×
? ? 摘要：隨著(zhù)我國城市化進(jìn)程的加快，使得城市的固體垃圾廢物越來(lái)越多，而且生產(chǎn)垃圾的時(shí)間在不斷縮短，這就給垃圾在迅速處理時(shí)，帶來(lái)了非常大的麻煩。對此，目前我國主要采用的是燃燒的方法來(lái)處理垃圾。由于垃圾在燃燒時(shí)會(huì )產(chǎn)生巨大的能量，而這些能量可以用來(lái)發(fā)電。對此，本文主要探討了垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)的燃燒控制。
? ? 關(guān)鍵詞：垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)；燃燒控制
? ? 1.垃圾焚燒爐燃燒控制
? ? 1.1垃圾焚燒過(guò)程
? ? 首先由垃圾車(chē)將收集到的垃圾運送到垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)的垃圾儲坑，通常垃圾在儲坑里存放5～7天進(jìn)行發(fā)酵，之后通過(guò)垃圾吊車(chē)將垃圾送至焚燒爐的料斗。當給料擋板打開(kāi)時(shí)，料斗中的垃圾充滿(mǎn)進(jìn)料斜槽，進(jìn)料斜槽的底部是推料器。
? ? 焚燒爐運行時(shí)，首先是由燃燒器燃油或燃氣，將爐膛溫度加熱至850℃以上，然后通過(guò)推料器源源不斷地將垃圾送入焚燒爐，在爐排上垃圾依次經(jīng)過(guò)干燥、燃燒以及燃燼三個(gè)階段。燃燼后的爐渣通過(guò)出渣機冷卻后排出送至渣坑儲存。經(jīng)過(guò)高溫燃燒后的爐渣屬于無(wú)害品，可以作為建筑材料進(jìn)行綜合利用。垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣溫度高達1000℃以上，高溫煙氣通過(guò)余熱鍋爐進(jìn)行熱交換后溫度降至200℃左右，然后通過(guò)尾氣處理系統對有害氣體進(jìn)行去除，達標后排入大氣。
? ? 在焚燒系統中，爐排上料層布置均均勻、焚燒溫度、過(guò)量空氣系統以及煙氣850℃以上停留2S以上是4個(gè)非常關(guān)鍵的操作參數和設計元素。其中煙氣停留時(shí)間主要受燃燒空氣速率、燃燒室幾何形狀以及煙氣流速的直接影響；一、二次量配比以及壓力大小又會(huì )對燃燒室中的流場(chǎng)混合程度和溫度造成影響，從而致使垃圾焚燒的效率因此發(fā)生相應的改變；過(guò)量空氣系數與爐排運行速度、燃燒空氣流速、垃圾成份多種因素的影響。
? ? 爐排上料層布置均均勻、焚燒溫度、過(guò)量空氣系統以及煙氣850℃以上停留2S以上等4大焚燒控制參數之間相互影響，生活垃圾在爐內所停留的時(shí)間與其焚燒溫度、煙氣流速存在著(zhù)密切的關(guān)系，若停留的時(shí)間較長(cháng)，那么其焚燒的溫度則應當相對較低，而停留時(shí)間相對較短的情況時(shí)，則需要將焚燒溫度保持在較高狀態(tài)下。
? ? 2.垃圾焚燒策略
? ? 2.1推料器控制
? ? 推料器的位置信號經(jīng)過(guò)微分功能塊和低通濾波器計算得出推料器的運行速度。僅在進(jìn)料沖程時(shí)進(jìn)行速度值計算，而在壓縮沖程和返回沖程時(shí)速度值將保持。
? ? 每個(gè)推料器有一個(gè)速度調節器，每個(gè)推料器的計算速度作為相應推料器速度調節器的過(guò)程值。調節器輸出范圍是0-100，0%，控制液壓比例閥在推料器前進(jìn)過(guò)程中為相應液壓缸提供液壓油。
? ? 在推料器在每個(gè)運行周期中有三個(gè)過(guò)程：壓縮過(guò)程、進(jìn)料過(guò)程和返回過(guò)程，每個(gè)過(guò)程的控制要求如下：
? ? 壓縮過(guò)程：是推料器向前移動(dòng)的第一個(gè)階段，推料器以高速向前移動(dòng)，由液壓比例閥控制。
? ? 進(jìn)料沖程：是推料器向前移動(dòng)的第二個(gè)階段，在這個(gè)階段速度控制器的指令控制液壓比例閥，使得推料器向前移動(dòng)。
? ? 返回沖程：在這個(gè)階段推料器以高速返回，由液壓開(kāi)/關(guān)閥控制。
? ? 推料器速度調節器的速度設定點(diǎn)來(lái)自主蒸汽流量設定點(diǎn)的換算值，經(jīng)過(guò)氧量調節器調整后，再由爐排垃圾床層調節器做進(jìn)一步調整得到。當所有推料器停止時(shí)，推料器速度調節器輸出跟蹤為最小值0，00。
? ? 2.2自動(dòng)燃燒控制
? ? 自動(dòng)燃燒控制可分為蒸汽流量控制與爐膛溫度控制兩種控制模式，當焚燒處于正常運行狀態(tài)下，通常采取蒸汽流量控制，而在對鍋爐停止或者啟動(dòng)的過(guò)程中，則通常采取爐膛溫度控制模式，即在對鍋爐進(jìn)行啟動(dòng)或者停止時(shí)，其階段控制會(huì )根據設定的參數提供一定的爐膛溫度，當鍋爐達到正常運行狀態(tài)后，此時(shí)給定值則會(huì )轉變?yōu)橹髡羝髁俊?/span>
? ? 操作人員在對燃燒進(jìn)行自動(dòng)化控制的過(guò)程中，可通過(guò)操作面板來(lái)對控制模式進(jìn)行相互切換。若操作人員選取流量方式，此時(shí)蒸汽流量調節器則會(huì )保持在A(yíng)UTO的模式下，操作人員即可根據需要確定相應的設定值，通過(guò)這種方式對焚燒爐的投料量進(jìn)行合理的確定。
? ? 3.垃圾焚燒量計算、偏差演算及控制
? ? 3.1焚燒量計算
? ? 焚燒量演算是根據對垃圾料斗和垃圾吊車(chē)投入垃圾的重量和次數進(jìn)行數據采樣并保存，在規定的時(shí)間內對所保存的數據進(jìn)行一次分析，計算出單位時(shí)間內垃圾的焚燒量。同時(shí)依據這些數據還可計算出所焚燒垃圾的體積，因此可計算出垃圾的密度。以上計算在每次垃圾投料時(shí)進(jìn)行一次。
? ? 3.2焚燒偏差演算
? ? 通過(guò)垃圾焚燒量偏差演算可以判斷當前的焚燒量跟焚燒目標之間的偏差，其判斷結果將指導爐排進(jìn)行速度調節以保證實(shí)現每日的焚燒量目標。焚燒量與目標焚燒量的偏差高于垃圾焚燒量的允許偏差（正偏差）時(shí)，當前焚燒量過(guò)多；焚燒量與目標焚燒量的偏差低于垃圾焚燒量的允許偏差（負偏差）時(shí)，當前焚燒量過(guò)少；焚燒量與目標焚燒量的偏差介于垃圾焚燒量的允許偏差之內（正負偏差之間）時(shí)，當前焚燒量適當。
? ? 3.3焚燒控制
? ? 為了實(shí)現每天的焚燒目標，根據當前的焚燒量以及垃圾熱值和垃圾層厚的偏差進(jìn)行綜合判斷，通過(guò)調節垃圾給料器、干燥段、燃燒段、燃盡段的周期時(shí)間來(lái)進(jìn)行控制。其中主要的控制對象是垃圾給料器、干燥段、燃燒段、燃盡段。在焚燒控制時(shí)要在操作監視畫(huà)面上將垃圾給料器、干燥段、燃燒段、燃盡段切換到自動(dòng)模式并按下ACC ON按鈕。最終達到比垃圾焚燒量目標值小的時(shí)候周期減少，比目標值大的時(shí)候周期增加的效果。
? ? 4.垃圾層厚演算及控制
? ? 4.1垃圾層厚演算
? ? 垃圾層厚的計算較為特殊，需在指定條件下測試干燥段風(fēng)壓值，在焚燒爐運行時(shí)根據實(shí)際的干燥段風(fēng)壓和風(fēng)溫，計算出的層厚結果是一個(gè)無(wú)量綱的值，它不能直接指示垃圾的層厚。要根據爐底風(fēng)壓、一次風(fēng)流量、爐內壓力等計算出干燥帶的垃圾層厚，并判斷其厚度是否合適。
? ? 4.2垃圾層厚控制
? ? 為了保證爐排干燥段上面的垃圾層厚的穩定，根據當前的垃圾層厚以及垃圾熱值和焚燒量的偏差進(jìn)行綜合判斷，通過(guò)調節爐排干燥段和燃燒段的周期時(shí)間來(lái)進(jìn)行控制?？刂茖ο蟀ǜ稍锒?、燃燒段?？刂七^(guò)程中在操作監視畫(huà)面上將干燥段、燃燒段打到自動(dòng)模式并按下ACC ON按鈕。最終達到比垃圾層厚設定值厚的時(shí)候周期減少，比設定值薄的時(shí)候周期增加的效果。由于垃圾質(zhì)量的變動(dòng)，爐內垃圾量發(fā)生劇烈變化的時(shí)候請通過(guò)手動(dòng)控制進(jìn)行干預。
? ? 5.一次燃燒空氣的概述及其控制
? ? 垃圾在燃盡段未燃盡的情況下，稍微增加空氣量。爐膛溫度較高，O2濃度低時(shí)稍微增加空氣量。相反，爐膛溫度低，O2濃度較高時(shí)則減少空氣量。一次燃燒空氣爐膛溫度管理值為850～1000℃。為了抑制二呃英的生成，需保持爐膛溫度達到850℃以上。如果爐膛溫度達到1000℃以上并持續燃燒，爐壁會(huì )附著(zhù)形成燒結塊，將會(huì )阻礙燃燒損壞耐火材料，且易產(chǎn)生NOx。由于垃圾質(zhì)量原因會(huì )有暫時(shí)超過(guò)1000℃的情況發(fā)生，但最好盡量保持在1000℃以下。對燃燒空氣進(jìn)行控制一次空氣量是按照焚燒爐膛煙氣含O2量來(lái)控制的，但是由于受焚燒爐膛區域的溫度和粉塵濃度的影響，無(wú)法在焚燒爐爐膛設置氧量計，只能在省煤器出口設置，因此這里所說(shuō)的焚燒爐膛煙氣含氧量是根據省煤器出口氧量計的值推算出來(lái)的計算值。
