垃圾焚烧炉燃烧优化研究及常见故障处理

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  摘要:生活垃圾发电,是一种有效的再生能源技术。其核心为垃圾焚烧炉,如何对垃圾焚烧炉进行调整让其达到最大的工作效能是我们所希望的。本文作者就将结合自己的工作经验来进行介绍,详细论述如何对焚烧炉进行调整。
  关键词:风量调节;机械调节;燃料处理
  引言
  生活垃圾发电厂早期设计都是借鉴国外先进焚烧工艺和设备,结合我国城市生活垃圾特点,并充分汲取国内比较的垃圾焚烧发电厂运行经验的基础上,实行了计算机集中控制,不断的提高自动化控制程度。垃圾焚烧炉燃烧工况的稳定性是我们实现垃圾减量化、资源化、无害化的保证,现结合笔者运行至今的经验,对垃圾焚烧炉的燃烧调整做一个探讨和概述。
  焚烧炉的燃烧调整是一个复杂的过程,需要对大量参数进行调节与判断。
  1 .风量调节原理介绍
  燃烧想要充分,良好的氧化环境是必不可少的,燃烧炉的氧化剂提供主要为空气,如上图所示,炉排上垃圾干燥与燃烧所需要的主要空气是由一次风系统来提供。一次风系统包括离心式一次风机(变频调速电机驱动)与空气加热系统。空气加热系统将空气到220 ℃ 左右,然后大部分进入炉排下的空气分配室,提供垃圾干燥、燃烧及燃烬所需的空气。一次风占焚烧总风量的主要部分。另外,焚烧炉还配备二次风系统。二次风与一次风同样来自垃圾坑顶部的空气,二次风量占总风量的15%一50 %。。二次风主要用来搅动燃烧空气,使得氧气得到补充,并且增加了燃烧持续的时间,提高三“T”(时间、温度、混合),满足850 ℃ /2S 的指标,从而达到完全燃烧,减少二恶英前驱物的生成。二次风仅用来作为一次风补充,风量不宜过大,增加二次风量会增加焚烧炉的排烟热损失。
  1.1一次风调节的具体操作
  要想燃烧工作高效的进行,对一次风的温度有着较高要求。温度太低不利于炉膛内焚烧工况,过高则对于炉排有损伤。一次风温度可以通过调节一次风加热器和预热器的疏水调门,但一次风温度要控制在220 ℃ 左右,一次风加热器和预热器的疏水调门目前投自动控制,根据设定的一次风温度调节调门开度的大小。
  而对于一次风的风量,可以通过调节一次风机的变频以及炉排下的风门挡板来控制进入每个炉排区域的风量的大小。在一次风机变频的调节方式上,有手动、自动、串级三种方式,为了便于控制,目前只使用手动方式。一次风总量的调节,在加减风量的时候要注意幅度,要考虑炉膛负压与引风机的承受能力。另外,如果频繁的大幅度调节一次风量,由于引风机的调节需要一定的时间,造成炉膛负压在这段时间有所波动,从而烟气的流速会因此改变,长此以往容易使过热器管道积灰。考虑到这个原因,可以使用二次风的辅助调节来控制炉膛负压,通常,调节二次风机变频10 %的风量变动等于一次风机变频改变50 / 0 的风量。炉排下一次风挡板的调节可以控制垃圾在炉膛中焚烧的位置,在正常运行过程中通常放在手动控制。在炉排上垃圾刚进入的阶段,第一、二块风门挡板都调节在风量最大位置,帮助刚进入炉排的垃圾烘干,便于后面部分的燃烧;第二、三块挡板在正常工况下位于垃圾燃烧的位置,主要提供燃烧所需要的空气,通常也开在风量最大位置;最后一块挡板位于垃圾燃烬区,调节在风量中等位置,一方面可以将燃烬后渣的热量留在炉膛中,另一方面由于风的总量不变,将这块挡板适量的关小也可保证燃烧区与烘干区得到尽可能多的风量。
  1.2二次风调节的具体操作
  两次风的采集都是共用一个采风口,二次风机通过和一次风机吸入风管相连通的进风口,将冷风输入焚烧炉前拱上下各一列进风喷嘴(上列一排n 只,下列一排10 只)和后拱上方的上下各一列进风喷嘴(上列一排8 只,下列一排11 只)高速射入焚烧炉膛的燃烧中心,通过手动挡板在就地进行调节。
  二次风的挡板在就地调节,调节好后就不再改变。二次风量的调节主要跟随一次风量的调节,作为一次风的补充。
  2.机械调节
  机械调节,就是通过机械手断处理燃料,便于燃烧进行,具体处理过程如下:垃圾吊将垃圾从贮坑吊入料斗中,通过料斗,由给料机推到炉排上,经过炉排的错动进行燃烧,并且炉排也将燃烬的垃圾推入出渣机中。在这个过程中,主要可以调节的设备是给料机与炉排,另外可通过料斗闸门与料程挡板辅助调节。下面就将一步一步来进行分析。
  2.1给料机的调节
  给料机的调节主要通过控制给料机的运动的速度、每一步的长度、总的步长以及前进每一步的间隔时间来控制垃圾的进料量。给料机总的步长通常设定的和最后一步的长度一样或者稍大一些。总的步长不宜设定的过长,防止在手动操作时因遗忘将大量垃圾推到炉排上;也不宜太短,太短垃圾不容易从给料机上落到炉排上。给料机每一步的步长的设定值要均匀,使得垃圾可以均匀的落在炉排上,这个设定值不能只看数据均匀与否,要看给料机实际推出的长度。给料机运动的速度的大小意味着给料机对于垃圾的作用力的大小,因此这个数值要适当,太大容易使垃圾从给料机平台上一次落下太多,太小又不能保证垃圾正常的进料量。它的调节主要看具体垃圾的情况。给料机前进每一步的时间间隔是调节进料量调节时最常调节的一个量。间隔时间可以从最小O 秒调节到最大1000 秒,这个时间间隔具体根据炉排上垃圾的多少由操作人員自己更改。
  2.2炉排的调节
  炉排的可以调节的参数包括炉排往返运动的速度、每动作一次的间隔时间。炉排参数的调节是上炉排、下炉排分开调节的。炉排往返运动的速度代表炉排错动的力度,数值越大越有力,垃圾翻动的效果也就越好。上炉排由于是垃圾刚刚进入的阶段,还比较湿,不容易翻动,所以通常上炉排的翻动速度数值都设定的比较大,使得垃圾可以更有效的翻动进行烘干,利于接下去的燃烧过程;而下炉排是垃圾燃烧于燃烬的区域,为了使垃圾在炉排上停留的时间长一些,燃烧的完整一些,下炉排的翻动速度设定值通常在一个中速的位置,这样也可以使燃烬的灰渣不会一次落下很多到出渣机去,保存了一定的热量,减小了排渣的热损失。炉排每运动一次的间隔时间的调节可以从最小O 秒调节到最大1000 秒,具体的设定值要根据垃圾在炉排上的燃烧工况来决定。
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