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浅谈垃圾焚烧电厂锅炉燃烧调整技术

时间:2021-03-22 13:38

来源:《中国电业》

作者:贺益军

随着我国经济发展和社会进步,我国居民开始逐步追求健康环保的生活环境,绿色生活的环保理念深入人心。在全社会追求可持续发展的大背景下,如何通过运用新技术,提高垃圾焚烧电厂锅炉燃烧的效率,既保证锅炉的生产效率,又显著降低垃圾焚烧产生的污染以及消耗的能源,是垃圾处理行业必须面临的一大难题。本文将根据本行业多年的工作经验,分析垃圾焚烧电厂锅炉燃烧技术目前存在的问题,并有针对性地提出调整方向,希望能够为行业发展提供借鉴。

调整垃圾焚烧电厂锅炉燃烧技术不仅是满足我国居民追求绿色生活需求所必须的一个环节,也是实现我国绿色发展战略至关重要的一步。我国垃圾焚烧发电技术在长期的使用过程中积累了大量的问题,并且采用传统的技术方法无法完全解决这些问题,因此有必要转变发展思路,减少垃圾焚烧产生的污染气体。

一、燃烧控制概念

所谓燃烧控制指的是垃圾焚烧电厂锅炉在工作过程中的运行效率,是否能够将垃圾焚烧至需要的程度。这对锅炉的燃烧控制精细程度提出了非常高的要求。为了实现对锅炉的精细化控制,有必要对锅炉内部的焚烧情况进行实时监控,保证工作人员能够及时控制锅炉温度。传统的监控方法是对锅炉内的烟气含氧量或者飞灰含碳量进行测量。但这一监控方式在实践中经常受到其他客观因素的影响,导致监控结果同实际产生大量偏差,工作人员也无法做到及时调整锅炉,造成一定的焚烧污染。另外,由于传统的焚烧控制方式需要人为操作,对降低垃圾焚烧电厂的成本不利。为了避免传统锅炉燃烧技术的缺点,可以采用监控锅炉内部CO浓度的办法进行精确监控及控制,最终实现降低垃圾焚烧污染程度以及成本的目标[1]。

二、常规燃烧控制措施存在的问题分析

客观因素问题

可能导致垃圾焚烧过程中监控不准确的客观因素大致有三种。

1、监控设备不稳定

垃圾焚烧锅炉通常使用的监控设备为氧量表,通过分析锅炉内部的氧含量判断垃圾的焚烧程度。但是,在锅炉漏风的情况下,氧量表测定的氧气含量通常会高于锅炉实际情况,进而影响工作人员判断。

2、烟气分布问题

垃圾在锅炉内焚烧产生的烟气是不可控的,且烟气的成分受多种因素影响变化较大,很难判断烟气成分。因此,在监控过程中烟气会造成较大干扰。

3、燃烧物质问题

垃圾焚烧发电技术同常见的发电技术最大不同点在于使用的燃烧物质不同。常见的发电技术以煤炭等为燃烧源,不同煤炭块之间的性质接近一致,在燃烧过程中可控性较强,比较稳定。而垃圾焚烧发电技术由于燃烧的是不同的垃圾,燃烧源的构成复杂,性质变化大。即使采用多种技术,也无法避免在燃烧过程中存在不可控的问题。这种不可控也会对工作人员监控锅炉的内部情况造成干扰,进而影响后续锅炉控制情况。

人为因素问题

在监控之外,锅炉的运行情况调整需要工作人员进行实际操作。这就对工作人员的专业知识储备以及经验提出了较高的要求。如果工作人员缺乏相关的素质,就无法及时准确地根据数据判断锅炉情况,分析烟气含氧量,也就无法采取有针对性的措施调整锅炉状态。另外,工作人员的主观意识也会对锅炉控制造成影响,在控制锅炉烟气含氧量时,工作人员受限于主观观念可能无法根据垃圾种类进行详细的分析判断,也就无法提升锅炉的生产效率,也会造成一定的环境污染以及能源浪费[2]。

飞灰含碳量的问题

通过监控燃烧烟气的飞灰含碳量可以测量垃圾的燃烧程度,最大程度实现垃圾的经济价值。同时,测定飞灰含碳量能够帮助设备在进行改造升级时有数据支撑。但是,测定飞灰含碳量具有其固有局限,在实际使用过程中价值较低。烟气内部的飞灰含碳量数值变化较慢,变化幅度较低,因而工作人员较难通过数值观察对锅炉内部情况进行及时监控而当工作人员能够通过观察数据发现变化时,烟气飞灰含碳量已经产生变化,错失了调整时机。由此看出,虽然监控烟气内含的飞灰含碳量有一定的价值,但其本身的固有局限性较大,垃圾焚烧电厂需要根据实际情况判断是否要淘汰这种落后的测量方法。

三、将测量CO浓度视为燃烧控制主要因素的原因分析

相应环保发电的基本要求

由于CO本身带有一定的毒性,内部含有的有毒物质数量较多。如果不进行一定的处理就排放入空气中,很容易污染周边环境,甚至会危害到附近的居民及牲畜的生命健康。另外,CO在排放进入空气后,较不容易流动,一般会停留2-3d时间,对人体威胁极大。在我国追求绿色健康生活的今天,测定CO对保证居民健康,有着至关重要的作用。

影响电厂锅炉运行的经济性

提高垃圾焚烧电厂锅炉的发电效率是评判焚烧技术的主要指标。而通过控制CO的含量能够有效提升锅炉的焚烧效率,提高单位发电量,对保证垃圾焚烧电厂锅炉运行的经济效益非常有益。根据前期研究数据可以看出,每1kg的C在产生CO时会产生12000KJ的能量,而每1kg的C在产生CO2时产生的能量为40000KJ。通过控制垃圾焚烧产生的CO的含量,能够提升锅炉焚烧释放的电量,保证锅炉焚烧的经济价值[3]。

影响锅炉的安全

CO能够对保护锅炉,延长锅炉的使用寿命,减少设备更换成本起到非常好的作用。在锅炉内含的氧气含量不足的情况下,锅炉极容易直接灭火,被动停机。这种被动的、不规范的停机状态对锅炉的伤害非常大,会极大程度减少锅炉的使用寿命,主要表现为,在进入缺氧燃烧状态时,锅炉内部结焦的可能性提升了3-5倍。而控制CO含量能够有效避免结焦的可能,进而保护锅炉。

四、可行性分析

(一)操作便捷

从技术原理角度进行分析,测定锅炉CO含量的技术同测定烟气含氧量的技术区别不大,两者的技术有很多共同点。这就便于工作人员熟悉和掌握测定锅炉CO含量的方法,电厂也不需要花费大量成本进行人员培训。其次,工作人员在测定烟气含氧量时积累的经验也可以套用到新技术上。最后,由于CO的本身性质,其在锅炉内的变化速度较快,便于工作人员通过数据分析焚烧情况。

大气影响小

根据原理,CO的产生是由于燃烧不完全。因此,工作人员可以根据CO的含量判断锅炉的燃烧是否完全。另外,CO在大气中的占比极低,即使出现漏风情况,也不会对锅炉内的CO测定造成较大影响。

调整技术

由于CO浓度在测定分析时具有明确的单位参数,所以可以最大程度避免工作人员的主观观念的影响。工作人员不需要进行分析判断,只需要对比测定的含量以及理想的含量区间就可以看出锅炉内的CO含量是否正常,进而采取相应的措施进行调整。

结语:

垃圾焚烧电厂的工作对实现我国绿色发展战略,提高我国居民的生活水平有极大的作用。采用CO浓度测定法可以有效提高锅炉发电效益,减少污染,值得大量推广。



编辑:赵利伟

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