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1、详解垃圾焚烧炉工艺1.1焚烧炉工艺系统配置和说明1.1.1 垃圾低位热值设计点的确定及设计范围根据现在的垃圾热值情况以及国内外同类项目的经验，本项目确定焚烧炉设 计垃圾低位热值如下：最高点：LHV=7800kJ/kg(1800 kcal/kg)设计(MCR)点:LHV=6500kJ/kg(1548 kcal/kg)最低点：LHV=4186kJ/kg(1000 kcal/kg)辅助燃料添加点：LHVW1196cal/kg1.1.2 焚烧炉燃烧负荷图3360kJAg 6700kJAg 6409kJ/kg玄岫El Uh406 2 840624 4 3 3 2 2- 1 1044500kJ/kgb 4
2、180kJ/kg在上图LP1- LP2- LP3- LP4- LP5- LP6区域为正常运行区，焚烧炉不加任何辅助燃料可以连续、稳定地运行，可满足烟气温度850C、停留2s的要求， 并保证蒸汽参数。LP1-LP1-LP2-LP2所围成区域是连续超机械负荷区域； LP6-LP6-LP1-LP1-LP1所围成区域是临时超热负荷区域；垃圾焚烧能满足环 保要求，并保证蒸汽参数。当进炉垃圾的热值低于1196kcal/kg时，辅助燃烧器会根据烟道中预设位置 的温度自动向炉内喷辅助燃料，以保证使炉内烟气温度达到850C、停留2s的 要求。焚烧炉技术性能参数根据本工程的处理规模及选用的垃圾处理线数，单台焚烧炉
3、的额定容量为500t/d。性能参数见下表:序号项目单位数据1数量台22焚烧炉炉排型式/炉排炉3驱动方式液压驱动4每台焚烧炉最大连续处理垃圾量(MCR)t/h20.835每台焚烧炉最大处理垃圾量(110%MCR)t/h22.916焚烧炉设计热负荷MW37.67额定机械负荷kg/ (m2 h)237.548进炉垃圾低位发热量设计热值kcal/kg15489不添加辅助燃料能使垃圾稳定燃烧 的最低低位热值kcal/kg119610焚烧炉年正常工作时间h800011垃圾在焚烧炉中的停留时间h1.5 h 2.5h12烟气在850C以上停留时间s213焚烧炉允许热负荷范围%6011014焚烧炉允许机械负荷范
4、围%6011015焚烧炉+余热锅炉总效率%8016焚烧残渣热灼减率%31.2焚烧工艺1.2.1 垃圾焚烧工艺过程说明垃圾焚烧过程可分为垃圾给料、垃圾焚烧、余热回收、除灰渣、垃圾渗滤液 （或污水处理站浓缩液）回喷等部分。垃圾焚烧系统工艺流程图见附图。1.2.2 垃圾焚烧工艺流程垃圾由垃圾吊车从垃圾池吊入料斗后进入落料槽。根据燃烧控制的指令，使 用液压式给料机按设定的速度将垃圾推入炉内，焚烧炉内有固定炉排片与活动炉 排片组成的炉排，这两种炉排片按一定的斜度依次排列，这样通过炉排的运动， 可将垃圾不断搅动并将其推动前进。垃圾经过干燥、燃烧和燃烬段，实现完全燃 烧，控制炉渣热灼减率3%，炉渣最后送至除
5、渣机。垃圾燃烧状态，操作员可通 过设置在焚烧炉后端摄像头，在中控室工业电视上监控。焚烧炉助燃一次空气由一次风机从垃圾池上部抽出，经两段式蒸汽-空气预 热器加热至温度220C后，进入炉排底部的公共风室，最后经各风室空气调节挡 板进入炉膛燃烧，一次风还起到冷却炉排片作用。一次空气的风量是通过一次风 机变频器调速和风门来控制。为了控制一次空气温度，在蒸汽一空预器的蒸汽进 口管道设调节阀控制。蒸汽一空预器的加热蒸汽来自汽机抽汽和锅筒饱和蒸汽， 蒸汽一空气预热器一、二段的疏水直接排到除氧器或疏水扩容器。二次风是由二次风机取自焚烧炉间或锅炉顶，经一段式蒸汽-空气预热器加 热至空气温度150C后，从焚烧炉膛
6、的前拱、后拱上方的二次风喷嘴喷入炉内， 以使空气、烟气搅混，使可燃气体二次燃烧，将烟气中的CO浓度降到最低，并 使烟气在850C环境下停留2秒以上，以确保二嗯英全部分解。二次空气的风量 是通过二次风机变频器调速和风门来控制。为了控制二次空气温度，在一段式蒸 汽一空预器的蒸汽进口管道设调节阀控制。蒸汽一空预器的加热蒸汽来自汽轮机 的抽汽，为低压过热蒸汽。蒸汽一空气预热器疏水直接排到除氧器或疏水扩容器。垃圾焚烧后产生的炉渣在除渣机中用水熄灭、降温，然后由液压驱动机构将 炉渣推出。除渣机中水的另一作用是水封，以防止空气通过除渣机漏入炉内，保 证炉膛负压。1.2.3 焚烧炉设备结构炉排焚烧炉由以下几个
7、重要部件构成:1）垃圾给料斗；2）垃圾给料溜槽；3）垃圾给料器4）炉排；5）出渣机；6）液压驱动系统；7）润滑装置；8）点火助燃燃烧器；9）助燃空气系统；10）炉体；11）炉内渗滤液浓缩液回喷系统。1.2.3.1 垃圾给料斗垃圾给料斗位于+22.0m平台，料斗开口的尺寸比抓斗完全打开时的尺寸大。 给料斗上方设摄像头，与中央控制室视频显示屏相连，便于观察给料斗中垃圾状 态，信息同时送至垃圾吊控制室。给料斗下方溜槽入口处设置密封门，用于停炉 和维修时关闭给料斗。同时可防止给料溜槽或给料斗着火时，火焰、火花进入垃 圾仓。针对低热值垃圾的特点，密封门亦可作为破拱装置。若位于给料溜槽上的 垃圾料位检测仪
8、检测到架桥现象，通过开闭密封门，使垃圾松散，解除架桥。1.2.3.2 垃圾给料溜槽给料溜槽可容纳部分垃圾，为炉膛和垃圾仓间提供了一个垃圾隔离段，以阻 止空气进入炉膛。由于垃圾热值低，为保证炉膛的温度，尽量降低热损失，采用 与炉膛接触的下部溜槽内筑耐磨耐火材料，不设置高热值垃圾采用的水冷夹套。溜槽上小下大，摩擦阻力小，给料顺畅。溜槽横截面形状为矩形，从进料斗 出口往下逐渐增大，形成倒梯形，最大限度降低垃圾在溜槽内的阻力，同时，溜 槽分为上下两部分，中间设置金属膨胀节，吸收下部受热的膨胀，溜槽下部内部 浇注耐磨的耐火材料，起到绝热的作用。垃圾溜槽上设有料位检测仪，用于检测溜槽内垃圾的料位（低和低低
9、），从 而进一步检测架桥现象。料位信号送至DCS和垃圾吊控制室，由垃圾吊操作人 员根据低料位报警信号，对给料斗进行垃圾加料。1.2.3.3 垃圾给料器给料器由给料小车、给料小车滑动平台、给料器中间隔离框架、侧壁框架几 部分组成，结构简单，运行可靠。给料小车在给料平台上做水平往复运动；每个 给料小车与中间框、侧壁框架架留有合理间隙，小车运行过程中不会出现卡阻。给料器运行纳入自动燃烧控制系统。给料器未暴露在炉膛内，与未加热的垃 圾接触，不承受高温。给料小车是双层结构，小车前段布置带鳍片状的耐热、耐蚀、耐磨的合金铸 钢铸件，运行时，铸件的鳍片插入垃圾中，有效的阻止垃圾自动滑入炉排，避免 滑料造成炉排
10、给料的不均匀，影响垃圾的燃烧。给料平台设置密封罩和吸风口，形成负压，确保臭气不会外逸，改善现场环 境。给料平台下方设置渗滤液收集斗，用于收集生活垃圾在垃圾溜槽及给料平台 渗出的渗滤液，降低入炉垃圾的含水量，提高炉内燃烧效率，保证现场整洁。渗 滤液收集到渗滤液斗后，经管道接入渗滤液收集池。1.2.3.4 炉排1）功能炉排分为干燥区、燃烧区和燃烬区三个区域。由叠置的动、静间隔的炉排片 组成，炉排的往复运动通过液压连杆机构驱动完成，每行的炉排片之间采用螺栓 连接，活动行炉排片在固定行炉排片上作往复的逆推运动；每活动行炉排片尾部 通过卡槽安装在同一根移动横梁上，每固定行炉排片尾部通过卡槽安装在同一个
11、固定框架上（固定框架两端与炉排列侧墙相连），移动横梁在纵向布置的驱动梁 运动下往复移动，从而带动活动炉排片在前部搭接的固定炉排片上运动；纵向驱 动梁在液压驱动摇臂的转动下产生往复的前后运动。所有炉排片一个斜平面布置， 干燥段和燃烧段炉排由一组液压驱动，燃烬段炉排由一组液压驱动，两组驱动独 立控制，确保垃圾的有效燃烧和过程控制。炉排系统由炉排、炉排液压驱动装置、料层厚度调节装置等组成，其主要功 能就是垃圾在炉排上干燥、燃烧、燃烬，炉膛烟气温度高于850C，灰渣热酌减 率不大于3%。2）特性逆向推动，良好的搅拌混料功能，较长的停留时间，利于垃圾燃烧。炉排片间紧密接触，漏渣少。炉排框架安装形式充分考
12、虑了炉排框架的纵向和横向膨胀，确保炉排片热 膨胀后的正常运行时不与侧墙铸件接触，也能防止过多的细渣漏到炉排下方。炉排尾部设置液压驱动的料层调节挡板，可根据燃烧情况及时调整炉排上 料层的厚度。采用集中润滑，提高轴承使用寿命。一次风从炉排片背面通过前端设置的水平孔吹入，该进风区域压力较低， 既避免了堵塞，也保证了一次风在垃圾料层的均匀分布。一次风由炉排下的风室（灰斗）经过炉排片的风孔进入炉膛，对垃圾进行 干燥和预热，同时也起到对炉排片的冷却作用。一次风压力富余量充分考虑了炉 排本身和垃圾料层的阻力，能保证一次风均匀穿过料层。炉排片材质优良、漏灰率低、更换率低、维修方便。1.2.3.5出渣机焚烧炉内
13、燃烬的炉渣最终由出渣机（见下图）推到炉外，其特点如下：炉渣出渣机工作原理图a. 由于采用水封结构具有完好的气密性，可保持炉膛负压。b. 可有效除去残留的污水，使得灰渣含水量仅15-25%。因此，渣池里的炉 渣几乎没有渗漏的水分。c. 除渣机推杆的所有滑动面都采用耐磨钢衬，所以寿命很长。d.除渣机内水温将保持在60 C以下。1.2.3.6液压驱动系统液压系统主要控制炉排、给料器、料层调节摇片、溜槽的密封隔离门、除渣 机等五个部份的运行，系统工作压力为18MPa,工作最大流量150L/min。液压 驱动装置设就地手动和自动两种控制方式，自动控制纳入DCS系统。所有报警 和连锁信号都传送到DCS (
14、中央控制室)。焚烧炉液压系统技术参数(1) 液压站的主要技术参数：数量：1套/台炉主油泵功率：45kW转速：1450rpm额定流量：200L/min额定压力：180bar(2) 给料器液压缸：数量：4台/台炉行程：1500mm最大速度：0.025m/s压力：100bar(3) 炉排液压缸数量：8台冶炉行程：420mm最大速度：0.008m/s压力：180bar(4) 除渣机液压缸数量：4台冶炉行程：600mm速度：0.008m/s压力：180bar(5) 料层调节挡板门液压缸数量：2台冶炉行程：760mm速度：0.0125m/s最大压力：125bar(6) 空气密封隔离门液压缸数量：4台冶炉行
15、程：500mm速度：0.0166m/s压力：165bar1.2.3.7 润滑装置采用润滑油泵自动向焚烧炉各活动机构接触部位输送润滑油。1.2.3.8 点火助燃系统焚烧炉启动点火及助燃系统，采用0#轻质柴油。1) 启动燃烧器启动燃烧系统能够由冷态启动焚烧炉，并依照焚烧图中提供的数据，在垃圾 低热值时提供完全燃烧。启动燃烧器布置于炉膛侧壁，用于焚烧炉由冷态启动时的升温和停炉时的降 温。当焚烧炉启动后，启动燃烧器投入运行，使整个炉膛从冷态均匀加热至约 850 C。因启动燃烧器布置于炉膛上部喉口附近，离炉排较远，故对炉排的辐射 不会造成炉排过热。2) 辅助燃烧器辅助燃烧器布置于炉膛的后墙，炉膛烟气温度降低至850C时，辅助燃烧器 自动投入运行。因飞灰软化温度通常高于1150C，而燃烧器安装区域内烟气温 度低于该值，可以避免飞灰
