《安全环境-环保技术》之城市垃圾焚烧发电厂锅炉炉型的选择 VIP专享VIP免费

城市垃圾焚烧发电厂锅炉炉型的选择摘要：介绍了四川某地级市新建城市垃圾焚烧厂焚烧炉炉型的确定方案，结合该城市生活垃圾特性和环境特点，通过工艺过程和技术经济的分析与比较，为焚烧炉炉型的选择提供参考。关键词：生活垃圾；热值；焚烧；流化床；炉排炉1概述四川某地级市（川西南）垃圾焚烧发电厂项目，厂址距市中心约30公里，紧邻城市垃圾填埋场。设计规模800t/d，焚烧处理该市以及周边区县的城市生活垃圾，并利用余热发电。项目建设2条焚烧线，选用2台额定处理量为400t/d，最大处理量500t/d的垃圾焚烧炉，单台余热锅炉额定产蒸汽量42t/h，最大产蒸汽量48t/h。1.1垃圾特点重庆市环境卫生监测站于2010年12月对该市及周边地区的生活垃圾就成分、含水率、热值进行检测。从检测结果看出该市及周边地区的生活垃圾具有如下特点：（1）含水率高。一般约在50%～60%，而发达国家约为25～45%；（2）热值较低。收到基垃圾平均低位发热值为3200～4500kJ/kg，发达国家为8300～12500kJ/kg；（3）成分复杂。由于该市城市垃圾未实行分类收集和分检，同时由于不同地域、不同季节、不同生活水平也使垃圾的成分相去甚远，垃圾中的有机物和可燃物比例低于沿海等发达城市。1.2垃圾热值确定该城市生活垃圾化学特性见表1：014.png对该市生活垃圾的热值情况分析如下：（1）参考本地垃圾和周边垃圾热值状况。成都市2004年一月至九月垃圾热值在2219～9353kJ/kg之间波动，平均热值为5557kJ/kg。重庆市2001年一月至2001年十二月垃圾热值在3874～5204kJ/kg之间波动。（2）垃圾热值随季节波动情况：一年内夏季热值最低，冬季最高，相差1465～2930kJ/kg。（3）常年垃圾热值波动范围：垃圾处理厂运行期30年，根据我国经济增长水平，随着市民生活水平逐步提高，垃圾热值相应增大，沿海经济发达地区的垃圾热值明显高于内地城市就是例证。（4）垃圾收集运输及垃圾贮存倒堆技术状况会使垃圾的水分发生变化，进而影响其热值。（5）垃圾管理规范化程度，也一定程度影响垃圾有回收价值（例如橡胶、塑料及纸张等）的成份比率进而影响垃圾热值。（6）垃圾设计热值和焚烧炉处理量的匹配。（7）参考国内外垃圾热值的变化记录，如日本在上世纪六十年代的垃圾热值为4186kJ/kg，到了八十年代的时候垃圾热值已到达6700kJ/kg，到了九十年代的时候已高达8270kJ/kg；深圳市市政环卫综合处理厂最初的设计热值为4186kJ/kg，而现在已达到5440～6280kJ/kg。根据垃圾焚烧厂一般工艺流程，垃圾进入焚烧厂后先卸入储料坑，储存几天后再进入炉内焚烧，垃圾经储存后物理化学性质将会发生较大变化。根据测定，生活垃圾储存4～5天后，含水率降低10%左右，垃圾热值能增加420~840kJ/kg。参考我国已运行的垃圾焚烧厂生活垃圾实际采样分析热值与实际运行情况，根据对我国城市生活垃圾热值的设计经验及实际运行情况，本工程运行期内的垃圾设计值按6600kJ/kg(1577kcal/kg)考虑。考虑到垃圾热值随季节变化比较大，焚烧炉适用范围最低4186kJ/kg(1000kcal/kg)，最高为8778kJ/kg（2100kcal/kg），以保证焚烧炉在较宽的垃圾热值范围内都能稳定的运行。2焚烧炉炉型选择目前国内用于生活垃圾焚烧炉炉型主要有流化床焚烧炉、机械炉排炉、热解焚烧炉、回转窑焚烧炉等四类。由于热解焚烧炉、回转窑焚烧炉在生活垃圾焚烧中应用较少，循环流化床垃圾焚烧锅炉和机械炉排炉在生活垃圾焚烧中应用较广，对本工程均有一定的适应性。为便于提出切实可行、经济合理的炉型选择方案，重点对循环流化床垃圾焚烧锅炉和机械炉排炉两种方案进行了技术经济比较，并提出推荐意见。2.1技术比较2.1.1炉型工作原理及特点（1）流化床焚烧炉工作原理：炉体是由多孔分布板组成，燃烧系统由炉膛、高温旋风分离器、返料器三部分组成，采用外置式换热器、布风板和超大垃圾排渣口，床料为炉渣或石英沙，蓄热量大，在焚烧垃圾时，采用几十倍于垃圾量的石英砂（或炉灰）作为床料（热载体）加热垃圾燃料，垃圾和床料都处于流化状态，它们之间的接触、掺混和热交换都十分强烈，瞬时即可干燥高水份含量的垃圾，并在几秒之内把它引燃，使其稳定燃烧直到完全燃烬。特点：循环流化床锅炉操作方便...