生活垃圾焚燒爐是將垃圾化學能轉化為熱能的關鍵設備。其工藝流程是利用生活垃圾作為固體燃料,并將其投入焚燒鍋爐。在高溫條件下,廢棄物中的可燃物質和空氣中的氧氣發生劇烈的化學反應,釋放熱量,轉化成高溫燃燒氣體和穩定的固體爐渣,從而完成生活垃圾的減量化和滅菌過程,實現無害化處理。
垃圾焚燒爐的運行特征有哪些
(1)垃圾焚燒鍋爐是以焚燒處理生活垃圾為目的,對生活垃圾進行焚燒,實現其減量化、無害化和余熱利用的熱力設備,其基本考核指標是日處理垃圾數量、焚燒后爐渣的熱灼減率、余熱鍋爐工質參數和鍋爐效率等。在額定出力范圍內,鍋爐蒸發量隨垃圾處理量和垃圾發熱量變化在一定范圍內波動,鍋爐蒸發量決定發電出力。垃圾焚燒鍋爐熱效率一般在80%以下,低于普通工業鍋爐和電站鍋爐。垃圾發電廠用電率一般為25%~35%,遠高于普通火力發電廠。
(2)作為鍋爐燃料的生活垃圾成分比較復雜,由各種不同類別固體廢棄物混合構成,低位發熱量較低,當前國內經濟較為發達的城市一般為3350~6280kJ/kg;含水率高,一般為50%~70%;組分成分變化大,燃燒難以控制等特點。發達城市或地區的生活垃圾中橡膠、塑料所占比重較大,在焚燒過程中產生HCL、SOx等酸性氣體,若不加以控制,會在鍋爐金屬受熱面產生高溫腐蝕和低溫腐蝕。
(3)二惡英(Dioxin)類是垃圾焚燒過程中產生的有害物質,具有*的致癌性。出于對該類物質排放控制要求,垃圾焚燒鍋爐的運行除滿足蒸汽品質外,還要求二惡英類必須在爐內充分裂解,垃圾焚燒鍋爐運行還必須滿足如下三T+E的燃燒工況:
①溫度:Temperature爐膛煙氣溫度控制在850~950℃;②時間:Time煙氣在上述溫度條件下停留2秒以上;③湍流+空氣:Turbulence?+?Excess?air要求爐膛內煙氣有足夠的湍流強度,焚燒爐出口煙氣含氧量控制在6%~12%。爐排型垃圾焚燒鍋爐過剩空氣系數一般為1.6~2.0,遠大于普通工業鍋爐與電站鍋爐。
高溫煙氣通過余熱鍋爐產生蒸汽用于發電、供熱,實現垃圾化學能向熱能、電能的轉換。生活垃圾焚燒鍋爐與傳統的燃煤、燃油鍋爐相比較,其金屬受熱面因腐蝕導致事故頻率要高得多,占其汽水系統事故頻發率*。出于發電效益要求,目前垃圾焚燒鍋爐工質已從低參數飽和蒸汽向中溫中壓過熱蒸汽參數過渡。垃圾鍋爐既要滿足發電工質參數要求,又要避免工質過熱段金屬受熱面超溫,產生高溫腐蝕現象,認真探討垃圾鍋爐腐蝕成因并研究其防范對策,對垃圾焚燒鍋爐和整個電廠的安全運行,具有重要意義。