生活垃圾全資源化處理工程之垃圾在焚燒爐內穩定燃燒是垃圾發電廠環保、經濟運行的關鍵。我國城市生活垃圾以混合收集為主，導致垃圾水分高、發熱值低，增加垃圾在焚燒爐內穩定燃燒的難度。以馬丁爐排式焚燒爐為例，從垃圾的品位和焚燒操作兩方面分析了影響穩定燃燒的因素，并提出了穩定燃燒的措施：
提高垃圾品位，如物理脫水、生物穩定技術等;提高焚燒操作技能，依據垃圾品位和發酵程度及時調節料層厚度和一次風量，合理控制爐排速度和燃盡區的風量配比等，嚴防脫火、燒不盡等現象的發生。
近年來，我國生活垃圾焚燒發電技術得到迅猛發展并形成了垃圾發電產業，在該產業中，人們關注的重點是控制二次污染和熱能的有效利用，而垃圾在焚燒爐內穩定燃燒是解決上述問題的關鍵。
目前我國城市生活垃圾大多數未分類收集，導致垃圾成分多變，焚燒過程不穩定、時變性強，且很難完全通過實時自動控制技術實現穩定燃燒。本文以馬丁爐排式垃圾焚燒爐為研究對象，從垃圾的品位和焚燒操作兩方面探討影響穩定燃燒的因素，并提出了對策，擬對爐排式焚燒爐的穩定運行有借鑒作用。
1提高垃圾的品位
1.1垃圾品位與穩定燃燒
焚燒法處理垃圾是通過高溫氧化作用，消減垃圾中的有害物質，同時排出煙氣和固體殘渣。對于焚燒垃圾發電工藝來說，高品位垃圾主要是指熱值高，能穩定燃燒，無害化、減量化程度高的垃圾。
研究表明，當垃圾料的平均熱值高于7000kJ/kg，才能穩定燃燒且熱能得到經濟地利用。可見提高垃圾的熱值是提高其品位的關鍵，而組成和含水率是影響垃圾熱值的主要因素。
生活垃圾中常見物質的干基高位熱值按塑料、橡膠、木竹、紡織物、紙、灰土陶類、廚余、金屬類、玻璃等依次減小。若廚余垃圾含量多，而塑料等含量少的垃圾的熱值必然低。
研究表明，垃圾的含水率增加，其有效熱值成正比地快速下降，如某垃圾焚燒發電廠垃圾含水量增加9.6%，垃圾燃燒的有效熱值就降低6157kJ/s，鍋爐熱效率下降14.6%，發電機組效率下降5.29%，電能和蒸汽的產量下降2/3，且煙道氣的熱損失大大增加[1]。
1.2提高垃圾品位的主要措施
(1)生物質垃圾獨立收運。生物質垃圾主要包括農村、城市居民的廚余類垃圾等，這類垃圾是垃圾中水分、氮、氯等的主要貢獻者，且含可降解生物成分多，因此在社區設置獨立的生物質垃圾箱和生物質垃圾收運車，能有效提高垃圾的熱值和降低有害物質的產生。
研究表明，某社區約40%的生物質垃圾得到獨立收運，垃圾的有效熱值就能滿足穩定燃燒，同時有利控制煙氣中二噁英等有害物質。而將這些生物質垃圾做堆肥處理后用于市政園林或改良土壤，還可厭氧發酵處理產生沼氣用于發電。
(2)物理脫水法。在城市居民生活區建立生活垃圾集中壓縮脫水處理模式，既提高了垃圾的熱值，又解決了垃圾運輸過程中的滴漏和運輸設備腐蝕問題。脫水產生的污水直接進入城市污水管網。
(3)生物穩定技術。生物穩定技術是在垃圾焚燒前，通過強制通風，控制含氧量、溫度等參數，易腐有機物發酵產生熱量使垃圾中的水分快速揮發，水分顯著降低，垃圾熱值顯著增大。
研究者通過控制溫度、含氧量、通風量，依據原含水率不同，在發酵7～14天內垃圾含水率能降到20%，熱值提高50%～250%，同時垃圾的重量和體積均減量化[2]。
目前利用垃圾焚燒發電廠現有的垃圾儲坑，依據季節控制好發酵時間，如較寒冷地區的冬季可采用鍋爐排污水、蒸汽疏水等作為熱源直接加熱垃圾，有利于垃圾的發酵并排出自由水，有效提高垃圾熱值，是提高入爐垃圾熱值的經濟有效方法。
2依據垃圾發酵程度控制料層厚度和一次風量
依據垃圾發電廠目前的工藝，一般垃圾進廠后存放發酵3～7天才送入焚燒爐。由于城市生活垃圾組成、收集量不確定，且季節、天氣會影響垃圾發酵效果，使入爐垃圾的熱值不可確定，這就需要垃圾吊操作者與鍋爐運行人員密切配合，依據垃圾的發酵程度，合理控制料層厚度和一次風量，**焚燒爐穩定燃燒。
正常發酵的垃圾，通常按設計值控制一次風溫、爐排料層厚度、爐排運動速度和一次風量。若垃圾熱值較高，料層厚度適當薄，且風量適當減少，避免爐溫太高使受熱面結焦，反之，則控制料層厚度適當厚，加大一次風量，**爐溫穩定。
垃圾發酵時間充分，如國家法定長假期間，生活垃圾量會猛增。這種垃圾有效熱值高，很容易燃燒，單位垃圾燃盡時間短，容易脫火，須增加料層厚度，控制一次風量能穿透料層為適宜，以減緩燃燒，控制爐溫，防止脫火。
同時加快給料時間和爐排運動，特別注意觀察爐溫的變化。當料中有較多的橡膠等高熱值垃圾時，可以用二次風或摻入發酵不好的低熱值垃圾輔助控制爐溫，同時還可以控制火床更短些，以減少燃燒的垃圾量，減少放熱量。
垃圾發酵不好，有效熱值低，穩定燃燒難度大。一是注意料層厚度與一次風量的匹配：由于垃圾發酵時間不夠，很難干燥，為了使新料盡快干燥，必須大風量，但在大風量下大量的垃圾幾乎同時被烘干，大量垃圾短時間快速被燃盡，新料還來不及被烘干，就會出現脫火;反之，一次風量小，垃圾不能正常干燥和正常燃燒，爐溫不穩定。
二是勤翻料，即將逆推爐排的“間隔開”和“間隔停”時間縮短，使燃料與氧充分接觸，有利燃燒;三是增加火床長度，**新料有充分的烘烤時間。
3避免脫火，**垃圾燃盡
3.1脫火和燃不盡的原因
與燃煤鍋爐比較，垃圾焚燒爐的儲熱量更差，所以垃圾焚燒爐在運行中若遇垃圾的有效熱值有較小的變化，或者火床偏短(如爐排停止時間設置過長且未及時調整就可能導致)，致使新進垃圾著火慢，就會導致爐溫下降幾十度。
若垃圾的有效熱值減少的多，或者火床嚴重偏短，上爐排中大量未著火的垃圾被順推至下爐排著火處阻斷傳熱傳質，導致下爐排已著火區氧含量顯著下降，火焰熄滅，只存零星的著火點，爐溫下降達幾百度，出現脫火[3]。
垃圾焚燒后的灰渣熱灼減率高，說明垃圾燃不盡，垃圾無害化和減量化不徹底，國標要求熱灼減率低于5%，公司內控指標要求不大于3%。作者通過觀察焚燒爐內垃圾的燃燒狀態并結合渣坑內未燃盡垃圾的成分分析，認為導致垃圾燃不盡的主要原因有：風量配比不足或爐排速度偏快，導致主燃區垃圾未完全燃盡，或料層太厚主燃區無法燒透，致使燃盡區有大火存在;
遇含水率較高的垃圾，沒有匹配好一次風量與風溫，導致垃圾延遲點火，使垃圾燃不盡;垃圾在干燥區形成的焦糊外殼或縮聚體使被封閉在縮聚體內的垃圾得不到充分干燥，若這些縮聚體跌入燃燒區未被摔碎而分散，這部分垃圾無法燃盡。
3.2措施
(1)垃圾吊操作人員盡量投發酵好的料，均勻投料。比如，將一個抓斗的垃圾分幾次投，使垃圾蓬松地堆在溜槽里，同時靈活應用機械抓的閉合、打開方式松散垃圾，使垃圾入爐前少成團或不成團。
(2)控制好火床的長度，嚴禁主燃燒區過于靠前，對分布四個風室的焚燒爐，主燃燒區控制在第二、三風室之間的爐排位置。
(3)垃圾吊與鍋爐操作者協作，及時調節料床厚度。比如，垃圾吊操作者發現垃圾的灰分或垃圾的熱值有明顯變化時應及時通知鍋爐操作者做好調整準備工作：若垃圾的熱值增加，適當減薄料床的厚度，若垃圾的熱值降低，適當增加料床的厚度;若垃圾的灰分增多，適當控制料層薄一些，反之，增加料層厚度。
(4)合理調節各段爐排速度，實現經濟運行。當其他條件恒定時，爐排停留時間與垃圾燃盡的效果成正比，但要防止走極端，導致不經濟地運行或高熱灼減率現象。一般情況下，爐排各段的速度依據爐排上料層厚度設定，但操作者要勤觀察，若發現燃盡區有未燃盡的垃圾時，立即減小燃盡區的爐排速度，使未燃物在燃盡區完全燃燒。
(5)及時調節燃盡區的風量配比，提高熱能利用效率。垃圾在燃盡區結束燃燒，通常情況下燃盡區風量被設定為總風量的10%左右。但若發現大量可燃物在燃盡區存在，應及時調節其一次風門的開度，增加風量，使燃盡區的未燃垃圾進一步燃燒。同時防止風量配比不能過多，否則煙氣中的氧量增加，影響爐膛溫度及煙氣溫度，降低鍋爐的出力和蒸汽的品質。
4結語
馬丁爐排式焚燒爐的燃燒工況很容易受垃圾品位波動的影響，而我國大多數生活垃圾是混合收集，垃圾的熱值低且波動大。采用生物質垃圾獨立收運、物理脫水法和生物穩定化技術來提高垃圾品位;預防為主，嚴格生產管理，靈活應用DCS系統，強化焚燒操作技能，避免脫火、確保垃圾燃盡，是實現焚燒爐穩定燃燒和經濟運行的有效措施。
內容轉自：土木工程網，若涉及..問題，請及時聯系我們刪除或修改。
河南恒天久大實(shi)業(ye)有(you)限公司(si)致力于(yu)提(ti)供農業(ye)廢棄物秸稈的(de)資源(yuan)化利用整體(ti)解決方案(an)(an)，高濃度有(you)機固體(ti)廢棄物厭氧處理規模化沼氣工程(cheng)及(ji)(ji)生物天然氣工程(cheng)的(de)投資、建(jian)設(she)及(ji)(ji)運(yun)營。依托(tuo)規劃設(she)計和(he)咨詢方案(an)(an)制定，依托(tuo)技(ji)術(shu)、產品和(he)裝備的(de)研發和(he)集成(cheng)(cheng)，依托(tuo)工程(cheng)設(she)計和(he)建(jian)設(she)運(yun)營，打造(zao)全產業(ye)鏈(lian)，在國(guo)內和(he)國(guo)際市(shi)場為客(ke)戶(hu)提(ti)供集成(cheng)(cheng)技(ji)術(shu)和(he)高端服務。竭(jie)誠歡(huan)迎(ying)新老客(ke)戶(hu)及(ji)(ji)技(ji)術(shu)大咖(ka)參與交(jiao)流合(he)作和(he)參觀考(kao)察！咨詢熱(re)線：0371-86561186 15617916515