垃圾焚燒鍋爐積灰危害及處理

發(fā)布時間：2023-06-14 17:36:28

摘要：近年來生活垃圾焚燒發(fā)電以處理快速，場地占用率少，垃圾無害化徹底以及可回收余熱等優(yōu)點(diǎn)，在各國各地得到了越來越廣泛的應(yīng)用。如

摘要：近年來生活垃圾焚燒發(fā)電以處理快速，場地占用率少，垃圾無害化徹底以及可回收余熱等優(yōu)點(diǎn)，在各國各地得到了越來越廣泛的應(yīng)用。如果將每年垃圾焚燒所發(fā)的電能折算成標(biāo)準(zhǔn)煤，那就是一個非常可觀的數(shù)字，這不僅為大家節(jié)省了很多礦物能源，同時也降低了開采這些礦物能源所帶來的環(huán)境污染。但是，生活垃圾的成分復(fù)雜多樣，其中含水量高、灰分大。在日常焚燒過程中容易在受熱面上形成積灰，極大影響了垃圾焚燒發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性。如何解決積灰所帶給鍋爐的影響，是我們一直探討的問題。

　　關(guān)鍵詞：積灰危害；吹灰方式；經(jīng)濟(jì)性對比

　　中圖分類號：TK229.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-3315（2015）01-176-002

　　一、鍋爐積灰的定義

“積灰”是指溫度低于灰熔點(diǎn)時灰沉積在受熱面上的積聚，多發(fā)生在鍋爐的煙道受熱面上。積灰通常可按如下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類：（1）根據(jù)飛灰溫度范圍劃分，可分為熔渣，高溫沉積灰，低溫沉積灰。（2）根據(jù)積灰的強(qiáng)度，可分為松散性積灰和粘結(jié)性積灰。積灰是個復(fù)雜的物理化學(xué)過程，是目前垃圾焚燒爐運(yùn)行中的重要影響因素。探討積灰的形成和抑制方法，對于垃圾焚燒爐的安全運(yùn)行具有重要的意義。

　　二、積灰對垃圾焚燒鍋爐的影響

　　太倉協(xié)鑫垃圾焚燒發(fā)電有限公司三臺型號為SLC250-4.1/400垃圾焚燒爐排爐，是杭州新世紀(jì)設(shè)計生產(chǎn)的第二代焚燒爐。其原身為處理垃圾量225噸/天垃圾焚燒鍋爐。由于當(dāng)時燃料熱值設(shè)計點(diǎn)較低，使?fàn)t膛熱容積偏小，受熱面布置較為保守。所以自投產(chǎn)以來，鍋爐爐膛結(jié)焦和受熱面積灰問題始終是困擾我公司的一個難題，前二年由于垃圾量少，熱值低，鍋爐運(yùn)行周期短，對我們影響沒有這么突出，自從2008年下半年開始，隨著城市生活垃圾量的不斷上漲及其它高熱值垃圾量的拓展，公司垃圾池庫存量明顯增多，垃圾熱值呈直線上升。這樣，鍋爐超溫情況越來越多，爐膛結(jié)焦和受熱面積灰情況變得突出，嚴(yán)重影響了鍋爐的出力，這樣的惡性循環(huán)一度給生產(chǎn)帶來了極大的困難。

　　鍋爐水冷壁、過熱器及換熱器的積灰、結(jié)焦影響受熱面的傳熱效率，使鍋爐排煙溫度上升，導(dǎo)致鍋爐的熱效率下降，理論計算和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，鍋爐排煙溫度升高20℃，鍋爐熱效率就會下降1%，同樣嚴(yán)重的是積灰、結(jié)焦達(dá)到一定程度時會引起鍋爐受熱面的腐蝕和意外停爐，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。具體影響為：

1.對于經(jīng)濟(jì)性來說積灰不利于傳熱，鍋爐經(jīng)濟(jì)性變差，積灰如果嚴(yán)重，直接的就是燃料量增加。

2.灰的傳熱系數(shù)為普通鋼的四十分之一。所以積灰嚴(yán)重時還會導(dǎo)致爆管，嚴(yán)重威脅鍋爐的安全運(yùn)行。

　　所以，能否減緩鍋爐結(jié)焦、積灰程度，盡可能延長鍋爐運(yùn)行周期，保證鍋爐最大垃圾處理能力，對我們來說意義重大。

　　三、針對積灰，吹灰的必要性

　　鍋爐吹灰和在線吹灰的目的是防止受熱面積灰。在沒有漏風(fēng)的前提下，排煙溫度沒有因?yàn)榧哟箫L(fēng)量而升高，表明對流受熱面有較多積灰，換熱量降低。這時就需要重點(diǎn)吹灰。

　　我廠鍋爐的吹灰是分乙炔脈沖吹灰，和在線吹灰相結(jié)合，是我們廠保持受熱面清潔及較高鍋爐效率的有效手段。乙炔吹灰和在線吹灰主要目的是為了保持受熱面的清潔，保證鍋爐的效率，吹完灰后，各受熱面的積灰一部分消除，金屬壁吸熱能力應(yīng)略有提高，從而蒸汽溫度上升，同時熱交換加大，排煙溫度下降。

　　四、人工在線清灰的方法和必要性

　　通過近期的運(yùn)行來看，鍋爐在運(yùn)行了半個月后，由于爐膛溫度的特性，此時在三通道入口溫度一般達(dá)到550-650度，蒸發(fā)器和高過水平煙道受熱面上就開始有了積灰。積灰一旦形成，由于表面具有粘性，能進(jìn)一步捕捉飛灰。時間一久，管束阻力會不斷地迅速增長，直到煙道完全堵塞，被迫停爐。乙炔吹灰器可能因?yàn)椴糠衷虿蝗菀装阉械姆e灰都吹下來，這時為了延長鍋爐的運(yùn)行周期，有必要打開高過煙道入孔，伸入一根長的不銹鋼鋼管，利用壓縮空氣可以有效地吹掉管束下方和中間的積灰，這解決了乙炔清灰盲點(diǎn)處積灰，從而彌補(bǔ)了乙炔吹灰的不足。

　　五、在線吹灰的效果

　　我廠主要積灰在于蒸發(fā)器和高過之間，而我們主要吹灰的地方也在于此。在加強(qiáng)對1.2號爐在線吹灰后，鍋爐的運(yùn)行周期還是得到了很大的延長。沒有加強(qiáng)人工在線清灰前，我們鍋爐廠的運(yùn)行周期是50天左右，而1號爐從啟爐至今加強(qiáng)在線吹灰次數(shù)（從每2天在線清灰一次到每班的在線吹灰一次），效果相當(dāng)明顯，目前已突破100天。另外，如果鍋爐煙道積灰吹通，鍋爐爐膛內(nèi)的煙氣阻力有降低，引風(fēng)機(jī)的耗電量也會下降，一定程度也降低了廠用電率。

　　六、我廠在線吹灰和乙炔吹灰的弊端

　　（一）在線吹灰

　　我廠在這段時間的在線吹灰的實(shí)踐中還發(fā)現(xiàn)，在線吹灰還是有弊端的。在線吹灰時，由于入孔們被打開，大量的冷風(fēng)進(jìn)入爐膛煙道，造成主汽溫度的下降，有時不得不開疏水，加大了汽水損失。

　　（二）乙炔吹灰

　　優(yōu)點(diǎn)：（1）除具有蒸汽吹灰和聲波清灰的功能外，還具有熱清洗功能，能量大，既適合于松散性積灰，又適合于粘結(jié)性積灰結(jié)焦和堵灰的清除。

　　（2）能量強(qiáng)度和噴口的方向，形狀易于調(diào)整，對于不同類型的積灰和不同形狀的工作面都有最佳的適當(dāng)性。

　　（3）整個系統(tǒng)簡單，無轉(zhuǎn)動機(jī)械，運(yùn)行程序全自動化。操作簡單，可靠性高。

　　（4）結(jié)構(gòu)尺寸小，易用于空間尺寸小的位置。

　　（5）一次性投資少，運(yùn)行和維護(hù)成本低、經(jīng)濟(jì)性好、效率高。

　　缺點(diǎn)：（1）吹灰程序上對蒸發(fā)器和過熱器吹灰的次數(shù)太少，沒有把重點(diǎn)積灰的地方做特殊處理。

　　（2）飛灰容易在爆燃器出口堆積，煙氣中的水分與堆積的飛灰一起將吹灰器的出口堵塞或者部分堵塞，使吹灰器悶響或者使射出的沖擊波偏離設(shè)計的中心線。

　　（3）濕灰中含有氯化氫、二氧化硫等酸性物質(zhì)，對吹灰器產(chǎn)生腐蝕，隨著運(yùn)行時間的增加，會將吹灰器噴射管爛穿或者報廢。

　　（4）飛灰容易在爆燃器出口堆積，煙氣中的水分與堆積的飛灰一起將吹灰器的出口堵塞或者部分堵塞，使吹灰器悶響或者使射出的沖擊波偏離設(shè)計的中心線。

　　（5）濕灰中含有氯化氫、二氧化硫等酸性物質(zhì)，對吹灰器產(chǎn)生腐蝕，隨著運(yùn)行時間的增加，會將吹灰器噴射管爛穿或者報廢。

　　（6）對于我廠特殊的情況，一旦管束中的積灰結(jié)實(shí)，效果就不明顯了。

　　七、提高在線吹灰和乙炔吹灰效果的措施

　　在線吹灰的改造：為了延長鍋爐運(yùn)行周期，我廠就加大在線吹灰力度，目前是每班一次。在近一段時間里，為了提高在線吹灰效果，我們還是做了一些努力。例如，1.改善吹灰不銹鋼鋼管，將管口進(jìn)行改造，加大壓縮空氣流速，提高吹灰的力度。2.吹灰時，根據(jù)主汽溫度，及時停止吹灰，待主汽溫度提高后再進(jìn)行吹灰。

　　乙炔吹灰系統(tǒng)改造：根據(jù)年度工作計劃，以及鍋爐實(shí)際情況，本次停爐對乙炔吹灰系統(tǒng)進(jìn)行改造。在容易積灰的鍋爐二通道灰斗處以及蒸發(fā)器下部增設(shè)四個吹灰點(diǎn)，以減少鍋爐運(yùn)行過程中的積灰、掛焦。并且對原乙炔吹灰第一、第二組的四個吹灰點(diǎn)也進(jìn)行了改造。采用和#3爐相同的獨(dú)立分散式控制，以增強(qiáng)吹灰效果。

　　八、結(jié)論

　　國產(chǎn)垃圾焚燒鍋爐長期運(yùn)行在我公司已經(jīng)取得了一定的成績，用在線清灰和乙炔吹灰相結(jié)合的方式，能減緩積灰情況，建議今后大力推廣和應(yīng)用。

　　參考文獻(xiàn)：

[1]《鍋爐值班員》，中國電力出版社，2006年6月第1版

[2]太倉協(xié)鑫垃圾焚燒發(fā)電有限公司，《鍋爐運(yùn)行規(guī)程》，2011年9月第2版

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[4]孫超凡.中國電力：首臺垃圾焚燒爐的調(diào)試及完善化建議[J]1998年3月

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