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目前國內垃圾焚燒技術從燃燒方式上來劃分,主要分為機械式爐排焚燒技術與異重循環流化床焚燒技術。異重循環流化床燃燒技術作為一項清潔的燃燒技術,可以將重度差異較大的顆粒組成流化床系統,廣泛應用于火力、冶金、化工等領域,對于處理城市生活垃圾來講是一項很有發展前景的技術,它不僅實現了垃圾的大幅度減容,而且還具有垃圾燃 盡率高、灰渣含碳量低、負荷調節范圍大、設備成本低等特點,能很好地適應我國生活垃圾熱值低、含水率高、成分復雜的國情。
CO排放不穩定一直是循環流化床鍋爐面臨的主要問題之一。CO是不完全燃燒的產物,與鍋爐設計及燃燒狀況直接相關,若能具備足夠高的爐膛燃燒溫度、充足的燃燒反應時間、充分的混合湍流度,另外具備一定的過剩空氣量,CO最終會燃燒完全。本文主要 分析從垃圾燃料化、給料方式、一二次風配比三個方面促進給料均勻、工況穩定并最終達到CO穩定排放的方法。
1 降低CO的原則
一氧化碳是常見的化合物,其分子式為CO,是不完全燃燒的產物之一。若能組織良好的燃燒過程,即具備充足的氧氣、充分的混合,足夠高的溫度和較長的滯留時間,中間產物CO最終會燃燒完全,生成CO2。因此,控制CO的排放不是抑制它的形成,而是努力使CO完全燃燒。
2 一氧化碳減排的具體方法
2.1垃圾燃料化
以某垃圾焚燒廠為例,采用循環流化床鍋爐焚燒技術,流化床焚燒爐對燃料的水分和顆粒尺寸要求相對較高。一般來講,加熱時間近似與固體粒度的平方成正比,燃燒時間也與固體粒度的1~2次方成正比。在進行垃圾的焚燒處理時,需要將其破碎至一定粒度,從而加快焚燒速度,提高焚燒效率。由于當地垃圾熱值較低、垃圾成分過于復雜,造成爐膛負壓波動較大,CO出現不穩定現象。為最大化地實現垃圾資源化利用,該廠采用了先進的機械分選系統,包含篩選、破碎、除鐵、風選等功能,最大限度實現垃圾資源化和燃料化。
2.2 給料均勻化
均勻給料是循環流化床焚燒爐穩定運行至關重要的一環,如何保證均勻給料一直是困擾各企業的難題。給料不均時垃圾搭橋或成團進入爐膛致使爐膛穩定工況被破壞,爐膛突然正壓燃燒, CO值波動就瞬間增加。因此,在設備條件相同的情況下,上料行車工細致的操作是保證均勻給料的重要手段,分數次間斷投料,每次投放少量垃圾,使垃圾平鋪在螺旋輸送機上,若是雙螺旋給料輸送方式,則保持左右螺旋存在速度差,以保證垃圾松散前進,速度差的大小可根據電廠實際情況而定。 同時下級螺旋輸送機速度快于上級螺旋輸送機,保證垃圾連續、均勻進入爐膛。垃圾少量、連續地進入爐膛,對爐膛的擾動較小,使爐膛保持負壓運行,且爐膛負壓保持平穩。
2.3 一二次風配比合理化
循環流化床鍋爐燃燒室中為物料燃燒提供氧氣的有一次風機和二次風機,一次風機的作用首先為保持物料完成正常流化,其次給密相區提供部分氧氣,二次風機主要為物料燃燒提供充足的氧氣。由于循環流化床鍋爐的二次風布置以稀相區作為分界點,保證稀相區中、下部的供氧量相對充足,從而使一氧化碳在稀相區中、下部的體積份額大量減小,使 一氧化碳大部分在此區域進行充分的燃燒。 因此,調節一二次風配比的方法即在保證流化 正常的情況下,盡可能降低一次風量,同時根據鍋爐蒸發量的需要和本體氧量提高二次風量,盡可能提高二次風壓頭,同時調整各層二次風風門開度。在一二次風量和各層二次風量調整過程中,反復試驗,尋找最佳狀態下調整效果。
3 總結
循環流化床垃圾焚燒爐降低CO排放的具體方法主要有垃圾的燃料化、均勻的給料方式、合理的一二次風配比等。其中垃圾燃料化是保證循環流化床鍋爐穩定燃燒、降低排放、提高鍋爐效率、實現垃圾充分燃燒的重要因素之一。同時,配合均勻給料和合理的一二次風配比,最終可實現CO長期穩定、達標排放。