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炉排炉垃圾焚烧控制策略

北极星环保网来源:环境工程 邹包产等2019/4/28 10:39:14我要投稿

北极星环保网讯:目前,垃圾焚烧处理技术主要炉型有炉排型焚烧炉、流化床焚烧炉、回转窑焚烧炉和热解气化焚烧炉等。回转窑炉和热解气化焚烧炉单炉处理量较小,难以满足大中型城市现代化垃圾焚烧厂的建设需要,因此使用较多的是炉排型焚烧炉和流化床焚烧炉。

炉排焚烧技术作为世界主流的垃圾焚烧技术,技术成熟可靠,由于其对垃圾质量和成分的要求低,前处理简单,入炉垃圾不需要分拣,特别能适应中国生活垃圾高水分、低热值的特点。

但是,生活垃圾是成分极其复杂的燃料,焚烧过程也异常复杂,要提高垃圾焚烧的效率,必须掌握焚烧炉燃烧过程的热力特性和运行性能,有针对性地制定出稳定可靠、完善的控制策略。

1炉排炉工艺流程

某垃圾焚烧发电项目选用Keppel-Seghers机械炉排炉2台,每台处理能力为500t/d,年处理垃圾36.5万t。垃圾低位设计热值6700kJ/kg,波动范围4186~8372kJ/kg。垃圾进厂经地磅称重后卸进垃圾仓,仓内垃圾经抓斗充分混合搅拌均质化后,送入垃圾料斗。垃圾沿料槽下落到给料装置平台,给料装置将垃圾推送至炉排上。

Keppel-Seghers多级炉排主要包括:干燥区、气化区、燃烧区、燃烬区,每个区炉排可以单独调节炉排系统的水平运动和垂直运动。垃圾在炉排上滑动、翻动的过程中受到炉排下部的高温一次风干燥及炉内辐射热,然后着火燃烧。

垃圾仓上方设有抽气系统,其抽出的空气作为焚烧炉的一次风,一次风经过蒸汽加热器加热后经炉排穿过垃圾进入炉膛,干燥垃圾,并提供垃圾焚烧所需的氧。

二次风从焚烧炉厂房顶部吸风,从燃烧室上方送进炉膛,对燃烧烟气进行扰动,并补充氧量。焚烧炉燃烧的热烟气经过余热锅炉换热后,进入半干法机械旋转雾化反应塔,由活性炭喷射吸附,布袋除尘器等烟气净化处理系统净化。

烟气中的二恶英和呋喃类、水银及重金属物质被活性炭吸收,经过脱酸处理的带有大量固体颗粒的烟气进入布袋除尘器除尘,洁净的烟气通过引风机排入烟囱,工艺流程见图1。

QQ截图20190428102733.jpg

图1炉排炉工艺流程

2垃圾燃烧机理

垃圾的燃烧过程比较复杂,通常由干燥、热分解、熔融、蒸发和化学反应等传热、传质过程组成。根据可燃物质的种类可分三种不同的燃烧方式:

蒸发燃烧,垃圾受热熔化成液体,继而化成蒸汽,与空气扩散混合燃烧;分解燃烧,垃圾受热后首先分解,部分碳氢化合物挥发与空气扩散混合而燃烧;表面燃烧,未挥发的固定碳和惰性物固体受热后在表面与空气反应进行的燃烧。垃圾的整个焚烧过程包括加热干燥阶段、热分解阶段、焚烧和燃尽阶段。

2.1干燥加热阶段

按热量传递的方式,可将干燥分为传导干燥、对流干燥和辐射干燥三种方式。垃圾的干燥包括从炉排下部提供的高温空气的干燥,垃圾表面和高温燃烧气体的接触干燥,料层中部分垃圾的燃烧干燥,火焰和炉壁的辐射热干燥。

延伸阅读:

垃圾焚烧炉排炉二次风配风的CFD优化模拟

几种往复式机械炉排炉垃圾料层及灰渣厚度控制调整装置及方法介绍

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