提高垃圾焚烧电厂热能利用效率的几个途径

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中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i n
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中国设备工程 2020.11 （下）中国人口基数大，每人每日垃圾生产量高达1.5kg，对于这些垃圾的处理主要采取垃圾回收、垃圾填埋、垃圾堆肥以及垃圾焚烧等，垃圾焚烧方式则可将热量转化成热能，实现能源的再利用，环保普及率较高，特别是在发达国家，几乎所有垃圾都采用焚烧法，垃圾焚烧产生余热，锅炉将热量转为热能，达到发电、供热等目的。

目前，中国很多生活垃圾焚烧发电厂借助焚烧垃圾方式节约资源，不仅消除了垃圾，还能实现能源的再造回收。

1 影响热能利用率的几个因素1.1 垃圾质量
进入焚烧炉的垃圾质量直接影响能源的利用率，若是垃圾未分类、未分拣，直接投入焚烧炉进行高温处理，不同垃圾的发酵时间不同，还会造成一部分垃圾由于发酵时间短而增加含水量。

一般来说，垃圾存储分高位、中位与低位，其中高位垃圾与低位垃圾的水分含量较大，属低热值、高热度，燃烧难度较大，能源的利用率不高。

1.2 余热锅炉热效率
余热锅炉热效率对垃圾焚烧的能源利用率具有直接影响。

例如，垃圾燃烧后余热锅炉的热效率在64%左右，而同时间电站锅炉余热效率却在93%左右，垃圾焚烧后烟气内包含大量氧、一氧化碳等，气体腐蚀性比较强，若是余热锅炉的温度过高，那么可能出现非常严重的腐蚀；若是余热锅炉
提高垃圾焚烧电厂热能利用效率的几个途径
李培元
（中国电能成套设备有限公司，北京 100080）
摘要：焚烧是目前最常用的垃圾处理方式，通过垃圾焚烧实现热量到热能的转化，有利于提升能源利用效率。

从目前来看，已建成生活垃圾焚烧发电厂以焚烧方式减容80%以上，这样不仅实现生活垃圾“变废为宝”，还有利于实现能源的回收利用，增加企业合理经济效益。

本文对影响热能利用率的几个因素作了分析，针对垃圾焚烧电厂热能效率低下原因提出有效发展途径，为提升垃圾焚烧热能利用率打下了良好的基础。

关键词：垃圾焚烧发电厂；热能利用效率；原因；对策
中图分类号：TM61 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2020）11（下）-0199-02
的温度过低，那么，也可能造成腐蚀。

配置蒸汽参数的难度较大，局限性也非常强，温度调整控制至关重要，若是调整不好会造成资源浪费，那么，需要尽可能降低余热锅炉热量散失，提升能源的利用率。

1.3 炉内料层与吹风因素
炉内料层与吹风对能源利用率的影响，一方面，是焚烧炉内料层厚度直接影响燃烧效率，若是料层较厚，那么可能造成燃烧不充分或者燃烧不稳定；若是料层过薄，那么可能降低炉子焚烧能力，同时影响负载。

因此，适当控制料层厚度有利于提升燃烧作业稳定性；另一方面，炉内料层焚烧过程中，为了能够加快垃圾的脱水速度，在燃烧作业中会进行两次吹风，风室配比直接影响燃烧效率，若是配比不够合理，那么可能造成燃烧的效率低并且燃烧时间长现象，因此，适当调整风量配比有利于提升炉内燃烧效率。

2 垃圾焚烧电厂热能效率低下原因分析2.1 垃圾焚烧炉热效率比较低
利用焚烧设备有利于解决低热值垃圾的燃烧、无害化处理。

由于技术条件和客观因素限制，致使垃圾焚烧锅炉的热效率较低。

由于垃圾燃烧烟气包含腐蚀性气体，那么，余热锅炉受热面会产生高温腐蚀或者低温腐蚀；余热锅炉设计难点在于蒸汽参数的选择。

为避免出现低温腐蚀；垃圾锅炉的排烟温度也不能过低，大多控制在200℃以上，进而影响垃
（2）砂卵石回填。

堤体土石回填采用8t 自卸汽车运至填筑作业面倒退卸料，蛙式打夯机辅人工分层夯实，对于防洪墙背后的填料及大型振动碾难以碾压的边缘地带，采用蛙式打夯机辅人工分层夯实。

（3）混凝土浇筑。

本工程挡墙为C20砼。

施工程序：施工准备→仓面处理→仓面验收→砼浇筑→砼养护。

采用分段跳仓浇筑，分段按挡墙沉降缝分段，分仓按段每1.5m 高为一仓，仓面浇筑分层连续浇筑，一次成型，每层厚度30～50cm 。

分层间隔浇筑时间不得超过试验所确定的混凝土初凝时间，以防出现施工冷缝。

砼由拌合站的0.4m³拌和机生产，砼水平运输采用机动翻斗车辅以胶轮车运送至需用点，料斗至仓面水平及垂直运输采用串筒入仓。

块石由自卸汽车运至仓面附近，然后，人
工抬运入仓。

4 结语
总之，地震产生含有大量泥石流的洪水不仅增大了对水工设施的破坏力，而且淤堵库区、河道，降低河道行洪能力。

只有相关人员通过现场资料的收集、调查、研究、论证，工程场地的地形地质条件、建筑材料条件、工程造价和当地的施工技术水平方案的综合比较，才能研究出最合理的施工组织方案，积累更多的施工经验，从根本上保证工程质量和工程施工的有序开展。

参考文献：
[1]章新发.挤压式混凝土边墙固坡技术在黄水河水库混凝土面板堆石坝施工中的应用[J].
水利水电技术，2012.05-032.
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研究与探索Research and Exploration ·工程技术与创新
中国设备工程 2020.11 (下)
圾焚烧炉热效率。

2.2 并未充分利用机组排汽热能
由于天气因素的影响，排气参数无法低于对应饱和温度。

汽轮机内蒸汽膨胀做功，降压到排气压力后经由凝结器实现凝结放热，但很难直接利用蒸汽能量，热力学方面则很难利用热能，热能损失非常高。

垃圾焚烧锅炉热力系统采取压力式热力除氧器与锅炉给水加热器，提升热用户稳定性，早期引进垃圾焚烧电厂直接进行锅炉减压供汽，并未实现压差发电，蒸汽可用损失非常大。

2.3 热力系统设计不够完善
一部分垃圾焚烧电厂在热力系统设计时，直接选择冷凝器，主要应用于紧急状态下锅炉蒸汽直接冷却。

为避免直接冷凝器集供汽管道投用过程中出现水击，焚烧设备运行条件下，冷凝器一直处在热备用状态，那么需要保证冷凝设备存在少量的蒸汽流动，实际运行过程中，流量调节阀开度高于实际需求。

一部分垃圾电厂的机组功率较小，设备运行过程中，热力系统内多余蒸汽直接冷却。

直接冷凝器蒸汽不但不做工，反而冷却过程需要耗能，产生电能、热能方面的损失。

垃圾锅炉运行时，为保证炉水含盐量在允许范围内，排除一些炉水，释放一部分盐分及炉水内渣垢，代之清洁度较高的给水，这个过程就是锅炉排污。

锅炉排污水以压力较高饱和水为主，利用减压分离参数相对较低的蒸汽。

3 提高垃圾焚烧电厂热能利用效率的途径3.1 提升垃圾的焚烧质量
为了能够提升垃圾进入焚烧炉质量，那么，就需要保证要焚烧的垃圾是易焚烧的，同时，还需要做好垃圾存储的数量体积控制。

一般单位容量储坑垃圾能够满足6天的焚烧数量，若是容量过多，那么可能造成上下部位水分较多，直接影响焚烧能源使用的合理性。

从事垃圾分类相关工作人员需要根据垃圾入场顺序进行堆垛分类，避免新入场垃圾与已经发酵过垃圾混合，确保入炉垃圾都经历2～3天发酵期，降低垃圾水分值与质量，尽可能缩短垃圾焚烧的时间，提高垃圾焚烧效率，例如，在倒料时，需要沥掉垃圾中的液体，尽量将无机垃圾置于垃圾坑最底部，确保无机垃圾有足够的发酵时间。

在投料时，则需尽量将垃圾投入料斗中间位置，给料机在作业过程中，将垃圾推到炉排上，确保垃圾能够接受风干、脱水、焚烧，相较于中间料层，两侧料层较薄，炉排下的风则是中间风比较大，两侧风比较小，因此，处在料斗中间位置的垃圾焚烧更加充分。

在进风进入温度设置过程中，在经受风吹与高温条件下，垃圾更容易脱水干燥，更容易充分燃烧。

3.2 尽可能降低余热锅炉散热损失
为了减少余热锅炉的散热损失，垃圾焚烧电厂需要以焚烧垃圾的属性作为依据选择锅炉，在选择锅炉时，需要确保锅炉内垃圾能够充分燃尽，顺利完成炉排对垃圾的干燥、燃烧与燃尽，不借助辅助燃料就能够确保垃圾焚烧的稳定性。

同时，需要充分利用锅炉内污水热量，将锅炉排污率控制在3%以内，在能源利用设计过程中，需要将定排污水、连排无数加入到排污扩容热能利用设备中，尽可能减少排污上的热能损失。

此外，确保炉内换热器、汽机等达到可承受高压蒸汽的条件，选择耐高温、耐腐蚀材料，
同时，还需要控制成本，综合考虑综合性价比，在合理范围内降低设计的成本。

3.3 调整料层厚度与吹风比例
为了提升焚烧炉内垃圾焚烧效率，那么，调整料层厚度以及吹风至关重要。

一方面，为了能够调整料层的厚度，司炉工人需要结合入炉垃圾水分值与炉内负荷控制给料，调整炉排速度与给料速度，同时，还需要调整料层厚度，若是垃圾的水分较大，那么需要加高进风温度，适当增加垃圾厚度，提升炉内垃圾处理能力；若是垃圾的水分较低，那么，只要增加风力就能够加快焚烧速度；另一方面，调整吹风的比例非常重要。

炉内第一次吹风时，司炉工需要根据焚烧炉口氧气值、炉内温度以及火苗颜色等判断风室风量，首次给风控制在总风量3/4左右，在进行二次给风调整时，风量是总风量的1/4左右，司炉工需要根据炉内一氧化碳、温度以及火苗颜色等确定二次给风力度。

通过两次风量与温度的调整保证炉内温度，确保垃圾能够充分燃烧。

3.4 有效控制锅炉热效率
垃圾焚烧时，早期焚烧锅炉的效率只有65%，远低于同时期电厂锅炉效率，生活垃圾焚烧产生的烟气包含氧成分且形成腐蚀性气体，造成锅炉受热面腐蚀。

在设计焚烧锅炉时，很难选择正确蒸汽参数，若是想有效解决锅炉腐蚀的问题，那么就需要重点关注锅炉排烟问题，温度控制在210℃。

垃圾焚烧设计时，根据不同区域垃圾不同特质，选择更合适焚烧炉型号，为垃圾彻底燃烧提供保证。

在设计烟室出口温度时，为确保垃圾稳定燃烧，减少炉渣热灼率，那么，需要重视排污水热量控制，减少散热方面的损失。

4 结语
垃圾焚烧电厂不仅消除了垃圾，还实现能源的再利用。

为了能够提高垃圾焚烧电厂的能源利用率，需要明确影响能源利用率的因素，对症下药，针对性提升垃圾焚烧电厂能源利用率的途径。

科技信息技术逐渐发展，那需要在能源利用率的途径方面不断创新，因此，如何提升垃圾焚烧电厂能源利用率仍然需要不断地探索、不断地创新，实现中国居民垃圾的高效燃烧机高效利用。

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