生活垃圾机械炉排焚烧炉技术介绍..

生活垃圾机械炉排焚烧炉技术介绍
• 2.4 炉排炉的优点： • 单台炉的处理量大，国内目前已有800t/d的焚烧炉在运行。 • 垃圾在炉内分布均匀，料层稳定，燃烧完全。运行时可视 炉内垃圾焚烧状况调整。 • 可调节炉排转速，控制垃圾在炉内的停留时间，使其燃烬。 • 由于鼓风机压头小，风机所需功率小，故动力消耗少。 • 因为垃圾在炉排上燃烧，而且不掺燃煤，所以烟气中粉尘 含量低，减轻了除尘器的负担，降低了运行成本。 • 炉排炉具有进料口宽，适合我国的生活垃圾分类收集规范 化程度差的特点，无需对垃圾分选和破碎；采用层燃方式， 烟气净化系统进口粉尘浓度低，降低了烟气净化系统和飞 灰处理费用；一般情况下，无需添加辅助燃料即可维持燃 烧温度850℃2秒以上。
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• 图2 几种不同型式的机械炉排焚烧炉结构示意图
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• 2.2 炉排焚烧炉在我国的应用情况 • 国内垃圾焚烧发电厂基本情况汇总.doc • 从上表可以看出，国内大部分垃圾焚烧炉都采用 机械炉排焚烧炉，且大部分从国外进口，只有少 部分由国内制造商制造。国内应用最广的型式有： 逆推式炉排炉、顺推式炉排炉及往复翻动式炉排 炉等。国外著名的制造商有：日本三菱、比利时 西格斯（SEGHERS）、法国ALSTOM(其 SITY2000焚烧技术已被德国马丁公司收购)、德 国DBA、日本田熊、日本日立造船等。国内的制 造商有：杭州新世纪、温州伟民、重庆三峰和深 能源环保等。
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• 5）日本田熊Takuma 炉排炉
• 日本Takuma炉排是阶梯往复摇动式炉 排，该公司还生产顺推炉排。其摇动式 炉排干燥、燃烧及后燃烧炉排均为倾斜 床排，固定炉条及可动炉条以纵向交替 排列。可动炉条由炉条支架及连杆曲柄 机构组成，由液压装置驱动。各炉排的 可动炉条水平前后移动，使垃圾因重力 而滑落及剪断垃圾，经过落差使垃圾产 生混合搅拌。 该炉排特点是：空气供应的分室化，可 结合垃圾燃烧特点进行空气合理分配； 炉条内藏喷嘴，不受垃圾厚度的影响均 匀供应空气；炉条高耐久性及拆装简便； 垃圾在炉排上搅拌性能好，使高负荷燃 烧成为可能。
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• 2.3几种主要的机械炉排炉简述 • 1）三菱—马丁炉排炉 • 三菱—马丁炉排炉是逆推式炉排炉。炉排的炉排片分为两种，一种是 固定炉排，另一种是活动炉排，这两种炉排按一定的斜度依次排列， 这样，当炉排片上的垃圾在重力作用下向下移动的同时，垃圾料层下 部受与重力方向相反的倾斜推力，使得一部分垃圾沿炉排表面相反方 向移动，产生了向上运动，由此完成垃圾层的充分搅拌。这种逆推式 运动，具有许多传统顺推装置所不具备的特点： • a）灼热的物料沿炉排表面向上滑动，使新加入的垃圾与灼热层混合 在一起，因此干燥和点火可在很短时间内完成。 • b）在燃烧过程中，整个垃圾层被均匀搅拌，以达到完全燃烧。在后 燃烧阶段，残留可燃物通过同样的逆推方式送回燃烧区，继续燃烧， 使燃烧更充分。 • c）从干燥到燃烧过程均在逆推炉排上进行，所以炉排的效率较高。 • d）由于垃圾层能充分搅拌，因此料层非常平整，燃烧状态稳定。
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• 2 机械炉排焚烧炉技术 • 2.1 机械炉排焚烧炉 • 炉排型焚烧炉的主要特征是被处理的垃圾堆放在 炉排上，焚烧火焰从垃圾堆料层的着火面向未着 火的料堆表面及内层传播，形成一层一层燃烧 （层燃）的过程。在炉排上，沿料堆行进方向， 可以区分出预热干燥、主燃和燃尽三个温度不等 的区段，以及由不同区段产生的气体在炉排上方 形成不同炉膛温区，是这种炉型的共同特点（如 图1所示），而且沿炉膛高度方向温度也有明显下 降。
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• 德国马丁公司SITY2000炉排
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• 4）德国诺尔（NOELL）炉排炉 • 诺尔顺推炉排炉的炉排区全部水平布置， 并按台阶式分区，垃圾的干燥、着火、燃 烧等在不同的区域完成，通过不同区域间 的高度落差来打散垃圾，使中间的一些结 团垃圾得到燃烧，但由于炉排顺列水平布 置，垃圾处于相对的静止状态，不能充分 搅拌均匀，燃烧效率低，较难实现规定的 灰渣热灼减率指标。
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• • • • • • • • • • 1 我国生活垃圾处理概况 1.1 我国城市生活垃圾的特性 1.2 垃圾焚烧处理发展概况 2 机械炉排焚烧炉技术 2.1 机械炉排焚烧炉 2.2 炉排焚烧炉在我国的应用情况 2.3几种主要的机械炉排炉简述 2.4炉排炉的优点 2.5炉排炉的缺点 2.6 炉排焚烧炉在我国应用时出现的问题
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• 我国集中处置的生活垃圾主要具有以下特点： • 1）未经有效的分类收集，生活垃圾组分复杂，随地区和季节变化大； • 2）厨余垃圾和渣土等是主要组成部分，垃圾热值低，一般在4000— 4800kJ/kg左右； • 3）垃圾含水率高，一般在40—60%左右。 • 1.2 垃圾焚烧处理发展概况 • 20世纪80年代后期，从日本引进了逆推式机械炉排焚烧炉技术，拉开 了我国城市生活垃圾现代化焚烧处理的序幕。此后的20年间，又有一 些不同炉型的焚烧炉相继从国外引进，国内也开发出了很多不同容量、 不同工作原理的生活垃圾焚烧炉。垃圾焚烧处理在我国的应用正在稳 步增长。我国生活垃圾焚烧厂的建设从 “十五”开始，进入快速发展 阶段，各焚烧厂大致可分为引进设备焚烧厂、引进技术焚烧厂、国产 炉排炉焚烧厂、国产流化床焚烧厂四类，但大部分是机械炉排焚烧炉。
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• 2.5炉排炉的缺点： • 由于活动炉排和固定炉排等关键部件由耐 热合金钢制造，所以设备造价较高。 • 由于燃烧速度慢，炉床的负荷小，所以炉 子的体积较大，厂房面积增大。同时炉体 散热损失增加。
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• 西格斯（SEGHERS）炉排炉图片
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• 3）德国马丁公司SITY2000炉排
• 德国马丁公司SITY2000炉排为逆推炉排，炉排与炉排片均向下倾斜， 整个炉排片无阶段落差，送气孔设在炉排片两侧，有自清作用。可动 炉排片与固定炉排片呈阶梯式纵向交互配置。垃圾在炉排上靠重力向 下滑落，底层垃圾受可动炉排片逆向运动的推力而涌向上层，达到翻 搅作用。垃圾在炉内分为三段燃烧：干燥段、燃烧段和燃烬段，各段 的供应空气量和运行速度可以调节。SITY2000炉排焚烧炉的主要特 点： • a）单台焚烧炉垃圾处理量120～720t/h； • b）适合中国垃圾高水分、低热值的特点； • c）焚烧性能良好，灰渣未燃烬率0.7～2%，烟气中飞灰含量<3g/m3； • d）运行过程燃烧参数稳定； • e）炉排空气冷却高效； • f）维护成本低，炉排有效寿命>10年。
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• 1 我国生活垃圾处理概况 • 近年来，随着国民经济的持续高速发展和城市化 进程加快，我国城市生活垃圾产生量增长很快， 特别在东南部经济发达、人口密集、土地资源特 别紧缺的地区，传统的填埋、堆肥等工艺已经不 能满足日常垃圾处理的要求，而作为最具减量化、 无害化和资源化优势的焚烧处理工艺成为不少城 市解决垃圾围城问题的首选方案。 • 1.1 我国城市生活垃圾的特性 • 由于经济发展水平、居民生活习惯和垃圾收集管 理方式的差异，我国城市生活垃圾的特性同欧美 等发达国家相比具有较大的不同（参见表1）。 • 表1 中国与一些发达国家城市生活垃圾成分的比 较.doc
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• 图1 炉排上垃圾燃烧的进程和烟气温度分布
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• 炉排上垃圾燃料堆层的着火燃尽情况，很大程度 上取决于炉膛的结构设计是否与燃料的理化特性 相适应。对于任一特定性质的燃料，原则上都应 进行专门的设计，以求达到尽快着火、彻底燃烧 而又不超温烧结的目的。用于焚烧有相当热值、 品质比较均匀稳定的垃圾燃料，有较好的效果。 • 机械炉排炉所用的炉排有很多种（如图2所示）， 它们在推送垃圾的同时对堆层进行翻搅，以使垃 圾堆层尽可能地烧透，是当前欧美地区采用较多 的炉型，已有30～40年的应用和发展历史。
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• 三菱—马丁炉排炉图片
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2）西格斯（SEGHERS）炉排炉
比利时西格斯炉排是由不同炉排组件（或称单元）组成的倾斜往复阶梯式多级炉排。 每个标准炉排单元都有3种炉排形式：滑动炉排，翻动炉排，固定炉排。焚烧炉由4个 标准炉排单元和1个较长的未端燃烬炉排单元构成，炉排通过液压装置驱动，每台炉配 一套液压装置。垃圾焚烧后的炉渣通过刮板捞渣机进入炉渣处理系统，从炉排泄漏的 细灰经输送机返回垃圾池。 西格斯炉排系统有以下的特点： a）它适应于宽范围热值变化的垃圾的燃烧，负荷变化范围为70%～110%； b）采用垃圾输送和搅动/鼓风相互独立的垃圾集中燃烧系统，水平的垃圾输送与垂直的 搅动/鼓风相互独立运动，使系统很容易根据垃圾成份变化做出相应调整，特别适合于 低热值、高水分的中国垃圾； c）垃圾的干燥、气化、燃烧、燃烬及冷却的一系列过程都发生在多级炉排上，为了实 现各个过程的完美控制，整个炉子由长度不同的多个单元组成，并依次形成功能各不 相同的三个区：干燥气化区——燃烧区——燃烬冷却区； d）采用计算机数值模拟技术（CFD）模拟焚烧炉膛中的烟气流动状态、烟气温度、压 力分布等，根据不同垃圾成分、热值、垃圾量以及其它条件采用CFD优化其结构设计， 无论垃圾量多少或热值高低，均能保证垃圾完全燃烬，且具有较大的垃圾处理能力、 较高的连续产汽率及较低的废气生成量； e）完善的供风系统，采用不同的送风机针对炉排各燃烧区段单独提供一次风，调节性 能较好，燃烧空气采用水平供风方式而不是垂直供风，这使炉排缝隙的漏风率降到
• 日本田熊Takuma炉排 炉图片
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• 另外还有日立造船的顺推炉排（技术来源于瑞士冯诺）、 日本JFE的顺推炉排（技术来源于丹麦伟伦）等，技术特 点与诺尔、田熊等顺推炉排比较相似。 • 与其它类型炉排炉比较，西格斯炉排炉虽然是水平顺推炉 排，但设计了翻动炉排，充分保证了垃圾的翻动，并且每 级滑动炉排和翻动炉排均可根据实际垃圾特性和燃烧状况 分别进行单独调节，用于处理我国高水分、低热值的垃圾 燃烧非常有利；其炉膛形状、前后拱设计特别有利于垃圾 的干燥、及时着火和燃尽。该炉型经深圳盐田、南山和宝 安垃圾焚烧发电厂、苏州、常熟等垃圾焚烧发电厂的运行 实践，其适应性和技术成熟程度已完全能满足要求，并在 江阴、常州、天津贯庄、苏州二期等新建项目得到工程运 用。目前西格斯炉排在国内采用进口炉排的垃圾焚烧发电 工程项目上，已占据到了60%的市场份额。