垃圾焚烧系统DOC

5.2 垃圾焚烧系统

5.2.1 垃圾进料系统

生活垃圾经给料斗、落料槽、给料器进入焚烧炉干燥炉排，垃圾进料系统主要包括垃圾料斗、落料槽和给料器。

（1）料斗及落料槽

炉膛的入口部分为料斗，下部的溜槽是垃圾进入焚烧炉的通道（如图 5.2-1所示）。在这两部分之间安装了一扇关断门，用来防止空气渗入炉内。

图5.2-1 料斗与落料槽

其具体结构特点如下：

●料斗和溜槽的角度是经过周密的考虑而设计的，以最大限度防止垃圾堵

塞。

●将料斗和溜槽的连接处设计成凸向外侧也是考虑了以上问题。

●为防止堵塞，溜槽下部的截面相对于上部截面有所扩大。

●为了解决万一发生的架桥，料斗内还设置了可靠性高并容易破解架桥的

棒式架桥破解装置，以求完美。

●运行时溜槽内存有3m左右高度的料层，起到了密封作用，以免空气渗

进炉内。

●采用水夹套来冷却溜槽，防止垃圾与炉内高温烟气在溜槽处混合而产生

燃烧现象。

（2）给料器

给料系统需要有稳定的给料、保持炉内密封性、耐久性、可靠性等性能。本方案选用满足这些所有条件的往复推动式给料装置。对低热值垃圾的燃烧，稳定的垃圾给料是很重要的。往复推动式给料装置具有能够适应较大的垃圾特性变动范围，实现持续稳定并定量给料的优秀性能（参见图5.2-2）。

图5.2-2 给料器示意图

此给料器还具有以下特点：

1）运行结束时给料平台上残留的垃圾可以通过推杆推到最大行程而被清理

干净。

2）给料器运行床面上装有滚筒，使得推杆能平滑移动。

3）给料器由数块耐热铸件组装而成，可吸收热膨胀。

4）如垃圾的处理量很大，给料器在宽度方向上分成平行的两列。

5.2.2 焚烧炉

5.2.2.1 焚烧炉设计原则

焚烧炉是垃圾焚烧发电厂极其重要的核心设备，它决定着整个垃圾焚烧发电厂的工艺路线与工程造价。为了长期、稳定、可靠的运行，根据第二章对炉型选择的论证，本方案推荐选用技术成熟、稳定、可靠的机械炉排炉焚烧方式。本次投标暂按二回流式焚烧炉设计。

根据投标文件第二卷第一章垃圾特性的分析，结合济南市生活垃圾的特点，投标人在本项目焚烧炉设计时将充分考虑以下因素：

●适合高灰份垃圾的焚烧；

●适合高水份垃圾的焚烧；

●对垃圾热值波动大的适应能力强；

●对低热值垃圾焚烧的适应能力强；

●对机械负荷和热负荷变化大的适应能力强；

●适合垃圾掺烧秸秆的焚烧。

对于高灰分垃圾的特性分析及其焚烧存在的问题和解决措施，在投标文件第二卷第三章：高灰份垃圾焚烧对策中有详细描述。对于秸秆的特性分析、收运、与垃圾的混合、焚烧所带来的问题及解决方法，在投标文件第二卷第三章：秸秆的收运和焚烧对策中有详细描述。因此，在本章我们将从焚烧炉的设计角度，对焚烧炉适应高灰分垃圾焚烧和秸秆掺烧进一步进行分析和阐述。

根据国内已运营焚烧厂的实际经验，结合济南市生活垃圾的特点及上述焚烧

炉设计需考虑的因素，投标人在设计焚烧炉时将遵循以下原则：

1) 确保充分的炉排面积。

2) 炉排段的最佳布置。

3) 通过大落差壁产生垃圾跌落以提高搅拌效果。

4) 利用烟气辐射热加强炉内垃圾的干燥。

5) 实现垃圾层厚度最优化的控制。

6) 通过较高的燃烧空气温度实现垃圾的充分、稳定燃烧。

7) 在燃烧段采取有效措施防止炉膛结焦。

8) 通过设置二次燃烧室充分混合烟气，实现完全燃烧。

9) 炉排下的垃圾污水和焦油应采取适当对策。

5.2.2.2 焚烧炉设备参数及选型论证

（1）确保充分的炉排面积

通过确保充分的炉排面积，根据垃圾焚烧量、秸秆掺烧量、高灰份垃圾的特性、最低垃圾低位热值、炉渣热灼减率、抑制氮氧化物、燃烧空气温度等条件确定最佳炉排机械负荷（炉排的机械负荷＝垃圾处理量／炉排面积）。

对于高灰份垃圾，其大量的灰分将可燃分包围，使得炉排上垃圾层的一次风通过变得困难，选用较低的炉排机械负荷，可以改善这种不利状况。在夏季，由于居民对蔬菜、水果等需求量增加，导致夏季垃圾的含水率普遍偏高。根据投标人的经验，需要设计较低的炉排机械负荷，以适应夏季垃圾含水率高、热值低的特点。在冬季掺烧秸秆时，必须考虑掺烧高峰期秸秆对炉排机械负荷的影响因素，再加上秸秆高热值、需要更大一次风量的因素，也要求设计较低的炉排机械负荷和热负荷。

按照国外经验，垃圾处理量为500t/d时，炉排机械负荷一般设定为250 kg/m2·h左右。但根据上述分析，我们将本项目的炉排机械负荷设定值适当降低，设定为231kg/ m2·h。因此，炉排面积由炉排机械负荷231 kg/ m2·h而定为90m2以上(=20,833 kg/h÷231kg/ m2·h)。

（2）炉排段的最佳布置

前项所述的炉排面积的扩大是为了减少垃圾层的厚度，促进垃圾干燥，利于高灰份垃圾和秸秆在炉排上的充分搅拌，使炉排上的混合物（高灰份垃圾、秸秆）的燃烧更加均匀，使其更适合于含水量多、含灰量高、掺烧秸秆的垃圾处理（图5.2-3）。

由于低热值垃圾含水量多或含灰量高，为了促进垃圾干燥，必须扩大干燥段炉排面积，设定合适的干燥段长度。本项目中干燥段长度为3,480mm，加上给料区域有助于垃圾干燥的有效部分长度为700mm，因此理论上干燥段的总长度达到了4,180mm。另外，燃烧段长度为5,580mm，燃烬段长度为3,480mm。炉排总长度为13,240 mm。这样的设计非常有利于含水量多、含灰量高的垃圾燃烧。

图5.2-3 焚烧炉排布置图

（3）通过大落差产生垃圾跌落以提高搅拌效果

为了实现低热值垃圾、高灰分垃圾、掺烧秸秆垃圾的稳定燃烧，需要炉排具有非常好的垃圾搅拌性能，以解决高灰份垃圾中灰分将可燃份包围而造成可燃份