摘 要：在垃圾焚燒爐、垃圾電廠熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中，我們需要對(duì)垃圾燃料水分高、熱值低、熱值穩(wěn)定性差、成分復(fù)雜等特點(diǎn)予以了結(jié)，針對(duì)垃圾鍋爐的供風(fēng)方式進(jìn)行分析，同時(shí)針對(duì)垃圾鍋爐高低溫腐蝕、垃圾電廠熱力系統(tǒng)等進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞：垃圾焚燒爐；垃圾電廠熱力系統(tǒng)；設(shè)計(jì)問(wèn)題
引言
我國(guó)現(xiàn)階段對(duì)帶爐排的拉近焚燒爐應(yīng)用較為廣泛，在我國(guó)深圳市，就在1985年從國(guó)外引進(jìn)了兩套三菱馬丁爐排垃圾焚燒爐，這也是我國(guó)垃圾焚燒處理工作的首次實(shí)施，也在一定程度上對(duì)我國(guó)在垃圾焚燒技術(shù)方面的研究予以了促進(jìn)。珠海垃圾發(fā)電廠，而言配備三臺(tái)垃圾余熱鍋爐，每臺(tái)垃圾焚燒爐每天可以處理200噸的垃圾，可以產(chǎn)生10.5噸的額定蒸發(fā)量，并且從底特律公司引進(jìn)了爐排，其余設(shè)備都是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的，在這一鍋爐設(shè)備中，選擇使用了瘦高形的爐膛，在這種爐膛中可以保證垃圾進(jìn)行充分燃燒，避免不完全燃燒導(dǎo)致的氣體損失問(wèn)題。同時(shí)，在適合的溫度下，保證可以有充足的時(shí)間分解二惡咽、吠喃等有毒和惡臭氣體。
1垃圾燃燒的特點(diǎn)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人民生活水平顯著提升，也帶來(lái)了越來(lái)越高的垃圾產(chǎn)量。在我國(guó)廣州市，在1980年垃圾排放量就達(dá)到了36萬(wàn)噸每年，在1991年這是數(shù)值上升到了105萬(wàn)噸每年，在1992年這一數(shù)值上升到了120萬(wàn)噸每年。另外，垃圾成分也產(chǎn)生了改變，煤灰等不燃物比例有所下降，由原本的61.6%下降到40%，廚房垃圾比例有所上升，由原本的32.4%上升到42%，塑料垃圾比例有所上升，由原本的4.3%上升到8%。針對(duì)現(xiàn)階段垃圾處理工作，主要應(yīng)用衛(wèi)生掩埋法實(shí)施處理，在我國(guó)廣州市地區(qū)，陸續(xù)對(duì)三座大型掩埋場(chǎng)進(jìn)行了啟建，其中一個(gè)掩埋場(chǎng)已經(jīng)飽和，其余兩處掩埋場(chǎng)也預(yù)計(jì)在三到五年內(nèi)達(dá)到飽和。另外，針對(duì)垃圾處理工作，還可以采用機(jī)械化堆肥處理技術(shù)、簡(jiǎn)易高溫堆肥技術(shù)等措施，但在應(yīng)用這些技術(shù)過(guò)程中，需要較大的經(jīng)濟(jì)投入，并且難以實(shí)現(xiàn)理想的經(jīng)濟(jì)效益。而采用焚燒處理技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)高溫滅菌效果，并在減容減量方面可以達(dá)到95%和75%左右的效果，從而讓掩埋場(chǎng)可以使用更長(zhǎng)的時(shí)間，減少對(duì)土地資源的占用，另外垃圾焚燒所產(chǎn)生的熱量也可以用于發(fā)電、供汽等方面工作，將垃圾的剩余價(jià)值利用起來(lái)，因此，在垃圾處理工作中，對(duì)垃圾焚燒處理、余熱利用等已經(jīng)成為了主要的趨勢(shì)。
在實(shí)際使用垃圾燃料過(guò)程中，垃圾處于低熱值的廢棄燃料，并且自身會(huì)嚴(yán)重受到外界條件的影響。在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，垃圾也具有較高的熱值，相比之下，在一些經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)，垃圾的熱值也顯著降低；在多雨季節(jié)，垃圾內(nèi)部蘊(yùn)含了較多水分，不利于進(jìn)行燃燒。哪怕垃圾燃料勉強(qiáng)燃燒起來(lái)，在垃圾焚燒爐內(nèi)部爐膛中溫度也較低，燃燒不夠充分。想要保證垃圾燃料充分燃燒，就需要投入一定的助燃劑，比如燃油等等，但是這會(huì)顯著降低垃圾燃料使用的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
2垃圾鍋爐的腐蝕
在垃圾鍋爐中，主要包括高溫腐蝕、低溫腐蝕等現(xiàn)象。通常情況下，引起鍋爐產(chǎn)生低溫腐蝕的原因主要在于煙氣中的三氧化硫成分，并且受熱面壁溫度會(huì)低于酸露點(diǎn)。在垃圾鍋爐中，除了上述原因引起低溫腐蝕意外，還會(huì)因?yàn)樗芰现破啡紵^(guò)程中產(chǎn)生的氯化氫成分而引起。在氯化氫成分中，會(huì)由蒸汽分壓決定自身酸露點(diǎn)，想要對(duì)酸的凝結(jié)予以避免，金屬壁溫至少需要高于120攝氏度以上，因此，在使用垃圾鍋爐過(guò)程中，排煙溫度至少要超過(guò)200攝氏度。
另外，在金屬表面和氯化氫之間會(huì)產(chǎn)生高溫反應(yīng)，這種現(xiàn)象可能會(huì)導(dǎo)致余熱回收設(shè)備失去作用，在金屬和氯化氫之間發(fā)生反應(yīng)過(guò)程中，鹽分沉積物會(huì)作為化學(xué)反應(yīng)的催化劑，因此，會(huì)導(dǎo)致垃圾焚燒鍋爐受到高溫腐蝕作用的影響。想要避免由于氯化氫成分所引發(fā)的鍋爐高溫腐蝕現(xiàn)象，在受熱面壁需要將溫度控制在450攝氏度以下。
3垃圾鍋爐的送風(fēng)系統(tǒng)
在應(yīng)用垃圾焚燒爐過(guò)程中，針對(duì)一些水分較高、熱值較低的垃圾燃料，最為重要的就是對(duì)垃圾實(shí)施干燥處理。在垃圾干燥處理工作中，主要包括爐外干燥、爐內(nèi)干燥等操作，在爐外干燥操作中，主要借助自然風(fēng)干、通熱風(fēng)等方式進(jìn)行干燥處理；在爐內(nèi)干燥操作中，主要是在爐排上借助爐膛輻射、冷空氣等對(duì)垃圾進(jìn)行干燥處理。針對(duì)層狀燃燒的垃圾鍋爐，通常會(huì)應(yīng)用分段送風(fēng)的方式，通常需要考慮以下幾種情況。
首先，采用盡早配風(fēng)法，在前期進(jìn)行大量送風(fēng)，對(duì)垃圾燃料進(jìn)行快速風(fēng)干，通常在垃圾鍋爐中對(duì)這種方法的應(yīng)用較為廣泛，在爐排上剛剛放置好垃圾時(shí)，垃圾燃料內(nèi)部水分較大，需要輸送大量的熱風(fēng)進(jìn)行干燥處理，在點(diǎn)燃垃圾中的可燃成分以后，燃燒速度十分迅速，但需要保證供給充足的空氣，垃圾燃料迅速燃燒所需時(shí)間較短，在燃盡區(qū)域并不需要較多的空氣。
其次，采用強(qiáng)風(fēng)后吹法，在最后一到兩個(gè)風(fēng)室中，大量鼓風(fēng)以實(shí)現(xiàn)對(duì)后部燃燒的強(qiáng)化，在后拱出口將大量被吹起的高溫粒子甩向爐前，對(duì)新送入的燃料進(jìn)行覆蓋，以此作為熱源來(lái)輔助新進(jìn)燃料的燃燒，對(duì)新燃料的點(diǎn)燃條件進(jìn)行改善。在使用這一方法過(guò)程中，前期的送風(fēng)量較小，垃圾難以得到有效干燥，通常不會(huì)在垃圾鍋爐中使用。
再者，就是采用推遲配風(fēng)法，針對(duì)燃燒前期的垃圾燃料層，盡量減少送風(fēng)或者直接不送風(fēng)，針對(duì)燃燒中期的垃圾燃料，盡量加強(qiáng)送風(fēng)，逐漸促進(jìn)強(qiáng)烈燃燒區(qū)域的形成，在燃盡區(qū)域，可以顯著降低送風(fēng)量，之所以使用這種方法，是因?yàn)樵谇捌诰哂休^小的送風(fēng)量，垃圾干燥、燃燒難以快速實(shí)現(xiàn)。在垃圾燃料中，成分變化較為明顯，尤其是水分變化更是變化無(wú)常，在各個(gè)風(fēng)室中，風(fēng)量、風(fēng)溫也會(huì)發(fā)生改變，需要將實(shí)際情況作為依據(jù)實(shí)施調(diào)整，不能直接對(duì)某一送風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械化套用。
4垃圾電廠的熱力系統(tǒng)
在垃圾焚燒工作中，需要連續(xù)進(jìn)行焚燒，在汽輪機(jī)設(shè)備發(fā)生故障需要檢修時(shí)，針對(duì)余熱鍋爐內(nèi)部產(chǎn)生的蒸汽，需要應(yīng)用一套裝置實(shí)施冷凝。在垃圾電廠運(yùn)行過(guò)程中，熱力系統(tǒng)具有自身特殊性，不可以對(duì)燃煤電廠熱力系統(tǒng)進(jìn)行直接原封不動(dòng)的套用。在垃圾電廠運(yùn)行過(guò)程中，相比于燃煤電廠，在垃圾電廠熱力系統(tǒng)中，額外配備了前壓調(diào)節(jié)閥、蒸汽空氣加熱器、高壓蒸汽冷凝器等設(shè)備。
在垃圾熱值方面，缺乏一定穩(wěn)定性，蒸汽量會(huì)隨著垃圾熱值提升和提升，壓力也較高，但在垃圾熱值較低時(shí)，產(chǎn)生的蒸汽量也較少，壓力也不高。如果想要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電負(fù)荷，就需要對(duì)蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)的壓力參數(shù)予以保證，需要進(jìn)行對(duì)前壓調(diào)節(jié)閥的設(shè)置。
結(jié)語(yǔ)
在當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展背景下，人們生活水平逐漸提高，在日常生活中產(chǎn)生的垃圾也逐漸增多。這一背景下，垃圾處理工作就逐漸成為了一項(xiàng)城市運(yùn)行中的主要工作，我國(guó)針對(duì)逐漸提升的垃圾排放量，逐漸應(yīng)用了垃圾焚燒處理技術(shù)，并逐漸對(duì)垃圾焚燒爐、垃圾電廠等進(jìn)行了應(yīng)用，對(duì)先關(guān)熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)展了各項(xiàng)研究工作。
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