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垃圾焚烧炉稳定燃烧技术探讨

作者:廖红星  来源:互联网  发布时间:2008-1-9 11:05:11

摘要:通过总结珠海市垃圾发电厂运行实践,分析了垃圾焚烧过程中出现的问题,对国内低热值、高水分垃圾的完全燃烧摸索出相应的措施,为垃圾焚烧技术的应用提供一定的经验。
关键词:垃圾;燃烧;发电
1国内外垃圾焚烧发电技术的应用
垃圾的处理是城市化过程及经济发展所面临的问题,垃圾的处理同时涉及能源与环境方面。垃圾的焚烧技术已有100多年历史,国外垃圾焚烧技术的发展经过了萌芽、完善、成熟的阶段。目前,由于环境保护与能源利用的严格要求,在现代技术的基础上,使垃圾焚烧技术得到了进一步完善。如炉膛温度控制在850~950℃之间以及保持一定的炉膛高度则可控制Dioxins的产生,以达到燃烧与环境保护的统一。为了满足严格的排放要求,还须增设昂贵的烟气处理系统,以去除烟气中酸性气体和重金属。因此现代垃圾发电厂具有较高可靠性和相对低的环境污染。
焚烧炉的型式也得到了逐步的完善,如在生活垃圾的焚烧已淘汰了固定炉排的方式。焚烧炉的主要形式有炉排式、流化床、旋转炉窑三种型式,目前炉排炉在市场上占有较大份额,炉排炉根据其结构形式及运动方式不同可分为顺推式往复推动炉排、逆推式往复推动炉排与滚动炉排。各种形式焚烧炉/锅炉的设计都充分地考虑到了燃烧、传热、防腐及有害气体的产生。
上世纪八十年代末九十年代初,国内在垃圾焚烧方面仍处于摸索阶段,对垃圾是否能焚烧持怀疑态度。随着居民生活水平的提高,居民煤气使用率的增加,生活垃圾的结构发生了较大的变化,垃圾的灰份逐渐减少,可燃成分逐渐增加,因而使垃圾的热值得以提高,为垃圾的焚烧提供了基础。目前除深圳、珠海、宁波、温州已建成垃圾焚烧发电厂外,国内大城市及珠江三角洲、长江三角洲中等城市都在积极推广垃圾焚烧技术,北京、上海浦西、浦东、沈阳、广州等都在采用国外政府贷款建设垃圾焚烧发电厂。
2珠海市垃圾发电厂的运行情况
珠海市垃圾发电厂建设规模为:垃圾处理量3×200吨/天,装机容量6MW。投资约2亿元。是我国第一座自主设计、以国产设备为主的垃圾发电厂,也是目前最大且运行最好的垃圾发电厂。为保证珠海市垃圾发电厂技术的先进性及节省投资,确定的技术方针是:除关键设备炉排进口美国Detroit公司外,其余设备全部为国产设备。全厂采用了先进的DCS系统。Detroit公司的炉排为四级顺推炉排。目前国外建设垃圾发电厂的投资一般为100万元/吨,国内有些地方引进关键设备的投资为70万元/吨,而珠海市垃圾发电厂的投资为34万元/吨。
该厂于2000年7月建成投产,投产初期由于设备和系统存在的缺陷较多,生产不大稳定,各项技术经济指标不理想。经过不断的技术改造和摸索,使主要的设备缺陷得到了消除,系统也不断得到完善,现设备运行稳定。另外,经过精心组织和优化运行方式,使全厂生产得到很大的发展,各项指标明显变好。

从附图(一)和附图(二)中可以看出垃圾处理量和发电量均明显上升,而厂用电率和吨垃圾耗油量则明显下降。厂用电率由投产初期的40%降到现在的30.04%,吨垃圾耗油量由投产初期的3.9kg降到现在的2kg左右,其主要的原因是采取了适当的技术措施,使垃圾稳定燃烧,锅炉稳定运行。
3垃圾焚烧炉稳定燃烧的技术
3.1合理贮存让垃圾充分发酵和干燥
进厂生活垃圾并不是直接送入垃圾焚烧炉,而是必须经过垃圾贮存这样一道工序。垃圾贮坑的设置目的,一是贮存进厂垃圾,起到对垃圾数量的调节作用;二是对垃圾进行搅拌,混合、脱水等处理,起到对垃圾性质的调节作用。另外,进厂垃圾在贮坑内停留一定的时间,通过自然压缩及部分发酵作用,可以降低垃圾的含水量,以提高进炉垃圾的热值,改善垃圾的焚烧效果。生活垃圾在贮坑内停留时间为3-5天较为合适,当气温低和湿度大时可以适当延长。
3.2合理调整垃圾在炉内的停留时间
不同的垃圾在炉内的停留时间是不一致的,司炉必须根据垃圾的干燥程度和焚烧效果合理调整停留时间才能让垃圾稳定燃烧和彻底焚烧。垃圾进入锅炉后首先利用炉膛热量在第一级炉排上干燥,然后在第二、三级炉排上焚烧,最后在四级炉排上燃尽。各级炉排的停留时间太长影响垃圾处理量,太短又影响垃圾焚烧效果。经过总结我厂一年多的生产经验,为了让垃圾在炉内得到充分干燥,垃圾在第一级炉排上的停留时间一般应在100~110秒之间比较合适,为使垃圾在炉内充分焚烧,第二、三级炉排的停留时间一般应在80~100秒之间比较合适,为使

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