垃圾焚烧电厂焚烧炉结焦积灰问题及其应对措施

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1、垃圾焚烧电厂焚烧炉结焦积灰问题及其应对措施　　摘要：针对垃圾焚烧电厂焚烧和运行的特点，从焚烧炉炉膛温度、焚烧炉结构、运行中配风等方面分析了影响焚烧炉结焦积灰尘的影响，并总结了控制焚烧炉结焦、积灰的对策，主要包括：炉膛温度控制、焚烧炉的热负荷和蒸发量控制及风量和风温控制。　　关键词：焚烧炉；结焦积灰；应对措施　　0引言　　随着国民经济的发展、城市人口的增加、城区面积的扩大，我国城市生活垃圾清运量保持稳步增长的趋势。若垃圾处理不当，将会带来严重的大气、水和土壤污染并侵占大量土地，同时也造成资源的极大浪费，从而制约城市的生存和发展。我国城市生活垃圾污染问题日益突出，其管理和

2、控制已成为环境保护领域的突出问题之一。城市生活垃圾经过焚烧，一般体积可减少85～90%，质量减少70～80%。其中有毒、有害物质在高温条件下氧化、热解而被破坏，达到无害化和减量化。焚烧过程中产生的高温烟气可通过热能回收加以利用，用于供热或发电等，经济效益明显。目前，垃圾焚烧发电技术在世界各国得到了广泛的发展、应用[1]。　　在燃煤机组中，如果产生结焦、积灰主要影响的是机组的发电量，在停炉、启炉过程中会对机组设备产生一定影响，但垃圾焚烧炉如果因为结焦、积灰造成停炉、启炉，除了生产经济效益方面的损失和设备的影响外，更主要会对非正常工况焚烧二?f英的排放量、节能减排的主要障

3、碍，所以分析影响焚烧炉结焦积灰的因素，并采取有针对性的控制措施十分必要。　　1焚烧炉结焦、积灰问题的分析　　机械炉排炉的结焦、积灰会导致焚烧炉前、后拱处形成的“喉口”部位通流面积变小甚至堵塞，从而造成停炉检修；另外如果过热器管外壁沾污、腐蚀，过热器第一、二管屏间隙变小甚至堵塞，降低锅炉运行经济性和安全性。因此，机械炉排炉运行中的烟气流速和流动方向，烟温、壁温、飞灰浓度、配风情况等对受热面结焦、积灰产生的重要影响，是导致锅炉烟道沾污、积灰的主要原因[2]。例如，当灰粒温度低于软化温度时，在受热面上，一般只能形成疏松的弱粘聚形灰渣，易脱落；当灰粒温度高于软化温度时，灰将以

4、粘聚性较强的渣型粘附于受热面上；灰层表面温度进一步升高时，就可能形成熔渣[3]。　　对于烟道积灰，由于其熔融温度远高于通过烟道的烟气温度，所以烟道中只有少量积灰，未发生熔融，易用吹灰器吹掉。经检测，飞灰的各熔融特征温度接近1500℃，分析认为这可能与加入的脱酸物质Ca（OH）2有关。另外，流动温度与初始变形温度差值与灰渣形态有关。当该温差小时，管壁上可形成薄层熔渣，粘结牢固，吹灰器难于吹掉；当温差大时，灰渣层会较厚，在灰渣熔融前对管壁的粘附作用小，用吹灰器较易清除。对比以上各熔融温度，渣块熔融温度最低，与喉口处的严重结渣情况相对应，渣块达到变形温度后，迅速地软化，流动

5、，更加重了结渣，并难以清除。　　2焚烧炉结焦、积灰影响因素研究　　2.1焚烧炉膛温度的影响　　垃圾焚烧发电由于环保上的要求，为保证烟气的二?f英充分分解，必须将炉膛出口烟温控制在850℃以上，停留时间大于2s，因此在运行中锅炉的炉膛温度基本上都控制在850-950℃左右。但由于垃圾成分变化、燃烧调整的因素或运行人员操作不当，使火焰中心的温度较高，随烟气携带的飞灰已处于软化状态、甚至熔融状态，为锅炉的结焦留下隐患。另外在运行过程中，由于测温电偶在炉膛内部的挂灰污染和烧损等原因，致使温度测量的准确性出现问题，造成测量温度与焚烧炉实际温度之间存在偏差，从而造成携带飞灰易熔融

6、而造成结焦、积灰的产生。　　2.2焚烧炉结构的影响　　同时在焚烧炉膛燃烧过程中产生的以CaO亚微小颗粒为主的灰颗粒在接触到扩散到其表面的SO2等气体的情况下，开始硫酸盐化过程，温度为960℃左右，或在运行中燃烧温度控制不当，过高温度造成CaSO4和钙的硅酸盐等表面产生熔融相，融入颗粒之间的接触，加之反应后反应物扩大的体积，加速了积灰的烧结固化速度，在还原性气氛和水蒸汽共同作用下，加速了硫酸盐化反应的促进作用。某垃圾焚烧电厂烟道下灰口在炉膛后拱炉排第二段处，水平烟道下灰口在炉膛后拱炉排第四段处，在上述位置下灰时，除了增加部分飞灰在炉膛循环的量外，落灰还会对二、四段燃烧产

7、生影响。由于炉膛负压，灰量重新回到炉膛出口，进行循环，一旦遇到烟气温度高，飞灰较容易出现结焦、挂焦情况，加快了焚烧炉在焚烧炉喉部结焦现象的发生和发展[4]。　　2.3锅炉运行中的配风影响　　出于对烟气中含氧量的控制上，经常在运行中送风量会小于锅炉运行所需量而使燃烧在缺氧状态下进行。在过剩空气系数较低时，炉膛气氛处于半还原状态，导致无机物灰渣熔点降低。未供给二次风时，垃圾中的未燃尽有机物粉尘颗粒因缺乏有效的湍流，而燃烧不充分，并发生一定沉积。另外二、三烟道和水平烟道落灰到炉膛，造成飞灰的多次再循环，且循环灰量及温度越来越高，较易达到灰的熔融温度，造成结