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逆推倾斜炉排技术在垃圾焚烧中的应用

北极星环保网来源:吴越2019/10/12 9:58:36我要投稿

北极星环保网讯:生活垃圾中含有的废弃物质来源于人们的衣食住行等各个方面,其特性变化范围大、热值不稳定,控制稳定负荷难度大。我国的生活垃圾热值与发达国家比偏低,垃圾含水率高达55%左右,灰分高、热值低,垃圾燃烧过程中燃烧效果不佳,燃尽率高于3%。

并且我国的生活垃圾受季节影响波动较大、发电效益低、烟气处理成本高,达不到设计垃圾焚烧项目的使用寿命。马丁SITY2000型垃圾焚烧炉设计的垃圾低位发热量为4186~9000kJ/kg,适应性好,且具有余热锅炉负荷稳定,低热值垃圾燃烧时可不添加辅助燃料的优点。

1、马丁SITY2000二段倾斜式逆推机械炉排垃圾焚烧炉工艺技术

常高新环保公司的垃圾焚烧炉,是吸收了德国马丁公司SITY2000马丁炉技术独立研发适应国情的二段倾斜式逆推机械炉排炉,设计垃圾处理量为400t/d,额定负荷40t/h。

炉排整体从下至上采用24°前倾式设计,垃圾由推料系统推入炉膛,经炉排往复逆推,一二次风助燃逐步干燥、燃烧、燃尽,再由挡料板滑入底部捞渣机,完成了整个垃圾焚烧的处理工序。

焚烧炉的点火燃烧器主要用于点火升温,辅助燃烧器用于稳定燃烧,采用柴油为燃料。当炉内垃圾燃烧恶化,使得马丁炉炉膛中上层烟温不能在850℃/2s状态下维持时,启用辅助燃烧器,以提高炉温和稳定燃烧。

1.1一次风及密封风系统

将一次风机的吸入口设于垃圾仓顶33m处,使得垃圾仓内臭气不外逸,同时维持垃圾仓内负压状态。垃圾仓内的空气含有微量的可燃气体,通过一次风机加压,经蒸汽—空气预热器加热至220℃,再通过四位一体阀控制的8个调节阀,由炉排下方的16个灰斗进入炉排底部到炉膛内,每个调节阀控制2个炉排的风量。

在实际运行中,由于垃圾的成分不同,特别是垃圾含水分改变,导致干燥段、燃烧段、燃尽段所需的风量不同。通过调整炉排底部的8个调节阀,使风总量固定,干燥段、燃烧段、燃尽段的风量改变。

密封风由密封风机输至密封风总管,再分左右侧各8根,将炉排驱动系统及炉排驱动连杆区域保持微正压,避免有恶臭味的一次风泄漏到锅炉间。

1.2二次风及侧墙风系统

二次风机的吸风口设在锅炉间33m处,以便吸收锅炉间高温臭气同时也降低该区域温度。二次风从位于炉膛前、后墙喉部的二次风管进入炉膛,将可燃气体和空气的混合保障均匀燃烧,加强了烟气扰动,来均匀分布炉内烟气的温度场和动力场。

焚烧炉的前拱主要吸收燃烧段热量,反射至干燥段,加速垃圾干燥;前拱上部设有14根二次风管,下部设有9根二次风管。

后拱主要吸收燃尽段炉渣余热,反射至焚烧炉内,减少热损失;后拱上部设有11根二次风管,下部设有12根二次风管,这样的布置有助于提高热效率。

为保证对墙体的有效冷却,在焚烧炉左右侧墙体设计12列60mm宽的特殊冷却风槽,通过侧墙冷却风机来冷却墙体。

1.3推料系统

给料炉排位于上炉排前端约高1.2m处,4列总行程为1200mm的给料小车同步运行将给料炉排层上的垃圾推至焚烧炉排干燥段,实现对垃圾部份滤水,由底部渗滤液回收管道,将推料中滤出的渗滤液输送到渗沥液收集池。

给料炉排的速率及给料行程决定入炉的垃圾量,也直接反应到焚烧炉负荷。在正常运行工况,根据技术要求设定给料炉排的行程为1000mm,运动速率维持0.6~0.8mm/s,维持焚烧炉炉排上垃圾料层的厚度在60mm左右,而炉排上垃圾的着火情况直接影响炉膛温度及锅炉负荷。

1.4炉排系统

炉排分成4列,10个活动炉排和10个固定炉排组成一列,活动炉排行程为420mm,炉排运行实行单双同步交错运动。炉排片顶部角锥部设置风孔,一次风由这些风孔进入炉膛为垃圾焚烧提供助燃空气。

炉排整体由下至上采用24°前倾式设计,每列炉排分为上下两段,均由独立液压缸驱动,上炉排为垃圾燃烧提供干燥与燃烧功能;下炉排为垃圾提供燃尽和输送灰渣功能。

炉排系统为配备8个炉排液压缸,由8个伺服机构控制,炉排液压缸均装配前进、后退位置开关。

1.5炉排层厚调节挡板

每列下炉排末端先分别安装一组弧形滑渣板,再在其尾部加装调节料渣厚度的挡板,两列挡板使用一个液压缸,垃圾焚烧燃尽后的炉渣通过挡板后滑入底部捞渣机。

料层调节挡板通过液压缸运动来调节炉排上的炉渣层厚,就地控制箱有前后开关,运行人员手动控制前进、后退运动调节挡板控制进入捞渣机的炉渣量也能达到保证炉排上的料层厚度。

2运行首月的数据比对及分析

在实际运行中存在锅炉负荷波动大、炉温变化幅度大等问题,在霜冻期尤为明显。经过2016年霜冻期气温最低的1月份运行情况,作者经过摸索操作及调整总结,按照实际生产过程中选取的1月份的生产数据与常能的西格斯400t垃圾焚烧炉2015年1月的生产数据进行比对,明显能看出马丁SITY2000型生活垃圾焚烧炉的经济性、稳定性(图1)。

QQ截图20191011145238.jpg

图1常高新环保公司与常能发电量对比图

常高新环保公司1#炉日均负荷控制在35.3t/h左右,2#炉日均负荷控制在35.5t/h左右稳定运行,但西格斯垃圾焚烧炉额定负荷仅为31.5t/h。同时,对比常能的发电量14.1MW/h,常高新的发电量达到14.3MW/h。

综合评比马丁SITY2000型垃圾焚烧炉经济学、优越性得以体现,在同垃圾处理能力炉型中的节能降耗、经济效益均有潜力尚待挖掘。

3环保参数及其它控制参数

常高新环保公司目前采用的欧盟2010标准,各项考核指标均严苛于《生活垃圾焚烧污染控制标准GB18485-2014》,根据1月份的烟气监测数据,合格率100%,优于欧盟2010标准排放(表1)。

QQ截图20191011145316.jpg

4结论

马丁SITY2000型垃圾焚烧炉适用性极佳,在与同等日处理量成熟的西格斯炉型的对比中,马丁SITY2000型垃圾焚烧炉环保指标优异,且符合经济性、稳定性、环保性的设计与运行目标。与此同时此炉型能满足节能降耗、提高效益等要求,具有极佳的适用性和推广性。

延伸阅读:

炉排式垃圾焚烧炉稳定燃烧探讨

西格斯垃圾焚烧炉炉排常见故障分析及处理

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