.......................接上期     垃圾焚烧炉热能的合理利用（二）

　　三,工业炉(窑)的热工制度

　　1工业炉(窑)的工艺要求

　　(1)焚烧炉产品应符合本技术要求的规定,并按经规定程序批准的图纸和技

　　术文件进行生产,且符合JB/T10249的规定。炉本体设计寿命不低于15年

　　焚烧炉炉体外观应严整规矩,无明显凹凸疤痕或破损;漆面光洁、牢固、

　　无明显挂漆、漆粒;表

　　面处理件表面光滑、厚薄均匀,无锈蚀

　　3)在垃圾额定低位热值与下限低位热值范围内,垃圾焚烧炉应保证垃圾额

　　定处理能力,并应适应全年内垃圾特性变化的要求。

　　4)焚烧炉采用的耐火材料、隔热材料应符合现行国家和行业标准的规定。

　　火材料的技术性能应能满足焚

　　气氛的要求,并能够承受焚烧炉工作

　　状态的交变热应力

　　5〕焚烧炉宜采取连续焚烧方式,并保证生活垃圾焚烧处理量在额定处理量

　　70%~110%的范围内波动时能稳定运

　　(6)各炉门应启闭灵活、严密轻巧

　　(7)焚烧炉必须设置烟气净化系统、烟气在线监测系统、自动控制」

　　系统和应急处理安全防爆装置。烟气净化系统的设计应符合CJ90

　　的规定。烟气在线监测系统应能在线显示烟气排放状况:自动控制系统应能实

　　时检测控制焚烧系统的各项主要工艺参数,并显示焚烧炉燃烧温度和炉膛压力

　　等表征焚烧炉运行工况的参数

　　8)焚烧炉排气烟囱应符合GBl18485的规定。烟囱应按GB/T16157-1996的

　　规定,设置永久采样孔,并安装用于采样和测量的设施

　　(9)采用余热回收的焚烧炉应根据余热回收方式,配置余热利用设备,并符合

　　CJJ90-2002的规定

　　10)焚烧炉应配置助燃系统,保证垃圾热值较低时能维持正常燃烧

　　(11)焚烧炉宜设置垃圾渗滤液喷λ装置等渗滤液处理措施,避免二次污染

　　热工制度的主要内容

　　将炉膛分为密相区和稀相区计算(过渡区纳入稀相区计算),再将密相区和稀相区均匀

　　地分为若干块小的计算区,模型的解是各物理量在各个计算区的平均值。密相区看作是鼓

　　泡床,稀相区的颗粒由气体从密相区夹带而来。炉膛内包含3种颗粒,即碳颗粒、灰颗粒

　　脱硫剂颗粒,每种颗粒的筛分共分成9档。密相区和稀相区以干燥床下边缘为物理分界,在

　　密相区和稀相区的每个计算单元内列出能量方程、质量守恒方程,然后联立求解。在进行

　　能量平衡方程的传热计算时,传热系数依据垃圾焚烧炉的结构特点取18~30Wδm-2∂K分离器的分离效率取垃圾焚烧炉的热态试验数据。
　
    3.热工制度拟定的原则

　　垃圾在炉排—循环床复合垃圾焚烧炉的热解过程是一个快速过程,影响I

　　有垃圾的形态、尺寸、床温、一次风量、表观速度、颗粒温度等,而这些因素

　　随炉内位置不断变化。垃圾在焚烧炉中的热解问题归结为:1)在一定给料率

　　条件下总的燃料热解析出量和热解析出成份;2)各种挥发分成份在炉内的分布

　　比例。提岀热解计算模型时,假定:1)垃圾和煤在焚烧炉内均匀混合,热解

　　律按照混合燃料的热解规律考虑;2)只考虑温度对垃圾热解程度的影响,垃圾在

　　循环流化床中有足够的时间充分热解;3)垃圾的应用基水分在干燥过程中完全析

　　出;4)热解中间产物焦油经二次热解完全裂解;5)热解的气体产物为

　　H0、C0、CO2、H、N2和C,CHy被视为各种碳氢化合物的混合物;6)忽略生物质中的氮

　　元素与其他元素的结合所生成的产物,并且假定N以氮气的形式释放;7)热解后扣除灰分

　　那部分物质称为碳合物Cx。垃圾挥发分总的热解量V(T)

　　可简化为nV(T)v=1-exp- A oex p-ERT

　　(3)上式中的参数A和E由实验数据拟合,本文取Ac=1.54×

　　),V= Versfeld,T为炉内计算域平均温

　　根据假定,求出垃圾热解产生的各种气体的量为

　　式中:Vs为№的热解释放率,模型中认为燃料中的N全部热解释放成№;k为分别对应

　　HO、CO、COa、H、CHy的值,文[6]根据热解试验确定其值分别为0.5、0.152、0.

　　88、0.004、0.056。相应地可求出碳合物的量

　　We= Wfuel-2,v.-Wfuel( Aar Mar).( 5)

　　式中m为表示物质的下标。CH的热值、燃烧生成的CO2、H0和消耗的氧气化学计量比由

　　质量平衡和能量平衡计算

　　4主要热工制度(温度,压力,曲线,分布

　　计算了焚烧炉内物料浓度和空隙率,根据物料浓度和空隙率计算了焚烧炉

　　的压降。炉膛出口压力在-20~-100Pa之间波动,布风板风室压力在7

　　5~8.0kPa之间波动。调整衰减指数a,a=1.0时,压降与运行结果符合较

　　好,计算值与工业测试值的比较见图2a。取a=1.0作为本文气体成分模型计

　　算基础

　　取不同a值时,模型计算与工业测试的结果比较见图2b。可以看出,a=1.0

　　时炉膛稀相区中计算的物料浓度与实测的物料浓度吻合较好。在密相区内

　　于炉膛正压较大,不便采用文[2]的方法测试,因而未进行数据对比。图2

　　模型计算结果与工业测试数据比较3.4气体成分与实测结果的比较设计焚烧

　　炉出口过量空气系数A=1.6,当垃圾从干燥床进入密相区时,偶尔有爆燃现

　　象。当爆燃时,过量空气下降,因而在计算时取A为1.3和1.6,以此考虑爆

　　燃和正常燃烧时工况。模型计算的02、C02体积分数沿炉膛高度的分布与工业

　　测试的对比见图2c,C0体积分数分布与工业测试的对比见图2d。可见,工业

　　测试的02、C02、C0体积分数比较分散,计算曲线能反映出气体成分的变化趋

　　势,并且工业测试的02和C02浓度基本上被包络在A为1.3和1.6的计算

　　曲线内。模型计算的气体体积分数分布可帮助分析、指导焚烧炉的设计

　　

　

　　四，炉墙结构及保温技术

　　

　　2，耐火材料的选择

　　

　　(1)含氧化铬砖由于具有优异的抗渣侵蚀性能仍将继续用于垃圾焚烧炉炉衬

　　但其高的密度和强度导致材料的韧性差,因此材料的抗结构剥落性差,在材料

　　中引入微裂纹的方法可平衡材料抗侵蚀性和抗剥落性的差距

　　(2)大部分的垃圾焚烧炉均设有水冷结构,SiC浇注料由于具有高的热导率因

　　此是理想的砌筑材料。其在垃圾焚烧炉其他部位的使用也将成为垃圾焚烧炉用

　　耐火材料无铬化的重要方向

　　(3)垃圾焚烧炉用耐火材料的无铬化将继续成为研究热点

　　3,炉墙保温措施及节能方法

　　1)生活垃圾在炉内燃烧过程中,分解出浓度较高的氯化物、碱性金属、焦硫

　　酸盐和与腐蚀相关的一些重金属及低熔点的混合物,在高温烟气和金属管壁温

　　度较高的条件下,其综合作用主要在过热器位置对金属受热面产生高温腐蚀

　　2)管壁上灰垢中含有硫酸盐,与管壁表面氧化铁作用形成碱金属复合硫酸盐

　　对金属管壁具有强烈的腐蚀性。据有关资料,壁温在600℃~700℃时腐蚀最

　　为严重

　　3)烟气中携带的粉尘及颗粒物,引起受热面金属管壁冲刷磨损和腐蚀磨损

　　4)垃圾组分的不定性和热值波动大的特点,会导致垃圾焚烧锅炉燃烧温度和

　　工质参数在较大范围内波动,会加速受热面金属的疲劳,产生疲劳裂纹,外部

　　腐蚀性气体侵蚀裂纹间隙,会加速管壁腐蚀