(1)油氣燃料的比例

我國對工業(yè)鍋爐的燃料政策在1990年以前主要傾向于以煤為主,例如1988年底,國家煤代油辦公室還發(fā)出名為以煤代油?節(jié)油的獎勵辦法和補貼標準的文件?但近年來,由于高層民用建筑的發(fā)展?高新經濟技術開發(fā)區(qū)的建設?環(huán)保要求的提高以及我國勘探到的天然氣和煤層氣儲量的增加和我國進口能源政策的拓寬都促使工業(yè)鍋爐中燃油和燃氣的比例相應提高?

采用燃油或燃氣工業(yè)鍋爐不僅可以提高鍋爐熱效率,而且對于改善煙氣排放污染物具有顯著效果?一般來說,在爐內釋放相同熱量的條件下,燃煤排放的煙塵量約為燃油的11倍,為燃氣的500倍;燃煤排放的SO2量約為燃油時的3倍,為燃氣時的4000倍;燃煤排放的 NOx量約為燃油時的3倍和燃氣時的4倍?由此可見,采用燃油特別是燃氣工業(yè)鍋爐對改善環(huán)境的作用是顯著的?因此,在人口密集的大中型城市中采用燃油特別是燃氣鍋爐是我國工業(yè)鍋爐發(fā)展的一種必然趨勢?新興產業(yè)開發(fā)區(qū)或賓館?酒店等高級民用建筑,雖無相應法規(guī)限制,但受到環(huán)境?場地空間以及人力等因素的影響,也采用了燃油(氣)鍋爐作為采暖和衛(wèi)生熱水的主要熱動力設備?許多流動性較大的單位,如高速公路的建設單位,也采用燃油加熱爐?人們對燃油(氣)鍋爐的認識和觀念已有很大轉變?

(2)垃圾能源化

20世紀90年代以來,世界主要工業(yè)國家的城市垃圾量每年以8%~10%的速度遞增,全世界城市垃圾量已達到每年72億t,嚴重影響了人類的生存環(huán)境,也困擾了城市的發(fā)展?對垃圾的更進一步處理,就是將垃圾能源化?這已成為當前世界處理垃圾的熱點,其中以垃圾為燃料的垃圾鍋爐也成為鍋爐制造業(yè)中的熱點?據(jù)經驗,垃圾發(fā)熱量大于3300kJ/kg(800kcal/kg)時就可以自然方式焚燒?因此,大多數(shù)城市的垃圾完全可以自然焚燒,也就為垃圾能源化具備了基本條件?

垃圾能源化主要有兩條途徑?首先是垃圾在爐膛內燃燒,釋放出熱量?如木質?紙質等都可以直接燃燒,發(fā)熱量達16000kJ/kg;其它的工業(yè)垃圾,如塑料?橡膠等在爐膛中是通過熱分解成可燃氣體(含有體積分數(shù)45%～60%CH4?35%～40%CO和O2?H2?H2S等)再燃燒?這是垃圾能源化的最主要方式?其次是少量的有機生活垃圾,如廚余等可由厭氧細菌進行生物分解,產生沼氣,再在鍋爐內燃燒?1kg有機生活垃圾可產生0.19～0.50m3的沼氣?垃圾在鍋爐中直接燃燒是各國垃圾能源化的主要手段?目前尚存在的難題是受熱面管子的高溫腐蝕,其中主要是塑料等垃圾中的Cl和Na?K等元素對金屬的腐蝕;以及不可燃物質從爐內的排出問題?各國所采用的爐型繁多,但主要有流化床燃燒鍋爐?回轉窯式鍋爐和機械爐排鍋爐等三種?

采用流化床燃燒鍋爐時,垃圾需進行預分選和破碎,然后送入流化床內燃燒,床溫控制在800～900℃?此類鍋爐預處理費用高,爐前易臭味外逸,影響環(huán)境?

回轉窯式鍋爐的燃燒設備為緩慢旋轉的回轉窯,直徑4～6m,長10～20m,傾斜放置?轉窯內壁襯耐火材料或布置水冷壁受熱面?垃圾由一端送入,先由熱煙氣對其進行干燥,達到著火點即燃燒?隨著筒體轉動,垃圾得到及時翻動,直至燃盡?窯內排出的高溫煙氣引至二次燃燒室,與二次風混合后燃盡?二次燃燒室溫度為1000～1200℃?回轉窯式鍋爐的設備費用低,用電也省?

機械爐排鍋爐是目前用得最廣泛的一種垃圾鍋爐,其關鍵是爐排的結構和布置?爐排片一般用高鉻鋼澆鑄后精加工制成,布置成水平或傾斜(15°～26°)?爐排可分為預熱段?燃燒段和燃盡段,并由固定爐排和運動爐排相隔組成?爐排熱負荷為1200～2000MJ/(㎡·h),爐膛熱負荷為330～420MJ/(m3·h),垃圾燃燒速度為280～400kg/(㎡·h)?

由于垃圾鍋爐的蒸汽參數(shù)較低,機組的發(fā)電效率也較低,一般僅為10%～15%?上世紀90年代以來,各國大力發(fā)展超級垃圾發(fā)電系統(tǒng),垃圾鍋爐的蒸汽參數(shù)提高到3.5～4MPa?350～450℃,使機組的發(fā)電效率提高到20%以上?