垃圾焚烧电厂培训教材(日立)Word格式.doc
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本系统由下列机器构成。
1.5渗沥液收集设备
本系统是为了收集垃圾坑产生的渗沥液而设置，由以下的机器组成。
垃圾坑格栅
污水收集槽
渗沥液臭气排风机
1.6渗沥液处理系统
-本系统是为了运送和过滤污水收集槽中的渗沥液，储存过滤后的污水并喷入炉内以抑制焚烧炉内的氮氧化物的产生和降低炉温而设置的。
不过，在垃圾低位热值较低时，本系统不能运行。
因为只有在炉内温度可以确保烟气能在850度滞留2秒的适当状态下，渗沥液才可以喷入炉内进行分解。
2垃圾给料系统
2.1概要
该系统由下列机器设备构成。
（参照附件一）
-垃圾料斗
-料斗盖兼架桥破解装置
-垃圾溜管
-推料器
-连接用膨胀节
-料位探测器
-冷却系统
2.2各设备及系统的详细说明
2.2.1垃圾料斗、溜管及连接用膨胀节
本料斗、溜管以及连接部分的膨胀节，是为了让垃圾吊车投进来的垃圾能够在焚烧炉内连续、顺畅地向前输送而设置的设备。
2.2.2料斗盖兼架桥破解装置
1.料斗盖兼架桥破解装置装在垃圾料斗咽喉部的锅炉一侧，由液压驱动，其运转控制箱设置在液压缸附近。
停炉时以及启动升温过程中，料斗盖应该关闭。
2.料斗盖兼架桥破解装置的开关既可以在DCS操作也可以在就地操作。
3.为了防止来自炉内的热辐射、倒回火等造成烧伤，将水冷系统设置在料斗盖兼架桥破解装置上。
2.2.3推料器
1.通过推料器的向前运动将垃圾溜管内的垃圾往炉排推，当推料器退到尽头时，由于重力的关系，上方的垃圾沿刚刚腾出的空间落下，接着推料器又向前推，把垃圾推到炉排上。
2.推料器由2列组成，每列用1个液压缸驱动，驱动速度由自动燃烧控制系统决定。
3.推料器即可远程操作也可就地操作。
在远程操作，可以使其重复前进和后退的动作。
在就地（燃烧装置控制盘）操作，可以通过按动前进/停止/后退的各个按钮，进行微动。
4.在DCS上推料器的速度控制有串级、自动和手动3种控制模式。
前进和后退的速度由DCS发出的速度控制信号控制。
此信号在串级模式下由自动燃烧装置决定。
DCS发出的信号经过装在燃烧装置控制盘内的增幅器进行放大，然后供油系统中的电磁比例流量控制阀根据放大信号控制油量。
5.为了便于推料器阀门组的维修，在供油及回路配管上设置了手动断流阀。
并使用3位电磁阀以切换前进动作和后退动作。
7.放大增幅器或电磁比例流量控制阀发生故障时，推料器可以通过操作手动切换阀和控制阀（带按键）进行运转。
速度控制器设置在电磁比例流量控制阀的旁路上。
8.两个推料器在前进和后退的端头位置达到同步，分流阀均匀地向各液压缸供油。
9.为了停炉前将全部垃圾推到炉排上，设定了检测液压缸全行程位置的终止极限开关。
从而抑制停炉过程中二恶英、一氧化碳等的形成。
2.2.4料位探测器装置
料斗的料位由超声波式料位仪监测，低位和高位警报传送到垃圾抓斗起重机及DCS。
低位警报是为了防止气密性遭到破坏，高位警报是为了减少架桥现象的发生。
如果料位在一段时间内没有变化，料斗的架桥警报将传送到DCS。
2.2.5冷却设备
冷却水从高架水箱通过重力送到垃圾料斗、垃圾溜管的水冷套和料斗盖兼架桥破解装置。
3炉排系统
3.1概要
本系统由以下的机器和设备组成。
（参照附件二–1,二–2）
-干燥炉排
-燃烧炉排
-燃烬炉排
-剪切刀
-液压装置
-炉排冷却装置
-驱动装置用润滑装置（手动泵）
炉排的特点：
A）炉排面积留有余量，可实现稳定的燃烧。
B）采用VonRollL型炉排，炉排的动作具有剪切垃圾的作用，从而实现垃圾的松散以及搅动。
C）为了垃圾的松散及搅拌，有效地设置了2个落差段。
D）通过炉排的自我清洁作用，确保提供均匀的一次风
活动炉排
MovableGrateRows
通过炉排的动作，对垃圾松散以及搅动
固定炉排
FixedGrateRows
通过落差，使垃圾松散以及搅拌
炉排组装图
E）通过提高一次风的温度，使低热值垃圾也能稳定燃烧
F）通过剪切刀的作用，可以破碎块状垃圾和搅动垃圾，使垃圾层均匀
G）使用剪切刀，可以防止形成一次风的漏风孔
漏风孔
BypassHole
块状垃圾
MassiveRefuse
剪切刀的效果
H）根据焚烧炉上部的结构形式，最大限度地利用辐射热烘干垃圾
I）采用有余量的炉膛容积，确保烟气完全燃烧所需的停留时间
J）采用鼻状结构和二次风喷嘴的最优化配置，确保烟气和二次风充分混合，现实完全燃烧
K）使用高温空气，确保烟气搅拌所需的二次风风量
采用鼻状结构和二次风喷嘴的最优化配置，有充分的搅动效果
GoodMixingby
NoseShapeConstructionand
OptimizedArrangementof
SecondaryAirNozzle
利用辐射热烘干垃圾
UtilizationofRadiationHeatforRefuseDrying
焚烧炉形状的特长
L）炉膛采用耐火砖（一部分采用空冷板砖），可以保持较高的炉膛温
M）采用热流体模拟，解析上述焚烧炉的形状，使之最优化通过自动燃烧控制，实现稳定的燃烧
1500
200
（℃）
10
（m/s）
流速分布
FlowVelocityProfile
炉内温度分布
FurnaceTemperatureProfile
热流体模拟的实例
各炉排拥有活动梁和固定梁，通过活动梁的动作，炉排反复进行前进后退动作。
由此垃圾边燃烧边被炉排运送。
各炉排由2列构成，每列通过2个油缸，按ACC（自动燃烧控制系统）控制的间隔定速驱动。
炉排的表面积能够将额定荷载状态下的热灼减率控制在3％以下。
有关各设备和系统，请参照详细的描述。
3.2各设备和系统的详细说明
3.2.1干燥炉排、燃烧炉排以及燃烬炉排
虽然标题所述各炉排的作用不同，但驱动原理完全是一样的。
下列主要介绍驱动原理。
1.各炉排可以遥控和就地运行。
遥控运行时，在自动模式下，各炉排按重复前进、后退动作；
在手动模式下，仅作1个循环的动作。
在就地运行时（通过操作燃烧装置控制盘），可以按下前进、停止、后退各按钮，进行微动。
2.为了维修，在各炉排阀门组的进和出配管上设置手动停止阀；
为了调节油缸速度，速度控制器设置在进和出配管上。
为了切换前进、后退的动作，使用3位电磁阀。
3.各炉排由ACC的间歇定时功能控制，炉排速度为定速。
定时的循环时间由自动燃烧装置决定。
4.各炉排有几个停滞警报被定时器检出，该警报作为共同报警，发往DCS。
3.2.2剪切刀
剪切刀设置在燃烧炉排处，功能如3.1中的“炉排的特点”。
一列的燃烧炉排的剪切刀用一个液压缸驱动，一台焚烧炉有二个液压缸。
剪切刀的液压回路与炉排的液压相同，按定速进行前进和后退。
油量由速度控制器调整。
1条焚烧线的剪切刀可以遥控和就地现场操作，遥控启动时，在自动模式下反复进行往复动作；
在手动模式下，进行一个循环。
3.2.3液压驱动装置
本系统是为了液压驱动的推料器、炉排、剪切刀、料斗盖兼架桥破解装置以及排渣机而设置，由液压泵、油箱、液压油冷却器等组成。
1.液压泵把液压油升压后，向各被驱动装置供油。
泵的形式是叶片泵
2.各焚烧线设置2台液压泵。
其中1台常用，另一台备用。
如果在运行中液压泵出故障时，在自动模式下，备用泵自动启动。
3.液压泵既即可以遥控、也可以在就地现场启动/停止。
4.油箱是为了储存液压动作油而设置的。
液压油在通过油箱出口的过滤器后，被液压泵送到各驱动装置，通过冷却器和入口过滤器后回到油箱。
5.油箱的容量是490升。
油箱装有温度开关、温度计、液位开关、液位仪，在温度H和液位L时，向DCS报警。
6.油压由溢流阀调节，又由设置在输出侧的压力仪可确认压力。
7.液压油冷却器是为了冷却液压动作油的回油而设置的。
采用壳管式热交换器。
3.2.4炉排冷却装置
炉排被通过设置在炉排下面的渣斗的一次风冷却。
同时为了提高炉排片的冷却效果，炉排片上有散热片。
一次风从活动炉排和固定炉排之间以及设置在炉排片上的通风孔均匀地吹出，因此炉排很少烧损。
通过从一次风风道分支出来的冷却空气配管和支撑炉排的双重梁，向设置在各炉排最上游的遮蔽板提供冷却空气。
炉排表面温度探测器设置在燃烧炉排上，它的状态一直被DCS监视。
如果有H警报发给DCS的话，应调节一次风风量或手动调节温度。
3.2.5驱动装置润滑装置（手动泵）
本系统是用手动泵的方式向炉排系统的轴承部位提供润滑的装置。
通过操作手柄，向润滑油配管中注入润滑油，经分流阀向必要的地方同时提供润滑油。
4.焚烧炉系统
4.1概要
本系统是为了焚烧垃圾、并将炉渣排到排渣机而设置的。
本系统由下列设备和辅助系统组成。
（参照附件三–1,三–2.1,三–2.2）
-焚烧炉本体
-耐火材料
-保温材料
-炉排下的渣斗以及一次风风道
-二次风风道以及喷嘴
-落渣管
-焚烧炉和锅炉之间的连接和密封部分
-炉内火焰探测装置
-探测器以及传送器
-炉壁冷却装置
-点火和辅助燃烧器
4.2各设备和系统的详细描述
4.2.1焚烧炉本体
焚烧炉由炉排、锅炉传热管以及包括空冷板砖的耐火砖墙组成。
空冷板砖可防止在炉壁上结渣。
为了保护炉内的传热管不被高温及腐蚀性气体腐蚀，传热管用耐火材料涂覆。
4.2.2耐火材料
根据本公司长期的业绩，考虑到各处的耐热性、磨损性、传热性而选定各种合适的耐火材料。
4.2.3保温材料
在耐火砖层与炉壳之间充填岩棉和硅酸盐板。
荷重较高的地方宜使用硅酸盐板。
4.2.4炉排下的渣斗和一次风风道
（1）炉排下的渣斗
炉排渣斗设置在各个炉排的下面，在干燥炉排下设置2个、燃烧炉排下设置6个、燃烬炉排下设置4个。
为了避免漏渣的架桥现象，渣斗保持足够的倾斜角度和尺寸。
如果发生熔融铝、焦油等粘着的情况，可以用设置在渣斗的喷嘴定期喷水，冲落粘着物。
（2）一次风风道
一次风从垃圾坑上部抽取，然后从各炉排底部以足够的压力供给炉内。
一次风由空气预热器和烟气空气预热器加热到要求的温度。
该温度的设定值由自动燃烧设备决定。
为了防止低温腐蚀，进入烟气空气预热器入口的空气被预热到80℃以上。
燃烧空气温度由蒸汽式和烟气式空气预热器的旁路空气量控制。
提供给各炉排的风量由自动燃烧设备根据垃圾质量、蒸汽发生量、要求的过量空气率等决定，风量由空气挡板控制。
4.2.5二次风风道及喷嘴
二次风从焚烧炉室和排渣机附近吸入，通过安装在前壁和第一隔墙的锅炉鼻状部的二次风喷嘴吹入焚烧炉。
该二次风的作用是防止炉内产生异常高温以及混合出适宜的可燃性气体。
为了防止二次风喷嘴的热损伤，始终维持最小的二次风风量。
在垃圾热值较低时，为了防止炉温过低和氧气不足，对二次风进行预热。
该预热温度由自动燃烧设备决定。
并根据在二次风空气预热器出口风道检测的温度，通过二次风预热器的旁路空气量进行控制。
风温的控制范围在20～220℃。
4.2.6落渣管
炉渣料斗和溜管设置在燃烬炉排的后側，从燃烬炉排排出的炉渣进入排渣机。
为了防止热辐射以及炉渣燃烧引起装置的热损伤，在炉渣料斗底部设置水冷套设备。
在冷却水套和炉渣溜管上，设置检测冷却水异常高温的温度开关和炉渣溜管金属表面温度的传感器。
测出高温时，向DCS输出H警报。
操作人员可根据警报分析是否发生冷却水堵塞、不足或炉渣架桥。
从炉排漏渣输送传送带排出的漏渣，经过专用的漏渣溜管引入炉渣溜管。
4.2.7焚烧炉和锅炉间的连接和密封
因锅炉和焚烧炉本体的热膨胀不同，它们的外壳之间用膨胀节连接以吸收热膨胀。
4.2.8炉内火焰探测器
炉内的火焰由设置在焚烧炉后壁的CCTV摄像机进行监视，中央控制室内设置电视监视器。
用水冷防止摄像机的热损伤。
用空气清扫防止摄像机的污损。
4.2.9探测器和传送器
为了本焚烧厂的运行和控制，与自动燃烧控制系统有关的探测器和传送器均是必需的。
焚烧炉系统的探测器和传送器如P&
ID燃烧系统（TI_00_03_003）所示。
4.2.10炉壁冷却装置
本系统是为了防止结渣的附着和增大而设置，空冷板砖设置在燃烧炉排上面两侧的炉壁。
为了防止焚烧炉炉壁上结渣，本焚烧厂的焚烧炉炉壁冷却装置采用空冷板砖结渣是灰熔融后的固化物，由于垃圾局部高温燃烧或垃圾热值急剧上升而附着在炉壁上并增大。
该现象会缩短耐火砖的寿命、降低垃圾焚烧的能力。
本空冷板砖装置是将常温空气送到耐火砖的背面，降低耐火砖的表面温度，从而防止结渣，提高耐火砖的寿命。
它有如下特长。
结渣的附着、生长少
延长耐火砖的寿命
砌耐火砖的施工方法简单化
缩短砌耐火砖的工期
节省耐火砖修理费用
耐火砖的局部维修简单化
炉壁的冷却效果，能够抑制氮氧化物的产生
缩短焚烧炉的启动、停止时间
空冷板砖装置的原理和结构
结渣是垃圾中的无机物在高温下熔融而生成的物体，熔融附着温度约在1000～1100℃。
外壳
炉体钢结构梁
空气入口
供气室
耐火砖承受梁
吸入管
供气调节挡板
第二外壳
第一外壳
耐火砖承受板
空气出口
螺栓座
炉排
空冷板砖
（约100℃）
冷却空气入口
（约20℃）
排气室
空冷板砖组装断面图
对此，空冷板砖如图“空冷板砖结构图”所示，在耐火砖的背面送入常温的空气，利用与热交换器相同的原理，使耐火砖的表面温度冷却到700～800℃，从而防止结渣的附着。
焚烧炉的冷风机从锅炉房吸入冷却空气，然后经过空气室，由冷却空气引风机排放到一次风吸风室，由此，被冷却空气所带走的热量被更有效地利用。
为了避免焚烧炉内的烟气漏进空气室，同时尽可能避免冷却空气漏进炉膛，空气室保持微小的正压。
20
4.2.11点火和助燃燃烧器
<
点火燃烧器>
本系统是为了在焚烧炉启动时，提高炉温而设置的。
由以下设备构成。
-点火燃烧器
-点火燃烧器用燃烧风机
-消音器
-挡板
-配管、阀和仪表
-点火燃烧器控制盘
点火燃烧器具有5.41kW的加热能力，使用的燃料是天然气。
点火燃烧器以15°
的倾角安装在焚烧炉后壁的外壳上。
该角度与炉排的倾角相同。
点火器由天然气燃烧器本体、点火器、点火气阀单元、天然气阀单元、燃烧空气单元、冷却空气挡板及附件组成。
在DCS和就地均可操作燃烧器点火定序器和燃烧器风机的起动和停止。
如果安全上的任一条件没有达到，安全保护电路将使点火燃烧器不能工作。
在IDF运转中，若天然气压力正常、燃烧器风机运转正常、燃烧器安装正常、燃烧空气压力正常等所有条件均已达到要求，就会向就地控制盘发出“燃烧器点火准备结束”指令。
天然气流量控制模式处于自动时，也向DCS发出指令。
而且表示天然气流量控制模式的信号送入DCS，显示为“选择远程”。
最初的点火火焰，由用点火器将高电压电火花点着的天然气形成的火焰，利用主管道的天然气使其形成燃烧器火焰。
装在燃烧器上的火焰探测器对燃烧器火焰进行探测。
如果测不到火焰，探测器向就地控制盘和DCS发出“熄火”警报。
点火燃烧器控制盘的点火定序器选用自动模式时，点火运行将自动进行，并形成火焰。
在维修和试车时亦可手动运行。
燃烧器的天然气消耗量可在就地操作盘用手动、或DCS用自动或手动控制。
DCS为串列控制时，可以控制天然气的流量，使炉内温度与设定值不产生偏差。
这时燃烧空气的空气量由设置在空气风道中的燃烧空气控制挡板控制。
燃料与空气的比例，在就地控制盘通过控制燃料流量进行适当的控制。
燃烧器即使没有点火，为了保护挡板不被烧损，空气挡板被固定在冷却空气能吹到燃烧器的位置。
点火燃烧器具有燃烧器停止和紧急停止的功能。
如果“燃烧器停止”动作的话，燃烧器停止定序器开始工作，然后燃烧器熄火。
燃烧器风机在燃烧器停止时还继续运行。
这时燃烧器的运行状态转变成冷却运行。
如果“紧急停止”动作的话，天然气断流阀在瞬间关闭，然后燃烧器风机也停止。
如果有要求的话，为了降低电力消耗，也可从二次风风机等焚烧厂工艺运行用的风机提供冷却空气。
为了降低噪声，在风机的吸入口设置消音器。
辅助燃烧器>
本系统是为了焚烧炉起动时提升炉内温度和炉内温度降低时保持温度而设置。
由以下设备组成。
-辅助燃烧器
-辅助燃烧器用燃烧风机
-配管、阀以及仪表设备
-辅助燃烧器控制盘
辅助燃烧器的运转、操作与点火燃烧器相同。
不同的是：
加热能力、安装位置以及具有炉内温度降低时自动点火的功能。
就此3点作如下描述。
辅助燃烧器的加热能力为10.82MW，燃料是天然气。
辅助燃烧器设置在锅炉第一烟道的侧壁，每台锅炉安装1台。
在炉内温度低于850℃，点火和天然气流量控制的运行模式都选择在自动模式时，辅助燃烧器的点火定序器开始动作，然后在最小燃烧状态下点火。
在试车时已预先依据炉内压力和温度的实际变动调整好天然气流量的增加速度，当炉内温度低于850℃辅助燃烧器起动并促使炉内温度恢复后，在焚烧炉能够以适当的温度连续运行时，天然气流量逐渐减小到最小流量，然后辅助燃烧器自动熄火。
5自动燃烧设备
（另有详细说明ACC控制原理）
5.1自动燃烧控制的说明
为了达到锅炉主蒸汽发生量和垃圾供应的稳定化、热灼减量最小化、降低污染物的排放，设置了自动燃烧控制。
自动燃烧控制在DCS和DCS操作站上实现。
自动燃烧控制包括下列6个主要控制。
-锅炉主蒸汽流量控制
-垃圾层厚控制
-垃圾燃烧位置控制
-热灼减量最小化控制（燃烬炉排上部温度控制）
-炉内温度控制
-烟气氧气浓度控制
5.2自动燃烧控制功能
5.2.1锅炉主蒸汽流量控制
锅炉主蒸汽流量控制是自动燃烧控制ACC的主要控制环路。
通过下述的垃圾层厚控制，能够定量的供应燃烧炉排上的垃圾，使锅炉主蒸汽流量控制起到最佳的作用。
锅炉主蒸汽流量控制，对燃烧炉排的一次风流量进行调整，使主蒸汽流量稳定化。
锅炉主蒸汽的流量设定值是用于计算垃圾焚烧量、标准空气量等的主要数据。
5.2.2垃圾层厚的控制
通过测量燃烧炉排第一层垃圾的上下压差，计算垃圾层厚。
调整推料器、干燥炉排以及燃烧炉排的速度，使燃烧炉排上的垃圾层厚稳定化。
垃圾的稳定供应，是为了防止因垃圾供应不足或过剩而引起的炉内温度降低。
另外，可以维持干燥炉排和燃烧炉排之间的落差，使进入燃烧炉排的垃圾块容易破碎。
焚烧炉内部
Furnaceinside
压差传送器
D/PTransmitter
垃圾
Waste
燃烧炉排
Maingrate
垃圾层厚测量
RefuseeLayerThicknessMeasurement
垃圾层厚计算值
Calculatedrefuselayerthickness
燃烧空气流量
Combustionairflow
除法计算
Divider
流量传送器
Flow Transmitter
5.2.3垃圾燃烧位置的控制
根据垃圾质量的变化，在炉排上垃圾燃烧的位置会前后移动。
例如：
垃圾的LHV降低时，垃圾的燃烧位置往下游移动。
垃圾燃烧位置控制能适当控制炉排上的垃圾燃烧位置和燃烬位置。
垃圾燃烧位置的控制，是监视燃烬炉排上部的温度，通过调整燃烧炉排的速度，使燃烧和燃烬位置保持在适当的范围。
5.2.4热灼减量最小化控制（燃烬炉排上部温度控制）
热灼减量最小化控制，是通过测量燃烬炉排上部的温度，预测未燃烧垃圾位置。
并根据测定的温度，在调整燃烬炉排底部风量的同时，调整燃烬炉排的速度，从而处理未燃烧垃圾。
5.2.5炉内温度的控制
如果炉内温度温度稳定，蒸汽的发生量也同样稳定，烟气中的污染物排出量也能降低。
炉内温度的控制，是通过调整二次风流量使温度稳定。
5.2.6烟气氧气浓度的控制。
烟气中的一氧化碳浓度与烟气中的氧气有关。
空气不足时，一氧化碳浓度上升、氧气浓度下降。
烟气氧气浓度的控制，是通过调整燃烬炉排下的风量，使氧气浓度稳定。
6空气供给系统
6.1一次风供给系统
本设备是向焚烧炉内提供一次风，并根据垃圾的热值，使一次风预热到要求的温度而设置。
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