生活垃圾焚烧发电锅炉的稳定燃烧控制与调整

一次风风温控制可调整炉温和垃圾的燃尽率。 提高一次风风温，炉温升高，对水份较高和较厚垃圾 料层利于干燥和燃尽；但一次风风温过高，容易造成 炉温过高影响炉排寿命。因此，一次风温应根据炉 排上垃圾水份和燃烧状况灵活调节，燃烧区间后移 可适当增加一次风量强化燃烧速度，促使燃烧位置 前移保证垃圾燃尽；当燃烧区间前移或主燃烧区料 层变薄缺料时，应主动减少一次风量减缓燃烧速度， 促使料层厚度增加，避免燃烧脱节。一次风温度调 整在１５０～２６００Ｃ，进而调整炉温和垃圾的燃尽率。 二次风设计为常温，可通过调整二次风的进口
广州
５１０１００）
摘要：垃圾焚烧发电锅炉的稳定燃烧控制与调整是运行中的重点和难点。如何实现稳定燃 烧提高垃圾燃烧热效率是垃圾发电产业的研究课题之一。本文以某炉排层燃垃圾焚烧发电锅炉为 例，从垃圾燃料特性、垃圾料层厚度、一次风和二次风等方面阐述垃圾发电锅炉的稳定燃烧控制与 调整，为垃圾焚烧发电锅炉的优化运行提供参考。 关键词：生活垃圾；发电锅炉；稳定燃烧；控制与调整
风室 风压／ｋＰａ
１ ２ ３０～４０ ≥１．１ ３ ３０～４０ ≥１．１ ４ ５—１０ ≥０．４ ５ ５～１０ ≥Ｏ．４
整。炉排运行速度与料层厚度关系为
Ｌ×Ｖ×Ｈ ｘｐ＝Ｃ
占一次风量／［％］５—１０
ｔ＞０．６
式中
￡，－一炉排宽度／ｍ；
卜炉排运行速度／ｍ・ｈ～； 卜炉排料层厚度／ｍ；
ｐ——垃圾堆积密度／ｋｇ・ｍ～； Ｃ——垃圾处理量／ｋｇ・ｈ～。 表１为垃圾特性参数，表２为３种处理方案下
变蒸汽流量设定值来调节炉膛出口温度。减少一次 风量、提高一次风风温、减少二次风量及提高蒸汽流 量设定值可提高炉膛出口温度；相反，增加一次风 量、降低一次风温、增ａｎ－－次风量及降低蒸汽流量设 定值可降低炉膛出口温度。在调节过程中，要监视 炉膛负压，监视炉内氧含量百分比浓度，并做相对的
调整。
２结束语
垃圾焚烧炉稳定燃烧的控制与调整是垃圾焚烧 发电厂安全、经济和平稳运行的关键。本文结合从 垃圾燃料特性、垃圾料层厚度、一次风和二次风等方 面探讨垃圾发电锅炉稳定燃烧控制与调整，可为垃 圾焚烧发电锅炉的运行提供参考借鉴，从而提高垃 圾燃烧热效率。 （上接第５４４页） 原抽凝式汽轮机在额定工况和最大工况，进人 凝汽器中蒸汽的凝汽量有６～７ ｔ／ｈ，而最小凝汽量
的经济效益。该机经一年多的实际运行，汽耗一般
在１２．５～１３ ｋｇ／ｋＷｈ之间，基本符合改造设计计算
结果。 原汽轮机额定负荷时热电比为８．６９，改造后的 热电比为１１．２３，提高了近３０％；原机组热效率为 ６６．６％，改造后热效率为７８．１％，提高了１７．２６％。 现经粗略计算，多４ ｔ／ｈ汽和少耗循环水获利４９４万 元；４ ｔ／ｈ汽在背压机组较凝汽机组年少发电３７６万 ｋＷｈ，折１５８万元，在人工费用、设备折旧等不增加 的情况下，改造后每年纯效益３３６万元。整个改造 工程一个月左右即可收回全部投资。
方垃圾热值／炉排运动
横置式自然循环水管锅炉，采用往复式炉排，炉排面
积６８ ｍ２。燃料包括纸、木屑、纺织物、塑料、橡胶、
案ｌ【Ｊ・ｋｇ。１艘／ｍ・ｈ。１厚彪ｍ
ｌ ２ ３ ４ ８００ ５ ５００ ６ ５００ ’７ ７．５ ８ ０．４５ ０．５０ Ｏ．６５
ｔ－ｄ。１负荷／ｌ【Ｊ・ｈ。１
３（辟 ３６２ ５０２ ３ ２５６ ５ １２６ １１ ６４８
排总热负荷３
烧反应，垃圾在炉排上的燃烧过程可分为干燥、挥发 分析出、挥发分燃烧、焦炭燃烧和燃尽５个阶段。二 次风由炉排上方的风管吹入，使挥发性气体和料床
上未燃尽的垃圾燃烧。
ｋＪ／ｈ将不满足要求。因此处理水 份较高的垃圾，可通过提高一次风温，适当增加垃圾
２５６
堆层厚度，从而提高日处理量和总热负荷。对含水 量较低热值较高的垃圾，由于垃圾干燥阶段时间较 短，料层较厚和炉排运动速度较快时，日处理量和总 热负荷可满足要求，此时只需考虑适当提高风压。 因此，为保证垃圾日处理量要求和锅炉热负荷，应根 据垃圾水份变化，及时调节炉排的速度、料层厚度和 一次风温确保垃圾的稳定焚烧，炉排面上的垃圾层
前国内多数垃圾焚烧发电锅炉热效率偏低，直接影 响到垃圾焚烧发电厂的经济效益¨“Ｊ。究其原因， 是因为目前我国大部分地区，特别沿海发达城市的 生活垃圾具有水分高热值低的特点，热值通常在
收稿日期２０１２—０３—０８
修订稿日期２０１２—０５—０２
１
作者简介：王小聪（１９８２～），男，硕士，工程师，从事特种设备检 测工作和锅炉燃烧研究。
的燃烧参数。
表１垃圾特性参数
・５６２・
万方数据
阀门调整二次风压和风量。二次风的风量调整通过 观察二次风喷嘴附近火焰的颜色、测量炉膛上部的 温度和测量炉内一氧化碳含量百分比浓度确定。二 次风量调整为总配风量的２０％一３０％，在运行中保 持二次风的风压为Ｏ．５５ ｋＰａ水柱。 炉膛出口温度尽可能使之保持恒定（９００～
垃圾发电锅炉的燃烧控制与调整实例
某生活垃圾烧发电锅炉，设计主要参数日处理
・５６１・
万方数据
垃圾量５００ ｔ，主蒸汽流量４７ ｔ／ｈ，主蒸汽出口压力
６．５０
表２
３种方案下的垃圾燃烧参数
垃圾堆层 停留时日处理量／炉排总热 Ｎ／ｓ
３ ４７ｌ ３ ４２０ ３ ０３７
ＭＰａ，主蒸汽出口温度４５０℃。锅炉为单锅筒
第３０卷，总第１７６期 ２０１２年１１月，第６期
《节能技术》
ＥＮＥＲＧＹ ＣＯＮＳＥＲＶＡＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖ０１．３０，Ｓｕｍ．Ｎｏ．１７６ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ．２０１２，Ｎｏ．６
生活垃圾焚烧发电锅炉的稳定燃烧控制与调整
王小聪，李茂东，黎华。倪进飞，陈洪君
（广州市特种承压设备检测研究院，广东
ｔｈｅ ｅｍｐｈａｓｉｓ ａｎｄ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ ｉｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｈｏｗ
ｔｏｐｉｃ ｉｎ
ｂｕｒｎ
ｓｔａｂｌｙ
ｔｏ
ｅｎｈａｎｃｅ
ｔｈｅｒｍａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｗａｓ
ａ
ｒｅｓｅａｒｃｈ
ｗａｓｔｅ
ｐｏｗｅｒ
ｉｎｄｕｓｔｒｙ。Ｗａｓｔｅ ｆｕｅｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｂｅｄ ｄｅｐｔｈ，ｐｒｉｍａｒｙ
当今处理城市生活垃圾的一种最优途径，已成为我 国城市生活垃圾处理的最主要方法之一Ｈ
ｑ
Ｊ。而目
较大，不但增加了风机负荷，且随垃圾水分的增加降 低了入炉热量的有效利用率旧Ｊ。国内科研单位针 对垃圾特点开展了一些相关理论研究，探讨了影响 垃圾稳定燃烧的一些规律旧。１１｜。本文结合实例从 垃圾燃料特性、垃圾料层厚度、一次风和二次风等方 面探讨垃圾发电锅炉稳定燃烧技术，为锅炉的安全 经济运行提供了有益的参考。
厚度控制在４００～７００ ｍｍ之间，火床长度控制在炉
排长度的６／１０～７／１０处，从而调节垃圾的燃尽率。 燃烧正常时，炉排上的火焰呈旺盛均匀的状态，火床
平齐。
１．２一、二次风和炉膛出口温度的调整
图１
炉排焚烧炉的垃圾焚烧流程示意图
一次风各风室的配风比例对料层燃烧火床长度 影响极大，在运行中，通过测量炉膛氧含量百分比浓 度、一氧化碳含量百分比浓度、炉内温度和观察火焰 颜色及炉排面上垃圾的燃烧情况来调整总一次风和 炉排下各风室的流量和压力。控制一次风量为总配 风量的的７０％一８０％，且使一次风的总压力调节为
不低于４ ｔ／ｈ。我们就按４ ｔ／ｈ的凝汽量计算改造后
环境工程，２００９，２７（６）：１０２—１０４． ［９］王玲玲，曾纪进，，杨庆昌．城市生活垃圾焚烧冷热 二次风技术对比研究［Ｊ］．锅炉技术，２０１１，４２（１）：７８—８０． ［１０］赖志皴，马晓茜，余昭胜．前、后拱和二次风对垃圾 焚烧炉燃烧影响研究［Ｊ］．锅炉技术，２０１１，４２（４）：７０—７４．． ［１１］张勇，朱新源，梁海东．高水分城市固体垃圾床层 燃烧的数值模拟研究［Ｊ］．节能技术，２００７，２５（５）：３９１—３９４．
中图分类号：ＴＫ２２９．９２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２—６３３９（２０１２）０６—０５６１—０３
Ｓｔａｂｌｅ
Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ
Ｓｏｌｉｄ
Ｗ嬲ｔｅ
Ｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｂｏｉｌｅｒ
ＷＡＮＧ Ｘｉａｏ—ｔｏｎｇ，ＬＩ Ｍａｏ—ｄｏｎｇ，ＬＩ Ｈｕａ，ＮＩ Ｊｉｎ—Ｆｅｉ，ＣＨＥＮ Ｈｏｎｇ—Ｊｕｎ
３．８
１．１料层厚度的调整
垃圾料层厚度调整是垃圾稳定燃烧的关键因素 之一。料层厚度过大，会导致不完全燃烧和不稳定 燃烧。料层厚度太小，会减少焚烧炉的处理量和影 响锅炉负荷。由于垃圾水份变化会造成垃圾热值变
化，故需对炉排速度和垃圾料层厚度进行相应的调
ｋＰａ以上。炉排下各风室的压力和流量见表３。
表３一次风风室比例及风压
橱余、玻璃和金属等在内的城市生活垃圾。
焚烧流程示意图如图１所示，一次风由炉排下 方的空气室吹人，穿过垃圾层的同时与垃圾发生燃
从３种处理方案得知，当垃圾水份含量较高热 值较低时，如垃圾热值４ ８００ ｋＪ／ｋｇ时，在垃圾较薄 料层厚度０．４５ ｍ，较低炉排运行速度７ ｍ／ｈ情况 下，虽有利于垃圾的燃烧，但日处理量３０４ ｔ／ｄ和炉
９５０℃）。通过调节一次风量和温度、二次风量和改
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ｔｏ
ａｉｒ ａｎｄ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ａｉｒ ｏｆ
ｓｔａｂｌｅ
ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ
ｐｒｏｖｉｄｅｓ
ａ
ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｕｎｉｃｉｐａｌ ｓｏｌｉｄ ｗａｓｔｅ；ｐｏｗｅｒ ｂｏｉｌｅｒ；ｓｔａｂｌｅ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ；ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ
ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ
０
引言
城市生活垃圾焚烧发电具有无害化、资源化和
４ ０００～６ ０００
ｋＪ／ｋｇ左右，且垃圾成份复杂多变，焚
烧炉运行各阶段垃圾热值相差较大，导致垃圾焚烧 炉燃烧不稳定和热效率的下降¨一７ Ｊ。如某处理量为
５００
减量化三大优势，对改善城市卫生环境作用重大，是
ｔ／ｄ垃圾焚烧炉运行过程中垃圾热值变化波动
ຫໍສະໝຸດ Baidu
（Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ
Ｓｐｅｃｉａｌ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５ １０１００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔａｂｌｅ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ
ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ
ｔｏ
ｏｆ ｍｕｎｉｃｉｐａｌ ｓｏｌｉｄ ｗａｓｔｅ ｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎ ｐｏｗｅｒ ｂｏｉｌｅｒ ｗａｓ
３
参数［ｃ］．重庆：中国电机学会热电专业委员会论文集，
２００１．
［４］赵肃铭．中小型凝气式汽轮机组改造为供热机组的 方法研究［Ｊ］．节能技术，１９９８（６）：１６一１８． ［５］高荣权．低真空抽凝式汽轮机排汽供热的研究及其 改造［Ｊ］．节能技术，２００５，２３（２）：１６５—１６６． ［６］张玉峰，等．中小型凝气式或抽凝式汽轮机改造成 背压式汽轮机的一种新方法［Ｊ］．节能技术．２００８，２６（３）：
如果这些企业有闲置的或现役的中小型抽凝机组用 热泵形式进行低背压改造，不但很好地实现了供汽 和用汽参数的匹配，而且改造费用低，改造工作量 小，改造周期短，改造后节能效果明显，是一项符合 政策要求和发展趋势的改造项目。
参考文献
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