焚烧炉介绍ppt课件

1 垃圾焚烧介绍 欢迎各位领导 2005年中国城市生活垃圾处理设施情况 处理厂分布图NumberofFacilities 处理能力分布图TreatmentCapacityofFacilities 处理量分布图QuantityTreated 中国的垃圾无害化处理率 35 40 3 我国焚烧 焚烧能力增长情况图 焚烧厂数量及平均规模 2001 2005 Totalcapacaity Incinerationcapacity Therate ton day 我国垃圾焚烧设施的建设状况 4 焚烧厂数量分布图 焚烧厂规模分布图 2006年 Byplantnumber Bycapacity 生活垃圾焚烧工艺概述 典型的城市生活垃圾焚烧系统的工艺单元包括 进厂垃圾计量系统 垃圾卸料及贮存系统 垃圾进料系统 垃圾焚烧系统 焚烧余热利用系统 烟气净化和排放系统 灰渣处理或利用系统 污水处理或回用系统 烟气排放在线监测系统 垃圾焚烧自动控制系统等 6 生活垃圾收集后装车 由垃圾运输车运输进入厂区 经由地磅房称重后 进入垃圾卸料平台 将生活垃圾卸入垃圾储存库进行发酵 通过垃圾储存库上方设置两台电动桥式吊车对垃圾池内垃圾进行混合 搅拌 整理和堆积作业 然后将发酵充分的垃圾投入焚烧炉的给料斗 通过给料斗下部溜槽底端的推料器将入炉垃圾推送至炉膛的焚烧炉排上面进行吸热烘干 有机气体的析出 燃烧 燃尽四个过程 完全燃烧后剩余的残渣经焚烧炉排的往复运动送入捞渣机 灰渣经捞渣机送入振动输送机送至渣库 入炉垃圾在炉膛焚烧后放出大量的热量 产生大量的高温烟气 高温烟气由下至上从焚烧炉进入余热锅炉的第一通道 流至顶部时180度转弯进入第二通道 然后由第二通道由上至下流至底部 在经过180度转弯进入第三通道 由下至上流至顶部后经过90度转弯进入第四通道 水平烟道 依次冲刷保护蒸发器管 高温过热器 低温过热器 蒸发器 省煤器后由反应塔顶部进入反应塔 与高速旋转的雾化器喷入石灰浆进行化学反应 在反应塔内进行脱酸和降温处理后的烟气由反应塔的下部进入布袋除尘器 在布袋除尘器前的进烟管道上喷入活性炭 吸收烟气里的重金属元素 烟气进入布袋除尘器后经布袋的过滤后 洁净的烟气经引风机将其送入烟囱后排入大气 布袋除尘器过滤出来的飞灰颗粒通过埋刮板输送至斗式提升机 经斗式提升机将其输送至灰罐 然后进行水泥固化后运送至指定位置处理 7 大型垃圾焚烧发电流程图 8 全部焚烧生活垃圾 启动时可以以油为辅助燃料 进料垃圾不需要预处理 依靠炉排的机械运动实现垃圾的搅动与混合 促进垃圾完全燃烧 不同的炉排产商在炉排的设计上各有特点 焚烧炉内垃圾为稳定燃烧 燃烧较为完全 飞灰量少 炉渣热酌减率低 技术成熟 设备年运行时间可达8000小时以上 垃圾需要连续焚烧 不宜经常起炉和停炉 炉排炉 炉排炉的技术特点 我国垃圾焚烧技术应用现状 9 影响焚烧的主要因素 1 生活垃圾的性质2 停留时间3 温度4 湍流度5 过量空气系数 其中停留时间 温度及湍流度称为 3T 要素 是反映焚烧炉性能的主要指标 10 1 生活垃圾的性质 生活垃圾的热值和组成成分尺寸是影响生活垃圾的主要因素 热值越高 燃烧过程越易进行 焚烧效果也就越好 生活垃圾组成成分的尺寸越小 单位质量或体积生活垃圾的比表面积越大 生活垃圾与周围氧气的接触面积也就越大 焚烧过程中的传热及传质效果越好 燃烧越完全 反之 传质及传热效果较差 易发生不完全燃烧 因此 在生活垃圾被送人焚烧炉之前 对其进行破碎预处理 可增加其比表面积 改善焚烧效果 11 2 停留时间 停留时间有两方面的含义 其一是生活垃圾在焚烧沪内的停留时间 它是指生活垃圾从进炉开始到焚烧结束炉渣从炉中排出所需的时间 其二是生活垃圾焚烧烟气在炉中的停留时间 它是指生活垃圾焚烧产生的烟气从生活垃圾层逸出到排出焚烧炉所需的时间 实际操作过程中 生活垃圾在炉中的停留时间必须大于理论上干燥 热分解及燃侥所需的总时间 同时 焚烧烟气在炉中的停留时间应保证烟气中气态可燃物达到完全燃烧 当其他条件保持不变时 停留时间越长 焚烧效果越好 但停留时间过长会使焚烧炉的处理量减少 经济上不合理 停留时间过短会引起过度的不完全燃烧 所以 停留时间的长短应由具体情况来定 12 3 温度 由于焚烧炉的体积较大 炉内的温度分布是不均匀的 即不同部位的温度不同 这里所说的焚烧温度是指生活垃圾焚烧所能达到的最高温度 该值越大 焚烧效果越好 一般来说位于生活垃圾层上方并靠近燃烧火焰的区域内的温度最高 可达800一1000 生活垃圾的热值越高 可达到的焚烧温度越高 越有利一于生活垃圾的焚烧 同时 温度与停留时间是一对相关因子 在较高的焚烧温度下适当缩短停留时间 亦可维持较好的焚烧效果 4 湍流度 湍流度是表征生活垃圾和空气混合程度的指标 湍流度越大 生活垃圾和空气的混合程度越好 有机可燃物能及时充分获取燃烧所需的氧气 燃烧反应越完全 湍流度受多种因素影响 当焚烧炉一定时 加大空气供给量 可提高湍流度 改善传质与传热效果 有利于焚烧 14 5 过量空气系数 按照可燃成分和化学计量方程 与燃烧单位质量垃圾所需氧气量相当的空气量称为理论空气量 为了保证垃圾燃烧完全 通常要供给比理论空气量所需的更多的空气量 即实际空气量 实际空气量与理论空气量之比值为过量空气系数 亦称过量空气率或空气比 过量空气系数对垃圾燃烧状况影响很大 供给适当的过量空气是有机物完全燃烧的必要条件 增大过量空气系数 不但可以提供过量的氧气 而且可以增加炉内的湍流度 有利于焚烧 但过大的过量空气系数可能使炉内的温度降低 给焚烧带来副作用 而且还会增加输送空气及预热所需的能量 实际空气量过低将使垃圾燃烧不完全 继而给焚烧厂带来一系列的不良后果 15 日本三菱重工株式会社 三菱 马丁逆推炉排 日本杰富意 JFE 株式会社 超级往复式炉排 日本田熊株式会社 SN型炉排 日本日立造船株式会社德国FBC 阶梯式顺推炉排 德国斯坦米勒公司 往复顺推式炉排 法国阿尔斯通公司 CITY2000倾斜往复式炉排 吉宝西格斯公司 SHA多级炉排炉 瑞士VonRoll公司 R 10540型炉排炉 主要国外焚烧厂商及炉型 主要国内焚烧厂商及炉型 温州伟明集团 二段式炉排炉 杭州新世纪公司 二段式炉排炉 重庆三峰环境产业有限公司 SITY2000炉排炉 16 FBE 巴高克 与我公司合作厂家的主要炉型 炉型特点 1 顺推往复炉排 故障率小 全年可达到8000小时运行时间 2 分5段三个阶梯 各段可独立控制 适合燃烧的分段独立调整 3 向前倾斜12 5度 更适合中国高水分低热值的垃圾焚烧 17 垃圾进料通道 18 炉排模锻运动模拟 19 烟气的混合 中心流锅炉型式中心流的前拱和后拱的布置形式 使来自炉排前端的高温气体和后端的高温气流通过炉排中间的焚烧高温区充分混合 进而保证了进入锅炉第一通道的烟气温度不低于850 C 炉膛出口的结构类似文丘里 使烟气产生涡流效应 进而保证了烟气的充分混合 在出口的喉部 以高速注入二次风 从而保证了在所有可能的负荷条件下有效的混合 二次风气流同时也帮助了炉排的前后烟气的内循环 这进一步地优化了着火和燃烬的条件 20 FBE炉排介绍 1 顺推往复式FBE炉排从馈送端向排放端下倾 倾角为12 5度 这实现了燃料层的可控顺向运动而避免了燃料堆积风险 呈交错排列的固定和活动炉排片的往复式运动实现了垃圾的前推和翻转运动 从而保证了连续炉排段上的有效风干 挥发和完全燃烧 2 炉排的斜度被三个搅动阶梯 位于第二与第三炉排段 第四与第五炉排段之间 中断 以实现垃圾在炉排上的翻转与重新分布 蒸发器管将对这些阶梯进行有效冷却 3 炉排由两个炉排轨道组成 这两个轨道间由一分度盘隔开 每个轨道有五个可独立控制速度和燃烧气流的炉排段 FBE炉排的特征和低热值垃圾焚烧炉的理念为可对进入不同炉排区的一次风进行分别测量 这能更好地控制燃烧过程 从而实现根据不同燃烧阶段对燃料层的搅动和供气情况进行灵活调节 21 炉排示意图 1 炉排驱动器5 侧耐磨板2 炉排托架6 炉排阶梯3 摇轴7 移动炉排模块4 槽沟8 固定炉排模块 22 炉排示意图 23 顺推炉排的优点 垃圾的横向及跌落运动 使垃圾的翻转与搅拌比不分段的炉排和滚动炉排要更加充分 能保证新进入炉膛的垃圾及未燃烧的垃圾暴露在燃烧空气之中 得到充分燃烧 由于垃圾成分复杂 热值随季节变化 采用对炉排运动的分段调节 对燃烧工况的控制更方便 达到完全燃烧的处理效果 24 料斗 料斗位于炉排轨道的每个区段之下 各轨道由进料槽相连并设有收集筛屑的刮板出渣机 传输机 但其首要任务还是对进入各分区的一次风进行配风 料斗经过外部绝热以避免热损失并降低噪声 25 炉膛 1 二次风的布置实现烟气的充分混合 实现垃圾的充分燃烧 减少有害物的生成 2 侧墙与阶梯冷却系统 防止侧墙的结焦 26 机械炉排燃烧概念图 27 燃烧自动控制系统 28 JFE往复式 29 JFE往复式炉排 30 JFE往复式炉排特点 二次回流焚烧 超级往复移动式炉排炉以及混合式自动燃烧控制系统的特征为 实现了完全燃烧适应低热值到高热值的广范围的垃圾抑制了氮氧化物及二恶英类的产生 降低了炉排漏渣量 减少了烟气量 增加了蒸气量 实现了垃圾稳定均匀的燃烧 二次回流焚烧通过在燃烧室安装了中间隔板 从而使炉排干燥段的辐射热增大从而促进垃圾的干燥 此外 燃烧室内产生的烟气分为上下两股烟气分别上升到中间隔板的上方 并再次充分从而实现完全燃烧 因此 我司独自开发的技术能适应广范围的垃圾 包括含水量多的低热值垃圾 超级往复移动式炉排系统通过把干燥段 燃烧段 燃烬段的各条炉排横向连接并固定 通过消除炉排片之间的缝隙从而减少炉排的落渣量 通过把炉排的空气出风口降到最小 实现了高速并稳定的燃烧空气的供应 混合式自动燃烧系统在以往的燃烧管理系统的基础上 导入了综合控制系统 实现了炉内的稳定燃烧及锅炉能稳定产汽的性能 此外 通过我司独特的调节二次燃烧室的温度及二次风量 能良好的控制氮氧化物和二恶英类的产生 31 日本三菱 马丁逆推炉排炉 炉排倾斜角度为26 燃烧空气从炉底部送入并从炉排块的缝隙中吹出 对炉排有良好的冷却作用 由于逆向推动可相应延长垃圾在炉内的停留时间 32 日本田熊SN型炉排炉 设置两个阶梯 采用足够的炉排面积 使垃圾在炉内翻滚并燃烧 采用四个驱动单位 一个在干燥阶段 二个在燃烧阶段 再一个在燃烬阶段 因此 通过调整各独立驱动单位的速度 能控制垃圾和灰层的厚度 33 吉宝西格斯多级炉排炉 西格斯焚烧炉排控制系统能够将输送动作 水平运动 翻搅和通风动作 垂直运动 区分开滑动炉排推动垃圾向前运动并决定了垃圾层厚度及停留时间摆动炉排则起到搅动垃圾层的作用 34 日本日立造船 炉排上设置落差 使垃圾翻转 松散活动炉排与固定炉排相互运动 可以清除炉排片间的积灰 避免堵塞设置拨火装置 35 重庆三峰SITY2000炉排 重庆同兴垃圾焚烧发电厂福州红庙岭垃圾焚烧发电厂 36 国产二段往复式炉排 杭州新世纪能源环保工程股份有限公司温州伟明集团有限公司由逆推炉排和顺推炉排组合而成逆推炉排向下倾斜顺推炉排为水平布置 温州东庄垃圾发电厂温州临江垃圾发电厂温州永强垃圾发电厂昆山垃圾发电厂杭州滨江垃圾焚烧厂江苏太仓垃圾焚烧发电厂 逆推炉排 顺推炉排 37 需要石英砂作为辅料 需要掺煤才能理想燃烧 在煤价较低或上网电价较高的情况下 掺煤越多焚烧厂的经济效益越好 可以混烧多种废物 但是进料越均匀越好 一般需要有前分选和破碎工序 焚烧炉内垃圾处于悬浮流化状态 为瞬时燃烧 飞灰量大 飞灰量是炉排炉的3 4倍 此外 流化床焚烧的一个特点是炉渣的热酌减率较低 仅为1 2 物料处于悬浮状态 烟气流速高 对焚烧炉的冲刷和磨损比较严重 流化床炉的检修相对较多 年运行时间相对较短 通常只有6000 8000小时 流化床炉起炉和停炉较为方便 减少金属酸性腐蚀 发电效率较高 流化床炉的技术特点 流化床炉 我国垃圾焚烧技术应用现状 38 高比重惰性物料循环特殊布风结合定向风帽结构二次风旋涡分段燃烧垃圾渗滤液回喷炉膛焚烧 浙江大学 异重流化床ZhejiangUniversity 应用业绩已有10余项杭州老余杭垃圾焚烧厂杭州锦江乔司垃圾电厂山东菏泽焚烧厂郑州荥锦焚烧厂金华热电有限公司等 39 能适应低品位垃圾燃料组成采用定向均匀布风 燃烧稳定选用外置过热器 解决了HCl腐蚀问题 提高热能回收效率 北京中科通用 循环流化床ZhongkeTongyongCo 目前已建和在建的焚烧项目有10余项浙江嘉兴热电厂东莞市市区垃圾焚烧厂宁波市镇海垃圾焚烧厂四川彭州垃圾焚烧厂 40 流动空气的风量差 左右空气量比中央部分多倾斜式炉床 炉床由中央向炉两端的不燃物排出口倾斜回旋流效果 从左右二侧部分向上吹起的砂被导流板阻挡回流到炉的中延部分 日本荏原 回旋流化床EBARA Japan 目前已建和在建的焚烧项目 哈尔滨垃圾焚烧厂太原市垃圾焚烧厂大连市垃圾焚烧厂 41 2 新建垃圾焚烧厂将主要以大 中规模焚烧厂为主我国新建的垃圾焚烧厂建设规模普遍大于600吨 日 我国大中城市新建的焚烧厂处理规模常在大于1000吨 日 焚烧厂配置以2 3台焚烧炉居多 单台焚烧炉的规模常在300 600吨 日 受政策影响焚烧炉的发展有大型化趋势 42 3 炉排炉与流化床炉平分秋色 小型焚烧炉市场逐渐减小大中城市以机械炉排炉为主对于中小城市及内陆城市和经济较发达地区 流化床的国产化技术 价格优势以及掺煤获得的经济受益 仍将具有较大的吸引力 43 4 近期内垃圾焚烧的余热利用将仍以发电为主受我国可再生能源的影响 以及产品销路的稳定性 优惠的电价使得发电成为我国垃圾焚烧厂的热能利用方式相对单一 绝大多是焚烧余热都是用于发电 在蒸汽参数方面 通常垃圾焚烧厂余热锅炉蒸汽参数为中温中压参数 4MPa和400 若提高蒸汽参数将有助于提高余热利