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德国马丁炉排电力焚烧设备在垃圾焚烧炉中的使用情况

2017年11月30日作者:简雄生来源:《电力设备》

  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]。

 

 

  

  图1 德国马丁炉排的使用效果图

  二、垃圾焚烧工艺流程

  当垃圾进入到卸料台后,需要通过卸料门再到垃圾池,使用垃圾吊再把垃圾倒入德国马丁炉排中,通过控制好炉排电力焚烧设备进一次风量给予,从而实现炉排的燃气控制,辅助点火,将炉内烟气温度控制在850℃以上,并且需要同时向焚烧炉内进行回喷渗沥液,从而降低烟气的排放值,通过喷洒尿素使燃烧炉可以脱硝,这样焚烧锅炉所产生的蒸汽就可以带动汽轮机发电,完成对垃圾的焚烧处理。

  三、德国马丁炉排电力焚烧设备的工作原理

  德国马丁炉排电力焚烧设备的控制系统主要是由垃圾料斗,进料机,可动炉排,固定炉排,炉膛还有渣斗,落渣管,出渣机,空气燃烧系统以及液压驱动装置构成,一般我国垃圾焚烧厂所使用的德国马丁炉排电力焚烧装置是逆推往复式的炉排,炉排片的最大行程是420mm。可以将炉排分成干燥区,燃烧区和燃尽区。垃圾需要首先通过干燥区,在干燥区翻滚均匀,这样可以到燃烧区充分燃烧,再到燃尽区,经由炉渣滚轴把灰渣排出去。一次燃烧空气可以通过底部的风道,在两个炉片间的风孔处进入焚烧炉膛,使得空气可以助燃垃圾焚烧,还可以冷却炉排片,两个相邻的炉排片要做相对运动,保证风孔不会被炉渣物质堵塞[3]。

  四、德国马丁炉排电力焚烧设备在垃圾焚烧炉中的使用情况

  (一)自动燃烧控制系统

  德国马丁炉排电力焚烧设备在垃圾厂垃圾焚烧炉中的使用,对于焚烧蒸汽的流量控制和焚烧炉膛的燃烧温度控制主要是针对进料机和对炉排的操作来完成的,可以直接控制好进入焚烧炉的垃圾总量。而自动燃烧控制系统相当于是垃圾焚烧炉中的重要组成部分,焚烧量不能超过焚烧炉的额定值,通过余热锅炉蒸汽方式,调节并控制好进料机的速度,炉排的运行速度和燃烧风量,保证焚烧炉的良好燃烧状况,控制好炉膛的温度以及热灼减率,从而有效地确保垃圾焚烧的排放状态符合环境保护规定,确保焚烧炉垃圾焚烧的稳定性和垃圾发电的经济效益,因此,德国马丁炉排电力焚烧设备自动控制系统主要采用的是蒸汽流量连续控制方式,在燃烧控制回路内完成[4]。

  (二)炉排燃烧系统

  1.启停控制

  启停控制主要指的是垃圾焚烧炉在启动阶段和停止阶段的炉膛温度控制,也就是要让过程值PV和设定值SV间的偏差值DV大于上限2%,对于蒸汽流量和炉膛温度偏差值的设定,可以由进料机或是马丁炉排的动作设计来完成,如果蒸汽流量在上升的过程中需要穿过下限值的部分,此时炉排动作假如是“闭合状态”,上升动作停止,蒸汽流量及垃圾焚烧的炉膛温度也会开始下降。如果在下降的过程中穿过了上限区域,需要将马丁炉排的动作转变为“开启”状态,那么此时的蒸汽流量和炉膛温度值将会回升。假如蒸汽流量在上升的方向穿过了上限值,此时炉排动作信号为“关”,在下降方向穿过了下限值的化,炉排的动作信号为“开”,这种启停控制的方式,属于前进流量控制。除此之外,还可以依据位相进的方法来控制蒸汽流量偏差DV的微分值,采用超前控制方式,使得燃料机和马丁炉排的动作响应速度加快[5]。

  2.速度控制

  炉排燃烧系统的速度控制主要指的是垃圾焚烧炉在正常运行状态下,通过控制蒸汽流量的速度来更好地匹配蒸汽流量值,应用远程计算机DCS控制系统来获得进料机和炉排运行的串联信号,假如不是串联控制,就需要针对炉排的动作速度和焚烧炉燃烧的给定速度展开对比,如果炉排的运行速度比较大,就需要减速,同样炉排速度比较小的话,就需要加速。而进料机和炉排是串联的控制方式,就要有相关的工作人员把需要的蒸汽流量值输入进去,应用函数将蒸汽流量值转换成炉排的速度值,再进行速度给定,也需要将进料机炉排的速度和转换后的炉排速度进行比较。在实际的速度控制中,引入的蒸汽流量过程值PV蒸汽流量设定值SV的偏差值概念,假如偏差值高于设定值的话,垃圾焚烧的燃烧值就高,所以要在偏差值变得更大之前,进行人为的干预燃烧控制。

  3.风量控制

  而垃圾焚烧中炉排燃烧系统的风量控制,主要是通过调节并控制强制送风挡板的开度来完成的,需要维持风箱内的静压值在4.0Kpa左右,德国马丁炉排有四个强制送风挡板,2号挡板是主挡板,而在触摸屏上还会有1#、3#、4#挡板和2#挡板形成开度偏差,能够在DCS操作显示屏中显示。在非串联控制模式中,主挡板的开度值是DCS系统中强制送风挡板的开度值,其他3个挡板是在此开度值基础上形成的开度偏差。在串联模式中,主挡板的开度值是主蒸汽流量设定值通过函数计算而获得的,根据期望的主蒸汽流量来设计相应的空气风量值。

  结论:综上所述,通过德国马丁炉排电力焚烧设备在垃圾焚烧炉中的有效应用,可以很好地实现对垃圾的无公害、资源化处理,还能够利用垃圾焚烧所产生的热能进行发电,大大提高了垃圾焚烧的处理效果,响应了我党十八大提出的生态文明建设号召,提高了垃圾焚烧的燃尽率,同时也减少了垃圾焚烧排放的空气污染。

  参考文献:

  [1]李茂东,杨波,王小聪,刘桂才,马晓茜,廖艳芬.SNCR还原剂对垃圾焚烧炉热效率的影响[J].广东电力,2016,(05):6-10+112.

  [2]孟博,刘丽艳,马万里,齐虹,李文龙,李一凡.垃圾焚烧发电厂周边土壤多溴联苯醚污染特征及来源解析[J].环境科学研究,2015,(05):775-781.

  [3]邱松凯,范举红,黄开坚,陈新芳,陈泽枝,文晓刚,刘锐,陈建孟,陈吕军.臭氧-曝气生物滤池深度处理垃圾焚烧渗滤液可行性研究[J].中国环境科学,2014,(10):2513-2521.

  [4]李刚.玄武岩覆膜滤料在垃圾焚烧和电力行业的应用[J].中国环保产业,2012,(01):28-31.

  [5]何品晶,陈淼,杨娜,邵立明.我国生活垃圾焚烧发电过程中温室气体排放及影响因素——以上海某城市生活垃圾焚烧发电厂为例[J].中国环境科学,2011,(03):402-407.


编辑:治废专家03

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