淺談循環流化床垃圾焚燒爐

王科明

(北京一亞高科能源科技有限公司,北京 100084)

淺談循環流化床垃圾焚燒爐

王科明

(北京一亞高科能源科技有限公司,北京 100084)

在我國經濟迅速發展的前提下,我國城市垃圾量迅猛上升,與此同時尷尬卻是我國垃圾回收行業的萎縮不前,在我們的城市面臨被垃圾的包圍的威脅下,循環流化床燃燒技術作為一種新型的清潔垃圾燃燒技術,為解決城市的垃圾處理提供了很好的解決方法,循環流化床燃燒技術可以有效地解決垃圾成分的復雜難以處理等問題,而且可以減少處理后的廢氣排放等,以此技術為基準的循環流化床垃圾焚燒爐也逐漸成為城市垃圾回收處理的主流方式。

循環流化床燃燒技術 城市生活垃圾處理 焚燒

城市垃圾的處理是每個城市發展所必須面對的問題,改革開放幾十年來,我國城市經濟迅速發展,工業化進程和現代化的生活為城市制造了規模巨大的垃圾,人們逐漸生活在一個被垃圾包圍的環境之中,對于垃圾的處理,已經成為現代城市急需解決的難題,以往對城市垃圾的處理,多采用填埋的方式,但是填埋的垃圾處理方式相對適用于一些規模較小的城市,對比當前我國的各類大型城市,填埋方式顯而易見地不再適用于當前的城市垃圾處理。相比之下,焚燒處理城市垃圾的優勢就體現了出來,利用循環硫化床燃燒技術的垃圾焚燒處理:占地面積小、垃圾處理的周期更短、燃燒后的排放物符合環境要求、燃燒帶來的熱能可以二次利用并且在燃燒后的灰渣可以用于建筑材料制作,下文就焚燒技術的重點循環流化床垃圾焚燒爐談起。

1 應對城市綜合垃圾的焚燒處理

對于垃圾的焚燒處理,因為其組成復雜,包含有廢紙、廢布、塑料、金屬、玻璃、動植物殘體以及建筑廢棄物等,而由于我國垃圾分類制度不完善、環保要求較低,導致目前我國城市垃圾成分復雜、含熱值低、水分較高,而循環流化床鍋爐是采用熱風將一定大小的垃圾燃料揚起,在鍋爐膛中不斷地做沸騰、翻滾和攪動,被吹出鍋爐膛的灰料經過安裝在鍋爐膛出口的高效高溫旋風分離裝置分離后再由鍋爐內的反料裝置送回鍋爐膛中進行反復循環的燃燒,流化床內氣固混合強烈,傳熱傳質速率高,新加入的垃圾燃料可以迅速的被鍋爐膛內大量的灼熱床料包圍,因此具備很好的加熱和著火條件,可以使燃燒更加充分,更加適用于我國目前城市垃圾的復雜條件。

此外,循環流化床燃燒技術是專門針對低熱值燃料而開發的,流化床焚燒低熱值的垃圾有較高的效率,燃燒效率可高達95%以上,而且對燃料成分變化不敏感;當熱值不足,需投入輔助燃料以維持熱平衡時,只需用價格較為便宜的煤來助燃。而且通過實驗證明,循環流化床鍋爐完全實現了焚燒的充分性、可靠性,而且由于循環流化床獨特的燃燒方式,其氣體有害物的排放量少于其它焚燒方式。

2 垃圾分類焚燒的積極作用

國外所推行的垃圾分類制度證明了其效果的顯著性,經過垃圾分類處理后,首先在焚燒的過程中可以有效的減少各類燃燒廢物和燃燒過程中的廢氣的產生,而且垃圾經過分類后,既可以實現對焚燒技術的大規模應用,同時可以實現資源的再利用,回收1噸廢紙可以再造紙850公斤,能夠節省300公斤木材,比等量生產減少污染74%;日常的廚房垃圾,包括殘羹剩飯、骨頭、菜根菜葉等,經過生物技術就地處理堆肥后,每噸也可以生產0.3噸有機肥料。由此可見,城市垃圾通過分類收集后,其經濟、環境和社會效益都是相當可觀的。在循環流化床鍋爐的應用上,其并非是萬能的,只是盡其最大可能減少垃圾的二次污染,分類處理后的垃圾應用于循環流化床鍋爐上,就可以更加充分的發揮其作用,更大程度上減少廢氣廢物的二次污染。

3 結渣的處理及應對措施

循環流化床鍋爐中的結渣現象多是因為操作溫度超過了灰渣的熔點,灰渣的熔點一般在1250到1350攝氏度左右,其具體數值的大小與灰渣的特性、成分以及燃燒的氣氛有關,所以說,如果將控制運行溫度低于灰渣的熔點200到300攝氏度左右,就可以保持鍋爐內良好的流化狀態和床料的正常流動,更不會導致床料與灰渣的結渣現象。總結來看在燃燒室內的結渣有高溫結渣與低溫結渣兩種:

(1)高溫結渣。全床完全流化和全床燃燒溫度超過灰渣熔點,進而導致全床發生灰渣的熔融和結塊。處理方法為,小型流化床鍋爐打開爐門扒出渣塊,然后重新啟動。但當渣塊蓋滿大半個或幾乎整個床時,必須停爐排渣。如果及時發現高溫結渣,也可全開風機,用大風將爐子吹滅,停止燃燒清渣。

(2)低溫結渣。低溫結渣是由于全床溫度較低,流化作用不明顯,個別地方由于燃料堆積,受熱過大,使局部床料溫度超過灰渣熔點,造成結渣。處理方法為,及時采取措施進行消渣,小型爐子可人工將渣塊打碎,繼續點火,大型流化床鍋爐就要求加大風量,將渣塊,盡快打散,形成流化。

4 循環流化床垃圾焚燒爐運行中需要注意的問題

(1)循環流化床燃燒熄火。層燃不容易發生熄火事故;煤粉懸浮燃燒容易產生燃燒熄火事故,只要停止給粉,馬上就有熄火的危險。流化床燃燒發生熄火的危險處于層燃燃燒和煤粉燃燒之間,斷煤是引起循環流化床熄火的主要原因,當循環流化床燃燒發生短時斷煤時,床料中的5%左右的可燃物質還能維持3~5分鐘的燃燒。

(2)循環流動床燃燒爆炸事故。燃燒爆炸多發生在點火啟動和燃燒操作、調整過程中,在正常運行過程中很少發生燃燒爆炸事故。發生燃燒爆炸需要具備四個條件,即有大量的可燃氣體,如H2、CO、HxHy等;有氧氣存在;有明火;在比較密或者流通不好的容器內。而在點火啟動過程中,燃燒爆炸的四要素具備有三個,所以只要第四個爆炸因素產生,就有發生爆炸的可能,這就要求操作人員必須做好預防燃燒爆炸的措施,充分了解燃燒爆炸的四要素,嚴格遵守規程來操作,并且在鍋爐設計上要在燃燒室設計防爆門,減輕燃燒爆炸對設備的損毀,同樣的風室也要設計安裝防爆門,在點火時要牢記安全第一,寧可點火時間長一些也要杜絕燃燒爆炸的可能,最后,若有事故發生,操作人員要做到冷靜正確的處理,防止事態進一步惡化。

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