垃圾发电厂锅炉结焦原因分析及对策.docx

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1、垃圾发电厂锅炉结焦原因分析及对策目录导读11 .垃圾发电厂锅炉结焦原因11.1. 1.概述21.2. 垃圾得灰渣得熔点特性21.3. 垃圾焚烧运行炉膛温度的影响31.4. 垃圾结构的影响31.5. 锅炉结构影响41.6. 锅炉运行中的配风的影响51.7. 锅炉运行中料层厚度的影响52 .避免和减缓锅炉结焦的对策62. 1.概述63. 2.锅炉设备维护方面64. 3.锅炉运行调整方面7导读生活垃圾焚烧发电是解决污染提高垃圾高效利用得有效途径，既能够解决垃圾处理难题，又能够利用焚烧余热获电能。但结焦问题得存在，对垃圾发电厂锅炉长周期运行带来不良影响，锅炉结焦得不均匀导致热偏差造成对锅炉得各种不良影

2、响，无论结焦发生在水冷壁处或是燃烧器喷口处都会对锅炉空气动力造成破坏，甚至引起锅炉灭火，因生活垃圾焚烧发电是解决污染提高垃圾高效利用得有效途径，既能够解决垃圾处理难题，又能够利用焚烧余热获电能。但结焦问题得存在，对垃圾发电厂锅炉长周期运行带来不良影响，锅炉结焦得不均匀导致热偏差造成对锅炉得各种不良影响，无论结焦发生在水冷壁处或是燃烧器喷口处都会对锅炉空气动力造成破坏，甚至引起锅炉灭火，因此对锅炉结焦原因展开分析应提出解决方案至关重要。1垃圾发电厂锅炉结焦原因1.1.概述垃圾焚烧工作时，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

3、积缩小，久而久之会出现堵塞情况。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

4、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1500C,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。12.垃圾得灰渣的熔点特性垃圾焚烧后灰烬的化学基本组成如下（意大利代表性灰烬化学组成）：成分Si02A12O3Fe2O3CaOMgOK20Na20含量43.68.767.29

5、13.117.741.633.92成分BaOCr2O3ZnOPbOS03CH20含量0.080.0620.291.891.662.257.1垃圾焚烧与一般燃料燃烧相比，垃圾发热值低而含水量高，质地相当低劣，焚烧过程中极为复杂的气、液、固多项反应混合发展，同相和异相间传递交互发生，并受晶界过程、电化学过程和应力演变过程等，所以垃圾焚烧结渣和一般焚烧过程中要复杂。在垃圾飞灰的实际灰熔融特性来看，其变形、软化、熔融温度明显低于粉煤灰的温度，基本上在1050C时发生软化，1300C以上的高温溶化成液态。且冷却后的飞灰又含有重金属，导致灰渣坚硬，不易破碎。垃圾焚烧与一般燃料燃烧相比，垃圾发热值低而含水量

6、高，质地相当低劣；焚烧过程极为复杂，气、液、固体多项反混合发展，多孔介质中得传递、同相和异相间传递交互发生，并受晶界过程、电化学过程和应力演变过程等多重因素得影响；另外，由于垃圾形状不均，质量随季节、年代和地区而变化，相应得热值变化幅度较大，结果焚烧过程中烟气温度和成分波动也很大。所以，垃圾焚烧环境中发生得结渣比一般燃料燃烧过程中更复杂。在垃圾飞灰得实际得灰熔融特性来看，其变形、软化、熔融温度明显低于粉煤灰得温度，基本上在105OC时发生软化，较煤灰低约200,且试验发现此三个温度点差距不大或不明显分界。可以说垃圾本身得固有特性，决定了垃圾焚烧炉易于结焦得特点。1. 3.垃圾焚烧运行炉膛温度的

7、影响在锅炉投入运行得前期，由于缺乏垃圾焚烧炉得运行经验，为保证烟气得二恶英充分分解，也为了锅炉更高得负荷，在运行中锅炉得炉膛温度基本上都控制在IOO（TC左右，温度高时甚至达I1OoC,火焰中心得温度将较之更高，飞灰可能早已得到软化、甚至熔融温度，为锅炉得结焦留下隐患，也是主要因素之一。在后期运行中，虽然对炉膛温度进行严格得控制，但在炉膛控制温度过程中，由于温度测点挂焦、挂灰原因，温度测点得准确性存在一定得偏差，在同一炉膛得同一截面上得两支温度测点在正常情况下，其温度差理论上不应超过50,而在实际运行中远远超过此值，甚至超过IOoC以上，测量温度得热电偶（测量值0-1200C）损坏比较频繁，可

8、判断烟气温度测点不可靠，在实际运行中有可能没有达到实际想要达到得效果。14.垃圾结构的影响垃圾焚烧炉之所以易于结焦，可以说垃圾本身的固有特性决定了这一特点。某厂当地原生垃圾结构成分如下:厨余类纸类橡塑类纺织类木竹类灰土类其他56.314.24.210.33.46.43.2砖瓦陶瓷类有机物玻璃类金属类其他混合类60.710.44.57.23.21.22.9垃圾结构、形状不均，质量也会随着季节、年代和地区而变化，相应的热值变化幅度变化也较大，结果焚烧过程中烟气温度和成分波动也很大。当地垃圾中含有大量的玻璃陶瓷甚至灰土，这都会为锅炉的结焦留下隐患。1. 5.锅炉结构影响垃圾燃烧炉之所以会设置为绝热燃

9、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

10、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。为了保证低热值得垃圾更易着火燃烧，在设计上焚烧炉采用绝热燃烧形式，除了设计了对炉墙作必要得保护之用得炉墙冷却风，在焚烧炉上未设计任何受热面。同时为了对烟气进行合理得导向（相当于煤粉炉得折焰角）和对新入炉垃圾更有效得进行烘干干燥，在焚烧炉得烟气出口设计了前后拱，故此在焚烧炉出口形成一个类似于冷灰斗得结构，所以一方面在锅炉运行时（额定负荷）锅炉得

11、全部热负荷都通过此处送向余热锅炉，故此在此喉部截面热负荷达葭大值，另一方面，焚烧炉烟气经过喉部后进行扩压，烟气从焚烧炉膛中出来气速度降低，烟气中部分粉尘分离沉积下来，多数是沿着炉墙壁向下流动，由于前拱得角度存在使得粉尘向下流动存在较大得阻力而滞留在前拱壁上粘结、熔融、再粘结新得粉尘，里层得粉尘再冷却凝固，由于垃圾焚烧炉燃烧不稳定得特点，在锅炉负荷不稳得情况下，更易交替结成片层状得焦块，当高负荷、高烟温时，疏松得焦块还可能深度熔融状态，在自身重力得作用下脱落或当炉膛温度再二次下降时再次凝结成更坚固密实得焦块。此外二、三烟道灰斗中得飞灰返回到炉膛中，在一次风得携带下，再次进入烟气中，增加烟气得粉尘

12、量。1.6. 锅炉运行中的配风的影响在实际运行中缺乏一定得运行经验，尤其是在烟气氧量得控制上。在运行中送风量明显小于锅炉运行所需量，二次风量过小，从而造成锅炉得氧量过低。由于在燃烧缺氧状态下，供氧不充分，处于还原或半还原气氛中，使得无机物灰渣熔点更为降低，而达到熔融状态，同时缺氧燃烧过程中，尤其是二次风未投入，垃圾中部分未燃烬得颗粒也易于经过焚烧炉出口后，由于重量大而沉积下来回到喉部上方而结渣、结焦。此外二次风不投入运行，不能在焚烧炉出口喉部产生扰动作用，增加飞灰在喉部沉积得效果。17.锅炉运行中料层厚度的影响SUN型炉排炉分成三段：干燥段、燃烧段、燃烬段。结构如下：在垃圾焚烧过程中，各段料层

13、厚度也需控制。垃圾焚烧励行厚度焚烧，干燥段：约12001300mm；燃烧段：约700800mm；燃烬段：约300400mm。并且在各段之间设有充分的落差，利用该落差对垃圾进行打散、搅拌。前期运行中，缺乏相关经验，导致在焚烧过程中各段料层厚度未充分控制。料层薄导致将料层吹透，烟气中携带大量熔融状态的粉尘，由于前拱的角度存在使得粉尘在前拱壁上粘结、熔融、再粘结新的粉尘，从而形成片状焦块，在自身的重力作用下脱落或当炉膛温度再一次下降时再次凝结成更坚固密室的焦块。料层厚导致部分垃圾未充分燃烧，热灼减率提高，易形成结渣，并且料层厚也导致各段之间的落差降低，无法起到打散垃圾的效果，从而导致大面积结渣出现。

14、2.避免和减缓锅炉结焦的对策2.1.概述1、控制好炉膛温度。从锅炉结焦机理，温度对锅炉结焦起到至关重要的作用，控制炉膛2s处的温度在850950C0理论上，二嗯英在750C便能分解，850C是二嗯英完全分解的保证值。2、合理配比一次、二次风量。因根据垃圾热值的不同，随时进行配比合适的一次、二次风量，避免出现风量过大导致烟气中携带大量飞灰或风量过小导致缺氧燃烧及垃圾未完全燃烧。3、稳定垃圾质量。垃圾热值变化对锅炉稳定运行产生极大的影响，所以从源头抓好垃圾仓的有序堆放，垃圾的发酵、混料、投炉至关重要。并且严格把控垃圾源头，避免大量建筑垃圾进入，增加焚烧炉结焦的概率。4、保证余热锅炉受热面的清洁度，

15、降低焚烧炉的热负荷。锅炉长期运行，受热面存在积灰、结焦，一方面大大降低了锅炉的效率，另一方面锅炉换热效率下降后，为保证锅炉出力，势必要提高炉排炉的热负荷，增加的焚烧炉结焦的速度。5、保证锅炉温度测点的准确性。控制炉膛温度是影响结焦的最直接手段，因此炉膛温度准确性至关重要。应经常进行温度测点检查，清理测点上的挂灰、挂焦，损坏的温度测点及时更换，为运行控制提供有利保证。2.2.锅炉设备维护方面保证锅炉温度得准确性和温度变化滞后性。影响结焦得主要因素之一得垃圾灰份低熔点得特点是无法改变得，唯一能改变得是锅炉炉膛出口温度，所以炉膛温度得准确与否是至关重要得，所以在每次停炉后，应对各个温度测点进行检查，彻底得清理测点上得挂灰、挂焦，对损坏得温度测点进行及时更换，为运行控制提供有力得保证，此外在锅炉连续长时间运行中，运行人员发现温度测点异常时也应及时联系检修进行清理和更换。避免目前温度测点挂灰、挂焦严重，甚至测点严重弯曲得现象。保证余热锅炉受热面清洁度，降低焚烧炉得热负荷。在锅炉运行中，有时为了增加焚烧量会超负荷运行。长时间超负荷运行会导致焚烧炉内得单位容积热负荷和炉膛出口单位截面热负荷增加，增加飞灰熔融得可能性，同时锅炉得热负荷增加又导致一次风运行风量应该