淺析垃圾焚燒爐穩(wěn)定燃燒的調(diào)整

摘要：由于垃圾的熱值和干、濕度等變化較大,所以，垃圾焚燒爐的燃燒調(diào)整具有一定的難度?？茖W(xué)的垃圾管理和針對(duì)性的垃圾焚燒操作技術(shù)能夠使垃圾焚燒爐達(dá)到安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的目的。

關(guān)鍵詞：垃圾焚燒爐 燃燒 調(diào)整

前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、人民生活水平的日益提高，城市垃圾的產(chǎn)生量也日漸增多。當(dāng)今世界，大量的垃圾已成為城市中一個(gè)長(zhǎng)期存在的污染源。垃圾對(duì)環(huán)境的污染已成為日益嚴(yán)重的問(wèn)題，如何經(jīng)濟(jì)、有效地進(jìn)行垃圾處理？垃圾焚燒處理是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最普遍的處理方法，此方法的最大優(yōu)點(diǎn)是使垃圾無(wú)害化、減容化、資源化，并且垃圾資源化和減量化處理程度較高。垃圾焚燒電廠建立在城市的周?chē)\(yùn)送方便，并可向城市提供電能和熱能，產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益。

1垃圾焚燒爐概況

1.1垃圾焚燒爐基本原理

垃圾進(jìn)行焚燒處理是將垃圾作為固體燃料送入垃圾焚燒爐中，在高溫條件下，垃圾中的可燃成份與空氣中的氧氣進(jìn)行劇烈的化學(xué)反應(yīng)，放出熱量，轉(zhuǎn)化成高溫的煙氣和量少而性質(zhì)穩(wěn)定的固體殘?jiān)?。高溫?zé)煔饬鹘?jīng)各受熱面通過(guò)熱能交換將水進(jìn)行加熱，產(chǎn)生飽和蒸汽，繼續(xù)加熱成過(guò)熱蒸汽，然后帶動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。性質(zhì)穩(wěn)定的殘?jiān)苯犹盥瘢瑹煔馓幚硎占娘w灰吸附有重金屬和二惡英作為危險(xiǎn)廢棄物單獨(dú)處理，經(jīng)過(guò)焚燒，垃圾中的細(xì)菌、病毒被徹底消滅，被垃圾污染帶惡臭的空氣被抽送入爐中高溫分解，因此，采用焚燒工藝處理垃圾能以最快的速度實(shí)現(xiàn)減量化、資源化和無(wú)害化的治理目標(biāo)。本文以垃圾層燃焚燒系統(tǒng)為例進(jìn)行分析，如采用滾動(dòng)爐排、水平往復(fù)推飼爐排和傾斜往復(fù)爐排（包括順推和逆推傾斜往復(fù)爐排）等。層燃焚燒方式的主要特點(diǎn)是垃圾無(wú)需嚴(yán)格的預(yù)處理。滾動(dòng)爐排和往復(fù)爐排的撥火作用強(qiáng)，比較適用于低熱值、高灰分的城市垃圾的焚燒。

1.2垃圾焚燒過(guò)程

垃圾焚燒裝置在逆推區(qū)域烘干，充分燃燒并燃盡。其主要流程為：抓斗將垃圾從垃圾坑送入落料槽，在給料機(jī)的推送下進(jìn)入爐膛落在傾斜的逆推爐排上，垃圾在逆推爐排上不斷翻滾、攪拌，完成干燥、著火和燃燒過(guò)程，在爐排末端燃盡、冷卻，最后灰渣經(jīng)出渣機(jī)排出爐外。垃圾燃燒的調(diào)節(jié)控制，主要是通過(guò)對(duì)風(fēng)量、爐排速度、推料量及料層厚度、燃燒區(qū)間及燃燒狀態(tài)等因素的調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)；其調(diào)整范圍根據(jù)季節(jié)天氣變化，入爐垃圾熱值變化等因素做適當(dāng)調(diào)整。

2垃圾焚燒爐的燃燒調(diào)整

由于垃圾焚燒爐的儲(chǔ)熱量不大，加之入爐垃圾的熱值及干、濕度等變化較大，垃圾焚燒爐的燃燒調(diào)整控制難度很大，如何控制其穩(wěn)定燃燒對(duì)垃圾爐安全運(yùn)行十分重要。

2.1鍋爐燃燒調(diào)整要點(diǎn)

垃圾進(jìn)料斗前要攪拌均勻，在爐排上停留的時(shí)間由爐排平推和翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)速度來(lái)調(diào)節(jié)。料層的厚度保持在上部100cm、中部20cm。根據(jù)燃燒情況來(lái)調(diào)節(jié)給料機(jī)及爐排的速度，運(yùn)行時(shí)爐膛出口氧量保持在3%～6%，嚴(yán)禁>6%。要經(jīng)常注意鍋爐運(yùn)行時(shí)的漏風(fēng)情況，盡量保持高負(fù)荷狀態(tài)。燃燒的煙氣必須在850℃以上，滯留時(shí)間≥2秒，這樣才能保證垃圾在焚燒過(guò)程中，有機(jī)物能得到徹底的分解，減少有害氣體的產(chǎn)生（特別是二惡英），從而減輕后期工藝的處理負(fù)荷以及對(duì)周?chē)h(huán)境的污染。另外，爐膛內(nèi)保持負(fù)壓，爐渣中的含碳量應(yīng)≤3%。

2.2保證入爐垃圾熱值均勻

按設(shè)計(jì)要求，垃圾應(yīng)發(fā)酵一星期左右，然后送入焚燒爐燃燒。一般來(lái)說(shuō)，垃圾堆中部的垃圾發(fā)酵充分，較易燃燒；底部的垃圾由于潮濕而影響發(fā)酵，不易燃燒。頂部垃圾由于水分凝結(jié)，也不易燃燒。因?yàn)槔械乃衷诎l(fā)酵升溫時(shí)大量蒸發(fā)，很容易凝結(jié)在頂部的垃圾上，特別是在環(huán)境溫度低的時(shí)候最明顯。在冬季時(shí)還會(huì)因溫度過(guò)低而在垃圾表面結(jié)冰，使頂部垃圾發(fā)酵不夠，不利于燃燒。

對(duì)垃圾坑存量垃圾的管理應(yīng)做到：①垃圾坑內(nèi)的垃圾應(yīng)按入坑時(shí)間先后進(jìn)行分區(qū)堆放、發(fā)酵，確保各區(qū)發(fā)酵時(shí)間一致并發(fā)酵充分；②將熱值相對(duì)較高的垃圾堆放于頂部或底部，使入爐垃圾的熱值均勻；③加強(qiáng)垃圾吊車(chē)司機(jī)在換區(qū)、換料時(shí)與司爐間的聯(lián)系；④司爐應(yīng)針對(duì)不同季節(jié)垃圾的特性做好燃燒調(diào)整。對(duì)垃圾坑存量垃圾進(jìn)行合理管理，入爐垃圾熱值均勻是保證穩(wěn)定燃燒的第一步。

2.3燃燒經(jīng)過(guò)充分發(fā)酵過(guò)的垃圾

由于充分發(fā)酵的垃圾燃燒時(shí)間短，容易燒透，甚至脫火，運(yùn)行中應(yīng)注意控制料層的厚度和一次風(fēng)的風(fēng)量，可將料層的厚度適當(dāng)增大，當(dāng)發(fā)現(xiàn)料層變薄時(shí)，應(yīng)通過(guò)適當(dāng)減小一次風(fēng)量來(lái)減緩燃燒，并加快給料和爐排的速度。一定要注意觀察鋪料情況，一般在料鋪滿(mǎn)前3區(qū)時(shí)就要及時(shí)調(diào)回正常運(yùn)行參數(shù)，或者比正常運(yùn)行時(shí)的間隔停時(shí)間再延長(zhǎng)10 秒左右。因?yàn)樾落伒牧闲枰獣r(shí)間來(lái)烘干，此時(shí)還應(yīng)將一次風(fēng)量適當(dāng)增大至22000～28000 m3/h。在調(diào)整給料和爐排速度時(shí)，“間隔開(kāi)時(shí)間”為90 秒不作調(diào)整，“速度”40%不做調(diào)整；在調(diào)整推料和逆推的”間隔停時(shí)間”時(shí)，視料層的厚度來(lái)調(diào)整兩者之間的停運(yùn)時(shí)間差值，正常運(yùn)行時(shí)給料和逆推的間隔停運(yùn)時(shí)間差值一般維持某一定值，這可以維持逆推爐排上料層厚度的穩(wěn)定，以防脫火。一次風(fēng)可以采用小風(fēng)量運(yùn)行，以夠穿透料層為限。因?yàn)轱L(fēng)量大了就會(huì)造成垃圾燃燒迅速，不好控制爐溫，容易超溫，而一旦超溫，受熱面很容易結(jié)焦。另外，在垃圾好燒、爐溫不好控制時(shí)應(yīng)將火床放短，通過(guò)減少爐內(nèi)參與燃燒的燃料量，減少釋放熱量的方式來(lái)控制爐溫。

2.4正常發(fā)酵的垃圾燃燒

燃燒正常發(fā)酵的垃圾時(shí)，我們應(yīng)該注意控制料層的厚度和一次風(fēng)的風(fēng)量(一般在25 000～28 000 m3/h)，可以把料層的厚度適當(dāng)?shù)販p薄(一般在400～500mm)，一次風(fēng)量適當(dāng)?shù)胤糯?，根?jù)燃燒情況調(diào)整蒸汽預(yù)熱器的出口風(fēng)溫，維持空預(yù)器出口的一次風(fēng)溫度在設(shè)計(jì)溫度，即250℃左右。

2.5未充分發(fā)酵的垃圾燃燒

如果垃圾的發(fā)酵時(shí)間不夠，甚至燃燒當(dāng)天來(lái)的來(lái)不及發(fā)酵的垃圾，這給鍋爐運(yùn)行帶來(lái)了很大困難，燃燒不好控制，調(diào)整難度大。首先，一定要控制好料層厚度，太厚了風(fēng)穿不透，即使能穿透，也容易出現(xiàn)因?yàn)轱L(fēng)量大而脫火。因?yàn)槔l(fā)酵時(shí)間不夠，垃圾進(jìn)入爐膛后很難烘干，一但烘干就會(huì)出現(xiàn)爐膛內(nèi)大面積料層被烘干，這時(shí)又會(huì)因?yàn)榇箫L(fēng)量而使料很快大面積燃燒并燒盡，而新進(jìn)入爐膛的垃圾來(lái)不及烘干而脫火。風(fēng)量小了不但穿不透，而且還不容易將料層烘干，此時(shí)應(yīng)該將一次風(fēng)量適當(dāng)?shù)胤糯笮?，但注意不能放得太大，所以料層的厚度和適當(dāng)?shù)娘L(fēng)量最為重要。其次，將火床適當(dāng)?shù)胤砰L(zhǎng)，可以控制火床在逆推第四區(qū)域和順推的前部燃燒，以不跑生料為準(zhǔn)。這樣做的目的是保證進(jìn)入爐膛的新料有足夠的烘干時(shí)間和烘干用的熱量，以及料的燃燒時(shí)間。必要時(shí)可以縮短爐排的“間隔開(kāi)時(shí)間”，但“間隔停時(shí)間”也應(yīng)該做相應(yīng)的調(diào)整，這樣做的目的是勤翻料，且翻料時(shí)間比正常燃燒時(shí)要短，便于入爐垃圾的烘干，有利于燃燒。但要控制好不要翻得太勤，因?yàn)闋t排上的料翻得太快反而不利于料層的燃燒。

2.6控制落料口的投料

頂部垃圾由于發(fā)酵時(shí)間不夠，水分大，往往比底部垃圾還要難燒。這時(shí)，垃圾吊司機(jī)可以把上部的垃圾抓到其他區(qū)去繼續(xù)發(fā)酵，只投中、下部垃圾。投料位置應(yīng)在料斗的中間，這樣，垃圾進(jìn)入爐膛后，鋪在逆推爐排上時(shí)兩邊的料層相對(duì)中間的要薄些，而從爐排下穿出來(lái)的風(fēng)也是兩邊的相對(duì)于中間要小一點(diǎn)，這對(duì)燃燒有利，而且料斗內(nèi)應(yīng)盡量保持低料位，如果料太多就容易壓得太實(shí)，在爐排上不利于風(fēng)的穿透。另外，可以將蒸汽預(yù)熱器的進(jìn)汽量加大，提高一次風(fēng)的溫度，以對(duì)爐內(nèi)垃圾進(jìn)行烘干。

2.7保持一定的一次風(fēng)量和風(fēng)壓

垃圾焚燒爐通常使用蛇形管蒸汽預(yù)熱器對(duì)一次風(fēng)進(jìn)行預(yù)熱。料層的穿透度主要依靠爐排一次風(fēng)壓，而料層的燃燒速度主要由一次風(fēng)量的大小來(lái)控制，維持一次風(fēng)量的最大值對(duì)垃圾爐長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行十分重要。由于蛇形管蒸汽預(yù)熱器會(huì)結(jié)垢，阻塞一次風(fēng)道，造成一次風(fēng)量、風(fēng)壓大幅下降，影響穩(wěn)定燃燒。因此，定期對(duì)蛇形管蒸汽預(yù)熱器的一次風(fēng)道進(jìn)行檢修、清理非常重要。

結(jié)語(yǔ)

總之，文章所述只是針對(duì)垃圾焚燒爐一些常見(jiàn)穩(wěn)定燃燒的調(diào)整方法，很多問(wèn)題還需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采取相應(yīng)的措施，同時(shí)，垃圾焚燒爐的燃燒調(diào)整要做到超前調(diào)節(jié)，調(diào)整盡量緩慢，最好采用微調(diào)，只有這樣我們才能更好地掌握垃圾焚燒運(yùn)行技術(shù)。