垃圾焚燒爐結(jié)焦積灰問題及控制措施分析

楊曉龍

【摘 ?要】造成垃圾焚燒爐結(jié)焦積灰的主要原因就是因?yàn)槔N類繁雜，并且來源十分廣泛，低熔點(diǎn)的垃圾飛灰在爐內(nèi)進(jìn)行熔融，軟化之后吸附在垃圾燃燒爐內(nèi)形成堵塞現(xiàn)象。因此我們需要對(duì)垃圾焚燒爐進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑?，用物理方法改善結(jié)焦積灰問題，除此之外還要進(jìn)行細(xì)致的設(shè)備維護(hù)工作，使設(shè)備盡可能的保持在最好的工作狀態(tài)，為垃圾處理場的垃圾焚燒工作提供保障，同時(shí)有效控制了垃圾焚燒爐內(nèi)的結(jié)焦積灰現(xiàn)象。

【關(guān)鍵詞】垃圾焚燒爐;結(jié)焦積灰問題;控制措施

1垃圾焚燒爐結(jié)焦積灰的原因

在進(jìn)行垃圾焚燒工作時(shí)，垃圾焚燒爐排爐部位的結(jié)焦積灰現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致垃圾焚燒爐前拱以及后拱部位形成類似人類喉嚨一樣的“喉口”部位變窄，流通面積縮小，久而久之會(huì)出現(xiàn)堵塞情況。此外，如果有污垢或者腐蝕情況出現(xiàn)在垃圾焚燒爐過熱器管的外壁，會(huì)造成過熱器管屏之間的距離變小，甚至形成堵塞，鍋爐的安全性能以及經(jīng)濟(jì)效益都會(huì)受到很大的影響。因此要分析出垃圾焚燒爐結(jié)焦積灰的原因還應(yīng)當(dāng)從垃圾焚燒爐的煙氣的流動(dòng)方向以及流動(dòng)速度、配風(fēng)情況、飛灰濃度、垃圾焚燒爐的壁溫以及煙氣濕度等方面分析受熱面結(jié)焦積灰的主要因素，并分析出導(dǎo)致鍋爐排煙道產(chǎn)生積灰以及沾污的主要原因，總結(jié)出垃圾焚燒爐結(jié)焦積灰的規(guī)律。

當(dāng)軟化溫度高于灰粒溫度時(shí)，一般在受熱面上只能夠形成相當(dāng)疏松的一層灰渣，并且其極易脫落;當(dāng)軟化溫度低于灰粒溫度時(shí)，受熱面上將吸附大量具有較強(qiáng)粘聚性的灰渣，這些灰渣的吸附量將隨著溫度的升高不斷的增多，最終形成熔渣。而對(duì)于煙道積灰，由于煙道的煙氣溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其熔融溫度，因此只會(huì)有少量的積灰在煙道中形成，并不會(huì)產(chǎn)生熔融現(xiàn)象，用吹灰器就可以輕易的吹掉。經(jīng)過實(shí)際測(cè)驗(yàn)，各種飛灰的熔融溫度相當(dāng)高接近1500攝氏度，是因?yàn)槠渲屑尤肓嗣撍嵛镔|(zhì)而造成對(duì)比各種熔融溫度，只有渣塊的熔融溫度最低，喉口處的嚴(yán)重結(jié)焦情況與其有很重大的關(guān)系，當(dāng)達(dá)到渣塊的熔融溫度之后，渣塊會(huì)迅速的軟化，最后形成嚴(yán)重的結(jié)焦情況，清除難度也非常大。

2影響結(jié)焦積灰的因素

2.1垃圾焚燒爐爐膛的溫度

在進(jìn)行垃圾焚燒工作時(shí)，由于垃圾焚燒爐相關(guān)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，又為了將煙氣中存在的二惡英成分進(jìn)行有效的分解，垃圾焚燒爐爐膛的溫度在運(yùn)行是大多都保持在1000攝氏度以上，而焰心處的溫度更高，熔融溫度早已經(jīng)達(dá)到，因此就會(huì)形成飛灰軟化現(xiàn)象，留下了很多的鍋爐結(jié)焦隱患。雖然在后期會(huì)對(duì)爐膛的溫度進(jìn)行控制，但是由于垃圾焚燒爐運(yùn)行時(shí)間過長，進(jìn)行溫度測(cè)量的溫度測(cè)點(diǎn)也相應(yīng)地出現(xiàn)了掛焦刮灰現(xiàn)象，因此其對(duì)于溫度測(cè)試的準(zhǔn)確度也不能做到精準(zhǔn)。按照標(biāo)準(zhǔn)，同一個(gè)爐膛之間相同截面的四個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)始終保持50攝氏度左右的溫差，而在實(shí)際的運(yùn)行過程中，有些垃圾處理廠的垃圾焚燒爐同樣的爐膛中同樣截面的溫度測(cè)點(diǎn)溫度甚至達(dá)到200攝氏度的溫差，甚至還因?yàn)楣位覓毂诂F(xiàn)象的逐漸加重，氣溫差也在不斷地?cái)U(kuò)大。由此可見，借助溫度測(cè)點(diǎn)進(jìn)行溫度控制很那達(dá)到實(shí)際預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2垃圾焚燒爐結(jié)構(gòu)的影響

垃圾燃燒爐之所以會(huì)設(shè)置為絕熱燃燒形式是為了保證低熱值的垃圾也能夠進(jìn)行充分的燃燒，并且并沒有在垃圾焚燒爐內(nèi)設(shè)置足夠的受熱面，只有對(duì)爐墻進(jìn)行了必要的保護(hù)才設(shè)置了爐墻冷卻風(fēng)。同時(shí)為了使剛剛投入垃圾焚燒爐的垃圾能夠有效的烘干以及將煙氣有效的導(dǎo)出，因此在垃圾焚燒爐的出煙口進(jìn)行了前后供設(shè)計(jì)，并在垃圾焚燒爐的出口設(shè)計(jì)了一個(gè)相近于冷灰斗的結(jié)構(gòu)。因此，在鍋爐進(jìn)行工作的時(shí)候，余熱鍋爐吸收了大量的熱量，垃圾焚燒爐喉口在這個(gè)時(shí)候的受熱值也達(dá)到了最大值數(shù)。此外，煙氣在喉口部分得到了擴(kuò)遷，并且煙氣排出的速度也明顯降低，煙氣中的粉塵也就在這樣的情況下最容易形成沉積，會(huì)隨著鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沿爐壁向下流動(dòng)并且受到了來自前后供設(shè)計(jì)的阻力，粘結(jié)在前拱壁，經(jīng)過高溫熔融在粘結(jié)新的灰塵，里層的粉塵也就有了凝固的機(jī)會(huì)。由于垃圾焚燒爐的燃燒并不具備很強(qiáng)的穩(wěn)定性，更容易以這樣的方式形成積灰，當(dāng)垃圾焚燒爐運(yùn)行到高溫度時(shí)，這些積灰會(huì)進(jìn)行熔融，并且隨著自身的重力加進(jìn)行脫落，在溫度降低時(shí)在此凝結(jié)，而此時(shí)將會(huì)變得更加堅(jiān)固，十分難以清除。

2.3鍋爐運(yùn)行中的配風(fēng)影響

大多數(shù)垃圾焚燒廠為了控制煙氣中氧氣的含量，實(shí)際的送風(fēng)量都會(huì)低于垃圾焚燒爐運(yùn)行時(shí)需要的風(fēng)量，因此會(huì)出現(xiàn)在垃圾焚燒爐缺氧燃燒的情況。在這樣的情況下會(huì)產(chǎn)生大量空氣，而當(dāng)爐膛還處于半還原的狀態(tài)，無機(jī)物灰渣的熔點(diǎn)隨之降低。在二次風(fēng)沒有送來的時(shí)候，這些未燃盡的有機(jī)物顆粒不能夠得到充分的流動(dòng)，再加上沒有充分燃燒就會(huì)形成大量的沉淀。除此之外，二煙道以及三煙道的飛灰也會(huì)落到爐膛并進(jìn)行再次的循環(huán)，隨著運(yùn)行時(shí)間逐漸增長，溫度達(dá)到飛灰的熔融溫度時(shí)就會(huì)形成結(jié)焦積灰。

3垃圾焚燒爐結(jié)焦積灰的控制措施

3.1爐膛溫度控制

通過對(duì)垃圾焚燒爐結(jié)焦積灰的原因進(jìn)行分析，結(jié)焦很大程度的受到了溫度的影響。生活垃圾焚燒爐環(huán)保明確規(guī)定，煙氣要在850-950攝氏度之間的爐膛中停留兩秒以上，這樣做的原因就是為了讓二惡英可以完全分解。據(jù)相關(guān)研究表明，將爐膛溫度控制在800攝氏度以上就使二惡英的到充分的分解。因此，為了滿足這一條件并且充分保證垃圾焚燒鍋爐的熱負(fù)荷，應(yīng)當(dāng)保證950-960攝氏度的爐膛出口的溫度范圍上限。

3.2垃圾焚燒爐熱負(fù)荷以及蒸發(fā)量的控制

在保證垃圾焚燒爐充分燃燒的前提下，最大程度的將焚燒爐的熱負(fù)荷進(jìn)行有效把控，確保鍋爐處在最大蒸發(fā)量的狀態(tài)。垃圾焚燒爐在運(yùn)行一段時(shí)間過后，不可避免會(huì)有輕微的結(jié)焦積灰現(xiàn)象發(fā)生，而此時(shí)就應(yīng)當(dāng)根據(jù)垃圾焚燒爐運(yùn)行的時(shí)間對(duì)最大蒸發(fā)量進(jìn)行降低。這樣的作為是因?yàn)樵诖蠖嗬贌隣t實(shí)際的運(yùn)行過程中，焚燒爐的出力會(huì)被人為提高，會(huì)出現(xiàn)較高水平的爐膛出口單位界面熱負(fù)荷以及焚燒爐內(nèi)單位容積熱負(fù)荷，垃圾焚燒爐內(nèi)的飛灰熔融也會(huì)隨之增加。

3.3風(fēng)量和風(fēng)溫控制

在進(jìn)行實(shí)際的垃圾焚燒過程中，將一、二次風(fēng)中煙氣含氧量盡可能的控制在6-9%，以此來保證垃圾焚燒爐中的風(fēng)量可以將使垃圾燃燒時(shí)需要的氧氣滿足又能夠?qū)煔庵械亩⑦M(jìn)行充分的二惡英完全分解掉。因此，要將一、二次的風(fēng)量進(jìn)行優(yōu)化，確保省煤器后有6-9%左右的含氧量。經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行調(diào)整，可以將含氧量控制在6-7%左右。同時(shí)根據(jù)季節(jié)、垃圾發(fā)酵的不同，可適當(dāng)調(diào)整一次風(fēng)的風(fēng)溫。如果天氣溫度較高或垃圾發(fā)酵較好，可適當(dāng)降低一次風(fēng)溫，延緩燃燒區(qū)的中心。反之，如果天氣溫度較低或垃圾發(fā)酵不充分，可適當(dāng)提高一次風(fēng)溫，有利于干燥垃圾，同時(shí)一次風(fēng)溫度越高，越有利于垃圾燃燒。不同季節(jié)情況下，一次風(fēng)量及風(fēng)溫配風(fēng)情況見表1。

表1不同季節(jié)情況下，一次風(fēng)量及風(fēng)溫配風(fēng)情況

結(jié)束語

目前國內(nèi)外處理垃圾最普遍的方式就是垃圾焚燒發(fā)電，其具有垃圾無公害、資源化、減容化等優(yōu)勢(shì)。垃圾焚燒爐結(jié)焦積灰問題經(jīng)常發(fā)生，對(duì)垃圾焚燒工作帶來了巨大影響。就垃圾焚燒爐結(jié)焦積灰的問題及控制措施做出探究，并提出淺顯的意見，以望為我國垃圾焚燒廠工作順利開展做出微薄的貢獻(xiàn)。

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