垃圾焚燒循環(huán)流化床鍋爐設(shè)備治理與運(yùn)行優(yōu)化

摘 要：根據(jù)我國目前最好的解決城市生活垃圾問題，最好的辦法是焚燒發(fā)電方法，主要取決于我國的垃圾的成分，其次是經(jīng)濟(jì)水平和技術(shù)條件，以及地理、水文、環(huán)境、城市規(guī)劃等方面的因素。

關(guān)鍵詞：垃圾焚燒； 循環(huán)流化床

中圖分類號：TK227 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-3315(2011)11-178-001

循環(huán)流化床焚燒爐適合燃燒低熱值燃料，循環(huán)流化床是一種潔凈燃燒方式，燃料適應(yīng)性廣，負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好、幅度大。

（1）焚燒爐渣的灼熱率約為1％～3％；

（2）焚燒爐內(nèi)垃圾處于懸浮流化狀態(tài)，為瞬時(shí)燃燒，飛灰量大，飛灰量是爐排爐的3～4倍；[2]

（3）流化床爐起爐和停爐較為方便；[2]

（4）燃燒效率高，氣相中殘留有極少量的CO等可燃物；減少金屬酸性腐蝕，發(fā)電效率較高;

（5）可以混燒多種廢物，但是進(jìn)料越均勻越好；[2]

（6）物料處于懸浮狀態(tài)，煙氣流速高，對焚燒爐的沖刷和磨損比較嚴(yán)重。[2]

循環(huán)流化床垃圾焚燒爐在運(yùn)行中常見問題：

1.由于是垃圾與煤混燒，在運(yùn)行中很容易發(fā)生結(jié)焦。

2.運(yùn)行過程中經(jīng)常發(fā)生水冷壁管磨漏、爆管現(xiàn)象。

3.我公司鍋爐目前運(yùn)行正壓非常大，還沒有很好的解決辦法。

4.我公司鍋爐本體內(nèi)的水冷壁管、蒸汽管與空預(yù)器管，也經(jīng)常發(fā)生腐蝕爆管。

一、課題研究內(nèi)容

隨著人類文明的進(jìn)步和人口的增長，生活垃圾的產(chǎn)量不斷增加，垃圾的成分隨著物質(zhì)、生活的豐富而日趨復(fù)雜，有害成分也日漸增多，垃圾問題已成為社會(huì)公害。所以城市垃圾的無害化、減量化和資源化處理已迫在眉睫。

循環(huán)流化床是近年發(fā)展起來的一種新型高效、低污染、清潔燃燒技術(shù)循環(huán)流化床燃煤鍋爐，基于循環(huán)流化態(tài)的原理組織煤的燃燒過程，以攜帶燃料的大量高溫固體顆粒物料的循環(huán)燃燒為重要特征。固體顆粒充滿整個(gè)爐膛，處于懸浮并強(qiáng)烈摻混的燃燒方式。

我廠使用的循環(huán)流化床生活垃圾焚燒鍋爐，具有燃燒效率高、污染物排放低、對垃圾種類適應(yīng)范圍廣并且可以加煤助燃，是綜合性能優(yōu)越的焚燒爐。本廠采用單鍋筒、自然循環(huán)、膜式水冷壁、圓形絕熱分離器、U型返料器、外置高溫過熱器等技術(shù)結(jié)構(gòu)，該鍋爐適用于生活垃圾和煤混燒，產(chǎn)生的蒸汽用于發(fā)電、供熱。

本課題主要研究的是針對循環(huán)硫化床垃圾焚燒爐在運(yùn)行中常見的問題，例如由于是垃圾與煤混燒，在運(yùn)行中很容易發(fā)生結(jié)焦；運(yùn)行過程中經(jīng)常發(fā)生水冷壁管、蒸汽管與空預(yù)器管磨漏、爆管現(xiàn)象；鍋爐運(yùn)行的正壓現(xiàn)象等問題進(jìn)行研究，并通過理論與實(shí)踐相結(jié)合，解決生產(chǎn)實(shí)際困難，為安全生產(chǎn)做保證。

二、研究內(nèi)容及階段性成果

1.垃圾與煤混燒，在運(yùn)行中的結(jié)焦問題

預(yù)熱后的一次風(fēng)（流化風(fēng)）經(jīng)風(fēng)室由爐膛底部穿過布風(fēng)板送入，使?fàn)t膛內(nèi)的物料處于快速流化狀態(tài)，燃料在充滿整個(gè)爐膛的惰性床料中燃燒。較細(xì)小的顆粒被氣流夾帶飛出爐膛，并由飛灰分離裝置分離收集，通過分離器下的回料管與飛灰回送器（返料器）送回爐膛循環(huán)燃燒；燃料在燃燒系統(tǒng)內(nèi)完成燃燒和高溫?zé)煔庀蚬べ|(zhì)的部分熱量傳遞過程。煙氣和未被分離器捕集的細(xì)顆粒排入尾部煙道，繼續(xù)與受熱面進(jìn)行對流換熱，最后排出鍋爐。

在這種燃燒方式下，燃燒室密相區(qū)的溫度水平受到燃煤過程中的高溫結(jié)渣、低溫結(jié)焦和最佳脫硫溫度的限制，一般維持在850℃左右。

2.管磨漏、爆管問題

本廠在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)經(jīng)常有磨漏、爆管等現(xiàn)象的出現(xiàn)。這樣會(huì)造成受熱面磨損程度非常嚴(yán)重，并且爆管問題成為了制約鍋爐連續(xù)運(yùn)行的最大問題。經(jīng)過分析，總結(jié)造成爆管的原因?yàn)椋河行┰O(shè)備布置得不太合理以至于有積灰、搭橋等現(xiàn)象的出現(xiàn)，造成管子的磨損、爆管。

針對這種現(xiàn)象我廠做出了改造，首先，我們在原有的基礎(chǔ)上在爐膛內(nèi)增加敷設(shè)澆注料的面積，敷設(shè)后爐膛折算面積約為140平方米前墻標(biāo)高24米以上不敷；兩側(cè)墻靠前墻測24米以上、寬度1.5米不敷。其次，由于節(jié)距過小的原因，該爐以往的運(yùn)行情況低溫過熱器很容易積灰、搭橋，經(jīng)常把煙道堵死。我們將低溫過熱器面積去掉一半，將原低溫過熱器的節(jié)距由原來的120拉到了240，同時(shí)將省煤器也作了相應(yīng)的修改，將原省煤器上下兩組拉開，中間布置一次風(fēng)出口管箱及二次風(fēng)管箱。再次，對空氣預(yù)熱器的面積作相應(yīng)調(diào)整，盡可能提高熱風(fēng)溫度。最后，我廠將高溫過熱器布置在返料器內(nèi)以防止高溫腐蝕，采用較高的蒸汽參數(shù)如次高溫次高壓系列而不怕高溫腐蝕。

三、存在的問題

由于爐內(nèi)局部積灰結(jié)渣脫落，特別是爐后墻結(jié)渣以及水冷壁折焰角處的積灰和結(jié)焦脫落時(shí)，在焦塊的上面存有一定量燃燒過的垃圾和粉煤灰，在焦塊脫落地同時(shí)，這些灰在負(fù)壓的作用下，在爐膛中飛揚(yáng)，在這一瞬間，燃燒器上部正在著火的火焰受這些飛灰的影響，不能很好地像正常那樣和空氣混合，部分燃燒停止了，爐內(nèi)火勢變?nèi)?，但這種飛灰作用很快消除了，爐膛下部燃燒室會(huì)產(chǎn)生瞬間很大的正壓。

四、總結(jié)

首先要對爐膛正壓的問題還需進(jìn)行進(jìn)一步的研究和改進(jìn)，其次通過進(jìn)一步的運(yùn)行優(yōu)化，調(diào)整燃燒，再次提高鍋爐的經(jīng)濟(jì)性。能盡可能多地減少非停次數(shù)。

參考文獻(xiàn)：

［1］2009-2010年城市垃圾發(fā)電及沼氣發(fā)電市場研究與投資咨詢報(bào)告

［2］楊宏毅.城市建設(shè)研究院（中美論壇發(fā)言稿），中國城市垃圾焚燒處理廠建設(shè)和運(yùn)營狀況

［3］河北某垃圾發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行操作規(guī)程