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我国主流垃圾焚烧炉的焚烧机理

我国主流垃圾焚烧炉的焚烧机理 The Burning Principle to the Main Garbage Incinerator in China

佛山市竞成工程建设监理有限公司 熊小康 张竞天

摘要：生活垃圾焚烧处理厂的关键地、重要地和中心技术设备是垃圾焚烧炉,其它与其配套的设备都是大同小异。在"简述我国常用垃圾焚烧炉的特征"和"我国常用垃圾焚烧炉的特性比较"文中，已经对国内常见的几种类型的垃圾处理焚烧炉的工作原理和特征已经作为简述。本文对道斯炉（Basic1）脉冲抛动式和（马丁炉）往复式机械炉排炉垃圾焚烧炉的焚烧机理作重点介绍。另外二种形式垃圾焚烧炉只简单叙述一下。

关键词：垃圾 焚烧炉 焚烧处理

Summary: It is the garbage incinerator that the key, the concernment and the heart of a life-trash-burning power plant locate. And others compounded equipments always are of minor difference. In "Brief introductions on trait of several common types of garbage incinerator in China" and "Difference to the characters of common garbage incinerator in

China", it has made some brief introduction to working principles and characters of several common types of garbage incinerator in China. Hereby we would like to mainly concern about the working principle of the Basic1and the Mading trend of several common types of garbage incinerator。For other two kinds of garbage incinerator, we would make some simple introduction. Key word: trash incinerator burning processing 1、 引言

生活垃圾焚烧处理方式是主流.它具有：减容效果显著（为原容积的1/5`1/6）、无害化程度高；焚烧处理设施占地面积小，对周围环境没有二次污染。还可利用生活垃圾中的热值余热发电或供热，是绿色环保主流发展方向。在经济发达、生活垃圾较多的城市（如珠江、长江三角洲）中，逐步采用先进的垃圾焚烧技术来进行城市垃圾的处理。我国主流垃圾处理焚烧炉型有：道斯炉（Basic1）脉冲抛动式垃圾焚烧炉、马丁炉往复式机械炉排炉等类型。这里对这二种垃圾焚烧炉的焚烧机理进行比较详细的叙述。

2、 垃圾焚烧炉焚烧机理 2、1道斯（Basic1）脉冲抛动式

垃圾入炉焚烧前不需进行任何预处理。生活垃圾经自动给料机送入焚烧炉干燥炉炉排架上干燥、热解，在干燥炉架上，接受主炉膛中的辐射热后，蒸发出垃圾中的水分，使生活垃圾更加容易燃烧。此阶段（干燥热解气化段）控制燃烧空气量，供氧量不足。同时部分垃圾在高温辐射作用下，开始进行化学分解，其中的部分高分子烃类和一氧化碳等可燃物挥发出来，

干燥炉排处温度控制在500℃~600℃左右，这样就有了最佳的热分解温度，可以达到最

好的分解效果，由于引风机的作用，部分气体在主炉

膛内的停留时间很短，只有1~2秒钟，由于氧气供应并不充分，只有25%的碳氢化合物在主炉膛燃尽，15%的固定碳在炉排燃尽，其余60%左右的挥发性碳氢化合物进入再燃室。烘干后进入第一级炉排，在炉床上经热解产生出的挥发性物质和可燃物在高温下燃烧。垃圾燃烧剩余的固体物留置在炉排上，通过与空气的剧烈混合和炉排的抛动,垃圾被抛入下一级炉排继续燃烧，脉冲焚烧炉排级数依据设计而定。直至进入最后一级炉排燃烧时，喷入的空气量使废料完全燃尽后，进入灰渣坑，由自动除渣装置排出。此时就整个焚烧炉炉膛与再燃室接口状态看，空气、燃料颗粒、挥发分略呈不完全燃烧状态由于各级炉排的燃烧强度和燃烧废物量不一样，所需的空气量不同，因此每层炉排的振动频率和摆动幅度也不一样，完全视现场工艺情况来调整计算机控制，准确性高。根据燃烧特点和传热方式的不同,可分为三个阶段：

图1：道斯炉燃烧工作原理示意图 注译：

Sold Waste feeder：给料器 Puse Hearth：道斯炉炉排

Compressd Air：压缩空气 Drver Hearth：干燥器 Air Bag：气泵 Stage 1 Combustion Cnamber：1主燃烧室

Stage2 Combustion Air：2燃烧室 Stage3 Combustion Air：3燃烧室

Autemetic Ash Remove: 出渣系统 Roburn tunnel: 再燃烧室 To Flue Gas Treatment：去锅炉的烟气

第一阶段在炉膛内布置有膜式水冷壁管，接受燃料燃烧的辐射热能。燃烧空气由每个炉排的下部风机送入，经喷嘴进入炉膛，在气流作用下废物保持松散浮动燃烧，燃烧后的烟气中有许多焦炭颗粒和未燃烧物质，此时温度达860℃；

第二阶段是随着烟气进入第一级再燃烧烟道与定量高速喷入的空气剧烈混合燃烧，仍有未燃烬继续进入第二级再燃烧烟道与过量空气剧烈混合继续燃烧，温度达1000℃，此过程没有热交换，主要目的是提高烟气的温度加快烟气中有害物质的分解；

第三阶段为控制余热锅炉进口温度，从省煤器出口处抽取部分190℃的烟气回送至余热锅炉前混合，使进入余热锅炉的烟气温度保持在760℃，燃烧完全的高温烟气经过过热器、省煤器、空气预热器进行对流换热，然后经干石灰与活性碳吸收处理，再经过半干式烟气处理设备和布袋吸尘器经引风机抽出，由烟筒排往大气，吸收塔下部飞灰与石灰等混合物由排灰装置排出。

2、2马丁炉往复式机械炉排炉焚烧机理

垃圾由垃圾车运来后，卸入垃圾池中，垃圾吊车将卸下的垃圾进行翻拌、混合，并按垃圾贮坑的作业程序进

行分区堆栈、发酵、翻拌混合可使垃圾的组分均匀，避免进炉的垃圾热值忽高忽低，从

而导致炉温过大的波动；堆栈发酵是解决高水分、低热值垃圾焚烧的重要经验，其机理是析出部分水分且产生沼气，既提高了进炉垃圾的热值，又使垃圾容易着火燃烧。经过二~三天左右堆栈发酵的垃圾，由吊车抓取投进垃圾料斗。料斗与料槽的接合处设有给料门，用于点火起炉和熄火停炉操作过程中，料槽内没有垃圾，关闭料门可使炉膛与外界隔开，维持炉内负压。按升温曲线达到投放垃圾时，料门开启，垃圾沿料槽下落到给料平台并充满整个料槽，给料装置将垃圾推送落炉排上，垃圾在炉排翻送过程中受到燃烧器和炉内的热辐射以及一次风的吹烘，水分迅速蒸发，着火燃烧，炉温逐步升高，当炉温达到600℃时，燃烧器退出，垃圾焚烧进入正常状态，炉温继续升高并维持在850℃左右。垃圾在炉排上依次通过干燥、燃烧和燃尽三个区域，垃圾中的可燃成份完全燃烧，不可燃的灰渣由炉渣滚筒送出落入出渣机中，出渣机贮有水并保持着一定的水位起到水封作用，确保炉内负压的稳定，灰渣在出渣机内熄火和降温后被推送出来，由振动输送带送去灰渣贮坑，在抛灰机的作用下落入灰渣贮坑中，垃圾经焚烧处理后成为稳定、无害的灰渣。振动输送带还有一个作用是使灰渣中的金属