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1、往复式机械炉排垃圾焚烧炉自动燃烧控制技术的探讨往复式机械炉排垃圾焚烧炉自动燃烧控制技术的探讨 一、背景 随着国民经济和城市建设的发展，城镇居民环保意识的提高和对垃圾的资源化认识，从20世纪80年代中后期开始，我国的深圳、上海、天津等沿海发达省市相继投资建设了一定规模的生活垃圾焚烧发电厂。但这些生活垃圾焚烧发电厂的关键主设备机械炉排焚烧炉大都是从国外引进的，配套的自动燃烧控制系统都以专利技术为由，不向用户提供相关资料或开放。为实现焚烧炉排和燃烧控制系统的国产化，本文以下述典型工程实例，较详细的对ACC自动控制燃烧技术的基本控制原理和控制对象进行分析和说明，为ACC自动燃烧控制技术的国产开发提供参
2、考。 二、典型工程实例 天津泰达环保有限公司的双港垃圾焚烧发电厂，日处理生活垃圾3400吨。 其焚烧设备采用世界先进的SN型机械炉排炉，其配套进口的自动燃烧控制系统ACC系统，则根据时刻变化的投入炉内垃圾的性质，在确保额定的焚烧量的情况下，以余热锅炉的出口蒸发量为目标，通过控制、调节炉排速度和燃烧用风量，最终达到最佳燃烧工况，将燃烧室温度和热灼减率控制在要求范围内，同时保证环保要求和垃圾焚烧运行的稳定性、经济性。 ACC自动燃烧控制系统与完全依靠运行人员的经验和感觉而进行的传统操作相比较，在确保运行的协调性、提高运行管理水平和设备检修效率、降低运营成本，保证稳定的焚烧量、蒸发量、炉渣的热灼减率
3、、排气标准等方面有明显的优势，正越来越受到业界的重视。 在入炉垃圾特性（热值）基本不变的情况下，以锅炉蒸发量为主要控制目标，ACC自动燃烧控制系统主要通过调节燃烧用风量和炉排速度来实现自动燃烧的目的。 烟风系统控制的关键在于燃烧用总风量的计算上，其燃烧用总风量的计算遵循下列公式： fqb21/（21O2）f2 m3n/h qb代表锅炉蒸发量的目标设定值，单位kg/h O2代表烟气含氧量，单位% 为无量纲参数 为经验修正值，单位m3n/h f2为实际漏风量，单位m3n/h 其中f2可以通过漏风实验获得数据，而、的数值则需要在保证进炉垃圾的特性（热值）波动很小的情况下，经过不断的调试、调整才能得出
4、，而且往往只能获得一个相对的取值范围。上述数据获得的前提是风量测定的准确。 炉排控制的关键在于燃烬点SV值和炉排速度的计算上，其燃烬点SV值和炉排速度的计算均利用下列公式： y（qb/50000）100 % qb代表锅炉蒸发量的目标设定值，单位kg/h 为无量纲参数 为经验修正值，单位% 其中、数值的获取同样需要在进炉垃圾热值已知（可经验估计）的情况下，通过较长期的实验、摸索取得，同样也可能是一个波动的范围值。 风量的控制和炉排速度的控制是相互影响的，各被控对像不是简单的单输入单输出的单回路调节系统，而是二个多输入多输出的复杂控制系统，是一个多变量的模糊数学模型控制系统，需要在长期的运行实践中
5、不断总结、完善，才能达到适应垃圾性质突变、 降低有害气体排放、稳定燃烧和经济运行、降低运行人员的劳动强度等的最终自动控制水平和要求。 三、总结 本文以天津双港垃圾焚烧发电厂的进口机械炉排垃圾焚烧炉的典型ACC自动燃烧控制技术为工程实例，介绍和分析了传统的自动燃烧控制技术，在实际应用过程中还增加了CO和NO的控制，以此修正燃烧用总风量和炉排速度的计算与控制，使燃烧更稳定，烟气排放指标更高，从而达到经济、环保的设计要求。但要实现最优控制，还需要长期摸索和行业间不断地技术交流，并有志者的不断钻研、吸收和创新。 往复多列式炉排生活垃圾焚烧炉 ? ? ? ? ? ? ? 关 键 词：炉排 生活垃圾焚烧炉
6、 燃烧 所属年份：2008 成果类型：应用技术 所处阶段：成熟应用阶段 成果体现形式：行业标准 知识产权形式：专利 成果摘要： 课题来源与背景 目前，日益严峻的城市生活垃圾处理问题已成为全社会关注的焦点，而垃圾焚烧处理具有无害化效果好、减量化程度高、资源化便捷等特点。针对我国生活垃圾普遍没有经过：分拣、水分多、成分复杂、燃烧特性差异大等特点，研究大吨位（300t/d以上）新型二段往复多列式炉排生活垃圾焚烧炉及燃烧自动控制和采用紊流流动场技术的烟气处理系统及烟气在线检测自动化控制技术，对改善城区环境质 量，提升我国城市生活垃圾焚烧处理技术水平，加快城市垃圾焚烧装置国产化具有重要的意义。 技术原理
7、及性能指标 二段往复多列式炉排生活垃圾焚烧炉借鉴、吸收世界各国先进焚烧工艺，通过逆推+顺推的结构实现充分燃烧。逆推使垃圾充分搅拌、燃烧，而顺推两段间的落差打散团块，并提升了灰渣的热酌减率。炉排片采用高铬镍耐温耐磨合金铸钢，较好地适应国内不分拣的城市生活垃圾，在进炉垃圾热值不低于4000KJ/kg，含水率不超过60%的情况下，可不借助辅助燃料实现稳定的燃烧。 （1）垃圾焚烧量单炉达到300吨/日以上；热灼减率5%；锅炉热效率75%； （2）垃圾焚烧、烟气处理实行全自动控制，实现稳定、优化； （3）垃圾焚烧烟气达到国家排放标准：灰尘30mg/m3；HCl60 mg/m3；Nox300 mg/m3；
8、Sox200 mg/m3；CO60 mg/m3；二恶英0.1毒性当量； （4）设备国产化率达到100%，技术水平接近国际同期水平； （5）垃圾焚烧厂建设投资35万元/吨（不包括征地费用），处理费用低，适于在同类地区推广。 技术的创造性与先进性 （1）开发新型二段往复多列式炉排生活垃圾焚烧炉，其核心在于特别针对中国高水分、低热值的生活垃圾特点，通过逆推加顺推的二段式炉排使垃圾进行更充分的燃烧，以降低灰渣的热酌减率； （2）采用整体组合式炉排片以解决炉排片的热膨胀问题。受热时炉排整体向另一边的侧密封块方向膨胀，炉排冷却时整体收缩，侧密封块在复位弹簧作用下始终与炉排片贴紧，防止漏风。同时，通过精心设
9、计固定和活动炉片与侧密封块的不同间隙，可将炉排片的磨损降到最低限度。 （3）采用添加硅、镍等微量元素的优质耐热炉排片材料，同时采用半迷宫式配风方式，以显著改善炉排片的自冷却效果； （4）采用蒸汽蒸发量+炉温控制方式相结合的控制回路，以自动调节鼓、引风机风量、给料速度等控制对象，实现焚烧系统的自动控制。 技术的成熟程度，适用范围和安全性 目前产品技术水平成熟稳定，已具备产业化条件。该产品主要应用于生活垃圾焚烧处理领域，生活垃圾热值较高的城市可以优先考虑采用垃圾焚烧炉排进行垃圾处理。在已建成的各项目中，该产品运行稳定、安全、可靠。 应用情况及存在的问题 我公司出资2.2亿元人民币，建成浙江生态省建设示范工程日 处理垃圾900吨的温州永强垃圾发电厂。该厂自2005年6月投产，年垃圾36万吨，发电量8600万度，运行正常。同时该产品已在温州临江、东庄，江苏昆山等垃圾发电厂中应用，运行效果均良好。 历年获奖情况 该产品荣获 ：中国优秀环境保护装置创新奖、国家重点环境保护实用技术（A类）、国家实用新型专利、浙江省优秀科技产品等，并已列入国家火炬计划项目。 2 / 2
