温度控制 烟道压力控制 送风机流量控制 给料单元及炉排控制 点火回油流量控制 凝汽器水位控制 给水母管压力控制 除氧器压力控制 除氧器水位控制 减温减压器温度控制 减温减压器压力控制 被调量 主蒸汽量 汽包水位 过热汽温 炉膛负压 一次风流量 给料量 回油流量 凝汽器水位 给水母管压力 除氧器压力 除氧器水位 减温减压器温度 减温减压器压力 控制变量 燃烧空气、垃圾运输 给水量 减温水量 总风量 送风量 炉膛温度 流量 疏水流量 给水泵流量 蒸汽流量 给水量 喷水流量 蒸汽流量 控制机构 风量和给料调节指令 给水主调阀、旁路调阀 减温水调阀 引风机风量调节 送风机风量调节 给料及炉排调节 回油调节阀 疏水调阀 给水泵转速 给汽调阀 给水调阀 喷水调阀 给汽调阀
灰渣
填埋 9/27
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四、垃圾焚烧炉
炉排炉(活动炉排、固定炉排 炉排炉 活动炉排、固定炉排) 活动炉排 流化床(要求垃圾大小均匀，燃料补给均匀 流化床 要求垃圾大小均匀，燃料补给均匀) 要求垃圾大小均匀 固定炉床炉(卧式、立式 耐火泥 水冷壁) 耐火泥、 固定炉床炉 卧式、立式,耐火泥、水冷壁 卧式 小型六角炉(圆形 小型六角炉 圆形) 圆形 热解炉(连续热解、轮流热解AB炉 热解炉(连续热解、轮流热解AB炉) 连续热解 回转窑 RTO蓄热焚烧炉 蓄热焚烧炉 RCO蓄热催化焚烧炉 蓄热催化焚烧炉 CAO炉(生化分解后焚烧有机物 炉 生化分解后焚烧有机物 生化分解后焚烧有机物)
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四、垃圾焚烧炉
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四、垃圾焚烧炉
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五、主要控制系统.FSSS 主要控制系统
油枪和尾部烟道吹扫试验 燃油系统泄漏试验 锅炉点火 锅炉炉膛压力和灭火保护 主燃料跳闸MFT 主燃料跳闸 燃烧器控制 安全门保护 过热器保护 汽包水位保护 床温保护 燃油速断阀的控制
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七、可能的科学与工程问题
二次污染检测 软测量 超小信号处理问题 二次抑制 前处理、后处理 燃烧过程控制
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Thank you！ you！
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重金属 焚烧过程产生的灰渣(包括炉渣和飞灰)一般为无机 物质，它们主要是金属的氧化物、氢氧化物和碳 酸盐、硫酸盐，磷酸盐以及硅酸盐
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六、二次污染
有机污染物
二恶英(PCDDs或TCDDs) [多氯代二苯并-对-二恶英] 呋喃 (PCDFs) 多环芳香烃化合物(PAHs)
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16/27
五、主要控制系统.DAS 主要控制系统
显示： 显示： 包括操作显示、成组显示、棒状图显示、报警显 示、操作指导等。 制表记录 包括定期记录、事故追忆记录、事故顺序(SOE)记 录、 跳闸一览记录等。 历史数据存储和检索 性能计算
19/27
五、主要控制系统.SCS.机侧 主要控制系统 机侧
凝结水系统 电动给水泵系统 除氧器给水系统 高压加热器系统 低压加热器系统 汽机润滑油系统 抗燃油系统 循环水系统 真空系统 汽机ETS系统 系统 汽机
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二恶英
2004年 2004年 乌克兰总统尤先科二恶英中毒事件 二恶英中毒前后的照片、血液中二恶英的含量是正常值的1000倍 二恶英中毒前后的照片、血液中二恶英的含量是正常值的1000倍 1000
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五、主要控制系统.SCS.给料 主要控制系统 给料
辅助燃烧功能组 燃料供给功能组 炉膛吹扫功能组 吹灰功能组 加砂功能组 石灰石功能组
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HF
SOx
NOX
PVC塑料、漂白纸 张
碳的不完全燃烧产生。 垃圾与空气混合良好 时，维持炉体内适当 的燃烧温度、可降低 或减少其产生
硫化铁 含硫化物
燃烧区氧含量 和温度有关
PVC=聚氯乙烯
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23/27
六、二次污染
TSI-Turbine Supervisory Instrumentation ETS-Engine Temperature Switch
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六、二次污染
无机有害气体 CO
HCl
特氟龙 Teflon 聚氟薄膜
垃圾焚烧发电概述
Introduction to WTE
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垃圾焚烧发电概述
垃圾处理处置技术 垃圾焚烧发展史 垃圾焚烧发电工艺流程 垃圾焚烧炉 主要控制系统 二次污染 可能科学与工程问题
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18/27
五、主要控制系统.SCS.炉侧 主要控制系统 炉侧
引风机功能组 二次风机功能组 一次风机功能组 汽包本体控制功能组 锅炉给水功能组 过热蒸汽功能组 减温水功能组 烟气功能组 底灰系统 锅炉连排定排功能组 锅炉FSSS系统 系统 锅炉
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四、垃圾焚烧炉
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13/27
五、主要控制系统
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五、主要控制系统
闭环控制系统(MCS) 闭环控制系统 数据采集系统(DAS) (SOE) 数据采集系统 顺序控制系统 (SCS)
多烧垃圾、多发电、少辅助燃料、 多烧垃圾、多发电、少辅助燃料、少二次污染 复杂系统的优化控制问题 复杂系统的工艺优化有问题 复杂海量数据的特征提取问题 延长生产维护周期 有效延长检修周期（残余寿命估计……） 预测与维护问题，正常→异常→故障
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