.......................接上期     垃圾焚燒爐熱能的合理利用（二）

　　三,工業爐(窯)的熱工制度

　　1工業爐(窯)的工藝要求

　　(1)焚燒爐產品應符合本技術要求的規定,并按經規定程序批準的圖紙和技

　　術文件進行生產,且符合JB/T10249的規定。爐本體設計壽命不低于15年

　　焚燒爐爐體外觀應嚴整規矩,無明顯凹凸疤痕或破損;漆面光潔、牢固、

　　無明顯掛漆、漆粒;表

　　面處理件表面光滑、厚薄均勻,無銹蝕

　　3)在垃圾額定低位熱值與下限低位熱值范圍內,垃圾焚燒爐應保證垃圾額

　　定處理能力,并應適應全年內垃圾特性變化的要求。

　　4)焚燒爐采用的耐火材料、隔熱材料應符合現行國家和行業標準的規定。

　　火材料的技術性能應能滿足焚

　　氣氛的要求,并能夠承受焚燒爐工作

　　狀態的交變熱應力

　　5〕焚燒爐宜采取連續焚燒方式,并保證生活垃圾焚燒處理量在額定處理量

　　70%~110%的范圍內波動時能穩定運

　　(6)各爐門應啟閉靈活、嚴密輕巧

　　(7)焚燒爐必須設置煙氣凈化系統、煙氣在線監測系統、自動控制」

　　系統和應急處理安全防爆裝置。煙氣凈化系統的設計應符合CJ90

　　的規定。煙氣在線監測系統應能在線顯示煙氣排放狀況:自動控制系統應能實

　　時檢測控制焚燒系統的各項主要工藝參數,并顯示焚燒爐燃燒溫度和爐膛壓力

　　等表征焚燒爐運行工況的參數

　　8)焚燒爐排氣煙囪應符合GBl18485的規定。煙囪應按GB/T16157-1996的

　　規定,設置永久采樣孔,并安裝用于采樣和測量的設施

　　(9)采用余熱回收的焚燒爐應根據余熱回收方式,配置余熱利用設備,并符合

　　CJJ90-2002的規定

　　10)焚燒爐應配置助燃系統,保證垃圾熱值較低時能維持正常燃燒

　　(11)焚燒爐宜設置垃圾滲濾液噴λ裝置等滲濾液處理措施,避免二次污染

　　熱工制度的主要內容

　　將爐膛分為密相區和稀相區計算(過渡區納入稀相區計算),再將密相區和稀相區均勻

　　地分為若干塊小的計算區,模型的解是各物理量在各個計算區的平均值。密相區看作是鼓

　　泡床,稀相區的顆粒由氣體從密相區夾帶而來。爐膛內包含3種顆粒,即碳顆粒、灰顆粒

　　脫硫劑顆粒,每種顆粒的篩分共分成9檔。密相區和稀相區以干燥床下邊緣為物理分界,在

　　密相區和稀相區的每個計算單元內列出能量方程、質量守恒方程,然后聯立求解。在進行

　　能量平衡方程的傳熱計算時,傳熱系數依據垃圾焚燒爐的結構特點取18~30Wδm-2∂K分離器的分離效率取垃圾焚燒爐的熱態試驗數據。
　
    3.熱工制度擬定的原則

　　垃圾在爐排—循環床復合垃圾焚燒爐的熱解過程是一個快速過程,影響I

　　有垃圾的形態、尺寸、床溫、一次風量、表觀速度、顆粒溫度等,而這些因素

　　隨爐內位置不斷變化。垃圾在焚燒爐中的熱解問題歸結為:1)在一定給料率

　　條件下總的燃料熱解析出量和熱解析出成份;2)各種揮發分成份在爐內的分布

　　比例。提岀熱解計算模型時,假定:1)垃圾和煤在焚燒爐內均勻混合,熱解

　　律按照混合燃料的熱解規律考慮;2)只考慮溫度對垃圾熱解程度的影響,垃圾在

　　循環流化床中有足夠的時間充分熱解;3)垃圾的應用基水分在干燥過程中完全析

　　出;4)熱解中間產物焦油經二次熱解完全裂解;5)熱解的氣體產物為

　　H0、C0、CO2、H、N2和C,CHy被視為各種碳氫化合物的混合物;6)忽略生物質中的氮

　　元素與其他元素的結合所生成的產物,并且假定N以氮氣的形式釋放;7)熱解后扣除灰分

　　那部分物質稱為碳合物Cx。垃圾揮發分總的熱解量V(T)

　　可簡化為nV(T)v=1-exp- A oex p-ERT

　　(3)上式中的參數A和E由實驗數據擬合,本文取Ac=1.54×

　　),V= Versfeld,T為爐內計算域平均溫

　　根據假定,求出垃圾熱解產生的各種氣體的量為

　　式中:Vs為№的熱解釋放率,模型中認為燃料中的N全部熱解釋放成№;k為分別對應

　　HO、CO、COa、H、CHy的值,文[6]根據熱解試驗確定其值分別為0.5、0.152、0.

　　88、0.004、0.056。相應地可求出碳合物的量

　　We= Wfuel-2,v.-Wfuel( Aar Mar).( 5)

　　式中m為表示物質的下標。CH的熱值、燃燒生成的CO2、H0和消耗的氧氣化學計量比由

　　質量平衡和能量平衡計算

　　4主要熱工制度(溫度,壓力,曲線,分布

　　計算了焚燒爐內物料濃度和空隙率,根據物料濃度和空隙率計算了焚燒爐

　　的壓降。爐膛出口壓力在-20~-100Pa之間波動,布風板風室壓力在7

　　5~8.0kPa之間波動。調整衰減指數a,a=1.0時,壓降與運行結果符合較

　　好,計算值與工業測試值的比較見圖2a。取a=1.0作為本文氣體成分模型計

　　算基礎

　　取不同a值時,模型計算與工業測試的結果比較見圖2b?？梢钥闯?a=1.0

　　時爐膛稀相區中計算的物料濃度與實測的物料濃度吻合較好。在密相區內

　　于爐膛正壓較大,不便采用文[2]的方法測試,因而未進行數據對比。圖2

　　模型計算結果與工業測試數據比較3.4氣體成分與實測結果的比較設計焚燒

　　爐出口過量空氣系數A=1.6,當垃圾從干燥床進入密相區時,偶爾有爆燃現

　　象。當爆燃時,過量空氣下降,因而在計算時取A為1.3和1.6,以此考慮爆

　　燃和正常燃燒時工況。模型計算的02、C02體積分數沿爐膛高度的分布與工業

　　測試的對比見圖2c,C0體積分數分布與工業測試的對比見圖2d?？梢?工業

　　測試的02、C02、C0體積分數比較分散,計算曲線能反映出氣體成分的變化趨

　　勢,并且工業測試的02和C02濃度基本上被包絡在A為1.3和1.6的計算

　　曲線內。模型計算的氣體體積分數分布可幫助分析、指導焚燒爐的設計

　　

　

　　四，爐墻結構及保溫技術

　　

　　2，耐火材料的選擇

　　

　　(1)含氧化鉻磚由于具有優異的抗渣侵蝕性能仍將繼續用于垃圾焚燒爐爐襯

　　但其高的密度和強度導致材料的韌性差,因此材料的抗結構剝落性差,在材料

　　中引入微裂紋的方法可平衡材料抗侵蝕性和抗剝落性的差距

　　(2)大部分的垃圾焚燒爐均設有水冷結構,SiC澆注料由于具有高的熱導率因

　　此是理想的砌筑材料。其在垃圾焚燒爐其他部位的使用也將成為垃圾焚燒爐用

　　耐火材料無鉻化的重要方向

　　(3)垃圾焚燒爐用耐火材料的無鉻化將繼續成為研究熱點

　　3,爐墻保溫措施及節能方法

　　1)生活垃圾在爐內燃燒過程中,分解出濃度較高的氯化物、堿性金屬、焦硫

　　酸鹽和與腐蝕相關的一些重金屬及低熔點的混合物,在高溫煙氣和金屬管壁溫

　　度較高的條件下,其綜合作用主要在過熱器位置對金屬受熱面產生高溫腐蝕

　　2)管壁上灰垢中含有硫酸鹽,與管壁表面氧化鐵作用形成堿金屬復合硫酸鹽

　　對金屬管壁具有強烈的腐蝕性。據有關資料,壁溫在600℃~700℃時腐蝕最

　　為嚴重

　　3)煙氣中攜帶的粉塵及顆粒物,引起受熱面金屬管壁沖刷磨損和腐蝕磨損

　　4)垃圾組分的不定性和熱值波動大的特點,會導致垃圾焚燒鍋爐燃燒溫度和

　　工質參數在較大范圍內波動,會加速受熱面金屬的疲勞,產生疲勞裂紋,外部

　　腐蝕性氣體侵蝕裂紋間隙,會加速管壁腐蝕