炉排炉垃圾焚烧控制策略

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。

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。

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