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炉排式垃圾焚烧炉稳定燃烧探讨

北极星环保网来源:工业技术 黄旌等2019/8/6 9:59:20我要投稿

北极星环保网讯:垃圾在焚烧炉内稳定燃烧是垃圾发电厂环保、经济运行的关键。我国城市生活垃圾以混合收集为主,导致垃圾水分高、发热值低,增加垃圾在焚烧炉内稳定燃烧的难度。以马丁炉排式焚烧炉为例,从垃圾的品位和焚烧操作两方面分析了影响稳定燃烧的因素,并提出了稳定燃烧的措施:

提高垃圾品位,如物理脱水、生物稳定技术等;提高焚烧操作技能,依据垃圾品位和发酵程度及时调节料层厚度和一次风量,合理控制炉排速度和燃尽区的风量配比等,严防脱火、烧不尽等现象的发生。

近年来,我国生活垃圾焚烧发电技术得到迅猛发展并形成了垃圾发电产业,在该产业中,人们关注的重点是控制二次污染和热能的有效利用,而垃圾在焚烧炉内稳定燃烧是解决上述问题的关键。

目前我国城市生活垃圾大多数未分类收集,导致垃圾成分多变,焚烧过程不稳定、时变性强,且很难完全通过实时自动控制技术实现稳定燃烧。本文以马丁炉排式垃圾焚烧炉为研究对象,从垃圾的品位和焚烧操作两方面探讨影响稳定燃烧的因素,并提出了对策,拟对炉排式焚烧炉的稳定运行有借鉴作用。

1提高垃圾的品位

1.1垃圾品位与稳定燃烧

焚烧法处理垃圾是通过高温氧化作用,消减垃圾中的有害物质,同时排出烟气和固体残渣。对于焚烧垃圾发电工艺来说,高品位垃圾主要是指热值高,能稳定燃烧,无害化、减量化程度高的垃圾。

研究表明,当垃圾料的平均热值高于7000kJ/kg,才能稳定燃烧且热能得到经济地利用。可见提高垃圾的热值是提高其品位的关键,而组成和含水率是影响垃圾热值的主要因素。

生活垃圾中常见物质的干基高位热值按塑料、橡胶、木竹、纺织物、纸、灰土陶类、厨余、金属类、玻璃等依次减小。若厨余垃圾含量多,而塑料等含量少的垃圾的热值必然低。

研究表明,垃圾的含水率增加,其有效热值成正比地快速下降,如某垃圾焚烧发电厂垃圾含水量增加9.6%,垃圾燃烧的有效热值就降低6157kJ/s,锅炉热效率下降14.6%,发电机组效率下降5.29%,电能和蒸汽的产量下降2/3,且烟道气的热损失大大增加[1]。

1.2提高垃圾品位的主要措施

(1)生物质垃圾独立收运。生物质垃圾主要包括农村、城市居民的厨余类垃圾等,这类垃圾是垃圾中水分、氮、氯等的主要贡献者,且含可降解生物成分多,因此在社区设置独立的生物质垃圾箱和生物质垃圾收运车,能有效提高垃圾的热值和降低有害物质的产生。

研究表明,某社区约40%的生物质垃圾得到独立收运,垃圾的有效热值就能满足稳定燃烧,同时有利控制烟气中二噁英等有害物质。而将这些生物质垃圾做堆肥处理后用于市政园林或改良土壤,还可厌氧发酵处理产生沼气用于发电。

(2)物理脱水法。在城市居民生活区建立生活垃圾集中压缩脱水处理模式,既提高了垃圾的热值,又解决了垃圾运输过程中的滴漏和运输设备腐蚀问题。脱水产生的污水直接进入城市污水管网。

(3)生物稳定技术。生物稳定技术是在垃圾焚烧前,通过强制通风,控制含氧量、温度等参数,易腐有机物发酵产生热量使垃圾中的水分快速挥发,水分显著降低,垃圾热值显著增大。

研究者通过控制温度、含氧量、通风量,依据原含水率不同,在发酵7~14天内垃圾含水率能降到20%,热值提高50%~250%,同时垃圾的重量和体积均减量化[2]。

目前利用垃圾焚烧发电厂现有的垃圾储坑,依据季节控制好发酵时间,如较寒冷地区的冬季可采用锅炉排污水、蒸汽疏水等作为热源直接加热垃圾,有利于垃圾的发酵并排出自由水,有效提高垃圾热值,是提高入炉垃圾热值的经济有效方法。

延伸阅读:

机械炉排式生活垃圾焚烧炉技术研究

垃圾焚烧炉用炉排片研究及应用

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