淺談垃圾焚燒發(fā)電廠料層厚度的控制

摘要：本文結(jié)合福建、云南等地區(qū)的垃圾焚燒發(fā)電廠關(guān)于進(jìn)行垃圾焚燒管控系統(tǒng)存在的調(diào)試問(wèn)題，著重闡述了在進(jìn)行垃圾焚燒時(shí)的垃圾料層厚度管理的在焚燒裝置中的重要性，并且根據(jù)焚燒溫度傳感器、規(guī)劃垃圾料層厚度與焚燒裝置設(shè)備的器械特性，從而總結(jié)能夠在進(jìn)行垃圾焚燒時(shí)的合理管控垃圾料層厚度的對(duì)策措施。此項(xiàng)探討為后續(xù)相關(guān)垃圾焚燒廠進(jìn)行管控垃圾料層厚度提供了穩(wěn)定控制方式，對(duì)推動(dòng)焚燒裝置的合理運(yùn)行有著重要作用。

關(guān)鍵詞：垃圾焚燒；垃圾料層；厚度控制

引言

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)化進(jìn)程不斷加快，居民生活質(zhì)量逐步提高，隨之而來(lái)各種生產(chǎn)垃圾的處理一直是生態(tài)難題。垃圾成分復(fù)雜，有毒微生物大量積聚，并且含有大量的水分，長(zhǎng)期不處理會(huì)對(duì)環(huán)境質(zhì)量與空氣質(zhì)量造成嚴(yán)重污染，垃圾焚燒是目前處理垃圾產(chǎn)物最為有效、簡(jiǎn)便以及污染小的方式。我國(guó)垃圾焚燒廠在進(jìn)行垃圾焚燒時(shí)，通常采用自動(dòng)化焚燒裝置，但此類(lèi)裝置所分配的垃圾料層厚度常常會(huì)由于外界環(huán)境因素的干擾，導(dǎo)致在進(jìn)行焚燒過(guò)程中的厚度單一，并且會(huì)在此期間出現(xiàn)內(nèi)部焚燒爐出現(xiàn)排斥現(xiàn)象，導(dǎo)致垃圾分配不均勻，嚴(yán)重浪費(fèi)焚燒過(guò)程中的資源。針對(duì)上述情況采用重疊式垃圾料層厚度控制顯得尤為關(guān)鍵，也是焚燒發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保障。

垃圾料層厚度控制

在傳統(tǒng)自動(dòng)化焚燒裝置中，要進(jìn)行垃圾料層厚度的查驗(yàn)通常是將垃圾料層上方與下方的壓力差相對(duì)比，就可以在壓力變送器中得到該垃圾料層厚度。進(jìn)行垃圾料層厚度管控的要素是對(duì)入料器械速率掌控以及焚燒爐的運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)實(shí)現(xiàn)，即在該焚燒爐裝置中，首先將內(nèi)部的余溫設(shè)置為定值系數(shù)，結(jié)合項(xiàng)目當(dāng)?shù)乩臒嶂狄约叭霠t垃圾量來(lái)使得焚燒爐內(nèi)部的垃圾料層厚度始終處于一種平滑狀態(tài)。此外，還要進(jìn)行焚燒裝置自動(dòng)化管控設(shè)備的定期調(diào)配，將垃圾焚燒爐所需風(fēng)量、燃油量、入爐垃圾量、鍋爐產(chǎn)汽量以及煙氣排放量等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集分析，從而在一定時(shí)間內(nèi)將上述收集的基礎(chǔ)焚燒技術(shù)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)所計(jì)算出的平均參數(shù)值與該焚燒裝置的運(yùn)行周期、環(huán)節(jié)、速率相結(jié)合，得出在一定時(shí)間段內(nèi)的焚燒爐所需、所能承受的最高垃圾料層厚度，再由助力推動(dòng)器實(shí)現(xiàn)垃圾料層的厚度控制，以確保焚燒裝置的平穩(wěn)運(yùn)行。

因助力推動(dòng)器是進(jìn)行垃圾入料以及垃圾料層厚度的直接執(zhí)行裝置，而助力推動(dòng)器的速率構(gòu)成由放大器以及裝置內(nèi)部的流量閥門(mén)控制，根據(jù)助力推動(dòng)器控制原理。垃圾原料經(jīng)過(guò)給料器的內(nèi)部進(jìn)入焚燒爐，而給料器的運(yùn)轉(zhuǎn)速率與循環(huán)時(shí)間則是進(jìn)行垃圾料層厚度管控的核心，按照嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮髁鞒踢M(jìn)行給料操作，助力推動(dòng)器內(nèi)部具有傳感裝置，能夠根據(jù)焚燒爐的自動(dòng)化流程進(jìn)行垃圾給料計(jì)量，在PID的計(jì)量檢測(cè)下，會(huì)逐步將給料器的速率進(jìn)行修正，達(dá)到最為平穩(wěn)的節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)信息在進(jìn)入閥門(mén)控制系統(tǒng)中，就可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的給料。

不同垃圾料層厚度的管控方式

在進(jìn)行垃圾料層厚度的管控，通常采用較為單一的管控方式，會(huì)在進(jìn)行焚燒過(guò)程中出現(xiàn)不穩(wěn)定情況，導(dǎo)致內(nèi)部垃圾形成波浪狀起伏，垃圾料層厚度的不均勻?qū)е吕贌急M情況存在較大差異，嚴(yán)重影響者垃圾的焚燒質(zhì)量與煙氣排放各項(xiàng)指標(biāo)，存在一定的環(huán)保不達(dá)標(biāo)排放安全隱患。

2.1單一控制方式

在垃圾進(jìn)行焚燒爐時(shí)，由于助力推動(dòng)器自身的運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律為前后循環(huán)作業(yè)，垃圾的輸送也會(huì)呈現(xiàn)上述運(yùn)動(dòng)，并且前后助力推動(dòng)器的運(yùn)行速率一致，繼而導(dǎo)致所損耗的燃料時(shí)間也一致。即便出現(xiàn)突發(fā)情況，導(dǎo)致焚燒爐內(nèi)部的焚燒速率產(chǎn)生改變，但改變幅度也會(huì)向著相同方向演變，并且左右兩側(cè)的垃圾料層厚度不會(huì)產(chǎn)生太大變化，依舊能夠保障焚燒過(guò)程的進(jìn)行。

但上述方式存在一定缺陷，就是會(huì)在特殊條件下呈現(xiàn)單一性的特征。例如在垃圾推料器內(nèi)部垃圾含量較小或者沒(méi)有垃圾進(jìn)行焚燒情況下，會(huì)使得該無(wú)料速率蔓延至整體速率，使得機(jī)械自動(dòng)呈現(xiàn)出一種斷料的假象，即便在焚燒爐內(nèi)部出現(xiàn)波浪狀起伏是也依然有效，但在焚燒爐出現(xiàn)意外情況時(shí)不能根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，形成單一的管控形式，出現(xiàn)助力推動(dòng)器內(nèi)部無(wú)任何垃圾原料的現(xiàn)象，使得整體運(yùn)作出現(xiàn)漏洞，造成斷料現(xiàn)象。

2.2快速后退方式

根據(jù)上述討論得出，助力推動(dòng)器在運(yùn)行過(guò)程中所損耗的時(shí)間相互一致，為了快速解決上述文章中的弊端，即出現(xiàn)斷料現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)對(duì)助力推動(dòng)器進(jìn)行正面的快速后退，實(shí)現(xiàn)垃圾入爐的控制。應(yīng)當(dāng)進(jìn)行快速后退方式的實(shí)證分析，假設(shè)該助力推動(dòng)器早啟動(dòng)與結(jié)束的總體時(shí)間定為T(mén)，并且根據(jù)垃圾與焚燒的距離作出分析，將助力推動(dòng)器的推動(dòng)行程設(shè)為L(zhǎng)，上述兩值為固定值，將其助力推動(dòng)器的前進(jìn)速率設(shè)為v₁，所耗費(fèi)的時(shí)間設(shè)為t₁；后退的速率設(shè)為v₂ ，所耗費(fèi)的時(shí)間設(shè)為t₂，結(jié)合上述條件，就可以得出

因此可以得出：

將（2）式代入（1）式，就可以得出：

根據(jù)前后相互作用力，就使得后退速率會(huì)處于一種高速率運(yùn)轉(zhuǎn)的形態(tài)，大幅度的減少了助力推動(dòng)器進(jìn)行后退所耗費(fèi)的時(shí)間。根據(jù)能量守恒定律，助力推動(dòng)器前進(jìn)所適用的速率也會(huì)相應(yīng)的減少，使得垃圾料層進(jìn)行焚燒爐所耗費(fèi)的時(shí)間邊長(zhǎng)，有利于穩(wěn)定垃圾料層厚度的穩(wěn)定性，在焚燒爐內(nèi)部的波動(dòng)頻率更小，在此等平穩(wěn)的狀態(tài)下進(jìn)行垃圾焚燒，能大大提升焚燒過(guò)程中的安全系數(shù)。將助力推動(dòng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)周期定位定值數(shù)據(jù)，然后將兩個(gè)助力推動(dòng)器的速率相加，實(shí)現(xiàn)全新的快速后退助力推動(dòng)器，能夠在短時(shí)間內(nèi)形成較快的加速度，減少原有助力推動(dòng)器所使用的時(shí)間。按照上述所示，可以使得垃圾料層的厚度變得較為平滑，波動(dòng)幅度減弱，從而有利于整體焚燒工程的進(jìn)度。

2.3復(fù)合運(yùn)行方式

根據(jù)上述在進(jìn)行垃圾料層厚度控制時(shí)，總是會(huì)在助力推動(dòng)器前后作用下導(dǎo)致內(nèi)部推進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn)斷料的現(xiàn)象，此外，還會(huì)出現(xiàn)在運(yùn)輸帶兩端的助力推動(dòng)器會(huì)同時(shí)朝著一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而形成焚燒爐內(nèi)部左右兩端的焚燒波動(dòng)幅度相同的情況。但是上述情況大都出現(xiàn)與擁有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的助力推動(dòng)器焚燒，此時(shí)應(yīng)當(dāng)立即使用復(fù)合管控方式進(jìn)行處理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾料層厚度的有效控制。在出現(xiàn)單一控制情況下，助力推動(dòng)器的運(yùn)行方式為前進(jìn)后退來(lái)回運(yùn)作規(guī)律，此時(shí)要立即啟動(dòng)助力推動(dòng)器閥門(mén)開(kāi)關(guān)，使用快速后退的方式進(jìn)行運(yùn)行機(jī)制的調(diào)換，通過(guò)縮減垃圾料層的方式將焚燒爐的峰谷縮小，就會(huì)使得產(chǎn)生異常波動(dòng)的焚燒狀況較為平穩(wěn)下來(lái)，此時(shí)進(jìn)行兩個(gè)左右助力推動(dòng)器的時(shí)間差計(jì)算，因此可以進(jìn)行復(fù)合控制方式的焚燒爐內(nèi)部情況模擬。根據(jù)模擬控制情況的結(jié)果，結(jié)合復(fù)合控制原理，就可以將焚燒爐內(nèi)部存在波浪起伏進(jìn)行幅度的降低，使得焚燒過(guò)程總體起伏較小，從而維持焚燒爐系統(tǒng)的穩(wěn)定燃燒，來(lái)降低環(huán)保事故的發(fā)生，使得焚燒工程平穩(wěn)運(yùn)行。

垃圾料層厚度的管控方式的選用及建議

綜上可知，垃圾焚燒發(fā)電廠的實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)焚燒垃圾料層厚度的控制，應(yīng)當(dāng)先將裝置內(nèi)部的助力推動(dòng)器進(jìn)行分類(lèi)處理，當(dāng)出現(xiàn)兩個(gè)或者兩個(gè)以上的助力推動(dòng)器的焚燒爐，應(yīng)當(dāng)采用復(fù)合式管控方法，根據(jù)助力推動(dòng)器的運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行運(yùn)行方向的轉(zhuǎn)變，在焚燒裝置內(nèi)部進(jìn)行自動(dòng)化垃圾料層厚度管控系統(tǒng)的安裝，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)焚燒工作的正常運(yùn)行，并將相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄；其次，在助力推動(dòng)器為單一裝置系統(tǒng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)垃圾料層無(wú)法傳遞進(jìn)行焚燒爐，即斷料現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行快速后退方式處理，能夠有效減少助力推動(dòng)器后退過(guò)程中的的運(yùn)行時(shí)間，通過(guò)前進(jìn)后退的相對(duì)作用，將焚燒裝置內(nèi)部的波浪狀起伏趨于平穩(wěn)；最后，使用復(fù)合管控方式進(jìn)行垃圾料層厚度控制，能夠使得整體焚燒流程更加平穩(wěn)。