Industry News
The vision of non-disruptive waste disposal has made automated technology a reality
Date：2019-08-01
Source：Samsun Technology
近段时间的上海市民，直面大妈的灵魂拷问——“你是什么垃圾？”这一切调侃，皆因上海垃圾分类政策的强力度推行。然而，公众对垃圾分类的焦点，均放在前期处理，即按垃圾种类“人肉”分开放置，对于垃圾分类后的去向则鲜为人知。本文将为大家揭秘生活垃圾的后端焚烧发电处理工序，以及如何应用自动化技术，高效且无环境污染操作。
两条垃圾处理之路：焚烧、填埋
随着农村城市化、建设美好乡村的推进，中国生活垃圾生产量剧增，对垃圾进行有效的管理与处理迫在眉睫。但事实上，尽管以前没有进行明确的分类，在生活区清洁员以及拾荒大军的层层翻找分拣下，我国生活垃圾中可回收物基本都被提前分拣出来。在施行垃圾分类后，整体垃圾生产量依旧处于上升趋势，但因为废物利用、有毒垃圾专门处理等措施，需处理的垃圾量会减少。而对原来低价值的垃圾进行更加明确的区别收集，也能更好的帮助后端工艺进行针对性处理。
目前，中国生活垃圾最主要、最有效的处理办法是焚烧与填埋。
垃圾焚烧发电厂的处理流程及工艺
首先，运输车从各个环卫站将垃圾运到了垃圾处理厂，倒入堆放仓放置几天进行发酵。专业的工作人员操作两个垃圾叼对来自不同区域、不同成分的垃圾进行移动混合，让热值相对均匀。
第二道工序是将发酵过的垃圾投入焚烧炉中进行燃烧。目前国内使用焚烧炉主要是炉排炉,将垃圾放在炉排炉平行移动的台阶上，在重力的带动下将垃圾边干枯脱水边往前滑动，直至送到炉膛开始焚烧。
第三道工序是将垃圾焚烧产生的热量通向锅炉，将水烧开汽化推动汽轮机发电。
1、基于垃圾不适合长途运输的特点，垃圾焚烧发电厂的建设遵循就地、就近处理原则。
2、焚烧炉针对国内生活垃圾多油、水的特点，利用拨火棍原理对炉排炉进行改进，在炉排上添加机械装置对燃烧物进行翻动，促进垃圾充分的燃烧，充分发挥热量。
3、垃圾处理过程中产生的渗滤液、烟气等污染物增加污水处理、废气处理等处理工序，国家相关部门实时监测，确保符合标准后再进行排放。
4、对发酵产生的可燃气体直接喷入炉膛进行助燃，垃圾焚烧余的炉渣灰制成砖块用于绿化，处理过程实现最大程度的资源化。
自动化控制系统，贯穿始终
在充满了现代化科技的垃圾焚烧发电厂中，自动化技术发挥了极其广泛、重要的应用。可以说，如果没有自动化控制，垃圾焚烧发电厂完全不能工作。
首先，垃圾焚烧发电厂的中枢神经系统为DCS（集散控制系统）。作为主控系统，DCS掌控了从垃圾抓取、焚烧炉排控制、炉温控制、烟气处理、渗滤液处理、蒸汽发电等整个发电厂的所有环节。每个环节都将信号模块连接到DCS中，DCS对生产情况数据进行记录、分析、管理，实施整个生产过程的所有设备的所有数据监控与整体控制。且DCS采用了硬连接，通过一根线而不是靠无线装置进行连接，具备非常高的可靠性。
DCS系统下一级是垃圾抓、鼓风机、焚烧炉、渗滤液处理等各个执行机构，每一个执行机构都有着自己的控制系统进行控制，并将相关信号及时反馈给DCS。如判定焚烧炉控制系统判定控制炉内温度控制在何种区间范围内，保证正常燃烧。
无处不在的变频控制
自动化行业常见的变频控制，在垃圾焚烧发电厂主要用在垃圾抓、鼓风机、水泵、炉排等执行机构：调节鼓风机的风量大小适中，控制水泵使锅炉里边的水量不干也不溢出来，调节控制炉排的前进速度与搅动频率，以及控制垃圾抓的行走起吊等。
使用变频控制的核心在于两点，一是满足垃圾焚烧发电厂各个设备的工艺需求，二是可以节能。
垃圾焚烧发电厂整套控制系统中包含了高压变频、低压变频在内的无数个变频器。目前的趋势是两百千瓦以上设备采用十千伏的高压变频，号称高压变频能效更高。但较之过去，现有低压变频的能效也变得非常高，成本又仅为高压变频的一半，携带的电机成本也仅需高压变频的一半。因而也有建议是设备以五百千瓦为界，五百千瓦以上使用高压变频器。
作为核心的器件，目前垃圾焚烧发电厂使用的变频器还是倾向于以进口产品为主。就设备建设成本而言，一台按照500吨的处理量的焚烧炉，根据使用设备的不同投资约需求在2亿到4亿之间，大部分都在2亿左右，两台焚烧炉差不多5亿，即1000吨日处理量的焚烧厂投资五亿。五亿投资中，整个变频装置300万左右，其中低压变频约占100万，高压变频约占200万，整体占比不到1%，但其发挥的作用十分可观。
垃圾分类，触发自动化新需求
回归到眼下轰轰烈烈的垃圾分类活动中，垃圾分类的推行，更多的是推动了垃圾处理行业的发展。
对已建成的垃圾处理厂而言，垃圾分类的施行虽然带来了焚烧垃圾的减量，但并不会影响其生产工作。针对分类后垃圾焚烧热值明显减低的问题，也可以采用其他方式进行应对。
对于未来建设的垃圾焚烧发电厂而言，垃圾分类带来的新处理手段，将影响其功能、性能等方面的重新定位，这需要依垃圾分类的具体情况而定。
对设备供应商而言，垃圾分类带来的新处理手段、新功能需求也将会导致设备的更新，引发处理设备的爆发期。同时，垃圾细分资源化后，对不同类别的垃圾处理产生了新的设备需求。
处理设备的更新与创新，也将带动伺服系统、变频器、PLC等自动化产品的需求，这对运动控制行业而言，尽管垃圾分类所需的自动化市场不算大，但对于国内而言也算是一个新的市场。
随着农村城市化、建设美好乡村的推进，中国生活垃圾生产量剧增，对垃圾进行有效的管理与处理迫在眉睫。但事实上，尽管以前没有进行明确的分类，在生活区清洁员以及拾荒大军的层层翻找分拣下，我国生活垃圾中可回收物基本都被提前分拣出来。在施行垃圾分类后，整体垃圾生产量依旧处于上升趋势，但因为废物利用、有毒垃圾专门处理等措施，需处理的垃圾量会减少。而对原来低价值的垃圾进行更加明确的区别收集，也能更好的帮助后端工艺进行针对性处理。
目前，中国生活垃圾最主要、最有效的处理办法是焚烧与填埋。
深圳市城市垃圾综合处理设施布局
城市人口产生垃圾的估算方法为每人每天一公斤生，100万人口城市一天产生的生活垃圾为1000吨。以深圳为例，深圳常住人口超过1500万，意味着一天垃圾产生量15000吨。深圳现建设有若干个垃圾焚烧处理厂，日焚烧处理能力不到1万吨，还有部分无法焚烧需要进行填埋处理。随着垃圾分类带来的处理减量，以及坪山等垃圾焚烧处理厂的建成，深圳的生活垃圾基本可以全部实现焚烧处理。垃圾焚烧发电厂的处理流程及工艺
首先，运输车从各个环卫站将垃圾运到了垃圾处理厂，倒入堆放仓放置几天进行发酵。专业的工作人员操作两个垃圾叼对来自不同区域、不同成分的垃圾进行移动混合，让热值相对均匀。
第二道工序是将发酵过的垃圾投入焚烧炉中进行燃烧。目前国内使用焚烧炉主要是炉排炉,将垃圾放在炉排炉平行移动的台阶上，在重力的带动下将垃圾边干枯脱水边往前滑动，直至送到炉膛开始焚烧。
第三道工序是将垃圾焚烧产生的热量通向锅炉，将水烧开汽化推动汽轮机发电。
垃圾处理工厂结构图
垃圾焚烧发电厂的处理工艺具备如下特点：1、基于垃圾不适合长途运输的特点，垃圾焚烧发电厂的建设遵循就地、就近处理原则。
2、焚烧炉针对国内生活垃圾多油、水的特点，利用拨火棍原理对炉排炉进行改进，在炉排上添加机械装置对燃烧物进行翻动，促进垃圾充分的燃烧，充分发挥热量。
3、垃圾处理过程中产生的渗滤液、烟气等污染物增加污水处理、废气处理等处理工序，国家相关部门实时监测，确保符合标准后再进行排放。
4、对发酵产生的可燃气体直接喷入炉膛进行助燃，垃圾焚烧余的炉渣灰制成砖块用于绿化，处理过程实现最大程度的资源化。
自动化控制系统，贯穿始终
在充满了现代化科技的垃圾焚烧发电厂中，自动化技术发挥了极其广泛、重要的应用。可以说，如果没有自动化控制，垃圾焚烧发电厂完全不能工作。
首先，垃圾焚烧发电厂的中枢神经系统为DCS（集散控制系统）。作为主控系统，DCS掌控了从垃圾抓取、焚烧炉排控制、炉温控制、烟气处理、渗滤液处理、蒸汽发电等整个发电厂的所有环节。每个环节都将信号模块连接到DCS中，DCS对生产情况数据进行记录、分析、管理，实施整个生产过程的所有设备的所有数据监控与整体控制。且DCS采用了硬连接，通过一根线而不是靠无线装置进行连接，具备非常高的可靠性。
DCS系统下一级是垃圾抓、鼓风机、焚烧炉、渗滤液处理等各个执行机构，每一个执行机构都有着自己的控制系统进行控制，并将相关信号及时反馈给DCS。如判定焚烧炉控制系统判定控制炉内温度控制在何种区间范围内，保证正常燃烧。
无处不在的变频控制
自动化行业常见的变频控制，在垃圾焚烧发电厂主要用在垃圾抓、鼓风机、水泵、炉排等执行机构：调节鼓风机的风量大小适中，控制水泵使锅炉里边的水量不干也不溢出来，调节控制炉排的前进速度与搅动频率，以及控制垃圾抓的行走起吊等。
使用变频控制的核心在于两点，一是满足垃圾焚烧发电厂各个设备的工艺需求，二是可以节能。
垃圾焚烧发电厂整套控制系统中包含了高压变频、低压变频在内的无数个变频器。目前的趋势是两百千瓦以上设备采用十千伏的高压变频，号称高压变频能效更高。但较之过去，现有低压变频的能效也变得非常高，成本又仅为高压变频的一半，携带的电机成本也仅需高压变频的一半。因而也有建议是设备以五百千瓦为界，五百千瓦以上使用高压变频器。
作为核心的器件，目前垃圾焚烧发电厂使用的变频器还是倾向于以进口产品为主。就设备建设成本而言，一台按照500吨的处理量的焚烧炉，根据使用设备的不同投资约需求在2亿到4亿之间，大部分都在2亿左右，两台焚烧炉差不多5亿，即1000吨日处理量的焚烧厂投资五亿。五亿投资中，整个变频装置300万左右，其中低压变频约占100万，高压变频约占200万，整体占比不到1%，但其发挥的作用十分可观。
垃圾分类，触发自动化新需求
回归到眼下轰轰烈烈的垃圾分类活动中，垃圾分类的推行，更多的是推动了垃圾处理行业的发展。
对已建成的垃圾处理厂而言，垃圾分类的施行虽然带来了焚烧垃圾的减量，但并不会影响其生产工作。针对分类后垃圾焚烧热值明显减低的问题，也可以采用其他方式进行应对。
对于未来建设的垃圾焚烧发电厂而言，垃圾分类带来的新处理手段，将影响其功能、性能等方面的重新定位，这需要依垃圾分类的具体情况而定。
对设备供应商而言，垃圾分类带来的新处理手段、新功能需求也将会导致设备的更新，引发处理设备的爆发期。同时，垃圾细分资源化后，对不同类别的垃圾处理产生了新的设备需求。
处理设备的更新与创新，也将带动伺服系统、变频器、PLC等自动化产品的需求，这对运动控制行业而言，尽管垃圾分类所需的自动化市场不算大，但对于国内而言也算是一个新的市场。
