高效能炉排炉评价技术要求

ZICuSz2277.010

F01

中华人民共和国国家标准

GB/T╳╳╳╳—20╳╳

高效能炉排炉评价技术要求

Technicalrequirementsofhighefficiencygratefurnaceassessment

（征求意见稿）

20╳╳-╳╳-╳╳发布20╳╳-╳╳-╳╳实施

国家市场监督管理总局

中国国家标准化管理委员会发布

GB/Txxxx-xxxx

前言

本标准按照GB/T1.1-2020给出的规则起草。

本标准由国家发展和改革委员会提出。

本标准由全国环保产业标准化技术委员会（SAC/TC275）归口。

本标准起草单位：。

本标准主要起草人：。

GB/Txxxx-xxxx

高效能炉排炉评价技术要求

1范围

本标准规定了高效能炉排炉的术语和定义、评价要求、测试方法、计算方法和评价方法。

本标准适用于机械炉排式焚烧炉的评价。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，仅注日期的

版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。

GB18485生活垃圾焚烧污染控制标准

GB16889生活垃圾填埋污染控制标准

GB14554恶臭污染物排放标准

GBZ1工业企业设计卫生标准

GBZ2工作场所有害因素职业接触限值

GB/T18750生活垃圾焚烧炉及余热锅炉

GB/T29152垃圾焚烧尾气处理设备

GB/T16157固定污染源排气中颗粒物和气态污染物采样方法

GBT23294耐磨耐火材料

NAS1638油品洁净度分级标准

CJJ90生活垃圾焚烧处理工程技术规范

HJ/T20工业固体废物采样制样技术规范

HJ/T44固定污染源排气中一氧化碳的测定非色散红外吸收法

DB11-502生活垃圾焚烧大气污染物排放标准

3术语与定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

炉排炉stoker

采用机械层状燃烧方式进行焚烧处理的装置。

3.2

高效能炉排炉highefficiencygratefurnace

符合污染物排放量低、焚烧效率高、能耗低、质量高等特点的焚烧炉排炉。

3.3

GB/Txxxx-xxxx

主燃烧器primaryburner

用于焚烧炉启炉和停炉时对炉膛进行加热的装置。

3.4

辅助燃烧器auxiliaryburner

用于运行时维持炉膛温度的装置。

3.5

炉膛furnace

由炉排上表面至顶部高温烟气出口、炉排四周炉墙包围起来供生活垃圾燃烧的立体空间。

3.6

炉排grate

用于堆置、输送生活垃圾并使之有效燃烧的部件，主要包括框架和炉排片两部分。其中炉排的形

式众多，如往复式炉排（包括顺推式，逆推式等）、滚筒式炉排、摆动式炉排、移动式炉排等。

3.7

炉排机械负荷gratemechanicalload

单位炉排面积、单位时间设计焚烧的处理量，kg/(m2·h)。

炉排机械负荷=焚烧处理能力（t/d）×1000÷炉排面积（m2）÷24（h）。

3.8

落渣量ashleakage

炉排下方落入灰斗中的物质质量占额定焚烧处理能力的比值，%。

3.9

年运行小时数operatinghoursperyear

炉排炉在一年内的正常运行时间，h。

3.10

吨垃圾用电量electricityconsumptionfortonofsolidwaste

炉排炉处理一吨垃圾所消耗的电量，kw·h/t。

3.11

炉膛出口颗粒物浓度flyashconcentrationatincineratoroutlet

炉膛出口在温度为273K、压力位101325Pa的标准状态下、基准氧含量为11%时干烟气中的颗粒物

浓度。

3.12

炉膛出口烟气污染物浓度contaminantconcentrationatincineratoroutlet

炉膛出口在温度为273K、压力位101325Pa的标准状态下、基准氧含量为11%时干烟气中的污染物

浓度。

4技术要求

4.1高效能炉排炉定性评价要求

4.1.1炉排炉生产制造企业应满足相关环境保护法律、法规和标准要求，应建立、实施并保持质量管理

体系、环境管理体系、职业健康安全管理体系和能源管理体系。

4.1.2炉排炉的设计、制造、调试、验收、安装、技术要求、试验方法、检验规则等应符合GB/T18750

的规定。

4.1.3高效能炉排炉具备掺烧陈腐垃圾、一般工业垃圾、市政污泥、沼渣、经高温蒸煮后医疗废弃物等

一般固废燃料的能力。

4.1.4高效能炉排炉应配置主燃烧器及辅助燃烧器，主燃烧器及辅助燃烧器总负荷应满足额定工况炉膛

GB/Txxxx-xxxx

热负荷的60%-100%，保证启停炉及处理物热值较低时炉膛温度符合“850℃、2s”的规定，辅助燃料

宜采用天然气或轻柴油。

4.1.5距炉排炉任何活动部件1m处任何地方的噪音不应超过80dB(A)。

4.1.6焚烧炉周边恶臭污染物排放浓度应符合GB14554恶臭污染物排放标准的要求。

4.2高效能炉排炉定量评价要求

4.2.1选取炉膛出口烟气污染物浓度、炉膛出口飞灰浓度、炉膛内高温烟气停留时间、炉渣热灼减率、

焚烧炉效率、机械负荷范围、超负荷时间、炉膛容积热负荷、自动控制系统投入率、吨垃圾耗电量、炉

排片年更换率、核心部件机械寿命、炉膛清焦频次、耐火材料耐磨耐腐蚀层减薄速率、焚烧系统年运行

小时数作为炉排炉的二级评价指标，评价要求如表1所示。

表1高效能炉排炉评价指标

序号一级指标二级指标评价要求

CO：24小时均值≤50mg/Nm3

炉膛出口烟气污染物浓度

二噁英：24小时均值≤1ng-TEQ/Nm3

1环保指标炉膛内高温烟气停留时间≥850℃，≥2s

颗粒物转化率≤20%

炉渣热灼减率日均值≤3%，月均值≤2.5%

焚烧炉效率≥97%

技术性能

2机械负荷范围70-120%

指标

机械负荷超负荷时间100-110%（长期），110-120%（≥2h/d）

自动控制系统投入率≥97%

3节能指标吨垃圾耗电量≤15kWh/吨

炉排片年更换率≤5%

核心部件机械寿命≥40年

安全可靠

4炉膛清焦频次≤2次/年

性指标

耐火材料耐磨、耐腐蚀层

≤3cm/年

减薄速率

焚烧系统年运行小时数≥8000小时

5试验方法

5.1焚烧炉大气污染物浓度检测时的测定方法采用表2所列的方法标准，检测值应符合表1第1项要

求。

表2污染物浓度测定方法

GB/Txxxx-xxxx

序号污染物项目方法标准名称标准编号

1飞灰固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法GB/T16157

固定污染源排气中一氧化碳的测定非色散红外吸收

2一氧化碳(CO)HJ/T44

法

5.2选用温度范围适合的热电偶，在烟气上升2s的位置处（计算方法参见6.5）测量，其测量值应符合

表1第1项中炉膛内高温烟气停留时间的要求。

5.3利用电表测量炉排炉风机、液压站、刮板机的总电量，统计1天的电量值，计算吨垃圾耗电量，计

算方法见6.8。

5.4采用停炉清焦的方式，焚烧线每年清焦的次数不大于2次。

5.5采用连续焚烧方式，焚烧线年可利用时间不应小于8000h。

5.6在焚烧炉投运之前，焚烧炉内耐火材料表面一个或多个基点处沿耐火材料厚度方向延伸至炉壳体内

表面的距离，为耐火材料原始厚度；当焚烧炉运行若干时间后，再于原来位置的一个或多个基点，通过

直接或者间接方法测量的耐火材料实际厚度，前后之差即为耐火材料耐磨、耐腐蚀层减薄的厚度。

6计算方法

6.1炉渣热灼减率

炉渣样品从渣坑取样，每日100%负荷下取样9次，混成3个样品。超负荷工况取样1次。每日样

品测量值取平均，即为日均值；连续一个月日均值取平均，即为月均值。

热灼减率计算方法根据《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014）执行。

P=(A0-A1)/A0×100%………………（1）

式中：

P—热灼减率，%；

A0—焚烧炉渣经110℃干燥2h后冷却至室温的质量，g；

A1—焚烧炉渣经600℃（±25℃）灼烧3小时后冷却至室温的质量，g。

6.2颗粒物转化率

颗粒物转化率应按式（2）计算：

DV/106

kd………………（2）

=6100%

DkVd/10+Ba3600

式中：

α—颗粒物转化率，%；

—炉膛出口烟气中颗粒物的质量浓度，mg/Nm3；

—焚烧炉烟气量，Nm3/h

—焚烧炉的炉渣量，kg/s

6.3焚烧炉热效率

焚烧炉热效率应按式（3）计算：

………………（3）

1+2+3+4

式中：=1+2+3+4+5+6+×100%

ηt—焚烧炉热效率，%；

Q1—气体未完全燃烧热损失，kW；

Q2—固体未完全燃烧热损失，kW；

GB/Txxxx-xxxx

Q3—焚烧炉散热损失，kW；

Q4—炉渣物理显热损失，kW；

Q5—锅炉灰物理显热损失，kW；

Q6—锅炉排烟热损失，kW；

QN—有用输出热量，kW。

66

—烟气中未1=燃尽CO·的低·位/热(36值0，0×kJ1/0kg)+··/(3600×10)

—焚烧炉烟气量中CO质量浓度，mg/Nm3

—烟气中未燃尽炭颗粒的低位热值，kJ/kg

—烟气量中未燃尽炭颗粒的质量浓度，mg/Nm3

—焚烧炉烟气量，Nm3/h

2

—焚烧炉的炉渣量，kg/s=··+··

—炉渣的热灼减率，%

—炉渣中未燃尽物质热值，kJ/kg

—焚烧炉的飞灰量，kg/s

—飞灰的热灼减率，%

—飞灰中未燃尽物质热值，kJ/kg

44

3={×ℎ×−0+××−0}

Si—焚烧炉本体某一外表面=面1积，m2

n—焚烧炉本体外表面面积数量之和

—锅炉房内对流换热系数，kW/(m2.K)

—焚烧炉表面温度，K

ℎ

—锅炉房内环境温度，K

—黑体辐射常数，kW/(m2.K4)

0

—焚烧炉外表面发射率

—焚烧炉炉渣的比热，kJ/kg·K4=··−0

—焚烧炉的炉渣量，kg/s

—焚烧炉炉排尾部的排渣温度，K

—环境温度，K

0

—锅炉灰平均比热，kJ/kg·K5=··−0

—锅炉灰量，kg/s

—锅炉灰温度，K

—环境温度，K

0

60

—湿烟气流量，kg/s；=··(−)

GB/Txxxx-xxxx

—湿烟气定压比热容，kg/（kg·K）；

—排烟温度，℃；

—过热蒸汽质量流=量，·kℎg/s；−ℎ+'·ℎ'−ℎ+·(ℎ−ℎ)

—汽包抽汽质量流量（如有），kg/s；

—排污水质量流量，kg/s；

'

—过热蒸汽焓，kJ/kg；

—汽包抽汽焓，kJ/kg；

ℎ

—给水焓，kJ/kg；

ℎ'

—排污水焓，kJ/kg；

ℎ

6.4炉排机械负荷

ℎ

炉排机械负荷应按式（4）计算

m炉排=B/S炉排………………（4）

2

m炉排—炉排机械负荷，kg/(m·h)；

B—处理量，kg/h；

2

S炉排—炉排面积，m。

6.5烟气停留2s的高度

烟气停留2s的高度按式（5）计算：

……(5)

1+2

式中：=1×2+273℃÷273℃÷3600s÷1×2s

H—烟气停留2s的高度；

3

V1—第一烟道内的平均流量，Nm/h；

T1—焚烧炉出口温度，℃；

T2—第一烟道出口温度，℃；

2

S1—第一烟道横截面积，m。

6.6自动控制系统投入率

自动控制系统投入率按式（6）计算：

……………………(6)

1

式中：=0

N—自动控制系统投入率，%；

n1—投入使用的系统套数；

n0—自动系统设计总套数。

6.7炉排片年更换率

炉排片年更换率应按式（7）计算：

...........................................................................(7)

式中：=×100%

R—炉排片年更换率，%；

2

Sc—一年内更换的炉排片面积，m；

2

St—炉排片总面积，m。

6.8吨耗电量

吨耗电量应按式（8）计算：

GB/Txxxx-xxxx

………………….(8)

1+2++ℎ++0

式中：=t

W—吨耗电量，kW·h/t；

Wf1—一次风机耗电量，kW·h/d；

Wf2—二次风机耗电量，kW·h/d；

Wfc—冷却风机耗电量，kW·h/d；

Wh—液压站耗电量，kW·h/d；

Wc—炉排落灰输送机机耗电量，kW·h/d；

W0—其他设备电耗，如烟气再循环风机，kW·h/d；

t—处理量，t/d。

6.9耐火材料耐磨、耐腐蚀层减薄速率

耐火材料耐磨、耐腐蚀层减薄速率按式（9）计算：

……………….(9)

式中：=

K—耐火材料耐磨、耐腐蚀层减薄速率，cm/年；

Hn—耐火材料耐磨、耐腐蚀层减薄的厚度，cm；

T—耐火材料耐磨、耐腐蚀层使用的时间，年。

7评价方法

符合4.1和4.2要求的垃圾焚烧炉排炉，评价为高效能炉排炉。

GB/Txxxx-xxxx

目次

前言...............................................................................................................................................２

1范围...............................................................................................................................................３

2规范性引用文件...........................................................................................................................３

3术语与定义...................................................................................................................................３

4技术要求.......................................................................................................................................４

5测试方法.......................................................................................................................................５

6计算方法.......................................................................................................................................６

7评价方法.......................................................................................................................................９

GB/Txxxx-xxxx

高效能炉排炉评价技术要求

1范围

本标准规定了高效能炉排炉的术语和定义、评价要求、测试方法、计算方法和评价方法。

本标准适用于机械炉排式焚烧炉的评价。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，仅注日期的

版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。

GB18485生活垃圾焚烧污染控制标准

GB16889生活垃圾填埋污染控制标准

GB14554恶臭污染物排放标准

GBZ1工业企业设计卫生标准

GBZ2工作场所有害因素职业接触限值

GB/T18750生活垃圾焚烧炉及余热锅炉

GB/T29152垃圾焚烧尾气处理设备

GB/T16157固定污染源排气中颗粒物和气态污染物采样方法

GBT23294耐磨耐火材料

NAS1638油品洁净度分级标准

CJJ90生活垃圾焚烧处理工程技术规范

HJ/T20工业固体废物采样制样技术规范

HJ/T44固定污染源排气中一氧化碳的测定非色散红外吸收法

DB11-502生活垃圾焚烧大气污染物排放标准

3术语与定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

炉排炉stoker

采用机械层状燃烧方式进行焚烧处理的装置。

3.2

高效能炉排炉highefficiencygratefurnace

符合污染物排放量低、焚烧效率高、能耗低、质量高等特点的焚烧炉排炉。

3.3

GB/Txxxx-xxxx

主燃烧器primaryburner

用于焚烧炉启炉和停炉时对炉膛进行加热的装置。

3.4

辅助燃烧器auxiliaryburner

用于运行时维持炉膛温度的装置。

3.5

炉膛furnace

由炉排上表面至顶部高温烟气出口、炉排四周炉墙包围起来供生活垃圾燃烧的立体空间。

3.6

炉排grate

用于堆置、输送生活垃圾并使之有效燃烧的部件，主要包括框架和炉排片两部分。其中炉排的形

式众多，如往复式炉排（包括顺推式，逆推式等）、滚筒式炉排、摆动式炉排、移动式炉排等。

3.7

炉排机械负荷gratemechanicalload

单位炉排面积、单位时间设计焚烧的处理量，kg/(m2·h)。

炉排机械负荷=焚烧处理能力（t/d）×1000÷炉排面积（m2）÷24（h）。

3.8

落渣量ashleakage

炉排下方落入灰斗中的物质质量占额定焚烧处理能力的比值，%。

3.9

年运行小时数operatinghoursperyear

炉排炉在一年内的正常运行时间，h。

3.10

吨垃圾用电量electricityconsumptionfortonofsolidwaste

炉排炉处理一吨垃圾所消耗的电量，kw·h/t。

3.11

炉膛出口颗粒物浓度flyashconcentrationatincineratoroutlet

炉膛出口在温度为273K、压力位101325Pa的标准状态下、基准氧含量为11%时干烟气中的颗粒物

浓度。

3.12

炉膛出口烟气污染物浓度contaminantconcentrationatincineratoroutlet

炉膛出口在温度为273K、压力位101325Pa的标准状态下、基准氧含量为11%时干烟气中的污染物

浓度。

4技术要求

4.1高效能炉排炉定性评价要求

4.1.1炉排炉生产制造企业应满足相关环境保护法律、法规和标准要求，应建立、实施并保持质量管理

体系、环境管理体系、职业健康安全管理体系和能源管理体系。

4.1.2炉排炉的设计、制造、调试、验收、安装、技术要求、试验方法、检验规则等应符合GB/T18750

的规定。

4.1.3高效能炉排炉具备掺烧陈腐垃圾、一般工业垃圾、市政污泥、沼渣、经高温蒸煮后医疗废弃物等

一般固废燃料的能力。

4.1.4高效能炉排炉应配置主燃烧器及辅助燃烧器，主燃烧器及辅助燃烧器总负荷应满足额定工况炉膛

GB/Txxxx-xxxx

热负荷的60%-100%，保证启停炉及处理物热值较低时炉膛温度符合“850℃、2s”的规定，辅助燃料

宜采用天然气或轻柴油。

4.1.5距炉排炉任何活动部件1m处任何地方的噪音不应超过80dB(A)。

4.1.6焚烧炉周边恶臭污染物排放浓度应符合GB14554恶臭污染物排放标准的要求。

4.2高效能炉排炉定量评价要求

4.2.1选取炉膛出口烟气污染物浓度、炉膛出口飞灰浓度、炉膛内高温烟气停留时间、炉渣热灼减率、

焚烧炉效率、机械负荷范围、超负荷时间、炉膛容积热负荷、自动控制系统投入率、吨垃圾耗电量、炉

排片年更换率、核心部件机械寿命、炉膛清焦频次、耐火材料耐磨耐腐蚀层减薄速率、焚烧系统年运行

小时数作为炉排炉的二级评价指标，评价要求如表1所示。

表1高效能炉排炉评价指标

序号一级指标二级指标评价要求

CO：24小时均值≤50mg/Nm3

炉膛出口烟气污染物浓度

二噁英：24小时均值≤1ng-TEQ/Nm3

1环保指标炉膛内高温烟气停留时间≥850℃，≥2s

颗粒物转化率≤20%

炉渣热灼减率日均值≤3%，月均值≤2.5%

焚烧炉效率≥97%

技术性能

2机械负荷范围70-120%

指标

机械负荷超负荷时间100-110%（长期），110-120%（≥2h/d）

自动控制系统投入率≥97%

3节能指标吨垃圾耗电量≤15kWh/吨

炉排片年更换率≤5%

核心部件机械寿命≥40年

安全可靠

4炉膛清焦频次≤2次/年

性指标

耐火材料耐磨、耐腐蚀层

≤3cm/年

减薄速率

焚烧系统年运行小时数≥8000小时

5试验方法

5.1焚烧炉大气污染物浓度检测时的测定方法采用表2所列的方法标准，检测值应符合表1第1项要

求。

表2污染物浓度测定方法

GB/Txxxx-xxxx

序号污染物项目方法标准名称标准编号

1飞灰固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法GB/T16157

固定污染源排气中一氧化碳的测定非色散红外吸收

2一氧化碳(CO)HJ/T44

法

5.2选用温度范围适合的热电偶，在烟气上升2s的位置处（计算方法参见6.5）测量，其测量值应符合

表1第1项中炉膛内高温烟气停留时间的要求。

5.3利用电表测量炉排炉风机、液压站、刮板机的总电量，统计1天的电量值，计算吨垃圾耗电量，计

算方法见6.8。

5.4采用停炉清焦的方式，焚烧线每年清焦的次数不大于2次。

5.5采用连续焚烧方式，焚烧线年可利用时间不应小于8000h。

5.6在焚烧炉投运之前，焚烧炉内耐火材料表面一个或多个基点处沿耐火材料厚度方向延伸至炉壳体内

表面的距离，为耐火材料原始厚度；当焚烧炉运行若干时间后，再于原来位置的一个或多个基点，通过

直接或者间接方法测量的耐火材料实际厚度，前后之差即为耐火材料耐磨、耐腐蚀层减薄的厚度。

6计算方法

6.1炉渣热灼减率

炉渣样品从渣坑取样，每日100%负荷下取样9次，混成3个样品。超负荷工况取样1次。每日样

品测量值取平均，即为日均值；连续一个月日均值取平均，即为月均值。

热灼减率计算方法根据《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014）执行。

P=(A0-A1)/A0×100%………………（1）

式中：

P—热灼减率，%；

A0—焚烧炉渣经110℃干燥2h后冷却至室温的质量，g；

A1—焚烧炉渣经600℃（±25℃）灼烧3小时后冷却至室温的质量，g。

6.2颗粒物转化率

颗粒物转化率应按式（2）计算：

DV/106