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馬丁爐排焚燒爐是機(jī)械爐排焚燒爐的典型爐型，采用活動(dòng)式爐排，可使焚燒操作連續(xù)化、自動(dòng)化，是目前在處理城市垃圾中使用廣泛的焚燒爐。其結(jié)構(gòu)主要的部件包括料斗、給料器、爐排、燃燒室、余熱鍋爐、爐渣滾筒和出渣機(jī)。
(1)垃圾儲(chǔ)存系統(tǒng)
垃圾由垃圾車運(yùn)來(lái)，經(jīng)地衡稱量后從卸料門卸入垃圾儲(chǔ)坑中，垃圾吊車將卸下的垃圾進(jìn)行翻拌、混合，并按垃圾儲(chǔ)坑的作業(yè)程序進(jìn)行分區(qū)堆棧、發(fā)酵。翻拌混合可使垃圾的組分均勻，避免進(jìn)爐的垃圾熱值忽高忽低而導(dǎo)致爐溫過大的波動(dòng);堆棧發(fā)酵是解決高水分、低熱值垃圾焚燒的重要經(jīng)驗(yàn)，其機(jī)理是析出部分水分和產(chǎn)生沼氣，既提高進(jìn)爐垃圾的熱值，又使垃圾容易著火燃燒。
經(jīng)過2~3天堆棧發(fā)酵的垃圾由吊車抓取投進(jìn)垃圾料斗。料斗與料槽的接合處設(shè)有料門，用于點(diǎn)火起爐和熄火停爐操作，料槽內(nèi)沒有垃圾，關(guān)閉料門可使?fàn)t膛與外界隔開，維持爐內(nèi)負(fù)壓。按升溫曲線達(dá)到投放垃圾時(shí)，料門開啟，垃圾沿料槽下落到給料平臺(tái)并充滿整個(gè)料槽，給料裝置將垃圾推送落爐排上。垃圾在爐排翻送過程中受到燃燒器和爐拱的熱輻射以及一次風(fēng)的吹烘，水分迅速蒸發(fā)，著火燃燒，爐溫逐步升高。當(dāng)爐溫達(dá)到600℃時(shí)燃燒器退出，垃圾焚燒進(jìn)入正常狀態(tài)，爐溫繼續(xù)升高可維持在850℃左右。垃圾在爐排上依次通過干燥、燃燒和燃盡三個(gè)區(qū)域。垃圾中的可燃分完全燃燒，不可燃的灰渣由爐渣滾筒送出落入出渣機(jī)中。出渣機(jī)儲(chǔ)有水并保持著一定的水位起到水封作用，確保爐內(nèi)負(fù)壓的穩(wěn)定。灰渣在出渣機(jī)內(nèi)熄火和降溫后被推送出來(lái)，由振動(dòng)輸送帶送去灰渣儲(chǔ)坑，在拋灰機(jī)的作用下落入灰渣儲(chǔ)坑中，垃圾經(jīng)焚燒處理后成為穩(wěn)定、無(wú)害的灰渣。振動(dòng)輸送帶還有一個(gè)作用是使灰渣中的金屬物暴露出來(lái)，便于懸掛在振動(dòng)輸送帶上方的除鐵器將其吸出，匯集后打包回用。垃圾焚燒過程中，有些細(xì)灰從爐條之間的縫隙落到各風(fēng)室中，這些灰稱之為“漏灰”，定時(shí)由漏灰排出系統(tǒng)依次打開風(fēng)室下面的活門，漏灰在風(fēng)室的風(fēng)壓作用下落入灰槽。灰槽一端聯(lián)通出渣機(jī)，另一端帶有風(fēng)門與公共風(fēng)室連接，漏灰排出系統(tǒng)按程序?qū)L(fēng)門瞬時(shí)打開，將漏灰吹送入出渣機(jī)中，后與灰渣一起被排走。
灰渣儲(chǔ)坑上方裝有橋式抓斗起重機(jī)，用抓斗將匯集在灰渣儲(chǔ)坑中的灰渣抓取，裝車外運(yùn)、填埋。
(2)助燃空氣系統(tǒng)
燃燒用的空氣取自垃圾儲(chǔ)坑的上方，由鼓風(fēng)機(jī)抽吸并壓送進(jìn)行二級(jí)加熱，前列級(jí)為蒸汽暖風(fēng)機(jī)，第二級(jí)為煙氣暖風(fēng)機(jī)，風(fēng)溫提高到150~250℃范圍，然后分成一次風(fēng)和二次風(fēng)。一次風(fēng)進(jìn)入到爐排下方的各個(gè)風(fēng)室，通過各風(fēng)室風(fēng)門的調(diào)節(jié)，獲得佳的風(fēng)量，后經(jīng)爐條的風(fēng)道穿過垃圾層進(jìn)入爐膛，提供垃圾焚燒所需的氧量。二次風(fēng)通過二次風(fēng)風(fēng)道經(jīng)調(diào)節(jié)風(fēng)門從燃燒室上方前后拱處的兩排噴嘴噴射進(jìn)爐膛，對(duì)燃燒氣進(jìn)行擾動(dòng)和補(bǔ)充氧量，達(dá)到充分燃燒的目的。燃燒空氣從垃圾儲(chǔ)坑抽取是為了將這些被污染帶有惡臭的空氣送入爐內(nèi)進(jìn)行髙溫處理，并維持垃圾儲(chǔ)坑的負(fù)壓狀態(tài)，避免其外逸而造成周圍環(huán)境的污染。
(3)余熱回收系統(tǒng)
垃圾燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠谝L(fēng)機(jī)的抽吸下先通過鍋爐前列通道，其水冷壁下部用耐火材料敷設(shè)有相當(dāng)長(zhǎng)的未燃帶，用以減緩熱交換的速度，使在此區(qū)域內(nèi)的煙氣溫度保持不低于850℃有利于二噁英大限度的分解。敷設(shè)未燃帶還可避免水冷壁裸露在高溫?zé)煔庵卸a(chǎn)生的高溫腐蝕。煙氣經(jīng)冷凝管從上而下通過第二通道，采用輻射傳熱進(jìn)行熱交換，再急轉(zhuǎn)進(jìn)入布滿對(duì)流受熱面的第三通道和第四通道，以加快熱交換的速度。在鍋爐出口處煙溫降至380℃左右。隨后通過布置有管式煙氣暖風(fēng)機(jī)的第五通道，與空氣進(jìn)行后的熱交換，被冷卻到270℃左右。為了保證靜電除塵器入口的煙氣溫度穩(wěn)定在設(shè)定的溫度值，鍋爐的第四通道設(shè)有旁路煙道和調(diào)節(jié)擋板，通過調(diào)節(jié)流經(jīng)第四通道的煙氣量來(lái)控制靜電除塵器入口的煙溫，完成熱交換后的煙氣進(jìn)入煙氣處理系統(tǒng)。
(4)煙氣處理系統(tǒng)
煙氣處理系統(tǒng)由干式石灰中和裝置、靜電除塵器組成。熟石灰粉儲(chǔ)存在石灰儲(chǔ)罐中，通過圓盤分料機(jī)控制單位時(shí)間的取出量。羅茨風(fēng)機(jī)將石灰粉逆向吹入靜電除塵器前的煙道中，與煙氣中的氧化氫等酸性氣體進(jìn)行中和反應(yīng)，形成氯化鈣等鹽類，并隨煙氣一起進(jìn)入靜電除塵器，在高壓電場(chǎng)的作用下煙氣中攜帶的灰塵、反應(yīng)生成物和剩余的石灰粉被除去，后由引風(fēng)機(jī)導(dǎo)出經(jīng)煙囪排入大氣。在引風(fēng)機(jī)出口與煙囪的連接煙道上安裝有灰塵和有害氣體的在線監(jiān)測(cè)儀器，能實(shí)時(shí)測(cè)出煙氣中各控制指標(biāo)的實(shí)際值。沉積在極板和極線上灰塵通過機(jī)械振打落入靜電除塵器下方的灰斗中，由螺旋輸送機(jī)送出，經(jīng)增濕機(jī)加水?dāng)嚢璺乐辜?xì)灰飛揚(yáng)，然后排入灰渣儲(chǔ)坑中，與焚燒爐排出的灰渣一起被清運(yùn)出去。
(5)余熱鍋爐
余熱鍋爐通過熱交換吸收垃圾焚燒產(chǎn)生的熱能，產(chǎn)生一定壓力和溫度的蒸汽。熱力系統(tǒng)采用母管制，鍋爐的蒸汽全部匯集到分汽缸再分配去汽輪發(fā)電機(jī)組、蒸汽暖風(fēng)機(jī)、吹灰器、除氧器以及其他用氣設(shè)備，汽輪發(fā)電機(jī)為低背壓機(jī)組，做功后的蒸汽通過低壓蒸汽冷凝器，采用風(fēng)冷的方式冷凝回收再用。鍋爐補(bǔ)給水來(lái)自飼水系統(tǒng)，冷凝水和補(bǔ)給水經(jīng)除氧器加熱、除氧后由鍋爐給水泵給鍋爐供水。鍋爐汽包水位由給水調(diào)節(jié)閥根據(jù)蒸發(fā)量、給水量和汽包水位三個(gè)變量進(jìn)行調(diào)節(jié)。系統(tǒng)的壓力采用旁路調(diào)節(jié)方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，根據(jù)鍋爐的運(yùn)行工況按蒸發(fā)董波動(dòng)曲線的谷底設(shè)定汽輪發(fā)電機(jī)的功率，爐溫升高蒸發(fā)量增大，系統(tǒng)壓力上升，調(diào)節(jié)閥開度加大，多余的蒸汽經(jīng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)入高壓蒸汽冷凝器，維持系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定。
(6)發(fā)電系統(tǒng)
垃圾焚燒處理廠因利用垃圾焚燒產(chǎn)生的熱能進(jìn)行發(fā)電，安裝有余熱鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)組以及發(fā)配電裝置，其運(yùn)行操作與火電廠相類似，所不同的是火電廠是以發(fā)電為目的，根據(jù)用戶的用電需要調(diào)整鍋爐的負(fù)荷，即所謂“以電定汽”;而垃圾焚燒廠是以處理垃圾為終目的，發(fā)電只是垃圾焚燒的副產(chǎn)品，鍋爐的產(chǎn)汽量決定于垃圾的焚燒處理量及其燃燒工況，汽輪機(jī)跟著鍋爐走，也就是“以汽定電”;另外，當(dāng)垃圾焚燒發(fā)電廠不能向電網(wǎng)送電時(shí)，垃圾的焚燒處理還繼續(xù)正常運(yùn)行，即所謂“孤島運(yùn)行”，這也是垃圾焚燒發(fā)電廠不同于火電廠的特有工況。
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