炉排炉垃圾焚烧控制策略

时间:2019年04月28日来源:本站原创浏览:

目前,垃圾焚烧处理技术主要炉型有炉排型焚烧炉、流化床焚烧炉、回转窑焚烧炉和热解气化焚烧炉等。回转窑炉和热解气化焚烧炉单炉处理量较小,难以满足大中型城市现代化垃圾焚烧厂的建设需要,因此使用较多的是炉排型焚烧炉和流化床焚烧炉。

炉排焚烧技术作为世界主流的垃圾焚烧技术,技术成熟可靠,由于其对垃圾质量和成分的要求低,前处理简单,入炉垃圾不需要分拣,特别能适应中国生活垃圾高水分、低热值的特点。

但是,生活垃圾是成分极其复杂的燃料,焚烧过程也异常复杂,要提高垃圾焚烧的效率,必须掌握焚烧炉燃烧过程的热力特性和运行性能,有针对性地制定出稳定可靠、完善的控制都是推荐被人用策略。

1.炉排炉工艺流程

某垃圾焚烧发电项目选用Keppel-Seghers机械炉排炉2台,每台处理能力为500t/d,年处理垃圾36.5t。垃圾低位设计热值6700kJ/kg,波动范围41868372kJ/kg。垃圾进厂经地磅称重后卸进垃圾仓,仓内垃圾经抓斗充分混合搅拌均质化后,送入垃圾料斗。垃圾沿料槽下落到给料装置平台,给料装置将垃圾推送至炉排上。

Keppel-Seghers多级炉排主要包括:干燥区、气化区、燃烧区、燃烬区,每个区炉排可以单独调节炉排系统的水平运动和垂直运动。垃圾在炉排上滑动、翻动的过程中受到炉排下部的高温一次风干燥及炉内辐射热,然后着火燃烧。

垃圾仓上方设有抽气系统,其抽出的空气作为焚烧炉的一次风,一次风经过蒸汽加热器加热后经炉排穿过垃圾进入炉膛,干燥垃圾,并提供垃圾焚烧所需的氧。

二次风从焚烧炉厂房顶部吸风,从燃烧室上方送进炉膛,对燃烧烟气进行扰动,并补充氧量。焚烧炉燃烧的热烟气经过余热锅炉换热后,进入半干法机械旋转雾化反应塔,由活性炭喷射吸附,布袋除尘器等烟气净化处理系统净化。

烟气中的二恶英和呋喃类、水银及重金属物质被活性炭吸收,经过脱酸处理的带有大量固体颗粒的烟气进入布袋除尘器除尘,洁净的烟气通过引风机排入烟囱,工艺流程见图1

炉排炉垃圾焚烧控制策略

1炉排炉工艺流程

2.垃圾燃烧机理

垃圾的燃烧过程比较复杂,通常由干燥、热分解、熔融、蒸发和化学反应等传热、传质过程组成。根据可燃物质的种类可分三种不同的燃烧方式:

蒸发燃烧,垃圾受热熔化成液体,继而化成蒸汽,与空气扩散混合燃烧;分解燃烧,垃圾受热后首先分解,部分碳氢化合物挥发与空气扩散混合而燃烧;表面燃烧,未挥发的固定碳和惰性物固体受热后在表面与空气反应进行的燃烧。垃圾的整个焚烧过程包括加热干燥阶段、热分解阶段、焚烧和燃尽阶段。

2.1干燥加热阶段

按热量传递的方式,可将干燥分为传导干燥、对流干燥和辐射干燥三种方式。垃圾的干燥包括从炉排下部提供的高温空气的干燥,垃圾表面和高温燃烧气体的接触干燥,料层中部分垃圾的燃烧干燥,火焰和炉壁的辐射热干燥。