燃生活垃圾循環(huán)流化床鍋爐一氧化碳減排淺析

目前國內垃圾焚燒技術(shù)從燃燒方式上來(lái)劃分，主要分為機械式爐排焚燒技術(shù)與異重循環(huán)流化床焚燒技術(shù)。異重循環(huán)流化床燃燒技術(shù)作為一項清潔的燃燒技術(shù)，可以將重度差異較大的顆粒組成流化床系統，廣泛應用于火力、冶金、化工等領(lǐng)域，對于處理城市生活垃圾來(lái)講是一項很有發(fā)展前景的技術(shù)，它不僅實(shí)現了垃圾的大幅度減容，而且還具有垃圾燃 盡率高、灰渣含碳量低、負荷調節范圍大、設備成本低等特點(diǎn)，能很好地適應我國生活垃圾熱值低、含水率高、成分復雜的國情。
CO排放不穩定一直是循環(huán)流化床鍋爐面臨的主要問(wèn)題之一。CO是不完全燃燒的產(chǎn)物，與鍋爐設計及燃燒狀況直接相關(guān)，若能具備足夠高的爐膛燃燒溫度、充足的燃燒反應時(shí)間、充分的混合湍流度，另外具備一定的過(guò)?？諝饬?，CO最終會(huì )燃燒完全。本文主要 分析從垃圾燃料化、給料方式、一二次風(fēng)配比三個(gè)方面促進(jìn)給料均勻、工況穩定并最終達到CO穩定排放的方法。
1 降低CO的原則
一氧化碳是常見(jiàn)的化合物，其分子式為CO，是不完全燃燒的產(chǎn)物之一。若能組織良好的燃燒過(guò)程，即具備充足的氧氣、充分的混合，足夠高的溫度和較長(cháng)的滯留時(shí)間，中間產(chǎn)物CO最終會(huì )燃燒完全，生成CO2。因此，控制CO的排放不是抑制它的形成，而是努力使CO完全燃燒。
2 一氧化碳減排的具體方法
2.1垃圾燃料化
以某垃圾焚燒廠(chǎng)為例，采用循環(huán)流化床鍋爐焚燒技術(shù)，流化床焚燒爐對燃料的水分和顆粒尺寸要求相對較高。一般來(lái)講，加熱時(shí)間近似與固體粒度的平方成正比，燃燒時(shí)間也與固體粒度的1～2次方成正比。在進(jìn)行垃圾的焚燒處理時(shí)，需要將其破碎至一定粒度，從而加快焚燒速度，提高焚燒效率。由于當地垃圾熱值較低、垃圾成分過(guò)于復雜，造成爐膛負壓波動(dòng)較大，CO出現不穩定現象。為最大化地實(shí)現垃圾資源化利用，該廠(chǎng)采用了先進(jìn)的機械分選系統，包含篩選、破碎、除鐵、風(fēng)選等功能，最大限度實(shí)現垃圾資源化和燃料化。
2.2 給料均勻化
均勻給料是循環(huán)流化床焚燒爐穩定運行至關(guān)重要的一環(huán)，如何保證均勻給料一直是困擾各企業(yè)的難題。給料不均時(shí)垃圾搭橋或成團進(jìn)入爐膛致使爐膛穩定工況被破壞，爐膛突然正壓燃燒， CO值波動(dòng)就瞬間增加。因此，在設備條件相同的情況下，上料行車(chē)工細致的操作是保證均勻給料的重要手段，分數次間斷投料，每次投放少量垃圾，使垃圾平鋪在螺旋輸送機上，若是雙螺旋給料輸送方式，則保持左右螺旋存在速度差，以保證垃圾松散前進(jìn)，速度差的大小可根據電廠(chǎng)實(shí)際情況而定。 同時(shí)下級螺旋輸送機速度快于上級螺旋輸送機，保證垃圾連續、均勻進(jìn)入爐膛。垃圾少量、連續地進(jìn)入爐膛，對爐膛的擾動(dòng)較小，使爐膛保持負壓運行，且爐膛負壓保持平穩。
2.3 一二次風(fēng)配比合理化
循環(huán)流化床鍋爐燃燒室中為物料燃燒提供氧氣的有一次風(fēng)機和二次風(fēng)機，一次風(fēng)機的作用首先為保持物料完成正常流化，其次給密相區提供部分氧氣，二次風(fēng)機主要為物料燃燒提供充足的氧氣。由于循環(huán)流化床鍋爐的二次風(fēng)布置以稀相區作為分界點(diǎn)，保證稀相區中、下部的供氧量相對充足，從而使一氧化碳在稀相區中、下部的體積份額大量減小，使 一氧化碳大部分在此區域進(jìn)行充分的燃燒。 因此，調節一二次風(fēng)配比的方法即在保證流化 正常的情況下，盡可能降低一次風(fēng)量，同時(shí)根據鍋爐蒸發(fā)量的需要和本體氧量提高二次風(fēng)量，盡可能提高二次風(fēng)壓頭，同時(shí)調整各層二次風(fēng)風(fēng)門(mén)開(kāi)度。在一二次風(fēng)量和各層二次風(fēng)量調整過(guò)程中，反復試驗，尋找最佳狀態(tài)下調整效果。
3 總結
循環(huán)流化床垃圾焚燒爐降低CO排放的具體方法主要有垃圾的燃料化、均勻的給料方式、合理的一二次風(fēng)配比等。其中垃圾燃料化是保證循環(huán)流化床鍋爐穩定燃燒、降低排放、提高鍋爐效率、實(shí)現垃圾充分燃燒的重要因素之一。同時(shí)，配合均勻給料和合理的一二次風(fēng)配比，最終可實(shí)現CO長(cháng)期穩定、達標排放。