目前具有代表性的四种垃圾焚烧炉
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垃圾焚烧炉排炉分类及特点作者:贡志锋来源:《数字化用户》2013年第14期【摘要】本文简单介绍了城市生活垃圾焚烧炉的发展概况,详细介绍了生活垃圾焚烧炉的分类及各种炉排的技术特点。
通过了解机械炉排的分类有助于选择合适的炉膛形状及炉排形式,保证高质量的垃圾焚烧。
【关键词】焚烧炉焚烧炉分类炉排机械炉排炉从18世纪开始,生活垃圾已经开始集中收集和堆放,但是集中堆放造成严重的环境污染问题,到19世纪开始出现焚烧处理垃圾的方式,但是方法比较简单。
进入19世纪末机械焚烧炉开始出现,并应用于垃圾焚烧处理。
经过100多年的发展,垃圾焚烧技术有了显著进步。
目前应用于垃圾焚烧的各种型号的垃圾焚烧炉有数百种,根据不同的分类方法可以分为以下几类。
一、按处理方式分类最具代表性的城市生活垃圾焚烧炉有:层燃焚烧炉、流化床焚烧炉、回转窑焚烧炉。
其中层燃焚烧炉按炉排形势,又分为滚动炉排、链条炉排、水平往复炉排、顺推倾斜往复炉排、逆推倾斜往复炉排等。
其中层燃机械炉排炉技术可靠,处理量大,维护方便,较适合我国生活垃圾处理的现状。
流化床焚烧炉可分为循环流化床及沸腾炉,最大优点是可以达到完全的燃烧效果并对有害物质进行最彻底的破坏,一般排出炉外的未燃物均在1%左右,是几种方式中燃烧最充分的[1]。
回转窑锅炉在城市生活垃圾处理中应用较少,主要应用于焚烧特种垃圾及污泥。
二、按炉膛形状分类炉排炉能否将垃圾进行充分燃烧,主要是保证3T+E原则(Temperature——炉膛燃烧温度,Time——烟气在炉膛内的停留时间,Turbulence——燃烧烟气湍流程度,Ex-cessoxygen——过热空气量)。
炉膛燃烧烟气紊流程度主要和炉膛结构和尺寸,二次风布置有关。
炉膛形状主要分为3种类型,顺流式、逆流式、混流式(见下图1)。
顺流式焚烧炉炉膛进口设在焚烧炉尾部,烟气流向与垃圾运动方向相同,适用于低水分,高热值垃圾。
顺流式主要应用在欧美等发达国家,在国内应用较少。
论述生活垃圾焚烧发电厂的炉型选择【摘要】本文对设计中焚烧炉炉型的选择进行了探讨与分析。
分析认为,炉排炉及循环流化床焚烧炉与机械炉排焚烧炉相比,在燃料的适应性、二次污染物排放、灰渣综合利用,以及低热值垃圾焚烧处理方面具有明显优势。
建议垃圾焚烧应尽可能选用循环流化床锅炉。
【关键词】垃圾发电;垃圾焚烧;循环流化床;焚烧炉;炉排炉目前,世界上焚烧炉的种类较多,主要为四大类型:炉排型垃圾焚烧炉、流化床垃圾炉、回转窑垃圾焚烧炉和垃圾热解气化焚烧炉。
下面对这四种炉型分别进行介绍。
1 炉排炉型焚烧炉机械炉排炉技术作为世界主流的垃圾焚烧炉技术,技术成熟、可靠,其应用前景广阔,发展空间较大。
这种焚烧炉因为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,是目前在处理城市垃圾中使用最为广泛的焚烧炉。
该类型焚烧炉型式很多,主要有固定炉排(主要是小型焚烧炉)、链条炉排、滚动炉排、倾斜顺推往复炉排、倾斜逆推往复炉排等。
为使垃圾燃烧过程稳定,炉排型焚烧关键是炉排。
炉排的布置、尺寸、形状随着垃圾水分、热值的差异以及生产厂商的不同而不同,炉排有水平布置,也有呈倾斜15°-26°布置,炉排设计分为预热段、燃烧段、燃烬段,段与段之间可以有垂直落差,也可没有落差。
垃圾在炉排上着火,热量不仅来自上方的辐射和烟气的对流,还来自垃圾层内部。
在炉排上已着火的垃圾在炉排的特殊作用下,使垃圾层强烈地翻动和搅动,引起垃圾底部开始着火,连续的翻动和搅动使垃圾层松动,透气性加强,有助于垃圾的着火和燃烧。
炉拱设计要考虑烟气流有利于热烟气对新入垃圾的热辐射预热干燥和燃烬区垃圾的燃烬。
配风设计要确保空气在炉排上垃圾层分布均匀,并合理使用一、二次风。
对于成分复杂的垃圾,炉温太高时,物料熔融结块,炉排、炉壁易烧坏,同时产生过多的氧化氮;炉温太低时,烟气滞留时间过短,产生不完全燃烧,对人体有严重危害的二恶英难以完全分解。
因此,炉膛出口温度应保证不低于850℃,烟气滞留时间不低于2s。
现代垃圾焚烧炉的主要型式和特点集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-现代垃圾焚烧炉的主要型式和特点垃圾焚烧技术已经经历了将近130年的发展过程,垃圾焚烧技术和设备已经日臻完善并得到了广泛的应用。
西方发达国家目前通用的垃圾焚烧系统主要有以下几类:(1)垃圾层燃焚烧系统,如采用滚动炉排、水平往复推饲炉排和倾斜往复炉排(包括顺推和逆推倾斜往复炉排)等。
层燃焚烧方式的主要特点是垃圾无需严格的预处理。
滚动炉排和往复炉排的拨火作用强,比较适用于低热值、高灰分的城市垃圾的焚烧;(2)流化床式焚烧系统,其特点是垃圾的悬浮燃烧,空气与垃圾充分接触,燃烧效果好。
但是流化床燃烧需要颗粒大小较均匀的燃料,同时也要求燃料给料均匀,故一般难以焚烧大块垃圾,因此流化床式焚烧系统对垃圾的预处理要求严格,由此限制了其在工业废弃物和城市垃圾焚烧领域的发展;(3)旋转筒式焚烧炉,其特点是将垃圾投入连续、缓慢转动的筒体内焚烧直到燃烬,故能够实现垃圾与空气的良好接触和均匀充分的燃烧。
西方国家多将该类焚烧炉用于有毒、有害工业垃圾的处理。
在当今高度工业化的时代,城市垃圾焚烧技术面临着许多新情况和新问题:1.在经济发达国家,城市垃圾堆积密度小、热值高且灰分和水分较低;2.垃圾焚烧排放标准日益严格,特别是要求烟气中有害物质的排放得到有效的控制。
除了烟尘之外,垃圾焚烧烟气中主要的有害物质有CO、SOx、NOx、有机碳以及二氧(杂)芑(二恶英,dioxins)和呋喃(furane)。
通过对燃烧技术的改进和焚烧过程的调整,这些物质的产生和排放可以在一定程度上得到控制。
相比较而言,在本世纪五十年代以前仅对垃圾焚烧炉的烟尘排放以及最低焚烧温度有过限制。
规定最低焚烧温度(如800℃)目的在于将产生刺激性气味的有害物质在炉子中充分燃烬;3.从焚烧炉投资和运行经济性的角度来看,其最低焚烧量应为3t/h到20~25t/h。
常用热处置炉类型和特点1.旋转窑炉旋转窑炉是一种常见的热处置炉类型,常用于处理废弃物、固体废弃物及化工产品。
它的特点在于其慢转速度,能够提供充足的时间和温度进行热分解反应,从而实现废物的热处置。
该炉型工作原理简单,操作方便,具有较大的处理能力,适合处理大量的固体废弃物。
2.间歇式焚烧炉间歇式焚烧炉是另一种常见的热处置炉类型,特点是在加热过程中是间歇的,即一次性投放一定量的废物进行焚烧处理。
这种炉型的优点是温度控制比较容易,能够适应多种类型的废物,可以灵活地调整运行参数以适应不同的处理需求。
然而,间歇式焚烧炉的处理能力相对较小,适合处理小型的废弃物。
3.流化床炉流化床炉是一种以流化床技术为基础的热处置炉类型,它通过将高温气体从底部向上吹扫,使固体废物在流化床中悬浮并进行燃烧或热解处理。
流化床炉具有局部高温、反应速度快、传热效率高等特点,适合处理需求较高的废弃物。
该炉型还可以附加适量的干式脱硫装置,使处理过程实现废物的除尘和脱硫。
然而,流化床炉的能耗较高,操作和维护难度较大。
4.固定床炉固定床炉是一种常用的热处置炉类型,工作原理是将废物固定在炉膛中,在高温下进行燃烧或热解处理。
固定床炉的特点是结构简单,操作和维护方便,适用于处理各种废弃物,并且能够同时实现废物热处置和能量回收。
该炉型处理能力相对较小,适合处理小规模的固体废弃物。
总的来说,不同类型的热处置炉具有各自的特点和适用范围。
选择合适的炉型需要考虑废物的性质、处理能力需求、能源消耗等因素。
对于大量的固体废弃物处理,旋转窑炉和流化床炉是常用的选择;而对于小型的废弃物处理,间歇式焚烧炉和固定床炉更加合适。
此外,在实际使用中,还需要结合特定的工艺要求和环境因素来选择最适合的热处置炉类型。
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垃圾焚烧技术萌芽于19世纪末。
20世纪以来,随着城市垃圾产量的大幅度提升和焚烧技术的不断发展,垃圾焚烧已经成为了很多国家大力发展的垃圾处理技术。
北极星节能环保网编辑就为您归纳整理四种典型的垃圾焚烧炉。
垃圾焚烧炉是垃圾焚烧技术的核心。
早期的焚烧炉是由燃煤发电锅炉厂家生产制造的,并不适用于生活垃圾的燃烧。
随着垃圾焚烧工艺的发展,垃圾焚烧炉技术已经成熟,全世界各种型号的垃圾焚烧炉达到200多种,但应用广泛、具有代表性的垃圾焚烧炉技术主要有四大类,即机械炉排焚烧炉技术、流化床焚烧炉技术、回转窑焚烧炉技术和热解气化焚烧炉技术。
目前我国的垃圾焚烧厂建设适宜采用比较成熟的机械炉排焚烧炉。
在有完善预处理系统的情况下,也可以采用流化床焚烧炉技术。
回转窑和热解气化焚烧炉技术应用较少,可以作为前两种技术的补充。
机械炉排焚烧炉技术机械炉排焚烧炉是较早发展的垃圾焚烧炉型式,经过长期的发展,技术已经日趋完善,运行可靠性高,是目前垃圾焚烧炉市场上的主导产品。
机械炉排焚烧炉根据炉排的结构和运动方式不同而型式多样,但燃烧原理大致相同,垃圾在炉排上进行层状燃烧,经过干燥、燃烧,燃尽后灰渣排出炉外。
各种炉排都会采用不同的方式使垃圾料层不断得到松动以及使垃圾与空气充分接触,从而达到较理想的燃烧效果。
垃圾的燃烧空气由炉排底部送入,根据垃圾热值与水分的不同,送入炉排的风可以是热风或冷风。
目前,机械炉排焚烧炉的形式主要包括顺推式炉排炉、逆推式炉排炉、往复翻动式炉排炉和滚动式炉排炉。
机械炉排焚烧炉对垃圾预处理要求低,对垃圾热值适用范围广,运行维护简便。
此外,机械炉的单台处理能力较大,尤其适用于大规模垃圾集中处理。
但机械炉排焚烧炉的机械结构较复杂,炉排的材质要求和加工精度要求高,造价及维修费用较高。
流化床焚烧炉技术流化床焚烧炉技术也是一种较为成熟的技术,它主要依靠炉膛内高温流化床料的高热容量、强烈掺混和传热的作用,使送入炉膛的垃圾快速升温着火,形成整个床层内的均匀燃烧。
多角度分析比较国内市场上主流垃圾焚烧炉特点摘要:为了新建垃圾焚烧发电厂焚烧炉设备选择的需要,及现有垃圾焚烧发电厂技术改造的需要,对市场上的主流垃圾焚烧炉进行深入研究,通过对炉排运动方式、炉排片间运动形式、炉排片制造工艺、炉排热应力释放形式、炉排横纵向布置方式、炉排片通风形式、炉膛形式、给料溜槽支撑方式、推料器形式、使垃圾在炉排上充分搅拌措施等方面的对比分析,得出不同项目情况下焚烧炉设备选型和技术改造的主要参考依。
引言随着国内经济的飞速发展,垃圾产生量逐年增加,垃圾围城问题日益突出,深刻影响城市的发展,资源化无害化处理生活垃圾刻不容缓。
机械炉排炉是目前处理生活垃圾的主流炉型,国外主要的焚烧炉技术有 MATIN、VONROLL、VONLUND、WINDMER+EMST、 DBA、FBE、 SEGHERS、 ALSTOM、JFE、STEIN-MULLER、TAKUMA 等。
近些年来焚烧炉技术发展迅猛,引进吸收或自主研发焚烧炉产品,主要技术有光大环保、重庆三丰、上海康恒、杭州新世纪、天楹环保等。
不同的焚烧炉技术迥异,本文从多角度分析不同类型的焚烧炉特点,以便在工程实践中选择最适合项目情况的技术。
1 国内市场上一些常见的焚烧炉国内垃圾焚烧产业发展较晚,已运行垃圾焚烧炉电厂前期以欧洲和日本焚烧炉为主,随着国内该领域的蓬勃发展,引进技术或自主研发炉排炉产品比重逐渐加大,图1是国内市场上主要的焚烧炉。
上述焚烧炉产品中,光大顺推焚烧炉、康恒焚烧炉、三峰焚烧炉占据国内市场 80%左右的份额。
3种产品适用范围广,从中国最北方的寒冷地区,到中国最南方的炎热地区,以及西部高海拔地区都有应用的业绩。
光大逆推焚烧炉、新世纪焚烧炉、天楹焚烧炉在国内应用也较多,产品使用以国内东部地区为主。
国内市场的这些焚烧炉产品以自主研发或引进国外技术消化吸收为主,基本上都已经实现了产品的国产化。
其产品的设计充分考虑了中国高水分、高灰分、低热值的垃圾特性,更适合国内垃圾物料的焚烧。
生活垃圾焚烧发电项目垃圾焚烧炉的选型杨建楠(中国电力建设工程咨询有限公司,北京 100120)摘要:本文通过对机械炉排焚烧炉、流化床炉排炉、回转窑焚烧炉等不同焚烧炉型特点的比较分析,论证了在我国建设生活垃圾焚烧发电项目焚烧炉选型的基本要点。
并针对国内外应用较广的几种机械炉排炉技术特点做了说明。
关键词:生活垃圾焚烧发电;焚烧炉;机械炉排炉。
中图分类号:TM619 文献标志码:B 文章编号:1671-9913(2017)04-0071-05Type Selection of the Garbage Incinerator for Project GeneratingElectricity Throug Refuse Household GarbageYANG Jian-nan(China Electric Power Construction Engineering Consulting Co.,Ltd., Beijing 100120, China)Abstract: By comparing the characteristics amongstoke grate incineration technology, fluidized bed incineration technology androtary kiln incineration technology,this paper demonstrates the selectionof the incinerator. Moreover, there illustrates the stoke grate incinerator by differentsuppliers.Key words: USW incineration plants; incinerator; stoke grate.* 收稿日期:2017-02-01作者简介:杨建楠(1987- ),男,北京人,硕士,工程师,从事火力发电及新能源发电项目管理工作1 概述随着近年来我国经济的飞速发展,城市化率水平也逐年提高,城市生活垃圾的收集、消纳及处理问题变得日益紧迫。
目前具有代表性的四种垃圾焚烧炉
垃圾焚烧技术萌芽于19世纪末。
20世纪以来,随着城市垃圾产量的大幅度提升和焚烧技术的不断发展,垃圾焚烧已经成为了很多国家大力发展的垃圾处理技术。
垃圾焚烧炉是垃圾焚烧技术的核心。
早期的焚烧炉是由燃煤发电锅炉厂家生产制造的,并不适用于生活垃圾的燃烧。
随着垃圾焚烧工艺的发展,垃圾焚烧炉技术已经成熟,全世界各种型号的垃圾焚烧炉达到200多种,但应用广泛、具有代表性的垃圾焚烧炉技术主要有四大类,即机械炉排焚烧炉技术、流化床焚烧炉技术、回转窑焚烧炉技术和热解气化焚烧炉技术。
目前我国的垃圾焚烧厂建设适宜采用比较成熟的机械炉排焚烧炉。
在有完善预处理系统的情况下,也可以采用流化床焚烧炉技术。
回转窑和热解气化焚烧炉技术应用较少,可以作为前两种技术的补充。
1 机械炉排焚烧炉技术
机械炉排焚烧炉是较早发展的垃圾焚烧炉型式,经过长期的发展,技术已经日趋完善,运行可靠性高,是目前垃圾焚烧炉市场上的主导产品。
机械炉排焚烧炉根据炉排的结构和运动方式不同而型式多样,但燃烧原理大致相同,垃圾在炉排上进行层状燃烧,经过干燥、燃烧,燃尽后灰渣排出炉外。
各种炉排都会采用不同的方式使垃圾料层不断得到松动以及使垃圾与空气充分接触,从而达到较理想的燃烧效果。
垃圾的燃烧空气由炉排底部送入,根据垃圾热值与水分的不同,送入炉排的风可以是热风或冷风。
目前,机械炉排焚烧炉的形式主要包括顺推式炉排炉、逆推式炉排炉、往复翻动式炉排炉和滚动式炉排炉。
机械炉排焚烧炉对垃圾预处理要求低,对垃圾热值适用范围广,运行维护简便。
此外,机械炉的单台处理能力较大,尤其适用于大规模垃圾集中处理。
但机械炉排焚烧炉的机械结构较复杂,炉排的材质要求和加工精度要求高,造价及维修费用较高。
2 流化床焚烧炉技术
流化床焚烧炉技术也是一种较为成熟的技术,它主要依靠炉膛内高温流化床料的高热容量、强烈掺混和传热的作用,使送入炉膛的垃圾快速升温着火,形成整个床层内的均匀燃烧。
流化床焚烧炉是利用流态化技术进行垃圾的焚烧,在炉内有大量的石英砂作为热载体,垃圾在炉内悬浮燃烧。
流化床焚烧炉对垃圾有严格的预处理要求,必须将垃圾破碎成较小的粒径方能入炉焚烧,导致预处理环节能耗高且对臭气控制要求严格。
流化床焚烧炉的垃圾和床料处于流化状态,磨损严重,维修较频繁,年运行时间较机械炉排炉短。
另外,由于国内目前的垃圾热值较低,难以单独燃烧,需要与煤进行混烧。
流化床焚烧炉的优点是,由于垃圾经过破碎,使其燃烧速度快、燃尽率高、启停炉便捷,一般排出炉外的未燃物均在1%左右,是几种方式中最低的。
另外,流化床焚烧炉的结构较简单,造价较低。
3 回转窑焚烧炉技术
回转窑焚烧炉炉体为采用耐火砖或水冷壁炉墙的圆柱形滚筒。
它是通过炉体整体转动,使垃圾均匀混合并沿倾斜角度向倾斜端翻腾状态移动。
为达到垃圾完全焚烧,一般设有二燃室。
在焚烧垃圾时,垃圾由回转窑上部供应,筒体慢慢旋转,使垃圾不断翻转并向后移动,垃圾逐渐干燥、燃烧、燃尽,然后排至排渣装置。
调节回转窑的转速,可以影响垃圾在窑中的停留时间,并且对垃圾在高温空气及过量氧气中施加较强的机械碰撞,能得到可燃物质及腐败物含量很低的炉渣。
该技术的主要缺点是垃圾处理量不大,飞灰处理难,燃烧不易控制,在当前的垃圾焚烧中应用较少。
4 热解气化焚烧炉技术
热解气化焚烧炉技术首先在北美获得应用,这种焚烧炉在加拿大称为CAO(Controlled Air Oxidation),意思是控制空气氧化,在发达国家有少量的应用。
热解气化焚烧炉有二个燃烧室,通过控制二个燃烧室的供风量和温度来实现热解气化和完全燃烧。
在第一燃烧室供风量为理论需要空气量的70%-80%,温度控制在600-800°C,仅让部分固废燃烧,依靠其燃烧热使其余固废分解成为可燃气体;二燃室供风量为理论需要量的130%-200%,温度控制在1000°C左右,停留时间2秒,使可燃气体充分燃烧,有毒有害气体完全分解,达到无害化。
热解气化焚烧能有效抑制二噁英的产生,缺点是垃圾处理规模较小、系统复杂、运行成本较高,在国内尚无工程应用。