謝孝君
摘 要:機械爐排爐早期廣泛應用于煤的燃燒,目前在垃圾焚燒發(fā)電中發(fā)展成為技術最成熟、處理規(guī)模較大的生活垃圾焚燒爐。機械爐排爐的關鍵設備是焚燒爐排,各種爐排的最大區(qū)別也在于結(jié)構(gòu)型式和運動方式。目前國內(nèi)應用較廣的型式有:逆推式爐排爐、順推式爐排爐及往復翻動式爐排爐等。
關鍵詞:垃圾焚燒;機械爐排焚燒爐;焚燒爐特點對比
1 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動的推力而涌向上層,達到翻攪作用。相對于順推爐排,爐排長度較短,爐床角度大。主要應用為三菱馬丁、重慶三峰等。
1.1 三菱-馬丁型爐排爐
結(jié)構(gòu)特點:
(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)生了向上運動,由此完成垃圾層的充分攪拌。
(2)垃圾的干燥、燃燒及后燃燒均在此爐床進行,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??蓜訝t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,使垃圾層達到良好的攬拌,最后灰燼經(jīng)由灰渣滾輪移送至排灰槽。
(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
(4)在燃燒過程中,整個垃圾層被均勻攪拌,以達到完全燃燒。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。
(5)由于垃圾層能充分攪拌,因此料層非常平整,燃燒狀態(tài)穩(wěn)定。
(6)由于逆向推動可相應延長垃圾在爐內(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。
1.2 重慶三峰SITY-2000爐排爐
結(jié)構(gòu)特點:
(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動的推力而涌向上層,達到翻攪作用。
(2)送氣孔設在爐排片兩側(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,各段的供應空氣量和運行速度可以調(diào)節(jié)。
(3)SITY2000爐排適應能力很強,采用模塊化設計,系列化水平高,結(jié)構(gòu)簡單可靠,可根據(jù)地區(qū)垃圾的特性設置不同的爐排長度,亦可根據(jù)處理能力的要求設置不同的爐排列數(shù)和列寬,同時可生產(chǎn)處理能力在800t/天以上的特大型焚燒爐產(chǎn)品。
應用案例:重慶同興(2×600t/天)、福州紅廟(2×600t/天)、成都九江(3×600t/天)、重慶豐盛(4×600t/天)、昆明空港(2×500t/天)、山東東營(1×600t/天)等。
2 順推式爐排爐
2.1 日本日立造船階段反復搖動式爐排
技術來源:VONROLL
爐床傾斜角度:15°
爐排片最大行程:150mm
結(jié)構(gòu)特點:
(1)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、活動爐排列的往復運動對垃圾層產(chǎn)生的縱向推力及剪力向前推進;
(2)各段爐排間設置了較大落差以增強燃燒效果;
(3)在燃燒段固定爐排設置撥火裝置(剪切刀),該裝置可松動垃圾塊、使垃圾層均勻,一次風分布均勻,可避免垃圾在爐排上結(jié)團而影響垃圾的透氣性、燃盡程度及在垃圾層產(chǎn)生風洞;
(4)爐排很適應國內(nèi)的高水分、低熱值垃圾;
(5)剪切刀的設置對于含水量高的垃圾燃燒結(jié)塊有明顯的破碎效果;
(6)將一次風溫度加熱到300℃,可以有效地提高垃圾焚燒處理的適應范圍;
(7)爐排下設置多個風室有利于燃燒空氣的調(diào)節(jié);
(8)活動爐排與固定爐排相互運動,可以清除爐排片間的積灰,避免堵塞;
(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置水冷壁;兩邊的側(cè)墻不設置水冷壁而采用風冷技術,設置專門的冷卻風機對側(cè)墻進行風冷;冷卻溫度由DCS控制。
2.2 上??岛阋M日立造船VONROLL爐排技術
結(jié)構(gòu)特點及技術優(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、活動爐排列的往復運動對垃圾層產(chǎn)生的縱向推力向前推進;
(3)各段爐排間設置了較大落差以增強燃燒效果;
(4)根據(jù)實際運行效果,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型爐排技術取得了較優(yōu)異的運行成績和領先運行指標;
可穩(wěn)定地超負荷10%連續(xù)運行;
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)省大量人工費用;
(7)爐排壽命長、更換率低,節(jié)省大量的維修、保養(yǎng)費用;
(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用;
2.3 往復翻轉(zhuǎn)式爐排爐
往復翻轉(zhuǎn)式爐排:每個標準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,并且可以各自單獨控制。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。主要應用為西格斯爐排等。
結(jié)構(gòu)特點:西格斯爐排由相同標準的元件組成,每一元件包括由剛性梁組成的下層機構(gòu),每片爐條的鑄鋼支撐和鋼質(zhì)爐條。每件標準爐排元件有六行爐條,分3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出口開口。從而保證整個爐排表面的空氣分布均勻。它適應于寬范圍熱值變化的垃圾的燃燒,負荷變化范圍為70%~110%。
參考文獻
[1]李健峰.我國垃圾焚燒廠機械爐排型式分析[J].山東工業(yè)技術,2016,(7):26-27.
[2]劉新堯,卜文平.垃圾焚燒發(fā)電爐排選用分析[J].中國科技縱橫,2013,(14):59-61.
(作者單位:成都九江環(huán)保發(fā)電有限公司)