調整爐排供風提高生活垃圾焚燒效率研究分析

王曉文 高培慶

摘要：隨著城市人口的增加和垃圾處理城鄉一體化的發展，垃圾產生量越來越大，我國各城鎮的垃圾焚燒廠建設逐年增加，爐排爐焚燒垃圾成為垃圾處理主力軍，如何提高焚燒效率是裝備技術發展需要。

關鍵詞：生活垃圾;垃圾焚燒;焚燒爐

一、生活垃圾焚燒燃燒空氣分配概述

當前國內大型垃圾焚燒發電廠采用較多的是爐排爐焚燒垃圾，在焚燒設計上爐爐排底部設有供風系統，一般來講一臺焚燒爐均設計多個送風點，送風點布置在干燥段、燃燒段、燃盡段下方，在運行過程中一次風通過風管進入干燥段、燃燒段、燃燼段下方的風室，鼓風通過爐排，為垃圾燃燒提供氧。

垃圾在干燥段點火過程中，垃圾在焚燒爐內，吸收爐內高溫煙氣有組織的輻射熱，并在爐排下送入的一次風作用下，在100200℃范圍內預熱，實現垃圾水分快速蒸發過程。

燃燒段以揮發分空間燃燒為主的放熱過程，當垃圾在干燥點火段的繼續吸熱升溫到可燃物質與氧發生反應燃燒，在焚燒過程中需要大量的一次風提供足夠的氧。垃圾在爐排上的燃燒過程中受到自然對流與供風氣流攜帶作用，大部分揮發分爐膛內升騰燃燒，對此要求燃燒爐排應具備均勻分配燃燒空氣。

另外，燃燼爐排應具有充分攪拌混合和良好排灰，通過較小的空氣量即可實現完全燃燒，而不易結塊。

垃圾在爐排床長度方向燃燒過程因各局部區域的燃燒過程各不相同，配風量的多少也不一樣，燃燒空氣配風量最大的區域是垃圾迅速燃燒并大量釋放熱量的燃燒段局部區域，固定碳燃燼區域則需要較少的助燃空氣。

在國家鼓勵垃圾焚燒爐協調處理污泥、沼渣等低熱值固體廢棄物的背景下，摻燒污泥或沼渣等低熱值固體廢棄物因其密度高、熱值低，入爐后則阻擋了空氣與垃圾的充分接觸，就會起到砂子滅火的效果，一次風不宜穿透，從而影響了垃圾的焚燒效果，且宜導致不完全燃燒產物的生成，造成爐渣熱灼減率增大，甚至出現偏燒等現象。如原有鍋爐爐排底部供風系統沒有設計空氣分配調節風閥，在焚燒爐運行期間，對燃燒的調整比較困難，造成燃燒狀態不佳，影響整體生產運行;只有采用各區域風室獨立，并配置獨立的風室空氣分配調節風閥，實現可控供風形式，通過合理科學配風，才能解決此問題，同時保證焚燒爐穩定運行。

二、風室結構概況

（一）下圖為左右兩側風室沒有隔離，不能形成獨立風室的設備或系統的布置方式

（1）所有爐排每段風室（左右各一）所供一次風風量均由一個電動調節閥控制。（2）每段區域風室左右側相通，原設備未做隔離。該結構造成每次停爐檢修時電動調節門的積灰及關狀態中均均為重點檢修項目。

（二）存在的問題

（1）風室左右側竄風易造成燃燒調整困難，風會大量穿透料層薄的位置，勢必造成左右側嚴重偏燒問題。（2）料層左右燒偏，兩側燃燒狀態偏差較大，表現為左右兩側爐溫測點溫差偏大，嚴重時一側出生料、另一側燒空，左右兩組爐排運動速度相差越來越大。（3）爐排靠爐墻兩側燒空，出現空隙，跑風嚴重，氧量持續上漲，爐溫降低;中間未能著火燃燒或完全燃燒出生料。

（三）針對以上問題對沒有獨立風室的焚燒爐實施改造的目的

（1）為了使左右爐排供風量可控，提高運行穩定性。（2）使運行人員更容易調整焚燒爐燃燒狀態。（3）減少運行人員的工作強度，提高工作效率。（4）鍋爐燃燒、出力穩定，不出生料，降低設備故障率等。

（四）改造后的燃燒段風室

（1）燃燒段（燃燒Ⅰ、燃燒Ⅱ、燃燒Ⅲ）左右風室間加裝隔板，將左右風室分別隔成獨立的風室。（2）燃燒段（燃燒Ⅰ、燃燒Ⅱ、燃燒Ⅲ）左右風室分別加裝可調節風量的分控蝶閥。分控蝶閥采用電動執行機構控制，可以有主控室DCS系統遠控。

（五）具體的運行管理措施

（1）加強垃圾池管理，確保入爐垃圾和其他摻燒固體廢物的質量。（2）為提高爐排供風的可靠性、均勻性首先要保證料層要均勻。（3）明確在燃燒穩定正常時二次風要保持常開且與一次風占比值接近7∶3，確保有足夠的擾動且總風量能夠保證，在氧量變化幅度偏大或是燃燒減弱、燃燒困難時及時調整或退出二次風。（4）配風方式選擇推遲配風方式即：“兩頭小中間大”且風門不需要全開，以風壓及各段風量作為主要參考依據。

三、效果分析

（1）運行中對一次風的控制更加靈活，通過關小、開大料層異常區域的風門來改變送風量，使燃燒狀態更穩定。因偏燒引起的出生料問題得到緩解，減輕了檢修人員處理堵生料的工作量。（2）改造前，料層出現偏燒時，只能用改變爐排速度等方法對料層厚度進行調整。改造后，可用分控蝶閥分別控制左右風室的一次風量，增加了調控手段。同時摻燒污泥、沼渣等固體廢棄物造成的燒不透問題有所改善。

四、結語

對于燃燒爐排供風系統設立獨立的風室及調節風閥，只是增加了一種調風控制手段，對于解決焚燒爐工況出現的偏燒，燒不透、燃燒狀態不穩定起到了積極作用，同時減輕了設備運行中工作人員的勞動強度和操作難度。

參考文獻：

[1]白良成.生活垃圾焚燒處理工程技術.

[2]秦宇飛.大型城市生活垃圾焚燒爐焚燒過程仿真及控制[D].