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垃圾焚烧及发电工艺流程及其自动化发布日期：2024-11-25 浏览次数：9940
垃圾焚烧发电是通过引进垃圾焚烧厂和设备，将生活垃圾进行高温焚烧，利用产生的热能进行发电和供热的过程。
垃圾的填埋和堆肥存在土地资源消耗大、处理速度慢等问题，而焚烧发电具有减量化、无害化、资源化等优势，因此成为主流方式。一、垃圾焚烧及发电的工艺流程
1、垃圾接收与称重
垃圾运输车到达处理厂后，先经过地磅自动称重。
2、卸料与进料
垃圾被卸入垃圾仓，由抓斗起重机将垃圾抓入焚烧炉。
3、焚烧
垃圾在焚烧炉内高温焚烧，温度可达1000摄氏度，确保废物完全燃烧。
4、发电
焚烧产生的高温烟气通过余热锅炉产生高温蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电。
5、烟气净化
烟气经过脱硝、脱酸、除尘、除二英和重金属等工序净化后达标排放。
6、资源化利用
炉渣处理后制成环保砖，飞灰稳定化处理后填埋，渗滤液处理后再利用。
二、垃圾焚烧发电的工作原理
1、垃圾预处理
在垃圾进入焚烧炉之前，需要进行一系列的预处理工作，如分拣、破碎和干燥等。这些步骤旨在去除垃圾中的不可燃物（如金属、玻璃等），减小垃圾的体积和重量，并提高其燃烧效率。
2、焚烧过程
垃圾通过进料斗进入焚烧炉，首先进入干燥床进行干燥，以去除垃圾中的水分，便于后续燃烧。
干燥后的垃圾被送入焚烧炉的炉排上，炉排通常分为多个区域（如干燥区、燃烧区、燃尽区），通过炉排的交错运动和脉冲空气动力装置的推动，垃圾被逐级抛入下一级炉排，并在高温下挥发、裂解和燃烧。
炉排上的气孔会喷入助燃空气，与垃圾混合燃烧，同时使垃圾悬浮在空中，增加燃烧效率。
3、热能回收与烟气处理
焚烧过程中产生的高温烟气通过锅炉的受热面产生热蒸汽，这些热能可以被回收利用，如用于发电或供暖。
高温烟气在排出前会经过烟气处理装置进行处理，以去除其中的颗粒物、酸性气体等污染物，确保排放的烟气达到环保标准。
4、残渣处理
焚烧后的残渣主要为无机物质，如灰烬和炉渣。这些残渣经过进一步处理后可以用于建筑材料等领域，实现资源的再利用。
三、垃圾焚烧炉的分类
1、流化床焚烧炉
炉体由多孔分布板组成，加入大量石英砂并加热至600℃以上，通过鼓入热风使热砂沸腾，投入垃圾后迅速干燥、着火、燃烧。
未燃尽的垃圾比重较轻，继续沸腾燃烧，燃尽后落到炉底，经过水冷后分选设备将粗渣、细渣送出，少量中等炉渣和石英砂返回炉中继续使用。
2、机械炉排焚烧炉
垃圾通过进料斗进入倾斜向下的炉排（分为干燥区、燃烧区、燃尽区），通过炉排的交错运动将垃圾逐级抛入下一级炉排，直至燃尽排出炉膛。
燃烧空气从炉排下部进入并与垃圾混合，高温烟气通过锅炉受热面产生热蒸汽，最后烟气经处理后排出。
3、回转式焚烧炉
炉体水平放置并略为倾斜，通过不停运转使垃圾充分燃烧并向倾斜方向移动直至燃尽排出。设备利用率高，灰渣中含碳量低，有害气体排放量低。
4、气化熔融焚烧炉
生活垃圾在500~600℃的流化床内气化，气体产物包括未燃物、飞灰一起供立式旋涡熔融炉在约1350℃的温度下进行熔融燃烧。生活垃圾的热值要求较高。
四、垃圾焚烧发电的应用
1、城市固体垃圾处理
通过特殊的焚烧锅炉燃烧城市固体垃圾，产生的热能用于发电或供暖。
2、环保效益
高温焚烧可以有效减少垃圾体积，达到消毒和无害化处理的目的。同时，焚烧过程中产生的热能可以回收利用，减少对环境的污染。
五、过程自动化仪表在垃圾焚烧发电中的应用
1、DCS系统
在垃圾焚烧发电厂中，DCS（分布式控制系统）系统起着至关重要的作用。
DCS系统能够集中控制和监视垃圾发电厂的主要生产车间，包括垃圾给料系统、焚烧炉及余热锅炉系统、烟气净化系统等。
2、PLC控制系统
辅助系统如称重地磅系统、垃圾坑抓斗、化学水处理、除灰系统等，通常采用独立的可编程逻辑控制设备（PLC）和人机操作界面进行调试、启动和异常时的就地监视和操作。
这些PLC系统通过通信或远程方式与集控室连接，实现集中监控和操作。
3、过程自动化仪表
在垃圾焚烧发电过程中，自动化仪表用于检测和控制各种热工参数，如温度、压力、流量等。这些仪表的智能化和自动化程度不断提升，能够实时监测和调整工艺参数，确保高效且精准的燃烧，同时降低污染物排放。
4、烟气净化系统
烟气净化系统采用高效烟气净化技术，如湿式除尘、脱硫脱硝等，有效去除焚烧过程中产生的污染物，确保排放达到或超过国家标准。
5、余热回收利用技术
通过自动化仪表和控制系统，回收焚烧炉产生的余热，提高能源利用效率，降低能耗成本。
6、自适应燃烧控制技术
利用机器学习和人工智能算法，根据实时监测到的垃圾成分、燃烧状态和环境条件，动态调整燃烧参数以优化性能。
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