经济发展水平的迅速提升让人们的生活水平和质量得到提高，但同时产生的大量垃圾问题又给人们的生活和经济的可持续性进步带来了困扰和威胁，如果不能够恰当处理好这些垃圾，将会严重影响生态环境，进而威胁人们的健康。在众多的垃圾处理方法当中，垃圾焚烧的处理手段效果最为突出，当前已经成为处理垃圾必不可少的方法。特别是垃圾焚烧飞灰能够被进行综合利用，转化成可用品为我们的生产生活提供便利。所以在进行垃圾焚烧的过程中，需要特别注意飞灰的综合利用，优化资源配置。

一、垃圾焚烧飞灰综合利用考虑因素

垃圾焚烧技术在实际使用过程当中，能够减少垃圾存量，但凡烧过程当中会产生飞灰这样的危险废物。虽然飞灰当中有一些物质是可以进行资源再利用的，但是我们也必须意识到飞灰的危害性也是不可忽视的。因此，综合利用飞灰需要特别考虑资源运用和环境这两个重要因素，一方面必须要保证飞灰的资源利用切实可行，另一方面必须均衡成本和生态保护，在这一过程当中找到平衡点。飞灰综合利用必须要综合性的分析下面几个问题：第一，适宜性。所谓适宜性主要强调的是飞灰在特定领域进行应用时的难易度，而这取决于飞灰物化特性。是一向的要求对飞灰利用方法起到了决定性作用，所以在对飞灰进行综合利用的过程中必须在适宜可行的条件之下进行。第二，使用性能。使用性能主要是指飞灰综合利用转化成了产品之后，在使用当中显现出来的性能，会直接决定产品的利用程度。假如飞灰制作完成的产品在使用方面上没有显现出良好性能的话，即使是飞灰处理十分简单，最后也不会有效果。第三，对环境造成的影响。通过综合利用飞灰制作而成的加工产品必须在环境允许条件之下，或者是无毒的，这样才不会给生态环境带来巨大威胁，才能够实现真正意义上的飞灰综合处理应用。

二、垃圾焚烧飞灰处理技术

2.1高温稳定化处理技术

为了实现垃圾焚烧飞灰的有效利用，充分发挥其资源利用价值，必须选用恰当的飞灰处理技术，其中高温稳定化处理技术就是一种十分可行的方法，在将飞灰转化成资源方面有着广泛的应用价值。高温稳定化处理技术主要包括两种：第一，熔融固化。此项技术是如今先进性最高的技术手段，所以应用范围也在不断的扩大。在对飞灰进行处理的过程中主要是借助电是燃料将炉内的飞灰加热到达约1400℃的高温，等到飞灰熔融之后进行冷却变成熔渣，进而将其应用到建筑材料产品的制作当中。熔融固化的技术方法能够有效实现无害化的处理，显现出飞灰的资源价值。第二，烧结固化。在运用此方法时先对飞灰进行混合造粉处理，制造1000-1100℃的高温，将其变成玻璃固化体，确保固化后材料稳定性。在运用此方法的过程中，要特别注意的一点是要避免飞灰当中的硫酸盐、氯盐等物质影响固化效果，于是要在正式处理前，先进行水洗预处理。

2.2水泥固化处理技术

水泥固化处理技术同样在垃圾焚烧飞灰利用上有着广泛的应用，该技术使用的原理是运用固化处理的方法，让飞灰表面积以及可渗透性程度大幅降低，增强整体的稳定性，避免飞灰当中的危险物会对环境产生影响，或者是对其他元素带来危害，让飞灰的无害化利用目标得到达成。大量的研究实践以及处理经验显示，飞灰掺量增加会使得处理之后的固化效果大大提高，尤其是其中的重金属状态会更为平稳。

2.3化学药剂固化处理技术

化学药剂固化处理技术，顾名思义，就是借助化学药剂来对飞灰展开固化处理，该技术在实际应用过程当中的原理是利用飞灰当中元素和化学药剂的化学反应，把飞灰当中的危险性物质变成低毒、低溶解等性质的物质，让其余中各个元素的危害度大幅降低。再利用这一技术进行飞灰综合处理的过程中，化学药剂是影响最终固化处理效果的关键因素，要求在处理时需要根据用途请用恰当的化学试剂，使其能够和重金属离子反应构成强大化学结合，形成不溶于水的沉淀物与络合物。

三、垃圾焚烧飞灰综合利用途径

3.1建筑材料

在进行飞灰进行资源化处理的过程中应用到了大量固化处理技术，处理之后形成的物质危害度已经大幅降低，其使用效率也有了很大程度的提高。将飞灰和水混合之后会有凝硬特性产生，可以在建筑工程建设的过程中被当做是建筑材料来进行实际应用。而且水泥当中的水化产物、碱性强的环境能够让飞灰重金属胜率大幅降低，到达一种环保利用的目的。飞灰在路基材料建设过程当中应用的尤为广泛，在水泥水化反应过程当中会让飞灰当中的重金属水泥出现反应，二者进行有效结合，提高路基的稳定性。

3.2水泥材料

水泥材料包括两个最为主要的部分分别是碳酸钙和粘土，把这两个主要材料与其他的原料进行混合之后通过高温煅烧能够变成水泥块，再研磨成粉之后就成为了我们如今广泛应用的水泥材料。垃圾焚烧飞灰当中富含大量的Ca、Al 、Si等，他们都能够成为替代水泥煅烧部分生产原料。也就是说，可以用一定数量的飞灰替代碳酸钙，减少碳酸钙消耗的同时，还能够降低二氧化碳的排放率，这样不仅可以满足水泥材料生产的要求，还能够在一定程度上减少环境污染。

3.3吸附剂材料

吸附剂在日常生活当中有着十分广泛的应用，当前已经成为生产生活当中不可或缺的一种材料。在对飞灰进行综合利用的过程中，可以用它生产人造沸石，在这其中充当离子交换剂的角色，让水资源的进化速率大幅提升。要想完成这样的操作和飞灰处理，必须要清楚意识到飞灰构成成分的复杂性极高，同时在实际加工当中要耗费较多的资金，还要在处理过程当中展开深层次研究。但飞灰颗粒小，比表面积大，在吸附价值方面十分突出，或者是可以直接用于烟气脱硫剂。于是可以将飞灰制做成吸附剂材料，满足吸附处理工作的要求。

3.4农业应用材料

在植物生长的过程中必须要有氮磷钾这些肥料作为营养支持，而垃圾焚烧飞灰当中就有一定的钾盐和磷盐。而且大量研究已经证明这些物质能够为土壤提供营养，因此可以成为一部分商用化肥的替代物，接到改良土壤的作用。另外，在实际应用当中可以用飞灰替代石灰，宝贝挥洒入到土壤当中，调节其酸碱度，在实际应用当中效果十分突出。由此可见，飞灰可以成为肥料，同时也可以被当作是土壤改良剂。但对其进行实际应用过程当中，必须要控制好添加量，这是因为飞灰中含有一定的重金属物质，会对动物和植物带来毒害，其中含有很多的盐分会影响到植物盐费的平衡，影响到土壤的酸碱度。另外，如果出现重金属浸出问题的话，会让地下水遭受污染。

 

1.垃圾焚烧炉燃烧控制

1.1垃圾焚烧过程

首先由垃圾车将收集到的垃圾运送到垃圾焚烧发电厂的垃圾储坑，通常垃圾在储坑里存放5～7天进行发酵，之后通过垃圾吊车将垃圾送至焚烧炉的料斗。当给料挡板打开时，料斗中的垃圾充满进料斜槽，进料斜槽的底部是推料器。

焚烧炉运行时，首先是由燃烧器燃油或燃气，将炉膛温度加热至850℃以上，然后通过推料器源源不断地将垃圾送入焚烧炉，在炉排上垃圾依次经过干燥、燃烧以及燃烬三个阶段。燃烬后的炉渣通过出渣机冷却后排出送至渣坑储存。经过高温燃烧后的炉渣属于无害品，可以作为建筑材料进行综合利用。垃圾焚烧产生的烟气温度高达1000℃以上，高温烟气通过余热锅炉进行热交换后温度降至200℃左右，然后通过尾气处理系统对有害气体进行去除，达标后排入大气。

在焚烧系统中，炉排上料层布置均均匀、焚烧温度、过量空气系统以及烟气850℃以上停留2S以上是4个非常关键的操作参数和设计元素。其中烟气停留时间主要受燃烧空气速率、燃烧室几何形状以及烟气流速的直接影响；一、二次量配比以及压力大小又会对燃烧室中的流场混合程度和温度造成影响，从而致使垃圾焚烧的效率因此发生相应的改变；过量空气系数与炉排运行速度、燃烧空气流速、垃圾成份多种因素的影响。

炉排上料层布置均均匀、焚烧温度、过量空气系统以及烟气850℃以上停留2S以上等4大焚烧控制参数之间相互影响，生活垃圾在炉内所停留的时间与其焚烧温度、烟气流速存在着密切的关系，若停留的时间较长，那么其焚烧的温度则应当相对较低，而停留时间相对较短的情况时，则需要将焚烧温度保持在较高状态下。

2.垃圾焚烧策略

2.1推料器控制

推料器的位置信号经过微分功能块和低通滤波器计算得出推料器的运行速度。仅在进料冲程时进行速度值计算，而在压缩冲程和返回冲程时速度值将保持。

每个推料器有一个速度调节器，每个推料器的计算速度作为相应推料器速度调节器的过程值。调节器输出范围是0-100，0%，控制液压比例阀在推料器前进过程中为相应液压缸提供液压油。

在推料器在每个运行周期中有三个过程：压缩过程、进料过程和返回过程，每个过程的控制要求如下：

压缩过程：是推料器向前移动的第一个阶段，推料器以高速向前移动，由液压比例阀控制。

进料冲程：是推料器向前移动的第二个阶段，在这个阶段速度控制器的指令控制液压比例阀，使得推料器向前移动。

返回冲程：在这个阶段推料器以高速返回，由液压开/关阀控制。

推料器速度调节器的速度设定点来自主蒸汽流量设定点的换算值，经过氧量调节器调整后，再由炉排垃圾床层调节器做进一步调整得到。当所有推料器停止时，推料器速度调节器输出跟踪为最小值0，00。

2.2自动燃烧控制

自动燃烧控制可分为蒸汽流量控制与炉膛温度控制两种控制模式，当焚烧处于正常运行状态下，通常采取蒸汽流量控制，而在对锅炉停止或者启动的过程中，则通常采取炉膛温度控制模式，即在对锅炉进行启动或者停止时，其阶段控制会根据设定的参数提供一定的炉膛温度，当锅炉达到正常运行状态后，此时给定值则会转变为主蒸汽流量。

操作人员在对燃烧进行自动化控制的过程中，可通过操作面板来对控制模式进行相互切换。若操作人员选取流量方式，此时蒸汽流量调节器则会保持在AUTO的模式下，操作人员即可根据需要确定相应的设定值，通过这种方式对焚烧炉的投料量进行合理的确定。

3.垃圾焚烧量计算、偏差演算及控制

3.1焚烧量计算

焚烧量演算是根据对垃圾料斗和垃圾吊车投入垃圾的重量和次数进行数据采样并保存，在规定的时间内对所保存的数据进行一次分析，计算出单位时间内垃圾的焚烧量。同时依据这些数据还可计算出所焚烧垃圾的体积，因此可计算出垃圾的密度。以上计算在每次垃圾投料时进行一次。

3.2焚烧偏差演算

通过垃圾焚烧量偏差演算可以判断当前的焚烧量跟焚烧目标之间的偏差，其判断结果将指导炉排进行速度调节以保证实现每日的焚烧量目标。焚烧量与目标焚烧量的偏差高于垃圾焚烧量的允许偏差（正偏差）时，当前焚烧量过多；焚烧量与目标焚烧量的偏差低于垃圾焚烧量的允许偏差（负偏差）时，当前焚烧量过少；焚烧量与目标焚烧量的偏差介于垃圾焚烧量的允许偏差之内（正负偏差之间）时，当前焚烧量适当。

3.3焚烧控制

为了实现每天的焚烧目标，根据当前的焚烧量以及垃圾热值和垃圾层厚的偏差进行综合判断，通过调节垃圾给料器、干燥段、燃烧段、燃尽段的周期时间来进行控制。其中主要的控制对象是垃圾给料器、干燥段、燃烧段、燃尽段。在焚烧控制时要在操作监视画面上将垃圾给料器、干燥段、燃烧段、燃尽段切换到自动模式并按下ACC ON按钮。最终达到比垃圾焚烧量目标值小的时候周期减少，比目标值大的时候周期增加的效果。

4.垃圾层厚演算及控制

4.1垃圾层厚演算

垃圾层厚的计算较为特殊，需在指定条件下测试干燥段风压值，在焚烧炉运行时根据实际的干燥段风压和风温，计算出的层厚结果是一个无量纲的值，它不能直接指示垃圾的层厚。要根据炉底风压、一次风流量、炉内压力等计算出干燥带的垃圾层厚，并判断其厚度是否合适。

4.2垃圾层厚控制

为了保证炉排干燥段上面的垃圾层厚的稳定，根据当前的垃圾层厚以及垃圾热值和焚烧量的偏差进行综合判断，通过调节炉排干燥段和燃烧段的周期时间来进行控制。控制对象包括干燥段、燃烧段。控制过程中在操作监视画面上将干燥段、燃烧段打到自动模式并按下ACC ON按钮。最终达到比垃圾层厚设定值厚的时候周期减少，比设定值薄的时候周期增加的效果。由于垃圾质量的变动，炉内垃圾量发生剧烈变化的时候请通过手动控制进行干预。

5.一次燃烧空气的概述及其控制

垃圾在燃尽段未燃尽的情况下，稍微增加空气量。炉膛温度较高，O2浓度低时稍微增加空气量。相反，炉膛温度低，O2浓度较高时则减少空气量。一次燃烧空气炉膛温度管理值为850～1000℃。为了抑制二呃英的生成，需保持炉膛温度达到850℃以上。如果炉膛温度达到1000℃以上并持续燃烧，炉壁会附着形成烧结块，将会阻碍燃烧损坏耐火材料，且易产生NOx。由于垃圾质量原因会有暂时超过1000℃的情况发生，但最好尽量保持在1000℃以下。对燃烧空气进行控制一次空气量是按照焚烧炉膛烟气含O2量来控制的，但是由于受焚烧炉膛区域的温度和粉尘浓度的影响，无法在焚烧炉炉膛设置氧量计，只能在省煤器出口设置，因此这里所说的焚烧炉膛烟气含氧量是根据省煤器出口氧量计的值推算出来的计算值。