浅析垃圾焚烧余热锅炉吴春芳

浅析垃圾焚烧余热锅炉吴春芳

吴春芳

杭州新世纪能源环保工程股份有限公司浙江杭州310021

摘要：随着我国城市建设的进程不断加快，人们生活水平也在不断的提高，生活垃圾也越来越多。因此对生活垃圾进行有效处理是目前城市建设主要解决的问题之一。本文针对垃圾焚烧余热锅炉的类型和结构以及所存在的问题进行了分析和研究。

关键词：城市建设垃圾焚烧余热锅炉分析和研究

城市生活垃圾在不断的产生，如果不能对这些垃圾进行有效处理，就会造成严重的环境污染，包括大气污染，水污染，甚至是土壤污染。其次，垃圾对人们的生活和经济发展也有着重要影响，目前我国对垃圾的处理方式主要包括填埋，焚烧和堆肥这三种处理方法，其中垃圾焚烧与另外两种处理方法相比更能满足对垃圾处理需求。通过对垃圾进行焚烧处理可达到垃圾的无害化和减量化目的。

而垃圾填埋和堆肥这两种垃圾处理方式存在不少的缺陷，比如垃圾填埋会占用大量的土地资源，而且很多垃圾的降解能力不够，通过填埋这种方式使垃圾达到无害化和减量化的目的需要更长的时间。堆肥这种垃圾处理方式会造成一定的大气污染，垃圾长时间暴露在阳光和空气下会产生反应，制造出各种有毒有害气体污染大气层。因此，垃圾焚烧是目前最有效的一种垃圾处理方式。

1.垃圾焚烧的主要形式

目前，国内跟国外发达国家的垃圾焚烧处理技术相比相对落后，国外垃圾焚烧处理技术已发展了将近百年时间，垃圾处理技术和垃圾处理机械设备都更加成熟。国外对垃圾进行处理的方式普遍采用的是垃圾焚烧。针对垃圾焚烧这种垃圾处理方式有三种不同的形式，分别是层染方式，流化悬浮燃烧方式和沸腾悬浮燃烧方式。

2..余热锅炉的作用

余热锅炉是垃圾锅炉重要的组成部分，目前我国在余热锅炉的设计和制造上都比较成熟。但是，只有在垃圾焚烧炉和余热锅炉达到最好的匹配程度时才能够使垃圾焚烧处理有更高的效率和作用。余热锅炉的主要作用是将垃圾在燃烧过程中产生的大量热能进行吸收和利用，如何使垃圾焚烧炉与余热锅炉达到最佳的匹配程度是企业最需要面临和解决的一个问题。

3余热锅炉的工作原理

垃圾焚烧余热锅炉的工作原理是，垃圾焚烧产生的高温烟气并释放出一定的热量，烟气首先进入余热锅炉的炉膛，然后再进入前烟箱的余热回收装置中，接着再进入余热锅炉的烟火管，最后通过后烟箱烟道内的余热回收装置，使高温烟气变成低温，然后经过余热锅炉的烟囱将处理后的烟气排入大气层中。不仅能够降低对环境的污染程度，还能使即焚烧产生的热能回收再利用。

4.余热锅炉的腐蚀问题

4.1高温腐蚀

在垃圾焚烧过程中，垃圾所产生的烟气含有大量的细小灰尘，而且这些细小灰尘基本上都是处于熔融状态中，这些灰尘容易粘在锅炉的对流受热面上，使锅炉内出现结灰堵灰的情况。其次，垃圾焚烧所产生的烟气中，含有一定量的有害气体，最主要的就是氯化物气体，硫化物气体以及氮化物气体。余热锅炉受热面的腐蚀主要跟氯化物气体有关，当余热锅炉管壁的温度达到一定程度时，就会引起腐蚀，而且一般温度越高腐蚀情况就会更加严重。

4.2低温腐蚀

在垃圾焚烧时所产生的气体中还含有一定的硫化物，是余热锅炉管壁产生腐蚀的硫化物主要为sox。当烟气温度低于sox的露点温度时，烟气中所含有的硫蒸气就会结露，产生一定的硫酸，而硫酸对余热锅炉管壁就会造成一定的腐蚀。因此，在余热锅炉的设计上，就会使用一些传热性能差的金属材料来处理低温腐蚀的情况，由于我国垃圾焚烧锅炉的处理容量越来越大，无论是高温腐蚀还是低温腐蚀的情况都日益严重，因此在设计垃圾焚烧锅炉时，对余热锅炉跟垃圾锅炉配置一定要严格把关。并且针对不同的腐蚀情况，提出有效的措施和改进方案。可以使用新型高科技的耐高温耐腐蚀材料，或者改进垃圾锅炉的结构设计，控制炉内温度，降低锅炉腐蚀几率。

5.余热锅炉的基本结构

由于目前在城市垃圾焚烧处理中，使用最广泛的焚烧炉类型是机械炉排焚烧炉，因此针对这种类型的焚烧炉所匹配的余热锅炉一般有两种基本结构，包括四垂直烟道布置结构和垂直+水平烟道布置结构。

（1）四垂直烟道布置结构

这种余热锅炉的结构主要是采用，单锅筒自然循环加四通道垂直布置的全悬吊结构。该余热锅炉结构在炉排上方布置有两个不同特性的垂直辐射烟道。其中一个垂直辐射烟道设有耐高温，耐腐蚀，耐磨损的材料内衬的膜式水冷壁，另外一个在设计上则没有耐高温，耐腐蚀材料的内衬。同时，在该结构的第三烟道上，由下到上依次设有，蒸发管束，低温过热器，中温过热器和高温过热器。在其结构的尾部垂直烟道上设置有省煤器。

（2）垂直+水平烟道布置结构

在这种结构中，蒸发管束和过热器均布置在水平烟道上，其中，一烟道上所使用的材料也是，耐高温，耐腐蚀性材料内衬的膜式水冷壁，而二烟道和三烟道则未使用。根据，烟气的流动方向，在该结构中依次设有一级蒸发管束，高温过热器，中温过热器和低温过热器以及二级蒸发管束。同时，在其结构的尾部，烟道布置中设有省煤器。

6.余热锅炉的结构解析

由于垃圾焚烧炉的余热锅炉主要是处理城市中的生活垃圾，跟常规的燃煤燃气锅炉有很大的不同，因此，结构和设计上，比普通燃煤燃气锅炉，需要考虑的因素更多，结构也更加复杂。一般余热锅炉和垃圾焚烧炉匹配时都是以焚烧炉的一烟道作为二燃室，为了控制有毒有害气体的产生量，在焚烧过程中要使所产生的烟气保持在850度左右，并且停留2到3秒钟就必须要在二燃室的结构上作出更有效的设计和处理。首先为保证烟气的温度能够达到规定的标准，在焚烧炉的出口处，和炉膛的出口处均使用，不同性能的，耐高温，耐腐蚀，耐磨性材料内衬。其次为保证烟气在炉膛停留的时间就要控制好烟气的流动速度和炉膛的高度。

在垃圾焚烧处理中，所产生的烟气成分多且复杂，而且灰尘有很强的粘性，如果锅炉中的，灰尘积累到一定程度那么就会引起余热锅炉的高温腐蚀问题。因此，在余热锅炉的结构设计上最好是采用顺列布置结构。

7.余热锅炉的发展趋势

随着国家对节能环保的重视越来越高，传统能源的利用方式，不能使能源得到有效的循环利用造成原始能源的急速减少。因此越来越多的企业在选择余热锅炉时，更偏向于节能型的设备。企业要想达到可持续发展的目的，在能源的使用上必须要更注重能源的回收和再利用，节能型的余热锅炉是余热锅炉的发展趋势，也是能够有效帮助企业获得更高收益，达到可持续发展目的的重要手段。

结束语

虽然我国在余热锅炉的设计和制造工艺上相对比较成熟，但是在垃圾焚烧处理工艺上，却不如发达国家。加大对生活垃圾处理力度，提高垃圾焚烧处理技术是加快我国经济建设和城市建设发展进程的重要条件。不断完善垃圾焚烧处理技术和工艺是我国城市生活垃圾处理的主要任务，如此才能有效促进我国经济发展和城市建设。

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