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1、生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹,1 我國生活垃圾處理概況 1.1 我國城市生活垃圾的特性 1.2 垃圾焚燒處理發(fā)展概況 2 機械爐排焚燒爐技術(shù) 2.1 機械爐排焚燒爐 2.2 爐排焚燒爐在我國的應用情況 2.3幾種主要的機械爐排爐簡述 2.4爐排爐的優(yōu)點 2.5爐排爐的缺點 2.6 爐排焚燒爐在我國應用時出現(xiàn)的問題,生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹,1 我國生活垃圾處理概況 近年來,隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展和城市化進程加快,我國城市生活垃圾產(chǎn)生量增長很快,特別在東南部經(jīng)濟發(fā)達、人口密集、土地資源特別緊缺的地區(qū),傳統(tǒng)的填埋、堆肥等工藝已經(jīng)不能滿足日常垃圾處理的要求,而作為最具減量化、無害化和資源
2、化優(yōu)勢的焚燒處理工藝成為不少城市解決垃圾圍城問題的首選方案。 1.1 我國城市生活垃圾的特性 由于經(jīng)濟發(fā)展水平、居民生活習慣和垃圾收集管理方式的差異,我國城市生活垃圾的特性同歐美等發(fā)達國家相比具有較大的不同(參見表1)。 表1 中國與一些發(fā)達國家城市生活垃圾成分的比較.doc,生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹,我國集中處置的生活垃圾主要具有以下特點: 1)未經(jīng)有效的分類收集,生活垃圾組分復雜,隨地區(qū)和季節(jié)變化大; 2)廚余垃圾和渣土等是主要組成部分,垃圾熱值低,一般在40004800kJ/kg左右; 3)垃圾含水率高,一般在4060%左右。 1.2 垃圾焚燒處理發(fā)展概況 20世紀80年代后期,從
3、日本引進了逆推式機械爐排焚燒爐技術(shù),拉開了我國城市生活垃圾現(xiàn)代化焚燒處理的序幕。此后的20年間,又有一些不同爐型的焚燒爐相繼從國外引進,國內(nèi)也開發(fā)出了很多不同容量、不同工作原理的生活垃圾焚燒爐。垃圾焚燒處理在我國的應用正在穩(wěn)步增長。我國生活垃圾焚燒廠的建設(shè)從 “十五”開始,進入快速發(fā)展階段,各焚燒廠大致可分為引進設(shè)備焚燒廠、引進技術(shù)焚燒廠、國產(chǎn)爐排爐焚燒廠、國產(chǎn)流化床焚燒廠四類,但大部分是機械爐排焚燒爐。,生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹,2 機械爐排焚燒爐技術(shù) 2.1 機械爐排焚燒爐 爐排型焚燒爐的主要特征是被處理的垃圾堆放在爐排上,焚燒火焰從垃圾堆料層的著火面向未著火的料堆表面及內(nèi)層傳播,形
4、成一層一層燃燒(層燃)的過程。在爐排上,沿料堆行進方向,可以區(qū)分出預熱干燥、主燃和燃盡三個溫度不等的區(qū)段,以及由不同區(qū)段產(chǎn)生的氣體在爐排上方形成不同爐膛溫區(qū),是這種爐型的共同特點(如圖1所示),而且沿爐膛高度方向溫度也有明顯下降。,生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹,圖1 爐排上垃圾燃燒的進程和煙氣溫度分布,,生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹,爐排上垃圾燃料堆層的著火燃盡情況,很大程度上取決于爐膛的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否與燃料的理化特性相適應。對于任一特定性質(zhì)的燃料,原則上都應進行專門的設(shè)計,以求達到盡快著火、徹底燃燒而又不超溫燒結(jié)的目的。用于焚燒有相當熱值、品質(zhì)比較均勻穩(wěn)定的垃圾燃料,有較好的效果。 機械爐
5、排爐所用的爐排有很多種(如圖2所示),它們在推送垃圾的同時對堆層進行翻攪,以使垃圾堆層盡可能地燒透,是當前歐美地區(qū)采用較多的爐型,已有3040年的應用和發(fā)展歷史。,生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹,圖2 幾種不同型式的機械爐排焚燒爐結(jié)構(gòu)示意圖,,生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹,2.2 爐排焚燒爐在我國的應用情況 國內(nèi)垃圾焚燒發(fā)電廠基本情況匯總.doc 從上表可以看出,國內(nèi)大部分垃圾焚燒爐都采用機械爐排焚燒爐,且大部分從國外進口,只有少部分由國內(nèi)制造商制造。國內(nèi)應用最廣的型式有:逆推式爐排爐、順推式爐排爐及往復翻動式爐排爐等。國外著名的制造商有:日本三菱、比利時西格斯(SEGHERS)、法國ALS
6、TOM(其SITY2000焚燒技術(shù)已被德國馬丁公司收購)、德國DBA、日本田熊、日本日立造船等。國內(nèi)的制造商有:杭州新世紀、溫州偉民、重慶三峰和深能源環(huán)保等。,生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹,2.3幾種主要的機械爐排爐簡述 1)三菱馬丁爐排爐 三菱馬丁爐排爐是逆推式爐排爐。爐排的爐排片分為兩種,一種是固定爐排,另一種是活動爐排,這兩種爐排按一定的斜度依次排列,這樣,當爐排片上的垃圾在重力作用下向下移動的同時,垃圾料層下部受與重力方向相反的傾斜推力,使得一部分垃圾沿爐排表面相反方向移動,產(chǎn)生了向上運動,由此完成垃圾層的充分攪拌。這種逆推式運動,具有許多傳統(tǒng)順推裝置所不具備的特點: a)灼熱的物料
7、沿爐排表面向上滑動,使新加入的垃圾與灼熱層混合在一起,因此干燥和點火可在很短時間內(nèi)完成。 b)在燃燒過程中,整個垃圾層被均勻攪拌,以達到完全燃燒。在后燃燒階段,殘留可燃物通過同樣的逆推方式送回燃燒區(qū),繼續(xù)燃燒,使燃燒更充分。 c)從干燥到燃燒過程均在逆推爐排上進行,所以爐排的效率較高。 d)由于垃圾層能充分攪拌,因此料層非常平整,燃燒狀態(tài)穩(wěn)定。,生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹,三菱馬丁爐排爐圖片,生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹,2)西格斯(SEGHERS)爐排爐 比利時西格斯爐排是由不同爐排組件(或稱單元)組成的傾斜往復階梯式多級爐排。每個標準爐排單元都有3種爐排形式:滑動爐排,翻動爐排,固定
8、爐排。焚燒爐由4個標準爐排單元和1個較長的未端燃燼爐排單元構(gòu)成,爐排通過液壓裝置驅(qū)動,每臺爐配一套液壓裝置。垃圾焚燒后的爐渣通過刮板撈渣機進入爐渣處理系統(tǒng),從爐排泄漏的細灰經(jīng)輸送機返回垃圾池。 西格斯爐排系統(tǒng)有以下的特點: a)它適應于寬范圍熱值變化的垃圾的燃燒,負荷變化范圍為70%110%; b)采用垃圾輸送和攪動/鼓風相互獨立的垃圾集中燃燒系統(tǒng),水平的垃圾輸送與垂直的攪動/鼓風相互獨立運動,使系統(tǒng)很容易根據(jù)垃圾成份變化做出相應調(diào)整,特別適合于低熱值、高水分的中國垃圾; c)垃圾的干燥、氣化、燃燒、燃燼及冷卻的一系列過程都發(fā)生在多級爐排上,為了實現(xiàn)各個過程的完美控制,整個爐子由長度不同的多個
9、單元組成,并依次形成功能各不相同的三個區(qū):干燥氣化區(qū)燃燒區(qū)燃燼冷卻區(qū); d)采用計算機數(shù)值模擬技術(shù)(CFD)模擬焚燒爐膛中的煙氣流動狀態(tài)、煙氣溫度、壓力分布等,根據(jù)不同垃圾成分、熱值、垃圾量以及其它條件采用CFD優(yōu)化其結(jié)構(gòu)設(shè)計,無論垃圾量多少或熱值高低,均能保證垃圾完全燃燼,且具有較大的垃圾處理能力、較高的連續(xù)產(chǎn)汽率及較低的廢氣生成量; e)完善的供風系統(tǒng),采用不同的送風機針對爐排各燃燒區(qū)段單獨提供一次風,調(diào)節(jié)性能較好,燃燒空氣采用水平供風方式而不是垂直供風,這使爐排縫隙的漏風率降到最低。,生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹,西格斯(SEGHERS)爐排爐圖片,生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹,3)
10、德國馬丁公司SITY2000爐排 德國馬丁公司SITY2000爐排為逆推爐排,爐排與爐排片均向下傾斜,整個爐排片無階段落差,送氣孔設(shè)在爐排片兩側(cè),有自清作用??蓜訝t排片與固定爐排片呈階梯式縱向交互配置。垃圾在爐排上靠重力向下滑落,底層垃圾受可動爐排片逆向運動的推力而涌向上層,達到翻攪作用。垃圾在爐內(nèi)分為三段燃燒:干燥段、燃燒段和燃燼段,各段的供應空氣量和運行速度可以調(diào)節(jié)。SITY2000爐排焚燒爐的主要特點: a)單臺焚燒爐垃圾處理量120720t/h; b)適合中國垃圾高水分、低熱值的特點; c)焚燒性能良好,灰渣未燃燼率0.72%,煙氣中飛灰含量10年。,生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹,德
11、國馬丁公司SITY2000爐排,生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹,4)德國諾爾(NOELL)爐排爐 諾爾順推爐排爐的爐排區(qū)全部水平布置,并按臺階式分區(qū),垃圾的干燥、著火、燃燒等在不同的區(qū)域完成,通過不同區(qū)域間的高度落差來打散垃圾,使中間的一些結(jié)團垃圾得到燃燒,但由于爐排順列水平布置,垃圾處于相對的靜止狀態(tài),不能充分攪拌均勻,燃燒效率低,較難實現(xiàn)規(guī)定的灰渣熱灼減率指標。,生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹,5)日本田熊Takuma爐排爐 日本Takuma爐排是階梯往復搖動式爐排,該公司還生產(chǎn)順推爐排。其搖動式爐排干燥、燃燒及后燃燒爐排均為傾斜床排,固定爐條及可動爐條以縱向交替排列??蓜訝t條由爐條支架及
12、連桿曲柄機構(gòu)組成,由液壓裝置驅(qū)動。各爐排的可動爐條水平前后移動,使垃圾因重力而滑落及剪斷垃圾,經(jīng)過落差使垃圾產(chǎn)生混合攪拌。 該爐排特點是:空氣供應的分室化,可結(jié)合垃圾燃燒特點進行空氣合理分配;爐條內(nèi)藏噴嘴,不受垃圾厚度的影響均勻供應空氣;爐條高耐久性及拆裝簡便;垃圾在爐排上攪拌性能好,使高負荷燃燒成為可能。,日本田熊Takuma爐排爐圖片,生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹,另外還有日立造船的順推爐排(技術(shù)來源于瑞士馮諾)、日本JFE的順推爐排(技術(shù)來源于丹麥偉倫)等,技術(shù)特點與諾爾、田熊等順推爐排比較相似。 與其它類型爐排爐比較,西格斯爐排爐雖然是水平順推爐排,但設(shè)計了翻動爐排,充分保證了垃圾的
13、翻動,并且每級滑動爐排和翻動爐排均可根據(jù)實際垃圾特性和燃燒狀況分別進行單獨調(diào)節(jié),用于處理我國高水分、低熱值的垃圾燃燒非常有利;其爐膛形狀、前后拱設(shè)計特別有利于垃圾的干燥、及時著火和燃盡。該爐型經(jīng)深圳鹽田、南山和寶安垃圾焚燒發(fā)電廠、蘇州、常熟等垃圾焚燒發(fā)電廠的運行實踐,其適應性和技術(shù)成熟程度已完全能滿足要求,并在江陰、常州、天津貫莊、蘇州二期等新建項目得到工程運用。目前西格斯爐排在國內(nèi)采用進口爐排的垃圾焚燒發(fā)電工程項目上,已占據(jù)到了60%的市場份額。,生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹,2.4 爐排爐的優(yōu)點: 單臺爐的處理量大,國內(nèi)目前已有800t/d的焚燒爐在運行。 垃圾在爐內(nèi)分布均勻,料層穩(wěn)定,
14、燃燒完全。運行時可視爐內(nèi)垃圾焚燒狀況調(diào)整。 可調(diào)節(jié)爐排轉(zhuǎn)速,控制垃圾在爐內(nèi)的停留時間,使其燃燼。 由于鼓風機壓頭小,風機所需功率小,故動力消耗少。 因為垃圾在爐排上燃燒,而且不摻燃煤,所以煙氣中粉塵含量低,減輕了除塵器的負擔,降低了運行成本。 爐排爐具有進料口寬,適合我國的生活垃圾分類收集規(guī)范化程度差的特點,無需對垃圾分選和破碎;采用層燃方式,煙氣凈化系統(tǒng)進口粉塵濃度低,降低了煙氣凈化系統(tǒng)和飛灰處理費用;一般情況下,無需添加輔助燃料即可維持燃燒溫度8502秒以上。,生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹,2.5爐排爐的缺點: 由于活動爐排和固定爐排等關(guān)鍵部件由耐熱合金鋼制造,所以設(shè)備造價較高。 由于燃燒速度慢,爐床的負荷小,所以爐子的體積較大,廠房面積增大。同時爐體散熱損失增加。,生活垃圾機械爐排焚燒爐技術(shù)介紹,再見! 謝謝大家! 廖紅星,