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机械炉排炉 垃圾焚烧操作要领

2021/1/12 8:48:01      点击:

证焚烧炉垃圾燃烧稳定,是垃圾发电系统长期安全、稳定及高效运行的前提,针对参与管理和操作人员均应时刻掌握炉膛燃烧情况,做到勤检查、勤调整、勤分析、勤总结,使锅炉的各项参数维持稳定运行。但锅炉燃烧稳定首先要了解垃圾源头,如何通过控制入炉垃圾的合理发酵时间和垃圾均匀搅拌,并合理控制炉排料层厚度,调整一、二次配风及火床面积,以及系统漏风点治理等一系列的管理,就需要我们管理和操作人员在运行中不断学习、交流和总结,才能逐步提高。现结合公司已投运项目和同行业一些操作经验,汇总编制了 SUN 机械炉排垃圾焚烧炉操作要领,具体操作如下(黑体字数据请重点关注):

一、控制入炉垃圾质量:

1、发酵区卸料门口垃圾要抓出一条排水沟,确保垃圾池渗滤液隔栅前通畅,不被垃圾阻断渗滤液流入渗沥液收集池。

2、入炉垃圾必须经过充分的发酵:一般在 5~7 天,但并非发酵的时间越长越好。

3、入炉垃圾的正确选择:投料时上部表层垃圾先抓开几抓放置在新垃圾区发酵,底部垃圾应和中部垃圾掺烧,如最底部垃圾确实不好烧应抓至新垃圾区均匀混合。原因是顶部垃圾比重轻不耐燃,发酵时间短;底部垃圾水分大、泥土多。

4、正确的搅拌、搅拌时应该控制合理的松散高度(约 3m),太低料松散不开,太高会因为重力的惯性冲击反而把料压实;底部垃圾合理与中部垃圾掺烧。

5、投料的时应该均匀的投在落料槽处(不但可以防止料斗搭桥,而且还便于垃圾进入炉膛后,铺料比较均匀,不会造成一边厚、一边薄的现象,这样对燃烧有利),而且料斗内尽量保持略低料位(料太多就容易压的太实,到炉排上不利于风的穿透;料太少又容易造成料斗串风;以淹没喂料斗竖直段为最佳)。

6、锅炉操作员应与垃圾吊人员加强联系,当发现入炉垃圾热值变化较大时,应及时反馈给值长通知垃圾吊人员,调配入炉垃圾热值配比。垃圾吊人员在换区、换料时应提前通知锅炉做好调整。

二、料层厚度的控制:

1、燃烧经充分发酵过的垃圾,这种垃圾往往很容易燃烧,我们应该注意控制料层厚度和一次风的风量,可以把料层厚度适当的放厚(一般放在 700—800mm),不然垃圾不耐燃,容易烧透甚至脱火。当发现料层薄的时候,应该加快给料和炉排的速度及时补料,防止脱火情况发生。一次风可以采用小风量运行,够穿透料层就行,因为垃圾好烧,大风量使垃圾燃烧较快,垃圾不耐燃很容易出现烧透而脱火的情况。而且风量大了会造成垃圾燃烧迅速,不好控制炉温,一但超温受热面很容易结焦,所以炉温一定要严格控制炉温在 850~1050℃之间。燃烧高热值垃圾时应通过调大二次风风量来帮助控制炉温,必要时可以掺些发酵时间不够甚至未发酵过的垃圾或者将火床缩短。

2、燃烧经过正常发酵的垃圾,这种垃圾比较容易燃烧,同样我们应该注意控制料层厚度和一次风风量,可以把料层厚度控制在 600—700mm 以内,根据氧量合理配风,根据燃烧调整蒸汽预热器的出口风温,保持在合理范围内(一定要结合垃圾热值进行调整)。

3、燃烧发酵时间不够的垃圾热值低,首先保持空预器出口一次风温度在200℃以上,控制好料层厚度在 600—700mm,太厚了风穿不透易焖火,太薄了不耐燃易脱火。燃烧时将炉排上的火床适当拉长,控制火床在燃烧段燃烧,以不跑生料为准,这样做目的是保证进入炉膛新料有足够的烘干时间和燃烧时间。必要时可以缩短炉排的开间隔时间,但停间隔时间也应该做相应的调整,这样做目的是勤翻料,但要控制好不要翻的太快,因为炉排上的料翻太快反而不利于燃烧。

三、看火:目的是观察当前垃圾着火情况,为燃烧正确调整提供依据。

1、看料层厚度:第一区为干燥区,料层厚度控制在 700~800mm;第二区为燃烧段前区主燃区,料层厚度控制在 600~700mm;第三区为燃烧段后区主燃区,料层厚度控制在 400~500mm;第四区为燃烬区,料层厚度控制在 100~300mm。

2、看火床:正常的火孔分布情况,火孔前移,火床偏短;火孔后移,火床偏长,燃烬区剩余可燃物烧不烬或者跑红渣。

3、看炉渣情况:200~300mm 以落入捞渣机灰渣不跑生料和红渣为宜:灰渣太薄,容易串风,太厚影响前部料层运动或者造成炉排过负荷卡死。

4、从炉前观察口看炉内火焰时,通过火焰颜色、长度及火焰的位置来判断焚烧炉运行状态,通常火焰颜色按照温度降低依次呈现白色(高温)→黄色(中温)→红色(低温),燃烧状态好的时候,火焰均呈白色或白色偏黄色,此时火焰高度往往很高,火苗旺盛,炉内温度较高;当火焰主要呈红色时,则火焰很短,且火苗不旺盛,炉内温度偏低。

四、合理配风,选择合适的过量空气系数

     根据锅炉水平烟道烟气含氧量来进行合理配风,锅炉两侧的烟气温度应均匀,过热器两侧的烟气温差,一般不超过 30~40℃;燃烧室负压应保持为-30Pa至-50Pa 之间,不允许正压运行;省煤器出口含氧量在 3%~6%(操作时,氧含量一定要偏低控制,同时要关注 CO 排放浓度),一次风机出口风温根据垃圾热值调整合理风温;排烟温度控制在 215℃,炉膛温度应保证烟气在 850℃以上持续 2 秒,这样才能保证垃圾焚烧效果和烟气中可燃物充分燃烧分解,同时一次风配风应满足中间大两头小的原则,即是中间风门的开度应该调大,两头风门的开度应该调小,这样才能满足垃圾稳定燃烧所需的空气;当燃烧工况发生变化时应及时调整一、二次风量,炉温急剧下降的时候应适当减小一、二次风量,待炉温、燃烧工况有所好转(炉温有上升趋势、氧量有下降趋势)后再恢复。

五、保持炉膛温度稳定,控制合理的一次风风温。

      垃圾焚烧所需的一次风是经过蒸汽预热器加热后才进入炉排下部风室,风温控制一般控制在 200℃以上,一次风风温越高垃圾干燥越快,燃烧就越有利。因此,要保持一次风风温稳定和尽可能提高一次风风温就必须保证蒸汽预热器正常运行及炉膛温度稳定。

六、保持稳定的炉膛负压

      垃圾焚烧炉炉膛负压应控制在-30Pa~-50Pa 之间,若炉膛负压太小粉尘容易向外喷,既影响环境卫生,又可能危及设备和操作人员的安全;若负压太大,炉膛漏风量增大,增大了引风机电耗和烟气热量损失。因此,稳定炉膛负压对保证锅炉稳定燃烧也具有十分重要的意义。

七、炉排间隔停止时间的整定

      不同的垃圾在炉内的停留时间是不一致的,司炉必须根据垃圾的干燥程度和焚烧效果合理调整停留时间才能让垃圾稳定燃烧和彻底焚烧。垃圾进入炉膛首先利用炉膛热量在干燥段干燥或挥发性气体垃圾着火,然后在燃烧段前区和燃烧段后区炉排上焚烧,通过炉排不断运动,燃烧段后区垃圾再次落入燃烬段炉排上再燃尽、冷却,最后落入出渣机,经水冷后排出至渣坑。

      总之,燃烧调整要做到超前调节,勤调整,正常运行时尽量避免大幅度的调整操作,异常情况时可做大幅度的调整,但应密切监视炉膛温度变化。监盘时应密切关注火焰监视画面、氧量、炉排的运行状态、汽温、汽压、主蒸汽流量等重要参数的变化,燃烧工况发生变化时氧量变化最先体现。

八、脱火的防止与处理方法:

脱火的几种情况;

A、轻微脱火:炉温下降在 50℃~100℃之间,当火床到位后,炉温又上去。

原因:①、火床上垃圾着火情况很好,炉温也高,燃烧调整不及时,给料没跟上,造成火床偏短,新料进来后,着火慢,造成炉温下降。

②、垃圾品质轻微变化。

B、严重脱火:炉温下降>100℃,燃烧段后区只有零星火孔。

原因:①、火床严重偏短,新料进来后,将燃烧段前区火孔压灭。

②、垃圾品质变化大,特别是最底部垃圾,水份高、比重大。

处理方法:炉排上的料层应平整,防止脱火保证稳定燃烧,首先火床一定要到位,即主燃区垃圾着火最旺;其次,保持料层厚薄适当,垃圾品质变化时及时调整;再次,要保证给料的均匀性和炉排的连续性,杜绝只给料不动炉排或单动炉排不给料,如特殊情况确需要单方面调整推料或炉排应看准停止时间,及时恢复人为干预的设备。运行中应保持推料、炉排连锁运行,避免料层造成波浪形现象。

九、风量的调节

1、焚烧炉在正常运行工况之下,炉膛出口温度是在 850-1050℃之间,一次风最高风温为 200℃以上。一次风主要作用在于为垃圾燃烧提供所需的氧气,维持炉内过剩空气系数在 1.5—1.7 内(热值高、中质垃圾)。二次风的主要作用在于加强炉内的气流扰动,促进炉内未燃烬的可燃气体充分完全燃烧。

2、增加一次风的条件是炉膛内过量空气系数过低或氧量过低,当炉内燃烧工况较好一次风量较大或已达到最大,氧量值又明显偏低时,可增加二次风量,保证炉内燃烧工况稳定和燃料的完全燃烧。

3、当炉内燃烧工况较差或氧量明显偏高、燃料较少、风温较低时是不宜增

加一次风或烟气在循环风的,此时应结合炉内的燃烧情况,燃料热值情况,炉排运动情况进行综合分析,做出正确的判断进行风量的加减。

4、炉膛负压是监视燃烧的主要表计,当炉内燃烧工况发生变化时,必然迅速引起炉膛负压改变。因此,运行中必须监视好炉膛负压,根据不同的变化情况做出正确的判断,即时进行必要的调整和处理,使炉膛负压保持在-30Pa~-50 Pa。

5、当锅炉负荷发生变化,炉膛燃烧工况改变时,为了维持正常的负压,需要对引风量进行调整。

十、余热锅炉排烟温度的调节

1、余热锅炉排烟温度是锅炉运行的重要监控指标之一,排烟温度的高低直接影响锅炉运行效率,排烟损失也是锅炉最大热损失。

2、运行中控制合理的排烟温度对减少锅炉热损失、防止省煤器低温腐蚀、避免省煤器中给水大量汽化、防止灰渣系统中飞灰潮湿结块无法输送、保护除尘器布袋等是非常重要的。

3、调节排烟温度的方法:

① 稳定和强化炉内燃烧工况,适当调整炉膛负压,促进垃圾挥发份和可燃灰份的完全燃烧;

② 保证给水温度稳定,根据各段受热面出口温度,合理使用吹灰器,保持锅炉各段受热面的清洁;

十一、典型的燃烧状态调整方法:

1、垃圾过早完全在燃烧段前区上燃烧,燃烧段料层较薄的话则火焰集中在很窄的区域,待干燥段垃圾落下来后就把火焰压灭,燃烧不能继续维持,此时需要增加燃烧段的料层厚度,使燃烧点向后延伸,增大着火面积。操作方法:增加给料装置和干燥段速度,提高给料量,同时在火焰恢复之前减少一次风量,待火焰恢复后再增加一次风。

2、燃烧段前区料层较厚,垃圾靠近燃烧段前区上面燃烧, 燃烧段前区料层较厚的话则说明垃圾在燃烧段前区停留时间过长,燃烧速度太慢,此时需要减薄燃烧段前区的厚度,加快燃烧。操作方法:适当增加燃烧段前区的一次风量,提高燃烧段炉排速度比率。

3、燃烧段后区料层较厚,垃圾在燃烧段前区和燃烧段后区的前半部分燃烧,如果垃圾层较薄燃烧能够继续维持,则可以不用调整。如果垃圾层较厚,垃圾水分较多不容易燃烧,并且燃烬点有向燃烬段移动的趋势的话,则需要及时采取措施。操作方法:增加燃烧段后区一次风量,调整燃烧段的炉排速度,摊薄上面的垃圾,促进在燃烧段后区的燃烧。

4、垃圾在燃烧段前区及燃烧段后区上面全面过火, 如果垃圾层较厚,垃圾水分较多不容易燃烧,并且燃烬点有向燃烬段移动的趋势的话,则需要及时采取措施。操作方法:增加燃烧段后区一次风量,调整燃烧段的炉排速度,摊薄上面的垃圾,促进在燃烧段后区的燃烧。

5、如果垃圾堆积很厚, 则首先增加一次风量以及燃烧段后区空气量,然后停止给料装置以及干燥段,维持燃烧段和燃烬段继续运行,以使燃烧段使空气从中流出,促使垃圾从前后两端同时燃烧。待垃圾厚度有效减薄后根据燃烧段后区剩余垃圾量情况,适时投入干燥段,在垃圾能连续投入的情况下再投入给料装置进行喂料。

十二、熟练操作焚烧炉的一些窍门

1、炉内的燃烧状况通常通过观察孔进行观察确认,但当从观察孔中察觉到燃烧状态出现异常时,必须通过炉前观察孔对燃烧状况进行确认。从观察孔到炉前用自己的眼睛观察,对燃烧状态会有更加直观的了解。

2、从炉前的观察孔看炉内火焰时,通过火焰颜色、长度及火焰的位置来判断焚烧炉运行状态,通常火焰颜色按照温度降低依次呈现白色(高温)→黄色(中温)→红色(低温),燃烧状态好的时候,火焰均呈白色或白色偏黄色,此时火焰高度往往很高,火苗旺盛,炉内温度较高;当火焰主要呈红色时,则火焰很短,且火苗不旺盛,炉内温度偏低。

3、操作焚烧炉时,依据流程画面(燃烧空气系统、垃圾投入系统等)的工艺数据(空气量、炉排炉动作周期、污染物排放值、省煤器氧量等)结合现场观火判断操作时会更加得心应手。

4、熟练焚烧处理垃圾,垃圾搅拌是尤为重要的一项。如果垃圾质量保持稳定,可最大限度减少所需的空气量、炉排炉等的设定变更,实现更加稳定的运行。可是,事实上垃圾品质会发生变化,行车操作员应将投入垃圾的品质变化情况提前通知锅炉操作员,锅炉操作员可提前采取应对措施。行车操作员应对垃圾坑内的垃圾充分搅拌,避免将当日运送到的垃圾直接投入料斗内。料斗内的垃圾达到要求再进行投料,避免集中投入。

5、交班时,锅炉操作员必须将垃圾品质的变化、对应的动作周期、空气量等运行状况做好交接。行吊操作员要将当前投入垃圾区域转达给下一位操作员,避免由于投入垃圾的改变造成炉温剧烈的变化。最为重要的是各操作员应按照运行部统一的思路进行运行管理。

6、对于炉底空气挡板和炉排动作周期的操作需要缓慢进行,不能发生激烈的变化。改变炉底空气挡板开度尽量在当前值±5%~10%的范围内进行(尤其是燃烧段风门的控制,挡板开度变化很小进风量就可能发生较大的变化,所以此处的挡板开度控制在5%之内进行调整),改变一次后要保持约20~30分钟。改变炉排动作周期时要在当前值±5%~10%的范围内进行,动作周期改变一次后要保持约60~120分钟。因为观察操作结果需要一定的时间,操作后务必要确认产生的结果,过度过快的改变可能会使炉内燃烧产生剧烈的变化。

7、ACC投入需要进入到炉内稳定燃烧的状态下才能切换,要求燃烧热负荷至少在80%以上。

8、垃圾在炉排干燥段干燥时有可能会产生大量焦油落到干燥段灰斗中,在灰斗内壁上黏附集聚。停炉检修时,需清理干燥段炉下灰斗炉壁上的焦油及其他杂物。

9、以下状况设备报警时,需要运行人员到设备现场调查原因并相应处理:

① 炉排炉动作异常(超出循环时间未到限位位置)

② 给料装置动作异常(超出循环时间未到限位位置)

③ 捞渣机运行动作异常(超出循环时间未到限位位置)

④ 垃圾料斗内垃圾搭桥和滑料现象

⑤ 液压装置信号异常(油温高、油位低)

⑥ 其他设备异常

10、液压系统油泵采用1用1备设置,需要定期切换运行。运行期间设备巡检时,应注意油站上进油、回油过滤器是否需要更换或清理,通常每个月需对过滤器清理一次。

11、如设备发生故障,需短时间修理或由于炉内温度、压力急速上升需暂时抑制燃烧等状况,可通过降低给料装置及炉排炉各段的运行速度减少燃烧负荷(如自动控制运行时可切换至手动控制),手动操作炉排各段的运行或者暂时停止某段的动作,在燃烧降低负荷的同时需相应调整一、二次风量。

12、如持续一段时间的垃圾品质恶劣,含水很多,导致焚烧炉炉内温度降低,入炉垃圾在干燥段吸收不到足够的热量引燃困难,此时垃圾在干燥段大量堆积且无着火迹象,此时单凭降低燃烧负荷已不能满足燃烧调整要求时:※应将炉排炉由自动状态切换到手动状态,手动调节炉内燃烧状态

①把给料、干燥段切换到手动并停止。保持燃烧段自动运转2~3个周期,此时观察含氧量、炉出口温度及炉内垃圾着火状态。本操作是为了防止从干燥段落下的垃圾直接落到燃烧段前区后把火压灭。

②把干燥段切换到自动。干燥段运行3~5个周期后,把给料装置切换到自动,目的是减少干燥段垃圾的堆积。

③如上述一次操作没有恢复正常的情况下,并确认炉膛内部燃烧状态不是很稳定,将再次从给料、干燥段停止运行并重复上述操作。

注意:为防止停炉时间长导致炉内垃圾供给量不足发生“断火”现象,手动操作调整炉排时间不要超过15分钟,手动操作时,需要在炉后观察炉内垃圾焚烧状况。手动状态操炉时,由于送料平衡被打破,需要依靠操作员的观察和经验操作,对操作员技能要求较高,因此停止炉排或手动操作只作为燃烧相当恶化时迫不得已的最终手段。

13、通常情况下,燃烬点位于燃烧段后区是比较理想的。运行人员可以在中央控制室炉内焚烧状况监视器上作出理想状况燃烬点标记,以便判断炉内垃圾焚烧状况。

总之,炉内工况差时延长炉排上的火床面积,工况好时缩短炉排上火床面积;控制料层:烧垃圾坑上部垃圾比重轻料层可适当加厚,中部垃圾控制合适料层,下部垃圾比重大料层适当减薄,炉排停留时间适当缩短;根据氧量进行合理配风

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