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垃圾焚烧炉燃烧技术及设备的发展(三)
http://www.21tx.com 2008年08月28日
2.3.其它型式的垃圾焚烧炉
  
为了实现垃圾焚烧过程中进料、拨火、清渣和除灰等主要操作的机械化,先后开发和应用了阶梯式炉排、倾斜炉排和链条炉排以及转筒式垃圾焚烧炉。与现代的倾斜往复炉排相似,本世纪二十年代的阶梯式炉排也是由固定炉排片和活动炉排片组成的,整个炉排呈阶梯状,水平倾角约为10~13°.垃圾通过螺旋给料装置进入炉子,并在预热后被抛向炉排的最低处。通过炉排片的往复运动,垃圾在炉排上连续并均匀地自下而上逆向移动,并产生良好的拨火作用,而且有利于破碎硬化的灰渣层。10~13°的炉排倾角可使熔融的灰渣回流至新加入的垃圾中,有利于加速垃圾的干燥和着火。因此,阶梯式炉排不仅能够较好地适应垃圾成分的波动,而且与箱式和立式焚烧炉相比,更加适用于焚烧量和蒸发量较大的情况。根据焚烧量的大小,阶梯式炉排可以采用单排或双排的型式。当时阶梯式炉排长度可达3.5m,单排宽度1.3m,平均焚烧量可达3.5t/h.此后又进一步开发了采用倾斜炉排的垃圾焚烧炉。这种倾斜炉排的特点是炉排自进料口至灰斗方向向下倾斜15~25°(即与现代倾斜往复炉排的倾角大致相同[4,5]),垃圾由于炉排片的往复运动而向灰斗方向移动并同时得到松动,故其亦具有很好的拨火作用。具有双排倾斜炉排的垃圾焚烧炉的炉排总面积达16m2,其焚烧量可达8t/h,炉膛温度约为900~1000℃。
  转筒式垃圾焚烧炉的开发和应用是垃圾焚烧操作走向机械化的一个重要步骤。通常这种焚烧炉的燃烧设备是由转筒和倾斜炉排共同组成的。垃圾进入炉膛后首先在倾斜炉排上得到部分高温烟气的干燥;在进入转筒前,垃圾甚至已经着火或开始燃烧。对于低热值的垃圾,整个炉膛内布置有分别用于垃圾干燥、引燃和焚烧的三组倾斜炉排。因为用于垃圾干燥和引燃的炉排的位置均高于焚烧炉排和转筒,造成炉膛高度和体积较大,设备投资较高。因此从技术经济比较的角度来看,转筒式垃圾焚烧炉的焚烧量应不小于30000t/年。
  拨火操作对于垃圾(尤其是低热值、高灰分的垃圾)焚烧过程影响较大,而链条炉排的主要缺点之一正是其对燃料层无自动扰动作用,拨火操作仍需借助于人力,因此将链条炉排用于低热值垃圾焚烧不太适宜。到本世纪六十年代,曾有外国公司在垃圾焚烧炉中采用链条炉排。但是由于链条炉排在燃烧技术上的种种缺陷(着火条件差、拨火作用弱以及配风调节能力差等),到八十年代末便为往复推饲炉排所代替。
  3.现代垃圾焚烧炉的主要型式和特点
  垃圾焚烧技术已经经历了将近130年的发展过程,垃圾焚烧技术和设备已经日臻完善并得到了广泛的应用。西方发达国家目前通用的垃圾焚烧系统主要有以下几类:
  (1)垃圾层燃焚烧系统,如采用滚动炉排、水平往复推饲炉排和倾斜往复炉排(包括顺推和逆推倾斜往复炉排)等。层燃焚烧方式的主要特点是垃圾无需严格的预处理。滚动炉排和往复炉排的拨火作用强,比较适用于低热值、高灰分的城市垃圾的焚烧;
  (2)流化床式焚烧系统,其特点是垃圾的悬浮燃烧,空气与垃圾充分接触,燃烧效果好。但是流化床燃烧需要颗粒大小较均匀的燃料,同时也要求燃料给料均匀,故一般难以焚烧大块垃圾,因此流化床式焚烧系统对垃圾的预处理要求严格,由此限制了其在工业废弃物和城市垃圾焚烧领域的发展;
  (3)旋转筒式焚烧炉,其特点是将垃圾投入连续、缓慢转动的筒体内焚烧直到燃烬,故能够实现垃圾与空气的良好接触和均匀充分的燃烧。西方国家多将该类焚烧炉用于有毒、有害工业垃圾的处理。
  在当今高度工业化的时代,城市垃圾焚烧技术面临着许多新情况和新问题:
  (1)在经济发达国家,城市垃圾堆积密度小、热值高且灰分和水分较低;
  (2)垃圾焚烧排放标准日益严格,非凡是要求烟气中有害物质的排放得到有效的控制。除了烟尘之外,垃圾焚烧烟气中主要的有害物质有co、sox、nox、有机碳以及二氧(杂)芑(二恶英,dioxins)和呋喃(furane)。通过对燃烧技术的改进和焚烧过程的调整,这些物质的产生和排放可以在一定程度上得到控制。相比较而言,在本世纪五十年代以前仅对垃圾焚烧炉的烟尘排放以及最低焚烧温度有过限制。规定最低焚烧温度(如800℃)目的在于将产生刺激性气味的有害物质在炉子中充分燃烬;
  (3)从焚烧炉投资和运行经济性的角度来看,其最低焚烧量应为3t/h到20~25t/h.(环境影响评价师站点编辑)

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