燃生活垃圾循環(huán)流化床鍋爐一氧化碳減排淺析

目前國(guó)內(nèi)垃圾焚燒技術(shù)從燃燒方式上來劃分，主要分為機(jī)械式爐排焚燒技術(shù)與異重循環(huán)流化床焚燒技術(shù)。異重循環(huán)流化床燃燒技術(shù)作為一項(xiàng)清潔的燃燒技術(shù)，可以將重度差異較大的顆粒組成流化床系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于火力、冶金、化工等領(lǐng)域，對(duì)于處理城市生活垃圾來講是一項(xiàng)很有發(fā)展前景的技術(shù)，它不僅實(shí)現(xiàn)了垃圾的大幅度減容，而且還具有垃圾燃 盡率高、灰渣含碳量低、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大、設(shè)備成本低等特點(diǎn)，能很好地適應(yīng)我國(guó)生活垃圾熱值低、含水率高、成分復(fù)雜的國(guó)情。
CO排放不穩(wěn)定一直是循環(huán)流化床鍋爐面臨的主要問題之一。CO是不完全燃燒的產(chǎn)物，與鍋爐設(shè)計(jì)及燃燒狀況直接相關(guān)，若能具備足夠高的爐膛燃燒溫度、充足的燃燒反應(yīng)時(shí)間、充分的混合湍流度，另外具備一定的過剩空氣量，CO最終會(huì)燃燒完全。本文主要 分析從垃圾燃料化、給料方式、一二次風(fēng)配比三個(gè)方面促進(jìn)給料均勻、工況穩(wěn)定并最終達(dá)到CO穩(wěn)定排放的方法。
1 降低CO的原則
一氧化碳是常見的化合物，其分子式為CO，是不完全燃燒的產(chǎn)物之一。若能組織良好的燃燒過程，即具備充足的氧氣、充分的混合，足夠高的溫度和較長(zhǎng)的滯留時(shí)間，中間產(chǎn)物CO最終會(huì)燃燒完全，生成CO2。因此，控制CO的排放不是抑制它的形成，而是努力使CO完全燃燒。
2 一氧化碳減排的具體方法
2.1垃圾燃料化
以某垃圾焚燒廠為例，采用循環(huán)流化床鍋爐焚燒技術(shù)，流化床焚燒爐對(duì)燃料的水分和顆粒尺寸要求相對(duì)較高。一般來講，加熱時(shí)間近似與固體粒度的平方成正比，燃燒時(shí)間也與固體粒度的1～2次方成正比。在進(jìn)行垃圾的焚燒處理時(shí)，需要將其破碎至一定粒度，從而加快焚燒速度，提高焚燒效率。由于當(dāng)?shù)乩鵁嶂递^低、垃圾成分過于復(fù)雜，造成爐膛負(fù)壓波動(dòng)較大，CO出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。為最大化地實(shí)現(xiàn)垃圾資源化利用，該廠采用了先進(jìn)的機(jī)械分選系統(tǒng)，包含篩選、破碎、除鐵、風(fēng)選等功能，最大限度實(shí)現(xiàn)垃圾資源化和燃料化。
2.2 給料均勻化
均勻給料是循環(huán)流化床焚燒爐穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要的一環(huán)，如何保證均勻給料一直是困擾各企業(yè)的難題。給料不均時(shí)垃圾搭橋或成團(tuán)進(jìn)入爐膛致使?fàn)t膛穩(wěn)定工況被破壞，爐膛突然正壓燃燒， CO值波動(dòng)就瞬間增加。因此，在設(shè)備條件相同的情況下，上料行車工細(xì)致的操作是保證均勻給料的重要手段，分?jǐn)?shù)次間斷投料，每次投放少量垃圾，使垃圾平鋪在螺旋輸送機(jī)上，若是雙螺旋給料輸送方式，則保持左右螺旋存在速度差，以保證垃圾松散前進(jìn)，速度差的大小可根據(jù)電廠實(shí)際情況而定。 同時(shí)下級(jí)螺旋輸送機(jī)速度快于上級(jí)螺旋輸送機(jī)，保證垃圾連續(xù)、均勻進(jìn)入爐膛。垃圾少量、連續(xù)地進(jìn)入爐膛，對(duì)爐膛的擾動(dòng)較小，使?fàn)t膛保持負(fù)壓運(yùn)行，且爐膛負(fù)壓保持平穩(wěn)。
2.3 一二次風(fēng)配比合理化
循環(huán)流化床鍋爐燃燒室中為物料燃燒提供氧氣的有一次風(fēng)機(jī)和二次風(fēng)機(jī)，一次風(fēng)機(jī)的作用首先為保持物料完成正常流化，其次給密相區(qū)提供部分氧氣，二次風(fēng)機(jī)主要為物料燃燒提供充足的氧氣。由于循環(huán)流化床鍋爐的二次風(fēng)布置以稀相區(qū)作為分界點(diǎn)，保證稀相區(qū)中、下部的供氧量相對(duì)充足，從而使一氧化碳在稀相區(qū)中、下部的體積份額大量減小，使 一氧化碳大部分在此區(qū)域進(jìn)行充分的燃燒。 因此，調(diào)節(jié)一二次風(fēng)配比的方法即在保證流化 正常的情況下，盡可能降低一次風(fēng)量，同時(shí)根據(jù)鍋爐蒸發(fā)量的需要和本體氧量提高二次風(fēng)量，盡可能提高二次風(fēng)壓頭，同時(shí)調(diào)整各層二次風(fēng)風(fēng)門開度。在一二次風(fēng)量和各層二次風(fēng)量調(diào)整過程中，反復(fù)試驗(yàn)，尋找最佳狀態(tài)下調(diào)整效果。
3 總結(jié)
循環(huán)流化床垃圾焚燒爐降低CO排放的具體方法主要有垃圾的燃料化、均勻的給料方式、合理的一二次風(fēng)配比等。其中垃圾燃料化是保證循環(huán)流化床鍋爐穩(wěn)定燃燒、降低排放、提高鍋爐效率、實(shí)現(xiàn)垃圾充分燃燒的重要因素之一。同時(shí)，配合均勻給料和合理的一二次風(fēng)配比，最終可實(shí)現(xiàn)CO長(zhǎng)期穩(wěn)定、達(dá)標(biāo)排放。