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浅析垃圾焚烧炉稳定燃烧的调整

返回列表 来源: 发布日期: 2021.07.26

随着我国经济的快速发展、人民生活水平的日益提高,城市垃圾的产生量也日渐增多。当今世界,大量的垃圾已成为城市中一个长期存在的污染源。垃圾对环境的污染已成为日益严重的问题,如何经济、有效地进行垃圾处理? 垃圾焚烧处理是目前国内外应用最普遍的处理方法,此方法的最大优点是使垃圾无害化、减容化、资源化,并且垃圾资源化和减量化处理程度较高。 垃圾焚烧电厂建立在城市的周围,垃圾运送方便,并可向城市提供电能和热能,产生很好的经济效益。

1垃圾焚烧炉概况

1.1垃圾焚烧炉基本原理

垃圾进行焚烧处理是将垃圾作为固体燃料送入垃圾焚烧炉中,在高温条件下,垃圾中的可燃成份与空气中的氧气进行剧烈的化学反应,放出热量,转化成高温的烟气和量少而性质稳定的固体残渣。高温烟气流经各受热面通过热能交换将水进行加热,产生饱和蒸汽,继续加热成过热蒸汽,然后带动汽轮发电机发电。性质稳定的残渣直接填埋,烟气处理收集的飞灰吸附有重金属和二恶英作为危险废弃物单独处理,经过焚烧,垃圾中的细菌、病毒被彻底消灭,被垃圾污染带恶臭的空气被抽送入炉中高温分解,因此,采用焚烧工艺处理垃圾能以最快的速度实现减量化、资源化和无害化的治理目标。本文以垃圾层燃焚烧系统为例进行分析,如采用滚动炉排、水平往复推饲炉排和倾斜往复炉排(包括顺推和逆推倾斜往复炉排)等。层燃焚烧方式的主要特点是垃圾无需严格的预处理。滚动炉排和往复炉排的拨火作用强,比较适用于低热值、高灰分的城市垃圾的焚烧。

1.2垃圾焚烧过程

垃圾焚烧装置在逆推区域烘干,充分燃烧并燃尽。其主要流程为:抓斗将垃圾从垃圾坑送入落料槽,在给料机的推送下进入炉膛落在倾斜的逆推炉排上,垃圾在逆推炉排上不断翻滚、搅拌,完成干燥、着火和燃烧过程,在炉排末端燃尽、冷却,最后灰渣经出渣机排出炉外。垃圾燃烧的调节控制,主要是通过对风量、炉排速度、推料量及料层厚度、燃烧区间及燃烧状态等因素的调整来实现;其调整范围根据季节天气变化,入炉垃圾热值变化等因素做适当调整。

浅析垃圾焚烧炉稳定燃烧的调整

2垃圾焚烧炉的燃烧调整

由于垃圾焚烧炉 的储热量不大,加之入炉垃圾的热值及干、湿度等变化较大,垃圾焚烧炉的燃烧调整控制难度很大,如何控制其稳定燃烧对垃圾炉安全运行十分重要。

2.1锅炉燃烧调整要点

垃圾进料斗前要搅拌均匀,在炉排上停留的时间由炉排平推和翻转运动速度来调节。料层的厚度保持在上部100cm、中部20cm。根据燃烧情况来调节给料机及炉排的速度,运行时炉膛出口氧量保持在3%~6%,严禁>6%。要经常注意锅炉运行时的漏风情况,尽量保持高负荷状态。燃烧的烟气必须在850℃以上,滞留时间≥2秒,这样才能保证垃圾在焚烧过程中,有机物能得到彻底的分解,减少有害气体的产生(特别是二恶英),从而减轻后期工艺的处理负荷以及对周围环境的污染。另外,炉膛内保持负压,炉渣中的含碳量应≤3%。

2.2保证入炉垃圾热值均匀

按设计要求,垃圾应发酵一星期左右,然后送入焚烧炉燃烧。一般来说,垃圾堆中部的垃圾发酵充分,较易燃烧;底部的垃圾由于潮湿而影响发酵,不易燃烧。顶部垃圾由于水分凝结,也不易燃烧。因为垃圾中的水分在发酵升温时大量蒸发,很容易凝结在顶部的垃圾上,特别是在环境温度低的时候最明显。在冬季时还会因温度过低而在垃圾表面结冰,使顶部垃圾发酵不够,不利于燃烧。

对垃圾坑存量垃圾的管理应做到:①垃圾坑内的垃圾应按入坑时间先后进行分区堆放、发酵,确保各区发酵时间一致并发酵充分;②将热值相对较高的垃圾堆放于顶部或底部,使入炉垃圾的热值均匀;③加强垃圾吊车司机在换区、换料时与司炉间的联系;④司炉应针对不同季节垃圾的特性做好燃烧调整。对垃圾坑存量垃圾进行合理管理,入炉垃圾热值均匀是保证稳定燃烧的第一步。

2.3燃烧经过充分发酵过的垃圾

由于充分发酵的垃圾燃烧时间短,容易烧透,甚至脱火,运行中应注意控制料层的厚度和一次风的风量,可将料层的厚度适当增大,当发现料层变薄时,应通过适当减小一次风量来减缓燃烧,并加快给料和炉排的速度。一定要注意观察铺料情况,一般在料铺满前3区时就要及时调回正常运行参数,或者比正常运行时的间隔停时间再延长10 秒左右。因为新铺的料需要时间来烘干,此时还应将一次风量适当增大至22000~28000 m3/h。在调整给料和炉排速度时,“间隔开时间”为90 秒不作调整,“速度”40%不做调整;在调整推料和逆推的”间隔停时间”时,视料层的厚度来调整两者之间的停运时间差值,正常运行时给料和逆推的间隔停运时间差值一般维持某一定值,这可以维持逆推炉排上料层厚度的稳定,以防脱火。一次风可以采用小风量运行,以够穿透料层为限。因为风量大了就会造成垃圾燃烧迅速,不好控制炉温,容易超温,而一旦超温,受热面很容易结焦。另外,在垃圾好烧、炉温不好控制时应将火床放短,通过减少炉内参与燃烧的燃料量,减少释放热量的方式来控制炉温。

2.4正常发酵的垃圾燃烧

燃烧正常发酵的垃圾时,我们应该注意控制料层的厚度和一次风的风量(一般在25 000~28 000 m3/h),可以把料层的厚度适当地减薄(一般在400~500mm),一次风量适当地放大,根据燃烧情况调整蒸汽预热器的出口风温,维持空预器出口的一次风温度在设计温度,即250℃左右。

2.5未充分发酵的垃圾燃烧

如果垃圾的发酵时间不够,甚至燃烧当天来的来不及发酵的垃圾,这给锅炉运行带来了很大困难,燃烧不好控制,调整难度大。首先,一定要控制好料层厚度,太厚了风穿不透,即使能穿透,也容易出现因为风量大而脱火。因为垃圾发酵时间不够,垃圾进入炉膛后很难烘干,一但烘干就会出现炉膛内大面积料层被烘干,这时又会因为大风量而使料很快大面积燃烧并烧尽,而新进入炉膛的垃圾来不及烘干而脱火。风量小了不但穿不透,而且还不容易将料层烘干,此时应该将一次风量适当地放大些,但注意不能放得太大,所以料层的厚度和适当的风量最为重要。其次,将火床适当地放长,可以控制火床在逆推第四区域和顺推的前部燃烧,以不跑生料为准。这样做的目的是保证进入炉膛的新料有足够的烘干时间和烘干用的热量,以及料的燃烧时间。必要时可以缩短炉排的 “间隔开时间”,但“间隔停时间”也应该做相应的调整,这样做的目的是勤翻料,且翻料时间比正常燃烧时要短,便于入炉垃圾的烘干,有利于燃烧。但要控制好不要翻得太勤,因为炉排上的料翻得太快反而不利于料层的燃烧。

2.6控制落料口的投料

顶部垃圾由于发酵时间不够,水分大,往往比底部垃圾还要难烧。这时,垃圾吊司机可以把上部的垃圾抓到其他区去继续发酵,只投中、下部垃圾。投料位置应在料斗的中间,这样,垃圾进入炉膛后,铺在逆推炉排上时两边的料层相对中间的要薄些,而从炉排下穿出来的风也是两边的相对于中间要小一点,这对燃烧有利,而且料斗内应尽量保持低料位,如果料太多就容易压得太实,在炉排上不利于风的穿透。另外,可以将蒸汽预热器的进汽量加大,提高一次风的温度,以对炉内垃圾进行烘干。

2.7保持一定的一次风量和风压

垃圾焚烧炉 通常使用蛇形管蒸汽预热器对一次风进行预热。料层的穿透度主要依靠炉排一次风压,而料层的燃烧速度主要由一次风量的大小来控制,维持一次风量的最大值对垃圾炉长期稳定运行十分重要。由于蛇形管蒸汽预热器会结垢,阻塞一次风道,造成一次风量、风压大幅下降,影响稳定燃烧。因此,定期对蛇形管蒸汽预热器的一次风道进行检修、清理非常重要。

总之,文章所述只是针对垃圾焚烧炉一些常见稳定燃烧的调整方法,很多问题还需根据现场实际情况采取相应的措施,同时,垃圾焚烧炉 的燃烧调整要做到超前调节,调整尽量缓慢,最好采用微调,只有这样我们才能更好地掌握垃圾焚烧运行技术。

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