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垃圾焚烧锅炉空气预热系统的改造分析——以上海江桥垃圾发电厂的改造项目为例发布时间：2023-03-20T08:19:59.763Z 来源：《城镇建设》2023年1月第1期作者：徐康乐[导读] 在垃圾焚烧过程中，由于电力所产生的烟气之中很有可能有大量酸性气体以及水。
徐康乐上海环城再生能源有限公司摘要：在垃圾焚烧过程中，由于电力所产生的烟气之中很有可能有大量酸性气体以及水。
传统的过滤处理系统就是把空气预热器以及省煤气连接在一起，但是这种方法并不可取，首先就容易让尾部受热面的空气预热器遭到更强的腐蚀性；除此之外，空气之中的大量水分和灰尘都有可能会导致污染，从而对设备造成损伤。
因此空气预热系统是锅炉系统的重要组成部分，本研究结合上海江桥垃圾发电厂的改造，对空气预热系统进行了详细分析。
关键词：垃圾焚烧锅炉；空气预热；城市；垃圾发电一、工程基本概况垃圾锅炉作为热能回收装置，产生高温高压蒸汽用来发电，使得垃圾得到了最合理的利用，垃圾也达到了资源化。
自2019年7月1日以来，上海生活垃圾进行了细化分类，垃圾作为燃料它的成分构成及燃烧的热值发生了较大的变化。
垃圾的热值升高，水分减少，这为垃圾锅炉的容量及性能的提升成为可能。
江桥垃圾锅炉是2003年的项目，随着现在处理能力的提高，其空气预热系统需要进行升级改造。
二、垃圾焚烧锅炉空气预热系统存在的问题垃圾的成分多种多样，其中包括厨余垃圾、废弃塑料、老旧金属、废弃家电等等大型污染物，因为这些垃圾之中有些含水量过高，并且有大量的有害元素，比如氯和碱金属等等。
这些有害的气体在焚烧的过程中，很有可能在高温和氧气的加持之下生成氯化氢和氮氧化合物以及化合物等，容易对锅炉尾部进行严重腐蚀并且产生污染，从而让锅炉的整体运行安全无法得到保障。
所以为了解决在垃圾焚烧过程中锅炉之内空气预热器受到污染以及在低温环境下腐蚀的问题，国内的垃圾焚烧发电厂如今已经采用蒸汽空气预热器来预热。
蒸汽式的空气预热器就可以将锅炉之中的温度有效提升，通过这些温度的提升去储存冷空气，提高入炉一次风温度，促进垃圾的燃烧，减少污染物的形成，减轻腐蚀。
垃圾焚烧发电烟气排放标准及提升策略探讨摘要：近些年，我国垃圾焚烧发电产业迅速发展，其中烟气处理与排放问题一直广受关注。
本次对烟气排放标准及其提升进行研究，主要是根据真实垃圾焚烧发电工程分析垃圾分类及其烟气排放的影响因素，之后阐述当前烟气排放的现状，从工艺角度入手对烟气排放标准进行提升，从而获取更多垃圾焚烧发电的生态效益水平。
关键词：垃圾焚烧；发电；烟气；提升策略1垃圾焚烧发电厂生产工艺流程垃圾车将垃圾卸入垃圾料仓内，完成发酵的垃圾由垃圾吊送至料斗，由推料器送至焚烧炉，在焚烧炉内经过高温燃烧，产生的高温烟气将水加热生成蒸汽，驱动汽轮发电机组发电，焚烧产生的烟气经除尘系统及烟气净化处理达标后排放。
2垃圾焚烧发电的现状分析“某城市中心城区垃圾焚烧发电项目”的建设与运行目的是实现城市中心区垃圾无害化、减容化、资源化。
在运行过程中，垃圾进入焚烧炉，经过干燥、燃烧，其中腐败有害的物质转化为无害物质，同时产生热能发电，实现项目运行目的。
就本项目来说，在项目规划与建设中，已经改进了烟气处理技术，增加了活性炭吸附、除尘袋工艺、半干法与干法处理工艺等环节，进一步满足地区环保要求，一定程度上提升了垃圾焚烧发电厂的污染物排放标准。
但是在实际运行的过程中，由于不同季节的垃圾构成、成分含量不同，其在焚烧炉内充分燃烧的条件不同，很容易由于季节差异导致某个季节烟气排放较多。
具体问题表现为：（1）垃圾焚烧的整套锅炉机组的焚烧工艺存在缺失，包括：炉膛内缺乏烟气处理系统、炉内温度最高值为800℃，没有办法充分燃烧垃圾焚烧中产生的二噁英类物质等。
（2）烟气净化系统运行过程中，NO x排放浓度没有达到指标要求，烟气净化系统没有满足设计要求；在反应塔与袋式除尘器之间烟道存在工艺空白，没有办法充分利用这一环节，导致后续需要额外设置重金属物质、二噁英类物质的处理环节。
（3）烟气排放系统的整体运行效率较低，烟气中氧含量、烟气黑度等数值均处于较高水平，颗粒物浓度约为7.1mg/m3。
德国马丁炉排电力焚烧设备在垃圾焚烧炉中的使用情况发表时间：2017-11-20T09:38:23.313Z 来源：《电力设备》2017年第20期作者：简雄生[导读] 摘要：随着我国城市化建设发展水平的不断提升，人们每天都要产生大量的垃圾，如何对这些垃圾更好地处理和回收利用，成为了困扰社会发展的一大难题。
（南宁市三峰能源有限公司广西南宁 530000）摘要：随着我国城市化建设发展水平的不断提升，人们每天都要产生大量的垃圾，如何对这些垃圾更好地处理和回收利用，成为了困扰社会发展的一大难题。
本文将针对德国马丁炉排电力焚烧设备在垃圾焚烧炉中的应用情况展开讨论，深入探索自动燃烧控制系统是怎样在垃圾焚烧过程中对蒸汽流量，炉排动作速度以及送风风量进行调节和控制的。
关键词：德国马丁炉排；电力焚烧设备；垃圾焚烧炉前言对于城市中的垃圾处理厂来说，每年需要处理的垃圾数目是非常庞大的，所以需要对垃圾焚烧的效果格外重视，本文选择研究的德国马丁炉排处理技术，该技术可以实现垃圾焚烧的全自动化过程管理，大大提高了电力焚烧设备的使用安全性。
一、德国马丁炉排概述德国马丁炉排技术是全球使用范围最广，效果最好的垃圾焚烧炉技术，尤其是在垃圾排放量比较高的国家，可以说是得到了非常广泛的应用，如图1所示，为德国马丁炉排的使用效果示意图。
德国马丁炉排的长度比较固定，而宽度则是会随着炉床的面积进行调整，可以是由许多个炉床进行横向组合而成，具体的每个炉床会包含13个固定式和可动式阶梯炉条，固定炉条和可动炉条之间是横向交错配置的，炉床是倾斜角为26°的倾斜床面[1]。
一般焚烧垃圾的干燥和燃烧都可以在马丁炉排炉床中进行，空气会从炉床的底部通过炉条的空气槽再从炉条的两侧吹进炉内。
其中，可动炉条是由连杆和横梁组成的，再由液压传动装置进行驱动，它的移动速度可以调整，还能够配合各种各样的燃烧条件，通过垃圾搅拌的方式带动可动炉条进行逆向移动，这样可以让垃圾由于重力的原因滑落，然后燃烧的灰烬会通过灰渣滚轮移送的方式传至排灰槽[2]。
垃圾焚烧炉机械炉排改造技术探讨
提要本文简单介绍机械炉排垃圾焚烧炉和采用机械炉排垃圾焚烧炉的优点,
分析垃圾焚烧炉炉排运行出现的问题及其原因,提出解决炉排运行出现卡、不动
问题的办法。
关键词:机械炉排垃圾焚烧炉;改造技术
中图分类号:F42文献标识码:A
从20世纪七十年代以来,随着环保意识的提高,垃圾发电越来越受到国家的
重视。垃圾焚烧发电厂的收益稳定、运营成本低廉并享有一定的税收优惠政策,
能给投资者带来稳定高额的回报。因此,对垃圾焚烧炉机械炉排改造技术的研究
有很重要的现实意义。
一、机械炉排垃圾焚烧炉简介
机械炉排垃圾焚烧炉的炉排分为三个区域:干燥区、燃烧区和燃烬区。在推
料器的作用下,垃圾首先进入干燥区,通过炉排的动作,垃圾在炉排上往前移动到
燃烧区,最后到达燃烬区。机械炉排是分为固定炉排、滑动炉排和翻转炉排,炉排
的往复运动通过液压连杆机构驱动完成,固定炉排与翻动炉排之间的相对运动推
动垃圾向上翻滚,使垃圾在移动的过程中得以均匀混合,有利于着火和燃烧。一次
风从炉排片背面通过前端设置的水平孔吹入。炉排片的侧面经过精加工,每排炉
排片相互为固定装配,成为一个整体,空气无法通过间隙,这样的设计能有效减少
漏灰量,同时也避免了任何被抬起的可能。每列炉排都由形状特别的耐火铸铁件
分隔,炉排片和分隔的铸铁件都采用含Cr、Ni、Mo等合金元素的耐热、耐蚀、
耐磨铸件,使用寿命长。炉排片的侧面和上表面经过精加工,有效避免了磨损,同时
活动炉排和固定炉排都与侧墙之间留有合理的膨胀间隙,保证运行期间炉排不会
与侧墙摩擦。由于炉排材质的选用和结构设计比较合理,炉排的整体使用寿命能
达到80,000小时。
二、采用机械炉排垃圾焚烧炉的优点
机械炉排焚烧炉为国际上比较成熟的技术,运行可靠度较高,燃烬度好,适用
于大处理量、高热值焚烧炉,是发达国家大部分采用的炉型,在国际上约占有80%
的市场份额。炉排炉根据炉排型式主要分为顺推或逆推式往复炉排炉及滚动炉排
等多种型式。往复炉排炉可使垃圾有效地翻转、搅拌,具有较理想的燃烧条件,可
实现垃圾完全燃烧。炉排具有以下优点:(1)运行可靠性好,故障率低;(2)单台处理
能力较大;(3)烟气中尘的排放量较低,相应减少了烟气净化系统的投资规模;(4)不
需要垃圾预处理;(5)受热面磨损小;(6)无需混煤燃烧,灰渣产量低。
三、垃圾焚烧炉炉排运行出现的问题及其原因
垃圾焚烧炉的燃烧设备主要由垃圾给料装置、垃圾焚烧装置、余热锅炉、一
二次风装置、热风道、除渣装置等组成。垃圾经给料装置从炉前进入炉膛;垃圾
在炉膛内燃烧产生大量烟气和飞灰;烟气经余热锅炉,由尾部烟道排出。燃料中大
块不可燃物,由除渣装置排出。从尾部烟道排出的烟气经过烟气净化系统处理后,
经烟囱排入大气。一、二次风蒸汽-空气预热器布置在锅炉外部,预热一、二次助
燃空气。在现已经投产垃圾焚烧发电厂里,垃圾焚烧炉焚烧垃圾过程中出现问题
最多的是:翻转炉排经常不能正常翻转,经常卡或翻转不动,造成垃圾不能充分燃
烧。
通过对该问题进行考察和研究,分析如下:是垃圾中夹带的螺丝、螺帽、铁钉
等掐在翻转炉排上端缝隙中,造成翻转炉排翻转受阻,液压装置推力不够,因此炉
排不能正常翻转。主要原因是:垃圾回收未能很好分类,虽然垃圾进入垃圾焚烧炉
前已经有电磁铁对垃圾中的铁进行筛选,但不能完全除掉垃圾中的铁,因此造成上
述情况的发生。而国外为什么不会出现上述情况,主要原因是国外垃圾分类做得
好。
四、解决炉排运行出现卡、不动问题的办法
由于国外垃圾分类好,因此很少会出现炉排卡、不动的现象,对上述问题,可以
有两种处理办法:(1)加强垃圾分类;(2)对炉排进行改造。
经过论证分析:垃圾的分类不好是中国国情所决定的,不是马上就能改善的很
好,这样需要花费很大的人力、物力,且不能做到万无一失,因此对炉排进行适当的
改造是最好的办法。对炉排改造,使它适应中国垃圾,是最为经济实用的办法。
五、炉排改造技术方案及施工要点
炉排安装是在炉排钢架及炉排固定轴安装检验合格后进行,本次炉排改造的
工作内容如下:①炉排拆除、改造、安装;②炉排固定轴加强;③液压装置的拆除、
改造、安装。
1、施工顺序如图1所示。(图1)
2、炉排安装的主要工序如下:(1)炉排安装前按照编号原则进行编号,由于炉
排分固定炉排、滑动炉排和翻转炉排,需要对号入座,安装过程中需要人工搬运,
所以必须编号,且在炉排改造过程中必须保证编号清晰可见;(2)根据焚烧炉的实
际情况,先做好炉排安装前的防护工作,在炉膛入口、风室上部及出渣口搭设好脚
手架防护网及铺上脚手架板,做好安全防护措施。装好安全照明电源及安全灯;(3)
炉排安装前,先把固定炉排的固定轴、滑动轴、翻动轴、连接部分的液压装置及
油路按照图纸要求安装完毕,经设备厂家确认无误后方可进行炉排安装;(4)炉排
安装过程中,必须按照生产厂家图纸和炉排安装先后顺序来安装,炉排要整体成型,
安装有先后顺序,一般原则是:从阶梯的下往上装,每排先装带侧边的炉排,后装没
侧边的炉排;(5)炉排安装过程中,主要控制点在于炉排间的间距,一般每个区域见
炉排间为6±1mm,区域里面炉排间距为3±1mm,若间距不符合要求,可以采用厂家
提供的不同规格的薄垫片进行调整,直到间距符合要求为止方能进行下一排的安
装;(6)炉排安装完毕后,把液压装置的油管连接上,在设备厂家的指导下,配合电气
仪表施工员把炉排调试好。
3、炉排改造的技术要点。(1)在炉排固定轴改造过程中,需要对固定炉排固定
轴进行加固,采用焊接钢板加强板对其进行加固。焊接前必须对每个炉排固定轴
进行拉线测量,从0,90,180,270四个位置进行测量,看是否存在变形,把变形地方用
记号笔记录下来,用火焰加热办法进行校正。由于炉排安装精度要求高,校正后的
轴的直线度不能大于3mm;(2)对校正好的轴承进行加强板焊接,每个炉排固定轴
上需要焊接24块加强筋,且加强筋大小不一,因此我们制定焊接方案为:从轴的中
心朝轴的两边焊接,且焊接要2个焊工同时进行,两侧以中心对称方式进行焊接,
尽量减少焊接变形,经过焊接后检查,焊接变形很小,基本控制在2mm范围以内;(3)
炉排固定轴安装,先根据图纸要求把炉排固定轴点焊好,用水平管和水平尺测量无
误后,临时安装2片炉排片,看是否安装位置合适,若安装位置不符合,重新调整,直
至安装位置无误后,把炉排固定轴用定位焊焊稳,待炉排整体安装完毕后,经业主
和设备厂商确认无误后方可焊完;(4)每排固定炉排安装中,有个测温点,在固定轴
安装前先必须把穿线敷设好,在测温炉排安装前把热电偶穿线敷设好;(5)需要加
工、改造的炉排必须到加工厂进行机加工;(6)炉排安装精度要求高,炉排安装时必
须把带侧边的炉排片安装好,用一个特制的3米长的水平尺进行测量,看炉排片是
否在一个水平面上,如果炉排片水平位置偏差大,先检查炉排固定轴安装是否水平,
如果不水平,继续调整;如果炉排固定轴安装无误,调整炉排,可以采用垫片或者用
砂轮机磨削炉排支架接触点办法进行调整。调整后方可以安装不带侧边的炉排
片。如果这样调整还不能达到安装要求,炉排片整体偏移,采用切割调整炉排固定
轴耳板的方法进行处理。炉排安装完后记录好炉排间的间隙;(7)炉排安装过程中,
使用两种不同类型的销钉,有一种是固定炉排使用的,一种是翻动炉排和滑动炉排
使用的,由于用途不同,不能混淆;(8)每一行炉排安装完成后,若为滑动炉排和翻转
炉排,必须对该行炉排进行动作,采用专用的葫芦绑住炉排固定轴的两端,把液压
装置油管拆开后,进行起始位置的动作试验,如果动作卡或者运行不了,必须停下
来检查,解决问题后方可进行下行炉排安装;(9)液压装置安装好后,在没接上油管
前,用葫芦拉动炉排进行调试,记录好每个液压装置的起始位置,记录好液压装置
的行程,看与标准行程对比是否在合理范围内。
(作者单位:广西特种设备监督检验院)
主要参考文献:
[1]柏杰.国产马丁式垃圾焚烧炉系统设计中的若干问题[J].锅炉制造,2008.4.
[2]孙毅.生活垃圾焚烧炉型的选择[J].水泥科技,2008.5.
