生活垃圾焚烧技术

生活垃圾焚烧技术郭祥信联系电话：010-57365779135010759811垃圾焚烧处理的意义和发展趋势减量化程度高；无害化程度高；占地面积小；可以回收热能；可以在城区近处建设，节省垃圾运费。生活垃圾焚烧是一种规模化、快速处理生活垃圾的一种方式，是目前我国经济较好、土地紧缺的大中城市普遍采用的方式。全国“十二五”末，焚烧比例将增加至30%左右；“十三五”末将增加至35-40%。2垃圾焚烧炉型选择1）往复式炉排炉2垃圾焚烧炉型选择1）往复式炉排炉2垃圾焚烧炉型选择1）往复式炉排炉2垃圾焚烧炉型选择1）往复式炉排炉垃圾完全燃烧的基本要求：含水率高，需要先干燥，再燃烧；密度、尺寸不均匀，燃烧时间不同，固体燃烧时间需要拉长；挥发分高，固体燃烧时，产生大量挥发性物质，需要二次燃烧；缠绕、结团儿、粒度不均，造成透气性不均匀，固体燃烧时需要匀化、搅动。需要根据不同的固体燃烧阶段提供不同的空气供应。炉排炉焚烧垃圾的燃烧机理分析850°CC2秒以上2秒以上燃烧室出口以上C850°燃烧室出口以上耐火材料耐火材料砌体二次空气入口位置1500200（℃）100（m/s）2垃圾焚烧炉型选择2）流化床炉流化床的固体燃烧机理适宜流化床的固体燃料性质：密度、尺寸均匀，含水率低，热值可较低原生生活垃圾对流化床焚烧炉的适应性分析目前国内流化床垃圾焚烧的问题分析及解决办法原生垃圾不适应流化床炉—对垃圾进行预处理：去水、去灰、去大件、破碎；飞灰含碳高—前端加强除尘和灰循环；炉膛温度波动大—加燃油助燃。2垃圾焚烧炉型选择3）热解炉3垃圾焚烧炉（锅炉）处理能力的确定69121518212427306.07.08.09.010.011.012.013.014.015.0垃圾处理量(t/h)总输入热量(MW)24MW(110%),超负荷2h4200kJ/kg13.08MW(60%)7.50t/h(60%)13.75t/h(110%)12.50t/h(100%)6280kJ/kg9200kJ/kg4600kJ/kg21.81MW(100%),最大连续输入热量ABCDEFGC'D'E'F'辅助燃料区(确保烟气温度850℃，停留时间2s)边界线超负荷(每天2h)4垃圾焚烧技术关键点1）焚烧炉设计和运行的几个关键参数炉排机械负荷额定炉排机械负荷是在达到规定的炉渣热灼减率条件下，单位炉排面积、单位时间内的最大焚烧垃圾量，也可称为额定炉排燃烧速度。实际炉排机械负荷是实际运行中单位炉排面积、单位时间内的焚烧垃圾量。为了稳定炉温和余热锅炉蒸发量，在焚烧厂投运前几年适当增加垃圾焚烧量是可以的，但不能增加太多。一般实际炉排机械负荷不能高于额定炉排机械负荷的1.2倍。22121O22121O1）焚烧炉设计和运行的几个关键参数炉膛（燃烧室）容积热负荷炉膛（燃烧室）容积热负荷指炉膛（燃烧室）内单位时间、单位体积的热容量，是确定炉膛大小的指标，一般设计炉膛（燃烧室）容积热负荷取(33.50～83.73)×104kJ/m3h。炉排面积热负荷指单位炉排面积单位时间内焚烧垃圾所释放的热量，表征燃烧过程的剧烈程度。设计炉排面积热负荷一般取277～694kW/m2；水冷炉排热负荷取2000kW/m2。22121O22121O2）燃烧空气供应一次空气:从炉排下部供入的空气。也可以说是为固体燃料着火燃烧提供的空气。二次空气：从炉膛供入的空气。也可以说是为挥发气体（不完全燃烧物质）再次燃烧和热分解所提供的空气。过剩空气系数：实际空气供应量与燃烧理论空气需要量的比值。22121O22121O22121O3）炉膛（二燃室）的设计和工况控制是为不完全燃烧气体提供进一步高温分解的空间。不完全燃烧气体高温分解需要一定的温度和时间，因此炉膛（二燃室）需要一定的容积。对于生活垃圾焚烧，焚烧烟气在850℃高温下持续2秒钟以上才能使其中的不完全燃烧气体完全分解，因此规范规定焚烧烟气应在850℃高温下持续2秒钟以上。对于炉排炉，炉膛是从二次风供给点所在断面往上到按最大烟气量计算停留大于2秒时的断面之间的空间。850°CC2秒以上2秒以上燃烧室出口以上C850°燃烧室出口以上耐火材料耐火材料砌体二次空气入口位置3）炉膛（二燃室）的设计和工况控制由于我国生活垃圾热值普遍偏低，为了使炉膛内任何点的温度均达到850℃以上，炉膛炉壁不布置锅炉水冷壁管或在水冷壁管内侧覆盖耐火绝热层。烟气停留时间核算：S=HA/Q由标准状态下的烟气量换算为炉膛温度下的烟气量T+273PQ=QN————×——273P0850°CC2秒以上2秒以上燃烧室出口以上C850°燃烧室出口以上耐火材料耐火材料砌体二次空气入口位置4）焚烧炉的启动为了保护炉内耐火材料和其它部件，焚烧炉启动时需要慢慢升温。一般是按照规定的升温曲线提升炉膛温度。在炉膛温度升至850℃前不能进垃圾，只能靠点火燃烧器和助燃燃烧器提升炉膛温度。4）焚烧炉的启动焚烧炉升温曲线助燃燃烧器负荷逐步升高助燃燃烧器负荷逐步减小垃圾量逐步增加不得进垃圾5)焚烧炉的停炉为了保护炉内耐火材料和其它部件，焚烧炉停炉时需要慢慢降温。在炉排上垃圾烧完之前，炉膛温度应保持850℃，烟气净化系统应保持运行。6)焚烧炉的燃烧控制根据垃圾热值和特性的变化，调节推料速度、炉排移动速度、一次风量，从而使燃烧工况、炉膛温度、锅炉蒸发量和蒸汽参数稳定。根据锅炉出口烟气氧含量、CO含量调节一、二次风供风量。当炉膛温度低于850℃时，自动启动助燃燃烧器。6)焚烧炉的燃烧控制垃圾焚烧量产生蒸汽量垃圾密度变化倾向判断演算炉排控制给垃圾速度设定值垃圾层厚设定垃圾层厚演算垃圾层厚控制演算垃圾发热量干燥段速度设定值燃烧段-1速度设定值燃烧段-2速度设定值燃尽段速度设定值垃圾发热量烟气Ｏ２浓度烟气ＣＯ浓度烟气ＮＯｘ浓度燃烧空气控制演算一次空气量设定值一次空气温度设定值二次空气量设定值二次空气温度设定值一次空气分配控制炉下一次空气量分配炉排燃烧工况的控制炉排燃烧工况的控制是垃圾焚烧工况控制的核心，焚烧炉运行期间应做好炉排燃烧工况的控制，其中包括一次风、料层高度、推料速度、炉排移动速度等的控制。炉排上垃圾燃烧工况应做到以下几点：1）炉排上干燥段、燃烧段和燃烬段(以下简称“三段”)的长度控制应合理，确保垃圾燃烧完全，炉渣热灼减率应小于5%；2）炉排料层不得出现局部漏风现象；3）应结合推料速度、炉排移动速度等的调节，控制料层高度和“三段”长度；4）“三段”的一次风风量、风压应根据各段的需要合理分配和控制。炉膛燃烧工况应符合下列要求：炉膛应保持微负压；炉膛温度应均匀、稳定，并控制在850℃以上；炉膛内烟气应形成扰动，延长烟气在炉膛内的停留时间；助燃系统应保持良好备用状态，保证炉膛温度低于850℃时能立即启动助燃。炉膛温度的监测：炉膛上、中、下三个断面的温度需实时监测，并在控制电脑里形成温度变化曲线。测温元件及仪表定期校核。对低于850℃的时间段进行记录分析，并采取措施稳定炉温。焚烧炉停炉:停炉前，将炉排上的垃圾燃尽，燃尽前炉膛温度应保持850℃以上，随后应按设计的降温曲线逐渐降低炉膛温度。助燃燃烧器：定期启动助燃燃烧器，并检查助燃燃烧器能否自动运行。２号　ＡＣＣ運転状況02.557.51012.51517.52022.5250:002:004:006:008:0010:0012:0014:0016:0018:0020:0022:000:00蒸気量[t/h]　O2濃度[%]　CO濃度[ppm×10]10020030040050060070080090010001100炉出口温度[℃]CO濃度炉出口温度蒸気量IDF入口O2濃度焚烧炉重要运行工况参数：炉膛温度、锅炉出口氧含量、烟气CO浓度、炉膛负压炉渣热灼减率的日常检测1）焚烧厂运行方对炉渣热灼减率的日常检测频次不得小于每周3次；2）应对每台焚烧炉炉渣分别取样和检测；3）炉渣热灼减率检测所用炉渣样品应在一天的焚烧炉渣中均匀获取，取样应在24小时内间歇进行，每次所取炉渣量和总取样量应符合有关标准（目前可参考的标准是《工业固废采样制样技术规范》HJ/T20-1998）;4）对取得的炉渣样品应先进行破碎和搅拌匀化，破碎粒度要小;5）破碎、匀化后的炉渣样品可用四分法进行缩分，缩分后的样品重量应满足实验室检测的要求；5烟气净化烟气排放标准半小时均值：以连续0.5h的采样获取的平均值，以等时间间隔至少采取3个样品计算的平均值。小时均值：以连续1h的采样获取的平均值，以等时间间隔至少采取3个样品计算的平均值。日均值：24小时以等时间间隔至少采取3个样品计算的平均值。测定均值：指以等时间间隔至少采取3个样品计算的平均值。测定数据的换算：27321-11PoCH=CS————×————×———t+27321-OsP调温水消石灰溶解槽引风机袋式除尘器半干式反应塔消石灰贮仓烟气旋转雾化器消石灰浆•半干式烟气净化系统活性炭贮仓烟囱活性炭供应风机消石灰浆泵5烟气净化•干式烟气净化设备供应风机降温水水箱降温水水泵降温塔烟气降温水喷雾喷嘴袋式除尘器引风机烟囱消石灰贮仓活性炭贮仓定量供应机压缩空气干法脱酸温度对酸性气体去除率的影响6烟气净化系统的运行操作1）半干法脱酸系统的运行1）焚烧生产线运行第1年，要通过石灰浆（粉）、尿素（或氨水）和活性炭喷射量计量和烟气污染物的排放浓度检测确定使排放烟气指标达到该焚烧厂限值的单位垃圾处理量的石灰浆（粉）、尿素（或氨水）和活性炭的最小施用量。以此作为考核基准量，用于石灰浆（粉）、尿素（或氨水）和活性炭施用量的控制。消石灰、尿素（或氨水）和活性炭是用来去除烟气中酸性气体、重金属和二恶英等主要有害物的材料，其质量和用量直接影响反应效率和净化效果，因此监管人员要对采购的消石灰、尿素（或氨水）和活性炭把好质量关，控制使用量。使用合格的消石灰，消石灰品质符合下表的要求：对消石灰的基本要求项目要求数值纯度≥95％比表面积≥18m2/g粒度≥325目使用生石灰时，生石灰品质符合下表的要求：对生石灰的基本要求项目要求数值纯度≥90％密度700~1100kg/m3比表面积1.5~2.5m2/g粒度≥80目活性150克CaO与600克水混合，3分钟内温升大于70℃，10分钟内温升大于73℃S含量0.1%石灰浆的喷射量应不低于基准值；石灰浆供应系统应得到良好维护，防止发生堵塞现象；及时清洗雾化喷嘴，喷嘴清洗时应及时投入备用喷嘴，以保证脱酸塔中和反应的连续性；监控石灰浆雾化效果，其雾化效果应能保证石灰浆雾滴的完全气化；监控反应塔内壁的结垢（挂壁）情况，发现结构及时清理。2）干法脱酸系统的运行所使用的石灰粉纯度要大于95%，比表面积不小于15m2/g，石灰粉的喷射量不小于基准量；石灰粉供应系统要得到良好维护，防止输送管道发生堵塞现象；石灰粉喷射应具有连续性，喷射前的烟气温度要控制在140～160℃。3）活性炭喷射系统的运行使用合格的活性炭粉，所使用的活性炭粉的品质符合下表的要求对活性炭特性的基本要求项目单位要求数值项目单位要求数值pH5～7.5碘吸附值800灰分％8～10水分％3填充密度kg/m3400～500比表面积m2/g900粒径0.150mm0.074mm0.044mm0.010mm％大于97877240活性炭粉的喷射量应不小于基准量；维护好活性炭粉供应系统，防止发生输送管道堵塞现象；活性炭粉喷射系统应保持连续工作，备用系统应保持备用工作状态；活性炭喷射的均匀性：定期检查喷嘴腐蚀程度、4）布袋除尘器的运行使用合格布袋产品，布袋材料应选用耐高温、耐腐蚀的产品；定期清灰，清灰时要避免损坏布袋材料；要有布袋损坏的监控手段，做到及时发现及时更换。5）选择性非催化（SNCR）脱NOx系统的运行使用合格的尿素或氨水，所采购的尿素或氨水的品质应分别符合《尿素标准》（GB2440）和