焚燒爐的設(shè)計主要與被燒垃圾的性質(zhì)、處理規(guī)模、處理能力,爐排的機械負(fù)荷和熱負(fù)荷、燃燒室熱負(fù)荷、燃燒室出口溫度和煙氣滯留時間、熱灼減率等因素有關(guān)。
①垃圾性質(zhì)。垃圾焚燒與垃圾的性質(zhì)有密切關(guān)系,包括垃圾的三成分(水分、灰分、可燃分)、化學(xué)成分、低位熱值、相對密度等。同時由于垃圾的主要性質(zhì)隨人們生活水平、生括習(xí)慣、環(huán)保政策、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等因素的變化而變化,所以必須盡量準(zhǔn)確地預(yù)測在此焚燒廠服務(wù)時間內(nèi)垃圾性質(zhì)的變化情況,從而正確地選擇設(shè)備,提高投資效率。
為使設(shè)備容量得到充分利用,一船采用工廠使用期的中間年的垃圾性質(zhì)和垃圾量作為設(shè)計基準(zhǔn),并且可以采用分期建設(shè)的情況進行。
②處理規(guī)模。焚燒爐處理規(guī)模一般以每天或每小時處理垃圾的質(zhì)量和煙氣流量來確定,必須同時考慮這兩者因素,即使是同樣質(zhì)量的垃圾,性質(zhì)不同,則會產(chǎn)生不同的煙氣量,而煙氣量將直接決定焚燒爐后續(xù)姓理設(shè)備的規(guī)模。一般而言,垃圾的低位熱值越高,單位垃圾產(chǎn)生的煙氣量越多。
③處理能力。垃圾焚燒廠的處理能力隨垃圾性質(zhì)、焚燒灰渣、助燃條件等的變化而在一定范圍內(nèi)變化。一般采用垃圾焚燒圖來表示焚燒爐的焚燒能力。
④爐排機械負(fù)荷和熱負(fù)荷。爐排機械負(fù)荷是表示單位爐排面tF.的垃圾燃燒速度的指標(biāo),即單位爐排面積、單位時間內(nèi)燃燒的垃圾量,單位為kg/(m2.h)。爐排機械負(fù)荷是垃圾焚燒爐設(shè)計的重要指標(biāo)-當(dāng)衡量垃圾焚燒爐的處理能力時,不僅要考慮爐排面積,還要考慮爐型、結(jié)構(gòu)等其他因素。
一般而言,爐排機械負(fù)荷的選擇有下述原則a高水分、低熱值垃圾采用的爐排機械負(fù)荷值較低;b焚燒爐渣的熱灼減率值低時,要求爐排機械負(fù)荷值要低,c燃燒空氣預(yù)熱溫度越高,爐排機械負(fù)荷值越高;d每臺爐的規(guī)模越大,爐排機械負(fù)荷值也越高一水平爐排比傾斜爐排的機械負(fù)荷值稍低。
⑤燃燒室熱負(fù)荷。燃燒室熱負(fù)荷是衡量單位時間內(nèi)、單位容積所承受熱量的指標(biāo),包括一次燃燒室和二次燃燒室。熱負(fù)荷值的一般在8 X104 _15×l04kcal/(m3.h)的范圍內(nèi)。
燃燒室熱負(fù)荷的大小即表示燃燒火焰在燃燒室內(nèi)的充滿程度。燃燒室過大,熱負(fù)荷偏小,爐壁的散熱過大,爐溫偏低,爐內(nèi)火焰充滿不足,燃燒不穩(wěn)定,也容易使焚燒爐渣熱灼堿率值較高。
⑥燃燒室出口溫度和煙氣滯留時間。一般要求大中型焚燒爐的燃燒室的出口溫度為650~850℃,且在此溫度域的停留時間為2s:從垃圾臭氣焚燒分解角度來看,則要求燃燒溫度在700'C以上,停留時間大于0 5s。燃燒溫度過低,煙氣滯留時間過短,則可能會產(chǎn)生不完全燃燒現(xiàn)象。但同時要注意燃燒溫度過高,不僅容易燒壞爐壁、爐排,使垃圾熔融結(jié)塊,堵塞鍋爐熱交換管和煙道,影響正常運行,而且同時會產(chǎn)生過多的氯氧化物。因此, 般沒計燃
燒室的出口溫度在800~950℃范圍內(nèi)。
⑦熱灼減率。爐渣的熱灼減率是衡量焚燒爐渣無害化程度的重要指標(biāo),也是爐排機械負(fù)荷設(shè)計的主要指標(biāo)。焚燒爐渣的熱灼減率是指焚燒爐渣中的未燃盡分的質(zhì)量。