垃圾焚燒爐及垃圾電廠熱力系統(tǒng)設計中的問題

垃圾發(fā)電網(wǎng)訊:摘 要：在垃圾焚燒爐、垃圾電廠熱力系統(tǒng)設計工作中，我們需要對垃圾燃料水分高、熱值低、熱值穩(wěn)定性差、成分復雜等特點予以了結，針對垃圾鍋爐的供風方式進行分析，同時針對垃圾鍋爐高低溫腐蝕、垃圾電廠熱力系統(tǒng)等進行分析。

關鍵詞：垃圾焚燒爐；垃圾電廠熱力系統(tǒng)；設計問題

引言

我國現(xiàn)階段對帶爐排的拉近焚燒爐應用較為廣泛，在我國深圳市，就在1985年從國外引進了兩套三菱馬丁爐排垃圾焚燒爐，這也是我國垃圾焚燒處理工作的首次實施，也在一定程度上對我國在垃圾焚燒技術方面的研究予以了促進。珠海垃圾發(fā)電廠，而言配備三臺垃圾余熱鍋爐，每臺垃圾焚燒爐每天可以處理200噸的垃圾，可以產(chǎn)生10.5噸的額定蒸發(fā)量，并且從底特律公司引進了爐排，其余設備都是國內(nèi)生產(chǎn)的，在這一鍋爐設備中，選擇使用了瘦高形的爐膛，在這種爐膛中可以保證垃圾進行充分燃燒，避免不完全燃燒導致的氣體損失問題。同時，在適合的溫度下，保證可以有充足的時間分解二惡咽、吠喃等有毒和惡臭氣體。

1垃圾燃燒的特點

隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，人民生活水平顯著提升，也帶來了越來越高的垃圾產(chǎn)量。在我國廣州市，在1980年垃圾排放量就達到了36萬噸每年，在1991年這是數(shù)值上升到了105萬噸每年，在1992年這一數(shù)值上升到了120萬噸每年。另外，垃圾成分也產(chǎn)生了改變，煤灰等不燃物比例有所下降，由原本的61.6%下降到40%，廚房垃圾比例有所上升，由原本的32.4%上升到42%，塑料垃圾比例有所上升，由原本的4.3%上升到8%。針對現(xiàn)階段垃圾處理工作，主要應用衛(wèi)生掩埋法實施處理，在我國廣州市地區(qū)，陸續(xù)對三座大型掩埋場進行了啟建，其中一個掩埋場已經(jīng)飽和，其余兩處掩埋場也預計在三到五年內(nèi)達到飽和。另外，針對垃圾處理工作，還可以采用機械化堆肥處理技術、簡易高溫堆肥技術等措施，但在應用這些技術過程中，需要較大的經(jīng)濟投入，并且難以實現(xiàn)理想的經(jīng)濟效益。而采用焚燒處理技術，可以實現(xiàn)高溫滅菌效果，并在減容減量方面可以達到95%和75%左右的效果，從而讓掩埋場可以使用更長的時間，減少對土地資源的占用，另外垃圾焚燒所產(chǎn)生的熱量也可以用于發(fā)電、供汽等方面工作，將垃圾的剩余價值利用起來，因此，在垃圾處理工作中，對垃圾焚燒處理、余熱利用等已經(jīng)成為了主要的趨勢。

在實際使用垃圾燃料過程中，垃圾處于低熱值的廢棄燃料，并且自身會嚴重受到外界條件的影響。在一些經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，垃圾也具有較高的熱值，相比之下，在一些經(jīng)濟落后地區(qū)，垃圾的熱值也顯著降低；在多雨季節(jié)，垃圾內(nèi)部蘊含了較多水分，不利于進行燃燒。哪怕垃圾燃料勉強燃燒起來，在垃圾焚燒爐內(nèi)部爐膛中溫度也較低，燃燒不夠充分。想要保證垃圾燃料充分燃燒，就需要投入一定的助燃劑，比如燃油等等，但是這會顯著降低垃圾燃料使用的經(jīng)濟價值。

2垃圾鍋爐的腐蝕

在垃圾鍋爐中，主要包括高溫腐蝕、低溫腐蝕等現(xiàn)象。通常情況下，引起鍋爐產(chǎn)生低溫腐蝕的原因主要在于煙氣中的三氧化硫成分，并且受熱面壁溫度會低于酸露點。在垃圾鍋爐中，除了上述原因引起低溫腐蝕意外，還會因為塑料制品燃燒過程中產(chǎn)生的氯化氫成分而引起。在氯化氫成分中，會由蒸汽分壓決定自身酸露點，想要對酸的凝結予以避免，金屬壁溫至少需要高于120攝氏度以上，因此，在使用垃圾鍋爐過程中，排煙溫度至少要超過200攝氏度。

另外，在金屬表面和氯化氫之間會產(chǎn)生高溫反應，這種現(xiàn)象可能會導致余熱回收設備失去作用，在金屬和氯化氫之間發(fā)生反應過程中，鹽分沉積物會作為化學反應的催化劑，因此，會導致垃圾焚燒鍋爐受到高溫腐蝕作用的影響。想要避免由于氯化氫成分所引發(fā)的鍋爐高溫腐蝕現(xiàn)象，在受熱面壁需要將溫度控制在450攝氏度以下。

3垃圾鍋爐的送風系統(tǒng)

在應用垃圾焚燒爐過程中，針對一些水分較高、熱值較低的垃圾燃料，最為重要的就是對垃圾實施干燥處理。在垃圾干燥處理工作中，主要包括爐外干燥、爐內(nèi)干燥等操作，在爐外干燥操作中，主要借助自然風干、通熱風等方式進行干燥處理；在爐內(nèi)干燥操作中，主要是在爐排上借助爐膛輻射、冷空氣等對垃圾進行干燥處理。針對層狀燃燒的垃圾鍋爐，通常會應用分段送風的方式，通常需要考慮以下幾種情況。

首先，采用盡早配風法，在前期進行大量送風，對垃圾燃料進行快速風干，通常在垃圾鍋爐中對這種方法的應用較為廣泛，在爐排上剛剛放置好垃圾時，垃圾燃料內(nèi)部水分較大，需要輸送大量的熱風進行干燥處理，在點燃垃圾中的可燃成分以后，燃燒速度十分迅速，但需要保證供給充足的空氣，垃圾燃料迅速燃燒所需時間較短，在燃盡區(qū)域并不需要較多的空氣。

其次，采用強風后吹法，在最后一到兩個風室中，大量鼓風以實現(xiàn)對后部燃燒的強化，在后拱出口將大量被吹起的高溫粒子甩向爐前，對新送入的燃料進行覆蓋，以此作為熱源來輔助新進燃料的燃燒，對新燃料的點燃條件進行改善。在使用這一方法過程中，前期的送風量較小，垃圾難以得到有效干燥，通常不會在垃圾鍋爐中使用。

再者，就是采用推遲配風法，針對燃燒前期的垃圾燃料層，盡量減少送風或者直接不送風，針對燃燒中期的垃圾燃料，盡量加強送風，逐漸促進強烈燃燒區(qū)域的形成，在燃盡區(qū)域，可以顯著降低送風量，之所以使用這種方法，是因為在前期具有較小的送風量，垃圾干燥、燃燒難以快速實現(xiàn)。在垃圾燃料中，成分變化較為明顯，尤其是水分變化更是變化無常，在各個風室中，風量、風溫也會發(fā)生改變，需要將實際情況作為依據(jù)實施調(diào)整，不能直接對某一送風系統(tǒng)進行機械化套用。

4垃圾電廠的熱力系統(tǒng)

在垃圾焚燒工作中，需要連續(xù)進行焚燒，在汽輪機設備發(fā)生故障需要檢修時，針對余熱鍋爐內(nèi)部產(chǎn)生的蒸汽，需要應用一套裝置實施冷凝。在垃圾電廠運行過程中，熱力系統(tǒng)具有自身特殊性，不可以對燃煤電廠熱力系統(tǒng)進行直接原封不動的套用。在垃圾電廠運行過程中，相比于燃煤電廠，在垃圾電廠熱力系統(tǒng)中，額外配備了前壓調(diào)節(jié)閥、蒸汽空氣加熱器、高壓蒸汽冷凝器等設備。

在垃圾熱值方面，缺乏一定穩(wěn)定性，蒸汽量會隨著垃圾熱值提升和提升，壓力也較高，但在垃圾熱值較低時，產(chǎn)生的蒸汽量也較少，壓力也不高。如果想要實現(xiàn)穩(wěn)定的電負荷，就需要對蒸汽進入汽輪機的壓力參數(shù)予以保證，需要進行對前壓調(diào)節(jié)閥的設置。

結語

在當前我國經(jīng)濟快速發(fā)展背景下，人們生活水平逐漸提高，在日常生活中產(chǎn)生的垃圾也逐漸增多。這一背景下，垃圾處理工作就逐漸成為了一項城市運行中的主要工作，我國針對逐漸提升的垃圾排放量，逐漸應用了垃圾焚燒處理技術，并逐漸對垃圾焚燒爐、垃圾電廠等進行了應用，對先關熱力系統(tǒng)設計開展了各項研究工作。

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