哪里的焚燒爐擁有發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)？

【專(zhuān)家解說(shuō)】：　　目前國(guó)內(nèi)、外城市生活垃圾處理方式采用的主要有衛(wèi)生填埋、高溫堆肥和焚燒等三種處理方式。衛(wèi)生填埋、高溫堆肥由于占地面積大、二次環(huán)境污染，其的使用比例越來(lái)越少。但是以無(wú)害化、資源化、減量化為最終處理目標(biāo)的焚燒處理越發(fā)地得到高速發(fā)展，使得城市生活垃圾的焚燒技術(shù)獲得了廣泛的應(yīng)用。焚燒處理的技術(shù)特點(diǎn)是：減容效果顯著、無(wú)害化程度高；焚燒處理設(shè)施占地面積小，對(duì)周?chē)h(huán)境沒(méi)有二次污染；在垃圾熱值較高、處理達(dá)到一定規(guī)模時(shí)，還可以利用其余熱發(fā)電或供熱。焚燒處理方式能最快地、最大限度地實(shí)現(xiàn)固體廢物無(wú)害化、穩(wěn)定化、減量化，大型的處理系統(tǒng)還備有熱能回收與利用裝置，使其變廢為寶、廢舊利用回收能源，成了垃圾處理的環(huán)保主流。焚燒技術(shù)正朝著高效、節(jié)能、低造價(jià)、低污染的方向發(fā)展。因此，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、垃圾熱值較高的城市，因此采用先進(jìn)的焚燒技術(shù)來(lái)進(jìn)行城市垃圾的處理是最佳選擇和投資。垃圾焚燒處理工藝技術(shù)和設(shè)備已日趨成熟。我國(guó)主流垃圾處理焚燒爐型包括：Basic1脈沖拋動(dòng)式垃圾焚燒爐、馬丁爐往復(fù)式機(jī)械爐排爐、LXRF系列立式旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐、流化床焚燒爐等。而且其它配套發(fā)電或供熱的生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備如：余熱鍋爐、汽機(jī)、煙氣脫硫、水處理系統(tǒng)、電氣、自動(dòng)控制等基本上都是大同小異,并且已經(jīng)很成熟。在此淺析我國(guó)國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的幾種垃圾處理焚燒爐。

　　2、幾種常用焚燒爐型號(hào)

　　2、1Basic1脈沖拋動(dòng)式垃圾焚燒爐

　　Basic1脈沖拋動(dòng)式垃圾焚燒爐是由美國(guó)John . N Basic Sr發(fā)明地，專(zhuān)門(mén)用于焚燒處理固體廢物的專(zhuān)利技術(shù)。經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)、完善，現(xiàn)已擁有7百多項(xiàng)受美國(guó)和世界其它國(guó)家保護(hù)的獨(dú)立專(zhuān)利技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)被廣泛用于處理生活垃圾、工業(yè)垃圾、醫(yī)院衛(wèi)生廢棄物、淤泥和廢橡膠輪胎等，在全世界共建共有1百多座采用該項(xiàng)技術(shù)的垃圾焚燒裝置。

　　2、1、1脈沖拋動(dòng)式垃圾焚燒爐的主要特點(diǎn)

　　1）處理垃圾范圍廣泛。能夠處理工業(yè)垃圾、生活垃圾、醫(yī)療廢棄物、廢棄橡膠輪胎等，并且垃圾入爐焚燒前不需進(jìn)行任何預(yù)處理。

　　2）脈沖拋動(dòng)爐排技術(shù)的焚燒爐,有自清潔功能。爐排上空氣通道向下傾斜設(shè)計(jì),吹入的空氣一方面起道吹掃爐排功能；另一方面防止垃圾堵塞空氣通道。另外爐排的懸吊機(jī)構(gòu)和動(dòng)力裝置全部設(shè)置在爐膛外部，便于檢修維護(hù)。

　　3）爐排結(jié)構(gòu)新穎。該爐每塊爐排為整體爐排,采用懸吊式階梯形結(jié)構(gòu)，垃圾的運(yùn)動(dòng)軌跡始終在凹槽內(nèi)，與四周水冷壁接觸較少。

　　4）燃燒熱效率高。正常燃燒熱效率80%以上，除焚燒爐點(diǎn)火以及偶爾連續(xù)性的雨天造成垃圾中水份過(guò)大（60%以上）時(shí)，為使二燃室的溫度保持在8500C以上，需噴入少量燃油助燃外，正常情況下即使是焚燒水份很大的生活垃圾（50%以內(nèi)），也不需添加煤或重油等輔助燃料。

　　5）運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。由于采用了許多特殊的設(shè)計(jì)(如整體爐排)，沒(méi)有龐大復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)都設(shè)計(jì)在爐膛之外，傳動(dòng)部件沒(méi)有暴露在爐膛內(nèi)高溫下，因此本焚燒爐的事故率和維護(hù)量都很低，節(jié)省了維護(hù)費(fèi)用。以及較高的自動(dòng)化控制水平，因此運(yùn)行維護(hù)人員少，維修工作量也較少。

　　6）可靠性高 。國(guó)產(chǎn)設(shè)備，近年來(lái)運(yùn)行表明，該焚燒爐故障率低。

　　7）排放物控制水平高。 嚴(yán)格控制煙氣在二、三級(jí)再燃燒煙道的燃燒過(guò)程，嚴(yán)格地控制燃燒溫度、空氣配比量和停留時(shí)間，達(dá)到減少碳?xì)浠衔?、一氧化碳和氮氧化物等有害氣體的生成。經(jīng)測(cè)試，煙氣排放物中CO含量1—10 PPM，HC含量2—3 PPM，NOx含量35 PPM，低于美國(guó)及歐洲煙氣排放標(biāo)準(zhǔn),特別是系統(tǒng)保證煙氣在燃燒系統(tǒng)中(850℃以上的溫度)停留不少于2秒鐘,使二惡英排放降到最低,完全達(dá)到歐美國(guó)家的排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　2、1、2工作原理

　　垃圾經(jīng)自動(dòng)給料單元送入焚燒爐的干燥床干燥，然后送入第一級(jí)爐排，在爐排上經(jīng)高溫?fù)]發(fā)、裂解，爐排在脈沖空氣動(dòng)力裝置的推動(dòng)下拋動(dòng)，將垃圾逐級(jí)拋入下一級(jí)爐排，此時(shí)高分子物質(zhì)進(jìn)行裂解、其它物質(zhì)進(jìn)行燃燒。如此下去，直至最后燃盡后進(jìn)入灰渣坑，由自動(dòng)除渣裝置排出。助燃空氣由爐排上的氣孔噴入并與垃圾混合燃燒，同時(shí)使垃圾懸浮在空中。揮發(fā)和裂解出來(lái)的物質(zhì)進(jìn)入第二級(jí)燃燒室，進(jìn)行進(jìn)一步的裂解和燃燒，未燃盡的煙氣進(jìn)入第三級(jí)燃燒室進(jìn)行完全燃燒；高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)鍋爐受熱面加熱蒸汽，同時(shí)煙氣經(jīng)冷卻后排出。

　　2、1、3焚燒機(jī)理

　　垃圾入爐焚燒前不需進(jìn)行任何預(yù)處理。生活垃圾廢物經(jīng)自動(dòng)或人工控制的給料機(jī)送入焚燒爐干燥爐爐排架干燥、熱解，在干燥爐架上，接受主爐膛中的輻射熱后，蒸發(fā)出垃圾中的水分，使固體垃圾更加容易燃燒。此階段（干燥熱解氣化段）控制燃燒空氣量，供氧量不足。同時(shí)部分垃圾在高溫輻射作用下，開(kāi)始進(jìn)行化學(xué)分解，其中的部分高分子烴類(lèi)和一氧化碳等可燃物揮發(fā)出來(lái)，干燥爐排處溫度控制在500℃~600℃左右，這樣就有了最佳的熱分解溫度，可以達(dá)到最好的分解效果，由于引風(fēng)機(jī)的作用，這部分氣體在主爐膛內(nèi)的停留時(shí)間很短，只有1~2秒鐘，由于氧氣供應(yīng)并不充分，只有25%的碳?xì)浠衔镌谥鳡t膛燃燼，15%的固定碳在爐排燃燼，其余60%左右的揮發(fā)性碳?xì)浠衔镞M(jìn)入再燃室。烘干后進(jìn)入第一級(jí)爐排，在爐床上經(jīng)熱解產(chǎn)生出的揮發(fā)性物質(zhì)和可燃物在高溫下燃燒。垃圾燃燒剩余的固體物留置在爐排上，通過(guò)與空氣的劇烈混合和爐排的拋動(dòng),垃圾被拋入下一級(jí)爐排繼續(xù)燃燒。共計(jì)有六級(jí)脈沖焚燒爐排。如此下去，道斯?fàn)t燃燒原理示意圖直至進(jìn)入最后一級(jí)爐排燃燒時(shí)，噴入的空氣量使廢料完全燃盡后，進(jìn)入灰渣坑，由自動(dòng)除渣裝置排出。此時(shí)就整個(gè)焚燒爐爐膛與再燃室接口狀態(tài)看，空氣、燃料顆粒、揮發(fā)分略呈不完全燃燒狀態(tài)由于各級(jí)爐排的燃燒強(qiáng)度和燃燒廢物量不一樣，所需的空氣量不同，因此每層爐排的振動(dòng)頻率和擺動(dòng)幅度也不一樣，完全由計(jì)算機(jī)控制，準(zhǔn)確性高。根據(jù)燃燒特點(diǎn)和傳熱方式的不同,可分為三個(gè)階段：第一階段在爐膛內(nèi)布置有膜式水冷壁管，接受燃料燃燒的輻射熱能。燃燒空氣由每個(gè)爐排的下部風(fēng)機(jī)送入，經(jīng)噴嘴進(jìn)入爐膛，在氣流作用下廢物保持松散浮動(dòng)燃燒，因此這種焚燒爐既有爐排爐的特點(diǎn)，又有少量流化床的特點(diǎn)。爐床燃燒后的煙氣中有許多焦炭顆粒和未燃燒物質(zhì)，此時(shí)溫度達(dá)860℃；第二階段是隨著煙氣進(jìn)入第一級(jí)再燃燒煙道與定量高速?lài)娙氲目諝鈩×一旌先紵杂形慈紶a繼續(xù)進(jìn)入第二級(jí)再燃燒煙道與過(guò)量空氣劇烈混合繼續(xù)燃燒，溫度達(dá)1000℃，此過(guò)程沒(méi)有熱交換，主要目的是提高煙氣的溫度加快煙氣中有害物質(zhì)的分解；第三階段為控制余熱鍋爐進(jìn)口溫度，從省煤器出口處抽取部分190℃的煙氣回送至余熱鍋爐前混合，使進(jìn)入余熱鍋爐的煙氣溫度保持在760℃，燃燒完全的高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器進(jìn)行對(duì)流換熱，然后經(jīng)干石灰與活性碳吸收處理，再經(jīng)過(guò)半干式煙氣處理設(shè)備和布袋吸塵器經(jīng)引風(fēng)機(jī)抽出，由煙筒排往大氣，吸收塔下部飛灰與石灰等混合物由排灰裝置排出。

　　2、2馬丁爐型機(jī)械爐排爐

　　2、2、1馬丁爐型垃圾焚燒爐的主要特點(diǎn)

　　爐排的材質(zhì)要求和加工精度要求高，要求爐排與爐排之間的接觸面相當(dāng)光滑、排與排之間的間隙相當(dāng)小。1）處理垃圾范圍廣泛。但是，在垃圾貯坑的垃圾進(jìn)行分區(qū)堆棧、發(fā)酵、翻拌混合可使垃圾的組分均勻； 2）爐排爐的爐床由眾多的爐條組成。馬丁爐條用高鉻耐熱、耐磨鑄鐵制造，材質(zhì)性能較為優(yōu)異，結(jié)構(gòu)上也有獨(dú)到之處，爐條的筋板作成封閉的一次風(fēng)通道，利用一次風(fēng)的高速流動(dòng)將爐條的熱量帶走，起到散熱翅片的作用，有效地降低爐條的工作溫度，從而延長(zhǎng)了爐條的使用壽命； 3）操作實(shí)現(xiàn)全部機(jī)械化、自動(dòng)化； 4）很好的焚燒處理效果； 5）產(chǎn)生煙氣量少，尾氣易于處理，二惡英排放能達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

　　2、2、2工作原理

　　垃圾通過(guò)進(jìn)料斗進(jìn)入傾斜向下的爐排（爐排分為干燥區(qū)、燃燒區(qū)、燃盡區(qū)），由于爐排之間的交錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，將垃圾向下方推動(dòng)，使垃圾依次通過(guò)爐排上的各個(gè)區(qū)域（垃圾由一個(gè)區(qū)進(jìn)入到另一區(qū)時(shí)，起到一個(gè)大翻身的作用），直至燃盡排出爐膛。燃燒空氣從爐排下部進(jìn)入并與垃圾混合；高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)鍋爐的受熱面產(chǎn)生熱蒸汽，同時(shí)煙氣也得到冷卻，最后煙氣經(jīng)煙氣處理裝置處理后排出。

　　2、2、3焚燒機(jī)理

　　垃圾由垃圾車(chē)運(yùn)來(lái)后，卸入垃圾池中，垃圾吊車(chē)將卸下的垃圾進(jìn)行翻拌、混合，并按垃圾貯坑的作業(yè)程序進(jìn)行分區(qū)堆棧、發(fā)酵、翻拌混合可使垃圾的組分均勻，避免進(jìn)爐的垃圾熱值忽高忽低，從而導(dǎo)致?tīng)t溫過(guò)大的波動(dòng)；堆棧發(fā)酵是解決高水份、低熱值垃圾焚燒的重要經(jīng)驗(yàn)，其機(jī)理是析出部分水分且產(chǎn)生沼氣，既提高了進(jìn)爐垃圾的熱值，又使垃圾容易著火燃燒。經(jīng)過(guò)二~三天左右堆棧發(fā)酵的垃圾由吊車(chē)抓取投進(jìn)垃圾料斗。料斗與料槽的接合處設(shè)有料門(mén)，用于點(diǎn)火起爐和熄火停爐操作過(guò)程中，料槽內(nèi)沒(méi)有垃圾，關(guān)閉料門(mén)可使?fàn)t膛與外界隔開(kāi)，維持爐內(nèi)負(fù)壓。按升溫曲線達(dá)到投放垃圾時(shí)，料門(mén)開(kāi)啟，垃圾沿料槽下落到給料平臺(tái)并充滿整個(gè)料槽，給料裝置將垃圾推送落爐排上，垃圾在爐排翻送過(guò)程中受到燃燒器和爐內(nèi)的熱輻射以及一次風(fēng)的吹烘，水份迅速蒸發(fā)，著火燃燒，爐溫逐步升高，當(dāng)爐溫達(dá)到600℃時(shí)，燃燒器退出，垃圾焚燒進(jìn)入正常狀態(tài)，爐溫繼續(xù)升高并維持在850℃左右。垃圾在爐排上依次通過(guò)干燥、燃燒和燃燼三個(gè)區(qū)域，垃圾中的可燃成份完全燃燒，不可燃的灰渣由爐渣滾筒送出落入出渣機(jī)中，出渣機(jī)貯有水并保持著一定的水位起到水封作用，確保爐內(nèi)負(fù)壓的穩(wěn)定，灰渣在出渣機(jī)內(nèi)熄火和降溫后被推送出來(lái)，由振動(dòng)輸送帶送去灰渣貯坑，在拋灰機(jī)的作用下落入灰渣貯坑中，垃圾經(jīng)焚燒處理后成為穩(wěn)定、無(wú)害的灰渣。振動(dòng)輸送帶還有一個(gè)作用是使灰渣中的金屬物暴露出來(lái)，便于懸掛在振動(dòng)輸送帶上方的除鐵器將其吸出，匯集后打包回用。垃圾焚燒過(guò)程中，有些細(xì)灰從爐條之間的縫隙落到各風(fēng)室中，這些灰稱(chēng)之為‘漏灰’，定時(shí)由漏灰排出系統(tǒng)依次打開(kāi)風(fēng)室下面的活門(mén)，漏灰在風(fēng)室的風(fēng)壓作用下落入灰槽中，灰槽一端通出渣機(jī)，另一端帶有風(fēng)門(mén)與公共風(fēng)室連接，漏灰排出系統(tǒng)按程序?qū)L(fēng)門(mén)瞬時(shí)打開(kāi)，將漏灰吹送入出渣機(jī)中，最后與灰渣一起被排走?；以A坑上方裝有橋式抓斗起重機(jī)，用抓斗將匯集在灰渣貯坑中的灰渣抓取，裝車(chē)外運(yùn)、填埋。燃燒用的空氣取自（垃圾池是密封）垃圾貯坑的上方，由鼓風(fēng)機(jī)抽吸和壓送進(jìn)行二級(jí)加熱，第一級(jí)為蒸汽暖風(fēng)機(jī)，第二級(jí)為煙氣暖風(fēng)機(jī)，風(fēng)溫提高到250℃左右，然后分成一次風(fēng)和二次風(fēng)，一次風(fēng)進(jìn)入到爐排下方的公共風(fēng)室，通過(guò)各風(fēng)室風(fēng)門(mén)的調(diào)節(jié)，獲得最佳的風(fēng)量分配，最后經(jīng)爐條的風(fēng)道穿過(guò)垃圾層進(jìn)入爐膛，提供垃圾焚燒所需的氧量；二次風(fēng)通過(guò)二次風(fēng)風(fēng)道經(jīng)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)從燃燒室上方前、后拱處的兩排噴嘴噴射進(jìn)爐膛，對(duì)燃燒氣進(jìn)行擾動(dòng)和補(bǔ)充氧量，達(dá)到充分燃燒的目的。燃燒空氣從垃圾貯坑抽取是為了將這些被污染帶有惡臭的空氣送入爐內(nèi)進(jìn)行高溫處理，并維持垃圾貯坑的負(fù)壓狀態(tài)，避免其外逸而造成周?chē)h(huán)境的污染。垃圾燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠谝L(fēng)機(jī)的抽吸下首先通過(guò)鍋爐第一通道，第一通道水冷壁下部用耐火材料敷設(shè)有相當(dāng)長(zhǎng)的衛(wèi)燃帶，用以減緩熱交換的速度，使在此區(qū)域內(nèi)的煙氣溫度保持著不低于850℃，有利于二惡英最大限度的分解。敷設(shè)衛(wèi)燃帶還可避免水冷壁裸露在高溫?zé)煔庵卸a(chǎn)生的高溫腐蝕。煙氣經(jīng)凝渣管從上而下通過(guò)第二通道，采用輻射傳熱進(jìn)行熱交換，再急轉(zhuǎn)進(jìn)入滿布對(duì)流受熱面的第三通道和第四通道，加快了熱交換的速度，在鍋爐出口處煙溫降至380℃左右。隨后通過(guò)布置有管式煙氣暖風(fēng)機(jī)的第五通道，與空氣進(jìn)行最后的熱交換，被冷卻到270℃左右。為了保證靜電除塵器入口的煙氣溫度穩(wěn)定在設(shè)定的溫度值，鍋爐的第四通道設(shè)有旁路煙道和調(diào)節(jié)擋板，通過(guò)調(diào)節(jié)流經(jīng)第四通道的煙氣量來(lái)控制靜電除塵器入口的煙溫。完成熱交換后的煙氣進(jìn)入煙氣處理系統(tǒng)。

　　2、3LXRF立式旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐

　　LXRF系列立式旋轉(zhuǎn)熱解焚燒爐是由深圳市漢氏固體廢物處理設(shè)備有限公司和清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系共同研制開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)制造的，是垃圾焚燒過(guò)程中的關(guān)鍵設(shè)備。該研制項(xiàng)目為深圳市高新技術(shù)項(xiàng)目，并已申報(bào)國(guó)家863計(jì)劃。國(guó)家建設(shè)部的《建設(shè)行業(yè)垃圾處理科技發(fā)展“十五”計(jì)劃和2010年規(guī)劃大綱》將此技術(shù)的研發(fā)列入2006-2010年的科技發(fā)展目標(biāo)中，該焚燒爐采用當(dāng)今世界上最為先進(jìn)的熱解氣化焚燒技術(shù)，在焚燒爐主體設(shè)計(jì)上采用了獨(dú)特的專(zhuān)利技術(shù)。

　　2、3、1LXRF系列立式旋轉(zhuǎn)熱解焚燒爐的特點(diǎn)：

　　設(shè)備利用率高，灰渣中含碳量低，過(guò)剩空氣量低，有害氣體排放量低，垃圾熱值低時(shí)燃燒困難。

　　1）燃燒機(jī)理先進(jìn)；

　　2）設(shè)備制造、運(yùn)行成本較低；

　　3）對(duì)國(guó)內(nèi)垃圾適應(yīng)性強(qiáng)。適合于我國(guó)城鎮(zhèn)低熱值、高水分、不分揀的生活垃圾；特別適合于醫(yī)療廢物等特種垃圾；部分工業(yè)廢棄物；

　　4）垃圾不需要預(yù)處理，操作實(shí)現(xiàn)全部自動(dòng)化；

　　5）焚燒處理效果好；

　　6）產(chǎn)生煙氣量少，尾氣易于處理，二惡英排放幾乎為零。

　　2、3、2工作原理

　　回轉(zhuǎn)式焚燒爐是用冷卻水管或耐火材料沿爐體排列，爐體水平放置并略為傾斜。通過(guò)爐身的不停運(yùn)轉(zhuǎn)，使?fàn)t體內(nèi)的垃圾充分燃燒，同時(shí)向爐體傾斜的方向移動(dòng)，直至燃盡并排出爐體。

　　2、3、3焚燒機(jī)理

　　該爐從結(jié)構(gòu)上分為熱解氣化爐和二燃室。熱解氣化爐內(nèi)燃燒層次分布，從上往下依次分為干燥段、熱解段、燃燒段、燃燼段和冷卻段。進(jìn)入熱解氣化爐的垃圾首先在干燥段由熱解段上升的煙氣干燥，其中的水分揮發(fā)；在熱解氣化段分解為一氧化碳、氣態(tài)烴類(lèi)等可燃物并形成混合煙氣，混合煙氣被吸入二燃室燃燒；熱解氣化后的殘留物（液態(tài)焦油、較純的碳素以及垃圾本身含有的無(wú)機(jī)灰土和惰性物質(zhì)等）沉入燃燒段充分燃燒，溫度高達(dá)1100-1300℃，其熱量用來(lái)提供熱解段和干燥段所需能量。燃燒段產(chǎn)生的殘?jiān)?jīng)過(guò)燃燼段繼續(xù)燃燒后進(jìn)入冷卻段，由熱解氣化爐底部的一次風(fēng)冷卻（同時(shí)殘?jiān)A(yù)熱了一次風(fēng)），經(jīng)爐排的機(jī)械擠壓、破碎后，渣系統(tǒng)排出爐外。一次風(fēng)穿過(guò)殘?jiān)鼘咏o燃燒段提供了充分的助燃氧?？諝庠谌紵蜗牡舸罅垦鯕夂笊闲兄翢峤舛?，并形成了熱解氣化反應(yīng)發(fā)生的欠氧或缺氧條件。由此可以看出，垃圾在熱解氣化爐內(nèi)經(jīng)熱解后實(shí)現(xiàn)了能量的兩級(jí)分配：裂解成分進(jìn)入二燃室焚燒，裂解后殘留物留在熱解氣化爐內(nèi)焚燒，垃圾的熱分解、氣化、燃燒形成了向下運(yùn)動(dòng)方向的動(dòng)態(tài)平衡。在投料和排渣系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，爐內(nèi)各反映段的物理化學(xué)過(guò)程也持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行，從而保證了熱解氣化爐的持續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　2、4流化床焚燒爐

　　2、4、1特點(diǎn)：

　　流化床燃燒充分，爐內(nèi)燃燒控制較好，但煙氣中灰塵量大，操作復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用較高，對(duì)燃料粒度均勻性要求較高，需破碎裝置，石英砂對(duì)設(shè)備有磨損，設(shè)備需要定期維護(hù)。

　　1)利用垃圾、煤的異重比，采用特殊的布風(fēng)方式，使垃圾在爐內(nèi)循環(huán)燃燒，徹底清潔處理垃圾；

　　2)通過(guò)布置兩級(jí)分離器對(duì)物料的分離和回送，可以很好地控制燃燒，提高燃燒效率且達(dá)99％以上；

　　3)采用中低溫燃燒(爐膛出口煙溫850℃)和分級(jí)送風(fēng)分段燃燒的方法，有效抑制和降低SO2及NOx的排放；

　　4)對(duì)于含硫分和氯分高的城市生活垃圾，采用爐內(nèi)添加石灰石以及尾部洗滌的方法來(lái)降低如SO2和HCl的排放；

　　5) 垃圾污水由污水泵送至爐內(nèi)高溫處理，垃圾儲(chǔ)倉(cāng)中的臭氣由二次風(fēng)機(jī)抽吸至焚燃爐內(nèi)作為垃圾焚燒助燃空氣，保持地下水和周?chē)髿猸h(huán)境的清潔；

　　6) 采用獨(dú)特的灰渣分選冷卻裝置，在冷卻灰渣的同時(shí)，將合適的流化床料分選出并回送至流化床中。

　　2、4、2工作原理

　　爐體是由多孔分布板組成，在爐膛內(nèi)加入大量的石英砂，將石英砂加熱到600℃以上，并在爐底鼓入200℃以上的熱風(fēng)，使熱砂沸騰起來(lái)，再投入垃圾。垃圾同熱砂一起沸騰，垃圾很快被干燥、著火、燃燒。未燃盡的垃圾比重較輕，繼續(xù)沸騰燃燒，燃盡的垃圾比重較大，落到爐底，經(jīng)過(guò)水冷后，用分選設(shè)備將粗渣、細(xì)渣送到廠外，少量的中等爐渣和石英砂通過(guò)提升設(shè)備送回到爐中繼續(xù)使用。

　　2、4、3焚燒機(jī)理

　　鍋爐采用異重流化床燃燒方式和低倍率分級(jí)分離循環(huán)返料的燃燒系統(tǒng)，該系統(tǒng)由爐膛、物料分離收集器和返料器三部分組成。爐膛上部由膜式水冷壁組成，下部為一個(gè)倒錐體流化燃燒室，亦稱(chēng)為密相區(qū)。底部為水冷布風(fēng)板，布風(fēng)板上布置有特殊形式的風(fēng)帽。布風(fēng)板下由水冷管構(gòu)成等壓風(fēng)室。一次風(fēng)經(jīng)等壓風(fēng)室、布風(fēng)板風(fēng)帽進(jìn)入密相區(qū)使燃料開(kāi)始燃燒，并將物料吹離布風(fēng)板。二次風(fēng)由床層上方的二次風(fēng)口送人爐膛，一二次風(fēng)比例約為7:3，并可根據(jù)燃料變化和運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，既能達(dá)到完全燃燒的目的，又能控制SO2和NOx的生成量。

　　另外，由一次風(fēng)引出幾支風(fēng)管從前后墻進(jìn)入密相區(qū)，分別撥動(dòng)垃圾、煤和返料灰，以便垃圾、煤和返料灰等物料均勻播撒到床料中去，同時(shí)加強(qiáng)密相區(qū)下部的擾動(dòng)。

　　密相區(qū)上部為懸浮段，為保證煙氣在爐膛中停留時(shí)間大于2秒，爐膛斷面有所擴(kuò)大。煙氣攜帶物料繼續(xù)燃燒，同時(shí)向爐膛四周放熱。由于斷面擴(kuò)大，并且煙氣經(jīng)懸浮段碰撞爐頂防磨層，部分粗物料返回密相區(qū)，煙氣只攜帶細(xì)物料離開(kāi)爐膛進(jìn)入一級(jí)分離器。 一級(jí)分離器為四排撞擊式分離器，由凝渣管構(gòu)成，布置于爐膛出口處，作為爐內(nèi)分離裝置。煙氣通過(guò)一級(jí)撞擊式分離器時(shí)，物料中較粗部分被分離出來(lái)，落人分離器下方收集斗，返回爐膛后循環(huán)再燃燒。 經(jīng)一級(jí)分離后的煙氣攜帶較細(xì)的物料，再經(jīng)過(guò)過(guò)熱器后進(jìn)入二級(jí)分離器——下排氣蝸殼式旋風(fēng)分離器，將細(xì)物料進(jìn)一步分離和收集起來(lái)，通過(guò)U型返料器返回到密相區(qū)中，繼續(xù)循環(huán)燃燒。 過(guò)熱器為純對(duì)流型，分二級(jí)，為防止高溫腐蝕，布置在爐膛出口，凝渣管后面。為保證管壁溫度不超溫，沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向依次為低溫過(guò)熱器和高溫過(guò)熱器。 兩級(jí)過(guò)熱器之間設(shè)有面式減溫器調(diào)節(jié)汽溫，考慮到焚燒垃圾煙氣量較大的特點(diǎn)，面式減溫器調(diào)溫幅度在0-40℃之間。為防止過(guò)熱器管子磨損，除把過(guò)熱器布置在一級(jí)慣性分離器之后外，過(guò)熱器前兩排管子還采用了噴鍍鎳基合金防磨技術(shù)。 鍋爐采用兩只蝸殼鋼板式中溫旋風(fēng)分離器，外部為鋼板結(jié)構(gòu)，內(nèi)部敷設(shè)保溫、絕熱和防磨材料。分離器人口采用蝸殼式布置，能保證分離效率達(dá)到99.3％回料閥采用非機(jī)械式“U”閥回料器，保證回料通道通暢，并能耐高溫、耐磨損和防粘結(jié)?？諝忸A(yù)熱器為立置管式，分上下兩級(jí)布置。 空氣預(yù)熱器管子采用?51×1.5的螺旋槽管，在入口處裝有防磨套管。為防止低溫腐蝕，空氣預(yù)熱器下級(jí)采用了防腐蝕的考登管。給料系統(tǒng)分為給垃圾和給煤兩個(gè)系統(tǒng)，均布置在爐前。給垃圾系統(tǒng)為一鏈輪式給料裝置，垃圾通過(guò)鏈輪輸送到爐膛人口，在播垃圾風(fēng)的吹撒下均勻地散落在床層上。給煤系統(tǒng)由兩臺(tái)正壓螺旋給煤機(jī)組成，單臺(tái)給煤量均大于滿負(fù)荷給煤量。鍋爐燃燒后產(chǎn)生的爐渣通過(guò)布風(fēng)板后側(cè)排渣口接至冷渣分選裝置，冷卻后連續(xù)出渣。當(dāng)冷渣分選裝置出現(xiàn)故障時(shí)，可利用緊急放渣管采用人工間斷出渣，出渣量以維持適當(dāng)?shù)牧蠈訛闇?zhǔn)。 旋風(fēng)分離器分離出來(lái)的灰，全部或部分返回爐膛作為調(diào)節(jié)床料溫度、爐膛出口煙溫和降低鍋爐出口排塵濃度的一種手段。在鍋爐正常運(yùn)行時(shí)，可通過(guò)爐膛加砂口適量添加床料以維持料層高度。同時(shí)補(bǔ)充部分輔助燃料—原煤，以保證熱電廠的正常供熱和發(fā)電。余杭熱電廠的垃圾焚燒爐至今已運(yùn)行，運(yùn)行狀況良好。其運(yùn)行情況 ：垃圾焚燒爐，運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)和指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，保證了發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行；最長(zhǎng)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間超過(guò)一個(gè)月；平均每小時(shí)焚燒垃圾約7噸，最大量可達(dá)到11噸/小時(shí)；對(duì)垃圾成分、熱值隨季節(jié)性變化和適應(yīng)性好。

　　3、小結(jié)

　　3、1垃圾預(yù)干燥處理系統(tǒng)

　　一般來(lái)說(shuō)，在垃圾進(jìn)入焚燒爐之前，在垃圾貯存庫(kù)內(nèi)放置3~5天時(shí)間，可以對(duì)垃圾進(jìn)行初步的干燥，主要將垃圾中含有的外水，進(jìn)行干燥，這部分水分根據(jù)垃圾的來(lái)源和自然情況的不同，約占垃圾重量的10%~30%左右。這部分水分主要是通過(guò)蒸發(fā)的形式離開(kāi)垃圾儲(chǔ)存庫(kù)的，垃圾儲(chǔ)存庫(kù)有相當(dāng)大的換氣量，因此相應(yīng)外水的蒸發(fā)量也是相當(dāng)大的，垃圾中分離出來(lái)的水分與垃圾儲(chǔ)存庫(kù)中的空氣一起離開(kāi)，并進(jìn)入垃圾焚燒爐通過(guò)煙囪排放大氣。另有少量在垃圾坑深處的外水則向下匯集，被滲瀝水泵收集后噴入焚燒爐爐膛蒸發(fā)。由于滲瀝水要吸收一部分爐膛熱量，且水量不大，因此爐膛并不是時(shí)刻接受滲瀝水的噴入的。在滲瀝水需要處理時(shí)，先將爐膛溫度調(diào)整到上限，并在系統(tǒng)中逐步增加負(fù)荷，少量噴入滲瀝水后，再逐步調(diào)整。

　　3、2焚燒爐內(nèi)的垃圾干燥系統(tǒng)

　　被垃圾抓斗送入焚燒爐的垃圾已經(jīng)含有外水已經(jīng)不多了，但仍然有相當(dāng)多的內(nèi)水，由于水的汽化吸熱相當(dāng)大，如果在燃燒過(guò)程中這部分水分蒸發(fā)，就會(huì)使?fàn)t內(nèi)溫度場(chǎng)受到一定的影響甚至影響到燃燒的穩(wěn)定。因此在燃燒之前將這部分內(nèi)水分解出來(lái)就是十分必要的。

　　3、2、1在BASIC垃圾焚燒爐爐膛的進(jìn)口位置，設(shè)置了一個(gè)垃圾干燥架，主要就是為了將垃圾中的內(nèi)水分解出來(lái)的裝置。垃圾送進(jìn)焚燒爐后，不是直接送進(jìn)爐排表面，而是先放置在干燥架上。在這里，垃圾通過(guò)兩種方式來(lái)除去內(nèi)水。一是接受爐膛的輻射熱；由于爐膛內(nèi)有一定的溫度場(chǎng)分布，必然有一部分熱量輻射到新進(jìn)入的垃圾表面，當(dāng)達(dá)到一定溫度后部分水分就會(huì)蒸發(fā)，并隨煙氣流出焚燒爐爐膛，進(jìn)入后部的余熱鍋爐等設(shè)備的煙道中。二是接受干燥風(fēng)的對(duì)流換熱；單憑爐膛輻射熱是不能將垃圾中的水分徹底分離出來(lái)的，因此在BASIC焚燒爐中，還設(shè)置有一個(gè)垃圾干燥系統(tǒng)來(lái)進(jìn)一步在燃燒前分離水分。

　　3、3爐排結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

　　3、3、1對(duì)BASIC焚燒爐來(lái)說(shuō)，采用了較大的爐排面積來(lái)減低熱灼減率。為此，使熱量集中也是一個(gè)相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)。該爐型的爐排結(jié)構(gòu)采用的是六級(jí)階梯形，由爐排兩側(cè)向中間逐級(jí)向下，并且各個(gè)階梯也有一定向下的傾斜度。這樣，隨著爐排的拋動(dòng)，垃圾在向下一級(jí)爐排拋出的過(guò)程中，也隨著垃圾減容，向中間匯集。在配風(fēng)上，也是有中間的空氣量大于兩邊空氣量的趨勢(shì)，因此垃圾能夠不斷減少，并集中，在爐排中部強(qiáng)化燃燒，這樣的效果。所以，在爐排中部的傳熱、傳質(zhì)是最強(qiáng)烈的。爐膛其它位置的溫度相對(duì)爐排中間位置的溫度要低一些，但這并不影響垃圾的燃燒完成。垃圾在從一級(jí)爐排落入另外一級(jí)爐排的時(shí)候，能夠變的非常疏松，這樣使內(nèi)部的垃圾也能充分接觸新鮮空氣，在內(nèi)部燃燒，這樣也可以使整個(gè)主要熱量集中在待燃燒的垃圾中，提高垃圾的燃燒速度和燃燒效率。

　　3、3、2馬丁爐往復(fù)逆推+順推式機(jī)械爐排。逆推式爐排呈傾斜布置，垃圾依靠自身的重力作用在爐條逆向推動(dòng)時(shí)翻轉(zhuǎn)并沿爐床向前移動(dòng)，爐排與水平面成26 0C夾角。爐床的寬度350噸/日的爐排寬約6米，而爐床的長(zhǎng)度則決定于垃圾的質(zhì)量和對(duì)灰渣熱灼量的要求，有9段、11段、13段和15段等系列設(shè)計(jì)，采用15段的爐床長(zhǎng)約9.5米，由于爐條的逆向推送使垃圾容易著火燃燒，并延長(zhǎng)了垃圾在爐床上的停留時(shí)間。爐排以列為單元，根據(jù)爐排的寬度分成兩列、三列或四列，列間設(shè)置固定的分隔帶，每列固定爐條與活動(dòng)爐條相間排列，各列活動(dòng)爐條分別由油缸單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，按燃燒控制裝置的指令和程序協(xié)同動(dòng)作。爐排的動(dòng)作包括：各列給料器的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；各列逆推+順推式機(jī)械爐排的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；出渣機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)以及料門(mén)的開(kāi)閉。這些運(yùn)動(dòng)都是由油缸分別驅(qū)動(dòng)，由液壓站集中控制。根據(jù)燃燒的要求，由燃燒控制盤(pán)的可編程序控制器（PLC）發(fā)出指令，使各動(dòng)作按照預(yù)定的程序依次進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)燃燒過(guò)程的自動(dòng)控制。爐排的爐床由眾多的爐條組成，垃圾的燃燒過(guò)程是在爐床上進(jìn)行，爐條的運(yùn)動(dòng)使垃圾移動(dòng)和翻拌，由于爐條的工作條件比較惡劣，容易磨損或燒壞，是機(jī)械爐排的易損件。爐條的頭部作有各種形狀的凸臺(tái)，爐條作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)使?fàn)t床上的垃圾得到均勻的攪拌和翻轉(zhuǎn)，對(duì)于燃燒時(shí)產(chǎn)生表面固化的垃圾團(tuán)還有破碎的作用，讓垃圾得到足夠的空氣進(jìn)行燃燒，利于燃燼。爐排用高鉻耐熱、耐磨鑄鐵制造，材質(zhì)性能較為優(yōu)異，結(jié)構(gòu)上也有獨(dú)到之處，爐條的筋板作成封閉的一次風(fēng)通道，利用一次風(fēng)的高速流動(dòng)將爐條的熱量帶走，起到散熱翅片的作用，有效地降低爐條的工作溫度，從而延長(zhǎng)了爐條的使用壽命。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　2、 順能垃圾發(fā)電廠建設(shè)方案

　　3、龍崗中心城市垃圾焚燒發(fā)電廠建設(shè)方案

　　4、深圳漢氏固體廢物處理廠建設(shè)項(xiàng)目方案
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