隨著經濟的高速發(fā)展和城鎮(zhèn)居民生活水平的提高,我國生活垃圾產生量的快速增長。填埋是固廢是生活垃圾早期 *終處置方式,其處理的成本相對較低。但垃圾填埋的占用土地資源多、垃圾降解時間漫長、滲濾污染地下水等缺點 決定了人們必須尋找更好的垃圾處理方法。為適應國家可持續(xù)性發(fā)展的政策、節(jié)約土地資源,能夠將生活垃圾無害 化、減量化焚燒處理方式越來越受關注。垃圾焚燒處理后產生的余熱既可以發(fā)電又可以供熱,是把垃圾作為可再生資 源重新利用的處理方式之一。
一、生活垃圾焚燒爐結構分析 目前生活垃圾焚燒爐主要的形式為機械爐排式,例如*典型的爐型便是馬丁機械爐排焚燒爐,可以將焚燒操作自 動化、連續(xù)化。其中的構件主要包括:給料器、料斗、爐排、爐膛等等。 垃圾在稱量之后,從卸料門在垃圾儲坑當中卸入,垃圾吊車會翻拌、混合卸下的垃圾,依照垃圾儲坑當中的程 序,對其開展分區(qū)堆棧發(fā)酵。翻拌以及混合,能夠使垃圾更加均勻,以免進入焚燒爐之后,有忽高忽低的垃圾熱值, 也避免了有較大波動的爐溫產生。堆棧發(fā)酵是對低熱值以及高水分的垃圾進行焚燒的重要步驟,原理為將一些水分析 出,并產生沼氣,不但能夠將垃圾熱值提升,還會使垃圾的燃燒更加容易。 在三天左右的堆棧發(fā)酵之后,將其投入倒垃圾料斗,其中有料門設置,可進行點火起爐和熄火操作。料斗內并沒 有任何垃圾,將料門關閉之后,可以隔開爐膛和外界,進而對爐內負壓給予維持。根據升溫曲線,可以投放垃圾之 后,開啟料門,垃圾順著料槽傳送到給料平臺,料槽充滿之后,將垃圾運送至落爐排當中。爐排翻送垃圾的過程中, 因燃燒器以及爐風產生的熱輻射作用等,會對其水分進行蒸發(fā),所以更易點燃,爐內溫度會一定程度的升高,在達到 600℃時,燃燒器會退出,這時焚燒垃圾處于正常的狀態(tài)。爐溫繼續(xù)升高,可在850℃維持。垃圾在爐排當中,需要 通過干燥區(qū)、燃燒垃圾區(qū)、燃盡區(qū)。垃圾可燃包括兩種:其一為完全燃燒;其二為不可燃的灰渣。這些灰渣會借助爐渣 滾筒,將其送入出渣機當中。出渣機存有一定的水,相應的水位會有水封作用,所以對爐內負壓的穩(wěn)定性給予了保 障。出渣機當中,灰渣得到降溫之后,被送入到灰渣儲坑,處理之后,成為無害灰渣。
二、垃圾焚燒爐用耐火材料分析 焚燒爐對于耐火材料的要求,不但要有著非常理想的耐高溫性能,還能展示出相應的高溫強度、體積穩(wěn)定性、隔 熱性能以及抗磨損性能。 焚燒爐對于耐火材料的應用,通常包括兩類:其一為定型耐火制品;其二為不定形耐火材料。定型制品主要為碳 化硅磚、高鋁磚以及粘土磚。不定形耐火材料包括:高鋁質可塑料、粘土質以及碳化硅質澆注料。目前,由于研究的 發(fā)展以及深入,對于碳化硅質澆注料結合磷酸鹽構建的高鋁質澆注料,產生的耐磨損性能非常突出,所以對其用量也 在漸漸提升,不定形耐火材料,施工性能非常突出,結合焚燒爐的不同應用條件,可以對相應的品種進行挑選。 例如:在機械爐排焚燒爐當中,不同部位對于不定形耐火材料的應用,有一定的差異性。如:投入垃圾入口處, 溫度大概為550℃左右,因為垃圾會對其產生沖擊磨損,且垃圾內部有一定水分,所以出現(xiàn)熱剝離的概率較大。因此 該工作層需要應用強度更高,抗熱震穩(wěn)定性更高的澆注料,非向火面則需要應用隔熱性能優(yōu)異的隔熱澆注料;爐排區(qū)域 兩側墻溫度通常都要高于800℃,垃圾也會對其產生磨損,因此在兩側,需要用到抗磨損強、抗高溫煙氣化學侵蝕性 效果較好的碳化硅磚作為向火面第一層,后幾層采用導熱系數(shù)較低的保溫材料;爐膛區(qū)域前后拱及前后墻等部分,因為 高溫煙氣會對其造成化學侵蝕作用,需要用到剛玉質耐磨澆注料;落灰斗處,溫度相對較低,僅有450℃左右,但依然 有殘余物對其造成磨損,所以該層需要用到較高強度的澆注料。