机械炉排垃圾焚烧炉运行技术

机械炉排垃圾焚烧炉运行技术内容摘要：

的冷却；每一侧墙体分为 6 列，为防止炉墙出现热膨胀损坏，在每列强之间留有 10mm宽的膨胀缝。 焚烧炉前后分别设计前后拱，前拱设计宽阔平坦主要是吸收燃烧段热量并反射至干燥段，加速垃圾的干燥速度，在前拱上部装有 21 根高位二次风管，下部装有12 根地位二次风管，用以提供焚烧炉燃烧用的空气，后拱设计 斜狭长，主要是吸收尾部灰渣热量并反射至炉内，减少大量的热损失，提高焚烧炉的热效率。 在后拱上 部装有 16 根高位二次风管，下部装有 19 根低位二次风管，二次风的主要作用是用以向炉内垃圾在干燥过程中产生的可燃挥发份燃烧提供所用的空气，同时加强炉内烟气的扰动，促使炉内烟气动力场和温度分布均匀，避免炉内产生较大的热偏差。 17 第 3 章 烟气净化系统 烟气净化工艺流程 从焚烧炉过来的烟气在喷雾塔之前喷入活性碳，通过强烈的 湍流 作用，活性碳与烟气混合均匀，吸附重金属、二噁英等。 由于活 性炭具有极大的比表面积，因此，即使少量活性炭，只要与烟气混合均匀且接触时间足够长，就可以达到高的吸附效果，有足够长的时间就必须以 图 8 18 后续的布袋除尘器为保障。 也就是说，活性炭吸附应与布袋除尘器配套，这样，活性炭在管道中和喷雾塔中与烟气强烈混合，吸附一定量的污染物，但未达到饱和，随后在与烟气一起进入后续的布袋除尘器中，停留在布袋上，与缓慢地通过布袋的烟气充分接触，最终达到对烟气中重金属、二噁英等污染物的吸附净化。 烟气进入半干式喷雾塔顶部的扩散器内 ,与配置好的下降石灰浆溶剂相遇。 烟气在通过扩散器沿着圆柱 锥形室的轴 线在半干式喷雾塔内向下流动。 石灰浆由一个涡轮喷雾器喷射出， 石灰浆在重力作用下下落同时撞击在一个以较高的速度旋转的圆盘上， 在离开圆盘时 , 受到很大的离心力和涡轮作用，浆液破碎，形成雾滴，烟气和石灰浆在这种情况下进行良好的混合、进行化学反应，几乎中和掉大量的 SO3和 HCl。 烟气离开半干式喷雾塔后 , 进入下一级除尘设备 —— 脉冲清灰布袋除尘器，未反应完的石灰附在布袋上面继续吸收酸性气体。 通过布袋的过滤作用，干净气体穿过经引风机烟囱排入大气，烟气中悬浮颗粒 (中和反应产物 , 剩余反应物和飞灰 )留下来。 经过中和反 应、吸附、过滤出来的重金属和飞灰分别在半干式喷雾塔和布袋除尘器的下部通过埋刮板输灰机进行收集输送到大灰仓，经过打包填埋。 垃圾焚烧会产生如下酸性气体 : Hydrochloric acid (HCl) 盐酸 Hydrogen fluoride (HF) 氟化氢 Sulphur dioxide (SO2) 二氧化硫 Sulphur trioxide (SO3) 三氧化硫 为了减少这些气体带来的危害性 (主要是酸雨 ),要求对烟气进行处理 .通过添加反应物（试剂）来对酸性气体 (HCl 和 HF)、硫的氧化物 (SO2 和 SO3) 进行处理 . 作为半干式方法 ,基本反应物是悬浮状态的：石灰浆。 中和反应是气 /固态之间的不同状态物质的反应。 组成试剂的粒子必须尽可能有较高的表面率（ s/v，表面 /体积比）。 盐酸和氟化氢与氢氧化钙反应分别生成氯化钙和氟化钙： . 2HCl(g) + Ca(OH)2(s)→ CaCl2(s) + 2 H2O(g) . 2HF(g) + Ca(OH)2(s)→ CaF2(s) + 2 H2O(g) . SO2(g) + Ca(OH)2(s)→ CaSO3(s) + H2O(g) . CaSO3(s) + 1/2 O2(g)→ CaSO4(s) . SO3(g) + Ca(OH)2(s)→ CaSO4(s) + H2O(g) 酸性气体与氢氧化钙的中和产物 (CaCl2, CaSO3, CaSO4) 是固体 . 半干法式喷雾塔 19 喷雾冷却塔由喷雾器和塔体组成（如图 9） ， Ca(OH)2和水在喷雾冷却塔内和烟气接触产生化学反应。 2HCl+ Ca(OH)2CaCl2+2H2O 2HF+ Ca(OH)2 CaF2+2H2O SO2 + Ca(OH)2 +1/2O2 CaSO4+2H2O 为了提高石灰浆同烟气接触面积，提高熟石灰的利用率，石灰浆以极细的雾状 (4050μ m)喷入烟气中去进行高速旋转喷雾。 同时向烟气喷水，控制烟气的出口温度在合适的范围内。 中和反应的产物和烟气中原有的颗粒绝大部分仍随烟气排出，只有极少一部分沉降到喷雾冷却塔底部排出。 将适当浓度的石灰浆液通过旋转喷雾器从脱酸塔顶部喷嘴喷入。 石灰浆量的调节由设置在布袋除尘器下游烟道中 HCI探测器控制，水量由喷雾冷却塔下游的温度计控制。 这是烟气净化系统中最主要的二个控制参数。 喷雾冷却塔塔体是上部呈圆筒状，下部呈倒锥体结构。 筒体直径 7500mm，筒体高 17000mm，倒锥体的锥角 50～ 60176。 喷雾冷却塔底部有两套电伴热系统，两套回路互为冗余，且每条回路可以覆盖需伴热的锥体表面。 整个塔体外壁设有保温层。 烟气从塔体的顶部螺旋形的蜗壳进入塔内，烟气入口管有 15176。 的下倾角，使烟气经过塔顶的气流分布器均匀进入塔内。 旋转喷雾器安装在顶部蜗壳内，雾化后的石灰浆（ Ca(OH)2）同烟气接触，在塔内与 HCI、 HF、 SO2进行传热传质和化学中和反应。 随后 烟气从倒锥体体内的排烟道排出，部分颗粒物及反应残余物从底部排出。 20 烟气同雾化石灰浆（ Ca(OH)2）反应所需要的时间 (即烟气在塔内停留时间 )要满足水分蒸发的时间和 Ca(OH)2同酸性气体反应时间的要求。 喷雾冷却塔底部设有空气锤，防止反应生成物粘结。 布袋式除尘系统 布袋除尘器用于去除去烟气中的颗粒物。 （如图 10） 除尘器采用压缩空气脉冲清灰，压缩空气由空压站提供。 除尘器的运行阻力≤ 1500Pa。 布袋式除尘器 烟气进口 烟气出口 图 10 21 除尘器的运行包括过滤、清 灰、切出都由自带的 PLC 自动控制。 选用滤料具备良好的抗酸、抗碱、抗水解、抗氧化、耐疲劳、耐高温等特性。 滤料经过高温热定型后，使滤袋尺寸稳定性能极好。 经覆膜后，使滤布迎尘面孔隙变小，而膜与纤维间结合紧密牢固，表面更光滑 .这样使微细粉尘更难以嵌入滤料深层 ,有利于初次粉尘层的形成 ,达到表面过滤效果 ,达到低排放要求 .同时也易于清灰 ,减少湖袋的可能性 ,最终保持一个较理想的长期稳定运行压差。 垃圾焚烧烟气中水分比较高 ,再经过反应塔内增湿降温，到除尘器时，烟气中水分含量在 23～ 25%之间，甚至于高达 35%。 如果除尘器壳 体及灰斗没有保温加热措施，高温高湿烟气碰到冷的器壁上会发生冷凝。 因此，必须保证器壁的温度在 130℃以上 (实际温度要达到 140℃ )，这样除尘器的外壳必须伴热及保温。 本设计选用电伴热加外保温。 除尘器设有循环预热系统。 在焚烧炉点火之前 (一般提前 24小时 )，关闭除尘器两端进出口烟道，开启循环预热系统对除尘器进行预热。 直到除尘器内温度达到 130℃以上，才允许焚烧烟气进入。 当烟气温度低于 110℃ (例如焚烧炉点火升温期 )或由于某种原因高于200℃时，为保护滤料不受损害，此时除尘器自动切出，异常温度的烟气从旁通管道通过 ；另外一种情况，除尘器的阻损达到或超过 2500Pa时，除尘器也自动切出，烟气从旁通管通过。 以上动作全部由 PLC控制。 为保证进入除尘器的烟气温度能在设计范围之内，在除尘器进口烟道上设置有温度监测器 . 本项目烟道范围包括反应塔出口至布袋除尘器、布袋除尘器预热循环管路等。 分为二条线单独配置。 烟道系统中在必需的局部管段上装非金属膨胀节以吸收直管的膨胀和少量非轴向位移。 石灰浆制备系统 22 石灰浆系统包括石灰仓、石灰定量给料螺旋、石灰浆制备槽、石灰浆分配槽、石灰浆泵以及连接各个设备的输送机、管道、阀门、 清洗措施等。 石灰仓一套，石灰浆制槽、石灰浆分配槽各一套，向二条线的石灰浆泵供应石灰浆。 石灰浆泵一用一备。 石灰用槽罐车送到石灰仓储存。 石灰仓为一台，有效容积～ 100m3。 石灰经过计量螺旋 (变频控制 )定量加到配制槽内，用于向反应塔内连续供应浓度为 12～ 17%的石灰浆。 配制槽内设有搅拌器，以使石灰浆均质和防止沉淀。 配制槽约为 2m3，配制槽设有高、低、低低三个液位计。 高位 —— 停止进料 (水 ) 低位 —— 进料加水 低低 —— 石灰浆出口管阀门关闭 ,搅拌机停止工作 配制槽内的石灰浆间歇地进入分配槽内。 分配槽将浓度为 12～ 17%石灰浆进一步稀释到 7～ 12%，并向石灰浆泵供料。 分配槽同样设有搅拌机和高、低、低低三个配制液位计，其功能和材料和配制槽相同，只是当液位为超低时，不是关闭出口阀，而是停泵。 石灰浆泵是石灰浆系统的输送动力设备。 由于石灰浆是一种悬浮液 , Ca(OH)2只有一小部分溶解于水，大部分呈微小颗粒悬浮于水中，容易沉淀和有较高的琢磨性，因此石灰浆泵除需要满足上面二个要求，另外还有将块状物破碎的功能。 活性炭喷射系统 活性炭储仓接受从罐车或大袋而来的活性炭粉，并向活性炭计量系统供应活性炭粉。 活性炭储 仓由以下部分组成： 储仓本体 带有气动阀门的进料管 高、低料位开关 自动释压阀 仓顶除尘器 23 流化装置 出料口的手动隔离阀及气动阀 喷入活性炭吸附烟气中的 Hg 等重金属气溶胶和微粒。 喷入足够量的活性炭能有效降低二恶英 /呋喃浓度。 活性炭从仓底流出经专用的电动给料器进入下部斗中，再分二个出口分别供给二条焚烧线。 活性炭的供应量是通过文丘里供料器用压缩空气气动地输送出去。 输送活性炭的管道是采用耐磨的钢管。 活性炭喷嘴接到反应塔烟气出口管中，依靠烟气的流动使其分散在烟气中。 活性炭的出口端之所以接到反应塔的烟气出口 管中是为了尽可能延长活性炭在烟气中同烟气接触时间，最终活性炭吸附在布袋除尘器的滤袋上，继续吸附烟气中的 Hg 等重金属，在随着布袋除尘器的清灰，落入灰斗中，随同细灰一起排出。 第四章 机械式炉排垃圾焚烧炉 工艺流程及运行优化控制 4． 1 机械式炉排垃圾焚烧炉 工作过程 垃圾焚烧炉的工艺流程可分为： 垃圾接收、储存及输送系统 和垃圾焚烧系统。 垃圾接收、储存及输送系统 该系统主要包括：垃圾称重设施 汽车衡、卸料大厅、卸料门、垃圾储坑、抓斗起重机。 ◆ 汽车衡 汽车衡采用 SCS 系列浅基坑全自动电子汽车衡，主要由称重秤体、称重传感器、称重显示器、计算机系统等组成。 量程根据城市最大型的运输车辆总重确定，称重精度 20kg。 ◆ 垃圾卸料大厅 垃圾卸料大厅系运输车卸料周转平台，设行使路线标识和信号灯。 卸料大厅长度依据垃圾坑长度与垃圾抓斗检修区域宽度确定，大厅宽度依据城市最大型的运输车总长与转弯半径确定，以保证垃圾运输车能正常卸料和交通畅通。 ◆ 垃圾卸料门 根据项目处理规模和入厂垃圾运输车集中度确定，并满足《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》。 可采用电动或 液压提升式卸料门。 卸料门的开启与垃圾起重机联锁或由垃圾吊操作员控制，通过信。