循环流化床垃圾焚烧技术的实践与革新

摘 要 本文介绍了循环流化床技术处理城市生活垃圾的发展历程，结合杭州锦江集团与浙江大学十多年合作对循环流化床垃圾焚烧技术的工程实践和技术革新，通过分析循环流化床垃圾焚烧技术在发展中碰到的问题及技术的革新和完善过程。说明了循环流化床垃圾焚烧技术针对我国城市生活垃圾的特点具有很强的适应性和生命力。

关键词 循环流化床　垃圾焚烧　技术革新

1.概述：
垃圾焚烧锅炉从炉型上主要分为炉排炉与循环流化床，其中前者以国外引进为主，后者可以完全由国内自主研发制造。循环流化床燃烧技术用于处理城市生活垃圾是一项很有发展前景的技术，它不仅实现了垃圾的大幅度减容，而且具有垃圾焚烧污染物排放易于控制达到甚至低于国家相关法规要求，尤其是二噁英的排放可达到甚至低于欧盟标准要求。除此之外，循环流化床锅炉具有垃圾燃尽率高、灰渣含碳量低、负荷调节范围大、设备成本低（初始投资仅为炉排炉的1/3左右）、适合中国垃圾低位热值低的国情等优点。
流化床燃烧技术在我国开发应用于60年代初，但主要集中在燃煤领域。真正将循环流化床焚烧技术应用在城市生活垃圾处理方面并投入工业化应用是自1998年开始，浙江大学热能工程研究所与杭州锦江集团合作将余杭锦江环保能源有限公司一台35t/h的链条锅炉成功改造成流化床垃圾焚烧炉，通过不断的积累经验，结合在余热发电系统、尾气净化系统、DCS集中控制系统、垃圾预处理系统、给料系统、冷渣系统及垃圾焚烧二次污染防治等各类配套设施方面的不断创新，使得循环流化床垃圾焚烧发电技术日趋成熟。
2.循环流化床垃圾焚烧技术的工业化实践与技术发展史
2.1循环流化床垃圾焚烧技术工业化实践
杭州锦江集团作为国内最早将循环流化床垃圾焚烧发电技术工业化应用并推广的企业，十余年来同浙江大学等高校和科研单位一起鉴证着循环流化床垃圾焚烧技术的创新与发展。经历了工业化示范阶段、产业化示范阶段、完善提高阶段以及成熟推广阶段，通过不断的创新积累，已形成了代表全国最先进的第八代循环流化床垃圾焚烧发电技术。
迄今为止，杭州锦江集团先后在浙江杭州、嘉兴、余杭、山东淄博、安徽芜湖、河南郑州、湖北武汉、云南昆明等地投资建设了40多台循环流化床垃圾焚烧锅炉，处理量和额定蒸发量分别从300-700t/d 和35-55t/h不等，是目前国内拥有垃圾焚烧电厂数目最多（近20家），日处理城市生活垃圾能力最大（17500吨/日）的集团企业。
2.2循环流化床垃圾焚烧技术发展史
循环流化床垃圾焚烧发电技术经过十余年的实践积累和不断技术创新，逐步成熟完善并在垃圾焚烧处理技术中占据了重要地位。整个系统也发生了翻天覆地的变化。比如单台炉垃圾处理量从最早的150t/d到目前处理800t/d；垃圾焚烧掺煤比从早期的45%下降到目前5%，发电原煤耗量降低到150g/Kw.h左右，很大程度的提高了企业的运行经济性。锅炉分离器从早期没有分离器到下排气中温分离，再发展为目前的上排气高温分离，提高了锅炉效率。排渣方式最初为风冷和气力回送，优化为现在的水冷滚筒式冷却，排渣管也由原来的φ159mm圆管优化为300×600mm的矩形排渣管，更好的解决了排渣堵塞等问题。炉前给料系统由皮带机、链板机、拨料机发展为目前的无轴给料方式，很好的解决了垃圾给料不均匀问题，并降低了炉前给料系统的故障率和减少工人维护工作量。水冷系统从原来的炉内密相区布置横埋管、竖埋管发展为不需要埋管，采用全膜式结构，锅炉水冷系统热膨胀由原来的下支上吊形式发展为目前的整体向下。水冷风室原来为两侧墙为护板焊接，现在已发展为全水冷结构。床下热烟气点火系统通过对燃油及配风系统和点火预燃室结构的一些列优化，更为合理和简单实用。
3.循环流化床垃圾焚烧技术革新
3.1炉前垃圾给料系统的改进
我国城市生活垃圾由于缺乏分类收集、组份复杂，增加了垃圾预处理的难度，进而尺寸不匀的垃圾入炉后易成团不均匀而造成炉膛压力波动较大，对炉膛内燃烧影响较大。早期的炉前垃圾给料设施采用液压式推料装置，因给料不匀逐渐被链板式给料系统代替，垃圾直接从链板机送入锅炉。链板式给料系统存在的最大安全隐患与弊病是下料口处与锅炉不能较好密封，锅炉运行时遇到正压现象产生时会喷出大量粉尘和高温红灰。严重影响生产车间环境，而且喷出的高温物料容易将炉前链板机设备烧坏，造成垃圾给料频繁停运，对锅炉的正常运行、工作人员和设备安全、生产经济性指标存在很大影响。