垃圾焚烧炉排炉燃烧控制方法及脱火问题的应对方案

胡津烽+汪嘉涛

摘 要 本文主要以150t/d垃圾焚烧炉排炉为研究对象，详细介绍了此类炉型运行过程中料床、火床的控制方法，并且针对脱火问题提出了合理的应对方案，为中小型垃圾焚烧炉排炉的稳定运行提供了宝贵的经验。

关键词 垃圾焚烧;燃烧控制;脱火

中图分类号：TK 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）22-0099-02

1 概述

国外垃圾焚烧处理技术经历了130多年的发展过程，最适合应用于城市生活垃圾的焚烧炉有：①层燃型焚烧炉，如采用滚动炉排、水平往复炉排、顺推倾斜往复炉排和逆推倾斜往复炉排等焚烧炉;②流化床焚烧炉，如沸腾床及循环流化床焚烧炉等;③回转窑式焚烧炉等。其中回转窑式焚烧炉更多用于焚烧城市特种垃圾和污泥，较少用于生活垃圾焚烧。

我国生活垃圾焚烧处理技术的研究起步于20世纪80年代中期，在我国东南沿海地区应用较多。

杭州绿能环保发电有限公司（以下简称公司）位于杭州市滨江区，成立于2002年，一期工程配备了3台150t/d马丁逆推式垃圾焚烧锅炉。下面将介绍公司运行十年以来的一些燃烧控制方面的经验，如有不对之处，请读者指正。

2 燃烧控制方法

垃圾焚烧炉排炉理想的火床状态：火床平整，着火面均匀，着火线在第二风室上部，主燃区在第三风室上部，收火线在第四风室上部，第一风室上部为预热区，第五风室上部为燃尽区。

公司的锅炉是通过设置炉排的运行和停止时间来控制料床燃烧的，给料器和炉排联动，即炉排动，给料器也动;炉排停，给料器同时停。

2.1 料床厚度的控制

1）根据垃圾质量调整料床厚度。

垃圾的料床厚度关系到火床的平整和着火面的均匀，如果料床偏厚，则一次风不容易穿透，料床着火困难，容易造成局部穿孔，着火面不均匀，部分垃圾没法烧透;如果料床偏薄，则料床容易大面积穿孔，料床燃烧工况恶化。料床厚度的控制原则：

①垃圾重，料床应该控制得稍薄一些，一般在400～600mm左右。垃圾重指的是：灰份较多的垃圾，压在中底部的垃圾，水份较多的垃圾，该类垃圾通常堆积密度较大。

②垃圾轻，料床应该控制得稍厚一些，一般控制在600～800mm左右。垃圾轻指的是：灰份少，堆在上部的垃圾，该类垃圾通常堆积密度较小。

③根据垃圾热值增减料床厚度;热值高，料床要适当减薄;热值低，料床要适当增厚。

2）火床上的垃圾偏厚（料床厚度在1000 ㎜以上，料床厚、着火点少、垃圾无法烧透、炉温不高）的调整：

①适当减少给料，缩短给料器行程。

②加快炉排运行速度，根据火床长短，着火情况，确定炉排和给料器的运行、停止时间。

3）料床偏薄（料床薄，垃圾在第一、二风室上部垃圾就能着火，但火床短，炉温也不高）的调整：适当增加给料，加长给料器行程或者减慢炉排速度。

4）料床厚度调整时应逐步增减进炉垃圾量，避免大幅度调整导致料床厚度不均。

2.2 火床长短的控制

1）火床分布情况：炉排炉从前往后一般设置5组风室，第一风室上部为干燥区，料床厚度通常在600～800 ㎜;第三风室上部为主燃区，料床厚度通常在400～600 ㎜左右;第五风室上部为燃烬区，料床厚度通常为300 ㎜左右。

2）火床长度的掌控：

①正常的火床约有1.5～2米的燃烬区。

②火床前移、偏短，如果此时炉温在950℃以上且能长时间维持稳定，可以不调整或将火床稍微拉长（将炉排和给料器的停止时间缩短）;但若此时炉温在950℃以下，则需将火床

拉长。

③火床后移、偏长，燃烬区剩余可燃物烧不尽，则需立即进行调整，将火床缩短（将炉排和给料器停止时间延长）。

3）观察炉渣厚度：以熔渣滚筒前的炉渣厚度为准，如炉渣太薄，则表示燃烬区剩余可燃物停留时间较短，无法完全烧透;如炉渣太厚，则会影响前端料床的运动，影响料床的正常燃烧。

2.3 炉排速度，给料行程、速度和风门开度的调整

1）炉排的给料器的行程和给料速度，应与炉排速度及运行时间匹配，以保证料床厚薄适当，火床分布良好，燃烧正常。①当给料器行程和速度，炉排运行和停止时间设置相同时，炉排速度快，料床薄，炉排速度慢，料床厚。②当炉排速度一定时，给料行程的长短和给料速度的快慢将直接影响料床的厚薄。

2）风门开度的调整：如烟气含氧量低（5%以下），可关小主燃区风室的风门，开大燃烬区风室的风门，投入或开大二次风;如烟气含氧量高（8%以上），则可关小各风室的风门，特殊情况下可开大主燃区风室的风门加强燃烧;如料床较厚，则应适当开大风门，料床减薄后应关小风门。风门的调整幅度视具体情况灵活运用。

2.4 炉排、给料器运行与停止时间的整定

1）运行时间由给料器一个来回时间来确定：给料器推到头的时间<设定的运行时间<给料器一个来回的时间。

2）停止时间根据火床上垃圾燃烧情况来确定：当火床过长，适当延长停留时间，但不能太长，因为停留时间过长，垃圾在主燃区基本烧烬，火床迅速缩短，新的垃圾进入炉膛后，干燥时间不够，着火慢，容易造成脱火。火床过短，应适当缩短停留时间。

3 脱火问题及应对方案

3.1 脱火的几种情况

1）轻微脱火：炉温下降幅度在50℃～100℃之间，当火床到位后，炉温又重新回升。

原因：①火床上垃圾着火情况很好，炉温也高，但停止时间设置过长，未及时调整，造成火床偏短，新料进来后，着火慢，造成炉温下降。②垃圾热值轻微变化。

2）严重脱火：炉温下降幅度超过100℃，第三、四风室上部垃圾只有零星着火点。

原因：①火床严重偏短，新料进来后，将第一、二风室上部垃圾的火焰压灭或未能及时着火。②垃圾热值变化大，特别是焚烧垃圾库底部和顶部的垃圾时，垃圾中的含水率较高，热值较低，着火缓慢。

3.2 脱火问题的预防及应对措施

①要保证火床具有合适的长度，保持垃圾焚烧的主燃区域基本在第三风室上部位置，避免主燃区过于靠前。②维持料床厚薄适当，与垃圾吊操作人员保持密切联系，如遇到垃圾热值明显变化时，要及时做好调整工作，最好能提前进行调整。③遇到脱火问题后，灵活使用DCS系统中的炉排、给料器定时控制功能，根据垃圾焚烧的实际情况及时调整。

参考文献

[1]陈天生.生活垃圾焚烧行业：发展现状与趋势.

[2]章伟杰，杨景.垃圾焚烧炉的控制.endprint