淺析垃圾焚燒爐穩(wěn)定燃燒的調(diào)整

垃圾發(fā)電網(wǎng)訊:摘要：由于垃圾的熱值和干、濕度等變化較大,所以，垃圾焚燒爐的燃燒調(diào)整具有一定的難度?？茖W(xué)的垃圾管理和針對性的垃圾焚燒操作技術(shù)能夠使垃圾焚燒爐達(dá)到安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的目的。

關(guān)鍵詞：垃圾焚燒爐 燃燒 調(diào)整

前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、人民生活水平的日益提高，城市垃圾的產(chǎn)生量也日漸增多。當(dāng)今世界，大量的垃圾已成為城市中一個長期存在的污染源。垃圾對環(huán)境的污染已成為日益嚴(yán)重的問題，如何經(jīng)濟(jì)、有效地進(jìn)行垃圾處理？垃圾焚燒處理是目前國內(nèi)外應(yīng)用最普遍的處理方法，此方法的最大優(yōu)點是使垃圾無害化、減容化、資源化，并且垃圾資源化和減量化處理程度較高。垃圾焚燒電廠建立在城市的周圍，垃圾運送方便，并可向城市提供電能和熱能，產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益。

1垃圾焚燒爐概況

1.1垃圾焚燒爐基本原理

垃圾進(jìn)行焚燒處理是將垃圾作為固體燃料送入垃圾焚燒爐中，在高溫條件下，垃圾中的可燃成份與空氣中的氧氣進(jìn)行劇烈的化學(xué)反應(yīng)，放出熱量，轉(zhuǎn)化成高溫的煙氣和量少而性質(zhì)穩(wěn)定的固體殘渣。高溫?zé)煔饬鹘?jīng)各受熱面通過熱能交換將水進(jìn)行加熱，產(chǎn)生飽和蒸汽，繼續(xù)加熱成過熱蒸汽，然后帶動汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。性質(zhì)穩(wěn)定的殘渣直接填埋，煙氣處理收集的飛灰吸附有重金屬和二惡英作為危險廢棄物單獨處理，經(jīng)過焚燒，垃圾中的細(xì)菌、病毒被徹底消滅，被垃圾污染帶惡臭的空氣被抽送入爐中高溫分解，因此，采用焚燒工藝處理垃圾能以最快的速度實現(xiàn)減量化、資源化和無害化的治理目標(biāo)。本文以垃圾層燃焚燒系統(tǒng)為例進(jìn)行分析，如采用滾動爐排、水平往復(fù)推飼爐排和傾斜往復(fù)爐排（包括順推和逆推傾斜往復(fù)爐排）等。層燃焚燒方式的主要特點是垃圾無需嚴(yán)格的預(yù)處理。滾動爐排和往復(fù)爐排的撥火作用強(qiáng)，比較適用于低熱值、高灰分的城市垃圾的焚燒。

1.2垃圾焚燒過程

垃圾焚燒裝置在逆推區(qū)域烘干，充分燃燒并燃盡。其主要流程為：抓斗將垃圾從垃圾坑送入落料槽，在給料機(jī)的推送下進(jìn)入爐膛落在傾斜的逆推爐排上，垃圾在逆推爐排上不斷翻滾、攪拌，完成干燥、著火和燃燒過程，在爐排末端燃盡、冷卻，最后灰渣經(jīng)出渣機(jī)排出爐外。垃圾燃燒的調(diào)節(jié)控制，主要是通過對風(fēng)量、爐排速度、推料量及料層厚度、燃燒區(qū)間及燃燒狀態(tài)等因素的調(diào)整來實現(xiàn)；其調(diào)整范圍根據(jù)季節(jié)天氣變化，入爐垃圾熱值變化等因素做適當(dāng)調(diào)整。

2垃圾焚燒爐的燃燒調(diào)整

由于垃圾焚燒爐的儲熱量不大，加之入爐垃圾的熱值及干、濕度等變化較大，垃圾焚燒爐的燃燒調(diào)整控制難度很大，如何控制其穩(wěn)定燃燒對垃圾爐安全運行十分重要。

2.1鍋爐燃燒調(diào)整要點

垃圾進(jìn)料斗前要攪拌均勻，在爐排上停留的時間由爐排平推和翻轉(zhuǎn)運動速度來調(diào)節(jié)。料層的厚度保持在上部100cm、中部20cm。根據(jù)燃燒情況來調(diào)節(jié)給料機(jī)及爐排的速度，運行時爐膛出口氧量保持在3%～6%，嚴(yán)禁>6%。要經(jīng)常注意鍋爐運行時的漏風(fēng)情況，盡量保持高負(fù)荷狀態(tài)。燃燒的煙氣必須在850℃以上，滯留時間≥2秒，這樣才能保證垃圾在焚燒過程中，有機(jī)物能得到徹底的分解，減少有害氣體的產(chǎn)生（特別是二惡英），從而減輕后期工藝的處理負(fù)荷以及對周圍環(huán)境的污染。另外，爐膛內(nèi)保持負(fù)壓，爐渣中的含碳量應(yīng)≤3%。

2.2保證入爐垃圾熱值均勻

按設(shè)計要求，垃圾應(yīng)發(fā)酵一星期左右，然后送入焚燒爐燃燒。一般來說，垃圾堆中部的垃圾發(fā)酵充分，較易燃燒；底部的垃圾由于潮濕而影響發(fā)酵，不易燃燒。頂部垃圾由于水分凝結(jié)，也不易燃燒。因為垃圾中的水分在發(fā)酵升溫時大量蒸發(fā)，很容易凝結(jié)在頂部的垃圾上，特別是在環(huán)境溫度低的時候最明顯。在冬季時還會因溫度過低而在垃圾表面結(jié)冰，使頂部垃圾發(fā)酵不夠，不利于燃燒。

對垃圾坑存量垃圾的管理應(yīng)做到：①垃圾坑內(nèi)的垃圾應(yīng)按入坑時間先后進(jìn)行分區(qū)堆放、發(fā)酵，確保各區(qū)發(fā)酵時間一致并發(fā)酵充分；②將熱值相對較高的垃圾堆放于頂部或底部，使入爐垃圾的熱值均勻；③加強(qiáng)垃圾吊車司機(jī)在換區(qū)、換料時與司爐間的聯(lián)系；④司爐應(yīng)針對不同季節(jié)垃圾的特性做好燃燒調(diào)整。對垃圾坑存量垃圾進(jìn)行合理管理，入爐垃圾熱值均勻是保證穩(wěn)定燃燒的第一步。

2.3燃燒經(jīng)過充分發(fā)酵過的垃圾

由于充分發(fā)酵的垃圾燃燒時間短，容易燒透，甚至脫火，運行中應(yīng)注意控制料層的厚度和一次風(fēng)的風(fēng)量，可將料層的厚度適當(dāng)增大，當(dāng)發(fā)現(xiàn)料層變薄時，應(yīng)通過適當(dāng)減小一次風(fēng)量來減緩燃燒，并加快給料和爐排的速度。一定要注意觀察鋪料情況，一般在料鋪滿前3區(qū)時就要及時調(diào)回正常運行參數(shù)，或者比正常運行時的間隔停時間再延長10 秒左右。因為新鋪的料需要時間來烘干，此時還應(yīng)將一次風(fēng)量適當(dāng)增大至22000～28000 m3/h。在調(diào)整給料和爐排速度時，“間隔開時間”為90 秒不作調(diào)整，“速度”40%不做調(diào)整；在調(diào)整推料和逆推的”間隔停時間”時，視料層的厚度來調(diào)整兩者之間的停運時間差值，正常運行時給料和逆推的間隔停運時間差值一般維持某一定值，這可以維持逆推爐排上料層厚度的穩(wěn)定，以防脫火。一次風(fēng)可以采用小風(fēng)量運行，以夠穿透料層為限。因為風(fēng)量大了就會造成垃圾燃燒迅速，不好控制爐溫，容易超溫，而一旦超溫，受熱面很容易結(jié)焦。另外，在垃圾好燒、爐溫不好控制時應(yīng)將火床放短，通過減少爐內(nèi)參與燃燒的燃料量，減少釋放熱量的方式來控制爐溫。

2.4正常發(fā)酵的垃圾燃燒

燃燒正常發(fā)酵的垃圾時，我們應(yīng)該注意控制料層的厚度和一次風(fēng)的風(fēng)量(一般在25 000～28 000 m3/h)，可以把料層的厚度適當(dāng)?shù)販p薄(一般在400～500mm)，一次風(fēng)量適當(dāng)?shù)胤糯?，根?jù)燃燒情況調(diào)整蒸汽預(yù)熱器的出口風(fēng)溫，維持空預(yù)器出口的一次風(fēng)溫度在設(shè)計溫度，即250℃左右。

2.5未充分發(fā)酵的垃圾燃燒

如果垃圾的發(fā)酵時間不夠，甚至燃燒當(dāng)天來的來不及發(fā)酵的垃圾，這給鍋爐運行帶來了很大困難，燃燒不好控制，調(diào)整難度大。首先，一定要控制好料層厚度，太厚了風(fēng)穿不透，即使能穿透，也容易出現(xiàn)因為風(fēng)量大而脫火。因為垃圾發(fā)酵時間不夠，垃圾進(jìn)入爐膛后很難烘干，一但烘干就會出現(xiàn)爐膛內(nèi)大面積料層被烘干，這時又會因為大風(fēng)量而使料很快大面積燃燒并燒盡，而新進(jìn)入爐膛的垃圾來不及烘干而脫火。風(fēng)量小了不但穿不透，而且還不容易將料層烘干，此時應(yīng)該將一次風(fēng)量適當(dāng)?shù)胤糯笮?，但注意不能放得太大，所以料層的厚度和適當(dāng)?shù)娘L(fēng)量最為重要。其次，將火床適當(dāng)?shù)胤砰L，可以控制火床在逆推第四區(qū)域和順推的前部燃燒，以不跑生料為準(zhǔn)。這樣做的目的是保證進(jìn)入爐膛的新料有足夠的烘干時間和烘干用的熱量，以及料的燃燒時間。必要時可以縮短爐排的“間隔開時間”，但“間隔停時間”也應(yīng)該做相應(yīng)的調(diào)整，這樣做的目的是勤翻料，且翻料時間比正常燃燒時要短，便于入爐垃圾的烘干，有利于燃燒。但要控制好不要翻得太勤，因為爐排上的料翻得太快反而不利于料層的燃燒。

2.6控制落料口的投料

頂部垃圾由于發(fā)酵時間不夠，水分大，往往比底部垃圾還要難燒。這時，垃圾吊司機(jī)可以把上部的垃圾抓到其他區(qū)去繼續(xù)發(fā)酵，只投中、下部垃圾。投料位置應(yīng)在料斗的中間，這樣，垃圾進(jìn)入爐膛后，鋪在逆推爐排上時兩邊的料層相對中間的要薄些，而從爐排下穿出來的風(fēng)也是兩邊的相對于中間要小一點，這對燃燒有利，而且料斗內(nèi)應(yīng)盡量保持低料位，如果料太多就容易壓得太實，在爐排上不利于風(fēng)的穿透。另外，可以將蒸汽預(yù)熱器的進(jìn)汽量加大，提高一次風(fēng)的溫度，以對爐內(nèi)垃圾進(jìn)行烘干。

2.7保持一定的一次風(fēng)量和風(fēng)壓

垃圾焚燒爐通常使用蛇形管蒸汽預(yù)熱器對一次風(fēng)進(jìn)行預(yù)熱。料層的穿透度主要依靠爐排一次風(fēng)壓，而料層的燃燒速度主要由一次風(fēng)量的大小來控制，維持一次風(fēng)量的最大值對垃圾爐長期穩(wěn)定運行十分重要。由于蛇形管蒸汽預(yù)熱器會結(jié)垢，阻塞一次風(fēng)道，造成一次風(fēng)量、風(fēng)壓大幅下降，影響穩(wěn)定燃燒。因此，定期對蛇形管蒸汽預(yù)熱器的一次風(fēng)道進(jìn)行檢修、清理非常重要。

結(jié)語

總之，文章所述只是針對垃圾焚燒爐一些常見穩(wěn)定燃燒的調(diào)整方法，很多問題還需根據(jù)現(xiàn)場實際情況采取相應(yīng)的措施，同時，垃圾焚燒爐的燃燒調(diào)整要做到超前調(diào)節(jié)，調(diào)整盡量緩慢，最好采用微調(diào)，只有這樣我們才能更好地掌握垃圾焚燒運行技術(shù)。