垃圾發(fā)電畢業(yè)論文

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計</p><p><b>　　垃圾發(fā)電現(xiàn)狀及前景</b></p><p>　　專 業(yè) 電氣工程及其自動化 </p><p>　　班 級 電升1251班 </p><p>　　學(xué)生姓名

2、 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　2013年 10 月 10 日</p><p>　　2012 屆畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要………………………………

3、……………………………………………………1</p><p>　　概述……………………………………………………………………………………2</p><p>　　第一章 垃圾發(fā)電的起源及發(fā)展……………………………………………………3</p><p>　　1.1 垃圾發(fā)電的起源 ……………………………………………………………3</p><p>

4、;　　1.2 垃圾焚燒發(fā)電的發(fā)展 …………………………………………………………3</p><p>　　1.3 國外垃圾發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀 ……………………………………………………4</p><p>　　1.4 我國垃圾發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀 ……………………………………………………5</p><p>　　第二章 垃圾焚燒發(fā)電的經(jīng)濟性分析 …………………………………

5、………7</p><p>　　2.1 垃圾發(fā)電流程簡介 ……………………………………………………7</p><p>　　2.2 垃圾分類處理 ………………………………………………………………7</p><p>　　2.3 垃圾焚燒發(fā)電工藝流程 …………………………………………………8</p><p>　　第三章

6、 開發(fā)垃圾發(fā)電技術(shù)實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展 ……………………………………11</p><p>　　3.1 垃圾發(fā)電技術(shù)的可行性分析 ……………………………………………11</p><p>　　3.2 方案的選擇 ……………………………………………………………………12</p><p>　　第四章 提高垃圾焚燒發(fā)電效率的途徑 …………………………………………14&l

7、t;/p><p>　　4.1 采用先進(jìn)的燃燒技術(shù) …………………………………………………………14</p><p>　　4.2 提高蒸汽參數(shù) …………………………………………………………………15</p><p>　　4.3 熱電聯(lián)產(chǎn) ………………………………………………………………………17</p><p>　　4.4 聯(lián)合方式 …………………

8、……………………………………………………17</p><p>　　第五章 垃圾發(fā)電的前景 ………………………………………………………19</p><p>　　參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………20</p><p>　　附錄 …………………………………………………………………………………21</p><p&

9、gt;　　致謝 …………………………………………………………………………………22</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文首先根據(jù)任務(wù)書上所要求內(nèi)容對新能源發(fā)電技術(shù)研究，針對生物能源垃圾發(fā)電進(jìn)行論述，分析了城市生活垃圾焚燒發(fā)電現(xiàn)狀及前景。從垃圾焚燒發(fā)電供熱的經(jīng)濟性方面闡明了垃圾發(fā)電的必要性，然后通過垃圾發(fā)電及其處理技術(shù)的探討，闡明了垃圾

10、發(fā)電的可能性，最后，國家對垃圾發(fā)電的支持，規(guī)劃了開發(fā)垃圾發(fā)電技術(shù)實現(xiàn)熱電持續(xù)發(fā)展，并進(jìn)一步探討了提高垃圾焚燒發(fā)電效率的途徑。</p><p>　　關(guān)鍵詞：垃圾 發(fā)電 現(xiàn)狀 前景</p><p><b>　　概 述</b></p><p>　　如何處理城市生活垃圾是當(dāng)前世界各國面臨的主要環(huán)境問題之一，也是目前我國突出的環(huán)境問題。隨著我國經(jīng)

11、濟的快速發(fā)展，城市人口的大量增加，城市規(guī)模的日益擴大以及人民生活水平的不斷提高，生活垃圾產(chǎn)生量逐年增長，不可避免地產(chǎn)生大量的垃圾排放。1995年以后，我國城市生活垃圾年清運量均超過一億噸，并且以每年3％左右的速度增長。如對垃圾的處理不當(dāng)，將會對環(huán)境造成巨大的危害：占用土地、污染土壤、污染地下水資源、影響空氣質(zhì)量、污染大氣、傳播疾病、影響環(huán)境衛(wèi)生和居民健康等。如何無害化處理生活垃圾以及如何對垃圾處理進(jìn)行有效的管理是許多城市亟待解決的問題。

12、垃圾發(fā)電是處理城市生活垃圾的一種有效的方式，解決垃圾發(fā)電中存在的問題對垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展的至關(guān)重要。 </p><p>　　第一章 垃圾發(fā)電的起源及發(fā)展</p><p>　　1.1垃圾發(fā)電的起源</p><p>　　從20世紀(jì)70年代起，一些發(fā)達(dá)國家便著手運用焚燒垃圾產(chǎn)生的熱量進(jìn)行發(fā)電。歐美一些國家建起了垃圾發(fā)電站，美國某垃圾發(fā)電站的發(fā)電能力高達(dá)100兆瓦，每

13、天處理垃圾60萬噸。現(xiàn)在，德國的垃圾發(fā)電廠每年要花費巨資，從國外進(jìn)口垃圾。據(jù)統(tǒng)計，目前全球已有各種類型的垃圾處理工廠近千家，預(yù)計3年內(nèi)，各種垃圾綜合利用工廠將增至3000家以上。科學(xué)家測算，垃圾中的二次能源如有機可燃物等，所含的熱值高，焚燒2噸垃圾產(chǎn)生的熱量大約相當(dāng)于1噸煤。如果我國能將垃圾充分有效地用于發(fā)電，每年將節(jié)省煤炭5000～6000萬噸，其“資源效益”極為可觀。</p><p>　　1.2 我國垃圾發(fā)電

14、的發(fā)展 </p><p>　　我國第一個垃圾焚燒發(fā)電廠在1987年投入運行，垃圾焚燒發(fā)電在“九五”期間得到一些城市特別是南方大中城市的重視，從2000年到2003年有二十多個日處理量在200t以上的焚燒裝置建成，主要在上海、廣州、深圳、杭州、鄭州、哈爾濱等大城市以及南方一些中等城市如蘇州、寧波等。深圳市市政環(huán)衛(wèi)綜合處理廠應(yīng)用異重循環(huán)流化床垃圾焚燒新技術(shù)建立了它的第三套垃圾焚燒裝置，并于1998年8月正式投入商業(yè)運

15、行。這是國內(nèi)首座擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型垃圾焚燒發(fā)電工程。這一系統(tǒng)集成了國內(nèi)開發(fā)的垃圾低污染焚燒技術(shù)、尾氣凈化技術(shù)、自動點火、冷渣分選和燃燒控制等專利技術(shù)，污染控制和排放技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。到2005年底，深圳已建成并投入運行的生活垃圾焚燒發(fā)電廠有6座，總投資額約17.8億元。2005年深圳垃圾焚燒發(fā)電量達(dá)1.46億度。正在建設(shè)的生活垃圾處理工程項目有平湖垃圾焚燒發(fā)電廠二期工程，設(shè)計處理規(guī)模為1000 t/d，目前已建成并試運行。規(guī)

16、劃建設(shè)的還有寶安白鴿湖垃圾焚燒發(fā)電廠(1000t/d)、龍崗大工業(yè)區(qū)垃圾焚燒發(fā)電廠(800t/d)。目前老虎坑垃圾發(fā)電廠日處理垃圾能力為1200t，并網(wǎng)發(fā)電后，該廠每月發(fā)電2</p><p>　　2007年以來，有越來越多的大型垃圾發(fā)電廠開始籌備或者興建。揚州垃圾發(fā)電項目。垃圾處理能力：項目一期為800t/d，二期為400t/d。一期工程投產(chǎn)后，按照一t垃圾發(fā)電280度計算，預(yù)計年發(fā)電量1億度。廣州李坑垃圾焚燒發(fā)

17、電二期項目。該項目計劃投資9．7億元，投產(chǎn)后每天可處理垃圾2000t，年處理垃圾量達(dá)到73萬t，投產(chǎn)后的李坑垃圾焚燒發(fā)電二期項目每年可發(fā)電1．8億一2億度，這是目前全國最大的垃圾焚燒發(fā)電項目。長春市垃圾焚燒發(fā)電二期工程。該項目建成后將成為東北地區(qū)最大的垃圾焚燒發(fā)電廠，每天可焚燒垃圾約1040t，轉(zhuǎn)化為28萬千瓦時電。長春計劃再建一座同等規(guī)模的垃圾焚燒發(fā)電廠，屆時將不再填埋垃圾，而是全部焚燒處理。</p><p>

18、　　目前，中國已有28個省、自治區(qū)及直轄市的大中小城市建成了約140座垃圾發(fā)電廠。據(jù)專家預(yù)計，到2020年中國將新增垃圾發(fā)電裝機容量330萬千瓦左右，按每千瓦4500元的設(shè)備造價計算，中國垃圾發(fā)電市場容量為約149億元人民幣。 近年來，隨著焚燒處理技術(shù)的進(jìn)步，國外對生活垃圾焚燒廠實施了大規(guī)模的結(jié)構(gòu)調(diào)整，通過更高的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)來改造舊的焚燒廠，關(guān)小廠、建大廠，使焚燒發(fā)電廠向規(guī)?；⒋笮突l(fā)展。</p><p>　　1.

19、3 國外垃圾發(fā)電概況 </p><p>　　1.1.美國美國從80年代起先后投資20億美元興建了90座，總處理能力達(dá)3000萬t/d的垃圾電廠。到1990年已發(fā)展到400座焚燒廠、焚燒率達(dá)18%，到2000年將提高到40%.美國垃圾發(fā)電廠處理能力都較大，1985年在紐約建造了當(dāng)時最大的垃圾電站，日處理能力2250t.1991年投產(chǎn)的垃圾平均處理量為1400t/d.下面以美國H-Power夏威夷垃圾發(fā)電廠為例作以介

20、紹。 </p><p>　　a.工藝流程垃圾焚燒前，經(jīng)一系列輸送、篩選和粉碎裝置，把那些不易處理和不能燃燒的垃圾清理掉。然后，在1000℃的高溫下焚燒，形成的殘渣、液態(tài)造粒（惰性灰渣），送出填埋；煙氣在排放前經(jīng)注入石灰脫硫中和酸性氣體，并傳熱給水變成過熱蒸汽，入蒸汽輪機發(fā)電，煙氣經(jīng)鍋 爐尾部受熱面后，經(jīng)靜電除塵，除塵達(dá)標(biāo)后入煙囪排放，靜電除塵的細(xì)灰運出做建材綜合利用。 </p><p>　

21、　b.主要技術(shù)參數(shù)處理垃圾能力2160t/d垃圾焚燒爐出力2×854t/d垃圾保證運輸量561600t/a垃圾保證處理量561600t/a發(fā)電最大出力570MW（可供40000戶家庭用電需求） </p><p>　　c.運營實績H-Power年可提供全市6%的電力，在6年運行中，已處理了400萬噸垃圾，相當(dāng)于全島垃圾的90%以上，這些垃圾所發(fā)電力相當(dāng)于燃用500桶原油發(fā)出的電力，而且焚燒過程不需任何摻和

22、劑（輔助燃料）。 </p><p>　　H-Power是市政立項最大公共事業(yè)工程之一，并無任何諸如稅收等方面的“優(yōu)惠”。在市政府看來，H-Power盡管有功于環(huán)境及旅游，但它和任何企業(yè)一樣，沒有什么特殊，因此建設(shè)費高達(dá)1.8億美元，它必須承擔(dān)所有的經(jīng)營費用，而且還要支付貸款利息，債券和其他費用。 </p><p>　　H-Power負(fù)責(zé)人說：到2010年電廠所有建設(shè)貸款還清以前，每年運營費

23、和貸款利息為2600萬美元。不過，運營是成功的，1997年電力銷售收入達(dá)到了2700萬美元。電廠的能量轉(zhuǎn)換效 率已超過了電廠設(shè)備的保證率（25%），更主要的是它是環(huán)境治理的典型代表，將可能被埋掉 并污染環(huán)境的垃圾轉(zhuǎn)換成可利用的電能，至于垃圾焚燒后產(chǎn)生的灰渣已不會對環(huán)境構(gòu)成任何威脅，負(fù)責(zé)人很自信地說：垃圾電廠能滿足州政府環(huán)保局的一切環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。 </p><p>　　日本日本通產(chǎn)省規(guī)劃到2000年垃圾發(fā)電裝機達(dá)200

24、0MW，為達(dá)此目標(biāo)，通產(chǎn)省積極組織力量， 解決有關(guān)技術(shù)問題，并通過發(fā)行股票債券等方式進(jìn)行融資，用以興建垃圾電廠。 </p><p>　　迄今，日本垃圾電廠最大出力為東京都江東清掃工廠，達(dá)15MW，最小的垃圾發(fā)電廠為廣島市的宇佐南清掃工廠，僅有0.5MW.計劃在2000年動工的福田縣大年田市垃圾電廠，發(fā)電功率13.4MW，計劃在2002年投運。 </p><p>　　日本城市生活垃圾廢塑料較

25、多，焚燒后產(chǎn)生的HCL濃度過高，對鍋爐產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕。由于日本垃圾成份中聚氯乙烯廢塑料含量（即氯含量）過高，故日本垃圾電廠的蒸汽溫度一般≤300℃ ，汽壓也低為1.3MPa，所以電效率僅有10%～15%.目前采取改進(jìn)鍋爐材質(zhì)及表面鍍層技術(shù) ，以提高耐腐蝕能力。現(xiàn)今蒸汽溫度可達(dá)400℃以上，汽壓提高到4.0MPa以上，發(fā)電效率也提高到25%以上。 </p><p>　　其他國家英國于70年代初，在倫敦市埃德蒙頓建立垃

26、圾電廠，是當(dāng)時世界上最大的垃圾電廠，共有5臺滾動式爐排式鍋爐，年處理垃圾40萬噸，接著在諾丁漢。澤西及考文垂各郡都先后建起了比較大的垃圾電廠。 </p><p>　　法國現(xiàn)有垃圾焚燒爐300多臺，可處理40%以上的城市垃圾，在巴黎附近的ISSY廠，有4×450 t/d的馬丁式焚燒爐。 </p><p>　　德國在1985年有垃圾焚燒爐46臺，1995年65臺，1998年75臺，發(fā)

27、展相當(dāng)快。 </p><p>　　新加坡于1986年建成了一座2700t/d的大型垃圾電廠。此后，發(fā)展很快，新加坡垃圾焚燒率已達(dá)100%.</p><p>　　1.4我國垃圾發(fā)展的現(xiàn)狀</p><p>　　全世界每年產(chǎn)生4.9億噸垃圾，僅中國每年就產(chǎn)生近1.5億噸城市垃圾。目前中國城市生活垃圾累積堆 存量已達(dá)70億噸。根據(jù)國家環(huán)?？偩诸A(yù)測，2010年我國城市垃圾年產(chǎn)

28、量將為1.52億噸，2015年和2020年將達(dá)到2.1億噸。 </p><p>　　我國城市垃圾焚燒發(fā)電最早投入運行始于1987年。之后，隨著一大批環(huán)保產(chǎn)業(yè)化和環(huán)保高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項目的相繼啟動，垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)得到了得到了快速發(fā)展，實現(xiàn)了大型垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的本土化，垃圾焚燒處理能力在近5年間增長了5倍。 </p><p>　　垃圾處理的原則是無害化、減量化、資源化。垃圾焚燒發(fā)電因大大減少填

29、埋而能夠節(jié)約大量的土地資源，同時也減少了填埋對地下水和填埋場周邊環(huán)境的大氣污染。 </p><p>　　根據(jù)我國現(xiàn)行政策，城市生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)將以機械爐排爐為主導(dǎo)，輔以煤-垃圾混燒流化床垃圾焚燒技術(shù)和其他技術(shù)。按照日處理1800噸二段往復(fù)式垃圾焚燒設(shè)備計算，年發(fā)電量可達(dá)1.6億千瓦時，可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤4.8萬噸，年減少氮氧化合物排放480噸、二氧化硫排放768噸。 </p><p>　　“

30、煤層氣、生活垃圾填埋氣、氧化氮等，是造成全球氣候變暖的重要來源。”英國辛迪克碳基金中國及亞太地區(qū)總裁韓野炬認(rèn)為，垃圾發(fā)電主要受一些技術(shù)或工藝問題的制約，比如發(fā)電時燃燒產(chǎn)生的劇毒廢氣長期得不到有效解決，所以有效減排的關(guān)鍵是采用先進(jìn)技術(shù)。 </p><p>　　在發(fā)達(dá)國家，垃圾處理和資源化利用已經(jīng)成為成熟的產(chǎn)業(yè)，垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)正在向大型化、高效化方面發(fā)展。例如，歐洲各國制定了嚴(yán)格的垃圾

31、 焚燒標(biāo)準(zhǔn)并嚴(yán)格執(zhí)行；英國在其非化石燃料公約、德國在其新能源法中都規(guī)定：垃圾直接焚燒發(fā)電的電力電量強制上網(wǎng)，并實施電價補貼或綠色電價。 </p><p>　　據(jù)了解，我國年產(chǎn)城市生活垃圾約1.5億噸，其中填埋占70％，焚燒和堆肥等占10％，剩余20％難以回收。其中垃圾

32、發(fā)電率還不到10％，相當(dāng)于每年白白浪費2800兆瓦的電力，被丟棄的“可再生垃圾”價值高達(dá)250億元。 </p><p>　　根據(jù)《全國城鎮(zhèn)環(huán)境衛(wèi)生“十一五”規(guī)劃》，2010年全國城市生活垃圾清運量將達(dá)到1.8億噸，無害化垃圾處理將達(dá)到60％以上。專家指出，如果到2010年，垃圾焚燒處理量占總垃圾產(chǎn)量的10％，焚燒熱能用于發(fā)電和供熱，那么從現(xiàn)在到2010年，則需要新建日處理能力為3.2萬噸的垃圾焚燒設(shè)備。 <

33、/p><p>　　隨著垃圾回收、處理、運輸、綜合利用等各環(huán)節(jié)技術(shù)不斷發(fā)展，垃圾發(fā)電方式很有可能成為最經(jīng)濟的發(fā)電技術(shù)之一，從長遠(yuǎn)效益和綜合指標(biāo)看，將優(yōu)于傳統(tǒng)的電力生產(chǎn)。</p><p>　　第二章 垃圾焚燒發(fā)電供熱的經(jīng)濟性分析</p><p>　　隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，以家庭為主及從辦公室、餐館、飯店和菜場等處排出的生活垃圾量越來越大，而這種生活垃圾基本上

34、不能進(jìn)行再利用，城市垃圾污染環(huán)境問題變得日趨嚴(yán)重;針對我國國情，垃圾焚燒發(fā)電、供熱電廠的發(fā)展亦勢在必行，但其投資、經(jīng)濟性如何，成為諸多建設(shè)單位及投資者關(guān)注的問題。垃圾焚燒發(fā)電供熱的工藝流程參照國內(nèi)外垃圾電廠運行的實際情況，垃圾焚燒發(fā)電供熱的工藝流程如下。</p><p>　　2.1 垃圾發(fā)電供熱流程簡介</p><p>　　城市需要處理的垃圾由運輸車運至電站，經(jīng)地磅稱重后，開到投料門，卸到

35、垃圾坑。垃圾坑容積較大，可堆放3天以上的焚燒量，垃圾在坑內(nèi)發(fā)酵，脫水后，由垃圾吊車將垃圾送入送料器，并進(jìn)入爐排，在焚燒爐本體內(nèi)燃燒。</p><p>　　在開始點爐時，需投助燃裝置噴油助燃，一旦起動完畢，送風(fēng)機經(jīng)過蒸汽式空氣預(yù)熱器送入爐排下部成為熱風(fēng)，即可使垃圾充分燃燒，助燃裝置隨即停用。送風(fēng)機的入口與垃圾坑連通。這樣可將垃圾的異味送入燃燒溫度約800--900℃的焚燒爐內(nèi)進(jìn)行熱分解，變?yōu)闊o臭氣體。燃燒完的灰渣落

36、入出灰裝置，由輸灰機送到灰坑.在輸灰機上部配有調(diào)濕機，使分離出來的灰渣在廠內(nèi)自動加入適量的水份，使之成為濕灰運出，不致向四周飛揚。燃燒的火焰及高溫?zé)煔?，?jīng)過單爐膛雙汽包自然循環(huán)鍋爐，從而產(chǎn)生過熱蒸汽，并為汽輪發(fā)電機組提供汽源.煙氣經(jīng)</p><p>　　過鍋爐后再通過脫硝裝置、脫鹽裝置、機械式集塵器及電氣除塵器后，由引風(fēng)機將煙氣送入煙囪排向大氣。此時排入大氣的含塵量可控制在0. lg/Nm”以下。鍋爐、汽輪發(fā)電機

37、組正常運行時，由中央控制室進(jìn)行集中控制與監(jiān)視。工廠排水在進(jìn)入公共下水道之前，還可設(shè)置排水處理裝置進(jìn)行預(yù)處理。運載垃圾的汽車一般還需有自動洗車裝置，將汽車沖洗千凈之后再出廠。汽輪機的排汽進(jìn)入冷凝器，通過凝結(jié)水泵打入除氧器，再通過給水泵打入鍋爐。冷凝器還需要大量冷卻水通過循環(huán)水泵送入，這樣汽輪機的排汽通過冷凝器就凝結(jié)成水，同時形成真空，其它一般常規(guī)系統(tǒng)這里就不再贅述了。</p><p><b>　　2.2

38、垃圾分類</b></p><p>　　根據(jù)環(huán)衛(wèi)局提供的資料，某城市日產(chǎn)垃圾1500噸，其中生活垃圾800--900噸，生產(chǎn)垃圾成分組成如下表2一1></p><p>　　表2一1 生活垃圾成分表</p><p>　　表1 生活垃圾元寮分析</p><p>　　項目0 11Y 0" SY CLY NY Ay

39、WY</p><p>　　數(shù)值17.5 0.75 0.31 0.44 0.66 0.34 32 48</p><p>　　某城市垃圾熱值在4605~ 5440kl/kg之間，根據(jù)聯(lián)合國環(huán)境組織(UNEP)的規(guī)定，當(dāng)垃圾的低位發(fā)熱量為3350^-7100kJ/kg時，適合焚燒處理，水份40%-50%，經(jīng)短時間擱置脫水可以直接入爐焚燒。</p><p>　　2.3 垃圾

40、焚燒發(fā)電供熱工藝流程</p><p><b>　?。?） 流程選擇</b></p><p>　　根據(jù)某城市垃圾成分及目前國內(nèi)垃圾發(fā)電的狀況、技術(shù)設(shè)備的成熟性，擬選用垃圾直接入爐燃燒的形式，其整體工藝流程前面己有敘述，此種流程在國內(nèi)己有成功的運行經(jīng)驗，是適合我國國情的。</p><p>　?。?） 主要設(shè)備選擇</p><p&

41、gt;　　根據(jù)某城市日產(chǎn)垃圾量、成分，該工程宜選擇“五爐二機”形式，正常運行方式為四爐運行，一爐備用，也可五臺爐同時運行，考慮到將來垃圾可燃成分熱值的提高，鍋爐、汽輪機、發(fā)電機都應(yīng)留有一定余量;鍋爐選用日處理量200t的焚燒爐，汽輪發(fā)電機的容量為二臺3MW抽凝機組。垃圾電廠日處理垃圾量可基本</p><p>　　維持在800-900t.</p><p><b>　　鍋爐及其參數(shù)&

42、lt;/b></p><p>　　選用日處理生活垃圾量200t的鍋爐5臺，過熱蒸汽出口壓力為2. 57MPa，過熱蒸汽出口溫度3700C,額定蒸發(fā)量為10.5t/h，給水溫度121x,冷空氣溫度22'C，前置蒸汽空氣加熱器出口溫度149'C，管式空氣預(yù)熱器進(jìn)、出口溫度149/312℃，鍋爐效率67%0</p><p><b>　　汽輪機組及其參數(shù)</b

43、></p><p>　　選用型號為C3-24/5汽輪機2臺，汽機進(jìn)汽量25. 8t/h，進(jìn)口蒸汽壓2.50MPa，進(jìn)口蒸汽溫度360'C,額定功率3000kW，抽汽壓力0.294MPa，額定抽汽量12t/h，最大抽汽量15t/h，排汽壓力0.O1MPa，發(fā)電機額定功率3000kW，出口電壓6000kV，功率因數(shù)0.80</p><p>　?。?） 投資與經(jīng)濟效益</p&

44、gt;<p>　　本項目為大型社會公益事業(yè)項目，系燃用廢棄垃圾發(fā)電供熱，屬于節(jié)能利廢、變廢為寶之環(huán)保項目，是國家能源政策支持的方向，初步設(shè)想其投資應(yīng)由三部分組成:政府投資:國家貸款:自籌資金。投資總額由所選設(shè)備決定，目前我國處理垃圾的焚燒爐己達(dá)到全部國產(chǎn)化，但200t/d及以上的焚燒發(fā)電設(shè)備的關(guān)鍵部件尚需進(jìn)口，所以設(shè)備在價格上存在很在差異，但可喜的是我國垃圾發(fā)電事業(yè)雖然起步較晚，可現(xiàn)在取得了很大的進(jìn)展，相信200t/d及以

45、上的焚燒爐實現(xiàn)國產(chǎn)化時間不會太遠(yuǎn)。</p><p>　　下面針對設(shè)各情況，具體投資如下:</p><p>　　一、 所有設(shè)備全部進(jìn)口</p><p>　　按目前進(jìn)口設(shè)備價格估算，該項目總投資額應(yīng)接近9億元(人民幣)。此巨大的投資額一般城市的經(jīng)濟很難負(fù)擔(dān)，國內(nèi)建垃圾電廠不適合采用這種形式，不符合我國國情。</p><p>　　二、 關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)口

46、，其余設(shè)備國產(chǎn)化這種形式具有推廣價值，沿海城市如深</p><p>　　圳、珠海等地基本上采用這種方法，這樣不僅為國家節(jié)約大量外匯，而且關(guān)鍵部件進(jìn)口可使設(shè)備運行穩(wěn)定性提高，并且設(shè)備價格也大幅度下降，如采用這種形式此項目投資大約在2.5-2.6億元人民幣，具體投資從大處著眼如下:</p><p>　　三、 所有設(shè)備國產(chǎn)化根據(jù)國內(nèi)研究垃圾發(fā)電設(shè)備的實際情況，目前國內(nèi)鍋爐廠己使150t/d及以下

47、的垃圾焚燒爐實現(xiàn)全部國產(chǎn)化，相信在未來幾年內(nèi)會有更大的進(jìn)展，如采用這種形式，此項目投資約2.0-2. 1億元人民幣，具體投資如下:</p><p><b>　　四、經(jīng)濟效益評價</b></p><p>　　根據(jù)資金來源及垃圾電廠的公益事業(yè)特點，結(jié)合近期同類工程的有關(guān)資料，對工程進(jìn)行了經(jīng)濟效益評價。</p><p>　?。?） 評價計算的原始數(shù)據(jù)

48、</p><p><b>　　總裝機容量6MW</b></p><p>　　年利用小時數(shù)6500h</p><p><b>　　綜合廠用電數(shù)18%</b></p><p>　　售電價格290元/k.kW.h</p><p>　　供熱價格20元/GJ</p>&l

49、t;p><b>　　全廠定員40人</b></p><p>　?。?） 經(jīng)濟效益評價估算的主要結(jié)果</p><p>　　日處理垃圾量為800-900t，每年可提供電量3.2x10'kWh，創(chuàng)造產(chǎn)值近1100萬元;年供熱量4.68 x 100GJ，創(chuàng)造產(chǎn)值936萬元，而目前由于采用的堆埋法處理垃圾每噸需處理費用近35元，則每年此項費用近850萬元，故每年焚

50、燒垃圾共創(chuàng)產(chǎn)值2886萬元。則(1)采用關(guān)鍵部件進(jìn)口，其他立足國產(chǎn)化的原則，建設(shè)如此規(guī)模的垃圾焚燒電站，投資回收期約為9年。采用全部國產(chǎn)化設(shè)備，則投資回收期約為7年。</p><p><b>　　五、 主要結(jié)論</b></p><p>　　經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟分析，可以得出如下主要結(jié)論</p><p>　　利用生活垃圾直接燃燒發(fā)電供熱，技術(shù)成熟，工藝流

51、程簡單、合理，特別是選擇150t/d爐及以下設(shè)備，從投資情況看更具有承受性。</p><p>　　垃圾通過焚燒處理以后，容積減少90%,重量減輕70%以上，達(dá)到減容減量目的，同時少占用土地，且解決了地下水源、空氣污染等問題，有效地改善了環(huán)境。</p><p>　　生活垃圾的焚燒處理從某種意義上講是徹底實現(xiàn)廢物充分利用，變廢為寶的最有效途徑。</p><p>　　綜上

52、所述，利用生活垃圾直接入爐焚燒發(fā)電供熱，技術(shù)上是可行的.符合國家的環(huán)保政策、能源政策，具有突出的環(huán)境效益、社會效益，經(jīng)濟效益亦十分明顯。 </p><p>　　第三章 開發(fā)垃圾發(fā)電技術(shù)實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展</p><p>　　當(dāng)今世界，環(huán)境污染日益加劇，環(huán)境保護己成為國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。臨沂市是魯西南重要的商貿(mào)樞紐，近幾年來，隨著商貿(mào)批發(fā)市場規(guī)模的發(fā)展，城市人口迅速增加。相應(yīng)的城

53、市生活垃圾的數(shù)量也在急劇增加，據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)在每天產(chǎn)生城市生活垃圾約600噸左右，并以每年平均10%增長率遞增。臨沂市政府把垃圾處理列為99年度市政府“為民十大工程”之一，決定投資5000萬元，在臨沂市城西北36公時處征地1500畝，用于城市生活垃圾的填埋。一期工程先征地500畝，現(xiàn)在正在進(jìn)行勘探、水文調(diào)查、基礎(chǔ)處理等前期工作。城市生活垃圾的處理方法主要有填埋、堆肥、焚燒等。填埋法方便易行，處理量大，是現(xiàn)在城市垃圾處理的一種主要方法，但是易

54、造成二次污染，特別是垃圾中的一些有毒有害物質(zhì)填埋腐爛后，滲透到地下，引起地下水的污染:同時產(chǎn)生的一些有害氣體造成環(huán)境的二次污染，并且需占用大量的土地。焚燒法是最有效的方法，使城市垃圾處理基本上達(dá)到了減容化、無害化和能源化的目的。垃圾焚燒后，一般體積可減少90%以上，重量減輕80%以上:高溫焚燒后還能消除垃圾中大量有害病菌和有毒物質(zhì)，可有效地控制二次污染。垃圾焚燒后產(chǎn)生的熱能可用于發(fā)電供熱</p><p>　　3.

55、1 垃圾發(fā)電技術(shù)的可行性分析</p><p>　　城市生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)在國外己有四十多年的歷史，最先利用垃圾發(fā)電的是德國和法國，近幾十年來，美國和日本在垃圾發(fā)電方面的發(fā)展也相當(dāng)迅速。目前，日本擁有垃圾發(fā)電廠一百多座，發(fā)電總?cè)萘吭?20MW以上，單臺設(shè)備最大處理垃圾能力為552噸/日。我國垃圾焚燒發(fā)電供熱技術(shù)起步較晚，現(xiàn)在還處于研究開發(fā)階段。現(xiàn)已成立的部分垃圾發(fā)電站，基本上是引進(jìn)國外的設(shè)備和技術(shù)。我</p

56、><p>　　國第一座垃圾發(fā)電站是在深圳，引進(jìn)的是日本三菱重工生產(chǎn)的兩臺爐排式垃圾焚燒爐，日處理垃圾150噸，配置500kW的汽輪發(fā)電機組來發(fā)電供熱。1992年又上了一臺杭州鍋爐廠(引進(jìn)日本三菱重工技術(shù))制造的垃圾焚燒爐，日處理垃圾150噸，配置1500kW汽輪發(fā)電機組。在上海、天津等城市也相繼與法國、澳大利亞等國家合作建設(shè)垃圾發(fā)電廠。引進(jìn)的這些垃圾鍋爐基本上都是爐排爐，價格昂貴，而且在燃用低熱值、高水份的垃圾時，為

57、了保證鍋爐的正常燃燒，達(dá)到需要的工藝參數(shù)，必須添加燃料油，運行成本較高.經(jīng)濟效益差。發(fā)展適合我國國情的垃圾焚燒爐，實現(xiàn)設(shè)備國產(chǎn)化，達(dá)到低污染和高效燃燒是眾多科研單位和生產(chǎn)廠家正在研究開發(fā)的課題。</p><p>　　流化床燃燒技術(shù)是本世紀(jì)六十年代迅速發(fā)展起來的一種新型清潔燃燒技術(shù)。他利用爐內(nèi)燃料的充分流動、混合，達(dá)到高效燃燒。我國在利用流化床燃燒技術(shù)燃用低熱值燃料方面處于國際領(lǐng)先水平。特別是浙江大學(xué)熱能工程研究所

58、多年來進(jìn)行廢棄物(如洗煤泥、煤研石、城市生活垃圾等)的研究開發(fā)和應(yīng)用。成功開發(fā)出異重流化床城市生活垃圾焚燒技術(shù)，可實現(xiàn)高效清潔燃燒。采用流化燃燒技術(shù)焚燒垃圾的優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面:</p><p>　　a 操作方便，運行穩(wěn)定。由于流化床料為石英沙或爐渣，蓄熱量大，因而避免了床的急冷急熱現(xiàn)象，燃燒穩(wěn)定。垃圾的干燥、著火、燃燒幾乎同進(jìn)進(jìn)行，無需復(fù)雜的調(diào)整，燃燒控制容易，易于實現(xiàn)自動化和連續(xù)燃燒。</p&g

59、t;<p>　　b 設(shè)備壽命長。爐內(nèi)沒有機械運動部件，使用壽命長。</p><p>　　c 可采用全面的防二次污染的措施。對焚燒時產(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NO,, SO:等氣體排放控制在國家標(biāo)準(zhǔn)以下，爐渣呈千態(tài)排出，便于爐渣的綜合利用。</p><p>　　d 流化床焚燒爐由于爐內(nèi)燃燒強度和傳熱強度高.相同垃圾處理量的流化床焚燒爐和爐排爐相比體積

60、要小，故而投資小，適應(yīng)于大型化發(fā)展。</p><p>　　e 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。</p><p>　　因此，流化床垃圾焚燒是一種綜合性能優(yōu)越的焚燒方式，尤其適合我國垃圾熱值低、成分比較復(fù)雜的國情。隨著我國人民生活水平的提高，城市生活垃圾中無機物含量將大幅度下降，有機物、紙、塑

61、料等高熱值廢棄物成份逐漸上升，使之具備了能源化利用的可能。當(dāng)城市生活垃圾隨著季節(jié)變化或影響過低時，為保</p><p>　　證供電或供熱，可將垃圾與輔助燃料(如原煤、廢油等)在同一爐內(nèi)混燒。</p><p>　　目前，城市生活垃圾流化床焚燒發(fā)電新技術(shù)己應(yīng)用到商業(yè)化運營的熱電項目上。1998年浙江大學(xué)熱能研究所與杭州錦江集團將聯(lián)合開發(fā)的此項技術(shù)應(yīng)用到余杭熱電廠，把余杭熱電廠原有的一臺35t/

62、h鏈條鍋爐改造為垃圾流化床焚燒爐，燃用杭州市部分地區(qū)的城市生活垃圾。鍋爐經(jīng)改造后，單臺爐日處理垃圾150^250噸，同時補充部分輔助燃料— 原煤，以保證熱電廠的正常供熱和發(fā)電。余杭熱電廠的垃圾焚燒爐至今已運行十個月，運行狀況良好。其運行情況如下:垃圾焚</p><p>　　燒爐運行穩(wěn)定，各項技術(shù)參數(shù)和指標(biāo)時效達(dá)到了設(shè)計要求，保證了發(fā)電機組的正常運行:最長連續(xù)運行時間超過一個月:平均每小時焚燒垃圾約7噸，最大量可達(dá)

63、到11噸/小時:對垃圾成分、熱值隨季節(jié)性變化和適應(yīng)性好。通過以上的分析說明，在我國發(fā)展垃圾發(fā)電，在技術(shù)上已經(jīng)有了很大的突破，特別是近幾年來循環(huán)流化床燃燒技術(shù)發(fā)展迅速，為垃圾焚燒技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件。目前，我</p><p>　　國各地?zé)犭姀S循環(huán)流化床鍋爐的數(shù)量正在大幅度上升，并向大型化發(fā)展，運行操作和管理水平在不斷提高，并趨于成熟，對垃圾流化床焚燒爐的推廣應(yīng)用又創(chuàng)造了較好的環(huán)境。</p>&l

64、t;p><b>　　3.2 方案的選擇</b></p><p>　　垃圾焚燒發(fā)電項目建設(shè)方案的確定，應(yīng)從本地的實際情況出發(fā)，結(jié)合城市發(fā)展水平而定。國外的技術(shù)比較成熟，但設(shè)備的價格昂貴，投資太大，一般中小城市難以承受。采用國內(nèi)的技術(shù)和設(shè)備，投資小，很適合我國的國情。一般來說，</p><p>　　在一個城市是新建一座垃圾焚燒發(fā)電廠，還是利用現(xiàn)有的熱電廠進(jìn)行改造，應(yīng)

65、進(jìn)行可靠的分析和研究。利用現(xiàn)有的小熱電廠進(jìn)行改造將比新建一座更有利，分析如下:</p><p>　　a 新建一座垃圾發(fā)電廠，在整體布局和結(jié)構(gòu)上可能合理些，但投資較大，如新建一座日處理垃圾300 500噸中型垃圾發(fā)電廠，要建3x35t/h鍋爐十2x6MW 汽輪發(fā)電機組，需投資1.4^-1.5億元。投資大，產(chǎn)出低，項目經(jīng)濟效益低下。</p><p>　　b 熱電廠在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，可以利

66、用原有的生活辦公設(shè)施及生產(chǎn)廠區(qū)和配套設(shè)備，節(jié)省投資，見效快。同時，進(jìn)行改造也可以有兩個方案;一是在熱電廠廠地允許的情況下，建新的垃圾焚燒爐和發(fā)電機組，那樣機組分布較合理，但在目前電力需求趨于飽和的情況下，新機組發(fā)電并網(wǎng)比較困難;原有的鍋爐進(jìn)行改造，配套熱電廠現(xiàn)有的機組，比較容易操作，可以節(jié)省大量的投資，實施容易，能起到事半功倍的效果。臨沂熱電廠位于臨沂市西南部的工業(yè)區(qū)內(nèi)?，F(xiàn)在3x35t/h鏈條鍋爐+ I x75t/h循環(huán)流化床鍋爐和1x

67、C6+IxB6+1xC12中溫中壓汽輪發(fā)</p><p>　　電機組。供熱主管線長20余公里，主要為50余家工業(yè)生產(chǎn)用戶和機關(guān)賓館居民采暖供熱?，F(xiàn)有的兩臺35t/h鏈條爐需要燃用優(yōu)質(zhì)煙煤，雖經(jīng)幾次改造，但是效果不大。鍋爐效率低，經(jīng)測試鍋爐熱效率為78%，面臨著被淘汰的可能。如果把鏈條爐改造成流化床垃圾焚燒爐，可以解決臨沂市的垃圾處理問題，同時提高鍋爐的熱效率，適應(yīng)時代的發(fā)展，對我廠經(jīng)濟效益將有很大的改觀。因此，我

68、們選擇了利用原有鍋爐進(jìn)行改造的方案。</p><p>　　第四章 提高垃圾焚燒發(fā)電效率的途徑</p><p>　　在環(huán)境污染和能源緊缺的壓力下，垃圾能源化利用技術(shù)得到迅速的開發(fā)與應(yīng)用。60年代初，西德、法、美、日等國開始把既能減少垃圾堆存，又能回收能量的垃圾處理方式作為新興的環(huán)保技術(shù)和新能源開發(fā)技術(shù);，今天世界范圍內(nèi)已建立起各種規(guī)模，各種型式的垃圾電站，我國深圳特區(qū)也有一座垃圾電站

69、(深圳環(huán)衛(wèi)綜合處理廠)正式投產(chǎn)發(fā)電。</p><p>　　垃圾的能源化利用大致有以下幾種方法:</p><p>　　①生物化學(xué)法。將垃圾填埋后，經(jīng)過厭氧消化，產(chǎn)生沼氣。沼氣的主要成分是甲烷、二氧化碳、氧化氮等。處理后熱值可達(dá)21 ^-24MJ/Nm'o</p><p>　?、跉饣ā＠械挠袡C物在高溫環(huán)境下，與空氣(或氧氣)及蒸汽反應(yīng)，生成可燃?xì)狻？扇細(xì)獾?/p>

70、主要成分是一氧化碳、氮氣等，凈化后熱值可4.4-5.9MJ/Nm'</p><p>　?、蹮峤夥?。垃圾中的有機物在缺氧和適當(dāng)高的溫度環(huán)境下，受熱而發(fā)生物理、化學(xué)分解，生成氫氣、一氧化碳、甲烷、甲醛、甲醇、焦油等，熱解所得的可燃</p><p>　　氣熱值可達(dá)16MJ/Nm3 ④焚燒法。將垃圾作為一種燃料，直接置于焚燒爐中燃燒，以水為工質(zhì)吸收顯熱，產(chǎn)生蒸汽，用于發(fā)電或供熱。</

71、p><p>　　焚燒垃圾發(fā)電具有以下優(yōu)點:①處理速度快，處理量大，可有效遏制垃圾堆存量的增長。②工藝較簡單，運行可靠，占地面積小。③實現(xiàn)垃圾中的化學(xué)能向高品位電能轉(zhuǎn)換，變廢為寶，具有一定的經(jīng)濟效益。④焚燒后垃圾減容量大，可減容70-90%,灰渣還可用于制磚或鋪路。⑤焚燒過程中，垃圾攜帶的大量病原體</p><p>　　在高溫下被滅除，有利于保護環(huán)境。但是，從我國投運的垃圾電站來看，也存在一些問

72、題，主要是發(fā)電效率偏低。另外，還有高溫腐蝕、煙氣排污等問題。但這些問題并不是孤立的，有著一定的聯(lián)系。本文將以深圳環(huán)衛(wèi)綜合處理廠36.25t/h焚燒爐為考察對象，以提高發(fā)電效率為目標(biāo)，探討解決焚燒垃圾發(fā)電工藝中一</p><p><b>　　系列問題途徑‘</b></p><p>　　4.1 采用先進(jìn)的燃燒技術(shù)</p><p>　　4.1.1 垃

73、圾燃料的品位及其對燃燒的影響</p><p>　　燃料的品位在很大程度上影響著鍋爐的熱效率。垃圾是一種低品位燃料，其可燃成分含量及熱值均較低，影響了焚燒垃圾鍋爐的熱效率，甚至影響到鍋爐的穩(wěn)定運行。80年代以前，我國民用能源以煤炭直接燃燒為主，爐灰棄量大。爐灰及建筑余泥約占垃圾成分的60^-80%，可燃成分僅占20-40%其中有機成分約占16^-30%0熱值在3300--3600kJ/kg之間，基本上難以獨立作為一

74、種燃料。80年代以后，城鎮(zhèn)民用能源以煤制氣和液化石油氣為主，爐灰大量減少。并且，隨著生</p><p>　　活水平的提高，包裝廢棄的紙、塑料等大量增加，垃圾中可燃成分也增多，熱值明顯提高。</p><p>　　表1列出了我國城市垃圾的一般成分，表2給</p><p>　　出了深圳市垃圾的可燃成分及熱值。</p><p>　　表1 我國城市垃圾

75、的一般成分(%)</p><p>　　有機成分(37.5%) 無機成分(62.5%)</p><p>　　廚余廢紙塑料木竹纖維爐灰礫石金屬玻璃</p><p>　　31.0 2.5 1.5 1.5 1.0 56刀4.5 1.0 1.0</p><p>　　表2 深圳市垃圾可燃成分與熱值〔%)</p><p>　　at#

76、R I}.S}碳?xì)淞蚱渌鼰嶂?KJ/kg)</p><p>　　30^-36 16^-19 2.17- 2.600.15^- 0.1812^-14 3770^ 6280</p><p>　　現(xiàn)在，垃圾已可以作為鍋爐的燃料了，但是，與一般煤燃料相比，其熱值較低。標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值為29300kJ/kg，一般燃煤熱值為16000-23000kJ/kg。且垃圾中可燃成分比煤低，燃煤中固定碳在35-65

77、%，揮發(fā)分在5^25%之間。另外，垃圾的成分波動很大。這都嚴(yán)重影響到鍋爐的安全經(jīng)濟性。當(dāng)碎玻璃、余泥等成分很</p><p>　　多時，可能造成熄火:當(dāng)鐵、鋁等金屬成分較多時，將帶走量熱。使熱效率下降.垃圾的低品位特性，對焚燒垃圾鍋爐的設(shè)計提出了特殊的要求。</p><p>　　4.1.2 垃圾焚燒技術(shù)</p><p>　　常被采用的垃圾焚燒爐，爐型有馬丁爐、垃圾焚

78、燒鏈條爐、沸騰爐。深圳市環(huán)衛(wèi)綜合處理廠采用的是馬丁爐。馬丁爐排具有如下優(yōu)點:垃圾在階梯式布置的連續(xù)爐排上，由高到低逐級流動，有足夠的爐內(nèi)停留時間，可以保證充分0盡，</p><p>　　且可以像鏈條爐排一樣，減少細(xì)屑泄漏。但是，馬丁爐的燃燒工況較易受垃圾品位波動的影響。當(dāng)可燃成分較低時，常需噴油助燃，而油是一種高品位能源，耗油較多，則經(jīng)濟性下降。沸騰爐較易保證燃燒的穩(wěn)定，垃圾和熱砂同時輸入爐內(nèi).熱砂在氣流的劇烈攪

79、拌下，呈沸騰狀態(tài)，可將均勻投入床內(nèi)的垃圾包圍，使之均</p><p>　　勻地充分燃燒。目前，新開發(fā)的垃圾焚燒爐爐型還有水冷卻旋轉(zhuǎn)燃燒室的焚燒爐和等離子弧燃燒方式。設(shè)計具有寬調(diào)節(jié)比，穩(wěn)定性較高的爐型，使這能滿足垃圾燃料的低品位特性，并能適應(yīng)垃圾品質(zhì)的大幅度波動，是垃圾焚燒技術(shù)推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。</p><p>　　Fe+2HC1--FeC12+H2 、</p><p>

80、;　　Fe0+2HC1-FeC12+H20 }</p><p>　　Fe20,+2HC1+CO--Fe0+FeC12+H,O+CUZ}</p><p>　　Fe,0,+2HC1+CO-2Fe0+FeC12+H2U+CU2'</p><p>　　4.2 提高蒸汽參數(shù)</p><p>　　4.2.1 高溫腐性限制了過熱蒸汽的溫度<

81、/p><p>　　在火力發(fā)電機組中，由朗肯循環(huán)原理可知，蒸汽溫度和壓力等參數(shù)提高，發(fā)電效率也隨之提高，深圳市環(huán)衛(wèi)綜合處理廠的垃圾處理量為6.25t/h.蒸汽出力為13t/h。若蒸汽為203℃、1.6MPa的飽和蒸汽，加之蒸汽出力不穩(wěn)定，則只能配SOOM 汽輪機發(fā)電，若蒸汽為3500C,1.5MPa的過熱蒸汽，則可配2000kW汽輪機發(fā)</p><p>　　電，國外的經(jīng)驗表明。若蒸汽溫度低于30

82、0'C,則發(fā)電效率只能達(dá)到10-15%;若蒸汽溫度提高到400'C，發(fā)電效率則可達(dá)到21%。目前，歐美國家垃圾發(fā)電的蒸汽參數(shù)多為:400-500℃、5.88^-6.86MPa，其發(fā)電量為1405kWh/t垃圾。而深圳垃圾電站實際運行中，仍用飽和蒸汽發(fā)電。因為，過熱器投運100天，即遭到嚴(yán)重的高溫腐蝕，被迫停運。</p><p>　　4.2.2 高溫腐性機理</p><p>

83、;　　高溫腐蝕是氯與氯化物、硫與硫化物在較高溫度下對金屬及其保護膜的侵蝕過程。筑氣與金屬反應(yīng)的生成物，揮發(fā)性很大，熔點較低，不能在金屬表面形成保護膜。</p><p>　　CI2的主要反應(yīng)是:</p><p>　　2Fe+3C13--2FeCl3 (1)</p><p>　　FeC13的熔點僅282'C.</p><p>　　HC1的

84、主要反應(yīng)是:</p><p>　　除T對Fe, Fe2O3, Fe3O,侵蝕外，C12, HCI不可能破壞C12O:保護膜。</p><p>　　S和H2S的特點是:容積比大，融點低，</p><p>　　蒸汽壓高，可破壞金屬保護膜。H 2S的主要反應(yīng)有:</p><p>　　Fe+H2S--FeS+H2</p><p&g

85、t;　　Fe2O,+2H2S+CO--2FeS+2H2O+C O2</p><p>　　Fe2O3+2HZS+C-2FeS+2H2O+CO</p><p>　　同時，硫的氧化物(5O2' SOO'硫化物</p><p>　　(Na2S. K2S, FeS),硫酸鹽類(Na2S0,, K2S0,)</p><p>　　對金屬也有

86、較強的高溫腐蝕。有關(guān)高溫腐蝕的機理，文獻(xiàn)均作了較詳細(xì)的介紹。</p><p>　　4.2.3 抑制高溫腐蝕</p><p>　　高溫腐蝕的防護可以從溫度、材質(zhì)、腐蝕氣含量、爐內(nèi)氣氛等幾個方面考慮。</p><p>　　欲產(chǎn)生300℃以上的過熱蒸汽。則難以在焚燒爐內(nèi)避免一般鍋爐鋼及低合金鋼的高溫腐蝕點。但要選擇既能耐氯又能耐硫腐蝕的優(yōu)質(zhì)不銹鋼，則使設(shè)備造價十分昂貴。可

87、在金屬表面覆蓋Cr, Al, Si等材料，以延長設(shè)備壽命·在爐內(nèi)噴入M9O, CaO. S'02等粉末。使之與腐蝕性氣體在爐內(nèi)反應(yīng)，以減少煙氣中腐蝕性氣體的含量，可有效減緩過熱器高溫區(qū)的腐蝕。同時，腐蝕性氣體往往都是污染性氣體，</p><p>　　為了達(dá)到環(huán)保的要求，需從煙氣中脫除。而煙氣凈化將使投資和運行費用大幅度增加，若能在爐內(nèi)脫除污染性氣體，將帶來可觀的經(jīng)濟效益。據(jù)介紹MgO, Mg(O

88、H)2等粉末與輕質(zhì)油、水混合后，噴入爐內(nèi)，在爐內(nèi)較均勻，且易清除積灰。考察式(2)和式(3)可知，C, CO也參與腐蝕。而C, CO及H,S均易在還原性氣氛下生成，故焚燒爐中宜采用較大過量空氣系數(shù)或富氧燃燒，并加強爐內(nèi)氣流擾動，以避免局部形成還原性氣氛。這也有利于緩解腐蝕，以便提高蒸汽參數(shù)。</p><p><b>　　4.3 熱電聯(lián)產(chǎn)</b></p><p>　　小

89、火電實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，是降低我國燃煤發(fā)電機組平均煤耗的一項重要措施。如上所述，深圳垃圾電站蒸汽壓為1.5 - 1.6MPa(<2.45MPa ).屬于低壓蒸汽。即使如歐美國家的垃圾電站，蒸汽壓達(dá)到5.86一6.86MPa(<7.84MPa )，也只屬于中壓蒸汽。對于中溫，中壓及其以下參數(shù)的機組，從熱經(jīng)濟學(xué)的角度分析，不宜采用凝汽式機組單一發(fā)電的模式，而宜采用背壓式機組或抽汽式機組來實現(xiàn)熱電</p><p>

90、;　　聯(lián)產(chǎn)。使品位本來不很高的蒸汽在焙值降到一定程度上，即不再發(fā)電，而用于工業(yè)供熱或民用供熱。這樣可實現(xiàn)能量的梯級利用，并減少發(fā)電的冷源損失。使發(fā)電效率提高。熱電聯(lián)產(chǎn)模式的垃圾電站在日本早有采用。這是我國垃圾電站發(fā)展過程中值得考慮的方向。</p><p><b>　　4.4 聯(lián)合方式</b></p><p>　　所謂聯(lián)合方式，即不再是“焚燒爐中垃圾燃燒一水吸熱產(chǎn)生蒸汽

91、一汽輪機發(fā)電”的單一工藝流程，而與其它燃燒裝置或動力裝置聯(lián)合使用。這類方法主要有:</p><p>　?、倭碓O(shè)獨立過熱器構(gòu)成的輔助燃燒系統(tǒng)。由于垃圾中含有較多的聚氯乙烯塑料等有機物，燃燒過程中勢必產(chǎn)生較多的高溫腐蝕性氣體。如果在獨立過熱器燃燒裝置中不再以垃圾為燃料，而以高溫腐蝕較低的煤、油、氣等為燃料，那么過熱蒸汽的溫度不再受高溫腐蝕的限制。</p><p>　?、诶萌?xì)廨啓C廢熱對垃圾焚

92、燒爐來的蒸汽進(jìn)行加熱。燃?xì)廨啓C排氣溫度為500^5500C 1用之作為獨立過熱器的熱源，既能提高蒸汽參數(shù)，又能回收燃?xì)廨啓C排氣的廢熱。</p><p>　?、廴?xì)廨啓C排氣再燃。將燃?xì)廨啓C的排氣輸入垃圾焚燒爐，可提高焚燒爐中的整體溫度水平，能使垃圾穩(wěn)定燃燒，并保證垃圾有較高的燃盡率。</p><p>　?、苈?lián)合循環(huán)發(fā)電。將垃圾輸入焚燒爐(或氣化爐)，燃燒(或氣化)后能產(chǎn)生熱煙氣(或可燃?xì)?，

93、再將熱煙氣(或可燃?xì)?進(jìn)行凈化處理，處理后輸入燃?xì)廨啓C發(fā)電。燃?xì)廨啓C排出的廢氣經(jīng)余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，再由汽輪機發(fā)電，或?qū)⒄羝糜诠?。?dāng)前，燃煤聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)，如整體煤氣體聯(lián)合循環(huán)(LGCC )、增壓流化床燃煤聯(lián)合循環(huán)(PFBC-CC)、外燃式燃煤聯(lián)合循環(huán)(EFCC)等，受到國內(nèi)外廣泛的關(guān)注。其中一些技術(shù)思路，也可供垃圾發(fā)電參考。</p><p>　?、萘碓O(shè)鍋爐構(gòu)成混壓汽輪機。由于燃煤、油、氣的鍋爐可產(chǎn)生較高溫度

94、和壓力的蒸汽，用之與垃圾焚燒爐產(chǎn)生的蒸汽聯(lián)合供給混壓汽輪機，這有利于提高機組整體參數(shù)和容量，從而提高發(fā)電效率。文獻(xiàn)將這些聯(lián)合發(fā)電方式稱為“超級垃圾發(fā)電技術(shù)’。</p><p>　　綜上所述，通過采用寬調(diào)節(jié)比、穩(wěn)定強化燃燒的焚燒爐，抑制過熱器高溫腐蝕，提高蒸汽參數(shù)，實行熱電聯(lián)產(chǎn)和聯(lián)合發(fā)電方式，可以提高垃圾焚燒的發(fā)電效率。</p><p>　　第五章 垃圾發(fā)電的前景</p>&

95、lt;p>　　垃圾發(fā)電之所以發(fā)展較慢，主要是受一些技術(shù)或工藝問題的制約，比如發(fā)電時燃燒產(chǎn)生的劇毒廢氣長期得不到有效解決。日本去年推廣一種超級垃圾發(fā)電技術(shù)，采用新型氣熔爐，將爐溫升到500℃，發(fā)電效率也由過去的一般10％提高為25％左右，有毒廢氣排放量降為0.5％以內(nèi)，低于國際規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，現(xiàn)在垃圾發(fā)電的成本仍然比傳統(tǒng)的火力發(fā)電高。專家認(rèn)為，隨著垃圾回收、處理、運輸、綜合利用等各環(huán)節(jié)技術(shù)不斷發(fā)展，工藝日益科學(xué)先進(jìn)，垃圾發(fā)電方式很有

96、可能會成為最經(jīng)濟的發(fā)電技術(shù)之一。從長遠(yuǎn)效益和綜合指標(biāo)看，將優(yōu)于傳統(tǒng)的電力生產(chǎn)。我國的垃圾發(fā)電剛剛起步，但前景樂觀。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 陸 璐 生物質(zhì)能發(fā)電及技術(shù) 中國電力出版社</p><p>　　[2] 王金印 投資垃圾發(fā)電廠的前景探討

97、 中國電力出版社</p><p>　　[3] 范錫普 垃圾發(fā)電廠采用的自動化技術(shù) 中國電力出版社</p><p>　　[4] 王力昌 垃圾焚燒發(fā)電供熱的經(jīng)濟性分析  水利電力出版社</p><p><b>　　附 錄</b></p><p>　　1、 生活垃圾焚燒污染控

98、制標(biāo)準(zhǔn)2、 生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)3、 危險廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)4 、城市生活垃圾處理及污染防治技術(shù)政策5 、資源綜合利用電廠（機組）認(rèn)定管理辦法（摘錄）6、 關(guān)于廢舊物資揮手經(jīng)營業(yè)務(wù)有關(guān)增值稅政策的通知</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在**老師的指導(dǎo)下,經(jīng)過近兩個月的努力下垃圾發(fā)電的現(xiàn)狀及前景論文終于設(shè)計完成了，在此