辅助燃烧器在垃圾焚烧厂中的应用

辅助燃烧器在垃圾焚烧厂中的应用

邢时闻

光大环保能源（陵水）有限公司 海南海口 570100

摘要：随着中国生态环境厅对环保要求的严格监管、各省厅生态环境部陆续出台了相关法律法规和地方性法规，海南省生态环境厅主管部门经过调研，出台了DB46-484生活垃圾焚烧污染控制标准(海南新地标)

陵水一期项目规模为 2 条 350t/d 焚烧线，设计热值为 6500KJ/kg，已于2019年初建设完成。按照生态环境厅DB46-484要求，垃圾焚烧炉启动时必须满足炉膛 850℃的要求方可投入垃圾。由于原辅助燃烧系统燃烧器总功率配置较低，无法满足最新环保要求，需对辅助燃烧系统进行改造,改造后性能满足中上断面6个点均取中值，达到 850 度以上投垃圾的启炉要求,并具备远程/就地自动启停、负荷调节功能。

2. 关健词：炉膛主控温度区；辅助燃烧器；二悪英；DCS控制系统

停炉2S温度；

2. 引言：

随着海南省生态环境厅DB46-484生活垃圾焚烧污染控制标准(海南新地标)的发布，为了实现垃圾焚烧电厂达标排放要求，满足锅炉燃烧工况异常，设备能够快速反应，保证炉温正常、确保指标排放符合排放标准，我厂对辅助燃烧器和控制方式进行了技术改造，提高了设备的自动化控制水平。

2. 正文

4.1 油燃烧器系统

不同炉型所选的燃烧器数量是不相同的，同一炉型不同热值可能所选的燃烧器数量和规格也是不同的。启动燃烧器和辅助燃烧器组成油燃烧系统，其总容量为锅炉的额定热功率的80%，燃料为轻柴油或天然气。点火燃烧器保护等级为IP20，运行先决条件是试运行温度在 0—+40℃。

4.4.1 点火燃烧器

4.2 燃烧器功能要求

4.2.1 主燃烧器

燃烧器为整体式结构。此系列燃烧器其助燃空气分为三个部分：第一部分从燃烧器旋流盘中心进入火焰，以降低火焰的中心温度；第二部分从旋流盘的旋流层进入，由于此区域的助燃空气量小，流速低，而且会产生一定的旋流，又称为中心低速旋流稳焰区，在此区域助燃空气与燃料混合以达到稳定燃烧的目的；第三部分速度增大并完全沿火焰稳定器的轴向流动。内层中心稳定区配有一个可调节的空气进口，在燃烧器工作时，可以从外部对空气进口进行调节以调节内层中心的空气量。

4.2.2 火焰监测器

火焰监测为燃烧器的安全部件，采用进口SIEMENS 零部件。该型火焰检测器采用紫外线光敏元件，探头前端装有防尘镜片，对入射光不作聚焦，直接检测，对冷却条件要求较低，适用于大、中型燃气、燃油燃烧器的火焰检测。

采用点火燃烧器辅助启动过程。该点火燃烧器在炉排上方，负责对焚烧炉进行预热。启动过程中，在送入垃圾前，点火燃烧器（和辅助燃烧器）能将焚烧炉预热到至少850℃。点火燃烧器为一体式压力雾化结构，安装于焚烧炉后墙为水平燃烧。其主要功能：

1. 在初次启动前，作为干燥和烘培耐火材料的热源。

2. 在正常启动时，预热焚烧炉，使其达到向炉内投入垃圾的温度。 启动燃烧器点燃后，在正常运行条件下，启动燃烧器不再投入运行，停止后，立即从焚烧炉内撤出。每台点火燃烧器配套一台就地控制柜，就地控制柜不接受 DCS 的信号，只需 将运行、故障信号送给 DCS，燃烧器的启/停、负荷调整等功能在就地控制柜上实现，同时就地控制柜上设置必要的操作按钮、指示灯及相关指示功能。

4.2.2 辅助燃烧器

由于生活垃圾含水率较高，热值低，使炉膛温度不能满足 850 ℃ 2S 的要求时，投入辅助燃烧器，直到炉内温度达到要求后停止使用。辅助燃烧器采用分体式空气雾化结构，安装在焚烧炉出口侧墙，为水平燃烧。其主要功能：

1. 停炉时，当停止进垃圾前启动辅助燃烧器，满足烟气温度 850 ℃ 2S 要求，直到炉排上的垃圾燃烬为止；

2. 辅助燃烧器的启动、停止或进入备用状态，均为全自动操作，以确保烟气温度在 2 秒内保持 850℃。 焚烧期间，辅助燃烧器在烟道内，需以少量的空气进行冷却 每台辅助燃烧器配套一台就地 PLC 控制柜，控制柜可完成燃烧器的自动点 火、熄火保护、负荷调节等功能。PLC 选用西门子 S7-200 系列，控制柜送 DCS 远程/就地、故障、运行、急停、就绪等信号，控制柜接收 DCS 启/停、急停等信号。PLC 的 I/O 点数余量不小于 15%。采用触摸屏作为人机接口。画面直观，操作方便，信息丰富。

5、燃烧控制系统

在焚烧垃圾的过程中，燃烧控制系统控制垃圾在炉排上的停留时间、焚烧炉的温度、垃圾和空气的混合程度、和过量空气系数影响垃圾焚烧的因素。运行人员可通过选择垃圾燃烬度或蒸汽负荷作为主控方式，使焚烧炉排的动作周期比，调整送风量的系数，达到完全燃烧的目的。

5.1 燃烧器运行程序控制

锅炉运行条件验证→大风门炉膛吹扫→风门运行至点火位→点火变压器工作→燃油电 磁阀运行→火焰验证（点火变压器停止）→燃油负荷调节→正常停机→空气炉膛后吹扫

5.2实施方案：

1. 原辅助燃烧器已安装完成，信号连接至原ACC系统进行控制，为了保留原就地PLC柜与辅助燃烧器的硬接线， 原DCS侧从PLC通讯来的点位保留。任然可以远程启停控制，作为备用手段。

2. 每台辅助燃烧器增加至DCS的硬接线控制，在DCS侧重新设计一套辅助燃烧器控制程序。满足远程自动启停及负荷调整等功能。当燃烧工况不需要辅燃投入运行时，变频风机仍然是在运行中，需具备DCS系统根据工况，单独远程调节变频风机风量大小的功能。

5.3 技改完成后实现的功能：

根据项目需求，现需要对辅助燃烧器进行改造，其改造的主要目的是：

①DCS系统能远程启、停燃烧器;

②在辅燃投运状况时，根据炉膛3×3层温度及燃烧情况，DCS系统具备远程手动和自动调节燃烧器风、油配比大小;

③在平时正常工况，辅燃没投运时，根据炉膛负压情况，具备手动/自动远程调节辅燃变频风机风量大小功能;

④DCS系统具备远程故障报警复位功能;

⑤辅助燃烧器的“就地/远程”切换状态反馈、燃烧正常运行状态反馈，变频风机的频率给定，燃烧器的负荷大小反馈，在DCS系统能远程监控。

6、燃烧器操作及维护保养说明

6.1 燃烧器不适宜放置于户外，燃烧器的材料、结构和防护类型是为在室内运行 而设计的。燃烧器适宜放置于通风良好的室内使用。 燃烧器不可安装在含有腐蚀性气体、挥发性气体或含水雾、高湿度、粉尘的环境中。燃烧器必须始终处于防雨、防雪和防冻状态。 燃烧器安装地点必须保持清洁，并能防止飞行物的进入。灰尘积聚在燃烧器风机叶片上，风机的通风量将降低，并在燃烧过程中引起污染， 灰尘积聚在燃烧头里的稳焰盘的背部会导致空气混合不良；飞行物一 旦被吸入风机将使燃烧器不能正常工作。锅炉房的应急开关、燃油主油路切断开关和通风装置等设计应遵从锅炉房安全规范。电气连接电缆的长度必须足以让燃烧器的开启不受影响。燃烧器设备系统应至少一年进行一次维护和保养。应定期对燃烧器进行维护和保养，并建立维护、保养及运行记录卡片或类似的技术文件。

打开燃烧器： 燃烧器的解体拆卸须由有资质的专业人员进行。

1）油枪和点火枪：

压力：必须稳定。量值保持在原先的1.2Mpa范围内。

油枪油嘴、点火枪油嘴要保证清洁干净、针型孔无堵塞，点火枪点火棒间距保持在3-4mm左右的点火距离。

2）过滤器：检查以下过滤器、燃油过滤器、泵内过滤器、喷嘴过滤器根据情况清洁或更换。

3）风机 检查确认风机里面和风叶上未积聚灰尘。灰尘积聚会使风机的风量减少影 响燃烧。

4）伺服机构 检查伺服机构动作是否灵活无卡滞，有无螺丝松动，钢带上的轴承是否转动正常。

5）燃烧头

检查确认各部件情况良好，位置恰好，无油污，未有高温运行引起的变形，尤其注意以下部分：

点火电极尖端 、　

点火电极绝缘部分 　

点火高压电缆 　

喷嘴和稳焰盘 　

压力油管（尤其油管端部） 　

锅炉与燃烧器联接处的绝热垫片

6）喷嘴

可以清洁或更换喷嘴过滤器，但不得用硬物清理喷嘴孔，也别拆卸。一般 2～3 年或视需要更换喷嘴。喷嘴更换后要检查燃烧情况。

1. 火焰检测器探头 清理其玻璃罩表面灰尘，火焰检测器探头是插 装在安装座上的，可稍用力向 外拔出。

2. 火焰观察窗 火焰观察窗位于观察管盖后端部，需要时可清洁其表面。

3. 吸、回油软管 检查软管是否完好，是否破损或变形。

结论：综上所述，随着国家对环境的重视程度越来越高，环保立法不断完善，执法法度越来越严格，就要求各个环保企业，必须做到达标排放。不断的改善人们对居住条件和空气质量要求，实现习总书记提倡的“绿水青山、就是金山银山”。过去对辅燃的要求只是满足于现场燃烧就行，现在要求更严格：炉膛主控温度区低于850度时，必须快速联锁启动辅燃，确保炉温正常，否侧就会产生二悪英，危害人民生命安全。为了保证辅燃启动质量，我们每周进行了两次的定期维护和试启，保证了炉温低于850度时，辅燃第一时间启动，保证了环保指标的正常排放，守护住了人们的生命线、为城市的发展和净化做出了应有的贡献。

参考文献

产品的设计、制造、检验应符合国内外现行的、最新的相关技术规范和标准。包括但不限于下列规范和标准：

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