项目背景：某能源有限公司主体是BOT项目，是一座引进国际先进环保技术建设而成的现代化垃圾焚烧发电厂和垃圾渗滤液处理厂。该厂位于中山市黄圃镇吴栏村乌珠山旁，占地面积约80000平方米，建筑面积约23000平方米，装机容量2×1.2万千瓦，日处理垃圾1000吨、垃圾渗滤液450吨，年发电超1亿度，总投资6亿元人民币。

1、垃圾焚烧发电简介

垃圾焚烧发电厂由垃圾接受系统、垃圾焚烧系统、余热锅炉DCS系统及其辅助设备、汽轮发电机及其辅助设备、烟气处理系统、灰渣处理系统、污水收集系统、燃油辅助系统以及吸收自动控制系统等九大系统组成，配备氨水喷入装置，能有效降低NOX含量，烟气排放达欧洲标准，

某公司是炉排焚烧炉-余热锅炉焚烧处理生活垃圾后产生蒸汽进行发电。炉排焚烧炉是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。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。炉排炉造价及维护费用高，

垃圾焚烧发电厂是一项再生能源与环保技术支撑的环境保护工程，生活垃圾焚烧发电后产生的炉渣、灰以及垃圾渗沥液等均得到有效利用和处理，实现了生活垃圾无害化、减量化、资源化处理的零突破，垃圾围城状况得到了有效改善。

2、变频调速技术的应用

2.1 焚烧引起的二次污染

以炉排式垃圾焚烧为例，其最大缺点是容易导致二次剧毒污染物二恶英的产生。垃圾中含有苯环的有机物，它与含氯物质(如塑料)在400~600℃高温下产生的挥发性物质，在烟气中易合成为二恶英，即四氯二苯。炉排焚烧炉的炉膛中，由于助燃物(油、煤等)的投入量不均匀，使得烟气温度和烟气成分很不均匀，在炉膛的局部极易形成400~600℃的温区，给二恶英的生成创造了条件，在我国炉排焚烧炉的烟气出口处也测出过二恶英。

由于垃圾的焚烧是在整个炉膛内进行的，因此要求炉膛内各点温度均维持850℃~950℃之间。因此，采用焚烧法处理垃圾时，必须特别注意烟气的处理问题。

二次污染是在燃烧过程中产生的，它的降低或消除离不开这个过程。充足的空气(氧气)是充分燃烧的前提，如何获得足够的空气是解决焚烧引起的二次污染问题的关键。

2.2 风量调节方法的比较

在垃圾焚烧炉燃烧过程中，风量调节是极其重要的，在采用变频调速之前，主要采用变阀调节。变阀调节就是在输送风的管道上通过利用改变阀门的开度来调节输送风的流量，也称为节流调节。节流调节是利用改变管道系统阻力，变更管道阻力特性以适合用户要求的工作点。但是采用这种方法效率将急剧降低，风机功率基本不变。目前，还有大量风机都是靠风门来节流，系统输入功率并未减少，能量白白浪费在节流过程中。变频调速是利用改变风机的性能曲线来改变工作点，调速过程中，风门或阀门都处于全开状态，调节过程中没有附加阻力，效率高，是一种比较理想的调节方法。风机变频调速，是采用交流变频控制器以控制风机拖动电机定子绕组中三相交流电源的频率在0～50Hz之间平滑调节，从而控制电动机按所需的最佳转速运转，进而改变风机的运行转速，实现风量的调节控制。风机采用变频变速调节时，其效率几乎不变，风流量随转速按一次方规律变化，而轴功率按3次方规律变化。采用变频调速时，还可以降低风机的噪声，减轻磨损，延长使用寿命。上述比较表明，为了保证充分燃烧，采用变频调速调节风量是明智的。

2.3 森兰变频器在垃圾焚烧炉的应用

城市固体垃圾特性的复杂多变性及垃圾焚烧炉燃烧过程的非线性、时变性与不确定性决定了燃烧过程优化控制的难度，充分燃烧是指无论何种燃料燃质总能在燃烧过程中完全氧化烧净，即在任何一个时刻在燃烧空间的任何一个点都要保证恰当的空(气)燃(料)比，从控制理论角度考虑这是必须的，也就是空气流量要同步跟踪燃料燃质流量，否则难以保证充分燃烧。但是燃料燃质是随时间变化的不确定性量，并无严格的变化规律。因此，从执行机构角度考虑采用变频调速方式响应速度快，相比之下能比较好地保证空(气)燃(料)比的跟踪特性，显然电气传动部分应该采用变频器。

该能源有限公司配置两台12MW的汽轮发电机组，锅炉引风机500kW，二次鼓风机132kW。选用森兰SB70矢量控制变频器，变频器的调速等信号全由“DCS”系统提供，同时变频器为“DCS”提供监测信号，实现远程控制的目的。

森兰SB70G系列变频器采用无速度传感器矢量控制算法，具有较高的调速精度。SB70系列变频器为希望森兰科技股份有限公司自主开发的新一代低噪音、高性能、可靠性高、功能强大的工程型变频器，采用转子磁场定向的矢量控制方式，实现了对电机大转矩高精度的控制。其操作面板具有编程、操作、参数复制、热拔插功能，大大方便了操作人员对参数的修改（仅对一台变频器设置参数，其它均可进行参数复制，减少调试过程中的工作量），速定给定可通过端子切换，减少了外部繁锁的连接线。瞬时掉电时，通过母线电压控制，实现不间断运行；还可根据负载特性和环境温度，自动调整载波频率。

森兰变频柜图

3、结束语

由于引风机、二次鼓风机均为平方转矩特性负载，由于设计上留有余量和运行过程中负荷的变化，调节的范围较大，节能很显著。采用变频调速调节风量，使空气流量同步跟踪燃料燃质流量，保证燃料的充分燃烧，减少有害物质的排放。改造过程中为方便操作，将变频器的调节、热工仪表的显示，全部做在操作面板上，使操作更为直观方便，减轻了工人的劳动强度。使用变频器后，电机均为软起动，减小启动电流过大带来的冲击，另外，机械的转速降低后，机械的磨损减少，使用寿命延长了，间接经济效益也很可观。