垃圾焚烧技术在国外的应用和发展已有几十年的历史,比较成熟的炉型有脉冲抛式炉排焚烧炉、机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、回转式焚烧炉和CAO焚烧炉。而用于医i疗废物焚烧的常用焚烧炉有固定炉排炉、回转窑焚烧炉和气化热解焚烧炉等。
固定炉排焚烧炉
炉排焚烧炉是炉排炉的一种,也是一种简单的焚烧炉。炉体的外壳用钢板加工焊制,焚烧室内部用耐火材料砌筑或使用预制的耐火材料,在耐火砖与钢处壳之间装填保温材料。焚烧炉下部装有固定炉排,进料口可设置在焚烧炉上部、前部或侧面。
需处理的垃圾由人工将其置于炉内,经人工扒平,使其均匀铺在炉排上,炉排下部即为灰坑并作通风室 ,由出灰门处靠自然通风 送入燃烧空气,或采用风机强制通风 。为了使垃圾焚烧完全,在焚烧过程中,需对料层进行翻动,燃尽的灰渣落在炉排下面的灰坑,人工扒出。焚烧炉的侧壁上装有助燃器,以使焚烧炉启动、停炉及垃圾热值低时使用。焚烧炉内的温度一般控制在700℃—800℃左右,焚烧后的烟气及未燃尽的可燃物进入二燃室进行完全燃烧,二燃室的温度一般控制在900℃-1000℃左右。固定炉排焚烧炉结构简单,容易操作,由于手工操作,间歇运行,劳动条件差,效率低,拨料不充分时会焚烧不彻底,对于垃圾量较大及难于燃烧的固体废物是不适用的。(1)炉排速度过快或风量配比偏少,引起大块(团)垃圾在主燃区未完全燃尽,或主燃区垃圾料层太厚不能燃尽,致使燃尽区仍然有大火存在的现象。
垃圾焚烧炉炉排断火,炉渣灼减偏高
原因分析
轻微断火的原因:一是垃圾的湿基低位热值(效热值)有较小的变化;二是垃圾热值正常,着火情况也好,但炉排停止时间设置不宜,过长且未及时调整而导致火床偏短,致使垃圾进料后,新料着火慢,炉温下降。
严重断火的原因分析如下:
(1)垃圾的有效热值变化较大。垃圾坑底部的垃圾处于渗滤液浸泡中,垃圾坑顶部的垃圾发酵欠佳,渗滤液未渗出,垃圾的含水率均高,导致垃圾的有效热值低,着火缓慢。
(2)火床严重偏短,致使新入炉的垃圾将上炉排的火焰压灭或者新垃圾根本就不能及时着火。随着炉排的运动,若上炉排中大量未着火的垃圾被顺推至下炉排着火处,阻断了垃圾燃烧过程的传热传质,导致下炉排中已着火垃圾周围氧含量急剧降低,并伴随着温度急剧下降,火焰极易熄灭。通过调整炉排运动速度来调整垃圾在炉排上的停留时间及垃圾焚烧速度。
垃圾焚烧炉炉排断火、炉渣灼减偏高如何解决?
措施
解决炉排断火问题应以预防为主,应对措施如下。
(1)锅炉操作者控制好火床在合适的长度,且主燃烧区基本在第二、三风室之间上部的炉排位置,防止主燃烧区过于靠前。
(2)垃圾吊操作人员尽量投料均匀。一是尽量投发酵好的料;二是尽可能地分几次投完一个抓斗的垃圾,使得垃圾蓬松的堆积在溜槽;三是用机械抓的闭合状态进入垃圾堆后再打开机械抓的方式松散垃圾,使垃圾入炉前不成团或少成团。
(3)锅炉操作者与垃圾吊操作人员紧密合作,控制料床厚薄适宜。如垃圾吊操作人员发现垃圾热值或灰分明显有变化时,要及时通知锅炉操作者提前进行调整工作。若垃圾的热值高,料床厚度适当减薄,垃圾的热值低,料床的厚度适当增加;若垃圾重,料层适当控制薄一些,垃圾轻,料层控制稍厚一点。炉渣的热酌减率偏高炉渣的热灼减率是指焚烧后的炉渣在600℃左右高温加热3h后减少的质量百分比。
(4)操作者不断积累经验,灵活应用DCS系统中的炉排、给料器控制功能,依据垃圾的实际情况及时调整。
(5)启炉时,炉膛温度达到一定值时才将垃圾推入上炉排烘烤,待确认上炉排垃圾大面积着火后,炉排才开始运动,并设定恰当的上炉排和下炉排的运动速度,防止启炉过程炉排断火。
经长期观察炉排上各个区域垃圾燃烧的状态并结合渣坑内炉渣的组成分析,认为导致热灼减率偏高的主要原因如下。
(1)炉排速度过快或风量配比偏少,引起大块(团)垃圾在主燃区未完全燃尽,或主燃区垃圾料层太厚不能燃尽,致使燃尽区仍然有大火存在的现象。
(2)垃圾含水率较高,干燥区(上炉排)的一次风量和风温匹配不好,造成垃圾点火延迟,影响燃尽。
(3)垃圾在干燥区(上炉排)形成的缩聚体造成垃圾难以燃尽。垃圾中的低熔点物(如塑料等)在干燥区也容易缩聚或焦糊形成缩聚体。该厂两段式炉排设立纵墙的作用是使垃圾从纵墙上跌落至燃烧区的过程中:一是干燥的垃圾更好的分散,充分燃烧;二是摔碎包裹在垃圾上的焦糊外壳或缩聚体,使壳(体)内物质充分接触火焰池。有机废气的排气温度如果待处理有机废气的温度在大约300℃以上时,是不适合采用蓄热式系统(RTO)的,这是因为高温的待处理有机废气会大大降低换向阀的可靠性和寿命。
直燃式废气焚烧炉
废气焚烧炉有直燃式废气焚烧炉(称 TO)和蓄热式废气焚烧炉(称RTO),蓄热式废气焚烧炉有蓄热一体式和蓄热分体式之分,通常用蜂窝陶瓷做蓄热材料。
一:直燃式废气焚烧炉和蓄热式废气焚烧炉燃烧区别
在同样工作环境下要使有机废气中的有机物彻底氧化分解,焚烧炉炉膛的温度应当在760℃以上。公式如:需要的能量=材料的比热×材料的质量×温度
所以,炉膛的温度越高就意味着,消耗的燃料就越多。很多厂,看过好些不同形式的直燃式TO废气焚烧炉。第i一,这种炉子很难烧到800℃~900℃。第二,随着温度的升高,燃油的消耗明显升高。有些工厂将炉膛的温度控制在760℃以下,这就造成有机物的氧化分解不彻底,其表征:(1 )焚烧炉热交换器的管壁上沉积了一层厚厚的沉积物;例如,当废气中含有油雾颗粒时,它们会聚集在管道和氧化器较冷的部位,那这个设备就需要经常清理。(2)更为严重时,排烟烟囱常常会有片状的黑色胶渣飘出;(3)在周边地区能够闻到某些有机物的气味。在排烟烟囱处抽样,某些有机物的含量可能会超标。所以直燃式废气焚烧炉虽然具有将有机i溶剂氧化分解的功能,但如果炉膛的温度偏低时,焚烧炉的尾气排放就有可能超标。
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