垃圾焚烧炉排炉燃烧优化分析

发表时间:2021/4/19   来源:《当代电力文化》2020年33期   作者:胡青松
[导读] 针对垃圾焚烧炉排炉在国内的特点和结合我公司多个项目(相同炉排)的调试经验,在完成基建投入生产运行后,焚烧炉燃烧优化是必要的;

        胡青松
        安徽新力电业高技术有限责任公司
一、燃烧优化的必要性
        针对垃圾焚烧炉排炉在国内的特点和结合我公司多个项目(相同炉排)的调试经验,在完成基建投入生产运行后,焚烧炉燃烧优化是必要的;
1.目前国内各城市垃圾种类繁杂、热值差异较大,垃圾设计热值和实际热值存在较大差异,同一种炉排在不同区域(一线和二三线、四线城市的差别;南方和北方(气候差异))燃烧特性和炉排动作规律存在较大差异;同一种垃圾在不同的操作工艺和炉排控制逻辑下吨垃圾发电量也存在较大差异;
2.在基建期试生产时间是短暂的,只能保证达到设备最基本的使用功能,推料器的行程、焚烧炉排的行程时间控制、风量的配比需要后期进一步优化;
3.运行人员来源复杂,操作模式各式各样;每一个人都有自己的燃烧调整方式,往往只看到负荷高低而忽视其他参数损失带来的综合经济性降低;垃圾不同于煤粉炉,燃料燃烧存在滞后性,调整不及时或两种不同的调节方式短时间不会带来负荷的波动,往往在交接班后出现负荷大幅度波动,甚至出现 “烧空”、燃料过剩(出生渣、需借助燃油才能控制)的局面;根据我们以往调试多个项目总结的经验,通过优化燃烧方式、控制逻辑、一二次风的配比找出一个合理的、各项指标较好的控制燃烧方式,组织运行人员集中培训,通过燃烧优化培训,更快的让运行人员掌握设备的特点,减少因个人操作不当造成锅炉结焦及交接班操作带来的负荷大幅度波动,从而提高整个项目的各项指标优良化,综合经济效益提升;
4.垃圾燃烧是生活垃圾焚烧电厂的核心,只有保证焚烧炉的燃烧优良,间接带来各个指标的优良(火焰中心位置,炉排行程、动作周期、热灼减率、O2、CO、炉膛温度、排烟温度)通过各个指标的优化减少锅炉腐蚀、结焦等问题,延长或减少停炉检修周期,提高经济效益和安全效益;
5.通过燃烧优化调整,合理的控制锅炉炉膛温度、O2、CO,在源头上减少污染物的生成,从而降低环保耗材的使用,降低生产成本,提高综合经济效益;
二、燃烧优化的项目和阶段
冷态试验阶段:
        炉排冷态标定:主要推料器行程、速度标定,焚烧炉排行程、速度、时间标定,为后期燃烧调整提供基础数据
        炉排控制逻辑的优化:针对项目特点优化炉排控制逻辑,从新优化推料器和焚烧炉排的控制逻辑和顺控逻辑;
        炉排空气动力场试验:炉排整个动力场试验测定炉排表面布风情况和表面风速(一次风率和二次风率),为燃烧优化时一二次风配比提供基础数据;
垃圾焚烧调整及环保指标优化:
        在线监测仪表的准确性确认;
        推料器: 行程有两种模式:速度和行程控制,经过优化找到最佳行程和速度的对应关系;解决垃圾成团、堆积和可持续给料的关系,保证给料均匀性和连续性,提高整体燃烧稳定和效率;
        焚烧炉排:干燥炉排、焚烧炉排、燃尽炉排的对应动作周期关系,找出最佳值,保证炉膛燃烧的稳定和火焰中心的位置,防止出生渣和降低热灼减率,充分利用热能提高锅炉效率;
        一次风各段的风门特性和开度:控制火床位置和热灼减率及O2(O2的控制和N0X有最佳控制区间),降低风机能耗、环保耗材;
        二次风的优化:和传统的煤粉炉不同,二次风在炉排焚烧垃圾的主要作用是控制第一烟道炉膛温度,防止大面积结焦,合理的控制第一烟道的温度与二次风的使用可以很大程度的降低结焦风险、减少机组因结焦而造成的非停;合理的控制第一烟道温度和烟气流速;控制二噁英的生成;
        排烟温度:排烟温度的控制和锅炉效率,排烟温度每高10℃,排烟损失会增加1%,同时排烟温度过高对后面反应塔的脱酸效率也有很大影响;通过优化控制排烟温度,提高锅炉效率、降低环保耗材的使用;
        通过合理组织燃烧,控制过量空气系数、炉膛温度、排烟温度、反应塔进出口温度,控制氮氧化合物、氯化物、等烟气指标的排放,通过调整试验,优化环保设施的最佳运行条件,确定环保设施效率与锅炉工况调整间的关系,确定排放指标的影响因素及其定量关系,从而合理优化系统运行情况,降低环保耗材使用量的同时控制环保指标在合格范围内;
        垃圾仓的运行管理:垃圾电厂焚烧炉的关键点在“一进四出”:“一进”为生活垃圾,“四出”指烟气、飞灰、炉渣、废水。 “一进”在整个垃圾焚烧过程第一关键要素,垃圾仓的管理是一切燃烧的基础,故垃圾仓的管理至关重要;通过燃烧整体优化找出本区域垃圾最佳垃圾发酵、存储时间;垃圾发酵的时间长短和堆放、入炉选择直接决定着整个垃圾焚烧的稳定源头,吨垃圾发电量的高低;
        针对区域和季节优化:低热值区域和典型季节变化燃烧方式不同针对调整方案;夏季水分大和冬季温度低有针对性的优化;
        员工培训:经过燃烧优化后找出最佳运行工况,指导运行人员如何调整,当出现断料、堆料、偏料、烧空、出生渣等问题的紧急处理措施;通过培训让运行人员达成共识,减少因每个人个人的操作习惯、各值因交接班而出现的负荷波动、调解不及时出现的断料、堆料、烧空现象;通过集中培训,快速让运行人员达成共识,拔高技能水平,减少人为原因存在的调整不及时而带来的垃圾吨发电量降低;



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