摘要：隨著經濟的發展和日趨城市化，城市生活垃圾逐年增多，傳統的垃圾填埋方式占用大量土地，同時會造成二次污染，已經不符合當今人類社會發展的需求。垃圾焚燒爐處理量大、速度快、占地面積小，成為現階段生活垃圾處理的主要方式。


由于我國的垃圾分類不徹底、垃圾熱值不穩定、干濕度變化大等原因，導致垃圾焚燒鍋爐的負荷波動較大，燃燒調整的難度很大。本文以北京海淀循環經濟產業園再生能源發電廠工程為例，對垃圾焚燒爐的燃燒調整作一下簡述。

關鍵詞：垃圾焚燒爐；燃燒調整；氧量控制

一、設備概況

本工程建設3×675t/d焚燒爐十2×20Mw空冷式汽輪發電機組，余熱鍋爐由四川川鍋鍋爐廠按德國費寨亞巴高克環境工程公司提供的技術制造，費塞亞巴高克環境工程公司直接提供675t/臺/d順推往復式機械爐排爐、液壓泵及液壓裝置、出渣機、風機等主要設備。焚燒爐內分為5個區域，呈階梯式排列，從上往下依次是干燥區、燃燒Ⅰ區、燃燒Ⅱ區、燃盡Ⅰ區、燃盡Ⅱ區。每個區又分為左中右三列。每一區的每一列爐排下都對應著一次風。

二、燃燒調整

影響垃圾焚燒爐燃燒不穩定的因素很多，例如當地的氣候、垃圾的熱值、風量的配比、給料器和爐排的速度等，任何一因素的改變都會引起燃燒工況的改變，本文先對影響垃圾焚燒爐燃燒較大的幾個因素進行單一分析，然后綜合各個因素對垃圾焚燒爐的整體燃燒調整進行分析。

1、垃圾的選擇

本廠所處理的垃圾以海淀區學校生活垃圾為主，相對來說垃圾熱值較高。正常情況下會把垃圾堆在垃圾池發酵5-7天再投入爐內燃燒，這時的垃圾揮發分大量析出，同時垃圾所含的水分會蒸發或者滲出。垃圾池最下層的垃圾會泡在滲瀝液中，導致水分太大不利于燃燒，最上層的垃圾由于會暴露在空氣中，導致發酵不完全也不利于燃燒。

所以垃圾池里發酵5-7天的中部垃圾最有利于燃燒。垃圾吊操作員應該將下部和上部的垃圾翻到，使上部的垃圾進一步的發酵，下部已經發酵完全的垃圾得到干燥，將發酵完全的干燥的垃圾投入垃圾焚燒爐內燃燒。

2、給料器、爐排速度設定

進入爐膛內的垃圾通過給料器均勻的鋪設在爐排上進行燃燒。給料器的速度直接影響著焚燒爐的垃圾處理量，爐排的速度則決定著垃圾在爐排上的厚度，調節好二者的速度關系，才能使垃圾在焚燒爐均勻穩定的燃燒。

本廠經過試驗得知，給料器的速度在0.63mm/s時焚燒爐達到最大處理量，干燥段爐排速度為5.6mm/s、燃燒Ⅰ段爐排速度為5.8mm/s、燃燒Ⅱ段爐排速度為2.9mm/s時，主燃燒區的垃圾厚度為300—400mm，為最佳燃燒厚度，燃盡段爐排速度可根據爐渣的厚度和推渣機的出力情況進行調整，本廠燃盡Ⅰ段速度為1.6mm/s，燃盡Ⅱ段速度為1.2mm/s。

3、爐膛風量配比

垃圾焚燒爐內主要風量來自一次風機，二次風機起輔助送風的作用。本廠焚燒爐在額定工況下的一次風總量為75000Nm3/h，二次風總量為11000Nm3/h。一次風出口的風壓要在1.5kpa以上，確保有足夠的風壓穿透垃圾料層，燃燒區的一次風擋板開度為50%—60%，保證能提供足夠的氧量便于燃燒；

干燥區沒有明火燃燒，一次風擋板開度適當減小，確保能使垃圾得到干燥即可，開度一般為20%—30%；燃盡區既不燃燒也不需干燥，一次風擋板開度略開一點就行，一般為5%。若燃盡區有未燃盡的垃圾在燃燒，應適當加大這一區域的風門擋板開度，使其有足夠的氧氣燃盡垃圾。同時應提高一、二次風的溫度，以便維持爐內溫度，提高熱效率。

4、綜合調整

本廠垃圾焚燒爐在最大負荷運行時的參數如上述所述，由于垃圾的熱值在不斷的變化，會在此基礎上做一些微量調整。焚燒爐內的燃燒情況可通過爐膛火焰電視直觀觀測，但這種方式難以確定是何種原因引起的負荷波動，無法對焚燒爐做出相對應的調整。

負荷波動對參數直接的影響是爐膛溫度的變化，其次是爐膛出口的氧氣和一氧化碳濃度的變化。在穩定的燃燒工況下，爐膛出口的氧含量為7%左右，一氧化碳濃度在10%以下，不得超過55%（北京地區），如果這兩個參數的變化較大，說明爐內的燃燒效果不理想。根據氧量和一氧化碳濃度的變化，可做出如下調整：

（1）氧量增大，一氧化碳濃度正常

發生此現象最有可能的原因是總風量過大，爐內過量空氣系數過高，導致氧量上升。這種現象短時間內不會過大降低爐膛溫度。爐內空氣過多會導致表層的垃圾迅速燃燒，而內部的垃圾不能燃燒完全，若不及時處理，長時間后一氧化碳濃度也會升高，最終導致焚燒爐負荷下降。此時最直接的調整方法是降低二次風機的轉速或者關小二次風機入口擋板，若二次風機已經在最小負荷，可相應的調整一次風機，使噴入爐內的總風量減小。

（2）氧量增大，一氧化碳濃度增大

這種現象是在焚燒過程中出現最頻繁的，氧量增大表示有足夠的氧氣參與燃燒，一氧化碳濃度增大說明爐內的垃圾沒有及時燃燒，最有可能的原因的爐內垃圾料層過厚或局部料層過后。料層過厚會使一次風不能穿透垃圾，導致垃圾不能干燥完全，燃燒區表層的垃圾在燃燒，而覆蓋在底層的潮濕垃圾不能與爐內足夠氧氣接觸參與燃燒，只能被不斷加熱，產生大量一氧化碳，一氧化碳又會和爐內底部的氧氣反應生成大量二氧化碳，最終導致表層的垃圾也不能很好的燃燒。

通過觀火孔可見爐內火焰不高，并有大量白煙冒出，嚴重者可能導致爐膛熄火。此時應該減小給料器的速度或停止給料器，增大一次風量，提高一次風壓，若不能維持爐膛溫度，可啟動輔助燃燒器，通過火焰電視觀察爐內的燃燒情況，可緩慢恢復到額定工況。

三、總結

垃圾焚燒爐在燃燒過程中要經常觀測爐內燃燒情況，最主要的是控制好爐內料層厚度與一次風量的配比關系，給料器的速度調整后一定要相應的調整一次風量。燃燒調整時，可根據氧氣和一氧化碳濃度的變化結合爐內燃燒情況，分析出影響燃燒的原因，對爐排做出相對應的調整。

參考文獻：

[1]趙由才，張益．生活垃圾焚燒技術[M]．北京：化學工業出版社，2000.

[2]張衍國，李清海，康建．垃圾清潔焚燒發電技術[M]．北京：中國水利水電出版社，2004.

作者簡介：

蘇厚平（1992-10），男，漢，山東省青島市，學歷：本科。