计算机控制系统课程设计报告.doc

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1、计算机控制系统课程设计任 务 书一、目的与要求1通过本课程设计教学环节，使学生加深对所学课程内容的理解和掌握；2结合工程问题，培养提高学生查阅文献、相关资料以及组织素材的能力；3培养锻炼学生结合工程问题独立分析思考和解决问题的能力；4要求学生能够运用所学课程的基本理论和设计方法，根据工程问题和实际应用任务的要求，进行方案的总体设计和分析评估；5.报告原则上要求依据相应工程技术规范进行设计、制图、分析和撰写等。二、主要内容1数字控制算法分析设计；2现代控制理论算法分析设计3模糊控制理论算法分析设计4过程数字控制系统方案分析设计；5微机硬件应用接口电路设计；6微机应用装置硬件电路、软件方案设计；7

2、数字控制系统I/O通道方案设计与实现；8PLC应用控制方案分析与设计；9数据通信接口电路硬软件方案设计与性能分析；10现场总线控制技术应用方案设计；11数控系统中模拟量过程参数的检测与数字处理方法；12基于嵌入式处理器技术的应用方案设计；13计算机控制系统抗干扰技术与安全可靠性措施分析设计；14计算机控制系统差错控制技术分析设计；15计算机控制系统容错技术分析设计；16工程过程建模方法分析。三、进度计划序号设计内容完成时间备注1选择课程设计题目，查阅相关文献资料7月6日2文献资料学习，根据所选题目进行方案设计7月7日3与指导老师讨论设计内容修改设计方案7月8日4撰写课程设计报告7月9日5课程设

3、计答辩7月10日四、设计成果要求1针对所选题目的国内外应用发展概述；2课程设计正文内容，包括设计方案、硬件电路和软件流程，以及综述、分析等；3课程设计总结或结论以及参考文献；4要求设计报告规范完整。五、考核方式计算机控制系统课程设计成绩评定依据如下：1撰写的课程设计报告；2独立工作能力及设计过程的表现；3答辩时回答问题情况。成绩以五分制综合评定分为优、良、中、及格、不及格五个等级。学生姓名：张冠一指导教师：李大中2009年7月10日设计正文目录1.垃圾发电概述61.1传统垃圾处理方式61.1.1分类回收61.1.2卫生掩埋61.1.3堆肥61.1.4焚化61.2垃圾发电的优越性61.2.1社会

4、效益71.2.2经济效益71.3垃圾发电的原理72.国内外垃圾发电发展概况72.1国外垃圾发电发展概况72.2国内垃圾发电发展概况83相关技术调研83.1垃圾焚烧发电技术83.1.1机械炉排焚烧炉83.1.2 循环流化床焚烧炉93.1.3回转式焚烧炉93.1.4 CAO气化焚烧炉93.1.5脉冲抛式炉排焚烧炉103.1.6热分解炉103.1.7综合对比103.2烟气净化技术113.2.1生活垃圾焚烧烟尘的特点113.2.2生活垃圾焚烧炉的烟气净化装置114建设有“中国特色”的垃圾发电厂124.1 从源头抓起，对垃圾进行分类124.2生产有“中国特色”的垃圾发电设备124.3城市生活垃圾焚烧发电

5、工艺流程124.4烟气净化，避免二次污染124.5国家给予相关政策支持124.5.1价格激励134.5.2财政补贴134.5.3减免税费135我国垃圾发电前景预测分析135.1垃圾发电必要性135.2 垃圾发电的可行性135.3建设垃圾发电厂过程中的几个问题145.3.1垃圾焚烧的无害化145.3.2 垃圾处理的减量化145.3.3垃圾处理的资源化145.4我国垃圾焚烧发电项目推广的限制性因素145.4.1垃圾成分的影响145.4.2垃圾发电设备国产化低145.4.3发电成本高155.4.4焚烧尾气的二次污染155.5未来应用潜力分析156.我国应用垃圾发电实例156.1深圳156.2上海16

6、6.3天津市16垃圾发电技术分析一、课程设计的目的与要求1通过本课程设计教学环节，使学生加深对所学课程内容的理解和掌握；2结合工程问题，培养提高学生查阅文献、相关资料以及组织素材的能力；3培养锻炼学生结合工程问题独立分析思考和解决问题的能力；4要求学生能够运用所学课程的基本理论和设计方法，根据工程问题和实际应用任务的要求，进行方案的总体设计和分析评估；5.报告原则上要求依据相应工程技术规范进行设计、制图、分析和撰写等。二、设计正文1. 垃圾发电概述1.1传统垃圾处理方式1.1.1分类回收分类回收为自废弃物中回收可利用资源，这种方式需要周密规划。1.1.2卫生掩埋有计划地在特定区域将收集到的垃圾

7、进行工程瓜实、覆土、使其集中自然分解。此方法设备和技术简单，是目前我国大中城市垃圾处理的常用方法。但占地大，对掩埋地周围环境影响较大，对地下水也可能造成二次污染。1.1.3堆肥堆肥是将垃圾中的有机质分解、腐烂、转换成肥料。该方式对垃圾成分有较高要求，不能处理全部城市垃圾，适宜与分类回收配合采用。1.1.4焚化焚化是将垃圾在高温下燃烧，使可燃成分经氧化转变为稳定气体(烟气)，不可燃成分转变为无机物(灰渣)。此处理方式迅速、无害，自动化程度高，且焚化产生的热能可供利用。但要求垃圾低位平均热值不低于3350lJkg左右，否则成本大大增加。1.2垃圾发电的优越性传统的垃圾处理方式存在以下缺陷：侵占大量

8、的土地资源；造成长期严重污染；蚊蝇滋生，作业环境恶劣；危害居民身体健康，甚至造成伤亡事故；严重影响城市景观和城市形象。减容效果好，可使垃圾体积减少到原来的1/10；无二次污染。高温焚烧配以先进的烟气处理设施能使垃圾处理实现无害化，彻底消灭致病原体；处理过程最终剩余的灰渣稳定性好，不再分解，缓变；产生的热量可以进行供热和发电，达到能源回收的目的。1.2.1社会效益垃圾焚化处理解决了垃圾出路，改善了城市卫生环境，减少了垃圾处理的土地占用问题，减轻了环卫工作的劳动强度，还能变废为宝，为生活和工业提供电力。1.2.2经济效益垃圾发电厂的主要经济效益有两部分，一是电力销售效益(包含部分回收废金属销售收益

9、)，二是垃圾处理费收益。垃圾处理费是政府为处理城市垃圾支付的费用。据我国南方某大城市测算，采用掩埋处理或其他无害处理方式，垃圾处理费用约为180元吨。这部分垃圾处理费用由政府按垃圾实际的处理量支付垃圾电厂。这样，垃圾发电厂的燃料不但不需支付燃料成本，反而得到政府支付的垃圾处理费。在此基础上进行测算，垃圾电厂的投资效益可以与常规火力发电厂相比。在国外，垃圾电厂的投资者即以上述两项投资收益来经营电厂。在我国，由于人工便宜和电力紧缺，根据测算，当不计投资成本时，依靠售电收入足以支持电厂的运行和维修费用尚有盈利，比国外更为优越。这样，政府部门以公益事业建造垃圾电厂以后，就相当于既无负担而又有效地解决了

10、垃圾问题。1.3垃圾发电的原理垃圾发电是生物质发电中的一种，包括垃圾焚烧发电和垃圾填埋发电。在把各种垃圾收集，进行分类处理后：一是对燃烧值较高的进行高温焚烧（彻底消灭病源性生物和腐蚀性有机要物），在高温焚烧（产生的烟雾经过处理）中将产生的热能转化为高温蒸汽，推动涡轮机转动，使发电机产生电能。二是对不能燃烧的有机物进行发酵、厌氧处理，最后干燥脱硫，产生一种气体叫甲烷，也叫沼气。再经燃烧，把热能转化为蒸汽，推动涡轮机转动，带动发电机产生电能。2. 国内外垃圾发电发展概况2.1国外垃圾发电发展概况从20世纪70年代起，一些发达国家便着手运用焚烧垃圾产生的热量进行发电。在发达国家，垃圾处理和资源化利用

11、已经成为成熟的产业，垃圾焚烧发电技术正在向大型化、高效化方面发展。例如，欧洲各国制定了严格的垃圾焚烧标准并严格执行；英国在其非化石燃料公约、德国在其新能源法中都规定：垃圾直接焚烧发电的电力电量强制上网，并实施电价补贴或绿色电价。美国某垃圾发电站的发电能力高达100兆瓦，每天处理垃圾60万吨。日本采用新型气熔炉，将炉温升到500，发电效率由10提高到25左右，有毒废气排放量降为0.5以内，低于国际规定标准。但现在垃圾发电的成本仍然比传统的火力发电高，专家认为，随着垃圾回收、处理、运输、综合利用等各环节技术不断发展，工艺日益科学先进，垃圾发电方式很有可能会成为最为经济的发电技术之一。2.2国内垃圾

12、发电发展概况我国城市垃圾焚烧发电最早投入运行始于1987年，随着一大批环保产业化和环保高技术产业化项目的相继启动，垃圾焚烧发电技术得到了得到了快速发展，实现了大型垃圾焚烧发电技术的本土化。在九五期间，垃圾发电技术得到一些城市特别是南方大中城市的重视，规模最大的纯垃圾焚烧处理装置（基本不需要利用辅助燃料）的日垃圾处理量为1800吨，装机18兆瓦但因为起步晚，垃圾处理总量和装机总量都不大，占我国生活垃圾总量的3%左右，发电总装机容量200多兆瓦。根据我国现行政策，城市生活垃圾焚烧发电技术将以机械炉排炉为主导，辅以煤-垃圾混烧流化床垃圾焚烧技术和其他技术。按照日处理1800吨二段往复式垃圾焚烧设备计

13、算，年发电量可达1.6亿千瓦时，可节约标准煤4.8万吨，年减少氮氧化合物排放480吨、二氧化硫排放768吨。3相关技术调研3.1垃圾焚烧发电技术按焚烧原理不同，全世界又主要分为炉排炉焚烧、流化床焚烧、CAO气化焚烧炉技术、热解法。3.1.1机械炉排焚烧炉工作原理：垃圾通过进料斗进入倾斜向下的炉排（炉排分为干燥区、燃烧区、燃尽区），由于炉排之间的交错运动，将垃圾向下方推动，使垃圾依次通过炉排上的各个区域（垃圾由一个区进入到另一区时，起到一个大翻身的作用），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；高温烟气通过锅炉的受热面产生热蒸汽，同时烟气也得到冷却，最后烟气经烟气处理装置处理后排出

14、。特点：炉排的材质要求和加工精度要求高，要求炉排与炉排之间的接触面相当光滑、排与排之间的间隙相当小。另外机械结构复杂，损坏率高，维护量大。应用实例：1986年，深圳市全套引进了三菱重工业公司两套日处理能力为150t/d垃圾焚烧炉，并于同年11月正式投产，成为当时我国第一座现代化的垃圾焚烧发电厂。但是，从整体运行的效果来看，国产的炉排炉焚烧装置主要存在两个问题：一是机械运动问题。炉排炉的运动需要液压或机械装置来推动，目前，在这项技术上还存在很多问题，比如液压杆容易断裂；推动方向存在偏差，导致焚烧炉两侧护板很快就被磨穿；垃圾进料和炉渣出口的设计问题等等。二是对炉排炉的运行操作。国外已经有100多年

15、的炉排炉焚烧垃圾的历史，我国这项技术才刚起步，还需要不断地进行丰富和完善。3.1.2 循环流化床焚烧炉工作原理：炉体是由多孔分布板组成，在炉膛内加入大量的石英砂，将石英砂加热到600以上，并在炉底鼓入200以上的热风，使热砂沸腾起来，再投入垃圾。垃圾同热砂一起沸腾，垃圾很快被干燥、着火、燃烧。未燃尽的垃圾比重较轻，继续沸腾燃烧，燃尽的垃圾比重较大，落到炉底，经过水冷后，用分选设备将粗渣、细渣送到厂外，少量的中等炉渣和石英砂通过提升设备送回到炉中继续使用。特点：流化床燃烧充分，炉内燃烧控制较好，但烟气中灰尘量大，操作复杂，运行费用较高，对燃料粒度均匀性要求较高，需大功率的破碎装置，石英砂对设备磨

16、损严重，设备维护量大。应用实例：典型代表是日本任原公司，目前单台日处理量已达390t/d。但它的价格仍然很高。作为燃烧技术本身，循环流化床技术无疑是一种非常先进的焚烧技术，在应用到垃圾焚烧领域，还需要解决很多问题，如垃圾的预处理、一二次风的选择、进料和出渣等问题。3.1.3回转式焚烧炉工作原理：回转式焚烧炉是用冷却水管或耐火材料沿炉体排列，炉体水平放置并略为倾斜。通过炉身的不停运转，使炉体内的垃圾充分燃烧，同时向炉体倾斜的方向移动，直至燃尽并排出炉体。特点：设备利用率高，灰渣中含碳量低，过剩空气量低，有害气体排放量低。但燃烧不易控制，垃圾热值低时燃烧困难。比较项目炉排炉回转炉循环流化床锅炉技术

17、成熟性最成熟较成熟成熟入炉垃圾质量要求较低较低较高，需预处理在线运行台数最多国内较少多国产化率以引进设备或技术为主，目前已国产化以引进设备或技术为主。目前已国产化高垃圾热值及水分适应性一般较好高单炉处理能力可达1000t/d有限目前可达600t/d垃圾燃尽率较难控制较高高垃圾减量化相对稍低高最高辅助燃料油，低负荷工况、高水份时投入油，低工况、高水份时投入煤，连续投入投资高较高低渗沥液处理难难可实现全部焚烧热能利用率较低低最高炉内耐火材料较易易损坏不易大气污染物二恶英及NOx较高NOx高二恶英及NOx最小操作技术要求高一般要求高维修费用高中低其它炉排系统复杂连接传动装置复杂给料系统复杂发展前景一

18、般一般好3.1.4 CAO气化焚烧炉工作原理：垃圾运至储存坑，进入生化处理罐，在微生物作用下脱水，使天然有机物（厨余、叶、草等）分解成粉状物，其他固体包括塑料橡胶一类的合成有机物和垃圾中的无机物则不能分解粉化。经筛选，未能粉化的废弃物进入焚烧炉的先进入第一燃烧室（温度为600），产生可燃气体再进入第二燃烧室，不可燃和不可热解的组份呈灰渣状在第一燃烧室中排出。第二室温度控制在860进行燃烧，高温烟气加热锅炉产生蒸汽。烟气经处理后由烟囱排至大气，金属玻璃在第一燃烧室内不会氧化或融化，可在灰渣中分选回收。特点：可回收垃圾中的有用物质；但单台焚烧炉的处理量小，处理时间长，目前单台炉的日处理量最大达到1

19、50吨，由于烟气在850以上停留时间难于超过1秒钟短，烟气中二恶英的含量高，环保难以达标。应用实例：CAO是加拿大瑞威环保公司根据国际上处于领先地位的比较成熟的空气控制理论研制生产的。广州的劲马锅炉厂引进加拿大瑞威公司的CAO燃烧技术，自行设计了300t/d CAO垃圾焚烧炉，目前已在深圳龙岗投入使用，但锅炉的热效率较低，投资成本大约为50万元/吨垃圾。3.1.5脉冲抛式炉排焚烧炉工作原理：垃圾经自动给料单元送入焚烧炉的干燥床干燥，然后送入第一级炉排，在炉排上经高温挥发、裂解，炉排在脉冲空气动力装置的推动下抛动，将垃圾逐级抛入下一级炉排，此时高分子物质进行裂解、其它物质进行燃烧。如此下去，直至

20、最后燃尽后进入灰渣坑，由自动除渣装置排出。助燃空气由炉排上的气孔喷入并与垃圾混合燃烧，同时使垃圾悬浮在空中。挥发和裂解出来的物质进入第二级燃烧室，进行进一步的裂解和燃烧，未燃尽的烟气进入第三级燃烧室进行完全燃烧；高温烟气通过锅炉受热面加热蒸汽，同时烟气经冷却后排出。特点：处理垃圾范围广泛；燃烧热效率高，即使水份很大的生活垃圾，燃烧热效率也在70%以上；由于采用了许多特殊的设计以及较高的自动化控制水平，运行维护费用低；可靠性高；有自清洁功能。3.1.6热分解炉热解法是在隔绝空气的条件下，垃圾在热解装置中受热而使有机质分解，转化成燃气。燃气进入余热锅炉换热后，过热蒸汽进入汽轮发电机发电。由于此种炉

21、型结构简单，无运动件，设备技术投资便宜，很有发展前途。它的产品以美国和加拿大公司为代表。3.1.7综合对比 机械炉排焚烧炉在中国焚烧垃圾适用性不强，我国垃圾没有严格分类，垃圾中含水分较高、成分复杂，所以热值很低，很难把垃圾焚烧透彻，炉内温度难以提高，造成二次污染的可能性就大。循环流化床焚烧炉比较适合我国的国情，燃烧比较复杂、水分比较多的垃圾也能够把垃圾燃烧彻底，温度也比较高，投资也比较低，是适合中国国情的工艺流程。回转式焚烧炉、CAO气化焚烧炉适用于垃圾量比较少的地区。 脉冲抛式炉排焚烧炉、热分解炉自动化水平高，利用空间广，但技术仍有待研究。3.2烟气净化技术3.2.1生活垃圾焚烧烟尘的特点烟

22、气含湿量大。这是因为生活垃圾中原本的含水量就大，而且在燃烧中一些碳氢化合物也生成水汽。一般含湿量在2330%。因垃圾成分复杂，燃烧后产生的烟尘中有毒、有害成分也复杂，其中包括一些微量的金属，如汞、镉、铅、铬、镍、铜。而且产生的颗粒物的粒度也较细，粘度还高。烟气成分复杂，它不但含有O2 、CO2等外，还有HF等酸性气体，水蒸汽。这在滤料的选择时都必须仔细加以研究、考虑。由于燃烧中还可能产生二恶英和呋喃等致癌物质，对人体极其有害。一般都在袋式除尘器前喷入活性炭来吸附，这也要注意。烟尘粒径细、粘度高。3.2.2生活垃圾焚烧炉的烟气净化装置垃圾焚烧带来的新污染问题同时也受到社会各界的广泛关注，特别是尾

23、气排放污染问题突出，其中危害最严重的是二恶英，二恶英被称为是“地球上毒性最强的物质”，它是一种含氯的强毒性有机化合物，其它还有粉尘、SO2、HCL等有害物质，因此烟气处理系统的合理选择是焚烧辅助设备的重点。生活垃圾焚烧炉的烟气净化装置是一种分别设有石灰干粉与水喷射、石灰浆喷射及活性炭喷射的系统，从而可自动启用和调整以石灰干粉与水喷射和或石灰浆的喷射去除烟气中的酸性气体、有毒气体和粉尘的烟气净化装置。它包含带烟气进口、排渣口、石灰干粉的喷口、烟气出口的反应塔和依次连接在烟气出口上的预除尘器、布袋除尘器、引风机。其特征是：反应塔在文丘里管扩散段上还设有水和浆液以及雾化空气的喷口、在布袋除尘器之前设

24、有活性炭混合器，及热电偶和酸性气体检测仪。从而使本发明装置能适应生活垃圾焚烧烟气的负荷大幅度且频繁波动、运行故障少、应对故障的能力强，还能在烟气排放指标合格的同时，具有运行成本低、装置的使用寿命较长等特点。4建设有“中国特色”的垃圾发电厂4.1 从源头抓起，对垃圾进行分类在对市民进行宣传教育的基础上，要求环卫部门具体落实每一个垃圾收集点，分别设置玻璃类桶、金属类桶、有害物质桶、石、砖、炉渣类桶，分选分装分运。玻璃、金属回收利用，有害物资再分选利用后填埋，石、砖、炉渣送填埋，其余送垃圾发电厂。 4.2生产有“中国特色”的垃圾发电设备我国的垃圾具有水分多、不可燃物含量高和热值低的特点。垃圾焚烧设备

25、厂必须和设计院、焚烧厂三方合作，全面跟踪焚烧设备工程设计、安装调试运行中的优缺点，然后全面分析经验和教训及具体技术问题，寻找新的解决办法、途径，再设计更加先进、更加完善、更符合实际的焚烧设备来，才成为可能。4.3城市生活垃圾焚烧发电工艺流程城市生活垃圾的焚烧发电是利用焚烧炉对生活垃圾中可燃物质进行焚烧处理，通过高温焚烧后消除垃圾中大量的有害物质，达到无害化、减量化的目的，同时利用回收到的热能进行供热、供电，达到资源化。4.4烟气净化，避免二次污染烟气净化约占总投资的近三分之一，排放标准越高，投资越大，国内有关专业生产厂家应尽快重视这一工作的研究设计开发新产品。在满足污染排放物达到国家标准的前提

26、下，设备越简单，运行费用越低，投资越省越好。4.5国家给予相关政策支持欧洲在垃圾焚烧发展方面的成功经验可以借鉴，它是与欧洲各国垃圾处理的体制和政府制定的优惠政策密切相关的。因此我国也应考虑逐步制定合理和优惠的政策促进垃圾焚烧发电的发展。4.5.1价格激励根据生物质能源的技术特点，制定合理的上网电价，如：德国实行固定电价机制，生物质发电的上网电价根据电站装机规模不同而设置不同的电价，小于500千瓦的为每千瓦时10.1欧分，500千瓦至5000千瓦为每千瓦时8.9欧分，5000千瓦以上的每千瓦时8.4欧分；4.5.2财政补贴投资补贴是促进生物质能开发和利用的重要措施。如：德国从1991年2001年

27、，联邦政府在生物质能领域的投资补贴总计为2.95亿欧元。从1990年开始，德国的KFW银行为私营企业从事生物质能开发提供低息贷款，比市场利率低50%。4.5.3减免税费减免税费也是促进生物质能源发展的重要措施。美国现在的可再生能源生产税为生物质发电提供了每千瓦时1.8美分的税收减免，同时美国联邦还为地方性和农村地区建设的生物质发电提供每千瓦时1.5美分的税收优惠。我国中央和地方政府都很支持垃圾焚烧发电产业的发展，中央在2001年11月出台了对垃圾焚烧发电项目实行增殖税即征即退的优惠政策，这一政策非常明确且易于操作。5我国垃圾发电前景预测分析5.1垃圾发电必要性垃圾滋生已成为我国继能源、交通、工

28、业三废之后又一重大难题，目前我国城城镇人口2.6亿，按每人每年产生440kg垃圾计算，则产生垃圾量为1.14万吨。但如果全部利用，则相当于1340万吨石油的能量。据了解，我国年产城市生活垃圾约1.5亿吨，其中填埋占70，焚烧和堆肥等占10，剩余20难以回收。其中垃圾发电率还不到10，相当于每年白白浪费2800兆瓦的电力，被丢弃的“可再生垃圾”价值高达250亿元。综合考虑其社会效益，环保效益及经济效益，建设垃圾电厂是非常必要的。5.2 垃圾发电的可行性现代生活垃圾可概括为可燃垃圾和不可燃垃圾两部分。其中可燃垃圾包含纸布、皮革、塑料、橡胶等由有机物和可燃物构成城市生活垃圾的主体。而不可燃垃圾专指各

29、类金属、玻璃、石陶瓷等无机物。燃烧一吨城市生活垃圾可发电300400kw。而且垃圾焚烧处理后的灰渣呈中性，无气味，不会引发二次污染，且体积减少90%，重量减少75%以上。直接通过垃圾焚烧，产生高温烟气进入余热锅炉产生蒸汽，进入汽轮发电机发电，在国外早已是成功的经验，国内深圳垃圾电厂七年的实践也证明了垃圾发电的可行性。5.3建设垃圾发电厂过程中的几个问题5.3.1垃圾焚烧的无害化应尽早制订标准，工程设计才能有法律依据。如果一个垃圾焚烧厂污染排放物超过国家标准的规定，造成二次污染，那它就是失败的。 5.3.2 垃圾处理的减量化最好的高效堆肥厂也只能把垃圾中50%左右的有机物变为肥料，另50%未处理

30、。目前，最差的垃圾复合肥仅用有机物垃圾的百分之几，（不到10%），其余送去填埋。未达到减量化目的。只有焚烧处理后，重量减少到25%，体积减少到510%，才真正做到了减量化。 5.3.3垃圾处理的资源化只有在对垃圾进行综合治理后，如垃圾焚烧后，热能发电，废渣中金属回收，废渣制砖作建筑材料，臭气吸入焚烧炉燃烧，污水作为冷却废渣水循环，少量无用污水经污水处理合格后排放。垃圾资源得到综合利用后，产生较好经济效益，支持了企业生存和发展，再加上政府优惠政策，企业才有光明前途。5.4我国垃圾焚烧发电项目推广的限制性因素5.4.1垃圾成分的影响垃圾焚烧要求垃圾应能满足热值要求，一般要求低位热值至少在4000k

31、J/kg以上，最好高于5000kJ/kg，对于小城市和经济不太发达的城市，生活垃圾如果不经过分检的话，不适于做燃烧处理。此外，北方城市生活垃圾在冬季灰份比较高，南方的垃圾在夏季含水率比较高，都会影响垃圾焚烧的效率甚至不能焚烧。5.4.2垃圾发电设备国产化低国内装备水平与发达国家相比差距较大，焚烧装置的关键设备需要进口，尤其是大容量设备的国产化率很低。我国大部分建成的垃圾焚烧发电厂的焚烧设备由国外引进， 从其建设和运行情况看存在如下问题：设备昂贵、投资过高。如上海浦东垃圾焚烧发电厂利用法国阿尔斯通公司的设备和技术，项目的总投资为6.98 亿元，上海江桥垃圾焚烧发电厂利用西格斯公司的设备，投资也近

32、7 亿元。这对于中国绝大部分城市是难以承受的。并且，垃圾处理效果欠佳。国外发达国家的焚烧技术和焚烧设备都比较成熟， 但是， 国外的焚烧炉是根据国外的生活垃圾品质及燃料特性进行设计的， 而我国垃圾品质和燃料特性与国外垃圾存在着很大差异。5.4.3发电成本高与其它垃圾处理方式以及其它技术成熟的可再生能源发电相比，项目投资高，如果不考虑垃圾处理的社会效益，单纯考虑发电收益的话，发电成本在1元/kWh左右。5.4.4焚烧尾气的二次污染尾气中的二恶英对人体、对环境的危害极大，虽然采取垃圾加油燃烧、加煤粉燃烧等方式可以提高燃烧温度和效率从而大大降低二恶英的排放量，但燃油价高，垃圾加油燃烧加大了运营成本，垃

33、圾发电场一般不愿意采用。而垃圾加煤粉燃烧就需要采用循环流化床的锅炉，技术高投资也高。5.5未来应用潜力分析根据垃圾焚烧项目初始投资高，对垃圾性质要求高的特点，建议依据以下原则确定垃圾焚烧重点发展的城市和区域：经济基础发达地区，能够部分解决垃圾焚烧发电项目的高投资；人口密度高，土地资源紧缺，垃圾热值容易满足要求；推广垃圾分类处理的地区；环境保护要求高的城市和地区。截至2007年底，我国垃圾焚烧发电厂总数已达75座，其中建成5O座，在建25座。2当前，全国各地垃圾发电项目遍地开花，垃圾发电技术逐渐成熟，设备国产化进程加快。广阔的投资前景吸引了大批民间资本和国际资本参与其中，我国垃圾发电产业正面临历

34、史性发展机遇。据分析，到2010年，我国垃圾发电行业的年投资额将高达800亿元，到2020年，将新增垃圾发电装机容量330万kW左右，按每kW1万元的设备造价计算，垃圾发电市场容量为330亿元。6.我国应用垃圾发电实例6.1深圳深圳市市政环卫综合处理厂应的用异重循环流化床垃圾焚烧新技术建立了它的第三套垃圾焚烧装置，于1998年8月正式投入商业运行，这是国内首座拥有自主知识产权的大型垃圾焚烧发电工程，这一系统集成了国内开发的垃圾低污染焚烧技术、尾气净化技术、自动点火、冷渣分选和燃烧控制等专利技术，达到国际领先水平的污染控制和排放技术指标。该厂筹建于1985年，建厂初期，从日本进口了两台“三菱-马

35、丁”式垃圾焚烧炉，是我国第一个垃圾焚烧发电项目。但由于生活垃圾存在水分高(水分高于50%)、热值低(当时年平均低位发热值约3300kJ/kg左右)、多变化、未经分选的特点，垃圾进炉后水分蒸发大量吸热，干燥时间长，着火慢，易结块，烧透时间长，炉膛温度易大幅波动，垃圾焚烧不稳定；同时一期工程垃圾焚烧热能利用率低，总体发电能力仅为500kW，每年还需向电网买电。为解决这些问题，深圳在1996年开始第三台垃圾焚烧炉国产化工程和对日本进口垃圾焚烧炉的改造及新建一台3000kW发电机组工程。二期工程有三个特点：(1)低热值城市生活垃圾焚烧工艺。该工艺优于引进工艺，适合我国国情，能够确保垃圾热值不低于330

36、0kJ/kg、水分不高于55%且未经分选的城市生活垃圾在符合目前环保要求的前提下焚烧处理，达到国际领先水平。(2)垃圾资源化利用技术。通过利用该项技术该厂发电能力提高6倍，平均每吨垃圾发电近200kWh，由原来每年买电5.5GWh到现在每年可售出10GWh电以上，降低了垃圾处理成本，垃圾资源化利用水平进入国际先进行列。(3)设备国产化。与工艺相配合，开发研制了十八项城市生活垃圾焚烧处理配套设备并投入使用，填补了国内空白，成套设备的国产化率达到80% 以上。6.2上海2002年前上海的垃圾处理都是直接填埋，不仅对环境造成很大的污染，而且占用大量土地。近期上海的垃圾排放量更是达到每天14400吨的

37、历史最高点，垃圾量的猛增使上海几个填埋点有限作业能力不堪重负。为此，2002年，上海建成了其首家垃圾焚烧发电厂，处理来自浦东全区的生活垃圾，在一定程度上缓解了这种压力。该厂的设计垃圾日处理能力是1094吨，目前每天垃圾的焚烧量保持在1100-1200吨；设计日发电能力是408MWh，目前日均发电量在350-400MWh。自2002年7月1日至2003年6月30日，累计处理垃圾41.4万吨，2003年7月，电厂的垃圾焚烧量达到了5万吨。而且电厂在大量消化垃圾的同时，7月份的发电量也达到12GWh，其中上网售电9.77GWh，获得了比较好的经济效益。6.3天津市天津市首座垃圾焚烧发电厂正在建设之中

38、，总投资5.7亿元，垃圾焚烧处理系统采用世界先进的日本TAKUMA公司SN型炉排焚烧技术，由3条400吨/天的焚烧线组成，每天可处理生活垃圾1200吨。系统采用连续运行方式，全年可处理垃圾40万吨，因此项目建成后天津市区生活垃圾的四分之一将被焚烧处理。设计发电装机容量为18兆瓦，日发电量35.1万千瓦时，年上网的总电量为1.16亿kWh，相当于每年节约标准煤4.8万吨，真正实现了对垃圾的资源化、无害化处理。三、课程设计总结通过为期一周的调研分析，我对垃圾发电有了初步了解。在传统垃圾处理方式和垃圾发电技术的对比中，得出了垃圾发电的优越行；探讨国内外垃圾发电技术的发展状况，给出一定的说明；总结垃圾

39、发电中应用的焚烧技术、烟气排放处理技术，客观分析了各种技术的优劣；学为己用，我国需要建设自己的发电厂，就需要有鲜明的中国特色，既仿效欧盟，又不盲目追从；在垃圾发电的前景预测分析中，认识到了垃圾发电具有可行性与必然性，针对我们现状，找出制约垃圾发电技术推广的限制因素，提出一些改善方案；摘取实例，证明垃圾发电在我国发展前景无限。我在分析总结中，加深了对垃圾发电技术的认知，但同时也发现了一些问题:1、 缺少相关的技术资料，无法了解具体的垃圾发电流程。2、 缺少实际考察过程，只能片面地从网上当得资料，缺少权威论证和实践证明。3、 无法将垃圾发电与城市发展紧密结合作讨论，具体在一个城市建设垃圾发电厂，垃圾回收、运送，发电厂选址，投产需要大量论证，而现在只能粗略地证明垃圾发电可行，但实际可行性尚有待考证，经济效益、社会效益亦有待评估。四、参考文献1中国新能源网：垃圾焚烧发电技术在我国的应用及发展趋势 2百度百科：垃圾发电 3中国设计师网环保发电技术4资源网：城市生活垃圾焚烧发电技术 5水信息网：垃圾焚烧发电技术在我国的应用及发展趋势 6生物技术世界垃圾发电的技术进展和产业前景起止页码：45-47，韩璐 张驯甘肃电力科学研究院7海峡科学城市生活垃圾焚烧发电的开发利用起止页码：57-58,连锋福州经济技术开发区环保局17