几种垃圾焚烧炉及炉排的介绍
环境卫生工程2002年6月第10卷第2
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几种垃圾焚烧炉及炉排的介绍
孙 燕3
摘要 介绍了3种焚烧炉及4种典型的垃圾焚烧炉排,对焚烧炉的技术和经济投资进行了比较,说明机械炉排焚烧炉适合我国城市垃圾热值低、含水量高的特点,并提出垃圾焚烧发电产业化的设想。
关键词 垃圾焚烧 机械炉排焚烧炉 产业化
.IntroductionofSomeIncineratorsandGrates
SunYan3.
SubsidiaryofChinaNational
MachineryImport&ExportGroupCorp.Ltd,100037beijing
Abstract Threetypicalwasteincineratorsandfourkindofgrateswereintroducted.Technologiesandinvestmentofincineratorswerecompared.cities.
Itshowedthatincineratorwith
mechanicalgrateisappropriateforlowcaloricpowerandhighwatercontentwasteinChinese
Industrilizationideaofgeneratingelectricitybywasteincinerationwascarriedout.Keywords Wasteincineration Mechanicalgrateincinerator Industrialization
现行的垃圾处理技术基本上分为焚烧、卫生填埋、堆肥、废品回收等。在垃圾处理常规技术中,
(),含水
,不适宜直接用炉
焚烧处理具有减量效果明显,无害化彻底,小,余热能得到利用,,流化床焚烧炉可以对任何垃圾进行焚烧处理。1998 d最大优点是可以得到完全的燃烧效果并对有害物
质进行最彻底的破坏,一般排出炉外的未燃物均在;
2000年6月,1000t d的大型生活垃圾焚烧1%左右,是几种方式中最低的,对环境保护很有
利。但由于流化床对垃圾有严格的预处理要求,在厂在上海浦西江桥正式开工建设;
北京、厦门、广州等一批生活垃圾焚烧厂也在生活垃圾焚烧上的应用有限,且已有的流化床垃圾焚烧炉处理规模较小,尚未得到广泛应用,有待于
可以预见,焚烧处理将成为未来国内大、中型进一步完善。
113 回转窑焚烧炉城市处理生活垃圾的主要技术之一。
回转窑焚烧炉是一种成熟的技术,如果待处理1 焚烧工艺
生活垃圾焚烧技术主要包括焚烧工艺技术(即的垃圾中含有多种难燃烧的物质,或者垃圾的水分焚烧炉技术)、烟气净化工艺技术、生产过程自动化变化范围较大,回转窑是唯一理想的选择。回转窑控制技术、残渣综合利用技术等,其中,主要是焚烧因为转速的改变,可以影响垃圾在窑中的停留时
间,并且对垃圾在高温空气及过量氧气中施加较强炉技术及烟气净化工艺。
垃圾焚烧技术经过了几十年的发展,目前应用的机械碰撞,能得到可燃物质及腐败物含量很低的于城市生活垃圾的焚烧炉炉型主要有炉排型焚烧炉渣。但该技术也有一些明显的缺点:垃圾处理量建设中。
不大,飞灰处理难,燃烧不易控制。这使它很难适应发电的需要,在当前的垃圾焚烧中应用较少。111 炉排型焚烧炉
在上述3种焚烧炉技术中,机械炉排焚烧炉技炉排型焚烧炉形式多样,其应用占全世界垃圾
焚烧市场总量的80%以上。该类炉型的最大优势术完善可靠,容量大,对垃圾的适应性较强,运行维炉、流化床焚烧炉和回转窑式焚烧炉。
在于技术成熟,运行稳定、可靠,适应性广,绝大部
分固体垃圾不需要任何预处理可直接进炉燃烧。尤3 中国机械进出口公司,100037 北京其应用于大规模垃圾集中处理,可使垃圾焚烧发电 收稿日期:2001-09-08
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护方便,可燃烧低热值高水分的垃圾,是比较适合在我国发展的焚烧技术。
2 机械炉排炉垃圾燃烧的工艺特点211 燃烧温度
垃圾的燃烧温度是指垃圾中的可燃物质和有毒害物质在高温下完全分解,直至被破坏所需要达到的合理温度。根据经验,该温度范围在800℃~1000℃之间。212 垃圾燃烧过程
就垃圾在炉排上的焚烧过程而言,可以分为3
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逆推往复运动炉排由1排固定炉排与1排活动炉排交替安装构成。炉排运动方向与垃圾的运动方向相反,其运动速度可以任意调节,以便根据垃圾的性质及燃烧工况调整垃圾在炉排上的停留时间。炉排在炉内约呈26°倾角。由于倾斜和逆推作用,底层垃圾上行,上层垃圾下行,不断地翻转和搅拌,与空气充分接触,有较理想的燃烧条件,可实现垃圾的完全燃烧。其特点是:
・ 燃烧空气从炉底部送入并从炉排块的缝隙(不同的炉排技术使缝隙位置不同,一般位于炉排块前端)中吹出,对炉排有良好的冷却作用。
个阶段:
第1阶段:垃圾干燥脱水、烘烤着火。・ 炉排推动时,包括固定炉排均能做到四周针对我国目前高水分、低热值垃圾的焚烧,这呈相对运动,每一块炉排约有20mm的错动动作,一阶段必不可少。一般为了缩短垃圾水分的干燥和可使黏结在炉排通风口上的一些低熔点(铅、铝、塑烘烤时间,该炉排区域的一次进风均经过加热(可料、橡胶等)物质吹走,保持良好的通风条件。用高温烟气或废蒸汽对进炉空气进行加热),温度・ 由于逆向推动可相应延长垃圾在炉内的一般在200℃左右。停留时间,,通常炉
第2阶段:高温燃烧。通常炉排上的垃圾在900℃左右的范围燃烧,MARTIN(马丁)因此炉排区域的进风温度必须相应低些,的温度会损害炉排,。
第3阶段:燃烬。
,在此阶段温度逐渐降低,。213 炉内停留时间
3 顺推往复阶梯炉排
顺推往复阶梯炉排的推力方向与垃圾运动方向一致,为保证垃圾在炉内有充分的停留时间,通常炉排长度较长,炉排设计成分段阶梯式,且各段均配有独立的运动控制调节系统,炉排的倾角也较
垃圾焚烧的停留时间有两层概念:逆推的小。一是指垃圾从进炉到从炉内排出之间在炉排该炉排除具有逆推炉排前2项特点外,还具有上的停留时间,根据目前的垃圾组分、热值、含水率以下特点:等情况,一般垃圾在炉内的停留时间为1~1.5h。・ 垃圾的横向及跌落运动,使垃圾的翻转与
二是指垃圾焚烧时产生的有毒有害烟气,在炉搅拌比不分段的炉排和滚动炉排要更加充分,能保内处于焚烧条件进一步氧化燃烧,使有害物质变为无害物质所需的时间。该停留时间是决定炉体尺寸的重要依据。一般来说,在850℃以上的温度区域停留2s,便能满足垃圾焚烧的工艺需要。3 典型的机械炉排介绍
从炉排的基本结构形式上来讲,机械炉排的类型可以分成由炉排块构成的炉排和由一组空心圆筒组成的炉排两类;从炉排的运动形式来看,可分成往复运动和滚动运动两类。311 倾斜往复运动炉排
证新进入炉膛的垃圾及未燃烧的垃圾暴露在燃烧空气之中,得到充分燃烧。
・ 由于垃圾成分复杂,热值随季节变化,采用对炉排运动的分段调节,对燃烧工况的控制更方便,达到完全燃烧的处理效果。312 滚动炉排
滚动炉排是由1组直径为115m的空心圆筒组成的机械炉排,滚筒呈20°倾斜,自上而下排列。垃圾在加料机的推动下进入炉膛,在滚筒的旋转作用下,慢慢前行,由于滚筒面的起伏而得到翻转和
倾斜往复运动炉排,根据炉排运动的方向,可搅拌,与来自滚筒下面的空气充分接触燃烧。该炉以分成逆向推动往复运动炉排和顺向推动往复运排的特点是:动炉排。・ 每个滚筒都配有一套单独的调速系统,进31111 逆推倾斜往复运动炉排风根据滚筒单独分区,通过调整滚筒转速和进风
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量,控制垃圾在该阶段的驻留和燃烧。因此,在处理可以控制。不同种类的垃圾时,适应范围较广。・ 水平结构使燃料向前运动,并且不存在个
・ 滚筒炉排旋转的工作形式,使圆筒处于半别大件垃圾从入口处直接滚落到出口处的问题。周工作、半周冷却的状态,可以用一般的铸铁材料・ 紧凑的炉排使整个炉排上的燃烧空气分制造,因此费用低,使用寿命长。布均匀。・ 受热面上没有移动部件,可以减少磨损和・ 炉排漏灰比例很小。被垃圾中的铁器卡住的现象。・ 可用率高、操作安全、维修方便。
・ 由于进风阻力较小,进风压力较低,节省该炉排技术为ABB公司的专利技术。风机的能耗,同时减少了炉膛出口的飞灰及相应造4 国内燃烧炉应用的技术和经济比较成的随后对受热面的磨损。上海浦东生活垃圾焚烧厂、上海浦西江桥生活该炉排技术的典型代表是德国BABCOCK。313 水平双向逆动炉排
水平双向逆动焚烧炉的特点是采用水平式炉排,双层给料,给料厚度均匀。在垃圾运动方向,炉排片一排固定,一排运动。通过调整驱动机构,使炉
垃圾焚烧厂和北京高安屯生活垃圾焚烧厂的焚烧
炉技术见表1,投资和运行费用见表2。5 垃圾焚烧发电产业化511 投资
垃圾焚烧通常的资金来源和管理形式如下:
排交替运动,垃圾得到充分的搅拌和翻滚,达到完・ 政府投资,企业管理,政府给予政策性扶全燃烧的目的。持和补贴。
水平双向逆动炉排具有如下特点:、,,政府给予・ 成熟的燃烧控制(ACC)能保证稳定的燃烧条件和灰渣的燃尽。,企业管理,政府给予政策性扶
。
表 3座垃圾焚烧厂的焚烧炉技术比较
焚烧炉型
SITY200
炉排面积
(m
2)炉排倾角
(°)
炉排材质
蒸汽产量
(t h)炉排热负荷
(kW m2)
上海浦东生活
垃圾焚烧厂
ALSTOM
逆
推往复式炉排焚烧炉(马丁炉的改进型)
611472410耐热铸铁4117501
上海江桥生活垃圾焚烧厂
BABCOCK&WILCOXESPANOLA
STEINMULLER
顺推往复式炉排焚烧炉
W+E水平双
861001215合金钢4410505
北京高安屯生活垃圾焚烧厂
ABB
向运动炉排焚烧炉
94.740高铬钢57.7510
表2 3座垃圾焚烧厂的经济投资比较
项目总投资(万元)
上海浦东生活垃圾焚烧厂上海江桥生活垃圾焚烧厂
66915
利用外资法国政府贷款3017万美元西班牙政府贷款3210万美元
西班牙政府贷款4500万美元
国内配套资金来源政府投资
每年总成本平均单位总成本年售电收入
(元 (万元)费用(万元)t)
4852
.00
132193
5537(015元
(kW・h))
3708.6(0.5(kW・h))元 873911(01589元 (kW・h))
资金回收方式发电和出售废金属,拟收取垃圾处置费发电和出售废金属,拟收取垃圾处置费以高电价售电,要求政府给予垃圾处置费50元 t
71197政府投资3325.74100.78
北京高安屯生活
垃圾焚烧厂
76306企业投资6292.00140.44
・80・512 还贷
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企业筹措配套建设资金,由企业管理和运营,这样
目前发达国家对于垃圾焚烧处理的投资回收可以减少政府一次性建设资金的投入量,同时促使形式主要有4个途径:企业承担一定的风险。待垃圾焚烧厂运营走入良性
・ 销售收入:包括发电,供热,从垃圾中分选轨道,政府可以出售股份,使合建的垃圾焚烧厂实出的金属和塑料等再生资源销售以及利用垃圾烧行企业化运营。结渣制作建材。
・ 垃圾收费:对居民和企事业单位实行垃圾收费,用于垃圾焚烧厂的补贴。
・ 其他税收补贴:政府从其他税收中提取部分资金用于垃圾焚烧厂的补贴。
・ 制定资源循环利用法,向企业征收资源回收税,用于垃圾焚烧厂的补贴。
就国内目前情况而言,垃圾焚烧厂资金回收的途径较少,可实现的仅有销售收入一项。垃圾收费、其他税收补贴和资源循环利用法这3种投资方式,
6 结论
611 生活垃圾焚烧处理符合国家实施可持续发展
战略,是今后我国大中型城市固体废弃物处理的发展方向。
612 与流化床和回转窑焚烧炉相比,机械炉排焚烧炉以其技术完善可靠、容量大、对垃圾适应性强、运行维护方便等特点,更适合我国垃圾热值低、含水率高的特点。
613 鉴于建设垃圾焚烧厂一次性投资巨大,现阶段宜利用国外政府优惠贷款,引进国外先进的焚烧
如果将来得以实现,政府和企业共同投资兴建垃圾工艺、关键设备和管理经验,焚烧厂,即由政府借用和偿还外国政府优惠贷款,政府解决,。
作者参考了以下资料:
1,上海医药设计院.199812 HAZARDOUSAISERATION1CALVINRBROWNERCHAPMAN&HALLLTD.19851
31五洲设计院1199814 北京高安屯垃圾焚烧厂工程可行性研究报告1华北电力设计院119981
天津市将建设11个生态区
天津市制订了《天津市中心城市生态保护圈规划》,按照一流园林城市的标准,划分了11个生态分区,
总用地面积为3100km2。
这11个生态分区包括:第一分区是中心城区,在完善外环线绿化的基础上,加强城市集中公共绿地、道路绿地、河流绿地建设;第二分区指西北扇区,包括津蓟高速公路、永定新河、北辰界、子牙河围合的范围;第三分区指西部扇区;第四分区指南部扇区,沿团泊水库、鸭淀水库和津南水库周边进行重点绿化,为中心城区提供一个“空气过滤器”;第五分区指东南扇区;第六分区指东部扇区,主要
是海河的景观及生态功能,全部用地作为二类生态
建设用地;第七分区为东北扇区;第八分区为东丽湖——黄港自然保护区,建茶淀综合性垃圾处理厂;第九分区为塘沽区域,加强海河沿岸绿化,在工业区和生活区之间设置符合环境要求的防护隔离带;第十分区建设生态特别区,即保留现状的盐田、滩涂,在沿海公路建设不小于宽300m的防护林带;第十一分区即大港区,建设大港古泻湖湿地自然保护区,在大港水库周边建设不小于宽1000m的绿化带。