摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和日趨城市化，城市生活垃圾逐年增多，傳統(tǒng)的垃圾填埋方式占用大量土地，同時(shí)會(huì)造成二次污染，已經(jīng)不符合當(dāng)今人類社會(huì)發(fā)展的需求。垃圾焚燒爐處理量大、速度快、占地面積小，成為現(xiàn)階段生活垃圾處理的主要方式。


由于我國的垃圾分類不徹底、垃圾熱值不穩(wěn)定、干濕度變化大等原因，導(dǎo)致垃圾焚燒鍋爐的負(fù)荷波動(dòng)較大，燃燒調(diào)整的難度很大。本文以北京海淀循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園再生能源發(fā)電廠工程為例，對(duì)垃圾焚燒爐的燃燒調(diào)整作一下簡(jiǎn)述。

關(guān)鍵詞：垃圾焚燒爐；燃燒調(diào)整；氧量控制

一、設(shè)備概況

本工程建設(shè)3×675t/d焚燒爐十2×20Mw空冷式汽輪發(fā)電機(jī)組，余熱鍋爐由四川川鍋鍋爐廠按德國費(fèi)寨亞巴高克環(huán)境工程公司提供的技術(shù)制造，費(fèi)塞亞巴高克環(huán)境工程公司直接提供675t/臺(tái)/d順推往復(fù)式機(jī)械爐排爐、液壓泵及液壓裝置、出渣機(jī)、風(fēng)機(jī)等主要設(shè)備。焚燒爐內(nèi)分為5個(gè)區(qū)域，呈階梯式排列，從上往下依次是干燥區(qū)、燃燒Ⅰ區(qū)、燃燒Ⅱ區(qū)、燃盡Ⅰ區(qū)、燃盡Ⅱ區(qū)。每個(gè)區(qū)又分為左中右三列。每一區(qū)的每一列爐排下都對(duì)應(yīng)著一次風(fēng)。

二、燃燒調(diào)整

影響垃圾焚燒爐燃燒不穩(wěn)定的因素很多，例如當(dāng)?shù)氐臍夂?、垃圾的熱值、風(fēng)量的配比、給料器和爐排的速度等，任何一因素的改變都會(huì)引起燃燒工況的改變，本文先對(duì)影響垃圾焚燒爐燃燒較大的幾個(gè)因素進(jìn)行單一分析，然后綜合各個(gè)因素對(duì)垃圾焚燒爐的整體燃燒調(diào)整進(jìn)行分析。

1、垃圾的選擇

本廠所處理的垃圾以海淀區(qū)學(xué)校生活垃圾為主，相對(duì)來說垃圾熱值較高。正常情況下會(huì)把垃圾堆在垃圾池發(fā)酵5-7天再投入爐內(nèi)燃燒，這時(shí)的垃圾揮發(fā)分大量析出，同時(shí)垃圾所含的水分會(huì)蒸發(fā)或者滲出。垃圾池最下層的垃圾會(huì)泡在滲瀝液中，導(dǎo)致水分太大不利于燃燒，最上層的垃圾由于會(huì)暴露在空氣中，導(dǎo)致發(fā)酵不完全也不利于燃燒。

所以垃圾池里發(fā)酵5-7天的中部垃圾最有利于燃燒。垃圾吊操作員應(yīng)該將下部和上部的垃圾翻到，使上部的垃圾進(jìn)一步的發(fā)酵，下部已經(jīng)發(fā)酵完全的垃圾得到干燥，將發(fā)酵完全的干燥的垃圾投入垃圾焚燒爐內(nèi)燃燒。

2、給料器、爐排速度設(shè)定

進(jìn)入爐膛內(nèi)的垃圾通過給料器均勻的鋪設(shè)在爐排上進(jìn)行燃燒。給料器的速度直接影響著焚燒爐的垃圾處理量，爐排的速度則決定著垃圾在爐排上的厚度，調(diào)節(jié)好二者的速度關(guān)系，才能使垃圾在焚燒爐均勻穩(wěn)定的燃燒。

本廠經(jīng)過試驗(yàn)得知，給料器的速度在0.63mm/s時(shí)焚燒爐達(dá)到最大處理量，干燥段爐排速度為5.6mm/s、燃燒Ⅰ段爐排速度為5.8mm/s、燃燒Ⅱ段爐排速度為2.9mm/s時(shí)，主燃燒區(qū)的垃圾厚度為300—400mm，為最佳燃燒厚度，燃盡段爐排速度可根據(jù)爐渣的厚度和推渣機(jī)的出力情況進(jìn)行調(diào)整，本廠燃盡Ⅰ段速度為1.6mm/s，燃盡Ⅱ段速度為1.2mm/s。

3、爐膛風(fēng)量配比

垃圾焚燒爐內(nèi)主要風(fēng)量來自一次風(fēng)機(jī)，二次風(fēng)機(jī)起輔助送風(fēng)的作用。本廠焚燒爐在額定工況下的一次風(fēng)總量為75000Nm3/h，二次風(fēng)總量為11000Nm3/h。一次風(fēng)出口的風(fēng)壓要在1.5kpa以上，確保有足夠的風(fēng)壓穿透垃圾料層，燃燒區(qū)的一次風(fēng)擋板開度為50%—60%，保證能提供足夠的氧量便于燃燒；

干燥區(qū)沒有明火燃燒，一次風(fēng)擋板開度適當(dāng)減小，確保能使垃圾得到干燥即可，開度一般為20%—30%；燃盡區(qū)既不燃燒也不需干燥，一次風(fēng)擋板開度略開一點(diǎn)就行，一般為5%。若燃盡區(qū)有未燃盡的垃圾在燃燒，應(yīng)適當(dāng)加大這一區(qū)域的風(fēng)門擋板開度，使其有足夠的氧氣燃盡垃圾。同時(shí)應(yīng)提高一、二次風(fēng)的溫度，以便維持爐內(nèi)溫度，提高熱效率。

4、綜合調(diào)整

本廠垃圾焚燒爐在最大負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的參數(shù)如上述所述，由于垃圾的熱值在不斷的變化，會(huì)在此基礎(chǔ)上做一些微量調(diào)整。焚燒爐內(nèi)的燃燒情況可通過爐膛火焰電視直觀觀測(cè)，但這種方式難以確定是何種原因引起的負(fù)荷波動(dòng)，無法對(duì)焚燒爐做出相對(duì)應(yīng)的調(diào)整。

負(fù)荷波動(dòng)對(duì)參數(shù)直接的影響是爐膛溫度的變化，其次是爐膛出口的氧氣和一氧化碳濃度的變化。在穩(wěn)定的燃燒工況下，爐膛出口的氧含量為7%左右，一氧化碳濃度在10%以下，不得超過55%（北京地區(qū)），如果這兩個(gè)參數(shù)的變化較大，說明爐內(nèi)的燃燒效果不理想。根據(jù)氧量和一氧化碳濃度的變化，可做出如下調(diào)整：

（1）氧量增大，一氧化碳濃度正常

發(fā)生此現(xiàn)象最有可能的原因是總風(fēng)量過大，爐內(nèi)過量空氣系數(shù)過高，導(dǎo)致氧量上升。這種現(xiàn)象短時(shí)間內(nèi)不會(huì)過大降低爐膛溫度。爐內(nèi)空氣過多會(huì)導(dǎo)致表層的垃圾迅速燃燒，而內(nèi)部的垃圾不能燃燒完全，若不及時(shí)處理，長(zhǎng)時(shí)間后一氧化碳濃度也會(huì)升高，最終導(dǎo)致焚燒爐負(fù)荷下降。此時(shí)最直接的調(diào)整方法是降低二次風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速或者關(guān)小二次風(fēng)機(jī)入口擋板，若二次風(fēng)機(jī)已經(jīng)在最小負(fù)荷，可相應(yīng)的調(diào)整一次風(fēng)機(jī)，使噴入爐內(nèi)的總風(fēng)量減小。

（2）氧量增大，一氧化碳濃度增大

這種現(xiàn)象是在焚燒過程中出現(xiàn)最頻繁的，氧量增大表示有足夠的氧氣參與燃燒，一氧化碳濃度增大說明爐內(nèi)的垃圾沒有及時(shí)燃燒，最有可能的原因的爐內(nèi)垃圾料層過厚或局部料層過后。料層過厚會(huì)使一次風(fēng)不能穿透垃圾，導(dǎo)致垃圾不能干燥完全，燃燒區(qū)表層的垃圾在燃燒，而覆蓋在底層的潮濕垃圾不能與爐內(nèi)足夠氧氣接觸參與燃燒，只能被不斷加熱，產(chǎn)生大量一氧化碳，一氧化碳又會(huì)和爐內(nèi)底部的氧氣反應(yīng)生成大量二氧化碳，最終導(dǎo)致表層的垃圾也不能很好的燃燒。

通過觀火孔可見爐內(nèi)火焰不高，并有大量白煙冒出，嚴(yán)重者可能導(dǎo)致爐膛熄火。此時(shí)應(yīng)該減小給料器的速度或停止給料器，增大一次風(fēng)量，提高一次風(fēng)壓，若不能維持爐膛溫度，可啟動(dòng)輔助燃燒器，通過火焰電視觀察爐內(nèi)的燃燒情況，可緩慢恢復(fù)到額定工況。

三、總結(jié)

垃圾焚燒爐在燃燒過程中要經(jīng)常觀測(cè)爐內(nèi)燃燒情況，最主要的是控制好爐內(nèi)料層厚度與一次風(fēng)量的配比關(guān)系，給料器的速度調(diào)整后一定要相應(yīng)的調(diào)整一次風(fēng)量。燃燒調(diào)整時(shí)，可根據(jù)氧氣和一氧化碳濃度的變化結(jié)合爐內(nèi)燃燒情況，分析出影響燃燒的原因，對(duì)爐排做出相對(duì)應(yīng)的調(diào)整。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張衍國，李清海，康建．垃圾清潔焚燒發(fā)電技術(shù)[M]．北京：中國水利水電出版社，2004.

作者簡(jiǎn)介：

蘇厚平（1992-10），男，漢，山東省青島市，學(xué)歷：本科。