隨著經濟(ji)的(de)(de)高速發展和城鎮居民生活(huo)水平(ping)的(de)(de)提(ti)高,我國(guo)(guo)生活(huo)垃(la)(la)圾(ji)產生量的(de)(de)快速增長(chang)。填埋是固廢是生活(huo)垃(la)(la)圾(ji)早期 最終處置(zhi)方式,其處理(li)的(de)(de)成本相對(dui)較低。但(dan)垃(la)(la)圾(ji)填埋的(de)(de)占用土(tu)地(di)資源(yuan)多(duo)、垃(la)(la)圾(ji)降解時間(jian)漫長(chang)、滲(shen)濾污染地(di)下(xia)水等缺點決定(ding)了人們(men)必須尋(xun)找更好的(de)(de)垃(la)(la)圾(ji)處理(li)方法。為(wei)適應國(guo)(guo)家可持續性發展的(de)(de)政策(ce)、節約土(tu)地(di)資源(yuan),能夠將生活(huo)垃(la)(la)圾(ji)無害化、減量化焚燒處理(li)方式越來(lai)越受關注。垃(la)(la)圾(ji)焚燒處理(li)后產生的(de)(de)余熱(re)既可以發電又可以供(gong)熱(re),是把垃(la)(la)圾(ji)作(zuo)為(wei)可再生資源(yuan)重(zhong)新利用的(de)(de)處理(li)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,例如最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,對其開展分區堆棧發酵。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,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。爐溫繼續升高,可在850℃維持。垃圾在爐排當中,需要通過干燥區、燃燒垃圾區、燃盡區。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,抗熱震穩定性更高的澆注料,非向火面則需要應用隔熱性能優異的隔熱澆注料;爐排區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較低的保溫材料;爐膛區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(如表1、表2)。
表(biao)1焚燒爐各部位對(dui)耐(nai)火材(cai)料的基本要求
表2焚燒(shao)爐用耐火材(cai)料的性能(neng)
三、結語
總之,為適應垃圾焚燒爐作業的各項條件,對于焚燒爐內襯用耐火材料的不同類型和品種進行了深入的研制,但還存在一些技術問題和管理問題有待提升,需要在之后的探究中加以解決。