焚烧炉燃烧及调整讲义

浅析垃圾焚烧炉稳定燃烧的调整摘要：由于垃圾的热值和干、湿度等变化较大,所以,垃圾焚烧炉的燃烧调整具有一定的难度。

科学的垃圾管理和针对性的垃圾焚烧操作技术能够使垃圾焚烧炉达到安全、可靠、经济、稳定的目的。

关键词：垃圾焚烧炉燃烧调整前言随着我国经济的快速发展、人民生活水平的日益提高，城市垃圾的产生量也日渐增多。

当今世界，大量的垃圾已成为城市中一个长期存在的污染源。

垃圾对环境的污染已成为日益严重的问题，如何经济、有效地进行垃圾处理？垃圾焚烧处理是目前国内外应用最普遍的处理方法，此方法的最大优点是使垃圾无害化、减容化、资源化，并且垃圾资源化和减量化处理程度较高。

垃圾焚烧电厂建立在城市的周围，垃圾运送方便，并可向城市提供电能和热能，产生很好的经济效益。

1.垃圾焚烧炉概况1.1垃圾焚烧炉基本原理垃圾进行焚烧处理是将垃圾作为固体燃料送入垃圾焚烧炉中，在高温条件下，垃圾中的可燃成份与空气中的氧气进行剧烈的化学反应，放出热量，转化成高温的烟气和量少而性质稳定的固体残渣。

高温烟气流经各受热面通过热能交换将水进行加热，产生饱和蒸汽，继续加热成过热蒸汽，然后带动汽轮发电机发电。

性质稳定的残渣直接填埋，烟气处理收集的飞灰吸附有重金属和二恶英作为危险废弃物单独处理，经过焚烧，垃圾中的细菌、病毒被彻底消灭，被垃圾污染带恶臭的空气被抽送入炉中高温分解，因此，采用焚烧工艺处理垃圾能以最快的速度实现减量化、资源化和无害化的治理目标。

本文以垃圾层燃焚烧系统为例进行分析，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。

1.2垃圾焚烧过程垃圾焚烧装置在逆推区域烘干，充分燃烧并燃尽。

其主要流程为：抓斗将垃圾从垃圾坑送入落料槽，在给料机的推送下进入炉膛落在倾斜的逆推炉排上，垃圾在逆推炉排上不断翻滚、搅拌，完成干燥、着火和燃烧过程，在炉排末端燃尽、冷却，最后灰渣经出渣机排出炉外。

MCS 系统培训讲义第4章燃烧调节系统1调节任务 1.1任务1） 保持主汽压力（P T ）为给定值（P T S ）。

P T S 是衡量机、炉能量平衡的重要参数。

当锅炉出力>汽机出力时，P T ↑，P T S ↑，反之，则P T ↓ 2） 保证燃烧过程的经济性。

保证α在一定范围内：α=22121O ，其中：燃煤炉α=1.15~1.25； 燃油炉α=1.05~1.15 3） 维持炉膛负压不变：P h =20~40Pa （2~4mmH 2O ） 1.2 调节手段：1） 燃煤量——关于中间仓储式制粉系统，调节给粉量；关于直吹式制粉系统，调节给煤量及一次风量。

2） 送风量——送风机入口调节档板，或者送风机调速机构。

3） 引风量——引风机入口调节档板，引送风机调速机构。

1．3 燃烧率（u B ）定义：单位时间内燃料燃烧产生的发热量。

广义是指燃料量、风量的配比。

1．4 本章符号定义：L B ——炉负荷指令；p T ——主汽压； p n ——炉负压； q f ——燃料量； q a ——送风量； q g ——引风量；Pb ——汽包压力； u B ——燃烧率； u D ——汽机进汽阀开度；2 调节对象动态特性：特点：有三项调节任务，即有三个调节量，三个被调量，且互相影响燃料量送风量引风量主汽压P T过剩空气系数α炉膛负压Pn调节量调节对象被调量2.1 汽压P T 动态特性：要紧影响因素有：燃烧率u B （内扰）与负荷量D （外扰） 1） 燃烧率u B 扰动（u B - P T 关系）a) 当D 不变（负荷不变）：使用调节汽机进汽阀开度实现。

当u B∵D不变——管道阻力不变∴△P1= △P2结论：无自平衡特性b)当u D（汽机进汽阀开度）不变结论：有自平衡特性2)负荷D阶跃扰动下（D—P1）：a) D阶跃扰动下∵D突然增加时，PT阶跃下降△P，而其后D保持而变。

∴△P1+△P= △P2结论：无自平衡性b)u D阶跃扰动下∵D恢复到D∴△P2= △P1结论：有自平衡性P当DuDP当u B D△P2 > △P1由于DuP当u D D D恢复原值，但P T，P bPPPP Tu总结论：当锅炉出力 = 汽机出力时：有自平衡（u B ↑D↑）当锅炉出力 ≠汽机出力时：无自平衡（D 不变，Ud ↑） 2.2 过剩空气系数α的动态特性：要紧影响因素：送风量q a 、燃料量q f ——过程相似。

1.4.4 运行的控制和调整1.4.4.1 垃圾焚烧炉必须保证的工艺条件：1.4.4.1.1 燃烧烟气必须在850~950℃以上滞留时间不少于2秒，这样才能保证垃圾在焚烧过程中产生的二恶英等有毒害气体能得到彻底的分解，减少有害气体的产生，从而可以减轻后部的工艺处理负荷和对周围环境的污染，同时降低锅炉炉膛结焦。

另外，炉渣中未燃份即热灼减率不得大于3％，炉膛内保持微负压，一般控制在–30～-50pa。

1.4.4.1.2 余热锅炉的调节必须保证各受热面安全运行，防止受热面的低温腐蚀和高温腐蚀，确保锅炉出口的蒸汽品质符合汽机安全运行的要求。

1.4.4.2 燃烧调整：1.4.4.2.1 影响垃圾燃烧质量的因素：垃圾发酵时间和程度、灰份、水份和热值。

1.4.4.2.2 垃圾在炉排上的停留时间。

1.4.4.2.3 炉排上垃圾的厚度。

1.4.4.2.4 炉膛的热负荷（温度场）。

1.4.4.2.5 过量空气系数。

1.4.4.2.2 燃烧质量的调整1.4.4.2.2.1 垃圾进入料斗前要充分搅拌，新旧垃圾混合均匀。

1.4.4.2.2.2 垃圾在炉排上的停留时间可以通过滑动炉排的运动速度来调节。

1.4.4.2.2.3 垃圾的厚度主要通过控制炉排的运动周期和给料炉排速度来调节。

一般在炉排上部干燥区（一区）保持100CM，炉排气化区（二、三区）80CM，炉排燃烧区（四区、）60 CM。

1.4.4.2.2.4 炉膛热负荷是通过蒸发量的设定值而定，尽量保持高负荷。

1.4.4.2.2.5 经常检查炉排上垃圾燃烧情况，及时调节给料推杆和炉排的速度。

1.4.4.2.2.6 正常运行时，锅炉出口氧量保持在4～8％。

1.4.4.2.2.7 注意锅炉运行时的炉排烧空漏风情况，控制垃圾在四段燃烬。

1.4.4.3 汽温的调节：1.4.4.3.1 正常运行时严格监视和调节过热蒸汽温度在390℃～405℃。

1.4.4.3.2 正确使用减温水系统，投自动或手动。

垃圾焚烧炉燃烧调整随着经济的发展和日趋城市化，城市生活垃圾逐年增多，传统的垃圾填埋方式占用大量土地，同时会造成二次污染，已经不符合当今人类社会发展的需求。

垃圾焚烧炉处理量大、速度快、占地面积小，成为现阶段生活垃圾处理的主要方式。

由于我国的垃圾分类不彻底、垃圾热值不稳定、干湿度变化大等原因，导致垃圾焚烧锅炉的负荷波动较大，燃烧调整的难度很大。

本文以**海淀循环经济产业园再生能源发电厂工程为例，对垃圾焚烧炉的燃烧调整作一下简述。

一、设备概况本工程建设3×675t/d焚烧炉十2×20Mw空冷式汽轮发电机组，余热锅炉由**川锅锅炉厂按德国费寨亚巴高克环境工程公司提供的技术制造，费塞亚巴高克环境工程公司直接提供675t/台/d顺推往复式机械炉排炉、液压泵及液压装置、出渣机、风机等主要设备。

焚烧炉内分为5个区域，呈阶梯式排列，从上往下依次是干燥区、燃烧Ⅰ区、燃烧Ⅱ区、燃尽Ⅰ区、燃尽Ⅱ区。

每个区又分为左中右三列。

每一区的每一列炉排下都对应着一次风。

二、燃烧调整影响垃圾焚烧炉燃烧不稳定的因素很多，例如当地的气候、垃圾的热值、风量的配比、给料器和炉排的速度等，任何一因素的改变都会引起燃烧工况的改变，本文先对影响垃圾焚烧炉燃烧较大的几个因素开展单一分析，然后综合各个因素对垃圾焚烧炉的整体燃烧调整开展分析。

1、垃圾的选择本厂所处理的垃圾以海淀区学校生活垃圾为主，相对来说垃圾热值较高。

正常情况下会把垃圾堆在垃圾池发酵5-7天再投入炉内燃烧，这时的垃圾挥发分大量析出，同时垃圾所含的水分会蒸发或者渗出。

垃圾池最下层的垃圾会泡在渗沥液中，导致水分太大不利于燃烧，最上层的垃圾由于会暴露在空气中，导致发酵不完全也不利于燃烧。

所以垃圾池里发酵5-7天的中部垃圾最有利于燃烧。

垃圾吊操作员应该将下部和上部的垃圾翻到，使上部的垃圾进一步的发酵，下部已经发酵完全的垃圾得到干燥，将发酵完全的干燥的垃圾投入垃圾焚烧炉内燃烧。

第三部分关于焚烧炉的操作一、点炉1.点火操作原则工厂燃料气耗量的性能曲线如下图1。

点火可用手动操作或自动操作，点火程序为大风吹扫、关小风门、电点火点燃点火燃气再点燃主燃气。

自动点火步骤如下：1）打开低压氮气上的手动阀，对燃料气管路进行氮气置换。

置换充分后，关上氮气阀；2）将点火燃料气管路上的压力表阀及主管路上手动阀全部打开，尤其是重复点炉时要注意最后一道手动球阀是否打开；3）确认助燃风机能正常工作；4）点击自动点火按钮，并从现场和火焰探测器观查点火是否成功，如果点火成功，即可开始升温操作；5）如点火未成功，现场看不到火焰，火焰探测器也没有显示，应按下紧急停车按钮后，分析原因后，重新自动点火。

需要注意的是：1）氮气吹扫阀在吹扫完毕后必须关闭；2）由于FCV8601的初始开度比较大，约10%，点火成功后，在控制工厂燃料气喷前压力在0.1MPa左右情况下，尽量调小调节阀FCV8601的开度，同时应防止炉膛升温过快和避免工厂燃料气燃烧不完全冒黑烟。

点火具体步骤如下：100200300400500600700800015456589106120128134烘烤时间（h）烘烤温度℃首先将大风吹扫开关置0N 位置，进行炉膛大风吹扫，40秒后，将大风吹扫开关置OFF 位置，大风吹扫结束；8秒后，风阀回到点火开度，按下点火枪按钮，点火枪工作（点火枪按钮按下时间不得超过30秒，否则易损坏点火枪），同时置点火燃气阀开关于0N 位置，打开点火燃气切断阀，点燃点火燃气：点火枪工作10秒后，松开点火枪按钮，点火枪停止工作，火焰检测器BA3401，BA3402检测到火焰，火焰1有火指示灯ZD2和火焰2有火指示灯点ZD3亮；按一下主燃料气切断阀开按钮，如果火焰检测器检测到火焰，则打开主燃料气切断阀，燃料气调节切断阀上电磁阀得电打开，燃料气调节切断阀打开至点火开度，燃料气放空阀得电关闭，点燃主燃料气，如果火焰检测器检测不到火焰，火焰1有火指示灯ZD2和火焰2有火指示灯ZD3不亮，则不进行上述程序：15秒后，置点火燃气切断阀开关于OFF 位置，关闭点火燃气切断阀，点火燃气熄火；点火完成。

垃圾焚烧炉稳定的燃烧控制调整要使垃圾焚烧炉燃烧稳定，必须控制入炉垃圾的合理发酵时间、合理的拌料、合理的料层厚度、合理的配风、合理的火床长度。

根据启东运行运行状况，调整中应注意以下几点（仅供参考）：一、入炉垃圾的控制：1、发酵区的卸料门下的垃圾一定要及时抓清，一定要有通道，并保持垃圾池渗滤液隔栅前通畅，不被垃圾阻断渗滤液流出通道。

2、入炉垃圾必须经过充分的发酵：一般在7天以上，但并非发酵的时间越长越好。

3、入炉垃圾的正确选择：投料时投中、下部垃圾，这是因为顶部和底部的垃圾水分很大（垃圾因发酵而升温，中下部的垃圾水分蒸发出来后集结在上部垃圾上，而且顶部垃圾直接和外界接触，发酵不佳），垃圾抓吊司机应把顶部（2～3m）的垃圾抓到发酵区去继续发酵。

4、正确的拌料、配料：拌料时应该控制合理的松散高度（约5m），太低料松散不开，太高会因为重力的惯性冲击反而把料压实；底部垃圾和上部垃圾的合理掺烧（1:1或者1:2掺混搭配）。

5、投料的时候也有讲究，应该投在料斗的中间位置（不但可以防止料斗搭桥，而且还便于垃圾进入炉膛后，铺在焚烧炉排上时两边的料层相对中间的要薄，而从炉排下穿出来的风也是两边的相对于中间的要小点，这样对燃烧有利），而且料斗内尽量保持略低料位（料太多就容易压的太实，到炉排上不利于风的穿透；料太少又容易造成料斗串风）。

6、垃圾抓吊司机与司炉间应加强联系。

当司炉发现入炉垃圾热值变化较大时，应及时通知垃圾吊司机，调配入炉垃圾热值配比。

垃圾吊司机在换区、换料时应提前通知司炉做好调整。

二、料层厚度的控制：1.根据垃圾质量调整料层厚度：垃圾重：料层应稍薄，主燃烧区料层推荐控制厚度450mm（垃圾重指：灰伤较多的垃圾，压在中底部的垃圾，水份较多的垃圾）。

垃圾轻：料层应稍厚，主燃烧区料层推荐控制厚度450～500mm（垃圾轻指：灰伤少，堆在中上部的垃圾）。

2.火床上的垃圾偏厚（干燥区700㎜以上，燃烧区500以上）（料层厚、火孔少、垃圾无法烧透、炉温不高）时的调整：调整方法：停给料，只运行焚烧炉排，推荐采取如下方法：先把燃烧区垃圾正常燃烧料层（采取先运行干燥区炉排及燃烧区炉排，待焚烧炉排和焚烧炉排见有明显的空隙的时候再、起运行焚烧炉排，以此来保证炉排上的料被推至炉排上能松散开），根据火床长短，着火情况，确定运行、停止时间，达到正常燃烧控制3.料层偏薄的调整：（料层薄，垃圾主燃烧在燃烧区和燃尽区前半区或者是只在燃烧区，但火床短，炉温也不高）。

焚烧炉燃烧工况调整试验方法焚烧炉燃烧工况调整试验方法一、燃烧调整思路锅炉燃烧调整是个技术活，每个人都有不同的调整思路，为规范运行人员锅炉燃烧调整，特制定本技术措施。

锅炉燃烧调整要本着“提前分析、预判，有预见性勤调、细调”的原则，综合考虑，加强看火，合理配风、进料，保证锅炉燃烧稳定。

二、相关要求1、中控不能只依靠火焰监视器，接班前及班中必须就地看火，观察当前垃圾着火情况，掌握炉内真实工况，为燃烧正确调整提供依据。

燃烧变差时，燃烧火焰偏暗，火焰不连续，分布不均匀，火焰充满度不高。

燃烧较好时，火焰明亮，火线整齐，火焰布满炉膛，火线位置控制在炉膛2/3位置充分燃烧至燃尽炉温不超过1050达到灰底融化点形成结焦，氧量控制在5%左右。

2、就地观察料层厚度均匀程度，如有不均匀情况要分别调整风门开度及炉排速度，以适应实际燃烧工况，避免燃烧不完全出生料。

3、以落入落渣竖井的灰渣不跑生料或红渣为宜，灰渣太薄，容易漏风。

灰渣太厚，容易影响前排料层运动或因炉排过负荷卡死。

4、要注意观察料层不应有炉排漏风情况，如有漏风应及时关小对应的风门消除漏风现象。

5、垃圾坑严格执行进料区-发酵区-投料区逐步完成，控制入炉垃圾热值，垃圾进料区、发酵区、上料区必须严格执行运行部相关规定。

6、投炉垃圾充分抛洒、松散、排除异物，选择投料斗多点均匀投入；防止不明爆炸物入炉，或造成大量密集可燃气体产生，减少炉膛爆燃现象及团球入炉垃圾滚入落渣斗；7、燃烧调整应做到超前调节，勤调整，正常情况时尽量避免大幅度的调整操作，异常情况时视情况可做大幅度的调整。

监盘时应密切关注火焰监视画面、氧量、炉排的运行状态、炉内烟温、汽温、汽压、主蒸汽流量等重要参数的变化，燃烧工况发生变化时氧量变化最先体现。

8、严格按照试验方法逐步推进执行，每日采取试验炉渣化验热灼减率，出现滑料次数与未试验炉对比，详细记录试验数据。

详见附件三、具体调整计划焚烧炉做不同燃烧调整试验，归纳出最佳调整技术措施，达到稳定连续燃烧；环保烟气指标、炉渣热灼减率远离红线。