摘要:垃圾焚烧发电是一种通过高温燃烧垃圾,实现垃圾处理并利用热能发电的技术。垃圾焚烧处理的流程主要包括垃圾进料装置、焚烧装置、余热利用装置、出渣装置、辅助燃烧装置、烟气处理装置等。炉排系统是焚烧装置中最主要的部分。炉排系统由干燥段炉排、燃烧段炉排、燃尽段炉排、液压控制系统等组成,其中,干燥段炉排、燃烧段炉排、燃尽段炉排的液压控制方式相同。本文以一种炉排的液压控制系统为例,进行可靠性预测和分析,为故障分析和调试运行提供参考。
关键词:大型垃圾焚烧;发电厂;燃烧控制策略
中图分类号:TP273 文献标识码:A
引言
对垃圾焚烧炉排液压控制系统进行了可靠性预测;建立了可靠性框图,计算系统的可靠度和平均无故障时间,在计算的基础上进行了可靠性结果分析,并提出了提高液压控制系统可靠性的措施。
1机械炉排焚烧炉主要特点
机械炉排焚烧炉在国际上技术比较成熟,燃烬度好,运行稳定,适用于大量垃圾处理,我国大部分垃圾处理电站都采用这种炉型,在国际上约占有80%的市场份额。机械炉排焚烧炉根据炉排结构主要分为2大类:顺推或逆推式往复炉排炉及滚动炉排炉。其中,往复炉排炉可使垃圾更有效地翻转、搅拌,具有较理想的燃烧条件,可实现垃圾完全燃烧。滚动炉排炉由于排汽孔容易堵塞,维修工作量相对较大,因此,使用率较往复炉排炉较低。
2炉排焚烧炉的应用优势
机械炉排焚烧炉,相较于传统的垃圾处理方式,具有运行可靠性高、故障发生率低、处理能力强等特点,在实际应用的过程中,不需要进行垃圾的预处理,同时因为烟气排放量不高,在进行烟气净化系统的规模处理过程中投资较少,能够大量节约城市的垃圾处理经济成本。同时机械炉排焚烧炉的设计在垃圾的干燥处理,混合搅拌处理设计上具有明显的优势,在进行一些发热值较低的生活垃圾处理过程中,更容易完全燃烧,机械炉排焚烧炉的垃圾处理形势适用范围较广,操作便利,能够进行不同特性垃圾的处理,减少对空气造成污染。从经济角度进行探讨,机械炉排焚烧炉在进行垃圾处理的过程中不需要进行预处理,能够让充分堆放和发酵好的垃圾直接进入到炉内,减少传统燃烧形式所产生的运行费用,同时,机械炉排焚烧炉的应用较为稳定,管理较为方便,相比传统的燃烧炉形式,使用周期更长,其在我国垃圾处理过程中的广泛应用,事实证明国内垃圾处理技术和相应设备正在趋于成熟。
3大型垃圾焚烧发电厂燃烧控制策略研究
3.1炉排炉垃圾焚烧自动控制系统的改进策略
炉排炉垃圾焚烧是参照统一的生活垃圾标准设计的,由于各个国家和地区生活垃圾的成分差异较大,垃圾燃烧的热值不符合炉排炉垃圾焚烧的标准,因此垃圾焚烧的温度难以达到标准,导致垃圾燃烧不充分、效率较低等问题发生,对炉排炉垃圾焚烧效率造成较严重的影响。针对炉排炉垃圾焚烧存在的问题,提出改进策略。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对炉排的液压系统进行改进,将液压控制系统增加为左右炉排每段一套,通过自动控制系统对左右炉排进行单独控制或同步控制,有助于解决炉排上垃圾燃烧不充分的偏料问题,提升燃烧的效率,符合各地区的使用现状。在干燥控制阶段,改进后的控制方式可以实现左右炉排的单独或同时控制,在控制顺序控制上启动单独控制就可以实现左右同步控制,否则进入单独控制阶段。在燃烧控制阶段,在时长为30分钟的停留时间内,处于不同的燃烧阶段实施不同的控制方式,垃圾燃烧停留的时间内,顺序控制系统通常进行同步控制;并在实际需求的基础上进行炉排各段的单独控制。在垃圾燃尽阶段,在时长为1小时的停留阶段内,为了实现垃圾的充分燃烧和降灼,应多采用同步控制的模式,单独控制多是在前进、后退、等待时段内进行。
3.2垃圾焚烧烟气二恶英产生源头控制
基于垃圾焚烧是烟气二恶英产生的源头,可对氯化物、金属离子等,进行二恶英控制技术的应用。若垃圾焚烧过程中内部具有一定比例的有机物或者氯代化合物,则会导致相关化合物分解,而当周边烟气环境温度上升到1000.0℃以上时,化合物分解产生的相关物质就会逐步发生分子重排、低温聚合等化学变化,进而导致二恶英的产生。一般在周边垃圾焚烧温度在300.1℃时,二恶英可达最大值,这主要是由于在烟气温度下降时,二恶英的形成过程会受到铁、铜等相关金属离子催化,促使二恶英产生环境的芳香化作用反应活性不断加剧,进而导致氯化氢发生化学反应,导致氯气的产生。而氯气正是二恶英产生的主要氯化物源头,因此为了避免二恶英的产生,可根据二恶英在形成过程中的有关化学反应,利用垃圾焚烧环节的硫分子与垃圾共燃,通过硫分子与氯原子的反应消耗适当的氯原子,以便降低氯气、氯化氢等物质的浓度。同时,硫分子在与氯原子反应过程中也可以适当降低铁、铜等金属离子的催化作用,从而降低垃圾焚烧烟气二恶英产生浓度。
研究证明,硫分子也可以与周边烟气中的其他物质反应形成磺酸盐等物质或者二恶英的含硫化合物,这在一定程度上可降低二恶英的产生量。为减少垃圾焚烧烟气源头二恶英的产生,垃圾焚烧预处理设备用于对原垃圾进行搅拌干燥处理。生料垃圾中多余的水分通过磁力进行处理和分类。垃圾分离采用设备、破碎设备、分选设备等。垃圾中玻璃、铁、建筑垃圾、铝等垃圾的分离分离处理可以在一定程度上减少垃圾中不可燃成分。再按比例将筛出的垃圾粉碎压缩,采用表面积大、燃烧速度快、金属离子含量低的废燃料。在保证垃圾充分燃烧的同时,还可以避免金属离子对,氧在环境中产生芳香族催化作用,减少二恶英的产生。
结束语
随着城市化进程的不断发展,城市生活垃圾也随之不断增加。目前城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、堆肥和焚烧发电。焚烧发电由于其占地面积小、处理快速、社会效益好等优势,逐渐成为一种主流的垃圾处理方式。依据垃圾焚烧发电工艺需求,垃圾在厂区存储、发酵、脱水过程中会产生氨气、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚等恶臭物质,对周围空气环境产生二次污染,形成了较差的职业卫生环境,影响电厂运行人员的健康及工作状态,同时厂区内的臭气也是公众对垃圾焚烧发电厂关注的重要指标之一,从设计、运营等方面做好垃圾焚烧发电厂臭气综合处理具有重要的意义。
参考文献:
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论文作者:袁光明
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
标签:垃圾论文; 垃圾焚烧论文; 烟气论文; 垃圾处理论文; 二恶英论文; 发电厂论文; 过程中论文; 《电力设备》2019年第7期论文;