高水分垃圾焚烧热回收和烟气净化系统的合理布置

由图2可以看出，随着垃圾应用基水分的下降，炉排处干燥所需要的热风量减少，供给的空气仅作为助燃空气，因此过量空气系数α不断降低。当每小时焚烧的干垃圾总量不变时，采用排烟干燥垃圾(对应方案“三”、“四”)每小时消耗的空气总量随垃圾应用基水分的下降而下降，这可以节省空预器的受热面。但是采用热风干燥垃圾时(对应方案“五”)，总风量随应用基水分的下降而不断上升，例如当应用基水分由45%下降到31%时，总风量可达原风量的2倍，对已有的垃圾焚烧厂，鼓风机需要重新选型或添置。图3也表明，干燥后垃圾的水分越低，则所需要的干燥介质也越多，热风或热烟占总风量或总烟气量的比例也越大，这不仅直接影响焚烧炉所配的鼓、引风机的选型，而且影响干燥介质使用后的处理方式。特别是当使用烟气作为干燥介质时，直接排放的烟气量与引向干燥器的烟气量如何组合净化，需要精心设计；例如当应用基水分由45%下降到25%时，需要采用全部的烟气来干燥湿垃圾，此时要改变焚烧炉的烟气处理方式来满足低温烟气净化要求；而当垃圾干燥程度较低(Wy>40%)时则可直接将使用后的烟气排入焚烧炉前的垃圾储坑，此时不需要对直接排放的烟气量和引向干燥器的烟气量分开处理。使用热风干燥垃圾时，可将使用后的热风排入垃圾储坑，不存在气体处理问题，但是需要防止对垃圾储坑负压的破坏，另一方面从图5可以看出，当Wy=37%～38%时空气预热器前的烟气温度已达到省煤器入口烟气的常规温度404～414℃，省煤器的换热面积全部由空预器取代，因省煤器的换热系数更大，所以系统的总换热面积需要增大。进一步降低水分还会影响到蒸汽过热器的面积和空气预热器的型式，例如高温下宜采用回转式空预器。

图4排烟损失q2随垃圾应用基水分的变化

图5理论燃烧温度tll及实际垃圾焚烧量Bj随垃圾应用基水分的变化
4.3垃圾干燥对热回收系统净效率的影响
由图4可见，当采用烟气预热空气所产生的热风作为干燥介质时，由于空预器前的烟气温度随应用基水分Wy的降低而升高，排烟热损失q2也会随Wy的降低而升高。当采用烟气作为干燥介质时，由于烟气产生量Vy随着Wy的降低而降低，因此排烟热损失q2会随应用基水份的降低而降低。当维持焚烧厂的处理负荷不变时即干垃圾量不变时，一方面由于垃圾干燥后热值上升，另一方面每小时进炉垃圾量降低(见图5)，这对于降低炉渣烧失量、提高垃圾的燃尽率是十分有利的。因此图6显示出，焚烧炉热回收系统的净热效率η随Wy的降低而升高，即使是对方案五排烟损失较大这种情况，因垃圾干燥而引起对η的降低也是很微弱的。而图7表明，效益指标ε随着Wy的降低而升高，这表明即使是采用热风干燥的方式仍对系统的运行有利。值得注意的是，前面的计算和讨论中，并没有考虑因节省助燃用油而对系统经济性产生的影响。图5表明，垃圾焚烧的理论燃烧温度随Wy的降低而升高，当维持焚烧炉绝对干垃圾处理量不变时，垃圾应用基水分Wy从45%降低25%可使理论燃烧温度从956℃升至1416℃，接近煤燃烧的情况，不仅完全省去助燃用油，还可以在整个炉膛内布置水冷壁受热面，进一步提高热回收系统的经济性。一般来说，当理论燃烧温度低于1100℃时就需要启动燃油助燃，否则炉膛应为绝热型，图7的计算结果显示当垃圾的应用基水分Wy降低到38%以下时才可省去助燃用油。

图6热回收效率η随垃圾应用基水分的变化

图7有效产汽量ε随垃圾应用基水分的变化