對垃圾進行相關(guān)控制和操作后，垃圾必須進入焚燒爐；一、生活垃圾的性質(zhì)；生活垃圾的熱值、組成和外形尺寸對生活垃圾都有影響；進廠的生活垃圾不是直接送到焚燒爐，而是要送到焚燒爐；停留時間有兩層含義：一是生活垃圾在焚燒爐內(nèi)；垃圾種類不同，在爐內(nèi)停留時間也不一致；停留時間一般應(yīng)在80~100秒之間；由于焚燒垃圾通過相關(guān)控制和操作后，垃圾進入焚燒爐，必須經(jīng)過干燥、燃燒和燃燒兩個階段，其中有機物在高溫下完全燃燒，產(chǎn)生二氧化碳氣體，釋放熱量。但在實際燃燒過程中，由于焚燒爐內(nèi)的燃燒條件達不到理想的燃燒效果，導(dǎo)致不完全燃燒。嚴(yán)重者會產(chǎn)生大量的黑煙，從焚燒爐排出的爐渣中還含有有機可燃物。影響垃圾焚燒處理的因素有垃圾性質(zhì)、垃圾停留時間、溫度、湍流度、空氣過多系數(shù)等。在這些參數(shù)中，停留時間、溫度和湍流度被稱為“3T”元素，是反映焚燒爐運行性能的重要指標(biāo)。分析了垃圾的特性、停留時間、溫度、湍流度和空氣過剩系數(shù)，為垃圾焚燒爐的運行管理提供了依據(jù)。
一、生活垃圾的性質(zhì)
熱值、組成成分和外形尺寸是影響生活垃圾焚燒處理的主要因素。熱價值越高，燃燒過程越容易進行，而且更有利于燃燒。固體廢物的成分尺寸越小，其單位質(zhì)量或體積效應(yīng)越好，其燃燒越完全；反之，其傳質(zhì)和傳熱效應(yīng)越差，容易發(fā)生不完全燃燒。進廠垃圾在儲坑中停留一定時間后，通過自然壓縮和部分發(fā)酵作用，提高了進廠垃圾的熱值，改善了垃圾的焚燒效果，同時也起到了良好的焚燒效果。適當(dāng)儲存，使垃圾得到充分發(fā)酵和干燥。
進入工廠的生活垃圾不能直接送到垃圾焚燒爐，而必須經(jīng)過貯存這一過程。設(shè)垃圾貯坑，一是將入廠垃圾進行貯藏，起到調(diào)節(jié)垃圾量的作用；二是對垃圾進行攪拌、混料、脫水等處理，以調(diào)節(jié)垃圾性質(zhì)。此外，進廠垃圾在儲坑中停留一定時間，通過自然壓縮和部分發(fā)酵，可降低其含水率，從而提高進廠垃圾的熱值，改善垃圾的焚燒效果。在貯坑中適宜的生活垃圾停留時間為3~5天，溫度低、濕度高時可適當(dāng)延長停留時間。
二、停留。
逗留時間包括兩個方面的含義：一是指垃圾在焚燒爐內(nèi)的逗留時間，這是指垃圾從入爐到焚燒結(jié)束，爐渣從爐內(nèi)排出所需的時間；二是指垃圾焚燒煙氣在爐內(nèi)逗留的時間，這是指垃圾焚燒煙氣從生活垃圾排出到二燃室的時間。
在實際運行過程中，垃圾在爐子內(nèi)的停留時間必須大于理論上需要的烘干、熱解和燃燒時間。在燃燒過程中，煙氣在爐內(nèi)的停留時間要保證煙氣中的可燃物達到完全燃燒。在其它條件不變的情況下，停留時間越長，焚化效果越好，但停留時間過長會降低焚化處理量，停留時間過短會導(dǎo)致垃圾不完全燃燒。因此，停留時間的長短應(yīng)該根據(jù)具體情況而定。并對不同類型的垃圾在爐內(nèi)停留時間進行了合理調(diào)整，但停留時間并不一致。司爐灶應(yīng)根據(jù)垃圾的干度、種類及焚燒效果，合理調(diào)節(jié)停留時間，使垃圾穩(wěn)定燃燒，徹底焚燒。
廢物進入鍋爐后，先用爐膛熱烘干，再用二、三級爐膛燃燒，最后燃燒到四級爐膛。在不同級別的爐排中停留時間過長，會影響垃圾處理量，過短會影響焚燒效果。作者通過多年的生產(chǎn)實踐，總結(jié)出了以下幾點結(jié)論：為了使垃圾在爐內(nèi)得到充分的干燥，第一級爐排的垃圾停留時間應(yīng)適當(dāng)控制在100~110秒，第二級爐排和第三級爐排應(yīng)適當(dāng)控制在80~100秒，以便使垃圾能完全燃燒，第四級爐排應(yīng)適當(dāng)控制在180~200秒。此外，隨著季節(jié)的變化，垃圾含水量，干燥度，種類的不同，爐排的往復(fù)活動停留時間也要加以調(diào)整，通常在雨季或低溫時，爐排停留時間要適當(dāng)延長。因此，要使垃圾穩(wěn)定燃燒，就必須合理調(diào)整垃圾在爐內(nèi)的停留時間。
三、溫度
垃圾焚燒爐由于體積較大，其內(nèi)部溫度分布很不均勻，即不同部位的溫度不同。焚燒溫度一般是指一室一爐(區(qū))垃圾焚燒所能達到的最高溫度，通常位于垃圾層燃燒部分的上部，并接近燃燒火焰，其溫度在850~1100℃之間。當(dāng)垃圾的熱值越高時，可以達到的焚燒溫度越高，對垃圾的焚燒越有利。溫度和停留時間是一對相關(guān)因素，在高溫時適當(dāng)縮短停留時間，也能保持良好的燃燒效果。
維持爐內(nèi)溫度穩(wěn)定，盡量提高一次風(fēng)溫。
焚化垃圾所需的一次風(fēng)通過蒸汽空氣加熱器和煙氣空氣加熱器進入鍋爐。由于一次風(fēng)的溫度越高，垃圾就干得越快，燃燒得越好，所以，保持一次風(fēng)的溫度穩(wěn)定。此外，爐膛溫度與一次風(fēng)溫之間存在著相互影響，隨著爐膛溫度的升高，垃圾的焚燒效果也隨之提高。只要爐膛溫度穩(wěn)定，垃圾就能穩(wěn)定燃燒，鍋爐就能穩(wěn)定運行，產(chǎn)生穩(wěn)定的蒸汽和煙氣，空氣預(yù)熱器就能正常工作，從而保證一次風(fēng)溫穩(wěn)定，當(dāng)爐膛溫度較低時及時投油助燃，保證爐膛溫度穩(wěn)定，就能建立起垃圾穩(wěn)定燃燒的良性循環(huán)。
四、紊亂程度
紊流程度是反映垃圾與空氣混合程度的一個指標(biāo)。紊流程度越高，垃圾與空氣的混合越好，有機可燃物及時充分地獲得燃燒所需的氧氣，燃燒反應(yīng)越徹底。紊流程度的影響因素很多。燃燒一定時，增加空氣供給，可以提高湍流度，改善傳質(zhì)傳熱，有利于燃燒的進行。
五、空氣過剩系數(shù)
根據(jù)可燃組分和化學(xué)計量方程，與垃圾燃燒單位質(zhì)量所需氧氣量相當(dāng)?shù)目諝饬糠Q為理論空氣量。為確保垃圾完全燃燒，通常需要供給比理論空氣量所需更多的空氣量，也就是實際空氣量，其實際空氣量與理論空氣量之比就是過?？諝庀禂?shù)，也稱為過剩空氣速率或空氣比。垃圾的燃燒狀況受過量空氣系數(shù)的影響，而供給適當(dāng)?shù)倪^量空氣是有機物完全燃燒的必要條件。增加過多的空氣系數(shù)，不僅能供給過多的氧氣，還能增加爐子的湍流度，有利于燃燒。但是過量空氣系數(shù)過大會導(dǎo)致爐溫下降，對燃燒產(chǎn)生副作用，同時也增加了輸送空氣和預(yù)熱所需的能量。真實空氣量過低會使垃圾燃燒不完全，進而對環(huán)境造成一系列不良后果。
六、合理分配風(fēng)量，選擇適當(dāng)?shù)倪^量空氣系數(shù)。
本廠垃圾焚燒爐焚化所需的空氣，是由一次風(fēng)和二次風(fēng)供給，一次風(fēng)布置在爐體下方的同一側(cè)，由八個電動風(fēng)門控制，二次風(fēng)布置在爐體正上方的前后拱水冷壁上，共有十二個噴嘴，分別由四個電動風(fēng)門控制。在此基礎(chǔ)上，通過空氣動力試驗，總結(jié)前期焚燒經(jīng)驗，確定一次風(fēng)與二次風(fēng)的比值為6∶4，以保證垃圾焚燒效果及煙氣中可燃物的充分燃燒分解，同時，一次風(fēng)配風(fēng)應(yīng)符合中段大、中段小的原則，即中段風(fēng)門開度應(yīng)調(diào)大，中段風(fēng)門開度應(yīng)調(diào)小，因為二、三級爐排是主燃段，而四級爐排是燃燒段，以滿足垃圾爐膛內(nèi)燃燒所需空氣的需要。此外，還可根據(jù)鍋爐水平煙道內(nèi)煙氣的含氧量進行合理的分配，一般的水平煙道內(nèi)煙氣的含氧量應(yīng)控制在10~12%之間，所以只有合理的分配風(fēng)量才能保證垃圾的穩(wěn)定燃燒。垃圾焚燒爐的爐膛負壓保持穩(wěn)定，應(yīng)控制在-20~-50Pa范圍內(nèi)。如果爐內(nèi)負壓過小，爐膛容易向外噴灰，不僅會影響環(huán)境衛(wèi)生，而且會危害設(shè)備和操作人員的安全；而且負壓過小，會增加爐膛漏風(fēng)，增加引風(fēng)機耗電量，增加煙氣熱損失。所以，穩(wěn)定爐膛負壓對保證鍋爐的穩(wěn)定燃燒具有重要意義。
七．合理調(diào)整喂料器的停留時間和選擇合適的行程
垃圾進入鍋爐是通過喂料器往返運動來實現(xiàn)的，故喂料器的運動時間和方式，直接影響進爐的垃圾量，選擇合適的喂料器停留時間才能保證均勻地給料。根據(jù)經(jīng)驗，喂料器的停留時間為400s左右比較合適。但是應(yīng)根據(jù)不同類型的垃圾進行調(diào)整，靈活選擇合適的行程也非常重要，若行程太大，一次進入爐膛的垃圾過多，造成爐溫波動大，影響焚燒效果；若行程過小，則造成供料不上或缺料。根據(jù)經(jīng)驗，喂料器的行程為500mm左右比較合適。
八. 合理調(diào)整料層的厚度
不同的垃圾在爐內(nèi)的厚度也不一致，司爐必須根據(jù)垃圾在爐內(nèi)的焚燒效果，合理調(diào)整料層厚度才能使垃圾穩(wěn)定燃燒。厚度太大，可能導(dǎo)致不完全燃燒和不穩(wěn)定燃燒，厚度太薄又會減少焚燒爐的處理量。筆者認(rèn)為第一級爐排料層厚度在0.8～1米之間比較合適，第二、三級爐排料層厚度在0.6～0.8米之間比較合適，第四級，爐排料層厚度在0.2～0.4米之間比較合適。但是不同結(jié)構(gòu)爐排垃圾料層厚度也是不一樣的，這要根據(jù)不同類型爐排而確定。
九．結(jié)論
1．垃圾的焚燒發(fā)電可使垃圾的處理達到無害化、減容化、資源化的目的，國內(nèi)應(yīng)積極推廣，以改變目前單一的垃圾填埋處理方式，實現(xiàn)生活垃圾處理的可持續(xù)發(fā)展。
2．對國內(nèi)低熱值、水分高、成分復(fù)雜且沒有經(jīng)過分撿生活垃圾的焚燒，政府部門應(yīng)采取相應(yīng)鼓勵的措施，確保生活垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)的健康發(fā)展。
3．垃圾焚燒技術(shù)在我國應(yīng)用剛剛開始，在垃圾焚燒技術(shù)的推廣上，應(yīng)充分利用國外先進技術(shù)及國內(nèi)已有技術(shù)，做到技術(shù)先進、投資合理。
綜上所述，在生活垃圾的焚燒過程中，應(yīng)在可能的條件下合理控制相關(guān)的各種影響因素，使其綜合效應(yīng)向著有利于生活垃圾完全燃燒的方向發(fā)展。但同時應(yīng)該認(rèn)識到，這些影響因素不是孤立的，它們之間存在著相互依賴、相互制約的關(guān)系，某種因素產(chǎn)生的正效應(yīng)可能會導(dǎo)致另一種因素的負效應(yīng)，所以應(yīng)從綜合效應(yīng)來看待問題。
