淺談循環(huán)流化床垃圾焚燒爐

王科明

(北京一亞高科能源科技有限公司,北京 100084)

淺談循環(huán)流化床垃圾焚燒爐

王科明

(北京一亞高科能源科技有限公司,北京 100084)

在我國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的前提下,我國城市垃圾量迅猛上升,與此同時(shí)尷尬卻是我國垃圾回收行業(yè)的萎縮不前,在我們的城市面臨被垃圾的包圍的威脅下,循環(huán)流化床燃燒技術(shù)作為一種新型的清潔垃圾燃燒技術(shù),為解決城市的垃圾處理提供了很好的解決方法,循環(huán)流化床燃燒技術(shù)可以有效地解決垃圾成分的復(fù)雜難以處理等問題,而且可以減少處理后的廢氣排放等,以此技術(shù)為基準(zhǔn)的循環(huán)流化床垃圾焚燒爐也逐漸成為城市垃圾回收處理的主流方式。

循環(huán)流化床燃燒技術(shù) 城市生活垃圾處理 焚燒

城市垃圾的處理是每個(gè)城市發(fā)展所必須面對的問題,改革開放幾十年來,我國城市經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,工業(yè)化進(jìn)程和現(xiàn)代化的生活為城市制造了規(guī)模巨大的垃圾,人們逐漸生活在一個(gè)被垃圾包圍的環(huán)境之中,對于垃圾的處理,已經(jīng)成為現(xiàn)代城市急需解決的難題,以往對城市垃圾的處理,多采用填埋的方式,但是填埋的垃圾處理方式相對適用于一些規(guī)模較小的城市,對比當(dāng)前我國的各類大型城市,填埋方式顯而易見地不再適用于當(dāng)前的城市垃圾處理。相比之下,焚燒處理城市垃圾的優(yōu)勢就體現(xiàn)了出來,利用循環(huán)硫化床燃燒技術(shù)的垃圾焚燒處理:占地面積小、垃圾處理的周期更短、燃燒后的排放物符合環(huán)境要求、燃燒帶來的熱能可以二次利用并且在燃燒后的灰渣可以用于建筑材料制作,下文就焚燒技術(shù)的重點(diǎn)循環(huán)流化床垃圾焚燒爐談起。

1 應(yīng)對城市綜合垃圾的焚燒處理

對于垃圾的焚燒處理,因?yàn)槠浣M成復(fù)雜,包含有廢紙、廢布、塑料、金屬、玻璃、動植物殘?bào)w以及建筑廢棄物等,而由于我國垃圾分類制度不完善、環(huán)保要求較低,導(dǎo)致目前我國城市垃圾成分復(fù)雜、含熱值低、水分較高,而循環(huán)流化床鍋爐是采用熱風(fēng)將一定大小的垃圾燃料揚(yáng)起,在鍋爐膛中不斷地做沸騰、翻滾和攪動,被吹出鍋爐膛的灰料經(jīng)過安裝在鍋爐膛出口的高效高溫旋風(fēng)分離裝置分離后再由鍋爐內(nèi)的反料裝置送回鍋爐膛中進(jìn)行反復(fù)循環(huán)的燃燒,流化床內(nèi)氣固混合強(qiáng)烈,傳熱傳質(zhì)速率高,新加入的垃圾燃料可以迅速的被鍋爐膛內(nèi)大量的灼熱床料包圍,因此具備很好的加熱和著火條件,可以使燃燒更加充分,更加適用于我國目前城市垃圾的復(fù)雜條件。

此外,循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是專門針對低熱值燃料而開發(fā)的,流化床焚燒低熱值的垃圾有較高的效率,燃燒效率可高達(dá)95%以上,而且對燃料成分變化不敏感;當(dāng)熱值不足,需投入輔助燃料以維持熱平衡時(shí),只需用價(jià)格較為便宜的煤來助燃。而且通過實(shí)驗(yàn)證明,循環(huán)流化床鍋爐完全實(shí)現(xiàn)了焚燒的充分性、可靠性,而且由于循環(huán)流化床獨(dú)特的燃燒方式,其氣體有害物的排放量少于其它焚燒方式。

2 垃圾分類焚燒的積極作用

國外所推行的垃圾分類制度證明了其效果的顯著性,經(jīng)過垃圾分類處理后,首先在焚燒的過程中可以有效的減少各類燃燒廢物和燃燒過程中的廢氣的產(chǎn)生,而且垃圾經(jīng)過分類后,既可以實(shí)現(xiàn)對焚燒技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)資源的再利用,回收1噸廢紙可以再造紙850公斤,能夠節(jié)省300公斤木材,比等量生產(chǎn)減少污染74%;日常的廚房垃圾,包括殘羹剩飯、骨頭、菜根菜葉等,經(jīng)過生物技術(shù)就地處理堆肥后,每噸也可以生產(chǎn)0.3噸有機(jī)肥料。由此可見,城市垃圾通過分類收集后,其經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會效益都是相當(dāng)可觀的。在循環(huán)流化床鍋爐的應(yīng)用上,其并非是萬能的,只是盡其最大可能減少垃圾的二次污染,分類處理后的垃圾應(yīng)用于循環(huán)流化床鍋爐上,就可以更加充分的發(fā)揮其作用,更大程度上減少廢氣廢物的二次污染。

3 結(jié)渣的處理及應(yīng)對措施

循環(huán)流化床鍋爐中的結(jié)渣現(xiàn)象多是因?yàn)椴僮鳒囟瘸^了灰渣的熔點(diǎn),灰渣的熔點(diǎn)一般在1250到1350攝氏度左右,其具體數(shù)值的大小與灰渣的特性、成分以及燃燒的氣氛有關(guān),所以說,如果將控制運(yùn)行溫度低于灰渣的熔點(diǎn)200到300攝氏度左右,就可以保持鍋爐內(nèi)良好的流化狀態(tài)和床料的正常流動,更不會導(dǎo)致床料與灰渣的結(jié)渣現(xiàn)象。總結(jié)來看在燃燒室內(nèi)的結(jié)渣有高溫結(jié)渣與低溫結(jié)渣兩種:

(1)高溫結(jié)渣。全床完全流化和全床燃燒溫度超過灰渣熔點(diǎn),進(jìn)而導(dǎo)致全床發(fā)生灰渣的熔融和結(jié)塊。處理方法為,小型流化床鍋爐打開爐門扒出渣塊,然后重新啟動。但當(dāng)渣塊蓋滿大半個(gè)或幾乎整個(gè)床時(shí),必須停爐排渣。如果及時(shí)發(fā)現(xiàn)高溫結(jié)渣,也可全開風(fēng)機(jī),用大風(fēng)將爐子吹滅,停止燃燒清渣。

(2)低溫結(jié)渣。低溫結(jié)渣是由于全床溫度較低,流化作用不明顯,個(gè)別地方由于燃料堆積,受熱過大,使局部床料溫度超過灰渣熔點(diǎn),造成結(jié)渣。處理方法為,及時(shí)采取措施進(jìn)行消渣,小型爐子可人工將渣塊打碎,繼續(xù)點(diǎn)火,大型流化床鍋爐就要求加大風(fēng)量,將渣塊,盡快打散,形成流化。

4 循環(huán)流化床垃圾焚燒爐運(yùn)行中需要注意的問題

(1)循環(huán)流化床燃燒熄火。層燃不容易發(fā)生熄火事故;煤粉懸浮燃燒容易產(chǎn)生燃燒熄火事故,只要停止給粉,馬上就有熄火的危險(xiǎn)。流化床燃燒發(fā)生熄火的危險(xiǎn)處于層燃燃燒和煤粉燃燒之間,斷煤是引起循環(huán)流化床熄火的主要原因,當(dāng)循環(huán)流化床燃燒發(fā)生短時(shí)斷煤時(shí),床料中的5%左右的可燃物質(zhì)還能維持3~5分鐘的燃燒。

(2)循環(huán)流動床燃燒爆炸事故。燃燒爆炸多發(fā)生在點(diǎn)火啟動和燃燒操作、調(diào)整過程中,在正常運(yùn)行過程中很少發(fā)生燃燒爆炸事故。發(fā)生燃燒爆炸需要具備四個(gè)條件,即有大量的可燃?xì)怏w,如H2、CO、HxHy等;有氧氣存在;有明火;在比較密或者流通不好的容器內(nèi)。而在點(diǎn)火啟動過程中,燃燒爆炸的四要素具備有三個(gè),所以只要第四個(gè)爆炸因素產(chǎn)生,就有發(fā)生爆炸的可能,這就要求操作人員必須做好預(yù)防燃燒爆炸的措施,充分了解燃燒爆炸的四要素,嚴(yán)格遵守規(guī)程來操作,并且在鍋爐設(shè)計(jì)上要在燃燒室設(shè)計(jì)防爆門,減輕燃燒爆炸對設(shè)備的損毀,同樣的風(fēng)室也要設(shè)計(jì)安裝防爆門,在點(diǎn)火時(shí)要牢記安全第一,寧可點(diǎn)火時(shí)間長一些也要杜絕燃燒爆炸的可能,最后,若有事故發(fā)生,操作人員要做到冷靜正確的處理,防止事態(tài)進(jìn)一步惡化。

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