垃圾电厂焚烧炉炉排结焦原因分析及解决措施

垃圾电厂焚烧炉炉排结焦原因分析及解决措施

聂广新

广州环投从化环保能源有限公司   510900

摘 要：在垃圾焚烧炉中，生活垃圾本身的特性不仅会对炉膛温度造成影响，同时还与配风量之间存在密切联系。在垃圾焚烧过程中，由于其所产生的烟气中存在熔融灰粉，这一物质会粘附在炉膛的受热面产生结焦现象。该现象不仅会对锅炉运行的安全稳定性造成影响，同时也会对周边环境带来污染。而下文就将对垃圾电厂焚烧炉炉排结焦原因及解决措施进行分析。

关键词：垃圾电厂；焚烧炉炉排；结焦原因；解决措施

近几年以来由于我国社会经济已逐渐保持在了高速发展状态，虽然各地区居民的生活质量得到了明显提升，但无论是在人们的日常生活中还是各生产行业的发展过程中，其所产生的垃圾却越来越多。在此背景下，垃圾焚烧发电就显得尤为重要。虽然我国大部分地区的垃圾焚烧发电行业取得了理想的发展效果，但在垃圾焚烧过程中，锅炉的结焦问题缺越来越严重。由于该问题焚烧炉本身的运行情况造成的影响较为严重，所以其已成为了各地区发电企业需首要解决的问题。

1 结焦的机理

对于结焦这一问题来说，其产生的过程分别于以下几种因素有关，即灰分本身的熔融性质、颅内的空气动力场组织以及炉膛的实际温度等。其中还结焦的特性是由灰分的熔融性质所决定的，一般情况下，结焦的特性分别会被技术人员用初始变形温度（DT）、软化温度（ST）、以及流动温度（FT）等来进行表示。其中对于FT与DT来说，两者之间的差值与熔炉结焦问题产生的概率存在反比例关系，即两者的差值越大，那么锅炉的受热面有结焦问题产生的概率就会越小。

从宏观的角度对飞灰进行分析，其主要是由氧化钙与二氧化硅所组成的，该物质中氧化物的共同熔点一般会保持在1200℃-1400℃这一范围之内。我国有关学者表明，垃圾电厂的焚烧炉在运行过程中，导致结焦产生的主要原因是由于氧化钙、二氧化硅以及氧化锰等物质会发生反应形成低熔点的共熔物。由于共熔物的熔点要小于灰分本身的熔点，同时炉膛内受热面的积灰中也会有一部分矿物出现局部燃烧的现象。在此因素的作用下，矿物质颗粒之间就会互相有所粘连，最终也就会引发结焦现象的产生。如果垃圾电厂焚烧炉的炉内有任何结焦现象出现，那么不仅会影响灰分与受热面之间的传热稳定性，同时还会降低炉膛的负压，使烟气温度升高。这样一来不仅会引发温度传输异常问题的产生，同时严重情况下还会直接逼停焚烧炉的正常运行。

2 垃圾电厂焚烧炉炉排产生结焦问题的原因

2.1 燃料品质不佳

在大部分发电厂中，其锅炉内的主要燃料就是垃圾，所以影响燃料热值的主要因素就是垃圾本身的成分。经调查结果显示，大部分垃圾发电厂主要会面向城镇以及乡村等区域收集生活垃圾进行焚烧。其中对于城镇来说，其所涉及的生活垃圾主要就是塑料、废纸以及厨余垃圾等，这类垃圾在焚烧过程中所产生的热值相对来说是比较高的。而对于乡村来说，其所涉及的生活垃圾不仅不具备较高的热值，同时由于其灰尘的含量相对来说比较大，所以在焚烧过程中，整体热值就会偏低。而引发锅炉结焦问题产生的一项主要因素就是燃料在燃烧过程中所产生的热值。除此之外，燃料的品质还会受到其成分以及含水率这两个因素的影响，所以发电厂还需要加强对垃圾存储的管理力度，避免垃圾本身的含水率会被外界因素所影响，保证其稳定性。

2.2 炉膛温度控制不当

由于垃圾在焚烧过程中会产生一些有害物质对周边环境造成影响，所以如果发电厂想要在焚烧垃圾的过程中彻底分解这些有害物质，那么则需要控制焚烧炉的烟气温度，将其超过850℃并至少保持两秒的时间。但如果炉膛的测量温度达到了850℃，那么这时火焰中心的温度就已经达到了1100℃，而此燃烧条件便会引发灰分的软化熔融，最终产生结焦问题。如果电厂焚烧炉热电偶出现了挂焦或者挂灰等现象，那么炉膛的实际温度与测点温度之间便会出现一定程度的偏差，即炉膛的实际温度相对来说会偏高。在此背景下，也就很容易引发灰分熔融的问题，从而产生结焦现象。所以从以上叙述也可以看出，在发电厂焚烧垃圾的过程中，导致锅炉结焦问题产生的主要因素还包括了炉膛温度的调整。

2.3 锅炉配风不合理

在燃料的燃烧过程中，对其燃烧稳定性造成影响的直接因素就是工作人员所使用的配风方式与配风量。其中，大部分发电厂都会为了使烟气中所存在的二氧化氮浓度进行有效控制，而选择以低氧运行的方式开展垃圾焚烧工作。但如果炉膛内部的氧含量过低，那么炉膛内部便会形成大量的还原性气体，这样一来便会拉低灰分的熔点，最终锅炉结焦产生问题产生的速度便会因此有所加快。除此之外，若技术人员没有对陪风量进行合理控制，导致配风量过高，那么炉膛内部的烟气温度就会有所升高，而这也会加大结焦问题产生的概率。最后，部分焚烧炉在运行过程中会存在炉膛漏风问题而影响炉膛温度。针对该现象，虽然工作人员会选择使用辅助性燃料来维持炉膛温度，但由于辅助性燃料在燃烧过程中会引发局部温度升高问题，所以辅助性燃料周围的炉墙便会因此出现结焦。

3 垃圾电厂焚烧炉炉排产生结焦问题的解决措施

3.1 加强垃圾仓管理，提供高品质燃料

首先，垃圾电厂焚烧站在收集乡村垃圾的过程中，要使垃圾中粉尘的含量从源头上有所减少，即尽可能的避免有大量的渣土掺入，以此来使垃圾热值有所提升。其次，工作人员在向燃烧炉中投入垃圾之前，需要将城镇区域的垃圾与乡村区域的垃圾进行搅拌，在其充分混合以后再投入使用，以此来达到稳定燃料热值的效果。最后，发电厂还需要重视垃圾仓管理工作的开展。在不同的季节或遇到气温变化情况较为明显的天气，发电厂均需要组织技术人员对垃圾发酵时间进行适当调整，在保证垃圾可以充分发酵的同时，也使其渗滤液可以顺利排出。这样一来不仅可以使燃料本身的含水量有所减少，同时也可以达到提升燃料热值均匀度的效果。

3.2 调整燃烧工况，严控炉膛温度

首先，燃烧炉负荷发生变化时，极速人员需要对风量以及给料量进行及时调整。如果需要将锅炉的蒸发量有所提升，那么便需要先提高配风量接着再增加燃料量。与此同时技术人员还需要避免出现过大的调整幅度，以便燃烧炉内部的气温与气压可以始终保持在稳定状态。其次，技术人员还需要定期对热电偶开展检查维护工作，如果发现有任何温度测量点存在挂灰问题，那么均需要及时对其进行处理，以此来避免炉膛的实际温度与检测温度之间存在过大偏差的现象产生。最后，技术人员还需要加强对燃烧炉热负荷的控制力度，在使燃烧炉运行效率有所提升的同时，也降低结焦现象出现的概率。

3.3 合理配风，消除锅炉漏风

首先，工作人员需要对燃烧炉的实际运行情况进行分析，然后以此为基础完成过量空气系数的确定。与此同时，工作人员还要将燃烧炉的出口氧含量尽可能的保持在6%-8%这一范围之内。其次，在燃烧炉开始工作之前，工作人员需要开展全面检查工作，查找燃烧炉所存在的漏风点。在保证除灰门以及看火门等部位严密程度符合标准以后，才可以将燃烧炉投入使用。

4 结束语

总之，如果垃圾发电厂的焚烧炉在工作过程中，其所产生的结焦问题一直无法得到有效解决，那么不仅会对燃烧炉的正常运行造成影响，同时也会使发电厂的运行计划有所打乱。基于此，发电厂可以分别燃料的品质以及燃烧炉炉膛温度等方面入手，以此来缓解燃烧炉的结焦问题。这样一来不仅可以提升燃烧炉工作效率，同时还可以进一步推动发电厂的稳定发展。

参考文献：

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[2]王桂英，俞海淼，陈德珍.炉排式垃圾焚烧炉灰渣成分及熔融特性分析［J］.热力发电,2019(01):35-36.

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