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循环流化床垃圾焚烧炉燃烧调整

蔡亚明  
【摘要】:城市生活垃圾是目前我国城市发展的迫切难题,在“垃圾围城”的压力之下,垃圾焚烧技术正在我国大力推广使用。部分循环流化床垃圾焚烧炉出现CO超标的问题,本文通过理论分析,数值模拟,实验测试相结合的方式,分析CO超标原因并给出循环流化床垃圾焚烧炉燃烧优化调整建议,对循环流化床垃圾焚烧企业具有重要的实际意义。理论分析部分根据燃烧反应机理,计算了不同温度、氧量和停留时间条件下CO的燃烧反应,确认3T+E原则的正确性。对某些循环流化床垃圾焚烧炉CO超标排放进行了原因剖析,主要为给料波动、反应温度较低、燃烧停留时间不足,并根据理论计算给出了对应的建议。通过数值模拟分析了某循环流化床垃圾焚烧企业运行工况下一二次风量的合理性和给料波动下CO超标情况,确定了在一二次风与给料波动中,CO排放超标的主要因素是给料波动,而运行工况下一二次风对CO排放浓度超标影响不大。对循环流化床垃圾焚烧炉进行了现场测试,主要方向为提高燃烧温度和给料自动化。提高燃烧温度的测试主要包括有增加给煤量、加装甲烷燃烧器,减少空烟道漏风等。经过测试发现增加给煤使温度提高至886℃时,CO排放浓度会稳定地低于100mg/m~3;加装甲烷燃烧器后,温度提升至846℃,CO排放浓度便会稳定地低于100mg/m~3,这可能是甲烷燃烧比较迅速稳定的缘故;在减少空烟道漏风后,CO排放浓度约降低11.3%,浓度为141.5mg/Nm~3。通过程序控制实现给料自动化,与人工控制相比,自动控制时CO排放浓度降低约63.6%,浓度为67 mg/Nm~3,成功实现达标排放。进行了炉内加钙燃烧脱氯的实验研究,发现在垃圾和煤的混合燃料中氯元素含量高于硫元素的情况下,循环流化床垃圾焚烧炉内喷射石灰石脱氯最佳的钙氯比为2:1,此时脱氯效率可达61.1%。当温度大于800℃时,CaCl_2会有最多80%的反应比例,且反应主要集中在前20min。石灰石对氯元素进行固定后,主要以CaCl_2固体形式存在与颗粒度较小的布袋收集灰中。


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