機械爐排式垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)具有處理量大、運行可靠度較高、處理周期短、減量化顯著、無害化徹底以及可回收垃圾焚燒余熱等優(yōu)點，適宜大規(guī)模處理城市生活垃圾。在全球已建的2300多座生活垃圾焚燒發(fā)電廠中，機械焚燒爐使用率在80%以上，是目前國內(nèi)外城市生活垃圾焚燒發(fā)電處理的最佳處理方式。

        大型機械焚燒爐具有單條生產(chǎn)線處理能力大、土地占用量少、單位垃圾發(fā)電量高、維護成本低的優(yōu)點，隨著垃圾焚燒發(fā)電工藝技術(shù)進步和土地資源越來越珍貴，機械爐排式垃圾焚燒爐將朝著大型化、智能化和高效化的方向發(fā)展。

2垃圾焚燒爐智能化燃燒控制技術(shù)

        垃圾焚燒智能化燃燒控制技術(shù)是“十二五”科技支撐計劃課題“大型（700t/d）垃圾智能化焚燒成套裝備研發(fā)與示范”項目的重要組成部分，于2014年底經(jīng)科技部批準實施，首先在福建南安3#700t/d焚燒線上進行試驗性工程應(yīng)用。

        垃圾焚燒智能化燃燒控制技術(shù)，主要研發(fā)適應(yīng)我國生活垃圾的焚燒處理的智能化自動燃燒控制系統(tǒng)（ITCC），以求最大限度地降低我國城市生活垃圾特性變化對焚燒工況的影響，提升生活垃圾焚燒廠的自動控制水平。

        在我國投入運行的爐排式垃圾焚燒爐通常為，啟爐時，主要根據(jù)爐膛溫度調(diào)節(jié)給料機、爐排的動作；運行時，根據(jù)主蒸汽流量調(diào)節(jié)；有些爐排技術(shù)也將爐渣熱灼減率、料層厚度、含氧量作為控制要素納入爐排控制系統(tǒng)。但將與爐排給料、爐排式垃圾焚燒的多因素一并納入垃圾焚燒燃燒控制系統(tǒng)還是值得研究和開發(fā)的。

        垃圾焚燒智能化燃燒控制技術(shù)將入爐垃圾量、垃圾熱值預(yù)測、火焰監(jiān)測、主蒸汽流量、均勻性給料、料層溫度和厚度、燃燼率、含氧量、一次風、二次風配風等多種因素均納入控制系統(tǒng)，通過多種計算、算法技術(shù)的應(yīng)用，自動、有效地控制給料機、逆推段爐排、順推段爐排的動作以及入爐風量，以實現(xiàn)大型爐排式垃圾焚燒爐均勻給料、均勻燃燒的目的。

       垃圾焚燒爐智能化燃燒控制技術(shù)的實際應(yīng)用技術(shù)主要包括：爐膛火焰輻射溫度場與料層厚度監(jiān)測技術(shù)、垃圾熱值計算校核控制系統(tǒng)和風量配比方案與控制算法與技術(shù)，生活垃圾熱值在線計算算法軟件包的應(yīng)用，垃圾焚燒爐在垃圾熱值不穩(wěn)定情況下的風量配比方案與控制算法，垃圾焚燒廠運行的控制參數(shù)模糊化在線調(diào)整技術(shù)、與DCS的協(xié)調(diào)技術(shù)、數(shù)字化測控與接口等技術(shù)。

（1）垃圾熱值計算模塊通過垃圾焚燒爐主蒸汽量實時累積以及垃圾焚燒爐入爐垃圾量的實時累積數(shù)據(jù)，結(jié)合鍋爐熱平衡反向?qū)崟r計算垃圾入爐熱值，直接以數(shù)據(jù)反映在主控制界面上。垃圾焚燒爐熱平衡原理圖主控制界面帶有垃圾熱值實時數(shù)值 

（2）垃圾焚燒爐燃燒段溫度場監(jiān)測        由于大型爐排式焚燒爐的體積較大，爐內(nèi)的溫度分布是不均勻的，即爐內(nèi)不同部位的溫度不同，且爐排中央部位監(jiān)測較為困難。這里所說的焚燒溫度是指燃燒段垃圾焚燒所能達到的最高溫度，一般來說位于燃燒段垃圾層上方并靠近燃燒火焰的區(qū)域內(nèi)的溫度最高，可達850～1100℃。        生活垃圾的熱值越高，可達到的焚燒溫度越高，則越有利于生活垃圾的焚燒。同時，溫度與停留時間是一對相關(guān)因子，在較高的溫度下適當縮短停留時間，亦可維持較好的焚燒效果。        垃圾焚燒智能化燃燒控制技術(shù)在二段式垃圾焚燒爐排的上部安裝了4臺高溫攝像設(shè)備，可覆蓋的爐排的燃燒段、烘干段，通過火焰輻射溫度場軟件，將火焰強度轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)并反饋到DCS系統(tǒng)。垃圾爐內(nèi)火焰溫度分析系統(tǒng)軟件界面  火焰強度數(shù)據(jù)在DCS上的顯示

（3）智能化燃燒控制系統(tǒng)智能化燃燒控制系統(tǒng)將給料機、爐排動作相關(guān)的垃圾量、垃圾熱值、火焰強度、主蒸汽流量、料層溫度和厚度、燃燼率、含氧量、一次風量、二次風量等數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)定邏輯關(guān)系，自動計算給料機、逆推爐排、順推爐排的行程、啟停時間及運行速度；控制系統(tǒng)即可實現(xiàn)單列爐排單獨驅(qū)動也可實現(xiàn)多列爐排同步驅(qū)動。避免了運行操作中人為因素引起的不穩(wěn)定性。 

（4）垃圾燃燒段料層厚度軟件測量不同的垃圾在爐內(nèi)的料層厚度是不一致的，操作人員須根據(jù)垃圾在爐內(nèi)的焚燒效果（燃燒區(qū)域、火焰高度、亮度），判斷燃燒狀況，合理調(diào)整料層厚度才能使垃圾穩(wěn)定燃燒。厚度太大，可能導(dǎo)致不完全燃燒和不穩(wěn)定燃燒；厚度太薄燃燒熱量不夠，又會減少焚燒爐的處理量與燃燒工況上下起伏不穩(wěn)定，因此控制料層的厚度尤為重要。通過采集爐排上下壓差，結(jié)合一次風量和高溫攝像設(shè)備取得火焰強度數(shù)據(jù)，建立料層厚度的計算模型，將料層厚度直接翻頁在控制界面中，使操作人員對料層厚度有直接的判斷。 垃圾焚燒智能化燃燒控制技術(shù)在國家“十二五”科技支撐計劃的支持下，在700噸/日上的應(yīng)用取得了預(yù)期的效果，試驗性工程應(yīng)用表明，自動控制的投入較手動控制，在爐膛溫度、垃圾料層厚度、煙氣中含氧量、爐膛負壓等方面的波動幅度降低30%以上。反轉(zhuǎn)新世紀已開始講該控制技術(shù)應(yīng)用于中小爐型，以推進垃圾焚燒智能化燃燒控制技術(shù)的應(yīng)用與系列化，為爐排式垃圾焚燒爐的穩(wěn)定運行及達標排放提供積極、有效的技術(shù)裝備和手段。