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城市生活垃圾焚烧发电锅炉的燃烧控制与调整
发表时间:2020-4-9 17:00:46浏览次数:

城市生活垃圾焚烧发电锅炉的燃烧控制与调整是电厂运行中的重点和难点。如何实现稳定燃烧提高垃圾燃烧热效率是垃圾发电产业的研究课题之一。本文以炉排层燃垃圾焚烧发电锅炉为例,从垃圾燃料特性、垃圾料层厚度、一次风和二次风等方面阐述垃圾发电锅炉的稳定燃烧控制与调整,为垃圾焚烧发电锅炉的优化运行提供参考。

城市生活垃圾焚烧发电具有无害化、资源化和减量化三大优势,对改善城市卫生环境作用重大,是当今处理城市生活垃圾的一种最优途径,已成为我国城市生活垃圾处理的最主要方法之一。

而目前国内多数垃圾焚烧发电锅炉热效率偏低,直接影响到垃圾焚烧发电厂的经济效益。究其原因,是因为目前我国大部分地区,城市生活垃圾普遍具有水分高、热值低的特点,热值通常在4000~6000kJ/kg左右,且垃圾成份复杂多变,焚烧炉运行各阶段垃圾热值相差较大,导致垃圾焚烧炉燃烧不稳定和热效率的下降。

如一规模为500t/d垃圾焚烧发电工厂,锅炉运行过程中垃圾热值变化波动较大,不但增加了风机负荷,且垃圾随着水分的增加降低了入炉热量和入炉热量有效利用率。

国内科研单位针对垃圾特点开展了一些相关理论研究,探讨了影响垃圾稳定燃烧的一些规律。本文结合实例从垃圾燃料特性、垃圾料层厚度、一次风和二次风等方面探讨垃圾发电锅炉稳定燃烧技术,为锅炉的安全经济运行提供了有益的参考。

垃圾发电锅炉的燃烧控制与调整实例

某一城市生活垃圾焚烧发电厂,设计垃圾处理量500t/d,锅炉主蒸汽流量47t/h,主蒸汽压力6.50MPa,主蒸汽温度450°C。锅炉为单锅筒横置式自然循环水管锅炉,采用往复式炉排,炉排面积68m2。燃料包括纸、木屑、纺织物、塑料、橡胶、 厨余、玻璃和金属等在内的城市生活垃圾。

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图1 城市生活垃圾往复炉排焚烧发电流程示意图

往复炉排焚烧流程示意图如图1所示。一次风由炉排下方的空气室吹入,穿过垃圾层的同时与垃圾发生燃烧反应。垃圾在炉排上的燃烧过程可分为干燥、挥发分析出、挥发分燃烧、焦炭燃烧和燃尽五个阶段。二次风由炉排上方的风管吹入,使挥发性气体和料床上未燃尽的垃圾燃烧。

垃圾料层厚度和炉排燃烧速度的调整

垃圾料层厚度调整是垃圾稳定燃烧的关键因素之一。料层厚度过大,会导致不完全燃烧和不稳定燃烧。料层厚度太小,会减少焚烧炉的处理量和影响锅炉负荷。

由于垃圾水份变化会造成垃圾热值变 化,故需对炉排速度和垃圾料层厚度进行相应的调整。炉排运行速度与料层厚度关系为:

L×V×H×ρ =C

式中: L——炉排宽度/m

V——炉排运行速度/m·h-1

H——炉排料层厚度/m

ρ——垃圾堆积密度/kg·m-3

C——垃圾处理量/kg·h-1

表1为垃圾特性参数,表2为3种处理方案下的燃烧参数。

表1 垃圾特性参数

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