其中采用炉排技术的有168座,合计处理能力达到16.5万吨/日,约占垃圾焚烧电厂总数的 68%;其余主要采用流化床技术,总计有82座,合计处理能力为7.3万吨/日,约占垃圾焚烧电厂总数的32%。
《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》(发改环资〔2016〕2851号)提出,截止2020年底,设市城市生活垃圾焚烧处理能力要占无害化处理总能力的50%以上,其中东部地区要达到60%以上。另外,随着“一带一路”建 设和“中国制造2025”等国家战略的实施,垃圾焚烧产业将伴随着巨大的海外需求市场,未来我国的垃圾焚烧产业将迎来巨大的发展空间。
《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485—2014)已于2016年1月1日起全面实 施,与原 GB18485—2001标准相比,新标准的污染物排放限值严格很多,同时要求每台焚烧炉必须单独设置烟气在线监测装置,对一氧化碳、颗粒物、二氧化硫、氮氧化物和氯化氢等进行连续监测。清洁高效焚烧已是垃圾焚烧行业的必然发展趋势。
国内外研究人员对流化床垃圾焚烧的燃烧 特性和CO排放特性进行了广泛而深入的研究。DUANF等通过实验得出,炉膛温度是影响 CO排放浓度最重要的因素。罗春鹏等用模 拟垃圾开展试验提出焚烧炉实际运行时炉膛温 度在800 ℃~1000 ℃,过量空气系数在1.5~2为宜。江爱朋实验得出当过量空气系数小于1.5 时,CO 的 排 放 浓 度 很 高;ESTELLEDESROCHES -DUCARNE等实 验 研 究 表 明 CO对二次风比例的敏感性比对燃料中垃圾的 比例和过量空气系数都明显。闫涛通过实验 研究表明合理分配一、二次风比例可以降低 CO 的排放值。李蕾等指出 RDF焚烧后的 CO 和二恶英等污染物排放浓度均低于原生垃圾直 接焚烧的排放值。COUTURITER 等在22 MWe循环流化床锅炉上研究发现采用双进料 口比单进料口在给料和炉内温度分布的均匀性都更好。Zhang Y等研究表明,CO浓度随着炉膛高度的增加而减少。
国内外学者已进行大量的研究,影响流化床 垃圾焚烧和 CO 排放的主要影响因素为炉膛温度、过量空气系数、一、二次风比例、燃料特性、炉膛高度等。本文以总结现有文献资料为基础,结合流化床垃圾焚烧锅炉设计与运行经验,提出400t/d循环流化床垃圾焚烧锅炉改造的设计方案。
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400t/d垃圾焚烧锅炉基本情况介绍
本文改造对象为某垃圾焚烧电厂400t/d循环流化床垃圾焚烧锅炉。该型号锅炉主要投产 时间为2005年左右,为单锅筒,自然循环,垃圾和煤混烧高温分离流化床锅炉,设计垃圾焚烧量400t/d,掺煤重量为20%,额定蒸发量50t/h。通过初期改造后适当提升了垃圾处理量到500t/d, 将掺煤量减少为10%,额定蒸发量45t/h左右, 锅炉简图见图1,初次改造后锅炉基本参数见表1。