【《生活垃圾处理的焚烧炉设备选型分析案例概述》2800字】

生活垃圾处理的焚烧炉设备选型分析案例概述目录TOC\o"1-3"\h\u13263生活垃圾处理的焚烧炉设备选型分析案例概述 1130771.1流化床焚烧炉 1220371.2鼓泡流化床焚烧炉 3178051.3回旋流化床 3319761.4异重流化床 4225281.5循环流化床 5194341.6小结 61.1流化床焚烧炉流化床燃烧系统主要由焚烧炉本体、高温燃烧室、启动燃烧室、余热锅炉、螺旋给料系统、振动排渣机、尾气处理装置、尾部排尘器和鼓、引风机等组成，其中焚烧炉本体由流化床密相焚烧区和稀相区构成，流化床密相区床层中有大量的惰性床料(如煤灰或砂子等)，其热容量很大，能够满足固体废物的蒸发、热解、燃烧所需大量热量的要求。由布风装置送到密相区的空气使床层处于良好流化状态，床层内传热工况十分优越，床内温度均匀稳定，维持在800℃～900℃，平均停留时间1.0～5.0s，过剩空气100%～150%，有利于有机物的分解和燃烧，焚烧后产生的烟气夹带着少量固体颗粒及未燃尽的有机物进入流化床稀相区，由二次风送入的高速空气流在炉膛中心形成旋转切圆，使扰动强烈，混合充分，未燃尽成分在此可继续进行燃烧，流化床焚烧系统结构如图2.3所示。流化床垃圾焚烧技术具有如下突出优势：(1)能够有效控制垃圾焚烧过程中有害气体的产生。由于垃圾焚烧温度在850～950℃之间时，NOx生成量非常低。当燃烧温度>1300℃时，NOx才会大量生成。采用循环流化床垃圾焚烧锅炉，其炉膛温度一般在850℃左右，因此可控制NOx的生成。图4-3流化床焚烧系统结构图(2)炉内加石灰石可有效脱硫。由于脱硫剂在炉膛中是在最佳的反应温度(850℃左右)下进行脱硫，且炉膛出口处布置有分离器及返料装置，从而提高脱硫剂在炉内的停留时间；当Ca/S比为1：2时，脱硫效率大于85%，可有效脱除垃圾燃烧过程中产生的HCl、HF、SO2等有害气体。(3)燃烧彻底。垃圾中有机物可100%烧掉，焚烧后垃圾可减量70%，减容90%以上，灰渣无臭味，可直接填埋。流化床焚烧生活垃圾锅炉对垃圾进料的要求应该满足以下5个条件：(1)垃圾进料装置工作稳定、可靠，并具有不小于120%的超负荷进料能力；(2)进料连续均匀，有较准确的调节比；(3)进料装置本身以及与锅炉连接处有较好的密封性，对厂区环境不会产生污染；(4)对进料垃圾的适应性好；(5)整个装置操作简单、维护方便，结构、系统、控制性能应与垃圾热电厂规范相适配[8]。流化床焚烧炉的技术特点：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；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[9]。1.2鼓泡流化床焚烧炉鼓泡流化床布风系统采用风管和风帽结构，该结构的流化床焚烧炉在韩国和日本污泥处理领域有广泛的应用，具有以下优点：风管下的砂床蓄热量大，可减小污泥水分和热值的波动对燃烧的影响，使低热值的污泥燃烧更加稳定；结构简单、维修容易、磨损问题小、维修费用低；燃烧效率高；燃烧温度均匀；运行费用低；拨散器提高了污泥在床内分布的均匀性，给料和燃烧稳定；启动时间短。如图2.4为鼓泡流化床焚烧炉结构示意图。图4-4鼓泡流化床焚烧炉结构示意图1.3回旋流化床投入的垃圾被回旋运动的流动砂卷进砂中并燃烧。砂中的燃烧效率高，因此即使垃圾性质有大幅的变动，也可保持稳定的燃烧，如图2.5为回旋流化床结构图。流动砂回旋的效果使炉内不会产生局部高温、且温度均一，所以高热值的垃圾也不会产生结块。由于砂的强力回旋运动，粗大的垃圾也易破碎分散成细状而完全燃烧。由于砂的回旋运动，大的不燃物可以被砂移动至不燃物排出口而排出。回旋流化床的组成要素是：(1)流动空气的风量差；(2)左右空气量比中央部分多，倾斜式炉床；(3)炉床由中央向炉两端的不燃物排出口倾斜，回旋流效果；(4)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。图4-5回旋流化床1.4异重流化床异重流化床能够稳定燃烧，并可以通过特殊的风分配及组织方式保证高效内循环燃烧和顺畅排渣，同时采取了较全面的防止二次污染的措施，负荷调节范围宽，燃料适应性好，特别适合城市生活垃圾组成随季节性变化大的特点，当城市垃圾的热值随季节及天气变化或影响而过低时或用户要求需较大的产汽量以供发电或供热应用时，可将城市垃圾与辅助燃料在同一焚烧炉内混烧。异重流化床特征在于它具有焚烧炉本体，焚烧炉本体上依次设有风室、布风装置、炉膛，在炉膛下端侧壁设有给煤口、垃圾给料口，其结构如图2.6所示。炉膛四周设有二次进风口，二次风口接二次风机，炉膛出口设有炉内分离器，水平烟道处设有过热器，锅炉尾部上方设有省煤器，下方设有空气预热器，冷却后的烟气经灰斗引出，炉膛上方设有汽包，风室依次与床下自动点火装置、油泵、油箱相接，空气由鼓风机提供，布风装置后部设有排渣口和冷渣分选及冷却装置、冷却风机，冷渣分选装置上方接床料回送管。异重流化床的主要特点是(1)高比重惰性物料循环；(2)特殊布风结合定向风帽结构；(3)二次风旋涡分段燃烧；(4)垃圾渗滤液回喷炉膛焚烧。图4-6异重流化1.5循环流化床能适应低位垃圾燃料组成，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。由于焚烧炉炉内含有一定量的炉料，炉内气、固流体强烈混合，垃圾进入炉内即和炽热的石英砂迅速、充分混合，垃圾从加热、干燥到燃烧全过程完成迅速，焚烧炉蓄热量大，着火条件好，燃烧稳定性好。垃圾减量化程度最高，灰渣可综合利用。循环流化床焚烧炉具有以下的优点：(1)处理废弃物种类适应性强：循环流化床燃烧稳定，炉内温度场均匀。由于流化床密相区拥有大量的高温物料，床层的热容量大，能提供低热值、高水分的垃圾干燥、热解和燃烧所需的大量热量，所以适合焚烧各种发热值的废弃物，以煤为辅助燃料，可大幅度降低运行成本，符合国情；(2)焚烧效率高：由于炉内气体和固体，固体和固体之间的强烈混合，使废物与灼热的床料直接接触，增大了废弃物的热解率。同时，由于相互之间的不断碰撞，使未燃烧的部分不断暴露出来，进一步增加了废物的燃烧程度；(3)烟气排放性能好：由于循环流化床采用低温(850～950℃)、分级燃烧，限制了热力型氮氧化物的形成，在循环流化床中加入合适的吸附剂(如石灰石)，可以大大降低SO2和HCl的排放。在稀相区喷尿素或氨水可进行炉内脱氮，保证NOx、SO2和HCl的排放浓度符合环保要求；(4)循环流化床垃圾焚烧炉无炉排等转动部件，设备故障少，维修工作量少，设备投资低。缺点：循环流化床耗电量较高，飞灰量大，存在炉内耐火材料磨损问题。目前耐火材料已经过关，磨损问题已经得到比较好的解决[9-10-11]，其结构及流程如图2.7所示。图4-7循环流化床结构简图1.6