《安全管理环保》之垃圾焚烧炉用炉排片改进设计及应用.doc

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1、垃圾焚烧炉用炉排片改进设计及应用摘要：随着国内城镇化的快速发展，能够节约土地资源、将垃圾处理无害化、减量化和资源化的垃圾处理方式-垃圾焚烧处理应用越来越广。炉排型焚烧炉形式多样，其应用占全世界垃圾焚烧市场总量的80%以上。炉排型焚烧炉具有垃圾预处理要求不高、垃圾热值适应范围广、连续稳定运行时间长、运行及维护简便等优点。炉排片是炉排型焚烧炉核心部件，属于易损耗部件，炉排片稳定性对焚烧炉的连续稳定性运行起着决定性作用。通过合理的炉排片结构设计和材料应用，设计适合国内垃圾热性的炉排片产品，减少炉排片卡滞、异常磨损、烧损等问题，提高炉排型焚烧炉运行稳定性、可靠性

2、。关键词：垃圾焚烧炉；用炉排片；改进设计；应用1导言垃圾焚烧中机械炉排炉应用规模占全世界垃圾焚烧市场总量的80%以上。上海环境集团自2011年技术引进日本荏原HPCC炉排技术，应用该技术的垃圾处理规模已经达到了1.25万t/d。随着国内城市生活垃圾热值的逐步提高，垃圾焚烧炉的运行温度也逐步增加，炉排片作为炉排炉的核心部件，其热负荷增加必然对焚烧炉连续稳定运行带来影响。通过对集团内垃圾焚烧厂炉排片使用情况的持续跟踪，对炉排片磨损情况进行测试、记录、分析和研究，优化设计炉排片，提高其使用寿命。2炉排片工作特征机械炉排炉是以机械式的炉排片构成炉床，可动炉排片与

3、固定炉排片之间的相对运动，使垃圾不断翻动、搅拌并推向前进。往复焚烧炉用炉排片设计需要炉排片有规则的往复运动，从而保证垃圾进入炉内与热空气接触、升温、干燥、着火、燃烬。炉排往复运动不仅使垃圾均匀移动，也是对垃圾的一种搅动，使垃圾与已燃垃圾混合，致使往复炉排片垃圾具有下部着火的因素，炉排运动能有效地搅动垃圾。炉排与垃圾的相对运动，可以使燃烧的垃圾松动，增加垃圾的透气性，改善燃烧条件。为了保证焚烧炉的连续稳定燃烧，炉温维持在950～1050℃，对炉排提出高温抗氧化性要求；垃圾由于分类不完善，进炉垃圾比重较大，炉排片机械负荷较大，对炉排片提出机械磨损需求；垃圾由

4、于成分复杂，通常含有CI、S等元素，燃烧后形成酸性气体，对炉排片金属材质形成腐蚀性影响。因此，炉排片工作环境具有如下特性：干燥段垃圾载荷较大，主要承受机械磨损，燃烧段属于环境温度高，主要承受高温磨损，燃烬段不可燃物较多，固体颗粒物容易夹杂到炉排片之间缝隙中，主要承受偏磨等非正常磨损；另外，垃圾焚烧后形成气氛包含高温腐蚀性气体，对炉排片形成腐蚀作用；炉排片磨损后，缝隙变大、漏渣增加，对垃圾热灼减率带来负面影响；炉排片翘起及烧损，如果频率太高，需要停炉检修处理，势必影响焚烧厂运营。3炉排片设计要求（1）炉排通风率。炉排通风率等于炉排面上通风孔总面积与整个炉排

5、面积之比。炉排片是高温工作部件，工作条件相当恶劣。尤其是往复炉排片长期工作在高温下，虽然炉排片与燃烧层间隔着一层“灰渣垫”，可遮蔽部分热量，但炉排片表面温度仍可达600～700℃以上，为保证炉排片安全可靠的工作，必须采取有效的空气冷却；往复焚烧炉用炉排片保证垃圾是在炉排片上均匀移动燃烧，空气从炉排片下的风室，自下而上地穿过炉排片及垃圾层，为垃圾燃烧提供充足的氧气。因此，炉排片上应布有均匀的通风通道，这就是所谓的通风率要求，在炉排片设计时，必须考虑如何控制和减少漏渣，提高可燃物质的利用率。通常情况下往复炉排片在干燥段通风通道宽度控制在4mm以内，燃烧区域内

6、通风道宽度控制在3mm以内，燃烬段区域内通风宽度稍小，这样既能够有效地控制漏渣，同时能够大幅提高燃烧利用率。很多相关资料中都认为往复炉排片的通风率应在3%～6%。当然通风率越大，通风通道截面越大，空气穿孔速度越小，流阻越小。受制于漏渣及炉排片强度等因素的影响，通风率达到2%～4%，属于高压损炉排，实际使用效果很好。总的来说，炉排片的进风需要综合考虑通风率、漏渣率、燃烧效率等重要因素。（2）炉排冷却度。炉排冷却度等于炉排片肋板总面积与炉排总面积之比。炉排片主要依靠空气对流对炉排片进行冷却，从而降低炉排片温度。炉排片肋板设计既是结构强度的考虑，同时也是强制冷

7、却的考量。按照目前经验值，在满足炉排片本身强度设计前提下，冷却度一般设计大于2。另外，低位热值超过8260kJ/kg，考虑采用水冷炉排，进一步增强强制冷却效果。（3）炉排片固定形式。炉排片安装形式多样，通常采用尾部固定形式。部分厂家在炉排片底部或者两侧设计螺栓或者拉钩进行固定，防止炉排片翘起。可动炉排片与可动炉排片，固定炉排片与固定炉排片的连接形式多样，常见炉排片之间采用有间隙装配、紧固装配两种，紧固装配能一定程度上防止炉排片翘起及偏磨，但是检修拆卸不便，间隙装配拆卸检修方便，容易异物卡滞，间隙变大，出现偏磨，导致炉排片提前更换。炉排片固定形式要保证炉排

8、片往复运动不易卡滞，翘起，又要预留一定检修维护便利性。（4）辅助设计工具。炉排片