垃圾焚烧炉炉排的运行管理及操作分析

垃圾通过相关的控制和操作后， 垃圾进入焚烧炉， 在实际的燃烧过程中， 由于焚烧炉内的燃烧条件不可能达到理想效果， 致使燃烧不完全。严重的情况下将会产生大量的黑烟， 并且从焚烧炉排出的炉渣中还含有有机可燃物。生活垃圾焚烧的影响因素包括：生活垃圾的性质、停留时间、温度、湍流度、空气过量系数及其他因素。其中，停留时间、温度及湍流度称为“ 3T”要素，是反映焚烧炉运行性能的主要指标。针对垃圾的性质、停留时间、温度、湍流度和过量空气系数进行分析，并用于指导垃圾焚烧炉运行管理和操作。一．生活垃圾的性质 生活垃圾的热值、 组成成分及外形尺寸是影响生活垃圾焚烧的主要因素。热值越高，燃烧过程越易进行， 焚烧效果也就越好。生活垃圾组成成分的尺寸越小，单位质量或体积生活垃圾效果越好，燃烧越完全；反之，传质及传热效果较差，易发生不完全燃烧。 进厂垃圾在贮坑内停留一定的时间， 通过自然压缩及部分发酵作用，以提高进炉垃圾的热值， 改善垃圾的焚烧效果， 同时亦是垃圾焚烧好坏的关键所在。合理贮存让垃圾充分发酵和干燥进厂生活垃圾并不是直接送入垃圾焚烧炉，而是必须经过贮存这一道工序。 设置垃圾贮坑， 一是贮存进厂垃圾， 起到对垃圾数量的调节作用；二是对垃圾进行搅拌、混合、脱水等处理，起到对垃圾性质的调节作用。另外，进厂垃圾在贮坑内停留一定的时间， 通过自然压缩及部分发酵作用 ，可以减低垃圾的含水量，以提高进炉垃圾的热值，改善垃圾的焚烧效果。生活垃圾在贮坑内停留时间为3～5 天较为合适，气温低和湿度大的可以适当延长停留时间。二．停留时间 停留时间有两方面的含义： 一是生活垃圾在焚烧炉内的停留时间， 它是指生活垃圾从进炉开始到焚烧结束， 炉渣从炉中排出所需的时间； 二是生活垃圾焚烧烟气在炉中的停留时间， 它是指生活垃圾焚烧产生的烟气从生活垃圾中逸出到排出二燃室所需的时间。 实际操作过程中， 生活垃圾在炉中的停留时间必须大于理论上干燥、 热分解及燃烧所需的总时间。同时，焚烧烟气在炉中的停留时间应保证烟气中气态可燃物达到完全燃烧。当其他条件保持不变时，停留时间越长，焚烧效果越好，但停留时间过长会使焚烧炉的处理量减少， 停留时间过短会引起垃圾燃烧不完全。所以，停留时间的长短应由具体情况来定。 合理调整垃圾在炉内的停留时间垃圾种类的不同， 在炉内的停留时间也不一致。司炉必须根据垃圾的干燥程度、 种类和焚烧效果，合理调整停留时间才能让垃圾稳定燃烧和彻底焚烧。垃圾进入锅炉后首先利用炉膛热量在第一级炉排上干燥， 然后在第二、 三级炉排上焚烧，最后在四级炉排上燃尽。各级炉排的停留时间太长影响垃圾处理量，太短又影响垃圾焚烧效果。 为了让垃圾在炉内得到充分干燥，垃圾在第一级炉排上的停留时间应在 100～110秒之间比较合适，为了让垃圾在炉内充分焚烧，第二、三级炉排停留时间一般应在80～100秒之间比较合适，为使垃圾完全烧透，第四级炉排的停留时间应在 180～200 秒之间比较合适。另外，随着季节的变化、垃圾含水量、干燥程度、种类的不同，炉排的往复动作停留时间必须进行调整， 通常在雨季和气温较低时， 炉排停留的时间需适当增加。总之，合理调整垃圾在炉内的停留时间才能使垃圾稳定燃烧。三．温度 由于焚烧炉的体积较大， 炉内的温度分布是不均匀的， 即炉内不同部位的温度不同。这里所说的焚烧温度是指一燃室 ( 燃烧区 ) 垃圾焚烧所能达到的最高温度，一般来说位于燃烧段垃圾层上方并靠近燃烧火焰的区域内的温度最高， 可达850～1100℃。生活垃圾的热值越高，可达到的焚烧温度越高，则越有利于生活垃圾的焚烧。 同时，温度与停留时间是一对相关因子， 在较高的温度下适当缩短停留时间，亦可维持较好的焚烧效果。保持炉膛温度稳定和尽可能提高一次风的风温垃圾焚烧所需的一次风是经过蒸汽空气加热器和烟气空气加热器后才进入锅炉的。因为一次风的温度越高，垃圾干燥越快，燃烧就越好，因此，要保持一次风的温度稳定。 四．湍流度 湍流度是表征生活垃圾和空气混合程度的指标。湍流度越大， 生活垃圾和空气的混合程度越好， 有机可燃物能及时充分获取燃烧所需的氧气， 燃烧反应越完全。湍流度受多种因素影响。当焚烧一定时，加大空气供给量，可提高湍流度，改善传质与传热效果，有利于焚烧。五．过量空气系数 按照可燃成分和化学计量方程， 与燃烧单位质量垃圾所需氧气量相当的空气量称为理论空气量。为了保证垃圾燃烧完全， 通常要供给比理论空气量所需的更多的空气量，即实际空气量，实际空气量与理论空气量之比值为过量空气系数，亦称过量空气率或空气比。 过量空气系数对垃圾燃烧状况影响很大， 供给适当的过量空气是有机物完全燃烧的必要条件。增大过量空气系数， 不但可以提供过量的氧气，而且可以增加炉内的湍流度， 有利于焚烧。但过大的过量空气系数可能使炉内的温度降低， 给焚烧带来副作用， 而且还会增加输送空气及预热所需的能量。实际空气量过低将使垃圾燃烧不完全，继而给焚烧带来一系列的不良后果。 六、合理配风，选择合适的过量空气系数 我厂垃圾焚烧炉焚烧时所需空气由一次风和二次风供给， 一次风布置在炉排下方的同一侧，共由八个电动风门控制，二次风布置在炉膛、正上方的前、后拱水冷壁上， 共有十二个喷嘴， 分别由四个电动风门控制。 通过空气动力场试验和总结前阶段的焚烧经验，一次风和二次风的比例应为 6∶4比较合适，这样才能保证垃圾焚烧效果和烟气中可燃物充分燃烧分解， 同时一次风配风应满足中间大两头小的原则， 既是中间风门的开度应该调大， 两头风门的开度应该调小， 因为二、三级炉炉排是主燃区， 四级炉排是燃尽区， 这样才能满足垃圾炉炉膛内燃烧所需的空气。 综上所述，在生活垃圾的焚烧过程中， 应在可能的条件下合理控制相关的各种影响因素， 使其综合效应向着有利于生活垃圾完全燃烧的方向发展。但同时应该认识到， 这些影响因素不是孤立的， 它们之间存在着相互依赖、 相互制约的关系，某种因素产生的正效应可能会导致另一种因素的负效应， 所以应从综合效应来看待问题。