生活垃圾低溫裂解爐節(jié)約水資源

簡(jiǎn)述：
山東榮博源公司從事多年的廢物焚燒處理設(shè)備的生產(chǎn)制造，經(jīng)過多年研究，我公司推出廢氣熱氧化處理裝置，該設(shè)備也可稱為直接或火焰熱氧化處理設(shè)備。熱氧化是一種污染控制，可應(yīng)用于焚燒方法控制空氣污染或可燃固體或液體微粒。催化氧化是一種尾氣后處理裝置控制有機(jī)化合物。 在爐內(nèi)較低的催化劑作用下熱氧化達(dá)到無(wú)害處理，天然氣作為輔助進(jìn)入設(shè)備與合格的材料包覆催化劑(通常是白金或銠等貴金屬)促進(jìn)氧化的有機(jī)化合物。催化氧化劑可揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)轉(zhuǎn)換為二氧化碳和水，在氣溫較低的催化劑作用下熱氧達(dá)到無(wú)害處理。
進(jìn)廠生活垃圾并不是直接送入垃圾焚燒爐，而是必須經(jīng)過貯存這一道工序。設(shè)置垃圾貯坑，一是貯存進(jìn)廠垃圾，起到對(duì)垃圾數(shù)量的調(diào)節(jié)作用；二是對(duì)垃圾進(jìn)行攪拌、混合、脫水等處理，起到對(duì)垃圾性質(zhì)的調(diào)節(jié)作用。另外，進(jìn)廠垃圾在貯坑內(nèi)停留一定的時(shí)間，通過自然壓縮及部分發(fā)酵作用，可以減低垃圾的含水量，以提高進(jìn)爐垃圾的熱值，改善垃圾的焚燒效果。生活垃圾在貯坑內(nèi)停留時(shí)間為3～5天較為合適，氣溫低和濕度大的可以適當(dāng)延長(zhǎng)停留時(shí)間。
停留時(shí)間
停留時(shí)間有兩方面的含義：一是生活垃圾在焚燒爐內(nèi)的停留時(shí)間，它是指生活垃圾從進(jìn)爐開始到焚燒結(jié)束，爐渣從爐中排出所需的時(shí)間；二是生活垃圾焚燒煙氣在爐中的停留時(shí)間，它是指生活垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣從生活垃圾中逸出到排出二燃室所需的時(shí)間。
實(shí)際操作過程中，生活垃圾在爐中的停留時(shí)間必須大于理論上干燥、熱分解及燃燒所需的總時(shí)間。同時(shí)，焚燒煙氣在爐中的停留時(shí)間應(yīng)保證煙氣中氣態(tài)可燃物達(dá)到*燃燒。當(dāng)其他條件保持不變時(shí)，停留時(shí)間越長(zhǎng)，焚燒效果越好，但停留時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)使焚燒爐的處理量減少，停留時(shí)間過短會(huì)引起垃圾燃燒不*。所以，停留時(shí)間的長(zhǎng)短應(yīng)由具體情況來(lái)定。合理調(diào)整垃圾在爐內(nèi)的停留時(shí)間垃圾種類的不同，在爐內(nèi)的停留時(shí)間也不一致。司爐必須根據(jù)垃圾的干燥程度、種類和焚燒效果，合理調(diào)整停留時(shí)間才能讓垃圾穩(wěn)定燃燒和焚燒。
垃圾進(jìn)入鍋爐后首先利用爐膛熱量在一級(jí)爐排上干燥，然后在二、三級(jí)爐排上焚燒，在四級(jí)爐排上燃盡。各級(jí)爐排的停留時(shí)間太長(zhǎng)影響垃圾處理量，太短又影響垃圾焚燒效果。經(jīng)過筆者一年多生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，得出結(jié)果：為了讓垃圾在爐內(nèi)得到充分干燥，垃圾在一級(jí)爐排上的停留時(shí)間應(yīng)在100～110秒之間比較合適，為了讓垃圾在爐內(nèi)充分焚燒，二、三級(jí)爐排停留時(shí)間一般應(yīng)在80～100秒之間比較合適，為使垃圾*燒透，四級(jí)爐排的停留時(shí)間應(yīng)在180～200秒之間比較合適。另外，隨著季節(jié)的變化、垃圾含水量、干燥程度、種類的不同，爐排的往復(fù)動(dòng)作停留時(shí)間必須進(jìn)行調(diào)整，通常在雨季和氣溫較低時(shí)，爐排停留的時(shí)間需適當(dāng)增加?？傊?，合理調(diào)整垃圾在爐內(nèi)的停留時(shí)間才能使垃圾穩(wěn)定燃燒。
溫度
由于焚燒爐的體積較大，爐內(nèi)的溫度分布是不均勻的，即爐內(nèi)不同部位的溫度不同。這里所說(shuō)的焚燒溫度是指一燃室(燃燒區(qū))垃圾焚燒所能達(dá)到的高溫度，一般來(lái)說(shuō)位于燃燒段垃圾層上方并靠近燃燒火焰的區(qū)域內(nèi)的溫度高，可達(dá)850～1100℃。生活垃圾的熱值越高，可達(dá)到的焚燒溫度越高，則越有利于生活垃圾的焚燒。同時(shí)，溫度與停留時(shí)間是一對(duì)相關(guān)因子，在較高的溫度下適當(dāng)縮短停留時(shí)間，亦可維持較好的焚燒效果。
保持爐膛溫度穩(wěn)定和盡可能提高一次風(fēng)的風(fēng)溫
垃圾焚燒所需的一次風(fēng)是經(jīng)過蒸汽空氣加熱器和煙氣空氣加熱器后才進(jìn)入鍋爐的。因?yàn)橐淮物L(fēng)的溫度越高，垃圾干燥越快，燃燒就越好，因此，要保持一次風(fēng)的溫度穩(wěn)定。另外，爐膛溫度和一次風(fēng)的溫度是互相影響的，爐膛溫度越高，垃圾焚燒效果越好，一次溫度也就越高。只有爐膛溫度穩(wěn)定，才能保證垃圾穩(wěn)定燃燒和鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行，產(chǎn)生穩(wěn)定的蒸汽和煙氣，保證空氣預(yù)熱器正常工作，從而保證一次風(fēng)的溫度穩(wěn)定，當(dāng)爐膛溫度較低時(shí)要及時(shí)投油助燃，保證爐膛溫度穩(wěn)定，才能建立良性循環(huán)，保證垃圾穩(wěn)定燃燒。
湍流度
湍流度是表征生活垃圾和空氣混合程度的指標(biāo)。湍流度越大，生活垃圾和空氣的混合程度越好，有機(jī)可燃物能及時(shí)充分獲取燃燒所需的氧氣，燃燒反應(yīng)越*。湍流度受多種因素影響。當(dāng)焚燒一定時(shí)，加大空氣供給量，可提高湍流度，改善傳質(zhì)與傳熱效果，有利于焚燒。
過量空氣系數(shù)
按照可燃成分和化學(xué)計(jì)量方程，與燃燒單位質(zhì)量垃圾所需氧氣量相當(dāng)?shù)目諝饬糠Q為理論空氣量。為了保證垃圾燃燒*，通常要供給比理論空氣量所需的更多的空氣量，即實(shí)際空氣量，實(shí)際空氣量與理論空氣量之比值為過量空氣系數(shù)，亦稱過量空氣率或空氣比。過量空氣系數(shù)對(duì)垃圾燃燒狀況影響很大，供給適當(dāng)?shù)倪^量空氣是有機(jī)物*燃燒的必要條件。增大過量空氣系數(shù)，不但可以提供過量的氧氣，而且可以增加爐內(nèi)的湍流度，有利于焚燒。但過大的過量空氣系數(shù)可能使?fàn)t內(nèi)的溫度降低，給焚燒帶來(lái)副作用，而且還會(huì)增加輸送空氣及預(yù)熱所需的能量。實(shí)際空氣量過低將使垃圾燃燒不*，繼而給焚燒帶來(lái)一系列的不良后果。
合理配風(fēng)，選擇合適的過量空氣系數(shù)
垃圾焚燒爐焚燒時(shí)所需空氣由一次風(fēng)和二次風(fēng)供給，一次風(fēng)布置在爐排下方的同一側(cè)，共由八個(gè)電動(dòng)風(fēng)門控制，二次風(fēng)布置在爐膛、正上方的前、后拱水冷壁上，共有十二個(gè)噴嘴，分別由四個(gè)電動(dòng)風(fēng)門控制。通過空氣動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)和總結(jié)前階段的焚燒經(jīng)驗(yàn)，一次風(fēng)和二次風(fēng)的比例應(yīng)為6∶4比較合適，這樣才能保證垃圾焚燒效果和煙氣中可燃物充分燃燒分解，同時(shí)一次風(fēng)配風(fēng)應(yīng)滿足中間大兩頭小的原則，既是中間風(fēng)門的開度應(yīng)該調(diào)大，兩頭風(fēng)門的開度應(yīng)該調(diào)小，因?yàn)槎⑷?jí)爐爐排是主燃區(qū)，四級(jí)爐排是燃盡區(qū)，這樣才能滿足垃圾爐爐膛內(nèi)燃燒所需的空氣。另外，還可以根據(jù)鍋爐水平煙道煙氣含氧量來(lái)進(jìn)行合理配風(fēng)，一般水平煙道中煙氣含氧量應(yīng)控制在10～12%之間比較合適，故只有合理配風(fēng)才能保證垃圾穩(wěn)定燃燒。保持穩(wěn)定的爐膛負(fù)壓垃圾焚燒爐爐膛負(fù)壓應(yīng)控制在-20～-50Pa之間。若爐膛負(fù)壓太小，爐膛容易向外噴塵，既影響環(huán)境衛(wèi)生，又可能危及設(shè)備和操作人員的安全；且負(fù)壓太小，爐膛漏風(fēng)量增大，增大了引風(fēng)機(jī)電耗和煙氣熱量損失。因此，穩(wěn)定爐膛負(fù)壓對(duì)保證鍋爐穩(wěn)定燃燒有著十分重要的意義。
合理調(diào)整喂料器的停留時(shí)間和選擇合適的行程
垃圾進(jìn)入鍋爐是通過喂料器往返運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，故喂料器的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和方式，直接影響進(jìn)爐的垃圾量，選擇合適的喂料器停留時(shí)間才能保證均勻地給料。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，喂料器的停留時(shí)間為400s左右比較合適。但是應(yīng)根據(jù)不同類型的垃圾進(jìn)行調(diào)整，靈活選擇合適的行程也非常重要，若行程太大，一次進(jìn)入爐膛的垃圾過多，造成爐溫波動(dòng)大，影響焚燒效果；若行程過小，則造成供料不上或缺料。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，喂料器的行程為500mm左右比較合適。
合理調(diào)整料層的厚度
不同的垃圾在爐內(nèi)的厚度也不一致，司爐必須根據(jù)垃圾在爐內(nèi)的焚燒效果，合理調(diào)整料層厚度才能使垃圾穩(wěn)定燃燒。厚度太大，可能導(dǎo)致不*燃燒和不穩(wěn)定燃燒，厚度太薄又會(huì)減少焚燒爐的處理量。筆者認(rèn)為一級(jí)爐排料層厚度在0.8～1米之間比較合適，二、三級(jí)爐排料層厚度在0.6～0.8米之間比較合適，四級(jí)，爐排料層厚度在0.2～0.4米之間比較合適。但是不同結(jié)構(gòu)爐排垃圾料層厚度也是不一樣的，這要根據(jù)不同類型爐排而確定。

 應(yīng)用目的
為解決生活垃圾偏遠(yuǎn)分散不便集中轉(zhuǎn)運(yùn)處理，造成污染的問題?？蓱?yīng)用生活垃圾低溫?zé)峤馓幚砥?，作為?guī)模集中處理的補(bǔ)充。從而提高全社會(huì)生活垃圾處理水平，實(shí)現(xiàn)生活垃圾處理的無(wú)害、減量、資源化，有效減輕生活垃圾對(duì)生活環(huán)境的污染。

生活垃圾低溫裂解爐節(jié)約水資源