生活垃圾焚烧电厂燃烧系统试运及优化实践

生活垃圾焚烧电厂燃烧系统试运及优化实践

冷晓星 张书启 彭建君

中国电建集团江西省电力建设有限公司 江西 南昌 330001

【摘要】生活垃圾焚烧电厂的建设期间燃烧系统试运是此类电厂的试运的重点与难点，如何实现燃烧系统的正常投运及优化是生活垃圾焚烧发电厂建设期间需要面对的问题。本文通过对生活垃圾焚烧发电厂的燃烧系统及其辅助设备的试运情况和优化实践进行了总结，为此类发电厂的试运提供借鉴经验。

【关键词】垃圾焚烧 燃烧系统 试运 优化

0 引言

城乡生活垃圾焚烧发电具有无害化、资源化和减量化等优势，对改善城乡卫生环境作用重大，是当今处理城乡生活垃圾的一种最优途径，已成为我国城市和乡镇生活垃圾处理的最主要方法之一。炉排炉为当今世界上的主要垃圾焚烧炉型，炉排炉焚烧技术在发达国家已经趋于成熟。国内的炉排炉技术均为国外引进再本土化改进的产物，在建设期的试运期间存在各种问题，问题的处理直接影响试运质量和建设工期，处理得当有利于提高垃圾焚烧炉的运行的安全性和稳定性，缩短建设工期，带来良好的经济效益。

1 机组概况

辉县静脉产业园生活垃圾焚烧发电项目，配置2×350t/d机械炉排焚烧炉+1×15MW凝汽式汽轮发电机组,年处理垃圾25.55万吨。余热锅炉由东方锅炉厂提供，采用立式结构、为单锅筒、自然循环中温中压锅炉，余热锅炉蒸发量为 32.5t/h，最大 35.4t/h，锅炉主蒸汽参数为4.0MPa、400℃。炉膛及第二、第三竖直烟道四周均为膜式水冷壁结构，蒸发器、过热器布置第三烟道内。省煤器布置在尾部烟道内，尾部烟道采用护板结构。两级喷水减温器分别置于一二级、二三级过热器之间，用于调节蒸汽温度。

垃圾焚烧装置，采用某锅炉厂的炉排。炉排分为四段：第一段为垃圾干燥段；第二段、第三段为燃烧段；第四段为燃尽段。

2 燃烧系统试运的重要性

生活垃圾焚烧电厂的试运期间，燃烧系统的试运及调整是一个重要的标志性节点。燃烧系统的正常投运，是通过整个系统的试运行及早发现机组在设计、制造、安装等方面存在的问题，能够尽快地得以处理，保障机组安全、经济、可靠地投入运行。

燃烧系统的试运及调整，对机组带负荷及满负荷连续试运，达到设计参数具有关键性的意义。在本节点的试运与优化，达到节能降耗的目标，对机组达标验收具有重要作用。燃烧系统的试运及调整，能够使机组对分类的垃圾和未分类的垃圾投运，收集参数与总结经验，更好的指导垃圾焚烧的稳定性与安全性，对正常投产运行具有指导意义，有机于提高垃圾焚烧发电厂的经济收益和环保效益。

3 燃烧系统试运及优化

3.1垃圾热值水份变化、炉排调整

垃圾热值水份变化、炉排调整不及时，造成锅炉燃烧不稳机组燃烧不稳定造成汽温汽压波动，严重时必须要投入油枪助燃以确保焚烧段温度达850℃环保要求，每个垃圾电厂项目都会不同程度的存在该现象。当出现燃烧减弱时要及时调整炉排及推料器速度，防止出现排生料情况。在辉县生活垃圾焚烧发电项目试运中，也出现此现象，如图1所示。针对此现象的出现现场试运组分析原因有：a）垃圾发酵时间不够；b）垃圾仓垃圾堆放管理不到位；c）未及时调整炉排速度；d）未做好就地观察炉排火床燃烧情况。

现 场总结经验，采取了3方面的优化处理措施。1、控制入炉垃圾质量：a）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；b）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；c）上层垃圾比重轻不耐燃，发酵时间短，底部垃圾水分大、泥土多。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；d）防止料斗搭桥以及便于垃圾进入炉膛后铺料均匀，有利于锅炉燃烧，投料时应该均匀的投在落料槽处。

图1：炉渣中带有生料

2 、料层厚度的控制：a）充分发酵过的垃圾很容易燃烧，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，不然垃圾不耐燃，料层薄的时候，应加快给料和炉排的速度防止脱火；b）发酵时间不够的垃圾热值低，首先要保证一次热风温度在200℃以上，料层厚度在 600—700mm，太厚了风穿不透易焖火，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，目的是保证进入炉膛新料有足够的烘干时间和燃烧时间。3、勤看火：a）目的是观察当前垃圾着火情况，为锅炉燃烧调整提供依据；b）养成经常去就地看火习惯，就地观察垃圾燃烧情况最直观；c）看垃圾堆料厚度；d）看火床 火孔前移，火床偏短；火孔后移，火床偏长，造成燃烬区可能烧不烬或者跑红渣；e）看炉渣，以落入捞渣机灰渣不跑生料和红渣为宜，太厚影响前部料层运动或者造成炉排过负荷卡死；f）从炉前观察口看炉内火焰，通常火焰颜色按照温度降低依次呈现白色→黄色→红色，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。

图2：推料器与捞渣机堵塞和清理图

3.2 燃烧辅助系统的试运及优化

2021年05月15日17:05炉膛温度865℃启动推料器投入垃圾，5月17日08:20巡检发现捞渣机堵死无法排渣,进一步导致风室底部刮板机堵死，锅炉被迫停运。试运期间推料器也出现几次卡死现象（如图2所示），分析原因：a）捞渣机出渣口设计问题；b）前期有生料排出；C）垃圾里有建筑垃圾，含有大量泥土；d）炉排间隙设计偏大；e）捞渣机堵塞未及时发现，造成风室底部刮板机紧跟堵死；f）推料器底部有坚硬物造成推料器卡死。

现场试运组，组织分析并采取优化措施：a）打开捞渣机人孔门进行疏通，压得严实的渣块用水冲洗松动再作清理；b）对捞渣机出渣口进行改造。以前捞渣机出口坡度较小，较大的渣块容易在下降段堵塞，后来增大落渣口坡度，使落入渣库的渣不容易堆积在出渣口；c）加强燃烧调整，合理控制炉排速度，发现燃尽炉排有大量生料时应及时投油助燃；d）加强巡检工作，发现堵渣及时处理；e）推料器卡死时关闭推料器液压缸，手动倒链拉出，再启动液压缸；f）改进垃圾库入库垃圾管理，禁止工业垃圾入库。

4 结 语

电厂的燃烧系统的正常投运是处理生活垃圾的重要节点，此系统的正常投运关系到整个电厂对很生活垃圾的正常处理。在电厂建设期间，通过试运与优化掌握足够的运行数据和经验，为后期正常运营提供良好的基础。随着我国垃圾分类的新风尚的形成，生活垃圾的无害化焚烧发电将成为新趋势，取代传统的填满式处理方式，提高垃圾焚烧过中的燃烧系统的可靠性和安全性，非常重要。本文对机械往复式炉排炉的燃烧系统的试运工作，可以起到借鉴和参考作用。

参考文献

[1]. 王小聪，李茂东 等，生活垃圾焚烧发电锅炉的稳定燃烧控制与调整，节能技术，2012，11；

[2]. 吕岩岩，杨 麟 等，垃圾分类对垃圾焚烧炉运行性能影响的分析，工业锅炉，2020年第3期。