在垃圾燃烧过程中,垃圾在炉排上的停留时间、炉排上料层的厚度、焚烧炉的温度、垃圾和空气的混合程度以及过量空气系数等因素都将影响垃圾的燃烧。垃圾焚烧炉的控制方式有两种,一种为余热锅炉蒸汽负荷的控制方式,这种控制方式使从给料、垃圾转移和翻动以及各段的配风都以达到蒸汽负荷为目的;另一种为焚烧炉末端的垃圾燃尽度,设定这种控制方式,系统会自动保证垃圾的燃尽度,保证热灼减率≤3%,根据垃圾热值的高低,系统自动修改送风量系数,保证送风量和垃圾量随时处在一个科学、合理的比例,以达到完全燃烧的目的;根据垃圾热值的高低,系统会自动选择相应的控制方式,自动设置翻动炉排和滑动炉排的运动周期比,以保证垃圾得到充分燃烧。
3燃烧调整
由于垃圾焚烧炉储热值不大,入炉垃圾的热值和干、湿度变化较大,所以垃圾焚烧炉的燃烧控制难度较大,如炉温变化较大,会造成有害气体的排放及受热面的结焦、积灰等,因此合理的燃烧调整非常重要。而观火是垃圾焚烧炉调整过程中的一项重要工作,除通过工业监视器观察炉膛的燃烧工况外,还可以通过观火孔看火,根据焚烧炉燃烧现象辨别出垃圾的热值高低,合理地采取措施,达到预期目的。
3.1高热值垃圾
给料炉排及第一炉排部件上有明显的着火,燃烧温度很高。在这种情况下,可加快最前面2个炉排的运动速度使火焰快速向后蔓延。反之,减小第一炉排的速度使垃圾层变厚,这样可以使燃烧变缓慢;同时,减少第一炉排一次风注入量,不要在第一炉排上翻动,降低一次风温度。
3.2低热值垃圾
燃尽区有许多小火焰,且火峰出现在除渣机附近,很难达到充足的燃烧温度;垃圾料层太厚,同时炉排片的温度普遍较低。出现这种情况应添加较少的垃圾,减少垃圾堆积厚度;给燃尽区及干燥区送入较多的一次风,但应降低一次风的总量以免将炉火的温度降低。当垃圾层太厚或炉火达到灰渣处理系统时可以进行拨火(仅翻转炉排运行);在燃烧初期可通过加速炉排部件1、部件2来展开垃圾层,同时设置较低的垃圾层厚度值以减少给料。
3.3运行调整中需注意的几个问题
(1)焚烧炉运行良好时要尽可能减少变化。垃圾给料的多少要视炉排燃尽和热荷载性能而定。如果给料炉排速度连续上升或下降时,一次风量也相应地轻微增加或减少。滑动炉排速度亦作同样范围的调整。
(2)炉排上的燃烧是一个缓慢的过程,改变参数设置时,需要15~30min才能看到变更后的结果。这种停滞时间主要由干燥垃圾所需时间引起。
(3)不得强行中断燃烧过程(关闭给料炉排及滑动炉排),除非当垃圾到达最后的炉排上或垃圾层太厚时进行拨火,以及当热负荷上升太快或焚烧炉超压期间引风机以最大容量运转时,或流人烟气净化系统的烟气流量超过最大工作点时,或注入最大二次风期间焚烧炉的温度超过1100℃时,才可以关闭所有炉排(包括翻动炉排)。
(4)关闭给料炉排时,应暂时减少焚烧炉的一次风送入量,以免焚烧炉冷却过多。这大多由一次风自动控制系统来控制。
(5)在强行干扰燃烧过程的情况下,焚烧炉的重起应缓慢进行。如果起动太快,大量的垃圾被送至焚烧炉,垃圾很难散开引起燃烧困难而出“生渣”。
4运行实例及存在问题
宜兴垃圾发电厂和太仓协鑫垃圾焚烧发电厂采用的焚烧炉型号为SLC250-4.1/400,额定蒸发量22t/h,为逆推和顺推二段式复合炉排垃圾焚烧装置,单台炉日处理垃圾量250t/d。炉排逆推12级,顺推8级,炉排总长9.45m,炉排宽4.16m,面积39.3m2。太仓协鑫垃圾焚烧发电厂锅炉结焦情况严重,厂用电率偏高(28%),单位垃圾发电量偏低(280(kW•h)/t,宜兴垃圾发电厂焚烧炉的液压滚轮磨损较为严重,且锅炉积灰情况较为严重,平均每2个月就需要停炉清灰,厂用电率维持在15%的水平。
苏州垃圾电厂是目前国内最大的垃圾焚烧发电厂,日焚烧垃圾量为2000t/d,投产2年半来,主设备利用率97%,单位垃圾发电量350(kW•h)/t,厂用电率维持在14%左右。表1为苏州垃圾电厂2008年7月污染物排放实测值,烟气各项参数完全达到环保排放标准。
表1污染物排放实测值