垃圾焚烧发电厂焚烧炉的选型
2012-06-18
未知
作者:李晓民 王敏 徐耀兵
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2.3停留时间
停留时间有两重含义:①烟气在炉内的停留时间。国家标准中关于烟气在炉内的停留时间由明确的规定:“垃圾焚烧炉的烟气在不低于860℃的环境中的停留时间不小于2s”。炉排炉设置有燃烧室和再燃室,保证烟气在炉内高温部分有足够的停留时间,最高温度可以达到1000℃,保证烟气中的有毒成分可以充分分解。回转窑内烟气行程长,其中燃烧段和燃烬段的温度都可以达到860℃以上,最高可达1300℃,可以保证烟气中的有毒物质分解。因回转窑中特有的高温段,特别适宜焚烧某些有毒、有害的垃圾,如医疗垃圾。循环流化床锅炉的烟气再炉内的停留时间也可以达到2秒以上,但是其烟温、烟气停留时间都要略低于上述两种炉型。综上所述,有毒有害的垃圾适宜在回转窑中进行焚烧。②垃圾自入炉至灰渣排出炉外的总时间。各炉型在保证稳定燃烧的情况下,均有调节次停留时间的手段,炉排炉调整炉排转速,回转窑调整窑体转速,循环流化床锅炉调整循环倍率,均可以达到焚烧要求中关于垃圾在炉内停留时间的规定.
2.4炉内气流的湍流度
炉内气流的湍流度对垃圾的充分燃烧有决定性作用。炉内气流的湍流度越大,气固接触就越充分,可燃物与氧气接触几率增加,燃烧更为充分。炉排炉中,增大气流的湍流度,可以对成团垃圾进行翻动,使层内垃圾得到更多的燃烧空气,以提高燃烬度。炉排炉内气流的湍流度在三种炉型中式最差的。回转窑中,由于垃圾随炉体转动至炉体轴线斜上方时被抛下,垃圾可以充分被翻转打散。炉内气流也随炉体做螺旋式前进,与垃圾运动方向追垂直交叉,垃圾中可燃物与空气接触更为充分,湍流度增大。循环流化床锅炉中,炉内呈流态化沸腾燃烧,是所有炉型中湍流度最大的。垃圾入炉后,即随同气流一起形成沸腾状流动,在强湍流中迅速完成换热、传质、燃烧。因此,循环流化床锅炉在气体湍流度方面有其独特的优势。
2.5炉内过量空气系数
炉内过量空气系数关系到炉内燃烧、有害物质分解、排烟温度、锅炉效率等,是焚烧炉选型中的重要因素。炉排炉因其层状燃烧,为使气体可扩散至垃圾层内,炉内过量空气系数极大,导致锅炉排烟温度升高,最高可达280℃,锅炉效率下降,一般炉排炉的热效率仅为50%~60%,能量浪费严重。加装余热锅炉后,热效率仅为70%~75%。同时,由于炉排炉中存在转动机械,炉膛漏风系数较大,造成炉内过量空气系数进一步增大。回转窑内过量空气系数与炉排炉类似,但其炉膛漏风较小。在循环流化床锅炉中,垃圾在炉内呈流态化燃烧,气固接触充分,可以在较小的过量空气系数条件下实现高燃烬率,且炉膛严密,漏风系数小于0.05,排烟温度可以控制在140℃~160℃之间,锅炉效率可以达到90%左右。循环流化床锅炉在控制炉内过量空气系数方面有独特的优势。
2.6气体污染物的脱除条件
垃圾燃烧后产生的气体污染物主要有:酸性污染物HCL、SOx,氮氧化物NOx,有毒物质二恶英、呋喃等。三种炉型均能有效的控制二恶英、呋喃等有毒物质的排放,同时,采用碱中和、活性炭吸附、布袋除尘等手段进行烟气净化。循环流化床锅炉还可以采用在炉膛中加石灰石法除去部分酸性气体污染物,在炉后处理其余污染物。在燃烧的同时,除去部分污染物。因此,循环流化床锅炉在气体污染物的治理方面有独特的优势。
3结论
通过以上对三种垃圾焚烧炉的比较及影响焚烧炉选型因素的分析,现得出结论如下:
(1)现阶段垃圾焚烧设备呈现多元化发展,不同的设计者从不同的角度出发,根据垃圾本身的特点及用户的需要,开发设计出不同类型的垃圾焚烧炉。主要分为三大类:机械炉排焚烧炉、回转窑焚烧炉和循环流化床焚烧炉。目前热解气化焚烧炉在垃圾发电行业中使用较少。
(2)机械炉排焚烧炉、回转窑焚烧炉和循环流化床焚烧炉均能有效的控制二额英、呋喃等有毒物质的排放,排放量均在国家标准要求范围内。
(3)不同的垃圾焚烧炉有其各自的适用性和优势。炉排炉在燃用高水分垃圾时优势明显,基本不需要对垃圾进行预处理,简化了垃圾分拣、渗沥液的处理工作。回转窑焚烧炉在危险废弃物及医疗垃圾焚烧中应用较为广泛,二次燃烧室1200℃的高温可以将病菌、病原体等有害物质彻底消灭。循环流化床焚烧炉能燃用不同热值的垃圾,尤其是低热值垃圾。同时,它可以在炉膛内吸收、中和酸性污染性气体,污染物脱除及控制方面效果良好。
(4)在对垃圾进行有效的分拣和预处理后,循环流化床焚烧炉是垃圾焚烧发电行业中性能较为优良的垃圾焚烧设备,它对燃料适应性强,安装、运行维护方便,易于大型化。
参考文献略