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生活垃圾焚烧炉的选型与设计的研究

浏览:59 发表时间:2020-08-22 12:45:03


目前,我国生活垃圾主要的处理方式便是焚烧处理。对此,本文分析了垃圾焚烧炉的主要构成部分,并着重介绍了机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、旋转窑焚烧炉的机理与选型,以机械炉排焚烧炉为例,对其机械设计进行分析。


引言:随着人们生活水平的不断提升,生活垃圾的规模日渐庞大,如何有效处理生活垃圾已经成为一个重要课题。目前,生活垃圾主要用焚烧炉进行焚烧处理,为了提高垃圾处理效率,需要对焚烧炉进行科学选型与设计。本文将针对设备选型与机械设计的相关内容进行分析,力求为我国垃圾焚烧提供一些帮助。

1.垃圾焚烧炉简介

在垃圾焚烧系统中主要包括垃圾接收系统、储存系统、烟气处理系统、热能利用系统与飞灰收运系统,在各个子系统共同运行的情况下才能够完成对生活垃圾的有效处理。在设备运行中,各系统各司其职,如若任意一个系统发生了故障或者效率降低,则势必会影响到整个垃圾焚烧系统的正常运行与效率提升。在该系统中,垃圾接收与储存系统是垃圾进入与存储的地点;烟气处理系统主要负责处理焚烧中产生的烟气;热能利用系统负责将燃烧的能量转化为热能;飞灰收运系统负责对垃圾燃烧后的灰渣进行处理。对于不同类型的焚烧炉来说功效不一,因此在使用前需要慎重的选择与设计。

2.垃圾焚烧炉的运行机理与选型

对于不同垃圾来说,成分、热值等方面存在差异,焚烧炉作为垃圾处理的主要设备,在选择与设计时应充分考虑到焚烧时间、温度等,使垃圾得到充分燃烧,避免出现二恶英。目前,较为常用的焚烧炉有以下几种。

2.1机械炉排焚烧炉

此类焚烧炉主要由炉排、进料斗、炉膛、配风机构、炉排传机构等构成。垃圾从进料口进入后,在炉排上燃烧,再经过冷却、干燥处理后,将灰渣排出炉外,设备通过机械运动方式使料层不断松动,使空气从炉底部进入,与垃圾充分接触,达到燃烧效果。按照机械运动方式不同,可将焚烧炉划分为以下类型,即滚动炉排、脉冲抛动炉排、往复推动炉排等,目前使用频率较多的是滚动与往复推动炉排。

在设备选型上,从当前焚烧炉应用现状来看,机械炉排焚烧炉得到了广泛应用,市场份额大于80%,究其原因,该类型焚烧炉的应用时间较长,在技术与体系上较为成熟完善,具有较强的可靠性,使用起来方便快捷。同时,该类型焚烧炉以层状燃烧,对垃圾的适应度较高,充分符合焚烧炉的相关要求,能够将热值较低、水分较高的垃圾充分处理。但是,在选型时也要注意此类焚烧炉在使用中存在的不足。该设备内部结构较为复杂,液压作动机构较多,经过长期运行后很可能出现炉排卡顿问题,从而影响了设备的使用效率。对此,需要相关人员定期进行维护与保养,以此延长其使用寿命[1]。

2.2流化床焚烧炉

此类焚烧炉包括分选机、进料口、流化床、破碎机等部分,炉内利用石英砂为热载体,垃圾在流化床中进行焚烧,在焚烧之前通过喷油方式对石英砂进行加热,使其温度超过600℃,这时利用破碎机对垃圾进行粉碎处理,使其粒度在5cm以内,然后将其投入到炉中,当石英砂与垃圾充分混合后,开始快速燃烧。

在设备选型上,这种焚烧炉在市场中的应用频率较低,因为该设备的垃圾处理量较少,且对垃圾的要求较高。在使用该设备之前,需要将垃圾送入破碎机中进行粉碎处理,由于破碎机械系统的复杂度较高,进而阻碍了该设备的广泛应用。另外,在垃圾处理中,对设备的磨损度较高,在运行时消耗的能源较大,当处理热值较低的垃圾时需要加入大量煤炭辅助处理,由于处理工序复杂、难度大,使流化床焚烧炉的应用范围较为狭窄,市场份额自然较低。

2.3旋转窑焚烧炉

此类设备主要构成围进料口、冷却水管、钢制旋转筒、排渣装置等,在圆筒的内部放置耐火涂料,筒体以轴线方向微微倾斜。在垃圾处理过程中,垃圾从上方进料口进入,筒体缓慢的旋转,使垃圾在筒中不断翻滚后移,逐渐燃烧、冷却、干燥后,从排渣装置中将渣灰排出。在设备选型上,此种焚烧炉主要适用于工业固体垃圾焚烧,由于该设备的处理工序与环节具有一定的特殊性,在燃烧时容易失控,对热值较低的垃圾进行处理时燃烧难度较大[2]。



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