1.1 背景

随着中国各个城市人口和各类产业的快速发展，城市面积和城市空间的迅速增长导致城市面积和空间的迅速增长，导致城市生活垃圾总量的急剧增长，对城市造成了很大影响，危害了城市环境和人民的健康，妥善处理产生的垃圾越来越成为城市可持续发展必须解决的问题之一。我国垃圾的处理大部分都是以填埋为主，但是填埋处理的方法无法保证卫生环保的要求，还会对土地和周围生态环境造成污染。因此，我国急需一种可以处理垃圾并且能做到减量和无害的垃圾处理方法，来替代简单的垃圾填埋。若是采用垃圾焚烧的处理方法，并将其烟气回收产生蒸汽进行发电，不仅可以减少垃圾的填埋，节约用地，还能使之变废为宝。因此，垃圾焚烧发电是未来绿色环保可持续发展的潜力股。

垃圾焚烧发电是处理生活垃圾的主要方法之一，在实现垃圾处理的无害化、资源化、减量化等方面具有很大的优势。垃圾在焚烧后产生的废弃物可以比原始体积小50%～80%的，如果是进行过分类收集的可燃性垃圾在焚烧处理后会缩小至90%。近年来，使用焚烧和高温（1650～1800℃）的热分解和熔融处理相结合的方式，可进一步减少焚烧后的体积。使用垃圾焚烧的方法处理垃圾后，更便于垃圾填埋场的填埋，节约土地，并且可以消除各种病原体，转化有毒、有害物质。现代垃圾焚烧炉炉皆有配备良好的烟气净化装置，防止造成大气污染，烟气的排放指标一般与的燃煤电厂排放的烟气相差不大。

生活垃圾焚烧发电厂工程设计不仅需要设置生活垃圾焚烧系统和烟气处理系统外，还需要配备热回收系统，也就是汽轮机发电机组及其附属设备，回收垃圾焚烧热量的同时使热能转化为更高品质的电能。整个系统和运行单体设备的可靠性要高，并且要考虑系统的安全、节能、环保、可靠，还要考虑焚烧炉加余热锅炉持续运行等特殊要求。

1.2课题目的

为了减少垃圾焚烧中高排烟温度带来的能源利用效率不高的问题，设计一套垃圾焚烧炉的汽水系统，回收垃圾焚烧烟气余热，实现节能减排。根据余热回收加热给水产生蒸汽的原理，设计一套余热利用锅炉的汽水系统，产生满足要求的蒸汽；尽量降低排烟温度；设备布置合理，装置效率达到最佳。通过文献调研、理论计算等方法设计一套可行的余热回收锅炉，包括锅炉换热面和系统管道等，减少垃圾焚烧中高排烟温度带来的能源利用效率不高的问题。

1.3设计目标

设计一套垃圾焚烧炉的汽水系统，回收垃圾焚烧烟气余热，实现节能减排。学习并了解垃圾焚烧炉技术知识，通过文献调研、理论计算等方法设计一套可行的余热回收锅炉，包括锅炉换热面和系统管道等，减少垃圾焚烧中高排烟温度带来的能源利用效率不高的问题。要求熟练掌握余热回收利用技术相关应用知识，具备初步的机械与热力设计能力，能够设计出一套功能完备的余热回收系统。

1.3.1主要设计装置

主要设计装置为水冷壁和省煤器。锅炉水冷壁传统上是作为水蒸发的受热面而设置的，但在超临界的压力下，水的蒸发热为零，水的加热和蒸汽过热的吸热比例增加很多，而且在现代锅炉中，布置在尾部烟道的省煤器吸热量不大，大约占锅炉总吸热量的6%~8%。在此情况下，锅炉的水冷壁主要是用于水的加热（进入省煤器），部分用于蒸汽的过热（进入过热器）。目前锅炉广泛使用钢管省煤器，其优点是强度高，冲击承受能力强，工作可靠，传热性能好，重量轻，体积小，且价格便宜；缺点就是耐腐蚀性差。