5东北电力技术6’•••年第”期
国内现有垃圾焚烧炉简介
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辽宁电力科学研究院ˆ‘‘•••–‰ 张晓杰 孔宪文 纪宏舜
摘 要 文中对几种进入实用状态的垃圾焚烧炉进行介绍Œ并指出了各种炉的优缺点Œ提出中小城市走老电厂改造的路最符合当前实际"
关键词 垃圾焚烧炉 改造 城市建设
随着改革开放的深入和我国城市建设的不断发Â1 根据燃烧过程工况调整炉排往复运动的速度›Ã1 根据燃烧垃圾情况调整气室档板的开度以
展Œ垃圾的成分有所改变Œ主要反映在垃圾的热值不断提高上" 这就为我国一些城市采用无害化! 减容化高的垃圾焚烧工艺创造了条件" 不少城市根据自己的特点开发了各种小型焚烧炉Œ取得了某些成功" 下面分别选取已进入实用状态并且有特点的马丁型炉! 静态连续焚烧炉Œ流化床焚烧炉和底特律炉排焚烧炉和我国自行开发的倾斜式往复炉排焚烧炉进行介绍"
调节一次风总量›
Ä1 通过关闭料斗井的挡板保持炉内负压›Å1 通过调节二次风量控制二次燃烧室炉温"
由于采用上述控制手段Œ即使垃圾成分发生一定程度的变化Œ炉温及蒸汽出力仍保持基本稳定Œ满足发电要求" 这对成分变化较大的我国城市垃圾是非常重要的"
113 深圳市使用马丁炉情况简介
1 马丁型炉
111 马丁型炉的基本结构与燃烧机理
深圳市市政环卫综合处理厂‘˜•年引进日本经“Á年的建设期于‘˜年投/三菱马丁炉0’台Œ
入运行Œ经多年运行证明完全达到原设计要求Œ‘•年又在原基础上进行了除炉排设备外的国产化尝试Œ并对锅炉的参数作了大胆改进Œ参数由饱和蒸汽提高到过热蒸汽Œ大大提高了热效率Œ从‘–年—月正常运行至今" ‘•年‘’月底又安装完毕“号炉Œ‘—年—月通过工程验收"
“号炉的主要设计参数如下š
马丁型炉垃圾焚烧工艺流程图见图‘" 垃圾由料斗进入料井Œ充满料斗与料井Œ使炉室封闭" 根椐燃烧控制的指令使用液压式加料器按设定的速度将垃圾加入炉内" 炉内设有由固定炉排块与运行炉排块组成的炉床Œ通过炉排的运行将垃圾不断搅动并将其推向前进Œ经过干燥! 燃烧! 燃烬“个过程Œ燃烬渣的炉渣由排灰滚筒推入推灰器"
一次空气由炉床下的空气室通过炉排块穿过垃圾层Œ同时与垃圾发生反应Œ使垃圾燃烧生成尾气与灰渣" 为减少尾气中的酸性气体Œ一次空气采用缺氧供应Œ炉温控制在˜••e 左右›尾气进入二次燃烧室Œ在二次风的帮助下继续燃烧Œ二次燃烧室温度为烟气在炉内停留时间‘Ó以上" ••*‘•••e Œ
在炉子的末端设有柴油助燃喷嘴Œ在启动升温时或燃烧不稳时助燃"
112 燃烧过程的控制方法
Á1 通过调整加料器的冲程与速度调整垃圾进
类型š单锅筒自然循环式蒸汽压力š‘1••-°Á
锅炉出力š‘•*‘‘1˜Ô•È
蒸汽温度š“••e
该厂对城市垃圾的燃烧机理的下列几个问题作了较为深入的探讨š
Á1 垃圾的焚烧过程可以较为明确地划分为预
热! 水分蒸发! 挥发物析出和固定碳燃尽等阶段Œ其中对垃圾减重影响最大的是水分蒸发阶段Œ而对垃圾焚烧和减容Œ释热影响最大的是挥发物析出阶段›
料速度›
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Â1 城市垃圾各组成物种的燃烧行为不全相同›
Ã1 城市垃圾在燃烧过程中存在组成物种间的
互相影响Œ且这种相互作用与物种成分的比例有关"
在上述研究的基础上Œ明确提出了低热值Œ高水分城市垃圾焚烧工艺组织方法š
Á1 必须组织垃圾堆酵过程Œ
并铺以分区堆放›Â1 必须组织垃圾的自沥和引流过程›Ã1 必须增加垃圾床层的厚度›Ä1 提高燃烧温度›Å1 稳定着火过程›
Æ1 增加布风均匀性Œ
减少所需燃烧空气总量" 该工艺技术被采用在该厂的锅炉运行操作中Œ能稳定焚烧最低热值““”˪•ËÇŒ
最大水分为–•…的城市垃圾Œ达到了城市焚烧处理先进水平"
2 静态连续焚烧炉) ) ) CAO 技术
£¡¯技术是加拿大瑞威环保公司根据空气控
制理论研制的"
211 燃烧机理
它是根据/模块化0燃烧技术设计的" 整个燃烧过程分为热分解和燃烧两个过程Œ分别在两个燃烧室中进行" 通过控制两个燃烧室的供氧以控制温度Œ使垃圾中的有害物质充分分解" 尾气经过££³排气处理系统得到进一步处理Œ然后经过烟囱排入大气"
212 主要特点
Á1 与机械炉相比Œ在同样的处理能力下Œ占地面积较小Œ厂房高度较低›
Â1 设备结构较机械炉简单Œ
经久耐用! 维修方便›Ã1 由于它的燃烧过程是要求严格控制温度和供
氧量的/模块化0过程Œ所以要求较高的自动化程度›
Ä1 最终产生的固体废物主要是完全无害化的
灰渣Œ可作改良土壤用Œ由于在主燃烧室中维持较低的燃烧温度与供氧量Œ所以灰渣中的玻璃与金属保持原状Œ不会在炉排上造成熔堵现象Œ并可作为有价物资回收›
Å1 由于是静态燃烧Œ
没有空气或炉排块的搅动Œ所以尾气中含灰量比炉排炉低得多Œ可以延长锅炉使用寿命Œ简化烟气净化系统›
Æ1 由于第二燃烧室在垃圾发热量较低时要加
辅助燃料Œ所以油燃料消耗量比炉排炉多›
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1 从理论上讲Œ静态焚烧可以适用各种垃圾或不含特殊有害物质的工业垃圾"
该炉已被建设中的深圳龙岗垃圾焚烧发电厂采用Œ该厂垃圾热值经多次测量核实为—•“—*—••
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因此该炉适用于热值高的垃圾" 3 流化床焚烧炉
从垃圾的送入开始到垃圾供给系统! 焚烧炉! 蒸
汽锅炉! 气体冷却室! 除尘器! 烟囱Œ整个过程与机械炉几乎一样" 流化床焚烧炉的特征在于其特设的垃圾供给装置! 不燃物排出装置! 床料循环装置和分捡装置"
一次风从床下的布风板进入炉内Œ升温器对密相区床料进行加热Œ在保持高温的状态下Œ将垃圾投入炉中Œ投入的垃圾在密相区与高温的床料混合Œ并在较短时间内进行干燥! 热分解" 因热分解而产生的可燃性气体Œ大部分在密相区中燃烧Œ剩余部份在稀相区燃烧" 在炉内上部稀相区的温度要较密相区温度高"
流化床中Œ垃圾被强烈搅动Œ燃烧比较完全Œ炉子的热效率也较高Œ同样的出力Œ炉子的体积相应可小一些Œ相应厂房可缩小但是要使流化效果好Œ要求入炉垃圾体积均匀Œ因而一般前段处理有剪切机" 剪切机要进口Œ价格昂贵Œ电量消耗太大" 一般为“••*”••Ë·Œ
由于流化床操作条件要求苛刻Œ因此自动控制水平要求也高"
鉴于以上原因Œ流化床炉烧垃圾在国外也用得较少Œ目前国内只有在江苏某地采用了此炉型Œ是煤与垃圾混烧Œ炉子出力为“•Ô•ÈŒ垃圾出力‘•Ô•È"
垃圾在入炉前要进行分选"
4 底特律ˆ¤ÅÔÒÏÉÔ‰炉排焚烧炉
底特律炉排是一家美国专业制造炉排的公司制
造的Œ这种炉排是固定炉排片和移动炉排片交错排列的往复式炉排Œ各段之间都有一垂直方向高度差Œ使垃圾经过时突然降落Œ达到搅拌和翻转的目的" 炉排的“段分别是给料段! 燃烧段! 燃烬段Œ给料段上垃圾被干燥和挥发Œ通常不发生燃烧" 垃圾翻滚到燃烧段Œ基本完成燃烧Œ再滚落到燃烬段得以燃烬" 珠海市正在安装此类炉排Œ预计今年投入运行"
5 倾斜式往复炉排焚烧炉
牡丹江市环境保护设备厂于‘“年开始立项
研制城市生活垃圾焚烧技术Œ‘”年列为黑龙江省重点攻关项目Œ‘–年˜月建成日处量••Ô•È的示范工程Œ‘–年‘’月’日通过黑龙江省科委组织的专家会议鉴定Œ成为我国第一台自行研制的应用往复炉排垃圾焚烧炉" 低位发热量大于““–•Ëª•ËÇ
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的垃圾Œ无需分选直接投入炉中能充分燃烧"
倾斜式往复炉排的炉排与水面成’•b 夹角Œ炉排宽‘1•ÍŒ长–1•ÍŒ每列有‘•排炉排片Œ固定炉排与活动炉排相同排列Œ活动炉排片由油缸驱动作往复运动Œ由于炉排片的特殊结构Œ使炉床上的垃圾移动均匀Œ并在移动过程中进行搅拌和翻滚Œ使垃圾得到足够的空气进行燃烧Œ在炉内快速燃烬"
炉排下面配置”个独立的风室Œ将炉床分成不等的”个部分Œ经过预热的空气通过各个风室的风门从炉排下部吹入Œ各风门的设计使送风量能分别适合该部分燃烧的要求Œ使垃圾在炉床上面移动过程中依次经过干燥! 燃烧和燃烬“个阶段而被彻底燃烬"
由于该设备实现了全部国产化Œ价格为进口设备的‘••" 但由于未经过长时间的运行考验Œ其可靠性还需进一步考察"
完全满足工程化的要求Œ但投‘•多年的运行考验Œ
资大Œ对一些中小城市来说承担不起" 静态连续焚烧炉和底特律炉排焚烧炉也是国外的技术Œ在国外运行已成熟Œ但引入国内还有消化吸收的过程" 流化床焚烧炉的最大弊端为垃圾需要分捡Œ如果能解决这一问题Œ其前景也是很好的Œ其投资要小于前“种方法" 倾斜式往复炉排焚烧炉处于刚刚完成中试阶段Œ还需经过若干年运行的考验Œ但因是国内自行研制Œ所以其造价要大大降低Œ是一种很有发展前途的技术"
对中小城市来说Œ走小型发电厂改造成垃圾发电厂的路道最为合适Œ这样投资小Œ见效快Œ并同时解决了老电厂今后的出路问题Œ这在许多方面均是有优势的" 作者已经开发出对链条炉进行适当改造Œ使之实现烧垃圾的技术Œ现已申请专利Œ希望同有链条炉的老发电厂合作Œ为垃圾焚烧和环境保护做贡献"
作者简介š
张晓杰Œ男Œ工学硕士Œ现从事电厂锅炉的试验研究工作"
ˆ收稿日期 ‘•••‘•‰
6 结束语
马丁型炉技术已经成熟Œ在深圳经过 综上所述Œ
ˆ上接第”•页‰
”1’1’ 重复基线较差计算ˆ见表’‰
”1’1“ 首级网基线解的残差和基线边长相对中误
6 结束语
白山水电站库区§°³控制网施测方案设计合
差ˆ见表“‰
”1’1” 次级网的解算
理Œ施测方法先进灵活›网的内! 外部可靠性都比较好Œ其不可检测到的粗差对平差结果的影响小于‘•网的平均重复设站数! 基线解的同步环! 异步ÍÍ›
环闭合差的重复基线较差都在规范规定的范围内Œ所有平差后的基线边长相对中误差Œ对于首级网Œ小于规范规定的国家二等网的相对中误差‘•‘•••••›对于次级网Œ小于规范规定的国家三等网的相对中误差‘•˜••••Œ都分别达到了国家二等网和三等网的精度Œ结果理想" 可以将首级网看作国家二等网的扩展网Œ次级网作为三等网Œ用于白山水电站库区水下地形测量的控制点和用于相应等级要求的工程"
次级网基线解的残差和基线边长相对中误差见表”"
5 网的精度分析
511 首级网的精度
从表‘可以看出首级网和次级网中的独立环闭合差X s 均小于X s 限; 从表’可以看出首级首网和次级网中的重复基线较差均小于X 限; 表“中所有的
说明首级网观测值没有粗差›而´µ¡值均小于‘Œ
且基线边长相对中误差Œ除了¢¹•’•¢³•”和¢¹•‘其•¢²‘’这’条短基线为‘•“••••和‘•—“••••Œ余的均小于‘•‘••••••Œ远远超过规范所规定的二等控制网的‘•‘•••••的精度"
512 次级网的精度
参考文献
鲁福Ž现代大地测量学Ž北京š测绘出版社Œ‘ 胡明城Œ‘“年˜月张海华等Ž§°³测量原理及应用Ž武汉š武汉武测科大出’ 徐绍铨Œ
版社Œ‘˜年‘•月
同样Œ表”中´¡µ值也都小于‘Œ说明次级网观测值中没有相粗差" 最差的是¢²•˜•¢²•Œ为远远超过规范所规定的三等控制网的精‘•’‘••••Œ度‘•˜•••"
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作者简介š
田丰Œ男Œ工程师Œ土木工程师Œ现从事§°³技术开发应用"
ˆ收稿日期 ’•••••‘•‘•‰