تشریح عملکرد سیکل احتراق نیروگاه زباله سوز

شکل زیر نمای کلی از سیکل احتراق نیروگاه زباله سوز را نشان می دهد. در چنین طراحی در ابتدا زباله های جمع آوری  شده توسط کامیونهای حمل زباله در یک سالن سرپوشیده زباله های خود را به انبار زباله نیروگاه تخلیه می نمایند. زباله ها توسط یک جرثقیل سقفی به انبار مجاور منتقل می گردند و در پریود های زمانی مناسب توسط جرثقیل به کوره تغذیه می گردند. کوره مورد نظر از نوع کوره با دیواره نسوز  انتخاب می شود.

نمای کلی از سیکل احتراق نیروگاه زباله سوز

عایقها، وظیفه کاهش انتقال حرارت از دیواره های کوره و حتی بازتاباندن حرارت به کوره را دارند. سوخت رسان مکانیکی (شبکه) از مهمترین اجزاء کوره های زباله سوز می باشد. وظیفه اصلی شبکه، حرکت و تلاطم زباله ها در طول کوره می باشد. شاید به جرات بتوان گفت که شبکه ها از پیچیده ترین و مهمترین اجزاء کوره بوده و با طراحی صحیح آن می توان راندمان کوره را بیشتر افزایش داد. 

هوای زیر شعله از طریق منافذ موجودبر روی استوانه ها با سرعت مشخص به زیر زباله ها جریان می یابد. بخش اعظم هوای مورد نیاز جهت احتراق توسط هوای زیر شعله تامین می گردد. دوران استوانه ها و برخورد همزمان هوا از زیر شبکه سبب تلاطم و اختلاط زباله با هوا می گردد و در صورتی که سرعت هوای زیر شبکه از حد مجاز بیشتر باشد تولید حجم زیادی از خاکستر معلق در کوره می نماید. هوای بالای شعله نیز توسط نازلهای مخصوصی که در دیواره های جانبی کوره در ارتفاع مشخصی قرار داده شده اند، بر روی زباله ها دمیده می شوند . هوای بالای شعله سبب توربولانس و اختلاط بیشتر زباله با هوا می شود. خاکستر باقی مانده از احتراق زباله ها در قسمتهای انتهایی کوره توسط تسمه نقاله دیگری به بیرون از کوره هدایت می شود.

سوخت کمکی در هنگام شروع به کار کوره و قبل از سوخت اندازی زباله به درون آن توسط مشعلهای اولیه به کوره پاشیده می شود و سبب رساندن دمای کوره به دمای لازم جهت احتراق اولیه زباله یم شود. پس از آن مشعلهای ثانویه وظیفه رساندن دمای گازهای حاصل از احتراق اولیه زباله ها به دمای 1600 درجه فارنهایت را بر عهده دارند. گازهای حاصل از احتراق پس از خروج از کوره وارد بویلر بازیاب می گردند. گازها در بویلر ابتدا از روی سوپرهیتر عبور می کنند و سپسس با عبور ار اوپراتور، آب اشباع شده را به بخار تبدیل نموده و در انتها نیز از اکونومایزر عبور کرده و آب تغذیه را به حد اشباع می رساند. در ادامه گازهای حاصل از احتراق وارد پیش گرمکن شده و در آنجا هوای محیط را بوسیله فنهای دمشی جهت تغذیه هوای اولیه و ثانویه را تا حد 350 درجه فارنهایت گرم می نماید. گازهای اسیدی همانند HCI و SO2 در اثر عبور گاز های حاصل از احتراق از یک برج پاششی از جریان گازها زدوده می شود. در این برج آب آهک بداخل جریان گازها تزریق می گردد و در اثر واکنشهای شیمیایی بین اسید و آب آهک، کربنات کلسیم و سولفات کلسیم حاصل می گردد که از جریان گازها خارج می گردند. سپس با ورود گازها به فیلتر های پارچه ای کلیه ذرات موجوددر جریان گاز حذف می شود. در انتها نیز گاز به کمک یک فن مکشی از طریق دودکش به اتمسفر تخلیه می گردد.

طراحی و محاسبات سیکل احتراق نیروگاه زباله سوز

سیکل احتراق نیروگاه زباله سوز دارای المانهای اصلی کوره، بویلر، فن ها، پیش گرمکن، اسکرابر نیمه خشک، فیلترهای کیسه ای و دودکش بوده که بایستی با توجه به تناژ زباله ورودی محاسبه و طراحی گردند. طراحی ترمودینامیکی اجزاء بر اساس قوانین بقای جرم و انرژی صورت می گیرد و پس از نتایج این محاسبات در صورت لزوم ابعاد و سایر مشخصات اجزاء  و مجموعه با توجه به روابط موجود، محاسبه و تعیین خواهد گردید.