垃圾焚燒余熱發(fā)電鍋爐隔墻水冷壁爆管事故分析與對策

楊吉業(yè)

【摘要】近年來，城市化的快速發(fā)展，也產(chǎn)生了大量的垃圾，這些垃圾的處理成為當(dāng)前環(huán)保部門、城建部門等關(guān)注的重點問題。隨著可持續(xù)發(fā)展理念的推進，傳統(tǒng)的垃圾填埋等方式已經(jīng)無法達到環(huán)境保護的需求，焚燒處理時會產(chǎn)生大氣污染等，當(dāng)前，新型的垃圾焚燒余熱發(fā)電處理方式實現(xiàn)了對垃圾的無害化處理與資源化利用。但是，鍋爐隔墻水冷壁爆管事故極為常見?；诖?，本文分析了垃圾焚燒余熱發(fā)電鍋爐隔墻水冷壁爆管事故的原因與對策，有利于提高垃圾發(fā)電鍋爐運行的安全性。

【關(guān)鍵詞】垃圾焚燒;余熱發(fā)電;水冷壁;爆管事故;對策

近年來，經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，使得垃圾量逐年增加，如果不及時對垃圾加以處理等，就會導(dǎo)致土地資源的占用、環(huán)境的污染與破壞等，因此，垃圾的處理成為當(dāng)前經(jīng)濟社會發(fā)展中需要重點關(guān)注的問題。垃圾焚燒余熱發(fā)電實現(xiàn)了垃圾的資源化利用，通過這種處理方式，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟社會價值。但是，此種處理方式下，鍋爐隔墻水冷壁爆管現(xiàn)象的出現(xiàn)嚴(yán)重影響了其處理效果，造成了巨大的損失，因此，必須加強對此問題的分析與處理，采取必要的控制措施。

1、垃圾焚燒發(fā)電概述

垃圾焚燒發(fā)電是當(dāng)前應(yīng)用較為普遍的垃圾處理方式，其在應(yīng)用中，需要對各種垃圾加以分類處理，對于垃圾中存在的燃燒值較高的垃圾加以焚燒處理，此種處理方式有效消滅了病原性生物與腐蝕性有機物的存在，而其燃燒產(chǎn)生的熱量經(jīng)由鍋爐加熱，最終產(chǎn)生的高溫蒸汽可以推動渦輪機的轉(zhuǎn)動，進而產(chǎn)生電力資源。而對于不能燃燒的有機物垃圾等，可以經(jīng)由厭氧、發(fā)酵處理，隨后經(jīng)由干燥脫硫、甲烷等，使得其實現(xiàn)熱能向蒸汽的轉(zhuǎn)化，從而有效推動了渦輪機的轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生了電能資源。這種垃圾處理方式更為科學(xué)與高效，具有明顯的環(huán)保性與經(jīng)濟性，實現(xiàn)了垃圾的資源化利用。

2、檢驗對策與分析

2.1壁厚測定與分析

以某地區(qū)的垃圾焚燒余熱鍋爐發(fā)電過程來看，當(dāng)其發(fā)生鍋爐隔壁水冷壁爆管事故以后，有關(guān)人員要立即進行相關(guān)事故原因的分析，首先檢查爆裂管的管壁厚度，對爆裂管段加以測量，其最小壁厚為2.9mm，此種情況說明管壁存在局部的減薄現(xiàn)象，而破口的最小管壁在1mm以內(nèi)，存在局部鼓包現(xiàn)象，斷面最小壁厚在1.5mm左右。因此，壁厚減小主要是由于在爆管事故發(fā)生以后，爆裂變形、汽水沖刷等造成的。

2.2腐蝕產(chǎn)物成分分析

在爆管事故發(fā)生以后，有關(guān)人員要立即對爆裂管段加以分析，尤其是要做好腐蝕產(chǎn)物成分的分析，其管段表面的附著物相對較少，為保障取樣的代表性，需要在保證取樣的規(guī)范性，在有關(guān)的爆裂管段內(nèi)進行取樣，隨后，應(yīng)用專業(yè)的檢測設(shè)備，比如掃描電鏡的能譜儀等來分析管段表面附著物的具體成分。如果在檢測過程中，發(fā)現(xiàn)附著物中包含了Cl、S、Na、K、Pb、Zn 等元素，且Cl元素含量相對較高，就可以依次判定其垃圾焚燒煙氣內(nèi)含有相應(yīng)的腐蝕性物質(zhì)，這些腐蝕性物質(zhì)的存在會引發(fā)管道氧化膜的破壞，使得管子的抗腐蝕能力大大降低。此外，垃圾中含有的一些低熔點氯化物等，會與煙氣中的其他物質(zhì)結(jié)合產(chǎn)生低熔點共晶混合物，當(dāng)其煙氣溫度逐步升高時，這些混合物逐步熔化，逐步附著在已經(jīng)被破壞的管外壁，使得管子的金屬基體逐步被腐蝕，加快腐蝕速度。

3、爆管原因分析

在發(fā)生爆管事故以后，有關(guān)人員要及時進行宏觀檢查、壁厚分析與檢測、腐蝕成分檢查等的綜合判定，如果焚燒爐前隔墻上水冷壁管在發(fā)電過程中受到了腐蝕等的影響，會導(dǎo)致壁厚逐步減薄，承壓能力大大降低，尤其是會導(dǎo)致管子中最弱的管子會逐步在運行過程中出現(xiàn)爆管等現(xiàn)象。此外，在垃圾焚燒余熱發(fā)電過程中，其本身再受到高速噴出的汽水混合物的作用下，斷裂口上方的管段后受到其沖擊，進而導(dǎo)致管子在一定的情況下出現(xiàn)折斷、掉落等現(xiàn)象，此時，還伴隨著飽和汽水混合物從上下斷口的噴出現(xiàn)象，使得飽和水逐步汽化膨脹，進而充滿整個爐膛空間。一些汽化混合物逐步從后煙道排除，在爐膛密封的情況下，大量的汽水混合物逐步向下經(jīng)由排渣管道排出，有時甚至?xí)z修人員構(gòu)成一定的安全威脅。

4、爆管事故處理對策

當(dāng)垃圾焚燒余熱鍋爐進行發(fā)電的過程中，為了降低爆管事故的發(fā)生，必須從以下方面加以預(yù)防：（1）對前隔墻上的冷水管采取必要的防腐蝕措施，比如，應(yīng)用噴涂等方式，對冷水管添加防腐蝕層，降低發(fā)電過程中腐蝕等情況的影響，保持冷水管的正常使用。具體來說，在初期，在水冷壁表面噴涂鎳基材料防腐層，在防腐層處理的過程中，要盡量對管子表面加以清理，避免表面銹蝕等現(xiàn)象的存在導(dǎo)致其防腐層的應(yīng)用效果不佳。其次，如果水冷壁存在嚴(yán)重的腐蝕情況，有關(guān)人員要及時進行水冷壁的更換等，保證其管子的材質(zhì)等能夠符合其防腐要求。（2）水冷壁整條管向火面堆焊鎳基材料防腐層的過程中，有關(guān)工作人員要及時根據(jù)系統(tǒng)本身運行的具體情況等，對有關(guān)的設(shè)計等加以改進，比如可以對引風(fēng)機的引力等加以改進，使得其引力增大，保證引風(fēng)機在發(fā)電過程中可以保持良好的運行狀態(tài)，保持其燃燒的充分性，極快燃燒速度，保障其發(fā)電的質(zhì)量。（3）在垃圾焚燒余熱發(fā)電的過程中，由于焚燒爐的工作特點較為特殊，再加上其垃圾的燃燒物成分具有復(fù)雜性，導(dǎo)致在發(fā)電過程中，焚燒爐爆管現(xiàn)象極為常見，基本上無法避免，因此，在設(shè)備的整體運行過程中，有關(guān)人員必須要及時對受熱面腐蝕嚴(yán)重的位置加以定期檢查，及時對受腐蝕位置加以必要的處理，如果存在嚴(yán)重的管道腐蝕，要及時更換，盡量做到早發(fā)現(xiàn)早處理。（4）發(fā)電廠在鍋爐受壓部位的維修過程中，必須要嚴(yán)格遵守相應(yīng)的操作規(guī)范，做好監(jiān)督與檢查工作等。（5）在焚燒爐的檢修過程中，要做好現(xiàn)場的隔離等。

結(jié)語：

近年來，城市化的快速發(fā)展，使得大量垃圾逐步出現(xiàn)，這些垃圾的種類繁多，如果不及時對其加以處理，就會嚴(yán)重影響城市的發(fā)展。很多地區(qū)在垃圾處理上，逐步應(yīng)用了垃圾焚燒余熱發(fā)電裝置，有效實現(xiàn)了垃圾的資源化利用，但是在發(fā)電過程中需要加強對爆管事故的預(yù)防與處理。

參考文獻：

[1]江小艷.垃圾焚燒余熱發(fā)電的環(huán)境保護措施[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2017（03）：13+17.

[2]何育恒，黎華，李茂東，等.垃圾焚燒余熱發(fā)電鍋爐隔墻水冷壁爆管事故分析與對策[J].工業(yè)鍋爐，2018（03）：50-53.

[3]王濟平，劉強，李紫龍，等.垃圾焚燒廠煙氣低溫余熱發(fā)電利用[J].能源環(huán)境保護，2016，30（01）：42-44.