富氧垃圾焚烧炉的生产

垃圾焚烧是目前固体废弃物处理的有效途径之一,采用垃圾焚烧技术可实现垃圾的无害化、稳定化、减容化、资源化处理。在工业发达**,垃圾焚烧技术的应用已经有将近130年的历史,而且目前仍被认为是*有效、经济的垃圾处理技术之一。
配备专门的制氧设备,将纯氧加入一次风,可大大减少一次风量;同时,与部分烟气回流相结合,可减少*终烟气排放量,从而**了污染物排放总量和烟气处理成本。富氧燃烧还可提高炉膛内的燃烧温度,保证垃圾的**燃烧。
使用增氧燃烧,能提高火焰温度、燃烧效率,并且能 “增氧助燃”应用在垃圾焚化炉中是一个比较新的领域,*初增氧燃烧被利用来提高便携垃圾焚化炉的性能,后来逐渐应用在固体垃圾焚化炉及焚化垃圾燃料的锅炉中。由于焚化炉处理的垃圾燃料发热值低灰分高,含水率高,且常常包含许多难燃烧物质,或比较潮湿,使用普通燃烧技术通常燃烧不稳定,处理效率低。采用富氧燃烧技术能够改善垃圾着火条件,稳定炉内燃烧工况,提高燃烧效率,增加垃圾的处理量;富氧燃烧技术既能使不稳定的燃料**燃烧,提高燃烧效率,又能显著改善燃烧工况,稳定燃烧过程,经济效益、社会效益均**显著。
提高火焰特性,故而可以提高焚化炉对垃圾的吞吐量。空气中的氮不利于对垃圾的高温分解,使用增氧燃烧,加强了热分解,使得高灰分、高水分的垃圾燃烧分解产生高热值焦碳和气体,提高了燃烧效率。在移动式焚化炉中增氧带来的益处。
使用增氧燃烧,能解决由于垃圾燃烧本身的不均匀性带来的燃烧不稳定的问题。垃圾的燃烧过程分为垃圾燃烧阶段和烟气中可燃有害物质的燃烧阶段,后一阶段烟气的燃烬需要足够的氧气,可以通过“增氧助燃”装置提供足够的氧气保证烟气燃烧所需。
威斯特马丁炉垃圾焚烧炉运行工况
垃圾进入焚烧炉,经过干燥、燃烧和燃烬三个阶段,其中的**物在高温下**燃烧,生成二氧化碳气体,释放热量。但是,在实际的燃烧过程中,由于焚烧炉内的燃烧条件不可能达到理想**,致使燃烧不**。
影响焚烧的因素包括:生活垃圾的性质、停留时间、温度、湍流度、空气过量系数及其他因素。其中,停留时间、温度及湍流度称为“3T”要素,是反映焚烧炉运行性能的主要指标。经过长期的发展,马丁炉排焚烧炉技术日趋完善,运行可靠性高,但也存在以下几点不足:
炉排上垃圾着火条件较差,主要依靠炉膛火焰和炉拱的辐射热。垃圾层上面先着火,然后逐步向下燃烧,在炉排上就出现了**的分层区域。各区域需要的空气量各不相同,若供氧不足容易造成垃圾燃烧不**;
垃圾中含有大量的**物,在燃烧受热过程中容易产生CO,CH4等可燃性气体,对氧含量要求较高;
垃圾发热值低,灰分高,含水率高且常常包含许多难燃烧物质,容易造成脱火,因此炉内燃烧工况难控制,出现几分钟内炉温几百摄氏度的波动;为使波动大的生活垃圾都保持较合适的温度燃烧,一般采取的是**过剩空气系数和增加炉排翻动频率措施,这样会造成扬尘和飞灰携带,使炉尾部受热面产生积灰和结焦。

2.3.1提高炉内垃圾燃烧速率,促进垃圾**燃烧
用富氧空气助燃,随着氧含量的增加,不仅增加了燃烧反应物的浓度,氧浓度提高使垃圾的燃点温度**,而且增加了**分子的有效碰撞次数,既能得到较高的燃烧温度,又能实现**燃烧。因此燃烧速度、速率加快,同时加快火焰传播速度,由于燃烧稳定,燃烧状况良好,因此可以增加垃圾处理量。

2.3.2**CO、CH4等可燃气体含量
垃圾在燃烧过程中热解产生了大量CO、CH4、H2、C2H2等可燃性气体,采用富氧燃烧可以**烟气中CO等可燃性气体的含量。在富氧燃烧下,增加了炉内氧气浓度,使垃圾中的可燃物可以更好的和氧气进行氧化反应。所以富氧状态下,可以**CO的燃点。

2.3.3减少风量,**炉膛出口温度
由于空气中含79%氮,阻碍氧分子向垃圾可燃物表面吸附层的扩散和燃烧产物从垃圾可燃物表面的气体边界层排出。因此,必须以过剩空气使垃圾燃烧获得足够的氧量**燃烧,主燃区温度926℃-971℃,二次燃烧室温度960℃-870℃,但是若风量过大,容易出现火焰飘逸,造成炉膛出口温度过高,影响炉内燃烧工况。采用富氧空气以后,所需得过量空气减少,使火焰钢性增强、集中,因此**了炉膛出口(炉顶)温度。

2.3.4减少烟气飞灰携带,改善炉尾积灰、结焦现象
垃圾燃烧飞灰中的碱金属元素比较高。而水溶性的碱金属化合物在高温区中会发生气化,气化的碱金属化合物与挥发性氯结合形成碱金属氯化物。当烟气中有足够的硫存在时,大部分碱金属氯化物会和硫化物反应生成硫酸盐。对于炉内高温受热面的积灰来说,一般认为,硫酸钠与硫酸钙或钠,钙与硫酸盐的共晶体是形成粘性灰沉积的基本物。硫酸钠的熔点(888oC)低于硫酸钾(1027oC),因此在碱金属化合物型积灰的形成过程中,起主要作用的是Na2SO4,它常构成灰沉积物中的液相成分。凝结后的Na2SO4吸收烟气中的SO3,并与受热面上及沉积物中的Fe2O3进一步反应,生成碱金属复合硫酸盐,造成了垃圾焚烧炉尾部受热面积灰以及结焦。
由于碱金属复合硫酸盐其熔点只有600oC左右,控制二恶英的生成焚烧温度要大于800℃以上,对流受热面的壁温在650oC~700oC左右,因此生成的碱金属复合硫酸盐可处于熔融态,并作为一种粘性基覆盖在管子表面上。形成后的粘性表面能进一步促进捕捉飞灰,从而快速的形成了积灰、结焦。
富氧后在保证氧充足的情况下,减少10%的风量,由于减少过剩空气系数和减少炉排翻动频率,减少烟气携带的飞灰量,使具有粘性的碱金属复合硫酸盐捕捉的飞灰量减少,减缓了烟道受热面积灰,减少锅炉的腐蚀和结焦现象。

2.3.5提高辐射传热效率,稳定炉内燃烧工况
辐射传热主要是垃圾颗粒辐射传热与气体辐射传热。垃圾颗粒辐射传热主要影响因素是颗粒温度;气体辐射主要影响因素是温度、气体分子类型。对于气体辐射传热来说,采用富氧燃烧还能更进一步提高传热效率。辐射传热中三原子分子传热效率好,而双原子分子则要差一些,采用富氧燃烧后,**了双原子分子的浓度,使燃烧的更**,CO燃烧后生成大量的CO2,提高了烟气中三原子分子浓度,大幅提高了辐射传热的效率,提高了炉温,使垃圾燃烧的更**。稳定了炉内燃烧工况,防止脱火,**了用于稳燃的天燃气量。富氧后可节约用于垃圾热值波动稳燃的1/3的辅助燃料
“增氧助燃”装置的优点
1. 适用于现有的垃圾层燃焚烧系统;流化床式焚烧系统;旋转筒式焚烧炉等。
2. 可以使炉温**50℃左右,更易于将产生的刺激性气味的有害物质在炉子中**燃烬。
3. 可以使焚烧烟气中主要的有害物质如CO、SOX 、NOX、**碳以及二恶英等物质的产生和排放在一定程度上得到控制。
4. 可以保证垃圾的及时引燃,**燃烧和燃烬,并保证较低的灰渣和飞灰含碳量(1~3%)。
5. 可以提高焚烧炉对垃圾成分(水分和热值)突然出现波动情况的适应能力。
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