垃圾处理与循环流化床垃圾焚烧炉
循环流化床垃圾焚烧技术特点及优势之探讨
对 城 市 生 活垃 圾 的 常用 处 理 方 法 有 填 埋 、 堆肥 、 焚烧 等 ， 中以焚烧处理 方法 为佳 ， 合 其 符
“ 三化 ” 的要求 。 市生活垃 圾焚烧 技术在 美国 、 城 日本 等发达 国 家 已得 到广 泛应 用 ，并产 生 了 良
的循环流化床 垃圾焚烧 锅炉 ，迄今 已有 四十多 台投入商业运行 ， 主要特点是 采用后排渣 ， 高温 过热器安置在返料器 内。 在 （ （ 环境保护部 、国家发展 和改革委 员会 、 国家能源局 关于进一 步加 强生物质 发 电项 目环 投入安装 。 ４ 循环 流化床垃圾焚 烧主要 设备技术 ． （） １ 垃圾进料装置
关键 词 ： 城市 生活垃 圾；循环 流化床 ；焚烧 。
１ 前 言 ．
燃烧 充分 ， 故对焚烧成 分复杂 、热值低 、水份高 的城 市 生 活垃 圾 适 应性 非 常 好 。 当前 我 国城 市 生活垃圾 的突出特点是含 水率高 ，一般 为 ４ ５～
二十世 纪八 十年 代 以来 ，固体废 弃 物 的排 放急剧增加 ， 造成 的大气 污染 、 下水 污染 、土 地
３ ．华光股份 循环 流化床焚烧锅炉技 术特点
华光股份 现有大 部分产 品是在 与 中科院合
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
新理 念的创新 设计 ，将 循环流化 床燃烧 技术 与 炉排焚烧 的余 热锅炉结 构布置 特点相结 合 ，开
作的基础 上发展起来 的 ，合作 的第 一代产 品是 发 出 了一 个 完 全 不 同于 以往 任 何 循环 流化 床 垃圾 与煤 的重量 比为 ４ 、日处理垃圾 ５ ０／ 垃 圾 焚烧 处理 的技术 方 案 ，目前 已制造 完 毕 ， ：ｌ ０ｔｄ
流化床焚烧炉简介
流化床焚烧炉简介流化床焚烧炉是在炉内铺设定厚度，一定粒度范围的石英砂，通过底部布风板鼓入一定压力的空气，将砂粒吹起处于流化状态。
流化床焚烧炉燃烧温度一般控制在800~900℃,砂床蓄热量大，气一固混合强烈，传热传质速率高，具有极好的着火条件，垃圾入炉后即和炽热的石英砂迅速处于完全混合状态，垃圾受到充分加热、干燥，燃烬率高。
流化床焚烧炉主要有两种形式：鼓泡床焚烧炉和循环流化床焚烧炉。
(1)鼓泡床焚烧炉典型的鼓泡床焚烧炉结构如图所示。
鼓泡床焚烧炉垂直流化速度多在0.6～2m/s之间，而砂床最小深度则取决于必须维持焚烧所需的最低过剩空气量及使废物完全燃烧的条件下的数据加以设计，一般设计高度约在0.6～1.5 m间。
鼓泡床炉体主要由流化床和悬浮段炉膛两部分组成。
典型的鼓泡床焚烧炉结构图(2)循环流化床焚烧炉循环流化床通过高流化速度使炉床所含粗砂和废物颗粒向上浮出，并经固体回收分离装置(一般用旋风分离器)将烟气中的砂粒和燃烧完全或未完全的废物通过高温底管及返料器再循环送入炉内而形成一高度混合的燃烧反应区，使废物能在足够的停留时间内被分解、破坏和焚烧。
典型的循环流化床焚烧炉结构如图所示。
循环流化床的垂直流化速度一般在3.6～9m/s之间，约为鼓泡床的2～10倍。
而单位时间由旋风分离器收集循环进入炉内的固体物料量(含床砂和燃烧过程产生的固体物)除以单位时间内焚烧废物量的值(即固体颗粒循环比)则介于50～100之间。
通过这种方式，流化床温度分布将吏为均匀一致，在一般操作时焚烧温度的上限都维持在850～900℃,整体而言，虽比鼓泡床焚烧炉操作温度低，却具有足以处理有害废物达到比规定的破坏去除率(DRE)更高的能力。
循环流化床燃烧技术是在鼓泡床基础上发展起来，具有更优异的性能。
流化床焚烧炉适合燃烧废油脂，工业有机污泥以及低热值呈颗粒状的废物。
对于尺寸较大的废物，一般需要进行破碎等预处理，使其控制在适合的粒度范围。
流化床焚烧炉不适宜处理含有低熔点盐类较多的废物，焚烧该类废物容易使床料粒子烧结团聚，从而导致流化状态恶化。
循环流化床技术在垃圾焚烧二恶英控制方面的优势
循环流化床技术在垃圾焚烧二恶英控制方面的优势循环流化床焚烧炉的主要特征是炉膛内始终存有大量的粒度适宜的惰性床料，垃圾和惰性床料在炉膛内流化风的作用下呈充分流化状态，垃圾送入炉膛后在处于流化状态的床料裹挟下，迅速分散、快速升温，很快地完成燃烧前的升温阶段，实现持续的稳定燃烧，大量的物料被烟气带到炉膛上部燃烧，经过不同的途径再循环返回炉膛下部。
这包括布臵在炉膛出口的气固分离器，将被烟气带出炉膛的物料中的绝大部分从烟气中分离出来，并经过返料系统将物料回送至床内；更有很大量的物料通过中间上升和边壁下降的内部通道实现循环。
这样的物料循环，一方面实现了炉膛内温度的均匀化，另一方面保证了垃圾的充分燃烧。
循环流化床具有很大的热容量和良好的物料混合速率，所以对燃料的适应性强，床内强烈的湍流和物料循环，增加了垃圾的燃烧速率，均匀的炉内温度既保证了燃烧烟气在高温区的停留时间，又可以防止局部高温的问题。
因此，气体燃烧充分、毒性物质分解彻底，垃圾燃尽率高。
垃圾焚烧作为一种固体废物污染的处理技术，不可避免的涉及到二次污染的问题。
而二恶英类物质的排放，是其中最重要也是最受关注的。
目前我国对垃圾焚烧二恶英类物质排放的要求仅限于烟气，从更广义的二恶英排放范围考量，垃圾焚烧二恶英的排放应该还包括飞灰、锅炉灰、炉渣和废水。
当前控制垃圾焚烧过程二恶英类物质排放有3种最主要的技术手段。
一是源头控制，即破坏原生垃圾中存在的二恶英，并且减少二恶英类物质的原始生成量；二是末端吸附，即将已经产生的二恶英类物质通过吸附等手段捕捉到飞灰中，防止其排放到大气；三是末端消减，在一定的条件下，通过催化反应器，使烟气中的二恶英类物质反应生成相对无害的低分子化合物。
末端吸附的局限性在于，仅仅是将烟气中的二恶英类物质通过活性炭等吸附后转移到飞灰中，虽然可以实现烟气的达标排放，但是却增加了飞灰中的二恶英含量。
因此末端吸附只是二恶英的转移，并非减量。
末端消减虽然达到了烟气中二恶英类物质的减量，但是对于飞灰中含有的更大量的二恶英却没有作用。
流化床垃圾焚烧锅炉的现状与前景
流化床垃圾焚烧锅炉的现状与前景一、现状目前国内的城市垃圾处理方式主要采用填埋和焚烧两种方式，而焚烧方式中以炉排式焚烧和旋转炉式焚烧为主。
虽然这两种方式在处理垃圾的过程中能够产生一定的能量，但是其效率相对较低，污染较大，同时也难以实现全面的垃圾资源化利用。
而流化床垃圾焚烧锅炉则是一种新型的城市垃圾处理技术，其具有以下几个显著的优点：1. 清洁环保：流化床垃圾焚烧锅炉利用高温燃烧垃圾，产生的废气经过严格的处理设备处理后，可以将污染物排放控制在合理的范围内，大大减少对环境的影响。
2. 高效能源回收：流化床垃圾焚烧锅炉将垃圾进行高温燃烧，产生的热能可以用于发电，能源得到了有效的回收利用，减少了对传统能源的依赖。
3. 垃圾资源化利用：流化床垃圾焚烧锅炉在处理垃圾的也可以实现对可回收物的分离，让可回收物得到二次利用，减少了对资源的浪费。
4. 处理规模灵活：流化床垃圾焚烧锅炉的处理规模可以根据实际需求进行调整，可以适应不同规模的城市垃圾处理需求。
流化床垃圾焚烧锅炉在环保、能源回收和资源化利用等方面具有着巨大的优势，值得在国内推广应用。
二、前景1. 政策扶持：随着“十四五”规划的提出，我国对环保产业的支持力度将会进一步加大，制定更加严格的环保政策和标准，这将为流化床垃圾焚烧锅炉的发展提供有力的政策保障。
2. 技术创新：随着科技的不断进步，流化床垃圾焚烧锅炉的技术也在不断改进和提高。
未来，我们可以预见到流化床垃圾焚烧锅炉在效率、环保性能、安全性等方面将会有更大的突破和创新。
4. 国际市场：目前，国际上对于环保产业的需求也在不断增加，而我国的流化床垃圾焚烧锅炉技术在技术水平、设备制造等方面具有一定的优势，有望在国际市场上获得更多的合作机会。
流化床垃圾焚烧锅炉在未来的发展前景非常广阔，其在国内外都具有着巨大的市场需求和发展潜力。
大容量生活垃圾循环流化床焚烧炉的技术特点与调试运行
大容量生活垃圾循环流化床焚烧炉的技术特点与调试运行随着我国经济的快速发展，人口聚集、消费水平提高，全国生活垃圾产量逐步增长。
2016年中国城市和县城生活垃圾清运量达到2.7亿吨，较上年增长5%，人均生活垃圾清运量增加至486kg。
固废处理包括填埋、焚烧、堆肥三大技术路线。
目前，虽然垃圾填埋在中国占主导地位，但焚烧处理技术优势明显，处理占比不断提高，将成为最主要的垃圾处理方式。
垃圾焚烧与填埋相比，具有以下优点：1)减量缩容。
垃圾经过焚烧后，一般可减重80%，减容90%以上，可节约大量的土地资源；2)资源再利用。
每吨生活垃圾的热值相当于0.2～0.25t标准煤，垃圾焚烧发电能产生较好的资源综合利用效益。
垃圾焚烧锅炉从炉型上主要分为炉排燃烧与循环流化床燃烧，其中前者以国外引进为主，后者国内可以自主研发制造。
循环流化床锅炉具有垃圾燃尽率高、灰渣含碳量低、负荷调节范围大、燃料适应性广、符合中国垃圾低位热值低的国情等优点，但运行成本相对较高。
通过近20年的不断积累，余热发电系统、脱硫除尘系统、DCS集中控制系统、垃圾预处理系统、给料系统及冷渣系统等各类配套设施方面的不断创新，垃圾焚烧发电技术得到大力提高。
我司借鉴欧洲发达国家先进的循环流化床固体废物焚烧技术，在国内首次引进了单台日处理1000t的生活垃圾循环流化床焚烧炉。
1固体回收燃料预处理工艺原生垃圾通过干化与分选后已经不是传统意义上的垃圾，而是固体回收燃料。
预处理主要是通过干化(使原生垃圾中含水率从60%左右降低到30%以下)、机械破碎、分选等工艺，降低大件垃圾尺寸，去除垃圾中的金属、瓦砾和玻璃等不可燃物，提高可燃物占比。
通过预处理使焚烧炉运行时给料均匀、燃烧更为彻底、减少炉渣生成量，并在一定程度上降低了二恶英等污染物的生成使排放更清洁。
经生物干化和机械分选(如图1)后的燃料特性如表1。
2锅炉设计参数锅炉设计参数如表2，图2为循环流化床锅炉示意图。
3流化床焚烧炉工艺特点(1)该焚烧炉采用高温水冷旋风分离器及外置式换热器，以更好地防止热膨胀及防止高温烟气对过热器的腐蚀；同时还采用了低空气比的烟气再循环技术及组合式吹灰技术。
流化床垃圾焚烧锅炉的现状与前景
流化床垃圾焚烧锅炉的现状与前景流化床垃圾焚烧锅炉是一种将垃圾进行高温分解、燃烧的设备。
相比传统的垃圾焚烧方式，流化床垃圾焚烧锅炉具有更高效、更环保的特点，因此在很多地方得到了广泛应用。
本文将对流化床垃圾焚烧锅炉的现状和前景进行分析和展望。
目前，随着国家对环境保护的要求越来越高，流化床垃圾焚烧锅炉已经成为垃圾处理领域的主流选择。
相比传统的焚烧方式，流化床垃圾焚烧锅炉具有以下几个优势：1. 高效能：流化床垃圾焚烧锅炉通过流化床的方式，在垃圾燃烧过程中能够达到较高的温度，以达到更高的焚烧效率。
2. 低污染：流化床垃圾焚烧锅炉采用先进的排放控制技术，能够有效地控制废气中的有害物质排放，减少对环境的污染。
3. 多能源利用：流化床垃圾焚烧锅炉可利用垃圾中的有机物质进行燃烧，同时还可利用废热产生蒸汽或供暖，实现能源的多次利用。
4. 垃圾无害化处理：流化床垃圾焚烧锅炉可以将垃圾高温分解，减少了垃圾的体积，降低了垃圾处理的难度，实现了垃圾的无害化处理目标。
由于上述优势，流化床垃圾焚烧锅炉在国内外得到了广泛的推广和应用。
特别是在城市生活垃圾处理方面，流化床垃圾焚烧锅炉已经成为主要的处理方式。
对于未来的发展前景，流化床垃圾焚烧锅炉依然具有很大的潜力。
随着城市化进程的不断推进，垃圾处理量不断增加。
流化床垃圾焚烧锅炉能够满足大规模垃圾处理的需求，具有较高的处理能力和处理效率，能够有效地减少垃圾的处理难度。
流化床垃圾焚烧锅炉的多能源利用特点，使得其具备了较高的经济效益。
通过废热回收、发电等方式，可以实现能源的多次利用，减少了能源的浪费。
随着技术的不断进步和创新，流化床垃圾焚烧锅炉的性能和效率还将进一步提升，对垃圾焚烧领域的发展将产生积极的影响。
流化床垃圾焚烧锅炉具有高效、低污染、多能源利用和垃圾无害化处理等优势，在垃圾处理领域具有广阔的市场前景。
随着技术的不断进步和创新，流化床垃圾焚烧锅炉的性能将得到进一步提升。
可以预见未来流化床垃圾焚烧锅炉将成为垃圾处理领域的主流设备。
流化床垃圾焚烧锅炉的现状与前景
流化床垃圾焚烧锅炉的现状与前景流化床垃圾焚烧锅炉是一种利用流化床技术进行垃圾焚烧的锅炉设备。
它在垃圾处理行业中具有广泛应用的前景，目前也在不断发展和改进中。
流化床垃圾焚烧锅炉的主要特点是可以有效地将垃圾燃烧，并将废气中的污染物降低到合理的范围内。
通过将垃圾投入到流化床燃烧室中，利用高温和氧气在流态化的床层中进行燃烧，可以实现高效、彻底的垃圾焚烧，同时废气中的污染物如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等会通过特殊的脱硫、脱硝和除尘设备进行处理，使排放的废气达到国家标准。
目前，我国的垃圾处理产业正处于快速发展阶段。
随着城市化进程的加速，垃圾产生量逐年增加，传统的填埋和焚烧方式已经无法满足需求。
相比于传统的焚烧方式，流化床垃圾焚烧锅炉具有更高的能源利用效率和更好的环保效果。
它能够充分利用垃圾中的可燃物质，将其转化为能源，减少了对化石燃料的依赖，同时能够有效处理垃圾产生的有害气体和废渣，大大降低了对环境的污染。
随着环保意识的日益提高和对可再生能源的需求增加，流化床垃圾焚烧锅炉的前景非常广阔。
近年来，我国政府出台了一系列鼓励和支持再生能源发展的政策，其中包括垃圾焚烧行业的发展政策。
政府鼓励企业利用先进的流化床垃圾焚烧技术进行垃圾处理，以实现垃圾资源化和能源综合利用。
这对于流化床垃圾焚烧锅炉行业来说是一个重要的机遇和挑战。
流化床垃圾焚烧锅炉在应用中还存在一些问题和挑战。
一方面，垃圾的成分复杂多样，处理起来较为复杂。
不同种类的垃圾具有不同的燃烧性能和燃烧特性，需要针对不同垃圾的特点进行优化设计，以提高燃烧效率和降低污染物排放。
流化床垃圾焚烧锅炉的投资成本较高，运营维护成本也较大。
在推广和应用过程中，需要充分考虑经济性和可行性。
D循环流化床垃圾焚烧发电工艺综述
循环流化床垃圾焚烧发电工艺综述垃圾焚烧发电厂的整个工艺系统由垃圾破碎系统、垃圾给料系统、辅助燃料供应系统、循环流化床垃圾焚烧系统、烟气净化处理系统、排渣系统、灰渣综合处理系统、汽水系统、仪表控制系统、化水系统、电气控制系统、汽轮机及发电系统、空冷系统及电厂接入系统等组成。
垃圾焚烧发电系统工艺流程图工艺流程通过垃圾的焚烧达到垃圾无害化、减量化、资源化的目的。
垃圾进入焚烧炉经过干燥、燃烧、燃烬过程，使腐败性的有机物因燃烧而成为无机物，病原性生物在高温焚烧下死灭。
垃圾运输车进厂经过地磅称重后进入垃圾倾卸平台，再由垃圾卸料平台卸入垃圾储坑。
垃圾储坑是一个密闭且空气为负压的建筑物，以防臭气外逸。
垃圾储坑的垃圾通过垃圾抓斗抓到垃圾受料斗，经两级链板输送机送至焚烧炉前的双滚筒给料机，由焚烧炉的垃圾入口送入焚烧炉燃烧。
燃料燃烧时所需的助燃空气因其所起作用不同分为一次风和二次风。
一次风取自于垃圾储存坑，这样可以保持垃圾坑的负压，使垃圾坑的臭气不会外溢。
用于燃烧调整和燃烧补充的二次风由二次风机供给，二次风吸自锅炉顶部，经布置在锅炉尾部的空气预热器加热后进入焚烧炉。
锅炉启动点火时，喷入燃油将循环流化床垃圾焚烧炉的床料加热至一定的温度，满足垃圾稳定燃烧后停止喷油。
垃圾进入焚烧炉后，首先在炉膛的下部浓相区与炉膛内灼热的床料接触，在一次风作用下，混合燃料与炉膛灼热的床料呈流化状态，并在此区域充分吸收床料的热量。
经过干燥、加热、挥发份析出及部分燃烧，产生还原性可燃气体与部分未燃尽的焦炭进入锅炉炉膛上部的稀相区。
燃烧后产生的炉渣滞留在焚化炉下部浓相区，由炉床底部排出，经过水冷滚筒冷渣机降温至150℃以下，然后由出渣机输送至渣仓，再进行综合利用。
生活垃圾在炉膛浓相区经加热、干燥、挥发份析出及部分燃烧后，烟气及部分夹带的物料进入炉膛稀相区继续燃烧，稀相区比浓相区体积要大得多，这不但可以进一步燃烬烟气中的可燃性气体及未燃尽的焦炭，保持炉膛温度的稳定，而且可以延长高温烟气在炉内的停留时间以分解烟气中的二噁英。
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4 循环流化床焚烧城市垃圾技术
济南锅炉厂一直致力于循环流化床锅炉技术的 进步和发展 ,并且取得了长足的进步 。目前 ,其生产 的 35t/ h ,75t/ h 循环流化床锅炉在国内居于主导地 位 ,其中 75t/ h 循环流化床锅炉能够很好地燃用热 值为 7315kJ / kg 的煤矸石 。结合实际情况 ,我们按 如下条件来发展循环流化床垃圾焚烧锅炉 。
( %)
( %)
( %)
( %)
3390
1. 14
380
46. 34
41. 17
5. 61
1. 66
3605
1. 20
350
41. 79
43. 31
6. 93
1. 89
4236
1. 39
330
37. 70
45. 54
8. 57
2. 16
5460
1. 75
280
21. 19
47. 90
15. 92
2. 99
与全球平均值相比 ,我国城市垃圾的炉渣等无 机物成分比较高 ,因而发热值较低 。随着城市燃气普
表 1 我国城市生活垃圾的成分( %)
垃圾成分
煤渣等 无机物
纸 、塑料等 瓷 、玻璃 、砖 水分 其他
可燃物 等不可燃物
中国
49. 49
24. 66
15. 03 7. 34 3. 48
全球平均值 18. 40
(1) 我国大中城市目前产生的垃圾的平均热值 不超过 4180kJ / kg ,通常在 3760～4180kJ / kg 之间 , 我们在设计中取其热值等于 3970kJ / kg 。
(2) 用煤做助燃燃料价格仅及石油的十分之 一 ,优质煤的热值可达 25000kJ / kg 。
(3) 根据济南锅炉厂在设计制造循环流化床锅 炉方面的经验和有关电厂在使用循环流化床锅炉燃 烧劣质煤的实践 ,在炉膛绝大部分水冷壁曝光的情 况下 ,燃料最低热值为 7315kJ / kg 。
2 城市生活垃圾焚烧的条件
城市生活垃圾热值低 ,无机物及水分含量比较
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郭召胜等 : 垃圾处理与循环流化床垃圾焚烧炉
热值 ( kJ / kg)
3692 3697 3686 4185 4374 4418
高 ,组成随着季节和收集地点的不同差异很大 ,因此 保持焚烧过程稳定彻底有一定难度 。能否大规模应 用 ,取决于既定社会条件下的经济成本 。
联合国环境组织 (UN EP) 综合考察了世界经济 的发展情况 ,认为符合以下条件的城市应大规模采 用垃圾发电 。 ①人均每天产生垃圾 0. 5～1. 0kg 以 上 ; ②垃圾中有机质份额大于 40 % ; ③垃圾含水率 小于 50 % ; ④ 垃圾平均高位发热量为 3349. 44 ～ 7117156kJ / kg ; ⑤考虑实施减量 、重复使用 、回收再 利用措施的成本和可行性之后 ,仍然不能将垃圾的 产量削减 35 %。也就是说 ,焚烧发电必须含有一定 的热值 ,产量大采用传统的填埋方式来处理 ,城市的 资源与环境已不堪重负 。参照此标准 ,我国的一些 大城市 ,如上海 、北京 、天津 、重庆 、珠海 、深圳等 ,都 已具备大规模焚烧生活垃圾发电的条件 。在国务院 发布的《中国二十一世纪议程 ———中国 21 世纪人 口 、环境与发展白皮书》中 ,也已明确表示要建设有 害废物焚烧示范厂样板 ,并要建设一批垃圾示范工 程 ,还指出有条件的地方要发展焚烧处理技术 。发 展城市生活垃圾焚烧发电是一项涉及能源 、环保 、环 卫 、城建等等诸多部门的市政系统工程 ,应该综合考 虑。
废橡胶
130
2
23372. 4
废皮革
160
10
7285. 9
园林废弃物 105
60
6541. 5
及 ,纸及塑料等高热值可燃物比例的增大 ,生活垃圾 热值逐年递增 。表 3 为广州市垃圾成分的变化 。我 国城市居民约 4 亿人 ,假如人均每天产生 1kg 生活 垃圾 ,垃圾的热值为 4000kJ / kg ,则每年废弃在垃圾 中的热能为 5. 84 ×1015kJ / a ,折合标煤约 2 ×107t 。
清华大学的研究认为 :在炉膛全部覆盖耐火混 凝土的情况下 ,要保证燃烧稳定 ,垃圾 —煤混合物的 最低热值应不小于 5016kJ / kg 。
垃圾中比热容最大的物质是 H2O , H2O 从 0 ℃ 升温到 900 ℃,需要吸收的热能为 4390kJ / kg 。
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1000t/ d 循环流化床垃圾焚烧锅炉的设计方案 是在燃煤循环流化床锅炉的基础上提出的 ,锅炉的 主要结构尺寸已经有详细的数据 ,离工业化产品非 常接近了 。下面对其主要的特点加以说明 :
(1) 锅炉的炉膛特别高 。通常 ,75t/ h 中温中压 煤粉炉的炉膛高度约在 15～16m 之间 ,220t/ h (或 230t/ h) 高温高压煤粉炉的高度在 23～24m 之间 , 燃煤循环流化床锅炉的炉膛高度在 22m 左右 ,而设 计方案取定的炉膛高度为 25～28m 。垃圾 —煤混合 物中不可燃成分含量很大 ,在流化床燃烧的过程中 , 自然燃烧室 (密相区) 被上升的烟气携带的固体颗粒 要比燃煤循环流化床锅炉成倍增加 ,加高的炉膛将 使炉膛的内分离作用显著增强 ,从而使炉膛出口的 烟气固体携带率大大降低 ,避免旋风分离器的剧烈 磨损 。实践经验表明 ,炉膛的内分离作用主要是依
37 82
表 2 有机垃圾的热值
垃圾成分 食品垃圾 废纸
容积 ( kg/ m3) 含水量 ( %) 热值 ( kJ / kg)
290
70
4583. 7
80
6
16830. 9
废纸板
50
5
16378. 9
废塑料
65
2
32727. 4
纺织品
65
10
17534. 3
关于工质 ( H2O) 的参数 ,可以从以下方面考虑 : ① 垃圾焚烧场生产低参数 蒸 汽 不 可 能 用 于 工 业 生 产 。由于垃圾焚烧全年进行 ,作为供暖的热源也不 合适 。 ②用于发电 ,高参数的蒸汽其热 —电转换效 率高 ,但是 ,高温高压的蒸汽过热阶段需要吸收大量 的热量 ,需要布置复杂的过热器系统和减温系统 ,垃 圾焚烧产生的烟气复杂多变 ,其中 H2O 含量最高可 达 50 % ,烟气具有很强的腐蚀性 ,高温高压锅炉的 过热器将工作在非常恶劣的工况下 ,发生故障的概 率很大 。 ③中参数的蒸汽用于发电 ,热力循环仍然 具有较高的循环效率 ,实际上我国目前大量中小电 厂使用的都是中参数锅炉 。对于中温中压蒸汽锅炉 (温度 t = 450 ℃,压力 P = 3. 82M Pa) 或者次高温次 高压 蒸 汽 锅 炉 ( 温 度 t = 485 ℃, 压 力 P = 5. 29MPa) ,过热器系统只需布置两级受热面和一级减 温水即可 ,发生故障的概率远低于高温高压锅炉的 过热器系统 。因此 ,将垃圾焚烧炉设计成中参数蒸 汽锅炉 ,并且用于发电是最好的选择 。
3 炉排炉焚烧垃圾技术存在的问题
目前使用的垃圾焚烧设备基本上是各种炉排 炉 ,存在着很大的缺点 ,难以胜任目前大中城市迅速 增多的大规模垃圾处理工作 ,主要原因如下 :
(1) 我国的城市垃圾不可燃物质含量大热值 低 ,平均不超过 4200kJ / kg ,在炉排炉中进行燃烧 , 必须喷油助燃 ,运行费用过高 。如深圳两台 300t/ d 炉排垃圾焚烧炉 ,一年需要烧掉 4700 万元的燃油 。
GUO Zhao2sheng , XUE Bin , SUN Cheng2dong (No. 1 Dept . of Boiler Design , Jinan Boiler Group Co. , Ltd. , Jinan 250023 , China)
改革开放 20 年来 ,我国的国民经济有了长足进 展 ,城市规模迅速扩张 。工业化进程的不断推进创 造了空前巨大的社会财富 ,同时也制造了越来越多 的垃圾 。自 1999 年起 ,全国城市生活垃圾年产量已 经超过 1 亿 t ,占用的土地面积超过 5 亿 m2 ,近 200 座城市已经没有适合场所堆放垃圾 ,不少城区城乡 结合带生态环境严重恶化 ,垃圾对城市的污染愈演 愈烈 ,成为现代城市亟待解决的一项急迫难题 。到 目前为止我国绝大多数城市处理垃圾的方式是填 埋 ,但是这一方式现在日益面临着越来越大的困难 。 焚烧处理城市生活垃圾占用土地有限 、处理周期短 、 采用先进的燃烧方式和工艺设备可以将环境污染物 的排放控制在一定的水平内 、垃圾中的热能可以转 化能够利用的二次能源 、燃烧生成的灰渣可以制造 建筑材料 ,与填埋相比 ,其优势是非常明显的 。
年份
1991 1992 1993 1994 1995 1996
年产量 ( 10 4t ) 123. 74 131. 58 154. 62 199. 31 155. 07 176. 42
表 3 广州市城市生活垃圾的成分和产量
日产量 人均日产量 容重
(t)
( kg)
( kg/ m3)
灰砂石 有机易腐物 纸 、布 、塑料 玻璃
1 城市生活垃圾的成分和热能
城市生活垃圾泛指一切生活废弃物 ,包括废纸 、 废布 、塑料 、金属 、玻璃 、建筑废弃物 ,以及动植物残 体等 ,其构成主要受城市的规模 、地理环境 、燃料结 构 、居民生活水平和生活习惯 、自然季节的影响 。我 国城市生活垃圾成分与全球平均值的对比情况见表 1 。各种有机垃圾的热值见表 2 。