機械爐排焚燒爐技術(shù)在我國的應(yīng)用
一:主要技術(shù)介紹
機械爐排焚燒爐的主要特征是將垃圾堆放在爐排上,焚燒火焰從垃圾堆料層的著火面向未著火的料堆表面及內(nèi)層傳播,形成一層一層燃燒的過程;在爐排上,沿料堆進行方向,分為預(yù)熱干燥區(qū),主燃區(qū)和燃盡區(qū)三個溫度不等的區(qū)段;在爐膛內(nèi),由不同區(qū)段的氣體在爐排上方形成不同的溫區(qū),這些都是此類爐型共有的特點。
圖1 爐排上垃圾燃燒的進程和煙氣溫度分布 |
爐排上垃圾的著火燃盡情況,很大程度上取決于爐膛的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否與燃料的特性相適應(yīng)。對于任一種特定性質(zhì)的燃料,原則上都應(yīng)該進行專門的設(shè)計,以求達到盡快著火,徹底燃燒而又不超溫?zé)Y(jié)的目的。當(dāng)焚燒有相當(dāng)熱值,品質(zhì)比較均勻穩(wěn)定的垃圾燃料時,有較好的效果。
機械爐排焚燒爐所用的爐排有很多種,包括往復(fù)爐排爐,滾動爐排爐和推飼爐排爐,他們在推送垃圾的同時,對垃圾進行翻攪,以使垃圾層盡可能的燒透,是當(dāng)前歐美地區(qū)采用較多的爐型,已經(jīng)有30-40年的發(fā)展歷史。
二:爐排焚燒爐的優(yōu)勢
1. 機械爐排焚燒爐的爐型已經(jīng)有近百年的發(fā)展歷史,用于焚燒垃圾也有40多年的經(jīng)驗,技術(shù)成熟度高,設(shè)備配套性好,性能穩(wěn)定可靠,可選擇的供應(yīng)商較多。
2. 垃圾進料和底渣排出設(shè)備比較簡單,系統(tǒng)運行操作易于掌握。
3. 在技術(shù)原產(chǎn)國,用于焚燒處理經(jīng)過分類收集的垃圾,熱值較高,品質(zhì)比較均勻穩(wěn)定,有較好的焚燒效果。
三:爐排焚燒爐在我國應(yīng)用時出現(xiàn)的問題
在引進了發(fā)達國家開發(fā)的機械爐排焚燒爐后,供應(yīng)給他們的都是混合收集的原生垃圾,熱值低,含水率和不可燃組分含量高,致使在運行效果上與在原產(chǎn)國的應(yīng)用有很大差距。主要問題包括:
1. 對于混合收集的垃圾,因為水分高,堆積密度大,發(fā)熱量低,無論哪種爐排,都有垃圾層內(nèi)燃燒不充分的問題,排出的底渣甚至仍有惡臭,熱灼減率一般偏高。
2. 為降低垃圾含水率,提高進爐垃圾的熱值。常常將垃圾存在儲坑中“堆酵”數(shù)天,瀝出大量垃圾滲瀝液。需要專門投資進行污水處理。
3. 入爐垃圾的組成和燃燒特性隨時間變化很大,很頻繁。在爐排上的燃燒工況總是偏離設(shè)計工況。爐排和它燃燒上方的爐膛溫度的分布和燃燒條件都很不穩(wěn)定,很不均勻,造成局部低溫區(qū)和局部高溫區(qū),對充分燃盡和污染控制都很不利。
4. 在爐排爐技術(shù)原產(chǎn)國,垃圾熱值一般按8000KJ/Kg左右設(shè)計,而我國生活垃圾熱值低,除需將垃圾“堆酵”外,還需要向焚燒爐膛噴入輔助燃料油,油耗量大。
5. 通常原生生活垃圾中含氯化物較多,焚燒煙氣對生產(chǎn)蒸汽的鍋爐管束金屬材料具有更強的高溫腐蝕性。為了設(shè)備安全,通常需要降低所需蒸汽的溫度和壓力,導(dǎo)致發(fā)電效率降低。若采用更加耐酸腐蝕的材料制造,就會提高設(shè)備建造和維護費用,二者都會使發(fā)電成本提高。
6. 各種復(fù)雜運動的爐排,對材質(zhì),加工條件,安裝精度和日常維護都有更高的要求,造成投資和運行成本居高不下,阻礙了這類技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。
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