垃圾发电供热锅炉

垃圾发电供热是利用特殊的垃圾焚烧设备,以城市工业和生活垃圾作为燃烧介质进行发电供热的一种新型方式。垃圾焚烧技术已经发展了130 年, 其焚烧设备已经日臻完善并得到了广泛应用。垃圾焚烧系统主要有以下几种方式:

a.垃圾层燃焚烧系统。采用滚动炉排、水平往复推饲炉排和倾斜往复炉排(包括顺推和逆推倾斜往复炉排)等, 垃圾不需要进行严格的预处理。滚动炉排和往复炉排的拨火作用强, 比较适用于低热值、高灰分的城市垃圾焚烧。

b.流化床式焚烧系统。采用垃圾悬浮燃烧,气与垃圾充分接触, 燃烧效果好。流化床燃烧需要颗粒大小均匀的燃料, 燃料给料均匀, 难以焚烧大块垃圾, 因此流化床式焚烧系统对垃圾的预处理要求严格, 限制了其在工业废弃物和城市垃圾焚烧领域的发展。

c.旋转筒式焚烧炉。将垃圾投入连续、缓慢转动的筒体内焚烧, 直到燃尽, 能够实现垃圾与空气的良好接触, 充分的燃烧。西方国家多将该类焚烧炉用于有毒、有害工业垃圾的处理。

d.熔融焚烧炉。还处于开发阶段, 是用高温熔融铁水作为焚烧炉料, 温度高达1 400 ℃,垃圾投入炉中便迅速熔化或气化, 是二次污染极少的新型锅炉。

我国自主研制的垃圾焚烧炉技术发展很快, 已由固定炉排垃圾焚烧炉发展到循环流化床锅炉。但是, 我国焚烧炉仅以焚烧为主, 烟气的处理及热能回收技术相对比较落后, 自动化程度仍较低。深圳已建成国内第一条使用国产化设备80%以上的大型现代化垃圾焚烧发电设备厂 。

为了节约能源、减少城市污染、改善环境的供热工程, 改造即将取缔区域性锅炉和分散锅炉为焚烧垃圾炉的工程已势在必行。

通过对区域性锅炉和分散锅炉的“垃圾化”改造, 可以改变我国燃煤不足的局面, 降低新建供热项目的投资额度, 杜绝因拆除原有可利用设备而产生的不必要浪费。

1　完全燃烧生活垃圾

如果区域性锅炉和分散锅炉完全燃烧生活垃圾, 就相当于拆除原有设备, 重新购置国产或进口垃圾焚烧锅炉、配套国产汽轮机组和公用系统辅助设备, 等同新建一座垃圾发电供热厂, 原有的设备利用率不高, 一次性投资过大, 回收周期较长。另外, 需要政府提供处理大量垃圾补贴费用, 数额为垃圾填埋处理补贴费的2 倍以上, 同时需要大幅度提高上网电价才能保证维持正常的生产运行。

2　生活垃圾与煤掺烧

我国城镇垃圾热值为4.18 MJ/kg, 需要加装垃圾预处理设备, 对现有燃煤锅炉进行改造, 可利用原有的汽轮机发电机组及公用系统设施, 可以大大降低投资额度, 只要政府补贴等同于垃圾填埋处理费用和优惠的上网电价, 就完全可以保障正常的生产, 但要考虑垃圾预处理、焚烧炉高温腐蚀和焚烧炉的尾气处理问题。

3　垃圾焚烧炉与燃煤炉联合运行

为了处理城市的生活垃圾, 充分利用热电厂原有的设备设施, 可采用垃圾焚烧炉与燃煤锅炉联合运行的方式。为避免垃圾焚烧炉过热器产生高温腐蚀, 过热蒸汽参数宜小于400 ℃。利用燃煤锅炉负荷调节性能好、燃烧效率高特点, 将垃圾焚烧炉过热蒸汽与燃煤锅炉的饱合蒸汽混合后,引入燃煤锅炉过热器再用于发电和对外供热。垃圾焚烧炉与燃煤炉联合运行, 增加了发电量, 只要给予部分电量优先上网和补贴等同于垃圾填埋处理费用, 其经济效益非常明显, 具有很大的社会推广价值 。2100433B

随着我国城市规模扩大和城市化进程的加速, 城镇垃圾的产生量和堆积量逐年增加, 各种难以及时处理的工业垃圾和城市生活垃圾已对人们的生存环境构成巨大的威胁。利用城市生活垃圾供热是解决城市生活垃圾问题的理想方法之一。我国人均年产垃圾400kg, 无害化处理仅为35.7%, 如果将其中的1/3有效用于发电供热, 相当于我国每年节省煤炭2.1×107t。

垃圾焚烧目的是尽可能焚毁废物, 使被焚烧的物质变为无害和最大限度减容, 减少新污染物质产生, 避免造成二次污染。焚烧处理最大优点是减量效果好, 使焚烧废物体积和重量减少90%以上。将垃圾焚烧产生的热能用于供热, 使城市垃圾成为新能源, 既有利于环境保护, 又可获得较明显的经济效益和社会效益。

前言

第1章 供热锅炉基本知识

1.1 锅炉与能源利用

1.1.1 能源利用现状

1.1.2 供热锅炉在国民经济中的作用

1.1.3 供热锅炉节能的重要性

1.2 锅炉及锅炉房

1.2.1 锅炉的基本构造及工作过程

1.2.2 锅炉房设备的组成

1.3 供热锅炉参数及性能指标

1.3.1 供热锅炉的分类

1.3.2 供热锅炉参数

1.3.3 供热锅炉型号表示方法

1.4 锅炉的历史、现状和发展

1.4.1 锅炉的演变

1.4.2 我国锅炉工业现状

1.4.3 供热锅炉发展趋势

参考文献

第2章 节能基础理论

2.1 节能的基本概念

2.1.1 基本术语

2.1.2 用能基本原则

2.1.3 节能的基本方法

2.2 节能的热力学基础

2.2.1 热力学基础知识

2.2.2 热平衡

2.2.3 炯平衡

2.3 热经济学简介

2.3.1 热经济学基本概念

2.3.2 节能技术经济性评价方法

参考文献

第3章 供热锅炉的能耗分析

3.1 供热锅炉热平衡和热效率

3.1.1 锅炉热平衡

3.1.2 锅炉热效率

3.1.3 燃料消耗量

3.2 供热锅炉炯平衡和炯效率

3.2.1 锅炉炯平衡

3.2.2 锅炉的炯效率

3.3 锅炉热效率与炯用效率的关系

3.4 供热锅炉的能耗分析

3.4.1 固体不完全燃烧热损失

3.4.2 气体不完全燃烧热损失

3.4.3 排烟热损失

3.4.4 散热损失

3.4.5 燃煤锅炉灰渣物理热损失

3.4.6 冷却热损失

3.5 提高锅炉效率的途径

3.5.1 提高锅炉毛效率的途径

3.5.2 提高锅炉净效率的途径

3.5.3 提高锅炉炯效率的途径

3.6 供热锅炉节能现状

3.6.1 我国供热锅炉使用现状

3.6.2 国外供热锅炉节能现状

3.6.3 供热锅炉节能监测内容、指标及方法

3.6.4 我国供热锅炉节能潜力分析及关键措施评述

参考文献

第4章 供热锅炉设计与节能

4.1 高效燃烧技术及其应用

4.1.1 强化燃烧的一般措施

4.1.2 高温空气燃烧

4.1.3 富氧燃烧

4.1.4 型煤燃烧

4.1.5 煤炭的气化燃烧

4.1.6 水煤浆燃烧

4.1.7 动力配煤

4.1.8 分层燃烧

4.2 供热锅炉燃烧的安全可靠性

4.2.1 结渣与结焦

4.2.2 受热面外部腐蚀

4.3 强化传热和隔热技术及其应用

4.3.1 锅炉受热面传热过程分析

4.3.2 强化受热面的应用

4.3.3 密封与保温

4.4 超低排烟温度锅炉技术

4.4.1 低温显热回收技术

4.4.2 冷凝式锅炉技术的应用

4.4.3 热管技术的应用

4.4.4 热泵技术的应用

4.5 辅助设备的合理匹配

4.5.1 泵与风机的合理选择

4.5.2 烟尘处理设备的合理选择

参考文献

第5章 供热锅炉改造与节能

5.1 改造目的、原则和方法

5.1.1 供热锅炉改造的目的和原则

5.1.2 供热锅炉改造的方法

5.2 强化燃烧的改造

5.2.1 炉排的改造

5.2.2 炉拱的改造

5.2.3 配风装置的改造

5.2.4 加装二次风

5.3 强化传热的改造

5.3.1 炉型的改造

5.3.2 炉膛的改造

5.3.3 锅炉管束的改造

5.3.4 尾部受热面的加装及改造

5.4 燃料更换

5.4.1 燃煤锅炉改造为燃气锅炉

5.4.2 燃煤锅炉改造为燃油锅炉

5.5 辅助设备的加装及改造

5.5.1 通风设备的改造

5.5.2 上煤和出渣设备的改造

5.5.3 水处理设备的改造

5.5.4 除尘设备的改造

5.6 其他减小热损失的改造

5.7 综合改造及其实例

参考文献

第6章 供热锅炉运行与节能

6.1 燃烧调整与优化

6.1.1 过量空气系数的调整

6.1.2 燃料量与风量调节

6.2 积灰与结渣

6.2.1 受热面污染及其危害

6.2.2 吹灰及防渣方法

6.3 结垢与阻垢

6.3.1 受热面结垢及其危害

6.3.2 防垢及清垢技术

6.4 辅助设备的优化运行

6.4.1 风机水泵的优化运行

6.4.2 除尘设备的节能运行

6.4.3 水处理与节能运行

参考文献

第7章 供热系统节能技术

7.1 蒸汽凝结水的回收与利用

7.1.1 凝结水回收与利用意义与现状

7.1.2 凝结水回收与利用系统

7.1.3 蒸汽凝结水回收与利用实例

7.2 锅炉排污水的回收与利用

7.2.1 锅炉排污及现状

7.2.2 锅炉排污原则及排污系统

7.2.3 锅炉排污水回收与利用系统

7.3 蓄热技术及其应用

7.3.1 蒸汽蓄热器及其工作原理

7.3.2 蒸汽蓄热器的设计

7.3.3 蓄热器的控制和管路系统

7.3.4 蒸汽蓄热器的应用

7.4 蒸汽热能梯级利用

7.4.1 蒸汽按压力梯级使用

7.4.2 多效蒸发系统

7.4.3 热电联产

7.4.4 热电冷联产

7.4.5 集中供热锅炉房

7.5 供热锅炉与集中供热系统自动控制与节能

7.5.1 供热锅炉自动控制

7.5.2 集中供热系统的自动控制

7.6 供热计量与节能

7.6.1 供热计量的意义

7.6.2 供热计量的方法

7.6.3 热计量设备

7.6.4 计量供热系统选择与应用

7.7 锅炉房管理与节能

7.7.1 锅炉选择

7.7.2 锅炉房全面管理

7.7.3 经济运行管理

参考文献2100433B

第一篇国内外垃圾发电技术的发展

第一章垃圾的基本特性

第一节城市生活垃圾的现状

第二节城市生活垃圾的组成及特点

第三节城市垃圾的综合处理

第四节垃圾蕴含能量的基本回收方式

第二章垃圾发电技术的发展

第一节国外垃圾发电技术的发展

第二节我国垃圾发电技术的现状与发展

第三节垃圾发电与环境保护

第四节垃圾焚烧发电厂与污水处理厂结合建设方案

第五节废弃物能源化利用及二次污染

第二篇垃圾发电技术

第三章垃圾焚烧发电技术

第一节垃圾焚烧发电简述

第二节垃圾流化床焚烧技术

第三节循环流化床垃圾焚烧系统设计与实践

第四节垃圾仓的控制

第五节生活垃圾焚烧中炉渣热灼减率的控制

第四章垃圾焚烧发电设备

第一节垃圾焚烧炉和循环流化床锅炉

第二节顺推阶梯炉排式垃圾焚烧炉

第三节南山垃圾焚烧炉工艺及燃烧控制特点

第四节回转炉床垃圾气化焚烧余热发电系统

第五节垃圾搬运起重机

第六节垃圾发电用汽轮机及其系统

第七节液力调速在垃圾焚烧发电中的应用

第八节变频调速技术在垃圾焚烧发电中的应用

第九节人工智能控制技术在循环流化床垃圾焚烧中的应用

第五章垃圾焚烧的污染控制

第一节垃圾焚烧中二英的产生与污染控制技术

第二节垃圾焚烧发电二次污染物控制处理技术的研究

第三节南山垃圾焚烧电厂烟气排放与控制

第四节烟气脱硫与垃圾焚烧技术

第五节大型垃圾焚烧工程尾气净化技术

第六节二英与垃圾焚烧

第六章垃圾卫生填埋场沼气发电

第一节垃圾填埋气体的产生与收集

第二节垃圾填埋气体发电技术

第三节垃圾卫生填埋场沼气处理发电

第三篇垃圾发电工程实例

第七章垃圾发电可行性研究实例

第一节上海浦东新区1000t/d生活垃圾焚烧发电厂的研究

第二节临沂市垃圾焚烧发电供热工程的可行性研究

第八章垃圾焚烧与填埋气体发电工程实例

第一节深圳城市垃圾焚烧发电工程建设与运行

第二节绍兴市垃圾焚烧发电工程工艺流程及结构特点

第三节宁波市垃圾焚烧发电工程设计

第四节杭州市天子岭垃圾填埋气体发电厂

第五节上海浦东垃圾发电厂工艺流程

第六节杭州乔司垃圾焚烧发电示范工程及技术特点

第九章AVI阿姆斯特丹垃圾焚烧发电厂

第一节阿姆斯特丹垃圾焚烧发电厂的发展背景

第二节工艺技术流程

第三节电气技术

第四节控制技术

第五节工艺技术调节

第六节建筑构成

第七节辅助设备

第八节环境与安全

第九节工作条件

第十节投资费用及设备

第十章发展垃圾发电技术的问题与对策

第一节城市垃圾焚烧发电的现行政策研究

第二节发展垃圾发电技术存在的问题

第三节发展垃圾发电技术的几点建议

附录1生活垃圾焚烧污染控制标准

附录2生活垃圾填埋污染控制标准

附录3危险废物焚烧污染控制标准

附录4城市生活垃圾处理及污染防治技术政策

附录5资源综合利用电厂（机组）认定管理办法(摘录)

附录6关于废旧物资回收经营业务有关增值税政策的通知 2100433B

供热锅炉基本知识，节能基础理论，供热锅炉的能耗分析，供热锅炉设计与节能，供热锅炉改造与节能，供热锅炉运行与节能，供热系统节能技术。按人口平均的能源资源占有量来计算，我国是一个能源资源贫国。从我国目前的实际情况来看，节约能源在现阶段更加必要、可行并且潜力巨大。作者结合自己的教学、科研实践经验和体会编写了《供热锅炉及其系统节能》。