浅谈垃圾焚烧炉技术.doc

职称评审论文

题目：浅谈垃圾焚烧炉技术

单位：青岛荏原环境设备有限公司

作者：常建杰

档案号：

浅谈垃圾焚烧炉技术
摘要：本文简单介绍机械炉排垃圾焚烧炉的结构特点、工艺特点及安装过程中注意问题点，同时对机械炉排垃圾焚烧炉的优点进行说明。
关键词：机械炉排垃圾焚烧炉；特点；问题；解决方法
从20世纪七十年代以来，随着环保意识的提高，垃圾发电越来越受到国家的重视。随着我国城市垃圾产生量的逐年增加，垃圾处理能力缺口日益增大，垃圾处理问题成为政府部门高度关注的环境和民生问题之一。根据焚烧炉的型式，把生活垃圾焚烧系统分成四种类型，即机械炉排炉、流化床焚烧炉、固定床焚烧炉和旋转窑焚烧炉。在日本的垃圾焚烧厂中，机械炉排炉所占比例最高，在2004年1374个生活垃圾焚烧厂中占73.65%，其次是流化床焚烧炉，占15.72%。
一、机械炉排垃圾焚烧炉简介
从垃圾焚烧炉六大关键系统（储料和上料系统；焚烧系统；汽轮发电机系统；烟气净化系统；出渣系统；自动化控制和在线监测系统）来看，炉排炉适用于块状物料焚烧，对垃圾的前处理要求较低，所以储料上料系统成熟简单；燃烧过程中，通过炉内炉排翻转，实现垃圾的充分燃烧，可在燃烧过程中添加固体或者液体补燃物料助燃，目前焚烧系统也较为成熟；此外，炉排炉除渣系统稳定；燃烧过程稳定，控制简单。
机械炉排焚烧炉的主要特征是将垃圾堆放在炉排上，焚烧火焰从垃圾堆料层的着火面向未着火的料堆表面及内层传播，形成一层一层燃烧的过程；在炉排上，沿料堆进行方向，分为预热干燥区，燃烧区和燃烬区三个温度不等的区段；在炉膛内，由不同区段的气体在炉排上方形成不同的温区，这些都是此类炉型共有的特点。
在推料器的作用下，垃圾首先进入干燥区，通过炉排的动作，垃圾在炉排上往前移动到燃烧区，最后到达燃烬区。机械炉排是分为固定炉排、滑动炉排，炉排的往复运动通过液压连杆机构驱动完成，固定炉排与可动炉排之间的相对运动推动垃圾向上翻滚，使垃圾在移动的过程中得以均匀混合，有利于着火和燃烧。一次风从炉排片底部及侧面吹入。炉排片的侧面经过精加工，每排炉排片相互为固定装配，成为一个整体，同时炉排片间设置合理的间隙，这样的设计能有效减少漏灰量，同时也避免了任何被抬起的可能。每列炉排都由形状特别的耐火铸铁件分隔，炉排片和分隔的铸铁件都采用含Cr、Ni、Mo等合金元素的耐热、耐蚀、耐磨铸件，使用寿命长。炉排片的侧面和上表面经过精加工，有效避免了磨损，同时活动炉排和固定炉排都与侧墙之间设置了合理的膨胀结构，保证运行期间炉排的正常运行。由于炉排材质的选用和结构设计比较合理，炉排的整体使用寿命能达到80,000小时。
二、采用机械炉排垃圾焚烧炉的优点
1.机械炉排焚烧炉的炉型已经有近百年的发展历史，用于焚烧垃圾也有40多年的经验，技术成熟度高，设备配套性好，性能稳定可靠，可选择的供应商较多。适用于大处理量、高热值焚烧炉，是发达国家大部分采用的炉型，在国际上约占有80%的市场份额。
2.垃圾进料和底渣排出设备比较简单，系统运行操作易于掌握。
3.在技术原产国，用于焚烧处理经过分类收集的垃圾，热值较高，品质比较均匀稳定，有较好的焚烧效果。
炉排炉根据炉排型式主要分为顺推或逆推式往复炉排炉及滚动炉排等多种型式。往复炉排炉可使垃圾有效地翻转、搅拌，具有较理想的燃烧条件，可实现垃圾完全燃烧。
炉排具有以下优点：
（1）运行可靠性好，故障率低；
（2）单台处理能力较大；
（3）烟气中尘的排放量较低，相应减少了烟气净化系统的投资规模；
（4）不需要垃圾预处理；
（5）受热面磨损小；
（6）无需混煤燃烧，灰渣产量低。
三、垃圾焚烧炉炉排运行出现的问题及其原因
近年来，随着垃圾焚烧技术的逐渐推广，社会舆论对垃圾焚烧的质疑日趋厉害。许多新建焚烧厂不仅选址困难，开工之日遥遥无期，甚至许多已经运行的焚烧厂都面临着停工的窘地。
那么垃圾焚烧究竟存在什么弊端，引发公众反对潮？究其原因主要存在以下问题点：
1、我国生活垃圾中厨余垃圾含量高，从而导致垃圾：（1）含水率高：一般>50%，甚至>70%；（2）热值低：一般为800~1000kcal/kg，只有在经过预处理（破碎筛分或者微生物降解）的情况下才能达到1200kcal/kg以上。大量含重金属的分散源危险废物混入垃圾物流之中，如镍镉电池，含汞电池，荧光灯管，体温计等。
2、焚烧厂的运营模式问题：现有垃圾焚烧厂运营模式以BOT为主，焚烧厂的投资商和运营商需要在有限的运营时间内回收其投资并获得最大利益，而政府的垃圾补贴有限（20元~204元/吨），再加上垃圾热值较低使得发电量低（280~320KWh/吨），使得焚烧厂在运营过程中出现偷工减料的现象。焚烧尾气难以达标排放。
3、焚烧厂操作人员素质及在线监测：2005年以后，我国新