鉅大LARGE | 點擊量:3007次 | 2019年10月25日
垃圾焚燒技術(shù)之垃圾焚燒爐燃燒控制
垃圾焚燒爐燃燒工況是系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行,煙氣達標的重要保證。垃圾通過脫水、發(fā)酵、攪拌后,垃圾進入焚燒爐,經(jīng)過干燥、燃燒和燃燼三個階段,其中的有機物、揮發(fā)性氣體在高溫下完全燃燒,生成二氧化碳氣體,釋放熱量。但是,在實際的燃燒過程中,由于垃圾熱值不穩(wěn)定,焚燒爐內(nèi)的燃燒工況發(fā)生變化,不可能達到理想效果,致使燃燒不完全。嚴重的情況下將會產(chǎn)生大量的黑煙、有毒有害氣體,并且從焚燒爐排出的爐渣中還含有有機可燃物。
生活垃圾焚燒的影響因素包括:生活垃圾的性質(zhì)、停留時間、溫度、湍流度、空氣過量系數(shù)及其他因素。其中,停留時間、溫度及湍流度(擾動)稱為3T要素,是反映焚燒爐運行性能的主要指標。
針對垃圾的性質(zhì)、停留時間、溫度、湍流度和過量空氣系數(shù)進行分析,并用于指導垃圾焚燒爐運行管理和操作。
page1垃圾的性質(zhì)
生活垃圾的熱值、組成成分及外形尺寸是影響生活垃圾焚燒的主要因素。
熱值越高,燃燒過程越易進行,焚燒效果也就越好。生活垃圾組成成分的尺寸越小,單位質(zhì)量或體積生活垃圾效果越好,燃燒越完全;反之,傳質(zhì)及傳熱效果較差,易發(fā)生不完全燃燒。
進廠垃圾在貯坑內(nèi)停留一定的時間,通過自然壓縮去水的過程及部分發(fā)酵催化作用,以提高進爐垃圾的熱值,改善垃圾的焚燒效果,同時亦是垃圾焚燒好壞的關鍵所在。[垃圾進廠要抽檢,貯坑內(nèi)垃圾要充分攪拌以達成燃料的均質(zhì)化]
進廠生活垃圾并不是直接送入垃圾焚燒爐,而是必須經(jīng)過貯存這一道工序。設置垃圾貯坑,一是貯存進廠垃圾,起到對垃圾數(shù)量的調(diào)節(jié)作用;二是對垃圾進行攪拌、混合、脫水等處理,起到對垃圾性質(zhì)的調(diào)節(jié)作用。
另外,進廠垃圾在貯坑內(nèi)停留一定的時間,通過自然壓縮及部分發(fā)酵作用,可以減低垃圾的含水量,以提前產(chǎn)生垃圾的反應催化作用,改善垃圾的焚燒效果。
生活垃圾在貯坑內(nèi)停留時間為5~7天較為合適,氣溫低和濕度大的可以適當延長停留時間(但是當儲坑環(huán)境溫度低于5℃時發(fā)酵反應將不會進行)。
page2停留時間
停留時間有兩方面的含義:一是生活垃圾在焚燒爐內(nèi)的停留時間,它是指生活垃圾從進爐開始到焚燒結(jié)束,爐渣從爐中排出所需的時間;二是生活垃圾焚燒煙氣在爐中的停留時間,它是指燃燒室溫度≧850℃,生活垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣在燃室停留的時間≧2s。
實際操作過程中,生活垃圾在爐中的停留時間必須大于理論上的干燥、熱分解及燃燒所需的總時間。同時,焚燒煙氣在爐中的停留時間應保證煙氣中氣態(tài)可燃物達到完全燃燒。
當其他條件保持不變時,垃圾在爐內(nèi)停留時間越長,焚燒效果的熱灼率越好,但是焚燒爐的處理量,熱負荷減少;停留時間過短會引起垃圾燃燒不完全。所以,停留時間的長短應由具體情況來定。
page3溫度
由于焚燒爐的體積較大,爐內(nèi)的溫度分布是不均勻的,即爐內(nèi)不同部位的溫度不同。這里所說的焚燒溫度是指一燃室(燃燒區(qū))垃圾焚燒所能達到的最高溫度,一般來說位于燃燒段垃圾層上方并靠近燃燒火焰的區(qū)域內(nèi)的溫度最高,可達850~1100℃。
生活垃圾的熱值越高,可達到的焚燒溫度越高,則越有利于生活垃圾的焚燒。同時,溫度與停留時間是一對相關因子,在較高的溫度下適當縮短停留時間,亦可維持較好的焚燒效果。
page4一次風量與風溫
垃圾焚燒所需的一次風是經(jīng)過空預器器加熱器后才進入爐排的。一次風的溫度越高,垃圾干燥越快,燃燒工況越好,,爐膛溫度穩(wěn)定,鍋爐穩(wěn)定運行,要保持一次風的溫度穩(wěn)定。當爐膛溫度較低時要及時投油助燃(當燃料處于燃燒零界時的投油可以適時發(fā)揮燃料穩(wěn)定燃燒的作用),保證爐膛溫度穩(wěn)定,才能建立良性循環(huán),保證垃圾穩(wěn)定燃燒。
總結(jié)各廠的經(jīng)驗,當垃圾熱值大于1100大卡一次燃燒風溫度在200℃的狀況下即可取得良好的燃燒工況。當熱值大于1800大卡時,一次風壓(風量)可以較低,一次風溫維持在150-160℃即可滿足運行。
page5湍流度
湍流度是表征生活垃圾和空氣混合程度的指標。湍流度越大,生活垃圾和空氣的混合程度越好,有機可燃物能及時充分獲取燃燒所需的氧氣,燃燒反應越完全。湍流度受多種因素影響。當焚燒一定時,加大空氣供給量,可提高湍流度,改善傳質(zhì)與傳熱效果,增加反應速率有利于焚燒。
page6風量配比
照可燃成分和化學計量方程,與燃燒單位質(zhì)量垃圾所需氧氣量相當?shù)目諝饬糠Q為理論空氣量。
為了保證垃圾燃燒完全,通常要供給比理論空氣量所需的更多的空氣量,即實際空氣量,實際空氣量與理論空氣量之比值為過量空氣系數(shù),亦稱過量空氣率或空氣比。過量空氣系數(shù)對垃圾燃燒狀況影響很大,以鍋爐出口氧量6-9%為標準,低過6%時,爐膛溫度高,燃燒室容易超溫結(jié)焦,鍋爐過負荷,燃燒完全且缺氧燃燒;高過9%時,空氣氧量過剩,爐膛溫度下降,鍋爐負荷下降,垃圾在爐排上為完全燃燒。
這兩種情況都會使CO、Nox升高,煙氣指標不達標。因此,要求一次風量與二次風量配比為8:2,調(diào)節(jié)二次量控制鍋爐出口氧量。
二次風溫分布
page7爐膛負壓
垃圾焚燒爐爐膛負壓應控制在-30~-50Pa之間。
若爐膛負壓為正,爐膛容易向外噴塵,既影響環(huán)境衛(wèi)生,又可能危及設備和操作人員的安全;且負壓太大,爐膛漏風量增大,煙氣流速增大,增大了引風機電耗和煙氣熱量損失。
因此,穩(wěn)定爐膛負壓對保證鍋爐穩(wěn)定燃燒有著十分重要的意義。影響負壓變化的因素:一次二次風機跳閘、爐排停止時間長,燃燒工況下降、引風機跳閘、爐膛水冷壁漏水、水平煙道爆管、爐膛漏風等。
page8料層厚度控制
不同的垃圾在爐內(nèi)的厚度也不一致,操作員必須根據(jù)垃圾在爐內(nèi)的焚燒效果(燃燒區(qū)域、火焰高度、亮度),判斷垃圾熱值,合理調(diào)整料層厚度才能使垃圾穩(wěn)定燃燒。厚度太大,可能導致不完全燃燒和不穩(wěn)定燃燒;厚度太薄燃燒熱量不夠,又會減少焚燒爐的處理量與燃燒工況上下起伏不穩(wěn)定,因此控制料層的厚度尤為重要。
控制料層的方式:
1、給料器的速度保持一致,給料頻率穩(wěn)定;
2、干燥爐排、燃燒爐排一次風量保持一定的區(qū)間范圍內(nèi);
3、爐膛料位計中料位;
4、燃燒工況;
5、爐排溫度;
6、燃燼爐排料層厚度在200毫米左右比較合適。
上一篇:LED照明燈具5類散熱器對比分析