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        淺談垃圾焚燒電廠鍋爐燃燒調整技術
        2021-03-22 09:11:08 admin 381

        一、燃燒控制概念

        所謂燃燒控制指的是垃圾焚燒電廠鍋爐在工作過程中的運行效率,是否能夠將垃圾焚燒至需要的程度。這對鍋爐的燃燒控制精細程度提出了非常高的要求。為了實現對鍋爐的精細化控制,有必要對鍋爐內部的焚燒情況進行實時監控,保證工作人員能夠及時控制鍋爐溫度。傳統的監控方法是對鍋爐內的煙氣含氧量或者飛灰含碳量進行測量。但這一監控方式在實踐中經常受到其他客觀因素的影響,導致監控結果同實際產生大量偏差,工作人員也無法做到及時調整鍋爐,造成一定的焚燒污染。另外,由于傳統的焚燒控制方式需要人為操作,對降低垃圾焚燒電廠的成本不利。為了避免傳統鍋爐燃燒技術的缺點,可以采用監控鍋爐內部CO濃度的辦法進行精確監控及控制,最終實現降低垃圾焚燒污染程度以及成本的目標[1]。

        二、常規燃燒控制措施存在的問題分析

        客觀因素問題

        可能導致垃圾焚燒過程中監控不準確的客觀因素大致有三種。

        1、監控設備不穩定

        垃圾焚燒鍋爐通常使用的監控設備為氧量表,通過分析鍋爐內部的氧含量判斷垃圾的焚燒程度。但是,在鍋爐漏風的情況下,氧量表測定的氧氣含量通常會高于鍋爐實際情況,進而影響工作人員判斷。

        2、煙氣分布問題

        垃圾在鍋爐內焚燒產生的煙氣是不可控的,且煙氣的成分受多種因素影響變化較大,很難判斷煙氣成分。因此,在監控過程中煙氣會造成較大干擾。

        3、燃燒物質問題

        垃圾焚燒發電技術同常見的發電技術最大不同點在于使用的燃燒物質不同。常見的發電技術以煤炭等為燃燒源,不同煤炭塊之間的性質接近一致,在燃燒過程中可控性較強,比較穩定。而垃圾焚燒發電技術由于燃燒的是不同的垃圾,燃燒源的構成復雜,性質變化大。即使采用多種技術,也無法避免在燃燒過程中存在不可控的問題。這種不可控也會對工作人員監控鍋爐的內部情況造成干擾,進而影響后續鍋爐控制情況。

        人為因素問題

        在監控之外,鍋爐的運行情況調整需要工作人員進行實際操作。這就對工作人員的專業知識儲備以及經驗提出了較高的要求。如果工作人員缺乏相關的素質,就無法及時準確地根據數據判斷鍋爐情況,分析煙氣含氧量,也就無法采取有針對性的措施調整鍋爐狀態。另外,工作人員的主觀意識也會對鍋爐控制造成影響,在控制鍋爐煙氣含氧量時,工作人員受限于主觀觀念可能無法根據垃圾種類進行詳細的分析判斷,也就無法提升鍋爐的生產效率,也會造成一定的環境污染以及能源浪費[2]。

        飛灰含碳量的問題

        通過監控燃燒煙氣的飛灰含碳量可以測量垃圾的燃燒程度,最大程度實現垃圾的經濟價值。同時,測定飛灰含碳量能夠幫助設備在進行改造升級時有數據支撐。但是,測定飛灰含碳量具有其固有局限,在實際使用過程中價值較低。煙氣內部的飛灰含碳量數值變化較慢,變化幅度較低,因而工作人員較難通過數值觀察對鍋爐內部情況進行及時監控而當工作人員能夠通過觀察數據發現變化時,煙氣飛灰含碳量已經產生變化,錯失了調整時機。由此看出,雖然監控煙氣內含的飛灰含碳量有一定的價值,但其本身的固有局限性較大,垃圾焚燒電廠需要根據實際情況判斷是否要淘汰這種落后的測量方法。

        三、將測量CO濃度視為燃燒控制主要因素的原因分析

        相應環保發電的基本要求

        由于CO本身帶有一定的毒性,內部含有的有毒物質數量較多。如果不進行一定的處理就排放入空氣中,很容易污染周邊環境,甚至會危害到附近的居民及牲畜的生命健康。另外,CO在排放進入空氣后,較不容易流動,一般會停留2-3d時間,對人體威脅極大。在我國追求綠色健康生活的今天,測定CO對保證居民健康,有著至關重要的作用。

        影響電廠鍋爐運行的經濟性

        提高垃圾焚燒電廠鍋爐的發電效率是評判焚燒技術的主要指標。而通過控制CO的含量能夠有效提升鍋爐的焚燒效率,提高單位發電量,對保證垃圾焚燒電廠鍋爐運行的經濟效益非常有益。根據前期研究數據可以看出,每1kg的C在產生CO時會產生12000KJ的能量,而每1kg的C在產生CO2時產生的能量為40000KJ。通過控制垃圾焚燒產生的CO的含量,能夠提升鍋爐焚燒釋放的電量,保證鍋爐焚燒的經濟價值[3]。

        影響鍋爐的安全

        CO能夠對保護鍋爐,延長鍋爐的使用壽命,減少設備更換成本起到非常好的作用。在鍋爐內含的氧氣含量不足的情況下,鍋爐極容易直接滅火,被動停機。這種被動的、不規范的停機狀態對鍋爐的傷害非常大,會極大程度減少鍋爐的使用壽命,主要表現為,在進入缺氧燃燒狀態時,鍋爐內部結焦的可能性提升了3-5倍。而控制CO含量能夠有效避免結焦的可能,進而保護鍋爐。

        四、可行性分析

        (一)操作便捷

        從技術原理角度進行分析,測定鍋爐CO含量的技術同測定煙氣含氧量的技術區別不大,兩者的技術有很多共同點。這就便于工作人員熟悉和掌握測定鍋爐CO含量的方法,電廠也不需要花費大量成本進行人員培訓。其次,工作人員在測定煙氣含氧量時積累的經驗也可以套用到新技術上。最后,由于CO的本身性質,其在鍋爐內的變化速度較快,便于工作人員通過數據分析焚燒情況。

        大氣影響小

        根據原理,CO的產生是由于燃燒不完全。因此,工作人員可以根據CO的含量判斷鍋爐的燃燒是否完全。另外,CO在大氣中的占比極低,即使出現漏風情況,也不會對鍋爐內的CO測定造成較大影響。

        調整技術

        由于CO濃度在測定分析時具有明確的單位參數,所以可以最大程度避免工作人員的主觀觀念的影響。工作人員不需要進行分析判斷,只需要對比測定的含量以及理想的含量區間就可以看出鍋爐內的CO含量是否正常,進而采取相應的措施進行調整。

        結語:

        垃圾焚燒電廠的工作對實現我國綠色發展戰略,提高我國居民的生活水平有極大的作用。采用CO濃度測定法可以有效提高鍋爐發電效益,減少污染,值得大量推廣。