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        如何判定生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)啟爐停爐的規定

        近年來(lái)隨著(zhù)我國生活垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)快速發(fā)展,配套適用的標準及相關(guān)規定亟待進(jìn)一步補充完善,如生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)啟停爐判定依據等。針對不同規模生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)啟爐、停爐過(guò)程運行實(shí)際情況探討了現有啟停爐判定依據存在的問(wèn)題并結合啟爐、停爐過(guò)程爐溫變化、進(jìn)料門(mén)開(kāi)關(guān)、爐排動(dòng)作、輔助燃燒器運行、主蒸汽輸送等關(guān)鍵因素提出了解決建議以利于生活垃圾焚燒行業(yè)提升標準化運營(yíng)水平。


        2017年環(huán)境保護部(現為生態(tài)環(huán)境部)發(fā)布的《關(guān)于生活垃圾焚燒廠(chǎng)安裝污染物排放自動(dòng)監控設備和聯(lián)網(wǎng)有關(guān)事項的通知》 要求國內具備規模的生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)污染物排放自動(dòng)監測數據與國家環(huán)保監測平臺聯(lián)網(wǎng)并按照《固定污染源煙氣(SO2、NOx、顆粒物)排放連續監測技術(shù)規范》對聯(lián)網(wǎng)數據相對應的生活垃圾焚燒爐運行狀態(tài)進(jìn)行標記其中包括生活垃圾焚燒爐啟爐、停爐等狀態(tài)。到了2019年相關(guān)部門(mén)正式著(zhù)手研究生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)啟爐、停爐過(guò)程判定依據。

        1 焚燒爐啟停爐

        1.1 定義

        現行的《生活垃圾焚燒污染物控制標準》規定生活垃圾焚燒爐啟爐過(guò)程為自投入生活垃圾開(kāi)始直至達到額定焚燒量;生活垃圾焚燒爐停爐過(guò)程為自生活垃圾停止投入開(kāi)始直至剩余生活垃圾完全燃燒。

        1.2 現行參考判定方法

        生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)污染物排放自動(dòng)監測數據相對應的啟爐、停爐狀態(tài)的現行判定依據主要參考《固定污染源煙氣(SO2、NOx、顆粒物)排放連續監測技術(shù)規范》即通過(guò)生活垃圾焚燒爐煙氣凈化設施末端煙氣在線(xiàn)監測氧量、流速、煙溫等數據進(jìn)行輔助判定。

        1.2.1 氧量判定

        依據生活垃圾焚燒爐煙氣凈化設施末端煙氣在線(xiàn)監測含氧量數據判定:氧量從生活垃圾焚燒爐正常運行數值(<19%)逐漸上升當數值>19%時(shí)即判定為停爐狀態(tài);氧量從生活垃圾焚燒爐停止運行數值(>19%)逐漸下降當數值<19%時(shí)即判定為啟爐狀態(tài)。

        1.2.2 流速判定

        依據生活垃圾焚燒爐煙氣凈化設施末端煙氣在線(xiàn)監測流速數據判定:流速從生活垃圾焚燒爐正常運行數值(>2m/s)逐漸下降當數值<2m/s時(shí)即判定為停爐狀態(tài);流速從生活垃圾焚燒爐停止運行數值(<2m/s)逐漸上升當數值>2m/s時(shí)即判定為啟爐狀態(tài)。

        1.2.3 煙溫判定

        依據生活垃圾焚燒爐煙氣凈化設施末端煙氣在線(xiàn)監測溫度數據判定:煙溫從生活垃圾焚燒爐正常運行數值(>40℃)逐漸下降當數值<40℃時(shí)即判定為停爐狀態(tài);煙溫從生活垃圾焚燒爐停止運行數值(<40℃)逐漸上升當數值>40℃時(shí)即判定為啟爐狀態(tài)。

        1.2.4 人工判定

        依據生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)運行操作人員實(shí)際操作經(jīng)驗判定人工判定生活垃圾焚燒爐啟爐、停爐狀態(tài)。

        2 存在問(wèn)題

        (1)煙氣凈化設施屬于生活垃圾焚燒爐輔助工藝設施煙氣凈化設施末端煙氣在線(xiàn)監測數據僅反映煙氣排放狀態(tài)。僅用煙氣凈化設施末端煙氣在線(xiàn)監的氧量、流速、溫度等數據無(wú)法準確反映生活垃圾焚燒爐啟爐、停爐狀態(tài)。

        (2)生活垃圾焚燒爐啟爐、停爐屬于一個(gè)運行過(guò)程現行參考判定方法暫未明確啟爐、停爐過(guò)程的起始點(diǎn)與終止點(diǎn)僅表示運行狀態(tài)切換點(diǎn)。

        (3)生活垃圾焚燒爐切換至停止狀態(tài)初期受煙氣管道內余熱影響煙氣凈化設施末端煙氣在線(xiàn)監測溫度易維持在>40℃的狀態(tài)我國南方地區夏季環(huán)境溫度高時(shí)尤為明顯。

        (4)生活垃圾焚燒爐煙氣均通過(guò)煙囪抬升排放煙囪存在自然拔風(fēng)。當生活垃圾焚燒爐切換至停止狀態(tài)時(shí)煙氣凈化設施末端煙氣在線(xiàn)監測流速數據易受煙囪自然拔風(fēng)影響。

        (5)《生活垃圾焚燒污染物控制標準》規定生活垃圾焚燒廠(chǎng)啟爐、停爐過(guò)程中4h內污染物穩定達標排放該4h暫無(wú)法準確界定。

        (6)人工判定存在誤差。各生活垃圾焚燒廠(chǎng)運行操作人員的個(gè)人經(jīng)驗及認知水平存在差異判定啟爐、停爐過(guò)程存在偏差且人工判定存在環(huán)保責任風(fēng)險。

        3 生活垃圾焚燒爐啟爐、停爐過(guò)程關(guān)鍵因素分析

        3.1 生活垃圾焚燒爐膛計算溫度

        《生活垃圾焚燒污染物控制標準》規定:生活垃圾焚燒爐啟爐過(guò)程爐膛計算溫度(850℃2s)必須>850℃時(shí)投料;生活垃圾焚燒爐停爐過(guò)程剩余垃圾燃盡前爐膛計算溫度(850℃2s) 也必須>850℃。由此可知生活垃圾焚燒爐啟爐、停爐過(guò)程中爐膛計算溫度(850℃2s)為重要判定依據之一。

        生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)實(shí)際運行過(guò)程中爐膛計算溫度(850℃2s)變化曲線(xiàn)就是運行狀態(tài)判定的重要依據(見(jiàn)圖1)。

        《關(guān)于生活垃圾焚燒廠(chǎng)安裝污染物排放自動(dòng)監控設備和聯(lián)網(wǎng)有關(guān)事項的通知》規定若生活垃圾焚燒爐無(wú)爐膛計算溫度(850℃2s)可用與國家環(huán)保監測平臺聯(lián)網(wǎng)的生活垃圾焚燒爐爐膛中部、上部各3個(gè)爐溫數值的算術(shù)平均值替代。

        3.2 生活垃圾焚燒爐進(jìn)料門(mén)開(kāi)關(guān)

        根據生活垃圾焚燒廠(chǎng)實(shí)際運行情況生活垃圾焚燒爐啟爐過(guò)程起始點(diǎn)為向生活垃圾焚燒爐內投入生活垃圾可通過(guò)生活垃圾焚燒爐進(jìn)料門(mén)首次打開(kāi)信號進(jìn)行判定。

        但是目前也有部分生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)烘爐階段常采用生活垃圾對生活垃圾焚燒爐進(jìn)料口下降管段進(jìn)行物理密封。這一方面為防止爐堂前端被熱灼傷,分體式振動(dòng)分析儀另一方面為防止因進(jìn)料門(mén)關(guān)閉不嚴導致?tīng)t膛內漏冷風(fēng),無(wú)線(xiàn)測振儀影響爐膛升溫效率。該部分生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)在烘爐階段現有運行方式未調整前生活垃圾焚燒爐進(jìn)料門(mén)首次打開(kāi)信號不可作為生活垃圾焚燒爐啟爐過(guò)程起始點(diǎn)判定依據。

        生活垃圾焚燒爐停爐過(guò)程終止點(diǎn)為生活垃圾焚燒爐停止投入生活垃圾可通過(guò)生活垃圾焚燒爐進(jìn)料門(mén)關(guān)閉信號進(jìn)行判定。

        3.3 生活垃圾焚燒爐排動(dòng)作

        根據現有典型生活垃圾焚燒爐爐型爐膛內爐排分為干燥段、燃燒段、燃盡段(見(jiàn)圖2)。生活垃圾從進(jìn)料口進(jìn)入爐膛干燥段爐排后開(kāi)始焚燒生活垃圾的啟爐過(guò)程干燥段爐排必須動(dòng)作以均勻推進(jìn)生活垃圾焚燒。但是也有部分生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)烘爐階段會(huì )試啟動(dòng)爐排以驗證爐排是否能正常運行。

        3.4 鍋爐主蒸汽閥門(mén)開(kāi)關(guān)

        生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)實(shí)際運行過(guò)程中生活垃圾焚燒爐完成啟動(dòng)過(guò)程至運行達到穩定狀態(tài)后鍋爐主蒸汽閥門(mén)開(kāi)啟向汽輪機側供蒸汽推動(dòng)汽輪機及發(fā)電機組運行發(fā)電。

        目前絕大部分生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)均配置有汽輪機及發(fā)電機組。實(shí)際運行過(guò)程中汽輪機及發(fā)電機組投入運行成為生活垃圾焚燒廠(chǎng)正常穩定運行的重要標志之一。

        3.5 生活垃圾焚燒爐輔助燃燒系統啟停

        生活垃圾焚燒爐輔助燃燒系統為生活垃圾焚燒爐啟爐、停爐過(guò)程輔助爐膛內生活垃圾穩定焚燒的重要設備之一輔助燃燒原料以零號柴油或天然氣為主。

        根據逾10座生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)實(shí)際運行經(jīng)驗生活垃圾焚燒爐啟爐過(guò)程為保證爐膛計算溫度(850℃2s)≥850℃從投入生活垃圾開(kāi)始必須啟動(dòng)輔助燃燒系統待生活垃圾燃燒穩定后停止輔助燃燒系統。生活垃圾焚燒爐停爐過(guò)程為保證爐膛計算溫度(850℃2s)≥850℃從停止投入生活垃圾開(kāi)始必須啟動(dòng)輔助燃燒系統待爐膛內剩余生活垃圾燃燒完全后停止輔助燃燒系統。

        4 判定建議

        綜合上述生活垃圾焚燒爐啟停爐關(guān)鍵因素分析及各生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)啟停爐判定依據存在的問(wèn)題,里氏硬度計維修結合各生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)實(shí)際運行情況建議判定依據如下。

        4.1 啟爐過(guò)程判定依據

        (1)當生活垃圾焚燒爐同時(shí)滿(mǎn)足下列條件時(shí)判定為啟爐過(guò)程的起點(diǎn):

        ① 生活垃圾焚燒爐爐膛計算溫度(850℃2s)首次>850 ℃。

        ② 煙氣凈化設施末端煙氣在線(xiàn)監測正常監測氧量數值<19%。

        ③ 生活垃圾焚燒爐進(jìn)料門(mén)首次開(kāi)啟。

        ④ 生活垃圾焚燒爐停爐后爐膛干燥段爐排首次動(dòng)作。

        (2)當生活垃圾焚燒爐同時(shí)滿(mǎn)足下列條件時(shí)判定為啟爐過(guò)程的終點(diǎn):

        ① 生活垃圾焚燒爐爐膛輔助燃燒系統停止運行。

        ② 生活垃圾焚燒爐爐膛計算溫度(850℃2s)或與國家環(huán)保監測平臺聯(lián)網(wǎng)的生活垃圾焚燒爐爐膛中部、上部各3個(gè)爐溫數值的算術(shù)平均值>850℃且持續10min。

        ③ 煙氣凈化設施末端煙氣在線(xiàn)監測正常監測氧量>19%。

        ④ 鍋爐主蒸汽門(mén)打開(kāi)汽輪機及發(fā)電機組啟動(dòng)。

        4.2 停爐過(guò)程判定依據

        (1)當生活垃圾焚燒爐同時(shí)滿(mǎn)足下列條件時(shí)判定為停爐過(guò)程的起點(diǎn):

        ① 生活垃圾焚燒爐爐膛輔助燃燒系統啟動(dòng)。

        ② 生活垃圾焚燒爐進(jìn)料門(mén)關(guān)閉。

        (2)當生活垃圾焚燒爐同時(shí)滿(mǎn)足下列條件時(shí)判定為停爐過(guò)程的終點(diǎn):

        ① 生活垃圾焚燒爐爐膛輔助燃燒系統停止運行。

        ② 生活垃圾焚燒爐爐膛計算溫度(850℃2s)或與國家環(huán)保監測平臺聯(lián)網(wǎng)的生活垃圾焚燒爐爐膛中部、上部各3個(gè)爐溫數值的算術(shù)平均值<850℃。

        ③ 煙氣凈化設施末端煙氣在線(xiàn)監測正常監測氧量>19%。

        5 結語(yǔ)

        未來(lái)隨著(zhù)生活垃圾焚燒成為我國生活垃圾處理主流產(chǎn)業(yè)化技術(shù)民眾關(guān)注度不斷提高相關(guān)環(huán)保監管工作勢必日趨嚴峻。作為環(huán)保企業(yè)生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)必須緊跟時(shí)代步伐嚴格按照污染物排放自動(dòng)監控數據聯(lián)網(wǎng)工作要求規范運行流程提升標準化運營(yíng)水平履行企業(yè)環(huán)保主體責任。


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