垃圾焚烧炉及垃圾电厂热力系统设计中的问题-北极星垃圾发电网

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摘要：在垃圾焚烧炉、垃圾电厂热力系统设计工作中，我们需要对垃圾燃料水分高、热值低、热值稳定性差、成分复杂等特点予以了结，针对垃圾锅炉的供风方式进行分析，同时针对垃圾锅炉高低温腐蚀、垃圾电厂热力系统等进行分析。

关键词：垃圾焚烧炉；垃圾电厂热力系统；设计问题

引言

我国现阶段对带炉排的拉近焚烧炉应用较为广泛，在我国深圳市，就在1985年从国外引进了两套三菱马丁炉排垃圾焚烧炉，这也是我国垃圾焚烧处理工作的首次实施，也在一定程度上对我国在垃圾焚烧技术方面的研究予以了促进。珠海垃圾发电厂，而言配备三台垃圾余热锅炉，每台垃圾焚烧炉每天可以处理200吨的垃圾，可以产生10.5吨的额定蒸发量，并且从底特律公司引进了炉排，其余设备都是国内生产的，在这一锅炉设备中，选择使用了瘦高形的炉膛，在这种炉膛中可以保证垃圾进行充分燃烧，避免不完全燃烧导致的气体损失问题。同时，在适合的温度下，保证可以有充足的时间分解二恶咽、吠喃等有毒和恶臭气体。

1垃圾燃烧的特点

随着我国经济快速发展，人民生活水平显著提升，也带来了越来越高的垃圾产量。在我国广州市，在1980年垃圾排放量就达到了36万吨每年，在1991年这是数值上升到了105万吨每年，在1992年这一数值上升到了120万吨每年。另外，垃圾成分也产生了改变，煤灰等不燃物比例有所下降，由原本的61.6%下降到40%，厨房垃圾比例有所上升，由原本的32.4%上升到42%，塑料垃圾比例有所上升，由原本的4.3%上升到8%。针对现阶段垃圾处理工作，主要应用卫生掩埋法实施处理，在我国广州市地区，陆续对三座大型掩埋场进行了启建，其中一个掩埋场已经饱和，其余两处掩埋场也预计在三到五年内达到饱和。另外，针对垃圾处理工作，还可以采用机械化堆肥处理技术、简易高温堆肥技术等措施，但在应用这些技术过程中，需要较大的经济投入，并且难以实现理想的经济效益。而采用焚烧处理技术，可以实现高温灭菌效果，并在减容减量方面可以达到95%和75%左右的效果，从而让掩埋场可以使用更长的时间，减少对土地资源的占用，另外垃圾焚烧所产生的热量也可以用于发电、供汽等方面工作，将垃圾的剩余价值利用起来，因此，在垃圾处理工作中，对垃圾焚烧处理、余热利用等已经成为了主要的趋势。

在实际使用垃圾燃料过程中，垃圾处于低热值的废弃燃料，并且自身会严重受到外界条件的影响。在一些经济发达地区，垃圾也具有较高的热值，相比之下，在一些经济落后地区，垃圾的热值也显著降低；在多雨季节，垃圾内部蕴含了较多水分，不利于进行燃烧。哪怕垃圾燃料勉强燃烧起来，在垃圾焚烧炉内部炉膛中温度也较低，燃烧不够充分。想要保证垃圾燃料充分燃烧，就需要投入一定的助燃剂，比如燃油等等，但是这会显著降低垃圾燃料使用的经济价值。

2垃圾锅炉的腐蚀

在垃圾锅炉中，主要包括高温腐蚀、低温腐蚀等现象。通常情况下，引起锅炉产生低温腐蚀的原因主要在于烟气中的三氧化硫成分，并且受热面壁温度会低于酸露点。在垃圾锅炉中，除了上述原因引起低温腐蚀意外，还会因为塑料制品燃烧过程中产生的氯化氢成分而引起。在氯化氢成分中，会由蒸汽分压决定自身酸露点，想要对酸的凝结予以避免，金属壁温至少需要高于120摄氏度以上，因此，在使用垃圾锅炉过程中，排烟温度至少要超过200摄氏度。

另外，在金属表面和氯化氢之间会产生高温反应，这种现象可能会导致余热回收设备失去作用，在金属和氯化氢之间发生反应过程中，盐分沉积物会作为化学反应的催化剂，因此，会导致垃圾焚烧锅炉受到高温腐蚀作用的影响。想要避免由于氯化氢成分所引发的锅炉高温腐蚀现象，在受热面壁需要将温度控制在450摄氏度以下。

3垃圾锅炉的送风系统

在应用垃圾焚烧炉过程中，针对一些水分较高、热值较低的垃圾燃料，最为重要的就是对垃圾实施干燥处理。在垃圾干燥处理工作中，主要包括炉外干燥、炉内干燥等操作，在炉外干燥操作中，主要借助自然风干、通热风等方式进行干燥处理；在炉内干燥操作中，主要是在炉排上借助炉膛辐射、冷空气等对垃圾进行干燥处理。针对层状燃烧的垃圾锅炉，通常会应用分段送风的方式，通常需要考虑以下几种情况。

首先，采用尽早配风法，在前期进行大量送风，对垃圾燃料进行快速风干，通常在垃圾锅炉中对这种方法的应用较为广泛，在炉排上刚刚放置好垃圾时，垃圾燃料内部水分较大，需要输送大量的热风进行干燥处理，在点燃垃圾中的可燃成分以后，燃烧速度十分迅速，但需要保证供给充足的空气，垃圾燃料迅速燃烧所需时间较短，在燃尽区域并不需要较多的空气。

其次，采用强风后吹法，在最后一到两个风室中，大量鼓风以实现对后部燃烧的强化，在后拱出口将大量被吹起的高温粒子甩向炉前，对新送入的燃料进行覆盖，以此作为热源来辅助新进燃料的燃烧，对新燃料的点燃条件进行改善。在使用这一方法过程中，前期的送风量较小，垃圾难以得到有效干燥，通常不会在垃圾锅炉中使用。

再者，就是采用推迟配风法，针对燃烧前期的垃圾燃料层，尽量减少送风或者直接不送风，针对燃烧中期的垃圾燃料，尽量加强送风，逐渐促进强烈燃烧区域的形成，在燃尽区域，可以显著降低送风量，之所以使用这种方法，是因为在前期具有较小的送风量，垃圾干燥、燃烧难以快速实现。在垃圾燃料中，成分变化较为明显，尤其是水分变化更是变化无常，在各个风室中，风量、风温也会发生改变，需要将实际情况作为依据实施调整，不能直接对某一送风系统进行机械化套用。

4垃圾电厂的热力系统

在垃圾焚烧工作中，需要连续进行焚烧，在汽轮机设备发生故障需要检修时，针对余热锅炉内部产生的蒸汽，需要应用一套装置实施冷凝。在垃圾电厂运行过程中，热力系统具有自身特殊性，不可以对燃煤电厂热力系统进行直接原封不动的套用。在垃圾电厂运行过程中，相比于燃煤电厂，在垃圾电厂热力系统中，额外配备了前压调节阀、蒸汽空气加热器、高压蒸汽冷凝器等设备。

在垃圾热值方面，缺乏一定稳定性，蒸汽量会随着垃圾热值提升和提升，压力也较高，但在垃圾热值较低时，产生的蒸汽量也较少，压力也不高。如果想要实现稳定的电负荷，就需要对蒸汽进入汽轮机的压力参数予以保证，需要进行对前压调节阀的设置。

结语

在当前我国经济快速发展背景下，人们生活水平逐渐提高，在日常生活中产生的垃圾也逐渐增多。这一背景下，垃圾处理工作就逐渐成为了一项城市运行中的主要工作，我国针对逐渐提升的垃圾排放量，逐渐应用了垃圾焚烧处理技术，并逐渐对垃圾焚烧炉、垃圾电厂等进行了应用，对先关热力系统设计开展了各项研究工作。

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