生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹

生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹 1 我國生活垃圾處理概況 1.1 我國城市生活垃圾的特性 1.2 垃圾焚燒處理發(fā)展概況 2 機械爐排焚燒爐技術(shù) 2.1 機械爐排焚燒爐 2.2 爐排焚燒爐在我國的應用情況 2.3幾種主要的機械爐排爐簡述 2.4爐排爐的優(yōu)點 2.5爐排爐的缺點 2.6 爐排焚燒爐在我國應用時出現(xiàn)的問題 生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹 1 我國生活垃圾處理概況近年來，隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展和城市化進程加快，我國城市生活垃圾產(chǎn)生量增長很快，特別在東南部經(jīng)濟發(fā)達、人口密集、土地資源特別緊缺的地區(qū)，傳統(tǒng)的填埋、堆肥等工藝已經(jīng)不能滿足日常垃圾處理的要求，而作為最具減量化、無害化和資源化優(yōu)勢的焚燒處理工藝成為不少城市解決垃圾圍城問題的首選方案。 1.1 我國城市生活垃圾的特性由于經(jīng)濟發(fā)展水平、居民生活習慣和垃圾收集管理方式的差異，我國城市生活垃圾的特性同歐美等發(fā)達國家相比具有較大的不同（參見表1）。表1 中國與一些發(fā)達國家城市生活垃圾成分的比較.doc 生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹 我國集中處置的生活垃圾主要具有以下特點： 1）未經(jīng)有效的分類收集，生活垃圾組分復雜，隨地區(qū)和季節(jié)變化大； 2）廚余垃圾和渣土等是主要組成部分，垃圾熱值低，一般在40004800kJ/kg左右； 3）垃圾含水率高，一般在4060%左右。 1.2 垃圾焚燒處理發(fā)展概況 20世紀80年代后期，從日本引進了逆推式機械爐排焚燒爐技術(shù)，拉開了我國城市生活垃圾現(xiàn)代化焚燒處理的序幕。此后的20年間，又有一些不同爐型的焚燒爐相繼從國外引進，國內(nèi)也開發(fā)出了很多不同容量、不同工作原理的生活垃圾焚燒爐。垃圾焚燒處理在我國的應用正在穩(wěn)步增長。我國生活垃圾焚燒廠的建設從 “十五”開始，進入快速發(fā)展階段，各焚燒廠大致可分為引進設備焚燒廠、引進技術(shù)焚燒廠、國產(chǎn)爐排爐焚燒廠、國產(chǎn)流化床焚燒廠四類，但大部分是機械爐排焚燒爐。 生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹 2 機械爐排焚燒爐技術(shù) 2.1 機械爐排焚燒爐爐排型焚燒爐的主要特征是被處理的垃圾堆放在爐排上，焚燒火焰從垃圾堆料層的著火面向未著火的料堆表面及內(nèi)層傳播，形成一層一層燃燒（層燃）的過程。在爐排上，沿料堆行進方向，可以區(qū)分出預熱干燥、主燃和燃盡三個溫度不等的區(qū)段，以及由不同區(qū)段產(chǎn)生的氣體在爐排上方形成不同爐膛溫區(qū)，是這種爐型的共同特點（如圖1所示），而且沿爐膛高度方向溫度也有明顯下降。 生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹 圖1 爐排上垃圾燃燒的進程和煙氣溫度分布 生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹 爐排上垃圾燃料堆層的著火燃盡情況，很大程度上取決于爐膛的結(jié)構(gòu)設計是否與燃料的理化特性相適應。對于任一特定性質(zhì)的燃料，原則上都應進行專門的設計，以求達到盡快著火、徹底燃燒而又不超溫燒結(jié)的目的。用于焚燒有相當熱值、品質(zhì)比較均勻穩(wěn)定的垃圾燃料，有較好的效果。機械爐排爐所用的爐排有很多種（如圖2所示），它們在推送垃圾的同時對堆層進行翻攪，以使垃圾堆層盡可能地燒透，是當前歐美地區(qū)采用較多的爐型，已有3040年的應用和發(fā)展歷史。 生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹 圖2 幾種不同型式的機械爐排焚燒爐結(jié)構(gòu)示意圖 生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹 2.2 爐排焚燒爐在我國的應用情況國內(nèi)垃圾焚燒發(fā)電廠基本情況匯總.doc從上表可以看出，國內(nèi)大部分垃圾焚燒爐都采用機械爐排焚燒爐，且大部分從國外進口，只有少部分由國內(nèi)制造商制造。國內(nèi)應用最廣的型式有：逆推式爐排爐、順推式爐排爐及往復翻動式爐排爐等。國外著名的制造商有：日本三菱、比利時西格斯（SEGHERS）、法國ALSTOM(其SITY2000焚燒技術(shù)已被德國馬丁公司收購)、德國DBA、日本田熊、日本日立造船等。國內(nèi)的制造商有：杭州新世紀、溫州偉民、重慶三峰和深能源環(huán)保等。 生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹 2.3幾種主要的機械爐排爐簡述 1）三菱馬丁爐排爐三菱馬丁爐排爐是逆推式爐排爐。爐排的爐排片分為兩種，一種是固定爐排，另一種是活動爐排，這兩種爐排按一定的斜度依次排列，這樣，當爐排片上的垃圾在重力作用下向下移動的同時，垃圾料層下部受與重力方向相反的傾斜推力，使得一部分垃圾沿爐排表面相反方向移動，產(chǎn)生了向上運動，由此完成垃圾層的充分攪拌。這種逆推式運動，具有許多傳統(tǒng)順推裝置所不具備的特點： a）灼熱的物料沿爐排表面向上滑動，使新加入的垃圾與灼熱層混合在一起，因此干燥和點火可在很短時間內(nèi)完成。 b）在燃燒過程中，整個垃圾層被均勻攪拌，以達到完全燃燒。在后燃燒階段，殘留可燃物通過同樣的逆推方式送回燃燒區(qū)，繼續(xù)燃燒，使燃燒更充分。 c）從干燥到燃燒過程均在逆推爐排上進行，所以爐排的效率較高。 d）由于垃圾層能充分攪拌，因此料層非常平整，燃燒狀態(tài)穩(wěn)定。 生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹三菱馬丁爐排爐圖片 生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹 2）西格斯（SEGHERS）爐排爐比利時西格斯爐排是由不同爐排組件（或稱單元）組成的傾斜往復階梯式多級爐排。每個標準爐排單元都有3種爐排形式：滑動爐排，翻動爐排，固定爐排。焚燒爐由4個標準爐排單元和1個較長的未端燃燼爐排單元構(gòu)成，爐排通過液壓裝置驅(qū)動，每臺爐配一套液壓裝置。垃圾焚燒后的爐渣通過刮板撈渣機進入爐渣處理系統(tǒng)，從爐排泄漏的細灰經(jīng)輸送機返回垃圾池。西格斯爐排系統(tǒng)有以下的特點： a）它適應于寬范圍熱值變化的垃圾的燃燒，負荷變化范圍為70%110%； b）采用垃圾輸送和攪動/鼓風相互獨立的垃圾集中燃燒系統(tǒng)，水平的垃圾輸送與垂直的攪動/鼓風相互獨立運動，使系統(tǒng)很容易根據(jù)垃圾成份變化做出相應調(diào)整，特別適合于低熱值、高水分的中國垃圾； c）垃圾的干燥、氣化、燃燒、燃燼及冷卻的一系列過程都發(fā)生在多級爐排上，為了實現(xiàn)各個過程的完美控制，整個爐子由長度不同的多個單元組成，并依次形成功能各不相同的三個區(qū)：干燥氣化區(qū)燃燒區(qū)燃燼冷卻區(qū)； d）采用計算機數(shù)值模擬技術(shù)（CFD）模擬焚燒爐膛中的煙氣流動狀態(tài)、煙氣溫度、壓力分布等，根據(jù)不同垃圾成分、熱值、垃圾量以及其它條件采用CFD優(yōu)化其結(jié)構(gòu)設計，無論垃圾量多少或熱值高低，均能保證垃圾完全燃燼，且具有較大的垃圾處理能力、較高的連續(xù)產(chǎn)汽率及較低的廢氣生成量； e）完善的供風系統(tǒng)，采用不同的送風機針對爐排各燃燒區(qū)段單獨提供一次風，調(diào)節(jié)性能較好，燃燒空氣采用水平供風方式而不是垂直供風，這使爐排縫隙的漏風率降到最低。 生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹西格斯（SEGHERS）爐排爐圖片 生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹 3）德國馬丁公司SITY2000爐排德國馬丁公司SITY2000爐排為逆推爐排，爐排與爐排片均向下傾斜，整個爐排片無階段落差，送氣孔設在爐排片兩側(cè)，有自清作用?？蓜訝t排片與固定爐排片呈階梯式縱向交互配置。垃圾在爐排上靠重力向下滑落，底層垃圾受可動爐排片逆向運動的推力而涌向上層，達到翻攪作用。垃圾在爐內(nèi)分為三段燃燒：干燥段、燃燒段和燃燼段，各段的供應空氣量和運行速度可以調(diào)節(jié)。SITY2000爐排焚燒爐的主要特點： a）單臺焚燒爐垃圾處理量120720t/h； b）適合中國垃圾高水分、低熱值的特點； c）焚燒性能良好，灰渣未燃燼率0.72%，煙氣中飛灰含量10年。 生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹德國馬丁公司SITY2000爐排 生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹 4）德國諾爾（NOELL）爐排爐諾爾順推爐排爐的爐排區(qū)全部水平布置，并按臺階式分區(qū)，垃圾的干燥、著火、燃燒等在不同的區(qū)域完成，通過不同區(qū)域間的高度落差來打散垃圾，使中間的一些結(jié)團垃圾得到燃燒，但由于爐排順列水平布置，垃圾處于相對的靜止狀態(tài)，不能充分攪拌均勻，燃燒效率低，較難實現(xiàn)規(guī)定的灰渣熱灼減率指標。 生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹 5）日本田熊Takuma爐排爐日本Takuma爐排是階梯往復搖動式爐排，該公司還生產(chǎn)順推爐排。其搖動式爐排干燥、燃燒及后燃燒爐排均為傾斜床排，固定爐條及可動爐條以縱向交替排列?？蓜訝t條由爐條支架及連桿曲柄機構(gòu)組成，由液壓裝置驅(qū)動。各爐排的可動爐條水平前后移動，使垃圾因重力而滑落及剪斷垃圾，經(jīng)過落差使垃圾產(chǎn) 生混合攪拌。該爐排特點是：空氣供應的分室化，可結(jié)合垃圾燃燒特點進行空氣合理分配；爐條內(nèi)藏噴嘴，不受垃圾厚度的影響均勻供應空氣；爐條高耐久性及拆裝簡便；垃圾在爐排上攪拌性能好，使高負荷燃燒成為可能。日本田熊Takuma爐排爐圖片 生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹另外還有日立造船的順推爐排（技術(shù)來源于瑞士馮諾）、日本JFE的順推爐排（技術(shù)來源于丹麥偉倫）等，技術(shù)特點與諾爾、田熊等順推爐排比較相似。與其它類型爐排爐比較，西格斯爐排爐雖然是水平順推爐排，但設計了翻動爐排，充分保證了垃圾的翻動，并且每級滑動爐排和翻動爐排均可根據(jù)實際垃圾特性和燃燒狀況分別進行單獨調(diào)節(jié)，用于處理我國高水分、低熱值的垃圾燃燒非常有利；其爐膛形狀、前后拱設計特別有利于垃圾的干燥、及時著火和燃盡。該爐型經(jīng)深圳鹽田、南山和寶安垃圾焚燒發(fā)電廠、蘇州、常熟等垃圾焚燒發(fā)電廠的運行實踐，其適應性和技術(shù)成熟程度已完全能滿足要求，并在江陰、常州、天津貫莊、蘇州二期等新建項目得到工程運用。目前西格斯爐排在國內(nèi)采用進口爐排的垃圾焚燒發(fā)電工程項目上，已占據(jù)到了60%的市場份額。 生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹 2.4 爐排爐的優(yōu)點：單臺爐的處理量大，國內(nèi)目前已有800t/d的焚燒爐在運行。垃圾在爐內(nèi)分布均勻，料層穩(wěn)定，燃燒完全。運行時可視爐內(nèi)垃圾焚燒狀況調(diào)整?？烧{(diào)節(jié)爐排轉(zhuǎn)速，控制垃圾在爐內(nèi)的停留時間，使其燃燼。由于鼓風機壓頭小，風機所需功率小，故動力消耗少。因為垃圾在爐排上燃燒，而且不摻燃煤，所以煙氣中粉塵含量低，減輕了除塵器的負擔，降低了運行成本。爐排爐具有進料口寬，適合我國的生活垃圾分類收集規(guī)范化程度差的特點，無需對垃圾分選和破碎；采用層燃方式，煙氣凈化系統(tǒng)進口粉塵濃度低，降低了煙氣凈化系統(tǒng)和飛灰處理費用；一般情況下，無需添加輔助燃料即可維持燃燒溫度850 2秒以上。 生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹 2.5爐排爐的缺點：由于活動爐排和固定爐排等關鍵部件由耐熱合金鋼制造，所以設備造價較高。由于燃燒速度慢，爐床的負荷小，所以爐子的體積較大，廠房面積增大。同時爐體散熱損失增加。 生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹 再見！謝謝大家！