循环流化床锅炉垃圾焚烧技术
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循环流化床技术在垃圾焚烧二恶英控制方面的优势循环流化床焚烧炉的主要特征是炉膛内始终存有大量的粒度适宜的惰性床料,垃圾和惰性床料在炉膛内流化风的作用下呈充分流化状态,垃圾送入炉膛后在处于流化状态的床料裹挟下,迅速分散、快速升温,很快地完成燃烧前的升温阶段,实现持续的稳定燃烧,大量的物料被烟气带到炉膛上部燃烧,经过不同的途径再循环返回炉膛下部。
这包括布臵在炉膛出口的气固分离器,将被烟气带出炉膛的物料中的绝大部分从烟气中分离出来,并经过返料系统将物料回送至床内;更有很大量的物料通过中间上升和边壁下降的内部通道实现循环。
这样的物料循环,一方面实现了炉膛内温度的均匀化,另一方面保证了垃圾的充分燃烧。
循环流化床具有很大的热容量和良好的物料混合速率,所以对燃料的适应性强,床内强烈的湍流和物料循环,增加了垃圾的燃烧速率,均匀的炉内温度既保证了燃烧烟气在高温区的停留时间,又可以防止局部高温的问题。
因此,气体燃烧充分、毒性物质分解彻底,垃圾燃尽率高。
垃圾焚烧作为一种固体废物污染的处理技术,不可避免的涉及到二次污染的问题。
而二恶英类物质的排放,是其中最重要也是最受关注的。
目前我国对垃圾焚烧二恶英类物质排放的要求仅限于烟气,从更广义的二恶英排放范围考量,垃圾焚烧二恶英的排放应该还包括飞灰、锅炉灰、炉渣和废水。
当前控制垃圾焚烧过程二恶英类物质排放有3种最主要的技术手段。
一是源头控制,即破坏原生垃圾中存在的二恶英,并且减少二恶英类物质的原始生成量;二是末端吸附,即将已经产生的二恶英类物质通过吸附等手段捕捉到飞灰中,防止其排放到大气;三是末端消减,在一定的条件下,通过催化反应器,使烟气中的二恶英类物质反应生成相对无害的低分子化合物。
末端吸附的局限性在于,仅仅是将烟气中的二恶英类物质通过活性炭等吸附后转移到飞灰中,虽然可以实现烟气的达标排放,但是却增加了飞灰中的二恶英含量。
因此末端吸附只是二恶英的转移,并非减量。
末端消减虽然达到了烟气中二恶英类物质的减量,但是对于飞灰中含有的更大量的二恶英却没有作用。
流化床垃圾焚烧技术1.概述目前普遍认为,用流化床焚烧垃圾对燃料的适应性好,能完全燃烧各类城市垃圾或有机的工业垃圾等;而且对于垃圾预处理的要求比较小,适合我国的国情。
对于流化床的研究,国内外在很早的时候就开始了,将流化床技术应用到垃圾焚烧上,也不是最近的事:多年前,欧洲在燃用煤、积淤物等均质燃料时已采用沙床流化床技术。
而25年前,日本因垃圾的发热量低、水份高及资源有限等原因已应用循环流化床技术焚烧垃圾这类非均质燃料,克服了固定流化床燃用非均质燃料时燃料分布不匀,局部过热和局部微燃的缺陷,且具备了灰渣深度惰性化、污染释放物少及易于自动控制等优越性能。
截止98年底的数据表明,日本已有60多套焚烧各种垃圾的循环流化床,欧洲也已开始起步,今后10年欧洲将大量建设这种小型化的垃圾焚烧设备。
1994年在柏林市郊的一座已停运的垃圾焚烧场安装了一套ROWITEC式循环流化床生活垃圾焚烧设备,每小时焚烧垃圾8.5t,热功率为20MW,产生470℃、74MPa的蒸汽19-25t,用来供热和发电。
在国内,有关学者也早就开始关注流化床用于垃圾焚烧方面的研究。
并且通过多年的积累,已经开发出用于实际工程中的流化床垃圾焚烧炉,并有成功的应用先例。
2. 我国的垃圾概况我国经济的持续发展和人民生活水平的不断提高,城市生活垃圾的产量逐年增加,年均增长率接近9%。
虽然我国城市居民人均日产垃圾不足1kg,低于大多数发达国家,但其总产量却相当高,预计到2000年我国城市垃圾的产量将达到19000万吨左右。
但我国的垃圾和国外的相比较也有很大区别:无机物含量高于有机物含量,不可燃成分高于可燃成分。
中小城市垃圾的有机质含量多为20%左右,一些大城市如北京市的垃圾有机质含量可高达40%以上。
有机成分中,以生物质所占比例为大,纸张较少,而国外垃圾中纸张所占比例较大。
无机成分中,以灰土砖石为主,玻璃、金属等含量很低。
下表为我国的垃圾和国外垃圾发热量及成分的比较。
大容量生活垃圾循环流化床焚烧炉的技术特点与调试运行随着我国经济的快速发展,人口聚集、消费水平提高,全国生活垃圾产量逐步增长。
2016年中国城市和县城生活垃圾清运量达到2.7亿吨,较上年增长5%,人均生活垃圾清运量增加至486kg。
固废处理包括填埋、焚烧、堆肥三大技术路线。
目前,虽然垃圾填埋在中国占主导地位,但焚烧处理技术优势明显,处理占比不断提高,将成为最主要的垃圾处理方式。
垃圾焚烧与填埋相比,具有以下优点:1)减量缩容。
垃圾经过焚烧后,一般可减重80%,减容90%以上,可节约大量的土地资源;2)资源再利用。
每吨生活垃圾的热值相当于0.2~0.25t标准煤,垃圾焚烧发电能产生较好的资源综合利用效益。
垃圾焚烧锅炉从炉型上主要分为炉排燃烧与循环流化床燃烧,其中前者以国外引进为主,后者国内可以自主研发制造。
循环流化床锅炉具有垃圾燃尽率高、灰渣含碳量低、负荷调节范围大、燃料适应性广、符合中国垃圾低位热值低的国情等优点,但运行成本相对较高。
通过近20年的不断积累,余热发电系统、脱硫除尘系统、DCS集中控制系统、垃圾预处理系统、给料系统及冷渣系统等各类配套设施方面的不断创新,垃圾焚烧发电技术得到大力提高。
我司借鉴欧洲发达国家先进的循环流化床固体废物焚烧技术,在国内首次引进了单台日处理1000t的生活垃圾循环流化床焚烧炉。
1固体回收燃料预处理工艺原生垃圾通过干化与分选后已经不是传统意义上的垃圾,而是固体回收燃料。
预处理主要是通过干化(使原生垃圾中含水率从60%左右降低到30%以下)、机械破碎、分选等工艺,降低大件垃圾尺寸,去除垃圾中的金属、瓦砾和玻璃等不可燃物,提高可燃物占比。
通过预处理使焚烧炉运行时给料均匀、燃烧更为彻底、减少炉渣生成量,并在一定程度上降低了二恶英等污染物的生成使排放更清洁。
经生物干化和机械分选(如图1)后的燃料特性如表1。
2锅炉设计参数锅炉设计参数如表2,图2为循环流化床锅炉示意图。
3流化床焚烧炉工艺特点(1)该焚烧炉采用高温水冷旋风分离器及外置式换热器,以更好地防止热膨胀及防止高温烟气对过热器的腐蚀;同时还采用了低空气比的烟气再循环技术及组合式吹灰技术。
(下转第93页)作者简介:翟永军(1976-),男,山西长治人,助理工程师,本科,从事锅炉设计工作。
收稿日期:2009-05-08;修回日期:2009-08-16第24卷第6期(总第112期)机械管理开发2009年12月Vol.24No.6(SUM No.112)MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENTDec .2009引言循环流化床燃烧技术作为一种新型清洁燃烧技术,解决了垃圾成分复杂难处理、二噁英排放及二次污染等问题,达到节能减排,符合国家绿色能源政策的要求,逐渐成为垃圾焚烧处理的主流。
因此,对循环流化床锅炉的选型及设计是当今研究的重要课题。
1城市生活垃圾的构成及处理办法长期以来,我国城填居民以煤为主要燃料,蔬菜、粮食多以自然状态供应,包装简单,垃圾管理也不严格,因此垃圾中灰、土、砖、瓦含量多,可燃成分低、含水量高。
这种垃圾的发热量仅够用于自身干燥,没有作为燃料利用价值。
随着现代进程的加快,蔬菜及其他商品供应趋于合理,垃圾成分随之改变,垃圾中纸、布、塑料、木质、纤维、厨芥类等含量大大增加,灰土含量减少,热值达到1000kcal/kg 以上,已具备焚烧利用的条件。
目前,国内外广泛采用的垃圾处理方式主要有以下几种:1)卫生填埋技术。
卫生堆肥技术的优点是:成本相对较低;其缺点是:占地面积大;可能出现渗漏、沼气无序排放等二次污染。
2)生物堆肥技术。
生物堆肥技术的优点是成本相对较低、制肥可出售;缺点是:占地面积大,易出现消毒不彻底、重金属超标、肥效差等问题。
3)焚烧技术。
焚烧技术的优点:(1)可用来发电,用焚烧后回收的热量供热,可以实现垃圾处理的资源化和能源化;(2)可减少垃圾体积90%以上,其焚烧后的灰渣还可以综合利用;(3)垃圾经高温焚烧,可杀菌消毒,避免直接堆放引起的水源、大气污染;(4)垃圾产生的渗沥液可送入炉内燃烧,焚烧后烟气经除尘处理,不会造成二次污染;(5)垃圾焚烧工厂占地面积小,可在城市近效建厂,能节约土地,并减少垃圾运输成本。
流化床锅炉与垃圾焚烧炉烘炉工艺说明循环流化床锅炉、垃圾焚烧炉、大型电厂锅炉运行中,炉膛及物料循环系统内衬表面长期承受高浓度循环固体炉料冲刷,对耐火耐性能提出了严格的要求。
新施工耐火耐磨内衬材料的烘干过程直接关系到内衬材料的施工质量和性能,就显传统的燃木柴和煤的烘炉方法已经难以满足锅炉烘炉要求。
本公司一种新型的烘炉工艺,选用烘干机用油作为燃料进行无焰烘炉法。
实践证实无焰烘炉法能确保烘炉质量。
1、烘炉机理CFB锅炉中有多处由耐火耐磨材料构成的内衬,大量采用耐火耐磨捣打料和耐磨浇注料。
这些内衬都在现场免的存有游离水、结晶水等不同形态的湿分。
在受热升温过程中,如果水分迅速蒸发,产生的汽压超过混凝土可能使炉墙爆裂损坏,甚至可能造成大面积炉墙倒塌;炉墙和内衬中难免有应力集中,如果再加上初始热膨胀不匀,也会由于热应力而受到损坏。
因此,内衬材料的干燥烘炉是新施工或大修后锅炉启动运行前的一般烘炉质量直接影响耐火耐磨内衬的寿命和锅炉运行可靠性。
一般来说,烘炉要实现的目标是:(1)为避免水分快速蒸发而导致炉墙损坏,必须使耐火耐磨材料内的水分缓慢蒸发析出,而且得到充分的干燥。
(2)干燥后,继续加热到一定温度,使耐火耐磨内衬材料充分固化,保持耐火耐磨层的高温强度和稳定性,每层强度。
(3)使耐火耐磨层缓慢、充分而又均匀的膨胀,避免耐火耐磨层由于热应力集中或耐火耐磨材料晶格转变造成耐火耐磨层损坏等。
总之,耐火耐磨内衬的干燥掌握住缓慢和均匀地加热足保证烘炉质量的关键所在。
2、无焰烘炉的特点参照国外锅炉烘炉有关资料,提出无焰烘炉新工艺,其要点如下:(1)无焰烘炉以热烟气作为热源,使内衬材料获得缓慢的加热过程,严格遵循耐火耐磨内衬材料水分缓慢均匀速率,控制干燥温度和温升速率,促使不同形态水分的顺利析出。
(2)无焰烘炉用烘炉机在炉外产生热烟气,将热烟气通入需烘干的部位,彻底消除同料系统的分离器及其进器和竖管,斜腿以及冷渣器等部位受结构条件限制,在传统烘炉方法中形成的烘炉“死角”。
循环流化床垃圾焚烧发电工艺综述垃圾焚烧发电厂的整个工艺系统由垃圾破碎系统、垃圾给料系统、辅助燃料供应系统、循环流化床垃圾焚烧系统、烟气净化处理系统、排渣系统、灰渣综合处理系统、汽水系统、仪表控制系统、化水系统、电气控制系统、汽轮机及发电系统、空冷系统及电厂接入系统等组成。
垃圾焚烧发电系统工艺流程图工艺流程通过垃圾的焚烧达到垃圾无害化、减量化、资源化的目的。
垃圾进入焚烧炉经过干燥、燃烧、燃烬过程,使腐败性的有机物因燃烧而成为无机物,病原性生物在高温焚烧下死灭。
垃圾运输车进厂经过地磅称重后进入垃圾倾卸平台,再由垃圾卸料平台卸入垃圾储坑。
垃圾储坑是一个密闭且空气为负压的建筑物,以防臭气外逸。
垃圾储坑的垃圾通过垃圾抓斗抓到垃圾受料斗,经两级链板输送机送至焚烧炉前的双滚筒给料机,由焚烧炉的垃圾入口送入焚烧炉燃烧。
燃料燃烧时所需的助燃空气因其所起作用不同分为一次风和二次风。
一次风取自于垃圾储存坑,这样可以保持垃圾坑的负压,使垃圾坑的臭气不会外溢。
用于燃烧调整和燃烧补充的二次风由二次风机供给,二次风吸自锅炉顶部,经布置在锅炉尾部的空气预热器加热后进入焚烧炉。
锅炉启动点火时,喷入燃油将循环流化床垃圾焚烧炉的床料加热至一定的温度,满足垃圾稳定燃烧后停止喷油。
垃圾进入焚烧炉后,首先在炉膛的下部浓相区与炉膛内灼热的床料接触,在一次风作用下,混合燃料与炉膛灼热的床料呈流化状态,并在此区域充分吸收床料的热量。
经过干燥、加热、挥发份析出及部分燃烧,产生还原性可燃气体与部分未燃尽的焦炭进入锅炉炉膛上部的稀相区。
燃烧后产生的炉渣滞留在焚化炉下部浓相区,由炉床底部排出,经过水冷滚筒冷渣机降温至150℃以下,然后由出渣机输送至渣仓,再进行综合利用。
生活垃圾在炉膛浓相区经加热、干燥、挥发份析出及部分燃烧后,烟气及部分夹带的物料进入炉膛稀相区继续燃烧,稀相区比浓相区体积要大得多,这不但可以进一步燃烬烟气中的可燃性气体及未燃尽的焦炭,保持炉膛温度的稳定,而且可以延长高温烟气在炉内的停留时间以分解烟气中的二噁英。
循环流化床锅炉焚烧垃圾发电的介绍作者:朱明仑来源:《科技资讯》2011年第06期摘要:随着我国城市化进程的不断加快,城市生活垃圾的处理问题日见突出。
传统的填埋方式已经越来越显现出其不合理之处。
垃圾焚烧处理方式以其不占土地、对环境污染小、可回收垃圾本身的能量等优点倍受观注。
本文介绍循环流行化床锅炉技术在垃圾焚烧发电中的应用。
关键词:循环流化床锅生活垃圾燃烧二恶英中图分类号:TK229 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)02(c)-0063-01目前中国城市生活垃圾累积堆存量已达70亿吨。
根据国家环保总局预测,2010年我国城市垃圾年产量将为1.52亿吨,2015年和2020年将达到2.1亿吨。
垃圾处理的原则是无害化、减量化、资源化。
垃圾焚烧发电因其大大减少填埋,从而能够节约大量的土地资源,既减少了填埋对地下水和填埋场周边环境的大气污染,又能够回收垃圾本身的能量。
但由于垃圾成分复杂,如果焚烧不当会产生“二恶英”等有害物质难以清除,使垃圾焚烧处理受到很大制约。
循环流行化床锅炉技术是近些年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术,燃料适应能力强,可实现燃烧过程中脱硫,氮氧化物生成量低,炉膛温度又能保证“二恶英”完全分解,因此在垃圾焚烧方面大有作为。
1 系统流程将收集的生活垃圾进行筛选、分离、粉碎等工序的处理后,与燃煤掺混,送至炉前贮仓内,通过给料机送入循环流化床炉内。
一次风由炉底送入,使生活垃圾和煤的混合物悬浮燃烧,在悬浮段送入二次风,使炉内燃烧充分,减少未完全燃烧的热损失。
调节煤与生活垃圾的混合比例,使燃烧生成的炉膛烟气出口温度保持在850℃~950℃之间,保证悬浮段的燃烧强度,提高锅炉的燃烧效率。
烟气出炉膛后分别与对流管束、省煤器、空气预热器进行热交换,排烟温度为150℃。
锅炉给水经加热后由引出管引出,供用户使用。
烟气经除尘设备,并经净化系统去除、等有害气体,达到环保标准后通过烟囱排至大气。
循环流化床垃圾焚烧技术特点及运行调节方朝军1成超姜志红王武忠(杭州锦江集团浙江杭州310005连云港晨兴环保产业有限公司江苏连云港222000)摘要:随着城市生活垃圾产量与日俱增及环保要求的不断提高,采用循环流化床(CFB)燃烧技术逐渐在城市生活垃圾的资源化利用方面扮演越来越重要的角色,本文简要探讨循环流化床焚烧垃圾技术的特点及运行过程中重要参数的优化调节。
关键词:城市生活垃圾;循环流化床焚烧技术;运行调节CHARACTERISTICS OF MUNICIPAL SOLID WASTE CIRCULATING FLUIDIZED BED TECHNOLOGY ANDOPERATION REGULATIONFang chao-jun;Cheng chao;Jiang zhi-hong;Wang wu-zhong (Hangzhou Jinjiang Group,Hangzhou Zhejiang310005,Lianyungang Chenxing environmental protection industry co.,LTD,Lianyungang jiangsu222000)ABSTRACT:With city life garbage output increases and the requirement of environmental protection is increasing,The circulating fluidized bed (CFB)combustion technology in municipal solid waste resource1作者简介:方朝军,(1974-)男,工程师,长期从事循环流化床垃圾焚烧技术的工程调试、运行管理工作。
447639327@utilization gradually plays a more and more important role,This paper briefly discusses the characteristics of the circulating fluidized bed incinerator technology and operation key parameter optimization in the process of adjustment.KEYWORDS:Urban living garbage;Circulating fluidized bed incinerator technology;Operation adjustment1、概述二十世纪八十年代以来,固体废弃物的排放急剧增加,造成的大气污染、地下水污染、土壤污染、自然景观破坏等问题日趋严重。
浅论循环流化床垃圾焚烧发电厂垃圾预处理工艺作者:雷东来源:《科技创新导报》2017年第22期摘要:随着我国城市发展和人口增长速度加快,城市生活垃圾在不断增加,原始的垃圾处理方式对环境污染很大。
垃圾焚烧发电将垃圾作为资源回收利用,不再污染环境。
循环流化床锅炉在垃圾焚烧中燃料适应能力强,可实现燃烧过程中脱硫,氮氧化物生成量低,炉膛温度又能保证“二英”完全分解,因此在垃圾焚烧方面大有作为。
缺点是对原生垃圾入炉尺寸有要求,需适当预处理。
本文介绍流化床焚烧炉中对垃圾的预处理工艺。
关键词:垃圾发电垃圾预处理循环流化床中图分类号:TM619 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)08(a)-0121-021 循环流化床垃圾焚烧发电概述垃圾发电是利用可再生能源解决能源短缺的有效途径之一。
同时,根据国家对城市基础设施建设“环保先行”的要求,城市垃圾处理设施建设是一项重要的市政工程。
城市生活垃圾处理处置方法主要有卫生填埋、堆肥和焚烧3种。
3种主要处理方法当中,以焚烧法的无害化、减量化、资源化程度最高。
垃圾经过焚烧,可使垃圾减量80%以上,减容超过90%,而且经过高温处理,垃圾中的病毒、细菌等死灭、臭味去除。
采用循环流化床的焚烧炉,并采用“三T”(温度、时间、湍流)控制技术操作,采用炉内加钙脱硫,对焚烧可能产生的二噁英等污染,可以实现避免二次污染的无害化目标。
同时做到变废为宝,将垃圾作为资源回收利用,不再污染环境。
生物质能源发电的清洁性,有利于改善生态环境,生物质能源燃烧所释放的CO2量比化石能源要少90%,对于世界减少化石能源使用而减少温室气体净排放,缓解温室效应,改善生态环境具有特殊意义。
2 循环流化床垃圾电厂的垃圾储运流程垃圾电厂的垃圾储运流程为:垃圾车由物流门进厂,经秤重后,依照指示驶入卸料平台,经预处理系统,将不可燃垃圾分选、大块可燃垃圾分解后,垃圾进入垃圾储坑。
垃圾储坑内的垃圾通过垃圾吊机抓斗抓到受料斗,经炉前给料系统进入焚烧炉燃烧。
循环流化床垃圾焚烧炉循环流化床焚烧炉是应用循环流化床燃烧技术设计的。
用于垃圾、污泥、废液等废弃物的焚烧有非常巨大的优势。
循环流化床焚烧炉是符合我国国民经济水平的, 是适合处理低热值废弃物的,是环保型的焚烧炉。
循环流化床焚烧炉的特点:1)、最适合焚烧低热值垃圾燃料由于焚烧炉炉内含有一定量的炉料,炉内气、固流体强烈混合,垃圾进入炉内即和炽热的石英砂迅速、充分混合,垃圾从加热、干燥到燃烧全过程完成迅速,焚烧炉蓄热量大,着火条件好,燃烧稳定性好。
2)、环保性能好循环流化床锅炉燃烧温度控制在850-950℃之间,氮氧化物排放低。
垃圾焚烧处理方式的另一重要问题是焚烧时产生氯化氢和二恶英等有毒气体,根据国外科学家的科学实验研究,垃圾焚烧产生二恶英的条件为:燃烧温度低于850℃,炉内燃烧温度不均匀,垃圾不完全燃烧导致许多二恶英前体(CP,CBs)的生成,烟气在炉内停留时间短和金属催化。
循环流化床垃圾焚烧炉燃烧温度稳定且均匀,在炉型的设计上使烟气在炉内停留时间加长,因此破坏了有毒、有害气体的产生环境,从根本上降低了有害气体产生量。
3)、垃圾减量化程度最高,灰渣可综合利用循环流化床焚烧炉对垃圾的燃烬率最高,灰渣中不含有机物和可燃物,灰渣无异味可直接填埋或综合利用,灰渣中金属可回收。
4)、经济效益好,投资回报率高循环流化床焚烧炉建设投资仅为进口焚烧炉的五分之一左右,国产技术后期维修有保障,其费用远低于进口设备。
循环流化床焚烧炉焚烧低热值垃圾时需要补充的燃料少(煤与垃圾重量比小于1:4),所以运行费用远低于其他焚烧炉。
焚烧炉设计参数:垃圾处理焚烧量(T/D):100-500垃圾含水量%:<50%垃圾热值(K/公斤):800-4000灰渣热灼减率%:<1.0%尾气排放:符合国家标准。
垃圾焚烧循环流化床锅炉改造与研究垃圾焚烧是一种有效处理城市固体废物的方法,可以将废物转化为能量,减少对环境的污染。
在垃圾焚烧过程中,产生的热量可以被利用来产生蒸汽驱动汽轮发电机发电,从而实现废物资源化利用和能源回收。
而循环流化床锅炉是一种高效的锅炉,具有燃烧效率高、燃烧稳定等优点,适合用于垃圾焚烧发电。
然而,传统的垃圾焚烧循环流化床锅炉存在着一些问题,例如燃烧稳定性不佳、废气排放过多等。
为了改善这些问题,需要对垃圾焚烧循环流化床锅炉进行改造和研究,以提高其燃烧效率和环保性。
一种可能的改造方法是采用先进的燃烧控制技术,如燃烧自动控制系统和在线监测系统,实时监测和调节燃料供给和空气流量,确保燃烧过程稳定和高效。
另外,可以通过优化锅炉结构和燃烧参数,提高热效率和烟气脱硫效率,减少废气排放对环境的影响。
除了改造现有的垃圾焚烧循环流化床锅炉,还可以开展新型循环流化床锅炉的研究和开发。
例如,可以采用高效的换热器和烟气净化设备,提高能量利用率并减少污染物排放。
同时,结合燃气发电技术,实现废热发电,提高整体能源利用效率。
在垃圾焚烧循环流化床锅炉改造和研究的过程中,还需要考虑经济性和可行性。
虽然改造和研究需要投入一定的成本,但可以通过废物资源化利用和能源回收来产生经济效益,实现环境保护和可持续发展的目标。
总的来说,垃圾焚烧循环流化床锅炉改造和研究是一项重要的课题,可以提高废物处理效率,减少对环境的污染,实现资源循环利用和能源回
收。
通过不断创新和改进,我们可以建设更加环保和高效的垃圾焚烧发电系统,为城市清洁能源供应做出贡献。
循环流化床技术在城市生活垃圾焚烧处理中的应用无锡华光锅炉股份有限公司朱秋平一.前言随着经济的发展,我国的城市数量大幅度增加,城市规模不断扩大,正面临垃圾围城的困扰。
在过去十多年中,城市生活垃圾以每年以8~10%的速度增长,2001年全国660多座城市生活垃圾清运量已经超过1.4亿吨。
长期以来,我国城市垃圾的处理处置主要以寻找合适地点加以“消纳”为目的,最主要方式是填埋,约占全部处理量的80%以上;其次是堆肥,约占10%左右;焚烧量甚微,约占1~2%。
而发达国家的垃圾焚烧处理比重很大,其中日本城市垃圾100%焚烧处理,农村的垃圾虽然还是填埋,但垃圾量不超过20%。
而欧洲的垃圾焚烧量也超过50%。
总体来说,目前我国在城市垃圾无害化处理方面还处于起步阶段,处理处置设施严重不足,已建成的填埋处理设施大都标准较低,很难避免不污染地下水源。
为解决我国城市生活垃圾污染环境的问题,需要建设很多城市垃圾处理处置厂(场)。
焚烧作为一种可同时实现固体废物资源化、无害化、减量化和安定化处理的技术,是用于处理城市生活垃圾的较好技术。
我国日趋严峻的城市生活垃圾污染环境形势为焚烧技术产业提供了发展机遇和广阔的市场需求。
我国发达地区的城市,以及沿海地区的中小城市(镇),垃圾热值已经达到焚烧处理基本要求,经济承受能力也较强,再加上土地资源紧缺,迫切需要采用焚烧技术来处理所产生的城市垃圾。
目前,深圳、上海、宁波、珠海等大中城市已引进日本、德国、法国、美国等国的焚烧技术和设备。
还有一些城市也拟引进或用国内焚烧技术和设备处理其城市垃圾。
我国沿海地区,特别是南方沿海地区经济发展迅速,众多中小城镇产生的生活垃圾中混有许多乡镇企业产生的轻工业废物,如塑料、橡胶、皮革、布条等,致使垃圾热值较高,满足焚烧法处理所需的条件,建设垃圾焚烧炉已成为这些城镇的迫切的需求。
实际上,目前我国城市生活垃圾处理设施相当一部分建设标准很低,污染严重,不能再用;相当一部分填埋场业已或即将填满,必须建设新的垃圾处理厂,在今后10年内,最少需要建设约800座垃圾处理处置厂(场)。
(下转第93页)作者简介:翟永军(1976-),男,山西长治人,助理工程师,本科,从事锅炉设计工作。
收稿日期:2009-05-08;修回日期:2009-08-16第24卷第6期(总第112期)机械管理开发2009年12月Vol.24No.6(SUM No.112)MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENTDec .2009引言循环流化床燃烧技术作为一种新型清洁燃烧技术,解决了垃圾成分复杂难处理、二噁英排放及二次污染等问题,达到节能减排,符合国家绿色能源政策的要求,逐渐成为垃圾焚烧处理的主流。
因此,对循环流化床锅炉的选型及设计是当今研究的重要课题。
1城市生活垃圾的构成及处理办法长期以来,我国城填居民以煤为主要燃料,蔬菜、粮食多以自然状态供应,包装简单,垃圾管理也不严格,因此垃圾中灰、土、砖、瓦含量多,可燃成分低、含水量高。
这种垃圾的发热量仅够用于自身干燥,没有作为燃料利用价值。
随着现代进程的加快,蔬菜及其他商品供应趋于合理,垃圾成分随之改变,垃圾中纸、布、塑料、木质、纤维、厨芥类等含量大大增加,灰土含量减少,热值达到1000kcal/kg 以上,已具备焚烧利用的条件。
目前,国内外广泛采用的垃圾处理方式主要有以下几种:1)卫生填埋技术。
卫生堆肥技术的优点是:成本相对较低;其缺点是:占地面积大;可能出现渗漏、沼气无序排放等二次污染。
2)生物堆肥技术。
生物堆肥技术的优点是成本相对较低、制肥可出售;缺点是:占地面积大,易出现消毒不彻底、重金属超标、肥效差等问题。
3)焚烧技术。
焚烧技术的优点:(1)可用来发电,用焚烧后回收的热量供热,可以实现垃圾处理的资源化和能源化;(2)可减少垃圾体积90%以上,其焚烧后的灰渣还可以综合利用;(3)垃圾经高温焚烧,可杀菌消毒,避免直接堆放引起的水源、大气污染;(4)垃圾产生的渗沥液可送入炉内燃烧,焚烧后烟气经除尘处理,不会造成二次污染;(5)垃圾焚烧工厂占地面积小,可在城市近效建厂,能节约土地,并减少垃圾运输成本。
综上所述,由于垃圾可回收利用,减容大,污染物热排放量低等优点,焚烧成为目前城市综合利用最有前途的方式。
2目前国内垃圾焚烧利用的方式1)炉排炉。
优点:不需要对垃圾进行预处理,宽容性和适应性好。
缺点:(1)炉排难以适应水份变化范围较大的垃圾,高水分垃圾焚烧困难,需加油助燃,油耗量大。
同时垃圾成分复杂,完全燃烧比较困难。
(2)炉温不易控制,在1000℃以上灰渣处于软化和粘性状态,成为特殊的腐蚀物质。
(3)制造复杂、成本高、投资大,经济性差,燃烧设备多为进口,价格昂贵。
2)流化床炉:优点:(1)燃料适应性广,可燃烧高水分、低热值、高灰分的垃圾,床内混合均匀,燃尽度高,特别适合于垃圾热值随季节变化大的特点。
(2)掺烧部分煤,不需燃油,运行费用低,对抑制腐蚀和降低二噁英的排放效果显著。
(3)投资成本低[1]。
缺点:垃圾要预处理。
3循环流化床垃圾焚烧锅炉针对性设计循环流化床燃烧技术是上世纪60年代迅速发展起来的新型燃烧技术,由于其具有节能环保的特点,从而得到推广和应用。
针对垃圾燃料的特点,循环流化床垃圾焚烧锅炉进行了针对性设计。
1)垃圾燃烧:由于在流化床内蓄有大量的高温物料,燃料着火条件好,对劣质及热值变化范围大的燃料适应性好,尤其是适合我国垃圾成分复杂、热值偏低的国情。
在掺烧20%左右的煤后,即可以稳定燃烧。
在处理垃圾的同时,变废为宝,节约了大量燃煤,降低了燃料成本。
2)二噁英的排放控制:二噁英被称为历史上最毒的合成毒之一的物质,不但会致癌,而且会造成人体生殖异常,免役异常及荷尔蒙异常,在原生垃圾中存有大量氯基物质,俗称其二噁英是超标存在的。
循环流化床垃圾焚烧锅炉采取了以下措施控制二噁英的生成与排放:(1)炉膛温度控制在850℃左右,烟气在炉内停留时间大于抑制二噁英生成所需的3s 时间[2]。
(2)在运行时掺部分燃煤,利用煤中含有的少量硫或添加的脱硫剂,抑制二噁英的生成。
(3)尾部烟道含氧量控制在9%左右。
(4)高效旋风分离器保障了主循环回路内的灰的再循环。
采用以上技术后,循环流化床垃圾焚烧锅炉,二噁英、呋喃等有毒有害气体的排放不仅达到国家标准,甚至优于欧洲标准要求,不会造成二次污染。
3)垃圾渗沥液的处理:垃圾渗沥液可以直接喷入炉内焚烧,没有额外污水处理的负担,节省一大笔费用。
4)受热面腐蚀:垃圾焚烧后的烟气内含有HCl ,循环流化床锅炉垃圾焚烧技术翟永军(太原锅炉集团技术中心,山西太原030021)【摘要】介绍了城市生活垃圾的构成及处理方法;焚烧垃圾的方式及特点;循环流化床垃圾焚烧炉的设计要点。
【关键词】循环流化床锅炉;垃圾焚烧;节能减排【中图分类号】TH134【文献标识码】A 【文章编号】1003-773X (2009)06-0091-02第24卷第6期(总第112期)机械管理开发2009年12月!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!(上接第91页)王一印:大修超高精度镗模的工艺论证与实施在受热面管子壁温为500℃附近时,易发生高温腐蚀,在烟温达到露点时,易对空气预热器管子造成低温腐蚀。
锅炉控制过热器进口烟温在850℃以下来降低管壁温度,并且管子采用耐腐蚀的0Cr17Ni2Mo2材料,布置吹灰器等措施来防止高温腐蚀。
设计时为了避免低温腐蚀,选取了较燃煤时高的排烟温度,离开烟气露点,避免低温腐蚀,同时下级空气预热器采用耐酸钢[3]。
5)垃圾燃料入炉:垃圾中纸、布、塑料、木质、纤维、厨芥类等含量高,比重小,为了顺利将其送入炉膛,采用了从炉膛负压点伴随二次风进入炉膛,有效防止给料口堵塞。
6)关于排渣:垃圾中含有诸如砖块等比重大、体积大的废弃物,锅炉的排渣口采用专有技术设计,整砖大小的垃圾可以顺利排出。
4结论循环流化床垃圾焚烧技术,能够解决垃圾成分复杂难处理、二噁英排放及二次污染等问题,达到节能减排,符合国家绿色能源政策的要求,再加上循环流化床锅炉技术本身的优势,能够适合中国国情,将逐渐成为垃圾焚烧处理的主流。
参考文献[1]岑可法.循环流化床锅炉理论设计与运行[M].北京:中国电力出版社,2008.[2]冯俊凯,岳光溪,吕俊复.循环流化床燃烧锅炉[M].北京:中国电力出版社,2004.[3]孙献斌,黄中编著.大型循环流化床锅炉技术与工程应用[M].北京:中国电力出版社,2009.CFB Waste Burn Boiler TechnologyZHAI Yong-jun(Technical center,Taiyuan Boiler Group Co.,Ltd.,Taiyuan030021.China )〔Abstract 〕The paper introduces the produce and management of household garbage,feature and method of waste burning ,and designissues of burn boiler.〔Key words 〕CFB;Waste burn;Saving energy and reducing emissions能留有内应力,以确保最终跳动符合与使用要求。
②滑动套部分必须保证同轴度、硬度及跳动,通过精磨、超精磨可非经济性达到(多投几件以满足需要)。
(4)两镗杆组件与后导套部分和大底套之间配磨非常关键。
在长达1100mm 的范围内,两处间隙分别为0.005mm 与0.01mm 难以掌握。
通过模拟试验,取得的重要经验是实际操作的间隙控制在人很用才可以将镗杆组件推入的状态时,效果最佳。
3镗模大修实施实施方案为:1)设计制造研磨杆,研磨套用可调式。
2)加工后导套,精磨和研磨内孔,达到精度,热装C 级(P4)轴承。
加工前部大底套,外磨通过配磨满足要求,内孔先精磨,装入前镗模架后,由专门设计的两大研磨杆研磨达要求。
3)加工两套镗杆组件,其中镗杆心轴热处理必须外委加工,其它件由我公司加工,热装轴承,外圆待研磨后配磨。
4)轴承直接从厂家订货。
5)所有零件在精磨前都要经过人工时效。
6)必须检验硬度。
各项准备工作完成后,卸下机床一些附件,将研磨用工作台放在利于研磨与装配的地方并垫上包装用木板与硬纸,大修工作正式开始。
(1)先用专用装卸工具将镗模相关旧件卸下;(2)测量前部大底套处的底孔的锥度、圆度,将前部大底套以过渡配合配磨装入并夹紧;(3)将后导套部分装入;(4)测量好前部大底套的内孔,并配磨自行设计与制造的研磨杆的外圆,保持间隙为0.015mm ;(5)将研磨杆推入镗模内,后部进入后导套内孔,前部进入前部大底套,抹上研磨膏,人力(场所限制不能采用机动)研磨前部大底套。
研磨工序基本要求:①研磨轨迹为无规则往复环绕运动;②研磨磨料采用立方氮化硼或氧化铬,研磨液使用煤油,粒度为W5~W8;③此项为人工操作工艺技术标准要求,应由由经验的高级钳工实施。
④边研磨边观察与测量,一方面要防止出现局部拉伤与两端喇叭口,另一方面也要防止出现研磨用力不均形成如表面划痕、表面烧伤与粗糙度不合格等缺陷;(6)研磨至粗糙度、圆度与锥度达到图纸要求后,由2~3名资深高水平检查员用同一把千分尺测量实际值,记录实际值并由配合间隙确定镗杆心轴左部外圆尺寸与滑动套外圆尺寸;(7)使用同一把千分尺配磨镗杆心轴外圆与滑动套外圆,先半精磨、精磨外圆最后超精磨。
配磨外圆时,一定要试装,实际的间隙应该达到很用力才可以将镗杆组件推入,否则会造成间隙大或装不上。
这里必须强调,切不可用机床动力推动。
4结束语经过近30多小时的连续奋战,大修圆满成功。
加工零件后,经检查完全达到了零件各项技术要求。
此次大修的成功,具有代表性,值得推广。
参考文献[1]杨叔子.机械加工工艺师手册[M].北京:机械工业出版社,2001.Process Argument and Implement of Overhauling the Utraprecise Boring FixureWANG Yi-yin(China National Heavy Duty Truck Group Datong Gear Co.,LTD.Datong 37006China )〔Abstract 〕This paper introduces a method to overhaul the ultraprecise boring fixure.〔Key words 〕The ultraprecise boring fixure;Overhaul;Process argument and implement。