垃圾通过相关控制和操作后进入焚烧炉。在实际燃烧过程中,焚烧炉内的燃烧条件达不到理想的效果,导致燃烧不完全。严重时会产生大量黑烟,焚烧炉排出的炉渣中还含有有机燃料。影响垃圾焚烧的因素包括:垃圾性质、停留时间、温度、湍流、空气过剩系数等。其中,停留时间、温度和湍流被称为“3T”因子,是反映焚烧炉性能的主要指标。分析了垃圾的特性、停留时间、温度、湍流度和过剩空气系数,指导垃圾焚烧炉的运行管理和运行。
一、生活垃圾的性质

垃圾热值、成分和粒径是影响垃圾焚烧的主要因素。热值越高,燃烧过程越容易,焚烧效果越好。垃圾组分的粒径越小,单位质量或体积的垃圾效果越好,燃烧越彻底。反之,传质传热效果差,易发生不完全燃烧。通过自然压缩和部分发酵,提高垃圾入炉热值,提高焚烧效果。适当的储存可以使废物发酵和干燥

生活垃圾进厂不是直接送到焚烧炉,而是必须经过储存的过程。设置垃圾贮坑,一是将垃圾贮入厂区,起到调节垃圾量的作用;二是对垃圾进行混合、混合和脱水,调节垃圾性质。另外,进厂垃圾在贮坑中停留一定时间,通过自然压缩和部分发酵,可以降低垃圾的含水量,从而提高垃圾入炉热值,提高垃圾焚烧效果。生活垃圾在贮坑内的停留时间为3~5天,温度低、湿度大时可延长。

二.停留时间

停留时间有两层含义:一是生活垃圾在焚烧炉内的停留时间,是指生活垃圾从焚烧开始到焚烧结束从炉内排出所需的时间。二是生活垃圾焚烧烟气在炉内停留时间,是指生活垃圾焚烧烟气从生活垃圾逸出燃烧室排放所需的时间。

在实际运行中,生活垃圾在炉内的停留时间必须大于理论上干燥、热分解和燃烧所需的总时间。同时,烟气在炉内的停留时间应保证烟气中可燃气体的完全燃烧。其它条件不变时,停留时间越长,焚烧效果越好。但是,停留时间过长会降低焚烧炉的处理能力,而停留时间过短则会造成垃圾燃烧不完全。因此,停留时间应视具体情况而定。合理调整垃圾在炉内停留时间,不同类型垃圾在炉内停留时间不一致。炉排必须根据垃圾的干燥程度、种类和焚烧效果,合理调整停留时间,使垃圾燃烧稳定、完整。

垃圾进入锅炉后,先用炉子的热量在一级炉排上烘干,然后在二级和三级炉排上燃烧,最后在四级炉排上燃烧。各炉排停留时间过长,影响垃圾处理能力,时间过短,影响垃圾焚烧效果。通过一年多的生产经验总结,结果表明:为了让垃圾炉充分干燥,垃圾在炉排上的停留时间是第一步,应以100~110秒为宜,以便让垃圾炉充分燃烧,二、三级炉排延时宜在80~100秒之间,使垃圾燃烧通过,四级炉排停留时间宜在180~200秒之间。另外,由于季节、垃圾含水率、干度、种类的变化,炉排往复运动的停留时间必须进行调整,当雨季和气温正常较低时,炉排停留的时间需要适当增加。总之,合理调整垃圾在炉内停留时间,使垃圾稳定燃烧。

三.温度

由于焚烧炉体积大,炉内温度分布不均,即炉内不同部位的温度不同。这里提到的焚烧温度是指垃圾在燃烧室(燃烧区)内焚烧所能达到的最高温度。一般来说,燃烧段垃圾层以上、靠近燃烧火焰的区域温度最高,可达850~1100℃。垃圾热值越高,可达到的焚烧温度越高,垃圾焚烧效果越好。同时,温度和停留时间是一对相关因素,在较高温度下适当缩短停留时间也能保持较好的焚烧效果。

保持炉温稳定,尽可能提高一次风温度

焚烧所需的一次风通过蒸汽空气加热器和烟气空气加热器进入锅炉。因为第一次风的温度越高,垃圾干得越快,燃烧就越好。因此,保持第一次风的温度稳定。此外,炉温与一次风温度相互影响炉温越高,垃圾焚烧效果越好,一次温度越高。只有温度稳定,才能保证垃圾燃烧的稳定和锅炉的稳定运行,产生的蒸汽和烟气的稳定,保证空气预热器的正常工作,从而保证风温的稳定,当炉温较低时及时投油燃烧,保证炉温稳定,建立良性循环,保证垃圾稳定燃烧。
四.湍流度

湍流是生活垃圾和空气混合程度的一个指标。湍流越大,生活垃圾和空气的混合程度越好,燃烧反应越充分,当有机燃料完全可以获得燃烧所需的氧时。湍流受许多因素的影响。当焚烧确定时,增加送风量可以改善湍流,改善传质和传热,有利于焚烧。

五。过剩空气系数

根据可燃物的组成和化学计量方程式,相当于单位质量燃烧废物所需氧气量的空气量称为理论空气量。为了保证垃圾的完全燃烧,通常要比理论风量,即实际风量提供更多的空气。实际风量与理论风量之比是过剩空气系数,也称为过剩空气率或空气比。过量空气系数对垃圾的燃烧有很大的影响。增加过剩空气系数,不仅可以提供过剩的氧气,还可以增加炉膛内的湍流,有利于焚烧。但过高的空气系数会降低炉内温度,给焚烧带来副作用,也会增加输送空气和预热所需的能量。如果实际风量过低,会造成垃圾燃烧不完全,给焚烧带来一系列不良后果。

六、合理配风,选择合适的过量空气系数

垃圾焚烧炉焚烧所需空气由一次风和二次风供应。一次风布置在炉排下方同侧,由8个电动风门控制。二次风布置在炉内前后拱水冷壁及正上方。通过空气动力现场试验,总结了燃烧前阶段的经验,一次风与二次风的比例宜为6:4,以充分保证垃圾焚烧和烟气燃料燃烧分解的效果,一个带风的炉排应该满足中间两个小的原则,不仅是中间的风门开度应该大,二级风门开度应该小,因为二级和三级炉排是一个主燃烧区,四级炉排是燃烧区,以满足炉缸内垃圾炉燃烧所需的空气。此外,还可以根据锅炉水平烟气中的含氧量进行合理的配风。一般水平烟气的含氧量应控制在10~12%之间。因此,只有合理的气流组织才能保证垃圾的稳定燃烧。炉膛负压应控制在-20~-50pa范围内,若炉膛负压过小,易向外喷粉,不仅影响环境卫生,还可能危及设备和操作人员的安全;负压过小,炉内漏风量增加,增加了引风机的电耗和烟气的热损失。因此,稳定炉内负压对保证锅炉稳定燃烧至关重要。

七.合理调整喂料器的停留时间和选择合适的行程

垃圾进入锅炉是通过给料器的往返运动来实现的。因此,给料器的运动时间和运动方式直接影响到垃圾的入炉量。只有选择合适的喂料停留时间,才能保证均匀喂料。根据经验,给料器的停留时间约为400秒,但根据不同类型的垃圾进行调整,并灵活选择合适的行程也是非常重要的。行程过大,一次进炉垃圾过多,造成炉温波动大,影响焚烧效果。如果行程太小,导致物资供应或短缺。根据经验,进料器行程以500mm左右为宜。

八. 合理调整料层的厚度

炉内不同垃圾的厚度不一致。炉子必须根据炉子内垃圾的焚烧效果调整料层厚度,使垃圾燃烧稳定。如果厚度过厚,可能导致燃烧不完全和燃烧不稳定。如果厚度太薄,焚烧炉的处理能力就会降低。

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2019年11月15日

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