炉排_循环流化床复合垃圾焚烧炉的设计和运行_王兆军

循环流化床锅炉(简称CFBB)是一种燃用固态燃料来生产蒸汽或热水的装置,锅炉的燃烧室运行在一种特殊的流体动力特性下:30~500μm的细颗粒燃料被以超过平均粒径颗粒终端速度的气速输送通过炉膛,同时又有足够的颗粒返混以保证炉膛内的温度分布均匀。也就是说,CFBB炉膛下部物料是流态化的,上部是物料输运,并形成物料循环。循环流化床锅炉具有燃料适应性广、燃烧效率高、高效脱硫、低NOx排放、负荷调节比大及负荷调节速度快等优点。针对我国城市生活垃圾高水分、低热值的特点[1],循环流化床燃烧无疑是一个很好的选择。针对目前我国垃圾焚烧处理现状,清华大学开发了适合我国国情,排放性能良好的垃圾焚烧技术,已经研制出了日处理量150t和260t的炉排-循环床垃圾焚烧炉,并都应用到了工程实际中。清华大学260t炉排-循环床焚烧炉应用于长春市生活垃圾综合处理电站,该电站配备2台260t/d垃圾焚烧炉和1台6MW凝汽式汽轮机组。垃圾焚烧炉系统如图1所示。废弃物从料斗经给料器送入炉膛内的移动床(炉排)干燥,然后进入流化床密相段,在流化床内伴随气固两相的流动过程完成着火、燃烧和燃尽的过程。在炉膛出口处设置高温气固分离装置,把固体颗粒分离后送回炉膛,烟气则进入尾部烟道。这种炉型的特点在于,垃圾的部分预热、干燥、燃烧在炉排上进行,降低了大块垃圾进入循环床密相区对流态化燃烧的冲击,可适应垃圾不经破碎直接进料。1260t/d垃圾焚烧炉设计参数1.1设计燃料设计燃料特性见表1。1.2锅炉设计参数260t/d炉排-循环流化床焚烧炉的原则性总图见图2,其主要设计参数为:额定蒸发量/t·h-118蒸汽温度/℃450锅筒额定工作压力/MPa3.82炉排-循环流化床复合垃圾焚烧炉的设计和运行王兆军,于培峰,袁玉武,蒙爱红(清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室,北京100084)摘要:介绍了清华大学自主开发的具有独立知识产权的炉排-循环流化床生活垃圾焚烧炉(260t/d)的设计和运行情况。该焚烧炉可实现原始垃圾直接入炉焚烧,并且其排放达到国家标准,掺煤比符合国家要求。经过3年的稳定运行,该焚烧系统创造了良好的社会效益和经济效益。关键词:垃圾焚烧;炉排-循环流化床;运行中图分类号:TK229.6+6;X705文献标识码:B文章编号:1001-6988(2008)04!001903DesignandOperationoftheGrate-CFBMSWIncineratorWANGZhao-jun,YUPei-feng,YUANYu-wu,MENGAi-hong(KeyLaboratoryforThermalScienceandPowerEngineeringofMinistryofEducation,TsinghuaUni-versity,Beijing100084,China)Abstract:Thedesignandoperationofthegrate-CFBMSWincinerator,whichisdevelopedbyTs-inghuaUniversity,isintroducedinthispaper.TheoriginalMSWcanbeincineratedcleanlyinthefurnaceandemissionofairpollutantcanmeetthenationalstandardwell.Keywords:MSWincineration;grate-CFB;move收稿日期:2008-04-10作者简介:王兆军(1964—),男,工程师,从事锅炉工程设计工作.工业炉IndustrialFurnace第30卷第4期2008年7月Vol.30No.4Jul.200819图1260t/d炉排-循环床焚烧系统示意图破袋风选磁选全汽轮发电机组过热器飞灰烟化装置粗除尘器活化反应器布袋除尘器进料废气流飞灰流垃圾流空气流污水流铁回收综合利用类别项目符号设计值分析元素收到基碳/%Car15.75收到基氢/%Har2.35收到基氧/%Oar9.27收到基氮/%Nar0.5收到基硫/%Sar0.035收到基Cl/%Clar0.35工业分析收到基水分/%Mar49.245收到基灰分/%Aar22.5收到基可燃分/%Car28.75收到基挥发分/%Var22.45收到基低位热值/kJ·kg-1Qar.NET4540表1垃圾的工业分析和元素分析(设计值)给水温度/℃104排污率/%2锅炉设计效率/%79.27排烟温度/℃180烟气在炉膛内停留时间/s≥2(垃圾焚烧量)原始垃圾含水率/%≤55(垃圾重量)原始垃圾低发热量/kJ·kg-1≥3076(设计值4540)额定蒸发量/t·h-1182焚烧炉的运行2.1炉膛温度分布情况在焚烧炉运行过程中,通过对炉膛沿程高度的温度分布分析(