生活垃圾焚燒爐爐排技術(shù)及其應用

劉 海 石成芳

（重慶三峰卡萬塔環(huán)境產(chǎn)業(yè)有限公司，重慶 400084）

生活垃圾焚燒爐爐排技術(shù)及其應用

劉 海 石成芳

（重慶三峰卡萬塔環(huán)境產(chǎn)業(yè)有限公司，重慶 400084）

介紹我國生活垃圾的處理現(xiàn)狀，并就垃圾焚燒與填埋處理的優(yōu)缺點進行了比較說明，提出了焚燒處理將成為主要和首選的處理方式。重點介紹目前國內(nèi)主要應用的機械爐排式生活垃圾焚燒爐的爐排技術(shù)及其特點，并提出了爐排爐的引進技術(shù)國產(chǎn)化和自主產(chǎn)業(yè)化研發(fā)的發(fā)展方向。

垃圾焚燒；機械爐排式焚燒爐；爐排技術(shù)

1 我國生活垃圾處理現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)進程的加快，人民生活水平日益提高，但城市生活垃圾的產(chǎn)生量也愈來愈大。垃圾填埋處理方式的弊端和產(chǎn)生的矛盾日益顯露，填埋后產(chǎn)生的高濃度滲濾液和大量有害氣體對環(huán)境污染非常嚴重，同時需要占用大量的土地資源。焚燒處理將成為主要的垃圾處理方式，它既能擺脫對大量土地資源的依賴，又能滿足環(huán)境保護和資源利用的雙重要求，也符合生活垃圾減量化、無害化和資源化的國家政策。

近年來，在國家產(chǎn)業(yè)政策的鼓勵下，我國的垃圾焚燒廠數(shù)量和處理規(guī)模逐年增加，各大中城市都在陸續(xù)新上垃圾焚燒項目。十二五期間，我國的垃圾焚燒產(chǎn)業(yè)將進入發(fā)展的黃金期。

2 生活垃圾焚燒爐爐排技術(shù)

目前我國垃圾焚燒廠以引進的發(fā)達國家爐排爐焚燒技術(shù)為主，它將逐漸取代少量的循環(huán)流化床技術(shù)，成為垃圾焚燒處理的主流技術(shù)。國內(nèi)運用較多的焚燒爐技術(shù)是引進的SITY2000技術(shù)、三菱-馬丁技術(shù)、西格斯技術(shù)、日立造船技術(shù)和日本田熊技術(shù)，日本杰富意（JFE）、丹麥巴威·偉倫、德國斯坦米勒、瑞士VonRoll、美國BISIC等公司的爐排爐技術(shù)在國內(nèi)也有少量運用，各主要引進技術(shù)典型應用工廠見表1。

表1 國外引進爐排爐技術(shù)在中國大陸部分應用情況

2.1 SITY2000爐排技術(shù)

SITY2000爐排（圖1）屬于典型的逆推爐排，活動爐排片與固定爐排片以行為單位交錯布置，無縫隙的緊密接觸，固定爐排片安裝在與縱向框架連接的固定橫梁上，活動爐排片安裝在與驅(qū)動梁連接的移動橫梁上，活動爐排片隨著驅(qū)動梁在固定爐排片上作往復的逆推運動。爐排設(shè)置為一個斜平面，傾角為24°，活動爐排片最大行程為400mm，爐排面分為干燥段、燃燒段和燃燼段。干燥段和燃燒段爐排設(shè)置一組直線型驅(qū)動梁，燃燼段設(shè)置一組直線型驅(qū)動梁，驅(qū)動梁與安裝在給料器下方的液壓驅(qū)動的搖臂相連，兩個搖臂獨立帶動兩組驅(qū)動梁，分別控制。爐排片頭部設(shè)置凸臺，凸臺后斜面上布置風孔，一次風燃燒空氣通過爐排片底部由風孔進入爐膛，相鄰爐排片之間無縫隙和相對運動，阻礙爐灰漏到爐排下；爐排面尾部設(shè)置液壓驅(qū)動的料層調(diào)節(jié)擋板，根據(jù)燃燒情況調(diào)整料層厚度。

逆推運動增加了垃圾在爐排上的停留時間，進而縮短了垃圾燃燒需要的爐排整體長度。同時，SITY2000爐排適應能力很強，采用模塊化設(shè)計，系列化水平高，結(jié)構(gòu)簡單可靠，可根據(jù)地區(qū)垃圾的特性設(shè)置不同的爐排長度，亦可根據(jù)處理能力的要求設(shè)置不同的爐排列數(shù)和列寬，同時可生產(chǎn)處理能力在800t/d以上的特大型焚燒爐產(chǎn)品。

2.2 三菱-馬丁爐排技術(shù)

三菱-馬丁爐排屬于逆推爐排，活動爐排片與固定爐排片以行為單位交錯布置，活動爐排片通過橫梁連接在Z型驅(qū)動梁上，隨著液壓驅(qū)動Z型梁做往復的逆推運動，共一組驅(qū)動，無明顯分段。爐排片的運動速度可根據(jù)燃燒情況調(diào)整，液壓驅(qū)動裝置安裝在爐排后端的給料器下面。爐排設(shè)置為一個斜平面，傾角為26°，爐排片最大行程為420mm，爐排面尾部設(shè)置有料層調(diào)節(jié)和排渣用的滾筒。一次風燃燒空氣通過爐排片底面的迷宮式風道，從兩相鄰爐排片之間的風孔進入爐膛，在助燃垃圾的同時也起到冷卻爐排片的作用。兩相鄰爐排片之間設(shè)置有相對運動，確保兩者之間的風孔不被爐渣或者低熔點物質(zhì)堵塞。

2.3 西格斯爐排技術(shù)

西格斯爐排屬于順推爐排，由結(jié)構(gòu)相近的多級傾斜的模塊化爐排組構(gòu)成，爐排一個面布置，傾角為21°。每個爐排組模塊包括2排固定爐排片、2排水平滑動爐排片和2排上下翻動的爐排片，每臺焚燒爐一般由四個左右的爐排組模塊組成，形成干燥區(qū)、氣化區(qū)、燃燒區(qū)和燃燼區(qū)。每個爐排組模塊的框架兩側(cè)分別設(shè)置獨立的三組液壓驅(qū)動，其中一組驅(qū)動兩行爐排片的水平運動，另外兩組分別驅(qū)動兩行爐排片的上下翻轉(zhuǎn)運動。翻轉(zhuǎn)爐排片前端設(shè)置多個風孔，一次風燃燒空氣從爐排底下經(jīng)過該風孔進入爐膛。水平滑動爐排片的最大行程240mm，其作用是輸送垃圾，翻動爐排向上擺動的最大角度為30°，其作用是翻攪和通風，實現(xiàn)助燃的目的。

2.4 日立造船爐排技術(shù)

日立造船爐排屬于順推爐排，爐排片為縱向分布，固定爐排列與活動爐排列交錯布置，每列爐排片由多塊相互搭接的爐排片構(gòu)成。爐排縱向分為干燥段、燃燒段和燃燼段三段，每段之間設(shè)置一定的落差，每段爐排尾部設(shè)置獨立的液壓驅(qū)動裝置，液壓驅(qū)動的梁帶動活動爐排作往復的順推運動，活動爐排的最大行程為150mm。三個爐排面平行布置，傾角都為15°。每塊爐排片前端面上設(shè)置了風孔，一次風燃燒空氣由爐排片底部經(jīng)過此風孔進入爐膛助燃。燃燒段中間設(shè)置一行剪切刀式的撥火裝置，剪切刀安裝在該行爐排的固定爐排片中間，與爐排下的由液壓驅(qū)動的傳動軸相連，液壓驅(qū)動搖臂裝置安置在傳動軸的兩端即爐排框架的兩側(cè)。

2.5 日本田熊爐排技術(shù)

田熊爐排屬于順推爐排，固定爐排片與活動爐排片以行為單位交錯布置，活動爐排片隨著液壓帶動的驅(qū)動梁作往復順推運動。爐排縱向分為干燥段、燃燒段和燃燼段，三段之間設(shè)置一定的落差。干燥段爐排傾角為8°，燃燒段和燃燼段爐排水平布置，活動爐排片的最大行程為250mm；干燥段和燃燼段各設(shè)置一組獨立的液壓驅(qū)動，燃燒段設(shè)置兩組獨立的液壓驅(qū)動，液壓驅(qū)動裝置分別布置在對應爐排的后端；干燥段由4行活動爐排片和4行固定爐排片組成，燃燒段由8行活動爐排片和8行固定爐排片組成，燃燼段由3行活動爐排片和3行固定爐排片組成。每塊爐排片前端接觸面安裝有獨特的耐磨滑塊，并在滑塊上方設(shè)置風孔，一次風燃燒空氣從爐排底部經(jīng)此風孔進入爐膛。

3 垃圾焚燒爐爐排技術(shù)的發(fā)展

前面介紹的主要機械爐排式生活垃圾焚燒爐各有特點。順推爐排和逆推爐排的主要區(qū)別是：順推爐排相對于逆推爐排有較強的垃圾輸送能力，逆推爐排相對于順推爐排有較強的垃圾翻轉(zhuǎn)能力，為確保垃圾在爐內(nèi)的停留時間和燃燒效果，順推爐排一般比逆推爐排更長，占用空間更大。

為了較好地解決兩種爐排功能上的不足，順推爐排一般增設(shè)專門的翻轉(zhuǎn)撥火裝置或者設(shè)置一定高度的落差，以加大對垃圾的攪拌；逆推爐排一般設(shè)置較大的傾角或者爐排片頭部設(shè)置特殊的凸臺，以增強對垃圾的翻轉(zhuǎn)和輸送。

隨著垃圾焚燒行業(yè)的發(fā)展，結(jié)合國外爐排爐技術(shù)的運用情況，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)也在積極開展以爐排爐技術(shù)為主的生活垃圾焚燒爐產(chǎn)品的自主研發(fā)。國內(nèi)企業(yè)自主研發(fā)的爐排爐技術(shù)也將得到廣泛的運用，并逐漸取代國外的進口技術(shù)。

[1]徐文龍，劉晶昊.我國垃圾焚燒技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展預測[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2007，12（11）：24-29.

[2]中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會城市生活垃圾處理委員會我國城市生活垃圾處理行業(yè)2007年發(fā)展綜述[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2008，12（5）：14-17.

[3]中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會城市生活垃圾處理委員會.我國城市生活垃圾處理行業(yè)2008年發(fā)展綜述[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2009，12（6）：17-23.

[4]中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會城市生活垃圾處理委員會.我國城市生活垃圾處理行業(yè)2009年發(fā)展綜述[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2010，12（7）：4-8.

Abstract：The paper introduces the situation of household waste been treated in China.After comparing the advantage and disadvantage between waste incineration and landfill,the paper puts forward that waste incineration will become the major and preferred treatment method.It discusses the grate technology and its characteristics,and proposes the localization of imported technology and development direction of independently Research.

Key words：waste incineration；mechanical grate type incinerator；grate technology

Grate Technology and Application of Household Waste Incinerator

LIU HaiSHI Cheng-fang
(Chongqing Sanfeng Covanta Environmental Industry Co.,Ltd.,Chongqing 400084)

X705

A

1673-1980（2011）03-0153-03

2011-01-12

劉 海（1981-），男，重慶人，碩士，工程師，研究方向為生活垃圾焚燒技術(shù)。