調(diào)整爐排供風(fēng)提高生活垃圾焚燒效率研究分析

王曉文 高培慶

摘要：隨著城市人口的增加和垃圾處理城鄉(xiāng)一體化的發(fā)展，垃圾產(chǎn)生量越來越大，我國(guó)各城鎮(zhèn)的垃圾焚燒廠建設(shè)逐年增加，爐排爐焚燒垃圾成為垃圾處理主力軍，如何提高焚燒效率是裝備技術(shù)發(fā)展需要。

關(guān)鍵詞：生活垃圾;垃圾焚燒;焚燒爐

一、生活垃圾焚燒燃燒空氣分配概述

當(dāng)前國(guó)內(nèi)大型垃圾焚燒發(fā)電廠采用較多的是爐排爐焚燒垃圾，在焚燒設(shè)計(jì)上爐爐排底部設(shè)有供風(fēng)系統(tǒng)，一般來講一臺(tái)焚燒爐均設(shè)計(jì)多個(gè)送風(fēng)點(diǎn)，送風(fēng)點(diǎn)布置在干燥段、燃燒段、燃盡段下方，在運(yùn)行過程中一次風(fēng)通過風(fēng)管進(jìn)入干燥段、燃燒段、燃燼段下方的風(fēng)室，鼓風(fēng)通過爐排，為垃圾燃燒提供氧。

垃圾在干燥段點(diǎn)火過程中，垃圾在焚燒爐內(nèi)，吸收爐內(nèi)高溫?zé)煔庥薪M織的輻射熱，并在爐排下送入的一次風(fēng)作用下，在100200℃范圍內(nèi)預(yù)熱，實(shí)現(xiàn)垃圾水分快速蒸發(fā)過程。

燃燒段以揮發(fā)分空間燃燒為主的放熱過程，當(dāng)垃圾在干燥點(diǎn)火段的繼續(xù)吸熱升溫到可燃物質(zhì)與氧發(fā)生反應(yīng)燃燒，在焚燒過程中需要大量的一次風(fēng)提供足夠的氧。垃圾在爐排上的燃燒過程中受到自然對(duì)流與供風(fēng)氣流攜帶作用，大部分揮發(fā)分爐膛內(nèi)升騰燃燒，對(duì)此要求燃燒爐排應(yīng)具備均勻分配燃燒空氣。

另外，燃燼爐排應(yīng)具有充分?jǐn)嚢杌旌虾土己门呕?，通過較小的空氣量即可實(shí)現(xiàn)完全燃燒，而不易結(jié)塊。

垃圾在爐排床長(zhǎng)度方向燃燒過程因各局部區(qū)域的燃燒過程各不相同，配風(fēng)量的多少也不一樣，燃燒空氣配風(fēng)量最大的區(qū)域是垃圾迅速燃燒并大量釋放熱量的燃燒段局部區(qū)域，固定碳燃燼區(qū)域則需要較少的助燃空氣。

在國(guó)家鼓勵(lì)垃圾焚燒爐協(xié)調(diào)處理污泥、沼渣等低熱值固體廢棄物的背景下，摻燒污泥或沼渣等低熱值固體廢棄物因其密度高、熱值低，入爐后則阻擋了空氣與垃圾的充分接觸，就會(huì)起到砂子滅火的效果，一次風(fēng)不宜穿透，從而影響了垃圾的焚燒效果，且宜導(dǎo)致不完全燃燒產(chǎn)物的生成，造成爐渣熱灼減率增大，甚至出現(xiàn)偏燒等現(xiàn)象。如原有鍋爐爐排底部供風(fēng)系統(tǒng)沒有設(shè)計(jì)空氣分配調(diào)節(jié)風(fēng)閥，在焚燒爐運(yùn)行期間，對(duì)燃燒的調(diào)整比較困難，造成燃燒狀態(tài)不佳，影響整體生產(chǎn)運(yùn)行;只有采用各區(qū)域風(fēng)室獨(dú)立，并配置獨(dú)立的風(fēng)室空氣分配調(diào)節(jié)風(fēng)閥，實(shí)現(xiàn)可控供風(fēng)形式，通過合理科學(xué)配風(fēng)，才能解決此問題，同時(shí)保證焚燒爐穩(wěn)定運(yùn)行。

二、風(fēng)室結(jié)構(gòu)概況

（一）下圖為左右兩側(cè)風(fēng)室沒有隔離，不能形成獨(dú)立風(fēng)室的設(shè)備或系統(tǒng)的布置方式

（1）所有爐排每段風(fēng)室（左右各一）所供一次風(fēng)風(fēng)量均由一個(gè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制。（2）每段區(qū)域風(fēng)室左右側(cè)相通，原設(shè)備未做隔離。該結(jié)構(gòu)造成每次停爐檢修時(shí)電動(dòng)調(diào)節(jié)門的積灰及關(guān)狀態(tài)中均均為重點(diǎn)檢修項(xiàng)目。

（二）存在的問題

（1）風(fēng)室左右側(cè)竄風(fēng)易造成燃燒調(diào)整困難，風(fēng)會(huì)大量穿透料層薄的位置，勢(shì)必造成左右側(cè)嚴(yán)重偏燒問題。（2）料層左右燒偏，兩側(cè)燃燒狀態(tài)偏差較大，表現(xiàn)為左右兩側(cè)爐溫測(cè)點(diǎn)溫差偏大，嚴(yán)重時(shí)一側(cè)出生料、另一側(cè)燒空，左右兩組爐排運(yùn)動(dòng)速度相差越來越大。（3）爐排靠爐墻兩側(cè)燒空，出現(xiàn)空隙，跑風(fēng)嚴(yán)重，氧量持續(xù)上漲，爐溫降低;中間未能著火燃燒或完全燃燒出生料。

（三）針對(duì)以上問題對(duì)沒有獨(dú)立風(fēng)室的焚燒爐實(shí)施改造的目的

（1）為了使左右爐排供風(fēng)量可控，提高運(yùn)行穩(wěn)定性。（2）使運(yùn)行人員更容易調(diào)整焚燒爐燃燒狀態(tài)。（3）減少運(yùn)行人員的工作強(qiáng)度，提高工作效率。（4）鍋爐燃燒、出力穩(wěn)定，不出生料，降低設(shè)備故障率等。

（四）改造后的燃燒段風(fēng)室

（1）燃燒段（燃燒Ⅰ、燃燒Ⅱ、燃燒Ⅲ）左右風(fēng)室間加裝隔板，將左右風(fēng)室分別隔成獨(dú)立的風(fēng)室。（2）燃燒段（燃燒Ⅰ、燃燒Ⅱ、燃燒Ⅲ）左右風(fēng)室分別加裝可調(diào)節(jié)風(fēng)量的分控蝶閥。分控蝶閥采用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制，可以有主控室DCS系統(tǒng)遠(yuǎn)控。

（五）具體的運(yùn)行管理措施

（1）加強(qiáng)垃圾池管理，確保入爐垃圾和其他摻燒固體廢物的質(zhì)量。（2）為提高爐排供風(fēng)的可靠性、均勻性首先要保證料層要均勻。（3）明確在燃燒穩(wěn)定正常時(shí)二次風(fēng)要保持常開且與一次風(fēng)占比值接近7∶3，確保有足夠的擾動(dòng)且總風(fēng)量能夠保證，在氧量變化幅度偏大或是燃燒減弱、燃燒困難時(shí)及時(shí)調(diào)整或退出二次風(fēng)。（4）配風(fēng)方式選擇推遲配風(fēng)方式即：“兩頭小中間大”且風(fēng)門不需要全開，以風(fēng)壓及各段風(fēng)量作為主要參考依據(jù)。

三、效果分析

（1）運(yùn)行中對(duì)一次風(fēng)的控制更加靈活，通過關(guān)小、開大料層異常區(qū)域的風(fēng)門來改變送風(fēng)量，使燃燒狀態(tài)更穩(wěn)定。因偏燒引起的出生料問題得到緩解，減輕了檢修人員處理堵生料的工作量。（2）改造前，料層出現(xiàn)偏燒時(shí)，只能用改變爐排速度等方法對(duì)料層厚度進(jìn)行調(diào)整。改造后，可用分控蝶閥分別控制左右風(fēng)室的一次風(fēng)量，增加了調(diào)控手段。同時(shí)摻燒污泥、沼渣等固體廢棄物造成的燒不透問題有所改善。

四、結(jié)語

對(duì)于燃燒爐排供風(fēng)系統(tǒng)設(shè)立獨(dú)立的風(fēng)室及調(diào)節(jié)風(fēng)閥，只是增加了一種調(diào)風(fēng)控制手段，對(duì)于解決焚燒爐工況出現(xiàn)的偏燒，燒不透、燃燒狀態(tài)不穩(wěn)定起到了積極作用，同時(shí)減輕了設(shè)備運(yùn)行中工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和操作難度。

參考文獻(xiàn)：

[1]白良成.生活垃圾焚燒處理工程技術(shù).

[2]秦宇飛.大型城市生活垃圾焚燒爐焚燒過程仿真及控制[D].