【正文】 。只有這樣，垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)才能真正的成為利國利民的工程。 而隨著機(jī)械爐排爐型在全國范圍內(nèi)的推廣，也促使我們?cè)谶\(yùn)行中去更加的了解其特性和優(yōu)化其燃燒方式。 33 第 5 章 結(jié)論 本文初略的介紹了 當(dāng)前社會(huì)的垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)的興起，而在垃圾焚燒發(fā)電的爐型中著重介紹了 機(jī)械爐排爐 工藝原理，其在現(xiàn)階段垃圾焚燒行業(yè)中的所占據(jù)的重要地位。筆者認(rèn)為第一級(jí)爐排料層厚度在～ 1米之間比較合適，第二、三級(jí)爐排料層厚度在 ～ ，第四級(jí)，爐排料層厚度在 ～ 。 不同的垃圾在爐內(nèi)的厚度也不一致，司爐必須根據(jù)垃圾在爐內(nèi)的焚燒效果，合理調(diào)整料層厚度才能使垃圾穩(wěn)定燃燒。但是應(yīng)根據(jù)不同類型的垃圾進(jìn)行調(diào)整，靈活選擇合適的行程也非常重要，若行程太大，一次進(jìn)入爐膛的垃圾過多，造成爐溫波動(dòng)大，影響焚燒效果；若行程過小，則造成供料不上或缺料。 垃圾進(jìn)入鍋爐是通過喂料器往返運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，故喂料器的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和方式，直接影響進(jìn)爐的垃圾量，選擇合適的喂料器停留時(shí)間才能保證均勻地給料。若爐膛負(fù)壓太小，爐膛容易向外噴塵，既影響環(huán)境衛(wèi)生，又可能危及設(shè)備和操作人員的安全；且負(fù)壓太小，爐膛漏風(fēng)量增大，增大了引風(fēng)機(jī)電耗和煙氣熱量損失。另外，還可以根據(jù)鍋爐水平煙道煙氣含氧量來進(jìn)行合理配風(fēng)，一般水平煙道中煙氣含氧量應(yīng)控制在 10～ 12%之間比較合適，故只有合理配風(fēng)才能保證垃圾穩(wěn)定燃燒。 合理配風(fēng)，選擇合適的過量空氣系數(shù) ： 垃圾焚燒爐焚燒時(shí)所需空氣由一次風(fēng)和二次風(fēng)供給，一次風(fēng)布置在爐排下方的同一側(cè)，共由八個(gè)電動(dòng)風(fēng)門控制，二 次風(fēng)布置在爐膛、正上方的前、后拱水冷壁上，共有十二個(gè)噴嘴，分別由四個(gè)電動(dòng)風(fēng)門控制。但過大的過量空氣系數(shù)可能使?fàn)t內(nèi)的溫度降低，給焚燒帶來副 作用，而且還會(huì)增加輸送空氣及預(yù)熱所需的能量。過量空氣系數(shù)對(duì)垃圾燃燒狀況影響很大，供給適當(dāng)?shù)倪^量空氣是有機(jī)物完全燃燒的必要條件。 32 按照可燃成分和化學(xué)計(jì)量方程，與燃燒單位質(zhì)量垃圾所需氧氣量相當(dāng)?shù)目諝饬糠Q為理論空氣量。湍流度受多種因素影響。 湍流度 湍流度是表征生活垃圾和空氣混合程度的指標(biāo)。另外，爐膛溫度和一次風(fēng)的溫度是互相影響的，爐膛溫度 越高，垃圾焚燒效果越好，一次溫度也就越高。 保持爐膛溫度穩(wěn)定和盡可能提高一次風(fēng)的風(fēng)溫 ： 垃圾焚燒所需的一次風(fēng)是經(jīng)過蒸汽空氣加熱器和煙氣空氣加熱器后才進(jìn)入鍋爐的。生活垃圾的熱值越高，可達(dá)到的焚燒溫度越高，則越有利于生活垃圾的焚燒。 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。另外，隨著季節(jié)的變化、垃圾含水量、干燥程度、種類的不同，爐排的往復(fù)動(dòng)作停留時(shí)間必須進(jìn)行調(diào)整，通常在雨季和氣溫較低時(shí)，爐排停留的時(shí)間需適當(dāng)增加。各級(jí)爐排的停留時(shí)間太長影響垃圾處理量，太短又影響垃圾焚燒效果。司爐必須根據(jù)垃圾的干燥程度、種類和焚燒效果，合理調(diào)整停留時(shí)間才能讓垃圾穩(wěn)定燃燒和徹底焚燒。所以，停留時(shí)間的長短應(yīng)由具體情況來定。同時(shí)，焚燒煙氣在爐中的停留時(shí)間應(yīng)保證煙氣中氣態(tài)可燃物達(dá)到完全燃燒。 時(shí)間 停留時(shí)間有兩方面的含義：一是生活垃圾在焚燒爐內(nèi)的停留時(shí)間，它是指生活垃圾從進(jìn)爐開始到焚燒結(jié)束，爐渣從爐中排出所需的時(shí)間；二是生活垃圾焚 31 燒煙氣在爐中的停留時(shí)間，它是指生活垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣從生活垃圾中逸出到排出二燃室所需的時(shí)間。另外，進(jìn)廠垃圾在貯坑內(nèi)停留一定的時(shí)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，以提高進(jìn)爐垃圾的熱值，改善垃圾的焚燒效果。 合理貯存讓垃圾充分發(fā)酵和干燥 ： 進(jìn)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。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。 生活垃圾的性質(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。其中，停留時(shí)間、溫度及 湍流度稱為“3T” 要素，是反映焚燒爐運(yùn)行性能的主要指標(biāo)。嚴(yán)重的情況下將會(huì)產(chǎn)生大量的黑煙，并且從焚燒爐排出的爐渣中還含有有機(jī)可燃物。 4. 3 爐排爐的燃燒優(yōu)化控制 簡述 垃圾通過相關(guān)的控制和操作后，垃圾進(jìn)入焚燒爐，必須經(jīng)過干燥、燃燒和燃燼三個(gè)階段，其中的有機(jī)物在高溫下完全燃燒，生成二氧化碳?xì)怏w，釋放熱量。 表 煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)表 序號(hào) 污染物名稱 單 位 國 標(biāo) GB184852020 歐盟1992標(biāo)準(zhǔn) 國家標(biāo)準(zhǔn) （征求意見稿） 本 工 程 設(shè)計(jì)值 日平均 小時(shí) 平均 日平均 小時(shí) 平均 1 煙塵 mg/Nm3 80 30 20(測(cè)定均值 ) 20(測(cè)定均值 ) 2 HCl mg/Nm3 75 50 50 60 50 60 3 HF mg/Nm3 2 4 SOX mg/Nm3 260 300 80 100 80 100 5 NOX mg/Nm3 400 200 250 200 250 6 CO mg/Nm3 150 100 60 100 60 100 7 TOC mg/Nm3 20 20(小時(shí)均值 ) 8 Hg mg/Nm3 Hg 及其化合物：(測(cè)定均值 ) Hg 及其化合物： (測(cè)定均值 ) 9 Cd mg/Nm3 Cd 及其化合物：(測(cè)定均值 ) Cd 及其化合物： (測(cè)定均值 ) 10 Pb mg/Nm3 錳鉛等其他重金屬 : 錳鉛等其他重金屬 : 11 其它重金屬 mg/Nm3 6 12 煙氣黑 林格曼級(jí) 1 1 1 1 30 度 13 二 惡 英類 ngTEQ/Nm3 注： 1） 本表規(guī)定的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)限值，均以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下含 11%O2 的干煙氣為參考值換算。 提供數(shù)據(jù)備份存儲(chǔ)，避免因?yàn)閿嚯姸鴣G失數(shù)據(jù)。 提供建議性時(shí)間圖表，它為所有的分析儀功能定義了時(shí)間次序。 提供便于接入的所有 CEMS 系統(tǒng)設(shè)備和測(cè)試端口。 信號(hào)處理 信號(hào)處理符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 有實(shí)時(shí)記錄、計(jì)算平均值、換算成標(biāo)態(tài)值以及報(bào)警、打印等功能 信號(hào)記錄 一組打印機(jī)將下列數(shù)據(jù)打印到紙上： ? O2 濃度 ? 燃燒溫度 ? CO 濃度 ? CO 濃度移動(dòng)平均值 ? 連 續(xù) 7 天 HCl濃度平均值 ? 煙塵濃度 ? 連續(xù) 7 天煙塵濃度平均值 工作環(huán)境 所有儀器設(shè)備必須經(jīng)受的環(huán)境條件： 操作溫度 10~45℃ 設(shè)備與氣體接觸的溫度 240 ℃ 所有的氣體分析儀具有在相應(yīng)范圍內(nèi)的精確度。 O2 測(cè)定 測(cè)量的原理是順磁性。 HCl、 HF、 SO NOx 測(cè)定 該測(cè)量是用 NDIR(非色散紅外線 )方法。 CO 測(cè)定 28 該測(cè)量是讓光線通過試樣而被吸收，并與參比氣體試樣作比較，吸光度的變化值可以換算成 CO 的濃度。 測(cè)量方法 煙塵濃度測(cè)定 測(cè)量方 法是根據(jù)顆粒對(duì)光線的吸收、色散和折射來測(cè)定的。氧化鋯傳感器帶自保護(hù)單元，自動(dòng)保護(hù)傳感器電極免受腐蝕性氣體的侵害。 煙氣分析采用連續(xù)排放監(jiān)視，氣體分析儀被用來分析每條焚燒線的出口煙氣。在 每一個(gè)煙囪上所測(cè)量到的 HCl、SO NOx和煙塵濃度等信號(hào)將被傳送到廠區(qū)入口處的顯示板上。 、煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) CEMS 系統(tǒng)用來測(cè)量、分析、記錄和報(bào)告以下氣體參數(shù)： HCl、 HF、 SO O H2O、 CO、 CO2 、 NOx、煙塵濃度、煙氣流量、溫度、壓力等。 ④ 過剩空氣（ Excess air）：太多的過?？諝鈺?huì)導(dǎo)致焚燒溫度的降低，過低的過?？諝鈱?dǎo)致焚燒不完全，都不利于二惡英及其前身物質(zhì)的分解和燃燒。 ② 時(shí)間（ Time）：煙氣中的二惡英在高溫下分解需要一定的時(shí)間，設(shè)計(jì)保證煙氣在高溫燃燒狀態(tài)下的停留時(shí)間大于 2 秒。一般通過下述 “3T1E” 原則進(jìn)行。 b）二惡英的生成 ① 直接釋放：焚燒含有微量二惡英的固體廢棄物，在未完全燃燒的條件下，會(huì)釋放排出殘留的二惡英； ② 焚燒過程中產(chǎn)生：垃圾焚燒初期及不完全燃燒前提下，產(chǎn)生二惡英及含氯前體物； ③ 焚燒之后產(chǎn)生：排放的煙氣中，潛在的 二惡英 類似結(jié)構(gòu)物質(zhì)（前體物）在氧化氣氛下，在 飛灰中 CuCl2等金屬鹽類的催化作用下，溫度 300℃ 左右時(shí) 合 成二惡英。尤其是 PCDDs 的四氯化物（ T4CDDs），即四氯代二苯并對(duì) 二惡英有 22 種異 構(gòu)物，其中 8 的位置帶氯的 8— T4CDDs為巨毒，被稱為地球上毒性最強(qiáng)的毒物，其毒性比氰化物還大 1000 倍。 ③ 爐內(nèi)噴 氨 法 該方法作為抑制 NOx 產(chǎn)生的輔助手段。 ② 煙氣再循環(huán) 采 用煙氣再循環(huán)技術(shù)，抽取系統(tǒng)尾部的煙氣代替二次風(fēng)供入爐內(nèi)相應(yīng)的部位。 本項(xiàng)目 NOx 的排放要求為 200mg/Nm3，采用反應(yīng)控制法，具體方法如下： ① 燃燒控制法 從爐排的底部送入最適當(dāng)?shù)娜紵諝饬?，通過穩(wěn)定燃燒防止 N2 的氧化。 反應(yīng)去除法是用氨水尿素等還原劑與 NOx 反應(yīng)，將無害的氮?dú)夂退懦龅姆椒ā闻_(tái)燃燒器熱負(fù)荷根據(jù)爐膛設(shè)計(jì)額定熱負(fù)荷和爐排列數(shù)確定 。①焚燒爐啟動(dòng)后，啟動(dòng)燃燒器投入運(yùn)行，爐膛達(dá)到一定溫度后推入垃圾，用于垃圾的點(diǎn)火；②當(dāng)垃圾熱值過低，助燃燃燒器可根據(jù)燃燒室的溫度情況投運(yùn)，以保證焚燒爐爐膛煙氣溫度高于 850℃停留時(shí)間不少于 2s。 ◆ 啟動(dòng)與 輔 助燃燃燒器系統(tǒng) 啟動(dòng)燃燒器布置于爐膛的兩側(cè)墻，每臺(tái)焚燒爐配置兩臺(tái)，用于焚燒爐啟動(dòng)升溫或停爐降溫。同時(shí)，為了提高燃燒效果及保持燃燒室的溫度，在焚燒爐的前后拱噴入加熱后的二次風(fēng)（ 166℃），以加 強(qiáng)煙氣的擾動(dòng)，延長煙氣的燃燒行程，使空氣與煙氣的充分混合，保證垃圾燃燒更徹底 。傾角，爐排上的垃圾通過活動(dòng) 爐排片的逆向運(yùn)動(dòng)而得到充分的攪動(dòng)、混合及滾動(dòng)，使低位發(fā)熱值較低的生活垃圾更易著火和燃燒完全； ◆ 獨(dú)特的給風(fēng)系統(tǒng)： 爐排面下部分段設(shè)有一次風(fēng)室，以供應(yīng)垃圾燃燒所需空氣并且對(duì)爐排片的進(jìn)行冷卻，一次風(fēng)從爐排片前端角錐上的孔吹入，風(fēng)壓適當(dāng)，連續(xù)分布均勻，同時(shí)還能有效避免堵塞； 合適的一次風(fēng)溫度和二次風(fēng)溫度。 ◆ 機(jī)械爐排上燃燒過程： 為了使垃圾在爐內(nèi)得到充分干燥，同時(shí)避免運(yùn)行時(shí)垃圾床層太厚，在設(shè)計(jì)時(shí)增大了爐排面積，整個(gè)爐排分為干燥段、燃燒段、燃燼及冷卻段三個(gè)區(qū)域，采用較低的爐排機(jī)械負(fù)荷，以保證爐渣的熱灼減率不大于3%；采取逆流式爐型，特殊而科學(xué)的爐排設(shè)計(jì)，特別適合中國高水分、低熱值的垃圾理化特性。 ◆ 垃圾的給料過程：垃圾有行車值班人員將儲(chǔ)存、發(fā)酵好的垃圾由抓斗抓焚燒爐模型 圖 11 25 入給料斗，均勻的灑在給料溜槽滑板上，垃圾通 過給料溜槽滑下至給料器上部，之后通過給料器的來回推動(dòng)作用送入爐排片表面進(jìn)行燃燒。抓斗起重機(jī)的單臺(tái)處理能力和數(shù)量依據(jù)項(xiàng)目日處理規(guī)模確定 。垃圾坑除起到儲(chǔ)存、調(diào)節(jié)垃圾數(shù)量的