垃圾焚燒發(fā)電機(jī)械爐排爐形式淺析

田洪瑞+劉楠楠

摘 要：本文介紹了常見的幾種垃圾焚燒類型的特點，并對其進(jìn)行了對比分析。

關(guān)鍵詞：垃圾焚燒 機(jī)械爐排焚燒爐 焚燒爐特點對比

一、機(jī)械爐排爐基本介紹

機(jī)械爐排爐早期廣泛應(yīng)用于煤的燃燒，目前在垃圾焚燒發(fā)電中發(fā)展成為技術(shù)最成熟、處理規(guī)模較大的生活垃圾焚燒爐。機(jī)械爐排爐的關(guān)鍵設(shè)備是焚燒爐排，各種爐排的最大區(qū)別也在于結(jié)構(gòu)型式和運(yùn)動方式。目前國內(nèi)應(yīng)用較廣的型式有：逆推式爐排爐、順推式爐排爐及往復(fù)翻動式爐排爐等。

二、常見爐排爐類型與介紹

（一）逆推式爐排爐

逆推式爐排爐：垃圾在爐排上靠重力向下滑落，底層垃圾受可動爐排片逆向運(yùn)動的推力而涌向上層，達(dá)到翻攪作用。相對于順推爐排，爐排長度較短，爐床角度大。主要應(yīng)用為三菱馬丁、重慶三峰、綠色動力等。

1 、三菱-馬丁型爐排爐

結(jié)構(gòu)特點：

1.1、活動爐排與固定爐排片以行為單位交錯布置，按一定的斜度（26°）依次排列，這樣，當(dāng)爐排片上的垃圾在重力作用下向下移動的同時，垃圾料層下部受與重力方向相反的傾斜推力，使得一部分垃圾沿爐排表面相反方向移動，產(chǎn)生了向上運(yùn)動，由此完成垃圾層的充分?jǐn)嚢琛?/p>

1.2、垃圾的干燥、燃燒及后燃燒均在此爐床進(jìn)行，一次空氣由爐床底部經(jīng)由爐條的空氣槽從爐條兩側(cè)吹出。可動爐條由連桿及橫梁組成，由液壓傳動裝置驅(qū)動，其移動速度可調(diào)整，以配合各種燃燒條件。其攪拌垃圾可動爐條逆向移動，使得垃圾因重力而滑落，使垃圾層達(dá)到良好的攬拌，最后灰燼經(jīng)由灰渣滾輪移送至排灰槽。

1.3、灼熱的物料沿爐排表面向上滑動，使新加入的垃圾與灼熱層混合在一起，因此干燥和點火可在很短時間內(nèi)完成

1.4、在燃燒過程中，整個垃圾層被均勻攪拌，以達(dá)到完全燃燒。在后燃燒階段，殘留可燃物通過同樣的逆推方式送回燃燒區(qū)，繼續(xù)燃燒，使燃燒更充分。

1.5、由于垃圾層能充分?jǐn)嚢?，因此料層非常平整，燃燒狀態(tài)穩(wěn)定

1.6、由于逆向推動可相應(yīng)延長垃圾在爐內(nèi)的停留時間，爐床長度小，可減少安裝占地，因此在處理能力相同的情況下，爐排面積可以小于順推爐排

2、重慶三峰SITY-2000爐排爐

結(jié)構(gòu)特點：

2.1、活動爐排片與固定爐排片以行為單位交錯布置，無縫隙的緊接接觸，爐排與爐排片均向下傾斜，整個爐排片無階段落差。垃圾在爐排上靠重力向下滑落，底層垃圾受可動爐排片逆向運(yùn)動的推力而涌向上層，達(dá)到翻攪作用。

2.2、送氣孔設(shè)在爐排片兩側(cè)，有自清作用。垃圾在爐內(nèi)分為三段燃燒：干燥段、燃燒段和燃燼段，各段的供應(yīng)空氣量和運(yùn)行速度可以調(diào)節(jié)。

2.3、SITY2000爐排適應(yīng)能力很強(qiáng)，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。

應(yīng)用案例：重慶同興（2×600 t/d）、福州紅廟（2×600 t/d）、成都九江（3×600 t/d）、重慶豐盛（4×600 t/d）、昆明空港（2×500 t/d）、山東東營（1×600 t/d）、重慶萬州（2×350 t/d）、廣東梅州（2×500 t/d）、汕尾市（1×700 t/d）等

3、綠色動力三驅(qū)動往復(fù)式機(jī)械爐排

結(jié)構(gòu)特點：

3.1、綠色動力三驅(qū)動逆推式爐排采用了自行開發(fā)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，對應(yīng)干燥區(qū)、燃燒區(qū)和燃燼區(qū)有三組獨(dú)立的驅(qū)動裝置（稱之為“三驅(qū)動”），可根據(jù)垃圾焚燒過程中各區(qū)垃圾移送的實際需要進(jìn)行單獨(dú)聯(lián)體調(diào)整、控制爐排片的移動速度。三驅(qū)逆推往復(fù)式機(jī)械爐排爐每列則有三個油缸來分別控制這列上的三部分爐條，因此使對運(yùn)行過程中根據(jù)燃燒情況的不同，操作更加容易和可靠。

3.2、一次風(fēng)的供給和分配也對應(yīng)分為三段，由獨(dú)立的鼓風(fēng)機(jī)和聯(lián)體的空氣預(yù)熱器進(jìn)行加熱和送風(fēng)，以滿足垃圾焚燒在干燥、燃燒和燃燼三個階段對風(fēng)量和風(fēng)溫的實際需求并采用現(xiàn)代的變頻調(diào)速技術(shù)，實現(xiàn)燃燒過程配風(fēng)的自動控制；

3.3、針對機(jī)械爐排爐普遍存在的漏灰問題，三驅(qū)動爐采用了特殊結(jié)構(gòu)的爐排片，既解決從爐排片之間的間隙漏灰問題，又能消納爐排片受熱時產(chǎn)生的熱膨脹量，可以較好的解決這兩者之間的矛盾。

應(yīng)用案例：浙江海寧（2×350 t/d）、江蘇如東（2×250 t/d+1×500 t/d）、江蘇海安（2×250 t/d+1×500 t/d）、海南?？冢?×600 t/d）、江西南昌（2×600 t/d）、福建寧德（2×600 t/d）、廣東惠東（2×350 t/d）、福建龍巖（2×300 t/d）

（二）順推式爐排爐

1、日本日立造船階段反復(fù)搖動式爐排

技術(shù)來源：VONROLL

爐床傾斜角度：15°

爐排片最大行程：150mm

結(jié)構(gòu)特點：

1.1、爐排為縱列布置，固定爐排列與活動爐排列交錯布置，垃圾依靠自身重力、活動爐排列的往復(fù)運(yùn)動對垃圾層產(chǎn)生的縱向推力及剪力向前推進(jìn)；

1.2、各段爐排間設(shè)置了較大落差以增強(qiáng)燃燒效果；

1.3、在燃燒段固定爐排設(shè)置撥火裝置（剪切刀），該裝置可松動垃圾塊、使垃圾層均勻，一次風(fēng)分布均勻，可避免垃圾在爐排上結(jié)團(tuán)而影響垃圾的透氣性、燃盡程度及在垃圾層產(chǎn)生風(fēng)洞.

1.4、爐排很適應(yīng)國內(nèi)的高水分、低熱值垃圾；

1.5、剪切刀的設(shè)置對于含水量高的垃圾燃燒結(jié)塊有明顯的破碎效果；

1.6、將一次風(fēng)溫度加熱到300℃，可以有效地提高垃圾焚燒處理的適應(yīng)范圍；

1.7、爐排下設(shè)置多個風(fēng)室有利于燃燒空氣的調(diào)節(jié)；

1.8、活動爐排與固定爐排相互運(yùn)動，可以清除爐排片間的積灰，避免堵塞；

1.9、為提高垃圾焚燒爐爐膛內(nèi)的溫度，日立造船僅僅在前墻和后墻設(shè)置水冷壁；兩邊的側(cè)墻不設(shè)置水冷壁而采用風(fēng)冷技術(shù)，設(shè)置專門的冷卻風(fēng)機(jī)對側(cè)墻進(jìn)行風(fēng)冷；冷卻溫度由DCS控制

2、上?？岛阋M(jìn)日立造船VONROLL爐排技術(shù)

結(jié)構(gòu)特點及技術(shù)優(yōu)勢：

（1）爐排為縱列布置，固定爐排與活動爐排列向交錯布置；

（2）垃圾依靠自身重力、活動爐排列的往復(fù)運(yùn)動對垃圾層產(chǎn)生的縱向推力向前推進(jìn)；

（3）各段爐排間設(shè)置了較大落差以增強(qiáng)燃燒效果；

（4）根據(jù)實際運(yùn)行效果，取消了剪切刀，降低成本的同時降低了故障點，并未影響燃燒效果。

（5）在國內(nèi)VonRoll型爐排技術(shù)取得了較優(yōu)異的運(yùn)行成績和領(lǐng)先運(yùn)行指標(biāo)：

可穩(wěn)定地超負(fù)荷10%連續(xù)運(yùn)行；

爐渣熱灼減率在2.0%以下；

CO在10mg/Nm3以下；

NOx在250mg/Nm3以下；

（6）ACC控制系統(tǒng)投運(yùn)率高，接近100%，因此垃圾焚燒穩(wěn)定、自動控制水平高，節(jié)省大量人工費(fèi)用；

（7）爐排壽命長、更換率低，節(jié)省大量的維修、保養(yǎng)費(fèi)用；

（8）輔燃投油點低，基本上不需要開啟輔助燃燒器，節(jié)省昂貴的輔助燃油費(fèi)用；

（三）往復(fù)翻轉(zhuǎn)式爐排爐

往復(fù)翻轉(zhuǎn)式爐排：每個標(biāo)準(zhǔn)爐排單元都由固定式爐條、滑動式爐條和翻動式爐條相互結(jié)合而成，并且可以各自單獨(dú)控制。其中一組驅(qū)動兩行爐排片的水平運(yùn)動，另外兩組分別驅(qū)動兩行爐排片的上下翻轉(zhuǎn)運(yùn)動。主要應(yīng)用為西格斯?fàn)t排等。

結(jié)構(gòu)特點：

西格斯?fàn)t排由相同標(biāo)準(zhǔn)的元件組成，每一元件包括由剛性梁組成的下層機(jī)構(gòu)，每片爐條的鑄鋼支撐和鋼質(zhì)爐條。每件標(biāo)準(zhǔn)爐排元件有六行爐條，分三種不同爐條按兩套布置：固定式、水平滑動式和翻動式。下層機(jī)構(gòu)的低層框架直接支撐固定爐條。全部爐條頂層表面形成一個帶21度斜角的爐排傾斜面，全部元件皆按這個方式布置?；瑒訝t條推動垃圾層向爐排末端運(yùn)動，而翻動爐條使垃圾變得膨松并充滿空氣。在爐條下面的燃燒風(fēng)經(jīng)過幾個冷卻鰭片和位于每片爐條前端的開口槽后離開爐條，并吹過下一爐排片的頂部。每一片爐條有燃燒風(fēng)出口開口。從而保證整個爐排表面的空氣分布均勻。它適應(yīng)于寬范圍熱值變化的垃圾的燃燒，負(fù)荷變化范圍為70%～110%。

參考文獻(xiàn)：

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[3]沈陽西部生活垃圾焚燒發(fā)電項目可行性研究報告 中國城市建設(shè)研究院有限公司 2015