城市生活垃圾焚烧炉基础知识.ppt

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1、垃圾焚烧炉基础知识,锅炉专业技术交流（一）,桐城盛运环保电力有限公司锅炉专业（运行部分）,杨 旺,目 录,第一章,垃圾焚烧发电厂工艺流程及系统,四、烟气净化系统五、灰渣处理系统六、污水处理系统,一、垃圾接收系统二、垃圾焚烧锅炉系统三、余热利用系统,七、电气及热工控制系统八、化学制水及分析系统九、其他辅助及监视系统,垃圾焚烧工艺流程,垃圾焚烧工艺流程,第二章,锅炉本体结构及工作原理,一、锅炉的基本知识二、锅炉的本体构造三、锅炉的工作原理,一、锅炉的基本知识,1.1 概述（1）锅炉的定义 利用燃料燃烧释放的热能或其他热能来加热水或其他工质，以生产规定参数(温度、压力)和品质的蒸汽、热水或其他工质的

2、设备。锅炉包括锅和炉两大部分，锅的原义是指在火上加热的盛水容器，炉是指燃烧燃料的场所。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需要的热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。,（2）锅炉的组成 锅炉本体：“锅”、“炉”“锅”用来“吸热”是用来容纳水和蒸汽的受压部件，包括锅筒（汽包）、对流管束、水冷壁、集箱（联箱）、蒸汽过热器、省料器和管道组成的一个封闭的汽水系统。“炉”用来“放热”是锅炉中使燃料进行燃烧产生

3、高温烟气的场所，是由给料系统、炉排、炉膛、除渣系统、送风装置等组成的燃烧设备。,1.2 锅炉的分类（1）、按用途分：生活锅炉、工业锅炉、电站锅炉、车船用锅炉（2）、按介质分：蒸汽锅炉、热水锅炉、汽水两用锅炉、有机热载体锅炉（3）、按燃料分：燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、余热锅炉、电加热锅 炉、生物质锅炉、垃圾焚烧锅炉（4）、按水循环分：自然循环、强制循环、混合循环（5）、燃烧方式分：层燃炉、室燃炉、沸腾炉；（6）、按出口蒸汽压力分为：低压锅炉（P2.5MPa）、中压锅炉（2.5P4.0MPa）、高压锅炉（4.0P=10MPa）、超高压锅炉（10P=13.7MPa）、亚临界锅炉（13.7P=16

4、.7MPa）、超临界锅炉（P=22MPa）。,1.3 锅炉的规格与型号 我国锅炉产品型号由三部分组成，各部分之间用短横线相连。XG 250 4.0/400（T1）代表制造厂家：无锡华光工业锅炉有限公司 代表日处理垃圾量250T 额定蒸汽压力或允许工作压力4.0（MPa）过热蒸汽温度400 T代表：燃料种类 一般M：煤 Y：油 Q：气 T：其它燃料 1代表：第一次设计,1.4 锅炉的主要性能指标（1）蒸发量 蒸发量（D t/h）：蒸汽锅炉每小时生产的额定蒸汽量。（2）压力和温度 锅炉的额定工作压力（P）：蒸汽锅炉过热器出汽口处蒸汽的额定压力锅炉的额定温度（t）：蒸汽锅炉蒸汽过热器出口处的蒸汽温度

5、（3）受热面蒸发率 受热面蒸发率（D/H）：蒸汽锅炉每平方米受热面每小时所产生的蒸汽量。（4）锅炉热效率 锅炉热效率是指送入锅炉的全部热量中被有效利用的百分数，也称锅炉效率（）。（5）锅炉的金属耗率及耗电率 锅炉的金属耗率：相应于锅炉每吨蒸发量所耗用金属材料的重量，也称钢水比。锅炉的耗电率：生产1t蒸汽，锅炉房设备耗用电的总度数。,1.5 锅炉参数是表示锅炉性能的主要指标，包括锅炉容量、蒸汽压力、蒸汽温度、给水温度等。锅炉容量可用额定蒸发量或最大连续蒸发量来表示。额定蒸发量是在规定的出口压力、温度和效率下，单位时间内连续生产的蒸汽量。最大连续蒸发量是在规定的出口压力、温度下，单位时间内能最大连

6、续生产的蒸汽量。1.6 蒸汽参数包括锅炉的蒸汽压力和温度，通常是指过热器、再热器出口处的过热蒸汽压力和温度如没有过热器和再热器，即指锅炉出口处的饱和蒸汽压力和温度。给水温度是指省煤器的进水温度，无省煤器时即指锅筒进水温度。,什么是饱和温度、过热蒸汽及过热度；饱和温度是指 液体和蒸气处于动态平衡状态即饱和状态时所具有的温度ts。饱和状态时，液体和蒸气的温度相等。饱和温度一定时，饱和压力也一定；反之，饱和压力一定时，饱和温度也一定。温度升高，会在新的温度下形成新的动态平衡状态。物质的某一饱和温度必对应于某一饱和压力。最佳的饱和温度并非一个固定值，它随外界条件变化而变化。,在饱和状态下的液体称为饱和

7、液体，其对应的蒸汽是饱和蒸汽，但最初只是湿饱和蒸汽，待饱和水中的水分完全蒸发后才是干饱和蒸汽。蒸汽从不饱和到湿饱和干饱和的过程温度是不增加的（湿饱和到干饱和温度保持不变），干饱和之后继续加热则温度会上升，成为过热蒸气。,过热度：在一定压力下，过热蒸汽温度与饱和温度的差值。,1.7 锅炉的三大系统锅炉本体、辅机、电气（电控）三大系统。本体包括锅筒、对流受热面、辐射受热面、辅助受热面（省煤器、过热器）、燃烧系统、形成密闭燃烧空间及流道、保温，以及为保证锅炉连续安全运行的“三大安全附件”，即水位表、安全阀、压力表。辅机包括烟风系统（鼓、引风机，燃料制备系统、烟气净化系统、除渣系统，排污系统、凝结水回

8、收系统、水处理系统、供水系统等）；电控系统。,1.8 锅炉整体的结构锅炉整体的结构包括锅炉本体、辅助设备和安全装置两大部分。锅炉中的炉膛、锅筒（汽包）、燃烧器、水冷壁过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽的核心部分，称为锅炉本体。锅炉本体中两个最主要的部件是炉膛和锅筒。炉膛又称燃烧室，是供燃料燃烧的空间。将固体燃料放在炉排上，进行火床燃烧的炉膛称为层燃炉，又称火床炉；将液体、气体或磨成粉状的固体燃料，喷入火室燃烧的炉膛称为室燃炉，又称火室炉；空气将煤粒托起使其呈沸腾状态燃烧，并适于燃烧劣质燃料的炉膛称为沸腾炉，又称流化床炉；利用空气流使煤粒高速旋转，并强烈火烧的圆筒形炉膛

9、称为旋风炉。,二、锅炉的本体构造,1、锅筒及其内部装置（1）锅筒的作用和构造 锅筒（汽包）是锅炉中最重要的受压元件，其作用为：连接上升管和下降管组成自然循环回路，接受从省煤器来的给水，同时向蒸汽过热器输送饱和蒸汽。锅筒中储存有一定量的饱和水，所以锅炉短时间的供水中断，不会立即发生锅炉事故。另外起缓冲气压的作用。,锅筒内部装置可净化蒸汽，获得品质良好的蒸汽。锅炉按锅筒分类有双锅筒和单锅筒锅炉。双锅筒锅炉有上锅筒、下锅筒各一个，上下锅筒由对流管束连接。而单锅筒只有一个上锅筒。锅筒由上升管和下降管连接起来组成自然循环回路。上锅筒内汇集了循环回路中的汽水混合物，常设有汽水分离装置、给水分配管。为了改善

10、锅水品质，锅炉还设有连续排污管和加药管。下锅筒内则有定期排污装置。,（2）汽水分离装置 锅炉给水一般含有少量杂质，随着锅水的不断蒸发和浓缩，锅水杂质的相对含量会越来越高，即锅水含盐浓度增大。由受热面各上升管进入上锅筒的汽水混合物具有很高动能，会冲击蒸发面和汽包内部装置，引起大量的锅水飞溅。这些质量很小的水珠很容易被流速很高的蒸汽带走。于是蒸汽携带了含盐浓度较高的锅水而被污染，即蒸汽品质恶化了。品质恶化的蒸汽会在蒸汽过热器或换热设备及阀门内结垢，这样不仅影响设备的传热效果，而且影响设备的安全运行。因此，保持蒸汽的洁净、降低蒸汽的带水量是非常重要的。,电厂锅炉常用的汽水分离装置有：孔板式 波形板

11、旋风分离器 钢丝网分离器,（3）给水分配管 蒸汽锅炉的给水大多由上汽包引入。给水分配管的作用是将锅炉给水沿汽包长度方向均匀分配，避免过于集中在一起，而破坏正常的水循环；同时为避免给水直接冲击汽包壁，造成温差应力。（4）连续排污装置 连续排污装置的作用是排走含盐浓度较高的锅水，使锅水含盐量降低，以防止锅水起沫，造成锅水的汽水共腾。通常在蒸发面附近沿上汽包纵轴方向安装一根连续排污钢管。在排污管上装设许多上部开有锥形缝的短管。,（5）定期排污 定期排污一般安装在汽包底部，作用是排出水渣和铁绣。（6）紧急放水管 当水位超过规定值，紧急放水阀自动开启，将水位放至安全水位，以保证锅炉的安全。,2 水冷壁及

12、对流管束（1）水循环 锅炉水冷壁的水循环，由锅筒、下降管、联箱和水冷壁管构成水循环回路。自然循环：布置在炉膛内的水冷壁受到火焰和高温烟气辐射的热量加热后，管内水的温度迅速升高，一部分水汽化，在管内形成汽水混合物。布置在炉墙外侧下降管中的水，由于不受热，它的密度就大于汽水混合物的密度。下降管一侧的压力大于水冷壁一侧的压力，二者之差为流动压头。在流动压头的作用下，水从下降管向水冷壁管（上升管）不断地循环流动，这种现象称为自然循环。蒸汽锅炉中普遍采用自然水循环。,锅炉主要的换热方式：锅炉炉膛内的受热面以辐射换热为主，烟道及对流管束以对流换热为主，水冷壁是辐射换热，过热器是对流换热。,强制循环：利用水

13、泵的压力来完成锅水流动。某些热水锅炉和大型蒸汽锅炉（直流锅炉），采用的是强制循环。常见的水循环故障：汽水停滞、汽水分层、下降管带汽。,（2）水冷壁管 水冷壁管垂直布置在炉膛内四周，其主要作用是吸收高温烟气的大量辐射热，同时可以减少熔渣和高温烟气对炉墙的破坏，保护炉墙。水冷壁管下端与下集箱相连，下集箱通过下降管与锅筒的水空间相连；上端直接与上锅筒连接，或接到上集箱经导汽管与锅筒连接，构成水冷壁的水循环系统。,（3）对流管束 对流管束通常是由连接上、下锅筒间的管束构成。全部对流管束都布置在烟道中，受烟气的冲刷而换热，也称对流受热面，是另一种主要受热面。连接方式有胀接和焊接两种。对流管束排列方式有错

14、排和顺排两种。错排管束的传热效果好，但清灰和检修不如顺排管束方便。其传热效果主要取决于烟气的流速。（4）蒸汽过热器 蒸汽过热器的作用是将锅筒引出的饱和蒸汽加热成一定温度的过热蒸汽。,蒸汽过热器按传热方式不同，分为辐射式、半辐射式和对流式；按放置的方式不同，分为立式和卧式。在工业锅炉中的蒸汽过热器常布置在对流管束之间烟温700800的区域中，属于立式对流过热器。,（5）省煤器 省煤器是利用锅炉尾部烟气的热量，加热给水以降低排烟温度的锅炉部件，设置在对流管束后部的烟道中。锅炉给水经过省煤器使水温升高，排烟温度降低，减少了热损失，节省了燃料，提高了锅炉效率。省煤器按材质的不同，可分为铸铁式和钢管式两

15、种。按给水在其中被加热的程度，可分为非沸腾式和沸腾式两种。（6）蒸预器 蒸预器是利用锅炉汽机一抽及饱和蒸汽加热锅炉燃烧所需空气的热交换器，布置在送风机出口。,3、炉墙与锅炉钢架（1）炉墙 炉墙是构成锅炉燃烧室和烟道的外壁，阻止热量向外散失，起着保温和密封的作用，并使烟气按指定的方向流动。为了使炉墙能发挥其应有的作用，它须满足如下要求：应有良好的绝热性、耐热性、严密性、抗腐蚀性和防振性，并有足够的机械强度和承受温度急剧变化的能力，还应有重量轻、便于施工和价格低的特点。砌筑炉墙的常用材料有：耐火粘土砖、硅藻土砖、普通红砖、其他材料如耐火土、铬铁矿砂等调制成的各种耐火涂料以及珍珠岩等保温材料。炉墙按

16、构造不同分为重型炉墙、轻型炉墙、敷管炉墙三种。,（2）锅炉钢架 锅炉中，用来支撑锅筒、联箱、受热面管子、平台及扶梯地钢结构称为锅炉钢架。锅炉钢架不仅承受锅炉本体的荷载，同时使锅炉本体各部件固定并维持他们的相对位置，抵御外界加给锅炉的其他负荷。因此，锅炉钢架应满足强度、刚度、稳定性条件的要求，并应具有自由膨胀的可能性。工业锅炉多采用框架式钢架。它一般为梁与柱刚性连接的空间构架。,4、吹灰器 锅炉长期运行后，各受热面外壁常积有烟灰，若不及时清除，会使烟气流动阻力增大，并影响传热效果，使燃料消耗量增多，锅炉出力降低。通常利用吹灰器清除烟灰。在我们公司锅炉中的是燃料激波吹灰器，吹灰介质可以是蒸汽，也可

17、以式压缩空气。,5、锅炉安全附件 为了保证锅炉的正常运行，锅炉上装有压力表、水位计、安全阀、高低水位警报器、给水自动调节等附件,三、锅炉的工作原理,1、锅炉的热平衡方程 锅炉产生的热量锅炉有效利用热量各项热损失之和，即：其中，Qr 锅炉的输入热量；Q1锅炉的有效利用热量；Q2排烟热损失；Q3可燃气体不完全燃烧热损失（化学不完全燃烧热损失）；Q4固体不完全燃烧热损失（机械不完全燃烧热损失）；Q5锅炉散热损失；Q6其他热损失（包括灰渣物理热损失及冷却热损失等）。热平衡方程的另一种形式：,2、锅炉的各项热损失（1）固体不完全燃烧热损失（q4）燃用固体燃料的锅炉，部分固体可燃物在炉内没有参与燃烧或没有

18、燃尽被排除炉外而造成的热损失。包括部分燃料经炉排掉入灰斗的损失；未燃尽的可燃物包裹在灰渣中被排出，落入灰斗造成的灰渣损失；未燃尽的碳粒随烟气带走的飞灰损失。q4是燃用固体燃料锅炉热损失中较大的一项。对于燃用气体或液体燃料的锅炉，正常燃烧时可认为q40。影响固体不完全燃烧热损失的主要因素有锅炉的燃烧方式、燃料特性、锅炉运行情况等。,（2）排烟热损失（q2）烟气的温度比进入锅炉未加热的空气温度要高。烟气离开锅炉排入大气所带走的热量损失。影响排烟热损失的因素主要是排烟温度和排烟容积。（3）气体不完全燃烧热损失（q3）由于一部分可燃气体（CO、H2等）未能燃烧放热，随烟气排出造成的热量损失。,（4）炉

19、体散热损失（q5）锅炉运行时，由于炉墙、锅筒、钢架、管道及其他附件等表面温度高于周围空气温度，部分热量从炉体表面向外界散失，形成炉体散热损失。其大小主要取决于锅炉散热表面面积的大小、外表面温度以及周围空气的温度。（5）其他热损失（q6）（包括灰渣物理热损失及冷却热损失等）灰渣物理热损失 冷却热损失,3、热和热的传递3.1、热的作用 使物体温度升高;使物体的体积膨胀;使物体的形状改变。如冰变为水、水变为汽。3.2、热的传递 热的辐射在不同温度的相临的两个物体之间，高温物体向低温物体传递热量的过程，为辐射传热。,高温物体,低温物体,辐射传热,3.3、热的传导同一物体或相接触的不同物体，热总是由高温

20、部分向低温部分传递。3.4、热的对流由于流体的相对运动而引起的传热过程。只发生在流体（水、汽、烟、风等）。,高温燃气,管外壁,水管,辐射,传导,对流,管内壁,锅炉的工作原理-机械炉排焚烧炉,工作原理：垃圾通过进料斗进入倾斜向下的炉排（炉排分为干燥区、燃烧区、燃尽区），由于炉排之间的交错运动，将垃圾向下方推动，使垃圾依次通过炉排上的各个区域（垃圾由一个区进入到另一区时，起到一个大翻身的作用），直至燃尽排出炉膛。燃烧空气从炉排下部进入并与垃圾混合；高温烟气通过锅炉的受热面产生热蒸汽，同时烟气也得到冷却，最后烟气经烟气处理装置处理后排出。,第三章,垃圾焚烧炉及炉排炉燃烧工艺系统,一、垃圾焚烧炉介绍二

21、、炉排型垃圾焚烧炉燃烧工艺,目前国内垃圾焚烧炉主要有机械炉排炉焚烧工艺和循环流化床焚烧工艺。盛运环保采用的是机械炉排炉焚烧工艺（三驱动逆推炉排炉）；北京中科采用的是循环流化床焚烧工艺（中科院循环流化床垃圾焚烧炉）。,一、垃圾焚烧炉介绍,1、生活垃圾焚烧炉及余热锅炉的产品型号由三部分组成，各部分间用短横线相连。(SLC250-4.0/400-W)SL xxx xx/xxx x 1 2 3 4 5 6 1、生活垃圾（汉语拼音缩写）2、焚烧方式代号3、额定焚烧处理量（t/h）4、额定蒸汽压力(MPa)5、额定蒸汽温度（）6、设计序号,根据各锅炉厂的命名方式。命名有差别。,2、余热锅炉简述 锅炉为单锅

22、筒，自然循环中压锅炉，锅炉采用悬吊结构，炉排采用三驱动逆推式炉排。锅炉构架采用钢结构，按7度地震设防，烟道、均为膜式水冷壁结构。在烟道内布置蒸发器，高温过热器、中温过热器、低温过热器。在高温过热器、中温过热器、低温过热器之间布置了两级喷水减温器用来调节过热蒸汽温度，锅炉尾部竖井内布置省煤器。,1）锅筒及汽水分离装置锅内采用单段蒸发系统。锅筒内布置有旋风分离器、波形板分离器、表面排污管和加药管等内部设备。锅筒内装有沿上升管方向布置的若干旋风分离器，在蒸汽出口处装有波形板分离器，进一步保证蒸汽品质。2）锅炉三通道锅炉的第一通道与焚烧炉炉膛之间采用柔性连接，以达到密封和吸收膨胀的效果。第一通道的下半

23、部敷设耐火绝热层。锅炉的第一、二、三通道采用材料为20G，GB3087的管子。第一、二通道隔墙的水冷壁管上部拉稀成为凝渣管束。,3）过热器和蒸汽温度调节过热器布置在第三通道，共分三级，沿烟气流程方向布置有高温级（顺列顺流布置）、中温级（顺列逆流布置）和低温级（顺列逆流布置），并采用二级喷水减温，喷水减温器采用套管结构。过热器采用20G，GB3087和15CrMoG的管子。整个过热器通过吊挂管悬吊在顶部梁格上。4）省煤器省煤器布置在第四烟道中，共叁级，为双管圈逆流布置，管子为顺排方式排列。省煤器管子材料为20G，GB3087。,5）蒸汽空预器蒸汽空预器设置在炉外，将冷空气进行两级预热。蒸汽空预器

24、采用高频焊接螺旋翅片管，为管箱式结构。6）吹灰设备在各对流受热面内均布置了有效的脉冲吹灰设备和蒸汽吹灰设备，以清除各受热面的积灰。7）炉墙和密封锅炉的第一、二、三通道为膜式壁结构，均采用敷管炉墙。尾部烟道为护板框外铺设保温材料结构。锅炉三通道采用膜式壁密封，尾部为钢制烟道密封，各处穿管处均用特殊的密封结构。上、下部的结合处也采用特殊结构的密封，以确保烟气不外泄。,3、桐城项目锅炉参数,锅炉额定蒸发量20.5 t/h额定蒸汽压力(表压)4.0 MPag额定蒸汽温度400给水温度140锅筒工作压力（表压）4.5 Mpag热空气温度220（150-220）排烟温度200220（204）排污率1%减温

25、方式喷水减温；一减喷水量 1.5t/h，二减喷水量2.0t/h。烟气侧总流量 50484Nm3/h一次风空气侧总流量 30391Nm3/h二次风空气侧总流量 10130Nm3/h,4、锅炉的保护值,4.1锅炉额定工况主蒸汽的压力温度控制值,4.2安全阀整定压力,4.3锅筒水位报警与保护,二、炉排型焚烧炉燃烧工艺,2、垃圾燃烧过程。垃圾在炉排上的焚烧过程大致可分为3个阶段：第一阶段：垃圾干燥脱水、烘烤着火。针对我国目前高水分、低热值垃圾的焚烧，这一阶段必不可少。一般为了缩短垃圾水分的干燥和烘烤时间，该炉排区域的一次风均需经过加热，温度一般在150-200左右。第二阶段：高温燃烧。通常炉排上的垃圾

26、在900左右的范围燃烧，因此炉排区域的风温须低些，以免过高的温度损害炉排，缩短使用寿命。第三阶段：燃烬。垃圾完全燃烧后变成灰渣，在此阶段温度逐渐降低，炉渣被排到炉外。,3、炉内停留时间。垃圾焚烧的停留时间有两层含义：一是指垃圾从进炉到从炉内排出之间在炉排上的停留时间，根据目前的垃圾组分、热值、含水率等情况，一般垃圾在炉内停留时间在11.5小时；二是指垃圾焚烧时产生的有毒有害烟气，在炉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。炉排型焚烧炉按炉排功能可分为干燥炉排、点燃炉

27、排、组合炉排和燃烧炉排；按结构形式可分为移动式、往复式、摇摆式、翻转式和辊式等。炉排型焚烧炉的特点是能直接焚烧城市垃圾，不必预先进行分选或破碎。其焚烧过程如下：垃圾落入炉排后，被吹入炉排的热风烘干；与此同时，吸收燃烧气体是辐射热，使水分蒸发；干燥后的垃圾逐步点燃，运行中将可燃物燃烬；其灰分与其他不可燃物质一起排出炉外。,炉排炉工作原理：垃圾通过进料斗进入倾斜向下的炉排（炉排分为干燥区、燃烧区、燃尽区），由于炉排之间的交错运动，将垃圾向下方推动，使垃圾依次通过炉排上的各个区域（垃圾由一个区进入到另一区时，起到一个大翻身的作用），直至燃尽排出炉膛。燃烧空气从炉排下部进入并与垃圾混合；高温烟气通过锅

28、炉的受热面产生热蒸汽，同时烟气也得到冷却，最后烟气经烟气处理装置处理后排出。,炉排炉的特点,机械炉排焚烧技术发展较为成熟，根据炉排的结构和运动方式不同而形式多样，但燃烧的基本原理大致相同。垃圾在炉排上进行层状燃烧，依次通过预热干燥区、主燃区和燃烬区，最后灰渣排出炉外。各种炉排都会采取不同的方式使垃圾料层不断得到松动以及使垃圾与空气充分接触，从而达到较理想的燃烧效果。垃圾的燃烧空气由炉排底部送入，根据垃圾热值与水分的不同，送入炉排的风可以是热风或是冷风，不同的炉排结构其炉排透风方式各异。炉拱形状设计要考虑烟气流场有利于热烟气对新入垃圾的热辐射预热干燥和燃烬区垃圾的燃烬。配风设计要确保空气在炉排上

29、垃圾层分布最佳，并合理使用一、二次风。根据炉排运动方式及结构不同，机械炉排焚烧炉的型式有往复推动炉排、滚动炉排、多段波动炉排、脉冲抛动炉排，主要型式是往复推动炉排及滚动炉排。,炉排炉焚烧设备包括：垃圾进料斗、推料器、炉排钢架、炉排片托架及组件、分段风室、燃烧器、炉排片及组件、出渣斗、出渣机。三驱动逆推式炉排有两个床面共六组炉排驱动机构。驱动机构的油缸全部分列在炉排的两侧，油缸通过外曲柄转动横穿下风室的驱动轴，装在驱动轴上的一对内曲柄与外曲柄同步来回摆动，内曲柄利用连杆拉动驱动梁连同活动炉排架作前后往复移动。装在活动炉排架上的众多炉排片同步动作，实施对炉床上垃圾的掺和翻动，使垃圾沿炉床步进地向下

30、移动。由于驱动机构穿越下风室的是转轴，穿孔处为回转密封，能有效的解决因带异常恶臭的一次风泄露造成炉室间的环境污染。,第四章,炉排型垃圾焚烧炉附属系统,1、风烟系统的工艺流程 5、排污系统流程 2、垃圾前处理及供料系统 6、疏水系统流程3、燃烧系统图 7、工业水系统图 4、锅炉汽水系统流程 8、吹灰器系统,1、风烟系统的工艺流程,风烟系统流程：垃圾库空气过滤器一次风机暖风器一次风室炉排垃圾参与燃烧焚烧炉出口炉膛费斯顿管二烟道过热器灰斗三烟道对流蒸发管束过热器过渡烟道四烟道省煤器急冷塔脱酸塔布袋除尘器引风机烟囱,2、垃圾前处理及供料系统,各生活垃圾转运站环卫车电厂垃圾称重磅运输栈道垃圾卸料平台卸料

31、门垃圾库分区发酵垃圾吊车#1#2焚烧炉喂料平台 渗沥液格栅网渗沥液收集池污水泵污水处理系统,生活垃圾的热值、组成成分及外形尺寸是影响生活垃圾焚烧的主要因素。热值越高，燃烧过程越易进行，焚烧效果就越好。生活垃圾组成成分的尺寸越小，单位质量或体积生活垃圾效果越好，燃烧越完全；反之，传质及传热效果较差，易发生不完全燃烧。进厂垃圾在贮坑内停留一定的时间，通过自然压缩及部分发酵作用，以提高进炉垃圾的热值，改善垃圾的焚烧效果，同时亦是垃圾焚烧好坏的关键所在。合理贮存让垃圾充分发酵和干燥。进厂生活垃圾并不是直接送入垃圾焚烧炉，而是必须经过贮存这一道工序。设置垃圾贮坑，一是贮存进厂垃圾，起到对垃圾数量的调节作

32、用；二是对垃圾进行搅拌、混合、脱水等处理，起到对垃圾性质的调节作用。另外，进厂垃圾在贮坑内停留一定的时间，通过自然压缩及部分发酵作用，可以减低垃圾的含水量，以提高进炉垃圾的热值，改善垃圾的焚烧效果。生活垃圾在贮坑内停留时间为35天较为合适，气温低和湿度大的可以适当延长停留时间。,3、燃烧系统,焚烧系统,燃烧系统,一、二次风参与燃烧 垃圾库垃圾抓斗喂料斗料斗推料器炉排渣斗出渣机振动输送机渣池输送制砖焚烧炉出口炉膛费斯顿管二烟道过热器灰斗三烟道对流蒸发管束过热器过渡烟道四烟道省煤器急冷塔脱酸塔布袋除尘器引风机烟囱,4、锅炉汽水系统流程,给水泵给水操作平台省煤器汽包下降管下联箱水冷壁上联箱汽包低温过

33、热器减温器高温过热器集汽箱主蒸汽管道汽轮机,工质(水)的加热和汽化过程蒸汽的产生过程给水 省煤器 汽包 过热器 汽轮机,未饱和水,饱和水,饱和蒸汽,过热蒸汽,水循环过程汽包 下 降管 下集箱 水冷壁,5、排污系统流程,定期排污：水冷壁下联箱排污阀排污管道排污扩容器。连续排污：汽包排污阀排污管道连续排污扩容器定期排污扩容器。全厂设一台连续排污扩容器，型号为LP-1.5，排污水在连续排污扩容器内扩容后产生的二次蒸汽经汽平衡母管接至除氧器，排污水送至定期排污扩容器。全厂设一台定期排污扩容器，型号为DP-3.5，连续排污扩容器来的排污水在定期排污扩容器内再次扩容降温，产生的蒸汽排入大气，锅炉的紧急放水

34、直接接入定期排污扩容器，排污水送至尾气洗涤系统或排入全厂排水系统。,6、疏水系统流程,过热器疏水：各蒸汽联箱疏水阀疏水管道排污扩容器。主汽疏水：主汽管道疏水阀疏水管道疏水扩容器。,7、工业水系统图,8、吹灰器,乙炔脉冲吹灰器,第五章,国内外经典垃圾焚烧炉简介,机械炉排焚烧技术,炉排(stoke)焚烧炉是目前世界上应用历史最久和应用最多的生活垃圾焚烧炉模式。机械炉排焚烧炉的基本原理是以机械炉排构成炉床，靠炉排的运动使垃圾不断翻动、搅拌并向前或逆向推行。其主要处理过程是：垃圾由抓斗送进炉前料斗，通过料槽用液压式加料器按设定的速度将垃圾推进炉膛，垃圾随着炉排的运行向前移动，并与从炉排底部进入的热空气

35、进行混合、翻动，使垃圾得以干燥、点火、燃烧以致燃烬。它正常运行的炉温大于850，且烟气温度在大于850的高温下停留超过2秒钟，以保证烟气中有机成份的分解机械炉排焚烧炉的主要特点是它对垃圾的适用范围广，它既能适应欧洲含水率较低的高热值垃圾，也能适合亚洲含水率较高的低热值垃圾。它对进炉的垃圾颗粒度没有特别的要求，一般由生活垃圾车收集车送来的垃圾无需经过破碎即可直接送入焚烧炉燃烧机械炉排焚烧炉的品种繁多，使用历史长，具有较高的可靠度，是适于处理大容量垃圾的成熟焚烧设备。机械炉排焚烧炉主要分为往复运动炉排焚烧炉及滚动炉排焚烧炉两大类型。,逆动式往复炉排,技术来源：德国马丁炉排，(授权使用日本三菱,CO

36、VANTA；国内三峰卡万塔。)应用案例：深圳清水河、广州李坑一期、杭州滨江(150t/h)、澳门(300t/d)特点：炉排长度固定，宽度则依炉床所需的面积调整，可由数个炉床横向组合而成，每个炉床包含13个固定及可动阶梯炉条，固定炉条及可动炉条采用横向交错配置，炉床为倾斜度26的倾斜床面。垃圾的干燥、燃烧及后燃烧均在此炉床进行，一次空气由炉床底部经由炉条的空气槽从炉条两侧吹出。可动炉条由连杆及横梁组成，由液压传动装置驱动，其移动速度可调整，以配合各种燃烧条件，其搅拌垃圾可动炉条逆向移动，使得垃圾因重力而滑落，使垃圾层达到良好的揽拌，最后灰烬经由灰渣滚轮移送至排灰槽。德国马丁炉排技术是目前世界上应

37、用最多的垃圾焚烧炉技术，在欧洲和日本等垃圾热值较高的地区应用较为广泛。,德国马丁倾斜逆向往复炉排,台阶式多级炉排,技术来源：新加坡吉宝西格斯(原比利时西格斯Seghers)应用案例：深圳南山(400t/d)、深圳盐田(400t/d)、深圳宝安(400t/d)、江苏常熟(350t/d)、江苏苏州(350 t/d、500t/d)、江苏江阴(400t/d)、天津贯庄(500t/d)特点：比利时西格斯炉排为台阶式多级炉排，由固定式炉条、滑动式炉条和翻动式炉条的相互结合而成，并且可以各自单独控制。西格斯炉排由相同标准的元件组成，每一元件包括由刚性梁组成的下层机构，每片炉条的铸钢支撑和钢质炉条。每件标准炉

38、排元件有六行炉条，分三种不同炉条按两套布置：固定式、水平滑动式和翻动式。下层机构的低层框架直接支撑固定炉条。全部炉条顶层表面形成一个带21度斜角的炉排倾斜面，全部元件皆按这个方式布置。滑动炉条推动垃圾层向炉排末端运动，而翻动炉条使垃圾变得膨松并充满空气。在炉条下面的燃烧风经过几个冷却鳍片和位于每片炉条前端的开口槽后离开炉条，并吹过下一炉排片的顶部。每一片炉条有燃烧风出口开口。从而保证整个炉排表面的空气分布均匀。,西格斯台阶式炉排,日本田熊阶段往复摇动式炉排,技术来源：日本田熊公司(Takuma,Japan)应用案例：天津双港(400t/d)、北京高安屯(800t/d)特点：阶段往复摇动式炉排干

39、燥、燃烧及后燃烧三段炉排均为倾斜床排，固定炉条及可动炉条以纵向交错排列。高压高速的一次空气由炉底的空气导管送人炉条底部，再由盒状炉条两侧的空气喷嘴吹出。可动炉条由炉条支架及连杆曲柄机构组成，由液压传动装置驱动，各炉排的可动炉条水平前后移动，使得垃圾因重力滑落，及切断垃圾，经过阶段落差使得垃圾产生混合搅拌。垃圾移动所需的力与垃圾自重及炉条的摩擦系数成正比，炉条的倾斜角愈大时，垃圾所需的移动力愈小，同时垃圾作用于炉条的反作用力也愈小。田熊炉排设置两个阶梯，采用足够的炉排面积，使垃圾在炉内翻滚并燃烧；采用四个驱动单位：一个在干燥阶段，二个在燃烧阶段，再一个在燃烬阶段。因此，通过调整各独立驱动单位的速

40、度，能控制垃圾和灰层的厚度,日本田熊阶段往复摇动式炉排,日本日立造船阶段反复摇动式炉排,技术来源：日本日立造船公司(Hitachi Zosen)授权上海康恒应用案例：台中市-中国台湾，上海-浦发环境浦东项目特点：阶段反覆摇动式焚烧炉的每个炉排上都有固定炉条及可动炉条以纵向交错配置，可动炉条由连杆及棘齿组成，在可动炉条支架上水平方向作反覆运动，此种运动方式将剪力作用于垃圾层的前后及左右各方向，使得垃圾层能松动及均匀混合，并与火上空气充分接触。一次空气由炉排底部经由炉条两侧的缝隙吹出。在燃烧区的固定炉条上的炉条有切断刀刃装置，其功能为松动垃圾块、垃圾层及调整垃圾停留时间，使供给空气分布均匀，以及使

41、二次空气的通道有自清作用，垃圾借此力量反覆翻搅及移动。,日本日立阶段摇动式炉排,国内二段往复式炉排技术,国内二段往复式炉排技术(部分资料来源：各公司网站及维普文献)技术来源：杭州新世纪能源环保工程股份有限公司，伟明HMW二段往复式炉应用案例：福建南安，泉州，浙江海宁等 特点：该炉排是在引进国外技术的基础上，针对我国垃圾特性而改进开发的，该产品特别适合焚烧高水份、低热值、不分拣的混合生活垃圾，对南北不同质量的生活垃圾有良好的适应性。,二段往复炉排,杭州新世纪能源炉排炉,伟明HMW二段往复式炉,三驱动逆推炉排炉（绿色动力）,三驱动逆推式炉排采用了自行开发的驱动机构，对应干燥区、燃烧区和燃烬区有三组

42、独立的驱动装置（称之为“三驱动”），可根据垃圾焚烧过程中各区垃圾移送的实际需要进行单独联体调整、控制炉排片的移动速度，互不干扰，使炉排面积的有效利用率得到最大 限度的提高，从而提高了 炉排焚烧处理垃圾的能力，并通过适当延长炉渣在燃 烬区的停留时间，可以有 效地提高垃圾的燃烬率，确保炉渣的热灼减率3%。,流化床焚烧技术,流化床焚烧方式，首先由日本在20 世纪70 年代中期将其应用于城市生活垃圾处理；此后，城市生活垃圾流化床焚烧炉，在日本、欧美等国家和地区迅速发展；在日本，绝大多数流化床垃圾焚烧炉为鼓泡流化床，主要用于焚烧原生城市垃圾；在欧美，流化床焚烧炉主要是循环流化床，而且多数是与RDF 技术

43、结合使用的。采用该技术的焚烧炉的基本特征在于在炉膛下部布置有耐高温的布风板，板上装有载热的惰性颗粒，通过床下布风，使惰性颗粒呈沸腾状，形成流化床段，在流化床段上方设有足够高的燃烬段(即悬浮段)。流化床的特点是颗粒与气体之间传热和传质速率高，物料投入流化床后，在床层内几乎呈完全混合状态，投向床层的废弃物能迅速分散均匀。由于载热体贮蓄大量的热量，可以避免投料时炉温急剧变化，床层的温度保持均一，避免了局部过热，因此床层温度易于控制。同时它具有燃烧效率高，负荷调节范围宽，污染物排放低，炉内燃烧热强度高，适合燃用低热值燃料等优点。,循环流化床垃圾焚烧技术,流化床焚烧炉的主要特点是床层温度均匀，垃圾颗粒与

44、流体接触好；反应快，焚烧完全，热强度较高，它的热效率一般可达到8082%，垃圾燃烬率也非常高，焚烧后排出炉渣的未燃成份可达到1%左右；设备尺寸相对较小。但由于悬浮态燃烧方式的限制，其对进炉垃圾的颗粒度有一定的要求。,循环流化床技术与鼓泡流化床技术相比，具有高效、低污染等优点。,回转窑焚烧技术,回转窑焚烧系统系衍生于己广泛用于水泥工业中耐火砖衬里回转锻烧窑设计。垃圾由倾斜且缓慢旋转的旋转窑上方前端送入，藉由旋转速度控制垃圾前进速度，使垃圾在窑内往前输送过程中完成干燥、焚烧及灰冷却之过程，而冷却后之灰渣由炉窑下方末端排出。回转窑整个炉体可由冷却水管及有孔钢板焊接形成桶形，也可由钢制圆桶内部加装防火

45、衬组成，炉体向下方倾斜，分成干燥混合、燃烧及后燃烧三区段，并由前后两端滚轮支持，由链轮驱动装转动轮子而旋转炉体，垃圾在炉体上，因旋转而获得良好的翻搅及向前输送，预热空气由底部穿过有孔钢板至窑内，使垃圾能完全燃烧。回转窑的特点是燃料适应性广，可焚烧不同性能的废弃物，此种炉型机械零件比较少，故障少，可以长时间连续运行。但回转窑的热效率低，如需辅助燃料时消耗较多，排出气体的温度低，有恶臭，需要脱臭装置或导入高温后燃室焚烧，由于窑身较长，占地面积大，且后燃室的炉排结构要求较为严格，因此其成本高，价格较昂贵。目前回转窑焚烧炉主要用于工业特殊和危险废弃物的焚烧处置。,（浙大）两段式危废废弃物焚烧系统工艺流程图,谢谢大家！,