关于生活垃圾焚烧发电焚烧炉的选型总结

关于生活垃圾焚烧发电焚烧炉的选型总结

从专业技术角度对生活垃圾焚烧发电项目中的焚烧炉选型工作做一次全面总结：

垃圾的焚烧过程，本质上是质量传递、热传递、动量传递、化学反应、结构变化等物理化学反应综合在一起的一个复杂过程。从固体燃料燃烧理论的角度分析，固体燃料燃烧可定性的分为预热、水份蒸发、升温、挥发物析出、着火和固定碳燃烧等过程。伴随这些过程的开始、发展、结束、交替，垃圾先吸取热量，温度上升，失去水份，局部分解析出可燃成份，然后着火燃烧，放出热量。直到燃烬冷却。垃圾的质量随着焚烧过程逐步减少，直到残留灰渣。

垃圾焚烧的影响主要有停留时间、燃烧温度、湍流度和过量空气系数。其中停留时间、燃烧温度、湍流度，通常被称为“三T（即time、temperature、turbulence）”要素。垃圾在焚烧过程中要求适宜的燃烧温度。燃烧温度过低，会使垃圾燃烧不完全；二恶英分解温度要求不低于850摄氏度。燃烧温度愈高，反应速度愈快，垃圾在焚烧炉内的停留时间则可以缩短，但过高的燃烧温度会加快焚烧炉的内壁和炉内机械结构的腐蚀速度，会使灰渣熔结，影响炉壁的使用寿命及炉内机械的运行。此外，还会促成氮氧化物的生成。所以

燃烧温度不宜过高。焚烧炉是垃圾焚烧处理工艺中的核心设备，它对整体工艺路线、焚烧效果、工程造价、经济效益等，都起至关重要的作用。为此，在焚烧炉型选择上，务必十分慎重。

目前国内外应用较多、技术比较成熟的生活垃圾焚烧炉炉型主要有机械炉排炉、流化床焚烧炉、热解焚烧炉、回转窑焚烧炉等四类。

1、机械炉排炉

机械炉排炉采用层状燃烧技术，具有对垃圾的预处理要求不高，对垃圾热值适应范围广，运行及维护简便等优点。是目前世界上技术成熟、处理规模较大的生活垃圾焚烧炉。在欧美等国家得到广泛使用，单台处理量最大可以达1200t/d。

机械式炉排炉是以机械式的炉排块构成炉床，靠炉排间的相对运动使垃圾不断翻动、搅拌并推向前进。垃圾在炉排上通常经过三个区段：预热干燥段、燃烧段和燃烬段。垃圾在炉排上着火，热量来自上方的辐射和烟气的对流，以及垃圾层的内部。炉排上已着火的垃圾通过炉排的特殊作用，使垃圾层强烈的翻动和搅动，引起垃圾底部的燃烧。连续的翻动和搅动，也使垃圾层松动，透气性加强，有利于垃圾的燃烧和燃烬。正常运行时，炉温维持在800℃～950℃，垃圾进入炉内与热空气接触、升温、干燥、着火、燃烬。一般情况

下，燃烧发出的热量可以维持炉温，在垃圾热值偏低的情况下，需要喷入燃料油作为辅助燃料。

炉排炉的优点：

1)单台炉的处理量大，国内目前已有 800t/d 焚烧炉在运行。

2)进料口大，一般不需要破碎，适合我国未分类收集的生活垃圾。

3)在炉内分布均匀，料层稳定，燃烧完全。运行时可视炉内垃圾焚烧状况调整。

4)可调节炉排转速，控制垃圾在炉内的停留时间，使其燃烬。

5)由于鼓风机压头小，风机所需功率小，故动力消耗少。 6)因为垃圾在炉排上燃烧，而且不掺燃煤，所以烟气中粉尘含量低，减轻了除尘器的负担，降低了运行成本。

该技术最大的优点是稳定、可靠，应用时间久。 炉排炉的缺点：

1)由于活动炉排和固定炉排等关键部件由耐热合金钢制造，所以设备造价较高。

2)由于燃烧速度慢，炉床的负荷小，所以炉子的体积较大，厂房面积增大，且炉体的热损失增加。

2、流化床焚烧炉

流化床技术在70年前便已被开发，之后在20世纪60

年代用来焚烧工业污泥，在70年代用来焚烧生活垃圾，80年代在日本得到一定的普及，市场占有率达10%以上，但在90年代后期，由于烟气排放标准的提高和自身的不足，在生活垃圾焚烧上的应用有限。在国内，近些年来流化床焚烧炉得到了一定程度的应用，但该炉型多用于日处理垃圾500t以下规模的垃圾处理项目，且存在一定争议，有待进一步完善。

流化床炉的炉内没有运动的炉排，取而代之的是一块固定的多孔布风板，同时在炉内加入一定量的砂粒作为热媒。空气由布风板下方经风帽进入炉膛，调节空气量使砂粒处于流化（沸腾）状态。正常运行时炉温维持在850～950℃之间。垃圾进入炉内与砂粒接触而升温、干燥、着火、燃尽，同炉排炉一样靠垃圾燃烧放出的热量保持炉温，点火时使用燃料油（柴油），在垃圾热值偏低时，补充燃煤来维持燃烧达到设计工况。

流化床炉的优点：

1)流化床可以使垃圾与空气充分接触，所以，垃圾不仅燃烧速度快而且燃烧完全，焚烧残余物的热灼减率低，可以达到≤3%的效果。

2)能够保证炉温均匀，不至出现局部过热或熔融堵塞。 3)以砂子作为载热体，热容量大，焚烧强度高，单位炉床面积的垃圾处理量大。

4)流化床炉的炉体体积小，热损失小，厂房尺寸较小。 5)飞灰是球形的，不易附在锅炉壁上。

6)结构简单，炉内无运动部件，故噪音小，维修方便。 流化床炉的缺点：

1)对垃圾有严格的破碎预处理要求，否则容易发生故障。 2)受进料的限制，单台焚烧炉的处理能力比炉排炉小，一般处理规模在 300～500t/d 左右。

3)由于流化风机需要较高的压头（风机压头一般在 20000Pa 左右），故风机所需功率较大，动力消耗也随之增大。

4)由于飞灰量比较大，烟气对过热器管束等受热面的磨损也较大。

5)稳定燃烧需要的热值为 2000～2500kcal/kg，通常必须加煤等辅助燃料。

6)垃圾和砂子在炉内呈流化状态，加上补充燃煤，所以烟气中的粉尘含量较大，除尘器负担加重，飞灰量增多，随之处理费用增加。

7)燃烧空间温度没有炉排炉高，过高容易结焦。 8)稳定性差，最大连续运行时间比炉排炉少10%左右。 3、热解焚烧炉

热解焚烧炉是指在缺氧或非氧化气氛中以一定的温度（500℃～600℃）分解有机物，有机物将发生热裂解过程，

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