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垃圾焚烧炉结焦积灰问题及控制措施分析
发布时间:2019-8-2    点击次数:49

    目前国内外处理垃圾最普遍的方式就是垃圾焚烧发电,其具有垃圾无公害、资源化、减容化等优势。垃圾焚烧炉结焦积灰问题经常发生,对垃圾焚烧工作带来了巨大影响。

    就垃圾焚烧炉结焦积灰的问题及控制措施做出探究,并提出浅显的意见,以望为我国垃圾焚烧厂工作顺利开展做出微薄的贡献。

    1、垃圾焚烧炉结焦积灰的原因

    在进行垃圾焚烧工作时,垃圾焚烧炉排炉部位的结焦积灰现象会导致垃圾焚烧炉前拱以及后拱部位形成类似人类喉咙一样的“喉口”部位变窄,流通面积缩小,久而久之会出现堵塞情况。

    此外,如果有污垢或者腐蚀情况出现在垃圾焚烧炉过热器管的外壁,会造成过热器管屏之间的距离变小,甚至形成堵塞,锅炉的安全性能以及经济效益都会受到很大的影响。

    因此要分析出垃圾焚烧炉结焦积灰的原因还应当从垃圾焚烧炉的烟气的流动方向以及流动速度、配风情况、飞灰浓度、垃圾焚烧炉的壁温以及烟气湿度等方面分析受热面结焦积灰的主要因素,并分析出导致锅炉排烟道产生积灰以及沾污的主要原因,总结出垃圾焚烧炉结焦积灰的规律。

    当软化温度高于灰粒温度时,一般在受热面上只能够形成相当疏松的一层灰渣,并且其极易脱落;当软化温度低于灰粒温度时,受热面上将吸附大量具有较强粘聚性的灰渣,这些灰渣的吸附量将随着温度的升高不断的增多,最终形成熔渣。

    而对于烟道积灰,由于烟道的烟气温度远远低于其熔融温度,因此只会有少量的积灰在烟道中形成,并不会产生熔融现象,用吹灰器就可以轻易的吹掉。

    经过实际测验,各种飞灰的熔融温度相当高接近1500摄氏度,是因为其中加入了脱酸物质而造成对比各种熔融温度,只有渣块的熔融温度最低,喉口处的严重结焦情况与其有很重大的关系,当达到渣块的熔融温度之后,渣块会迅速的软化,最后形成严重的结焦情况,清除难度也非常大。

    2、影响结焦积灰的因素

    2.1垃圾焚烧炉炉膛的温度

    在进行垃圾焚烧工作时,由于垃圾焚烧炉相关运行经验,又为了将烟气中存在的二恶英成分进行有效的分解,垃圾焚烧炉炉膛的温度在运行是大多都保持在1000摄氏度以上,而焰心处的温度更高,熔融温度早已经达到,因此就会形成飞灰软化现象,留下了很多的锅炉结焦隐患。

    虽然在后期会对炉膛的温度进行控制,但是由于垃圾焚烧炉运行时间过长,进行温度测量的温度测点也相应地出现了挂焦刮灰现象,因此其对于温度测试的准确度也不能做到精准。

    按照标准,同一个炉膛之间相同截面的四个温度测点应当始终保持50摄氏度左右的温差,而在实际的运行过程中,有些垃圾处理厂的垃圾焚烧炉同样的炉膛中同样截面的温度测点温度甚至达到200摄氏度的温差,甚至还因为刮灰挂壁现象的逐渐加重,气温差也在不断地扩大。由此可见,借助温度测点进行温度控制很那达到实际预期的标准。

    2.2垃圾焚烧炉结构的影响

    垃圾燃烧炉之所以会设置为绝热燃烧形式是为了保证低热值的垃圾也能够进行充分的燃烧,并且并没有在垃圾焚烧炉内设置足够的受热面,只有对炉墙进行了必要的保护才设置了炉墙冷却风。

    同时为了使刚刚投入垃圾焚烧炉的垃圾能够有效的烘干以及将烟气有效的导出,因此在垃圾焚烧炉的出烟口进行了前后供设计,并在垃圾焚烧炉的出口设计了一个相近于冷灰斗的结构。因此,在锅炉进行工作的时候,余热锅炉吸收了大量的热量,垃圾焚烧炉喉口在这个时候的受热值也达到了最大值数。

    此外,烟气在喉口部分得到了扩迁,并且烟气排出的速度也明显降低,烟气中的粉尘也就在这样的情况下最容易形成沉积,会随着锅炉结构设计沿炉壁向下流动并且受到了来自前后供设计的阻力,粘结在前拱壁,经过高温熔融在粘结新的灰尘,里层的粉尘也就有了凝固的机会。

    由于垃圾焚烧炉的燃烧并不具备很强的稳定性,更容易以这样的方式形成积灰,当垃圾焚烧炉运行到高温度时,这些积灰会进行熔融,并且随着自身的重力加进行脱落,在温度降低时在此凝结,而此时将会变得更加坚固,十分难以清除。

    2.3锅炉运行中的配风影响

    大多数垃圾焚烧厂为了控制烟气中氧气的含量,实际的送风量都会低于垃圾焚烧炉运行时需要的风量,因此会出现在垃圾焚烧炉缺氧燃烧的情况。在这样的情况下会产生大量空气,而当炉膛还处于半还原的状态,无机物灰渣的熔点随之降低。

    在二次风没有送来的时候,这些未燃尽的有机物颗粒不能够得到充分的流动,再加上没有充分燃烧就会形成大量的沉淀。除此之外,二烟道以及三烟道的飞灰也会落到炉膛并进行再次的循环,随着运行时间逐渐增长,温度达到飞灰的熔融温度时就会形成结焦积灰。

    3、垃圾焚烧炉结焦积灰的控制措施

    3.1炉膛温度控制

    通过对垃圾焚烧炉结焦积灰的原因进行分析,结焦很大程度的受到了温度的影响。生活垃圾焚烧炉环保明确规定,烟气要在850-950摄氏度之间的炉膛中停留两秒以上,这样做的原因就是为了让二恶英可以完全分解。

    据相关研究表明,将炉膛温度控制在800摄氏度以上就使二恶英的到充分的分解。因此,为了满足这一条件并且充分保证垃圾焚烧锅炉的热负荷,应当保证950-960摄氏度的炉膛出口的温度范围上限。

    3.2垃圾焚烧炉热负荷以及蒸发量的控制

    在保证垃圾焚烧炉充分燃烧的前提下,最大程度的将焚烧炉的热负荷进行有效把控,确保锅炉处在最大蒸发量的状态。垃圾焚烧炉在运行一段时间过后,不可避免会有轻微的结焦积

    灰现象发生,而此时就应当根据垃圾焚烧炉运行的时间对最大蒸发量进行降低。这样的作为是因为在大多垃圾焚烧炉实际的运行过程中,焚烧炉的出力会被人为提高,会出现较高水平的炉膛出口单位界面热负荷以及焚烧炉内单位容积热负荷,垃圾焚烧炉内的飞灰熔融也会随之增加。

    3.3风量和风温控制

    在进行实际的垃圾焚烧过程中,将一、二次风中烟气含氧量尽可能的控制在6-9%,以此来保证垃圾焚烧炉中的风量可以将使垃圾燃烧时需要的氧气满足又能够将烟气中的二英进行充分的二恶英完全分解掉。

    因此,要将一、二次的风量进行优化,确保省煤器后有6-9%左右的含氧量。经过一段时间的运行调整,可以将含氧量控制在6-7%左右。同时根据季节、垃圾发酵的不同,可适当调整一次风的风温。

    如果天气温度较高或垃圾发酵较好,可适当降低一次风温,延缓燃烧区的中心。反之,如果天气温度较低或垃圾发酵不充分,可适当提高一次风温,有利于干燥垃圾,同时一次风温度越高,越有利于垃圾燃烧。不同季节情况下,一次风量及风温配风情况见表1。

    表1不同季节情况下,一次风量及风温配风情况

   

    4、结论

    造成垃圾焚烧炉结焦积灰的主要原因就是因为垃圾种类繁杂,并且来源十分广泛,低熔点的垃圾飞灰在炉内进行熔融,软化之后吸附在垃圾燃烧炉内形成堵塞现象。

    因此我们需要对垃圾焚烧炉进行适当的改造,用物理方法改善结焦积灰问题,除此之外还要进行细致的设备维护工作,使设备尽可能的保持在最好的工作状态,为垃圾处理场的垃圾焚烧工作提供保障,同时有效控制了垃圾焚烧炉内的结焦积灰现象。

来源:科学技术创新 钟彪

关键字:垃圾焚烧炉 焚烧炉结焦积灰 垃圾焚烧厂

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