“你是什么垃圾？”“你看，垃圾來了！”這一切帶有靈魂拷問的調(diào)侃，皆因上海垃圾分類政策的強(qiáng)力度推行。然而，公眾對垃圾分類的焦點(diǎn)，均放在前期處理，即按垃圾種類“人肉”分開放置，對于垃圾分類后的去向則鮮為人知。本文將為大家揭秘生活垃圾的后端焚燒發(fā)電處理工序，以及如何應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，高效且無環(huán)境污染操作。

兩條垃圾處理之路：焚燒、填埋

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速，垃圾圍城困擾不斷出現(xiàn)。對垃圾的處理，以及回收利用迫在眉睫。在垃圾分類的問題上，上海，深圳等城市，已經(jīng)在各小區(qū)推行，不過分類科學(xué)性不夠且復(fù)雜，市民難以執(zhí)行下去。好在國內(nèi)龐大的拾荒大軍的存在，將有價(jià)值的垃圾取走。實(shí)質(zhì)上，垃圾大體被分為濕垃圾和干垃圾。目前，中國濕垃圾最主要、最有效的處理辦法是焚燒與填埋。

首先，運(yùn)輸車從各個(gè)環(huán)衛(wèi)站將垃圾運(yùn)到了垃圾處理廠，倒入堆放倉放置幾天進(jìn)行發(fā)酵。專業(yè)的工作人員操作兩個(gè)垃圾叼對來自不同區(qū)域、不同成分的垃圾進(jìn)行移動(dòng)混合，讓熱值相對均勻。

第二道工序是將發(fā)酵過的垃圾投入焚燒爐中進(jìn)行燃燒。目前國內(nèi)使用焚燒爐主要是爐排爐,將垃圾放在爐排爐平行移動(dòng)的臺(tái)階上，在重力的帶動(dòng)下將垃圾邊干枯脫水邊往前滑動(dòng)，直至送到爐膛開始焚燒。

第三道工序是將垃圾焚燒產(chǎn)生的熱量通向鍋爐，將水燒開汽化推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。

垃圾焚燒發(fā)電廠的處理工藝具備如下特點(diǎn)：

1、基于垃圾不適合長途運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，垃圾焚燒發(fā)電廠的建設(shè)遵循就地、就近處理原則。

2、焚燒爐針對國內(nèi)生活垃圾多油、水的特點(diǎn)，利用撥火棍原理對爐排爐進(jìn)行改進(jìn)，在爐排上添加機(jī)械裝置對燃燒物進(jìn)行翻動(dòng)，促進(jìn)垃圾充分的燃燒，充分發(fā)揮熱量。

3、垃圾處理過程中產(chǎn)生的滲濾液、煙氣等污染物增加污水處理、廢氣處理等處理工序，國家相關(guān)部門實(shí)時(shí)監(jiān)測，確保符合標(biāo)準(zhǔn)后再進(jìn)行排放。

4、對發(fā)酵產(chǎn)生的可燃?xì)怏w直接噴入爐膛進(jìn)行助燃，垃圾焚燒余的爐渣灰制成磚塊用于綠化，處理過程實(shí)現(xiàn)最大程度的資源化。

垃圾處理廠要用到的自動(dòng)化技術(shù)

在充滿了現(xiàn)代化科技的垃圾焚燒發(fā)電廠中，自動(dòng)化技術(shù)發(fā)揮了極其廣泛、重要的應(yīng)用?？梢哉f，如果沒有自動(dòng)化控制，垃圾焚燒發(fā)電廠完全不能工作。

首先，垃圾焚燒發(fā)電廠的中樞神經(jīng)系統(tǒng)為DCS（集散控制系統(tǒng)）。作為主控系統(tǒng)，DCS掌控了從垃圾抓取、焚燒爐排控制、爐溫控制、煙氣處理、滲濾液處理、蒸汽發(fā)電等整個(gè)發(fā)電廠的所有環(huán)節(jié)。每個(gè)環(huán)節(jié)都將信號(hào)模塊連接到DCS中，DCS對生產(chǎn)情況數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、分析、管理，實(shí)施整個(gè)生產(chǎn)過程的所有設(shè)備的所有數(shù)據(jù)監(jiān)控與整體控制。且DCS采用了硬連接，通過一根線而不是靠無線裝置進(jìn)行連接，具備非常高的可靠性。

目前國內(nèi)垃圾焚燒發(fā)電廠DCS系統(tǒng)的主要供應(yīng)商為和利時(shí)、浙大中控，其經(jīng)營模式為直營自營，具備其他企業(yè)無法匹敵的強(qiáng)勁競爭力。究其原因在于，中國城市規(guī)模日漸擴(kuò)大，且垃圾產(chǎn)生量還處于上升期，和利時(shí)、浙大中控等企業(yè)在進(jìn)行垃圾焚燒發(fā)電廠建設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)，將在現(xiàn)有需求的基礎(chǔ)上規(guī)劃余量，即在建設(shè)一期工程時(shí)做出二期甚至三期的工程的需求規(guī)劃和建設(shè)條件，以滿足未來城市人口上升或是垃圾排放增加后的處理需求，同時(shí)保障企業(yè)在項(xiàng)目建設(shè)上的后續(xù)競爭力。

DCS系統(tǒng)下一級(jí)是垃圾抓、鼓風(fēng)機(jī)、焚燒爐、滲濾液處理等各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，每一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)都有著自己的控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，并將相關(guān)信號(hào)及時(shí)反饋給DCS。如判定焚燒爐控制系統(tǒng)判定控制爐內(nèi)溫度控制在何種區(qū)間范圍內(nèi)，保證正常燃燒。

無處不在的變頻控制

自動(dòng)化行業(yè)常見的變頻控制，在垃圾焚燒發(fā)電廠主要用在垃圾抓、鼓風(fēng)機(jī)、水泵、爐排等執(zhí)行機(jī)構(gòu)：調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量大小適中，控制水泵使鍋爐里邊的水量不干也不溢出來，調(diào)節(jié)控制爐排的前進(jìn)速度與攪動(dòng)頻率，以及控制垃圾抓的行走起吊等。

使用變頻控制的核心在于兩點(diǎn)，一是滿足垃圾焚燒發(fā)電廠各個(gè)設(shè)備的工藝需求，二是可以節(jié)能。

垃圾焚燒發(fā)電廠整套控制系統(tǒng)中包含了高壓變頻、低壓變頻在內(nèi)的無數(shù)個(gè)變頻器。目前的趨勢是兩百千瓦以上設(shè)備采用十千伏的高壓變頻，號(hào)稱高壓變頻能效更高。但較之過去，現(xiàn)有低壓變頻的能效也變得非常高，成本又僅為高壓變頻的一半，攜帶的電機(jī)成本也僅需高壓變頻的一半。因而也有建議是設(shè)備以五百千瓦為界，五百千瓦以上使用高壓變頻器。

作為核心的器件，目前垃圾焚燒發(fā)電廠使用的變頻器還是傾向于以進(jìn)口產(chǎn)品為主，丹佛斯、ABB占據(jù)了大部分市場份額，以利德華福為代表的國產(chǎn)變頻廠商也開始發(fā)力進(jìn)入市場，推動(dòng)國產(chǎn)替代。

就設(shè)備建設(shè)成本而言，一臺(tái)按照500噸的處理量的焚燒爐，根據(jù)使用設(shè)備的不同投資約需求在2億到4億之間，大部分都在2億左右，兩臺(tái)焚燒爐差不多5億，即1000噸日處理量的焚燒廠投資五億。五億投資中，整個(gè)變頻裝置300萬左右，其中低壓變頻約占100萬，高壓變頻約占200萬，整體占比不到1%，但其發(fā)揮的作用十分可觀。

“垃圾還是垃圾”，并不能讓自動(dòng)化市場火熱

回歸到眼下轟轟烈烈的垃圾分類活動(dòng)中，垃圾分類的推行，更多的是推動(dòng)了垃圾處理行業(yè)的發(fā)展。應(yīng)該清楚的是，垃圾分類廠有自動(dòng)化設(shè)備的需求，但是這個(gè)量并不會(huì)很大。

對設(shè)備供應(yīng)商而言，垃圾分類帶來的新處理手段、新功能需求也將會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的更新，引發(fā)處理設(shè)備的小爆發(fā)。同時(shí)，垃圾細(xì)分資源化后，對不同類別的垃圾處理產(chǎn)生了新的設(shè)備需求。處理設(shè)備的更新與創(chuàng)新，會(huì)對伺服系統(tǒng)、變頻器、PLC等自動(dòng)化產(chǎn)品提出新的需求，這對運(yùn)動(dòng)控制行業(yè)而言，盡管垃圾分類所需的自動(dòng)化市場不算大，但對于國內(nèi)而言也算是一個(gè)新的市場。

事實(shí)上，送到垃圾處理廠焚燒的垃圾，幾乎是沒有可再利用價(jià)值的東西。如果說垃圾燃燒發(fā)電，帶來的價(jià)值也微乎其微。濕漉漉的東西，燃燒產(chǎn)生的熱量無法與煤炭、汽油相比，發(fā)電效率自然好不到哪里去。至于應(yīng)用自動(dòng)化分揀技術(shù)，為垃圾進(jìn)行分類，成本實(shí)在過高。畢竟“垃圾還是垃圾”，在權(quán)衡利與弊的時(shí)候，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，拾荒大軍對垃圾的分類，遠(yuǎn)比自動(dòng)化設(shè)備更經(jīng)濟(jì)。只不過拾荒從業(yè)者漸漸減少，未來還是得靠自動(dòng)化來處理。