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¿Un incinerador de basura procesa la basura rápidamente?

Con el rápido desarrollo de la economía de mi país en los últimos años, el nivel de urbanización también ha aumentado año tras año, y la recogida, el consumo y el tratamiento de los residuos domésticos urbanos se han vuelto cada vez más urgentes. En comparación con los vertederos sanitarios tradicionales, la incineración de residuos domésticos es más respetuosa con el medio ambiente, más eficiente y tiene importantes beneficios económicos. Según el "Decimotercer Plan Quinquenal para la Construcción de Instalaciones de Tratamiento Inofensivo de Residuos Domésticos Urbanos" emitido por la Comisión Nacional de Reforma y Desarrollo, entre los métodos de tratamiento de residuos domésticos urbanos en mi país, la proporción de incineración de residuos aumentará de 31% en 2065 a 2020. 54%. En la actualidad, cada vez más empresas eléctricas tradicionales están centrando su atención en proyectos de generación de energía mediante incineración de residuos domésticos. Al igual que en los proyectos tradicionales de generación de energía térmica, el equipo más crítico en los proyectos de generación de energía por incineración de residuos domésticos es el incinerador de residuos (en lo sucesivo denominado incinerador). Este documento comparó varias rutas tecnológicas de incineradores convencionales en esta etapa, analizó las ventajas y desventajas de varios tipos de hornos y presentó sugerencias para la selección del tipo de horno.

Comparación de diferentes tecnologías de incineración

La tecnología de incineración de residuos domésticos comenzó tarde en mi país y se ha aplicado y desarrollado en los países desarrollados occidentales durante décadas o incluso cientos de años. Afectados por la ubicación geográfica, las características de la tecnología industrial y las características de los residuos de cada país, se han producido decenas de procesos diferentes de incineración de residuos. De acuerdo con los requisitos pertinentes de las "Especificaciones técnicas para la ingeniería de tratamiento de incineración de residuos domésticos" (GJJ90-2009) y las necesidades razonables de operación comercial, la selección de incineradores debe cumplir los siguientes requisitos:

(1) El número y líneas de incineración individuales La escala de la línea de incineración debe determinarse en función de factores como la escala de procesamiento de la planta de incineración y la madurez técnica del tipo de horno 2? Cuatro líneas de quemado.

(2) La caldera seleccionada debe ser adecuada para plantas incineradoras de residuos de gran tamaño, tipo I y tipo II.

Planta incineradora de residuos de gran tamaño: la capacidad total de incineración de toda la planta es de más de 2.000 toneladas/día.

Planta incineradora de residuos de nivel 1: la capacidad total de incineración de toda la planta es de 1.200 a 2.000 toneladas/día (incluidas 1.200 toneladas/día).

Planta incineradora de residuos de nivel 2: total); Capacidad de incineración de toda la planta. La capacidad es de 600 a 1200 toneladas/día (inclusive).

(3) La basura debe quemarse completamente en el incinerador, la tasa de pérdida de escoria por combustión es ≤5% y el tiempo de residencia de los gases de combustión en la cámara de combustión secundaria no es inferior a 2 s cuando ≥850 ℃. (Evitando la generación de dioxinas)

(4) Dentro del rango de bajo poder calorífico y bajo poder calorífico de los residuos diseñados, se debe garantizar la capacidad de incineración de diseño de los residuos y los requisitos para los cambios. en las características de los residuos a lo largo del año.

(5) El incinerador tiene capacidad de procesamiento de sobrecarga y la alimentación de basura debe ser ajustable.

Los incineradores convencionales actuales se pueden dividir en incineradores de parrilla mecánica, incineradores de lecho fluidizado e incineradores rotativos.

1 Incinerador de parrilla mecánica

La parrilla mecánica es un incinerador que quema capas de basura. Los bloques de parrilla constituyen el horno y la basura se gira, se agita y se empuja hacia adelante continuamente mediante el movimiento relativo entre las parrillas. Después de que la basura primaria se coloca en la tolva, ingresa a la rejilla y se suelta, seca y quema completamente continuamente bajo la acción de su propia gravedad y la fuerza motriz de la rejilla. La parrilla se divide en área de secado, área de combustión y área de quemado. La basura pasa por cada área de la parrilla por turno hasta que se quema por completo. El aire de combustión se introduce desde la parte inferior o lateral de la parrilla y se mezcla completamente con los desechos para garantizar la eficiencia de la combustión. Durante el funcionamiento normal, ¿la temperatura del horno se mantiene a 850°C? 950 ℃, el calor generado por la combustión puede mantener la temperatura del horno en circunstancias normales. Cuando el poder calorífico de los residuos es bajo, es necesario inyectar fueloil como combustible auxiliar.

(1) Ventajas del horno de parrilla mecánico

(1) Una sola caldera tiene una gran capacidad. En la actualidad, el rendimiento operativo de los incineradores domésticos ha alcanzado las 800 t/d. el máximo puede alcanzar 1200t/d.

(2) La basura se distribuye uniformemente en el incinerador y se quema por completo. Durante la operación, la situación de alimentación se puede ajustar de acuerdo con la situación de incineración de residuos en el horno.

(3) En circunstancias normales, sin añadir combustible auxiliar, la temperatura de los gases de combustión se mantiene en el horno a 850°C durante no menos de 2 segundos. El bajo contenido de polvo en los gases de combustión reduce la carga en el sistema de purificación de gases de combustión posterior y reduce los costes operativos.

(4) La tecnología está madura y el tiempo de funcionamiento del equipo es de más de 8.000 horas/año.

(2) Desventajas del horno de parrilla mecánico

(1) Dado que los componentes clave, como las rejillas móviles y fijas, deben estar hechos de acero aleado de alta temperatura, el costo del equipo es alto.

(2) El incinerador es relativamente grande, lo que aumenta en consecuencia el espacio del piso.

(3) La basura debe quemarse continuamente y no es aconsejable encender y apagar el horno con frecuencia.

2 Incinerador de lecho fluidizado

A diferencia del método de combustión estratificada de los hornos de parrilla mecánicos, los incineradores de lecho fluidizado utilizan tecnología de fluidización para incinerar basura. La arena de cuarzo se suele instalar en el horno como portador de calor, también llamado material de lecho. Antes de la incineración de basura, el portador de calor en el horno se calienta a más de 600°C para que fluya en estado de ebullición. Después de triturar la basura y colocarla en el horno, la basura fluidizada se mezcla completamente con el portador de calor, de modo que el agua de la basura se evapora y la combustión comienza después de que aumenta la temperatura.

Debido a la existencia de un portador de calor, el incinerador de lecho fluidizado tiene una combustión estable, buena adaptabilidad a los cambios en la basura y una alta eficiencia térmica de combustión. La desventaja es que existen requisitos sobre el tamaño de las partículas de los residuos que entran en el horno. Dado que el incinerador de lecho fluidizado adopta combustión fluidizada, los componentes con gran gravedad específica o gran diámetro en la basura son difíciles de fluidizar, lo que afecta la eficiencia de la combustión. Por lo tanto, es necesario filtrar los componentes con una gravedad específica o un diámetro grande antes de colocar la basura en el horno, por lo que es necesario agregar un dispositivo triturador de basura de alta potencia. Además, dado que la basura se quema directamente después de ingresar al horno, para mejorar la eficiencia de la combustión, es necesario controlar el contenido de humedad de la basura que ingresa al horno y tratar previamente la basura antes de ingresar al horno para reducir el contenido de humedad. . Además, las calderas de lecho fluidizado requieren cantidades relativamente grandes de mantenimiento y sus horas de funcionamiento anuales son relativamente cortas, normalmente sólo entre 6.000 y 8.000 horas.

3 Incinerador de horno rotatorio

El horno rotatorio Un incinerador es una caldera giratoria con un cilindro revestido con pintura refractaria y ligeramente inclinado a lo largo de su eje. La basura se alimenta desde la parte superior de la caldera y el cuerpo del horno gira lentamente, lo que hace que la basura gire continuamente y se mueva hacia el cabezal del quemador. La basura se seca y se quema gradualmente en el horno y luego se descarga en el dispositivo de eliminación de escoria. A veces, además del tambor giratorio, hay una rejilla que empuja hacia adelante o una rejilla que empuja hacia atrás. La rejilla delantera se utiliza para secar y la rejilla trasera se utiliza para quemar. Sin embargo, su combustión es difícil de controlar y resulta complicado quemar cuando el poder calorífico de la basura es bajo. Los incineradores rotativos se utilizan principalmente para la incineración de residuos sólidos industriales con alto poder calorífico y rara vez se utilizan en la incineración de residuos domésticos.

Las características de varios incineradores típicos se muestran en la Tabla 1.

En la actualidad, la fuente de residuos para los proyectos de generación de energía de incineración de residuos domésticos en mi país depende principalmente del reciclaje centralizado de residuos urbanos por parte del sistema de saneamiento municipal. Las fuentes de basura son únicas y la estandarización de la recolección clasificada es baja, lo que da como resultado que la basura que ingresa al horno tenga una composición compleja, un alto contenido de humedad y un poder calorífico inestable. En base a esto, los hornos de parrilla mecánicos son los más adecuados para las características de la basura de mi país. No sólo tiene una amplia abertura de alimentación, sino que tampoco necesita clasificar ni triturar la basura. La basura queda completamente incinerada y el funcionamiento es estable. La concentración de polvo importado del sistema de purificación de gases de combustión es baja, lo que reduce el costo del tratamiento de cenizas volantes en dólares del sistema de purificación de gases de combustión. Es el incinerador más adecuado para los proyectos de generación de energía de incineración de residuos urbanos de China. Los incineradores de lecho fluidizado son similares a las calderas de lecho fluidizado tradicionales alimentadas con carbón, con alta eficiencia de combustión y bajos costos de inversión. Sin embargo, los residuos deben clasificarse y procesarse antes de enviarse al horno. Si se combinan con las características del proyecto, se pueden considerar los incineradores de lecho fluidizado en áreas con abundantes reservas y recursos de carbón. La mezcla adecuada de carbón en áreas con bajos precios del carbón puede mejorar los beneficios económicos del sistema.

Principales tipos de hornos de parrilla mecánicos

Según su estructura de diseño y dirección de funcionamiento, los hornos de parrilla mecánicos se pueden dividir aproximadamente en tipo de empuje inverso inclinado (en lo sucesivo, tipo de empuje inverso) y tipo de empuje hacia adelante inclinado. Hay dos categorías: tipo de empuje (en lo sucesivo, tipo de empuje hacia adelante). La característica principal de la rejilla de empuje inverso es que la dirección de avance de la rejilla es opuesta a la dirección de transporte de basura. Durante la operación, la rejilla tiene un buen efecto de agitación y aflojamiento de la basura, asegurando que la basura cruda pueda continuar girando. en la rejilla, lo que es beneficioso para la basura y mejora la eficiencia de la combustión. Las rejillas de empuje suelen estar equipadas con diferentes métodos de movimiento, como movimiento alternativo, deslizamiento, volteo, descenso por escalones, etc. , para lograr el propósito de quemar completamente la basura y mejorar la eficiencia de la combustión. En la Tabla 2 se muestra una comparación de las características de varios de los principales hornos de parrilla mecánicos actualmente ampliamente utilizados en el país y en el extranjero.

¿Tabla 2? Comparación de las características de varios hornos de parrilla mecánicos importantes

1 horno de parrilla de empuje inverso Martin

El incinerador Martin fue desarrollado por la empresa alemana Martin y se utiliza ampliamente en todo el mundo. En la actualidad, muchos proyectos nacionales utilizan incineradores Martin producidos por Mitsubishi Corporation de Japón, como se muestra en la Figura 1. La rejilla es una rejilla alternativa inversa inclinada en general. La rejilla fija y la rejilla móvil están dispuestas en secuencia en un cierto ángulo de inclinación (generalmente 26°). Debido a la inclinación y el empuje inverso de la rejilla, la capa inferior de basura está hacia arriba y la capa superior de basura hacia abajo, girando y revolviendo constantemente. Después de aflojar la tierra, la basura se seca rápidamente y está completamente en contacto con el aire para lograr una alta eficiencia de combustión. El aire de combustión se envía desde el fondo del horno y se expulsa por los huecos de la parrilla, lo que tiene un buen efecto de enfriamiento en la parrilla.

¿Figura 1? Incinerador Martin

Características de la parrilla:

(1) Diseño inverso, alta eficiencia de combustión. La basura se desliza hacia arriba a lo largo de la superficie de la rejilla, lo que permite que la basura recién agregada se seque y queme en poco tiempo.

(2) La basura permanece en el horno durante mucho tiempo y los combustibles residuales en el área quemada se pueden empujar de regreso al área de combustión para que la combustión sea más completa.

(3) La capa de basura está completamente agitada y el estado de combustión es estable.

2Horno de parrilla inversa SITY-2000

El incinerador SITY-2000 fue desarrollado por Alstom de Francia. La estructura general de la parrilla es similar a la de la parrilla Martin. Se agrega otra parrilla a la sección de combustión, de modo que toda la parrilla se divide en dos secciones, cada una impulsada por dos conjuntos de dispositivos de transmisión hidráulica, como se muestra en la Figura 2. . La rejilla y las piezas de la rejilla están inclinadas hacia abajo y el ángulo de inclinación hacia abajo de la rejilla es de 24°. Las placas de parrilla móviles y las placas de parrilla fijas están dispuestas vertical y alternativamente a modo de escalera. La basura se desliza hacia abajo por la rejilla por gravedad y la basura del fondo es empujada al nivel superior mediante el movimiento inverso de la rejilla móvil, logrando así el efecto de mezcla. En la actualidad, Chongqing Sanfeng Covanta Environmental Industry Co., Ltd. ha introducido este tipo de horno tecnológico y lo produce de forma independiente.

¿Imagen 2? Incinerador SITY-2000

Características de la parrilla:

(1) El horno Martin mejorado tiene una mayor eficiencia de combustión y es adecuado para las características de alta humedad y bajo poder calorífico de los desechos chinos. ;

(2) ¿Buen rendimiento de incineración, tasa de cenizas no quemadas del 0,7%? 2 %, contenido de cenizas volantes en los gases de combustión < 3 g/m3;

(3) El estado de combustión es estable durante el funcionamiento y la eficiencia de enfriamiento del aire de la parrilla es alta;

(4 ) Inversión y mantenimiento Tarifas bajas.

Horno de parrilla multietapa de tres secciones

El horno de parrilla SEGHERS (segars) es un horno de parrilla multietapa escalonado alternativo de empuje hacia adelante compuesto por diferentes unidades de parrilla desarrolladas por la empresa belga SEGHERS. compañía. . Cada unidad de rejilla estándar tiene tres formas: deslizante, giratoria y fija, como se muestra en las Figuras 3 y 4. La parrilla * * * está dividida en cinco secciones, que constan de cuatro unidades de parrilla estándar y 1 unidad de parrilla larga sin terminar. Cada sección tiene su propio mecanismo de ajuste hidráulico y el aire de combustión también se puede ajustar en múltiples secciones según las condiciones de combustión de la basura en la parrilla. La dirección del movimiento de la basura en la parrilla es consistente con la dirección del movimiento de la parrilla. A través de la caída en múltiples etapas, la basura se gira y se agita completamente, mejorando así la eficiencia de combustión de la caldera.

Figura 3 Incinerador Segars (1)

Figura 4 Incinerador Segars (2)

Horno de parrilla Segars Cada parrilla no solo tiene la función de movimiento alternativo, sino que También tiene la función de voltear. La rejilla deslizante empuja la basura hacia adelante y determina el espesor y el tiempo de residencia de la capa de basura. La rejilla oscilante desempeña la función de agitar la capa de basura. Actualmente, Shenzhen Energy Environmental Protection Co., Ltd. ha introducido el tipo de horno de esta tecnología y lo está produciendo de forma independiente.

Características de la red:

(1) Alta eficiencia de combustión, adecuada para la combustión de basura con un gran rango de cambio de poder calorífico, ¿el rango de cambio de carga es del 70%? 110%;

(2) El transporte horizontal de basura, la mezcla vertical y el soplado se mueven independientemente uno del otro, cada parte se controla de forma independiente y las condiciones de combustión del sistema son fáciles de controlar y ajustar. Es especialmente adecuado para residuos con bajo poder calorífico y alta humedad en mi país;

(3) Cada sección de combustión recibe aire mediante diferentes sopladores, lo que tiene una gran capacidad de ajuste. Utilice un suministro de aire horizontal en lugar de un suministro de aire vertical para reducir la tasa de fuga de aire de la rejilla.

Horno de 4 rejillas de aleación de tantalio y estaño

La rejilla Takuma-SN es una rejilla oscilante oscilante escalonada desarrollada por Japan Tanxiong Co., Ltd., que consta de un dispositivo de alimentación, un secador sección y una sección de combustión que consta de una sección y una sección de quemado, como se muestra en la Figura 5. Entre ellos, la rejilla de secado está diseñada para estar inclinada y las rejillas de combustión e incineración están dispuestas horizontalmente, lo que no sólo puede transportar eficazmente la basura, sino que también reduce la altura total del incinerador. Se disponen alternativamente secciones fijas y secciones móviles a lo largo de la dirección de envío de la basura, y la basura se empuja hacia adelante mientras se agita. Para voltear y remover la basura de manera efectiva, hay espacios entre las rejillas para que los componentes combustibles de la basura puedan entrar en contacto total con el aire de combustión y quemarse por completo.

Figura 5 Incinerador TAKUMA-SN

El ángulo de inclinación de diseño de la parrilla de secado es de 8°. Hay un espacio de 650 mm entre la parrilla de secado y la parrilla de combustión. La rejilla tiene un espacio de 500 mm entre ellos. Se utilizan cuatro unidades motrices: una en la etapa de secado, dos en la etapa de combustión y una en la etapa de quemado. Al ajustar la velocidad de cada unidad de accionamiento individual, se puede controlar el espesor de la capa de basura y cenizas. Cada vez que la basura se empuja hacia adelante, se levantará con una inclinación de 25 grados y se girará y agitará repetidamente para permitir que la basura se queme de manera eficiente.

Debido a que el sistema de clasificación de basura de Japón está maduro y el poder calorífico de la basura es alto, las características de este incinerador se pueden aprovechar al máximo.

Según el uso real de los proyectos nacionales terminados, la adaptabilidad de los residuos de bajo poder calorífico y alto contenido de humedad de mi país no es muy satisfactoria. A veces, la temperatura del horno no alcanza el valor de diseño en invierno.

¿Hacer un nudo? Discusión

La incineración de residuos domésticos para la generación de energía está en consonancia con la estrategia nacional de desarrollo sostenible y es la dirección de desarrollo futuro del tratamiento de residuos sólidos en las ciudades grandes y medianas de mi país. Entre ellos, el incinerador de parrilla mecánica tiene tecnología perfecta, gran capacidad de incineración, gran adaptabilidad a los desechos, fácil operación y mantenimiento, y es más adecuado para las características de bajo poder calorífico y alto contenido de humedad de los desechos en mi país. elección para proyectos de generación de energía mediante incineración de residuos domésticos en ciudades grandes y medianas. La tecnología de rejilla Segas y rejilla SITY-2000 puede lograr una buena mezcla de basura. Junto con el buen modo de escape y la alta presión de aire primario del horno, pueden garantizar que la basura se queme completamente en la parrilla y maximizar la eficiencia de la combustión. Y ambos han sido introducidos en la producción por empresas nacionales, y hay muchos casos exitosos de operación. Tienen ventajas obvias tanto en la inversión temprana como en los costos posteriores de operación y mantenimiento.