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生活垃圾机械炉排焚烧炉结焦积灰的问题分析及控制对策研究

作　者: 吴永新
导　师: 聂永丰
学　校: 清华大学
专　业: 环境工程
关键词: 生活垃圾圾机械炉排焚烧炉结焦积灰运行周期
分类号: X705
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

如何减少垃圾焚烧发电中产生的二噁英的问题，一直是广受关注的环境问题，因此垃圾焚烧炉发电过程中除进一步严格按照“3T+E”原则保证垃圾完全燃烧和优化烟气处理工艺提高烟气中二噁英的去除外，关键是减少焚烧炉的停炉和冷启动次数。但通常我国城市生活垃圾的中的玻璃、灰份和盐分等成分相对较高，产生飞灰容易在高温条件下产生熔融，导致焚烧炉易出现结焦、积灰现象，不但会降低锅炉热效率，严重时甚至会造成焚烧炉喉部通流面积减小或过热器爆管等迫使焚烧炉停炉检修的事故，成为垃圾焚烧炉增加非正常工况焚烧二噁英的排放量、节能减排的主要障碍。本文针对常州公司城市生活垃圾的特性，结合光大常州公司2*400吨/天机械炉排焚烧炉处理规模的特点，通过对生活垃圾机械炉排焚烧炉结焦、积灰部位进行识别，发现焚烧炉结焦主要在前后拱处形成的“喉口”部位以及过热器第一、二排管屏处；积灰部位主要发生在焚烧炉水平烟道内。结合对结焦、积灰的现场数据分析、对比，认为垃圾焚烧炉比燃煤锅炉更容易产生结焦、积灰现象。针对常州公司焚烧炉结焦、积灰的特点，本文从焚烧炉温度影响、焚烧炉、余热锅炉结构、运行中配风、清灰效果、垃圾热值波动等方面进行了分析，并结合产生影响因素制定了控制焚烧炉结焦、积灰的对策，主要包括：优化运行方式、运行管理、设备技术改造：1）采取控制炉膛出口温度870℃-960℃，这样既保证二噁英的分解，同时又保证锅炉蒸发量需要；2）根据季节、垃圾发酵的不同，合理配比一、二次风量、风温；3）根据水平烟道压差以及2、3烟道出口温度综合确定并调整每班吹灰器的吹灰频次。4）采取渗滤液回喷技术控制炉膛温度控制合理范围；5）对脉冲吹灰器加密封风，防止脉冲吹灰管道腐蚀，保证脉冲吹灰器吹灰效果；6）将#2、#3烟道下灰口改到落灰口，减少了飞灰在炉膛的循环量，减少飞灰结焦、积灰的几率。通过上述措施的实施，有效减缓了机械炉排炉焚烧炉结焦、积灰的速度，延长了焚烧炉运行周期，焚烧炉运行周期由原来的平均1.5-2个月，延长到优化运行之后的运行周期5.3-6.4个月，锅炉效率提高约1.5％，项目每年带来的经济利润约为267.68万，同时最大限度地解决焚烧垃圾发电在启停炉过程中可能产生的环境安全性问题。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-8
第1章引言  8-19
  1.1 生活垃圾焚烧炉现状及研究背景  8-9
  1.2 垃圾焚烧技术现状及发展趋势  9-13
    1.2.1 国外生活垃圾焚烧技术现状  9-10
    1.2.2 国内垃圾焚烧技术状况和发展趋势  10-13
  1.3 我国垃圾焚烧存在问题分析  13-16
    1.3.1 入厂垃圾的热值  13
    1.3.2 垃圾贮坑的管理  13-14
    1.3.3 非正常工况烟气二噁英排放量  14
    1.3.4 焚烧热能回收利用率  14
    1.3.5 焚烧炉连续运行时间  14-15
    1.3.6 焚烧锅炉的积灰结焦的控制  15-16
  1.4 研究意义和内容及技术路线  16-19
    1.4.1 研究意义  16-17
    1.4.2 研究内容  17-18
    1.4.3 研究技术路线  18-19
第2章焚烧炉结焦、积灰问题的分析及影响因素的研究  19-39
  2.1 焚烧炉结焦、积灰问题的分析  19-26
    2.1.1 燃煤锅炉的结焦、积灰问题的分析  19-20
    2.1.2 煤粉炉结焦、积灰问题的影响因素  20
    2.1.3 焚烧炉结焦、积灰问题的分析  20-26
  2.2 焚烧炉结焦、积灰的工程现场分析  26-33
    2.2.1 光大常州公司焚烧炉工艺流程简介  26-32
    2.2.2 常州城市生活垃圾组分分析  32-33
  2.3 焚烧炉结焦、积灰影响因素研究  33-37
    2.3.1 焚烧炉膛温度的影响  33-34
    2.3.2 焚烧炉及余热锅炉结构的影响  34
    2.3.3 锅炉运行中的配风影响  34-35
    2.3.4 运行中定期清灰的影响  35-36
    2.3.5 垃圾热值波动的影响  36-37
  2.4 本章小结  37-39
第3章焚烧炉结焦、积灰控制对策研究  39-60
  3.1 炉膛温度控制  39-40
  3.2 焚烧炉的热负荷和蒸发量控制  40-41
  3.3 风量和风温控制  41-43
  3.4 清灰措施控制  43-44
  3.5 入炉垃圾热值稳定性控制  44-47
    3.5.1 垃圾贮坑的动态管理控制  44-46
    3.5.2 贮料坑的渗滤液及时导排  46-47
  3.6 炉膛出口负压控制  47-48
  3.7 烟气携带飞灰量减少措施  48-50
    3.7.1 减少末二段翻动炉排翻动次数  48
    3.7.2 灰及时输送和降低存灰量  48-49
    3.7.3 烟道下灰口改接措施  49-50
  3.8 运行中对测温元件校验控制  50
  3.9 运行管理控制和实施值际考核  50-55
  3.10 渗滤液回喷控制炉膛温度  55-56
  3.11 清焦措施优化  56
  3.12 清灰除焦剂的研究  56-57
  3.13 本章小结  57-60
第4章焚烧炉结焦、积灰控制工程实践和效益分析  60-68
  4.1 运行方式优化  62
    4.1.1 一次、二次风温控制  62
    4.1.2 锅炉蒸发量控制  62
  4.2 运行管理  62-63
    4.2.1 吹灰次数控制  62
    4.2.2 炉膛出口温度调整  62
    4.2.3 垃圾仓管理  62-63
    4.2.4 炉排滑动速度、翻动次数  63
    4.2.5 热控元器件  63
    4.2.6 运行管理及考核  63
  4.3 设备改造  63-66
    4.3.1 一次风温调整  63
    4.3.2 脉冲器改造  63-64
    4.3.3 渗滤液处理系统运行措施  64
    4.3.4 返灰量减少的改造  64-66
    4.3.5 其他措施  66
  4.4 经济性评价  66-68
第5章结论与建议  68-72
  5.1 结论  68-70
  5.2 建议  70-72
参考文献  72-75
致谢  75-76
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  76

生活垃圾机械炉排焚烧炉结焦积灰的问题分析及控制对策研究

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