关于固体废弃物焚烧炉常见故障及处理措施初探

关于固体废弃物焚烧炉常见故障及处理措施初探

周乐

江苏宇新环保工程管理有限公司     江苏镇江212000

摘要：固体废弃物焚烧炉作为处理垃圾的一种重要设备，已经在全球范围内得到广泛应用。然而，随着使用量的增加，焚烧炉常常面临各种故障和问题。这些故障可能导致设备停产、环境污染甚至危及人员安全。因此，及时发现和解决焚烧炉的常见故障至关重要。本文将介绍几种常见的固体废弃物焚烧炉故障，并提出相应的处理措施，通过分析，我们希望能够引起人们对焚烧炉故障的重视，保障环境和人民的安全。

关键词：固体废弃物；焚烧炉；常见故障；处理措施

前言：固体废弃物焚烧炉是处理垃圾的一种常见设备，它能够将固体废弃物进行高温燃烧，以减少其体积和对环境的污染。然而，在使用过程中，固体废弃物焚烧炉也会遇到一些故障，下面我们就来看看这些常见故障及其处理措施。

1固体废弃物焚烧炉概述

固体废弃物焚烧炉是一种处理固体废弃物的设备，它通过高温燃烧将废物转化为灰渣和烟气，从而实现废物的无害化处理和能源回收。这种技术在处理城市垃圾、工业废料等各类固体废弃物方面发挥着重要作用。

固体废弃物焚烧炉的原理是将废物投放至炉膛中，在高温环境下进行燃烧。在燃烧过程中，废物的有机物质被氧化分解，产生大量的热能。同时，焚烧炉内部设置的过滤装置可以净化烟气中的有害物质，并收集其中的金属等可回收资源。经过处理后，废物被完全燃烧并转化为灰渣，可以作为建筑材料或填埋，也可以进一步进行资源化处理。

固体废弃物焚烧炉的优点之一是能有效减少废物的体积。在燃烧过程中，固体废弃物的体积会大幅缩小，这使得焚烧炉更适用于处理大量废物的场合，如城市垃圾处理厂。其次，通过焚烧废物可以回收能源，提高能源利用效率。废物中的有机物质在燃烧时会产生大量热能，这些热能可以用于发电、供暖等领域，实现能源的再利用。

2固体废弃物焚烧炉常见故障

2.1焚烧废物炉内结焦

焚烧炉焚烧废物导致炉内结焦的问题，主要是燃烧不同物料的灰熔点不同、焚烧炉运行工况和含氧量控制不当等原因造成的，物料燃烧温度一旦超过其本身的灰熔点就会熔融流淌以致结焦。怎样解决焚烧物料时的结焦问题是当前焚烧炉面临的主要问题。

2.2壁余热锅炉的管壁腐蚀

焚烧炉产生的高温烟气通过余热锅炉进行热量回收，锅炉的受热面直接与高温烟气接触，而烟气侧的腐蚀主要为S、Cl腐蚀，由此发生的高温腐蚀和低温腐蚀，及电化学腐蚀，对余热锅炉管壁造成腐蚀。

2.3炉膛温度不稳定

由于物料供应不均匀或燃烧条件不良等原因，炉膛温度可能出现波动或不稳定的情况。这会影响垃圾的完全燃烧效果，使燃烧产物中的有害物质排放增加。解决这个问题的方法是优化物料供应系统，确保垃圾投入均匀，并调整燃烧参数以提高燃烧效率。

2.4排烟系统堵塞

焚烧垃圾时产生的燃烧产物需要通过排烟系统排出，但由于垃圾中含有大量灰尘和其他固体颗粒物，长时间使用后排烟管道可能会堵塞。这会导致焚烧炉内部的压力升高，影响燃烧效果，并可能引发火灾。解决这个问题的方法是定期清理排烟系统，安装过滤器和除尘设备以减少固体颗粒物的沉积。

2.5耐火材料的寿命及脱落问题

焚烧垃圾在运行时很容易出现温度的波动，炉内耐火材料不但要有好的耐火耐磨性还要有较好的保温性能和抗急冷急热性。而且焚烧的废物由于成分复杂， 对耐火材料具有很强的侵蚀作用，由于以上这些原因炉内耐火材料在运行一段时间后很容易出现耐火砖开裂，砖缝松动，圈与圈之间产生不同步位移和脱落等现象。由于焚烧炉是焚烧系统技术工艺中的关键设备，尤其是耐火材料的寿命及脱落问题是直接影响系统可靠、安全运行的主要问题。

2.6二次污染

焚烧废弃物会产生大量的烟气和废水，其中含有大量的有害物质。如果排放不当，会对环境造成二次污染。为了避免二次污染，应该安装合适的烟气处理设备，如脱硫、脱氮和除尘设备，以及废水处理设备，确保排放的烟气和废水达到国家相关标准。

2.7燃料供应中断

固体废弃物焚烧炉通常使用固体垃圾作为燃料，但由于垃圾的供应不稳定或其他原因，燃料供应可能会中断。这会导致焚烧炉停工，影响垃圾处理效率。为了应对这种情况，可以建立多元化的燃料供应系统，同时考虑使用替代燃料，如生物质和废弃物煤等。

2.8噁英类物质的控制

对于二噁英排放浓度的控制来说，除了焚烧技术控制外，高温烟气急冷控制二噁英的重新再合成，通过污染防治设备控制微量的二噁英。

3固体废弃物焚烧炉常见故障处理措施

3.1焚烧废物炉内结焦处理措施

在如何防止焚烧炉焚烧垃圾结焦方面通过反复研究及实践，控制燃烧温度防止炉内结焦解决措施具体表现以下几个方面：

（1）保证定时定量的输送物料，间隙加料的时间不能过长；配料工段尽量保证物料组份总体稳定，含盐量在、热值在稳定局部允许区间内小幅波动。

（2）对一次风风量的控制，有效地控制窑内的焚烧温度，做到设备平稳运行，减少炉温波动；

（3）进料及焚烧过程中设备和部件尽量少漏风，焚烧过程中送入的燃烧空气量可以按需要进行控制；

（4）对物料的料性能进行充分的了解，了解不同物料的灰熔点温度，对其进行合理搭配掺混燃烧，控制其灰熔点区的温度，降低整体焚烧物料在回转窑内结焦的可能性； 掺混料可以采用高熔点灰渣或者高熔点煤渣将灰熔点提升至高于平均熔点 50℃之上。通过此类措施从源头上解决结焦问题。

一旦发生结焦现象采取合理的措施对结焦物料进行有效地清除也是非常重要的。通过对物料成分以及对于灰熔点的分析化验了解熔渣主要组分,可以停止焚烧固体垃圾,通过焚烧高热值废液,将焚烧炉炉膛温度急剧提高至灰熔点上部 100℃,将已经形成的熔渣高温液化,液化后的熔渣落入水冷出渣设备中排出。所以，工业废物焚烧结焦问题的解决，主要是通过对各类废物科学搭配以及操作时对运行主要技术参数的控制予以解决的，在调试阶段都能有效地找到解决结焦问题方法，随着运行水平的提高，“结焦”现象已经比较容易得到控制和解决。

3.2壁余热锅炉的管壁腐蚀处理措施

锅炉管壁的管壁腐蚀主要从以下两个方面来考虑：

（1）管壁在烟气侧产生的腐蚀

锅炉的受热面在烟气侧的腐蚀主要为S、Cl腐蚀，高温腐蚀和低温腐蚀，及电化学腐蚀。

高温腐蚀生成机理主要是在还原气氛下生成FeS或存在Na2O、K2O硫酸盐腐蚀，腐蚀产生在水冷壁温度为420℃以上逐渐加剧。炉膛水冷壁产生高温腐蚀的条件为：

A 水冷壁附近出现局部或间断性的还原性气氛；

B 烟气成分中存在硫化物和氯化物；

C 水冷壁壁温满足腐蚀反应所要求的条件。

低温腐蚀主要为烟气中存在HCl、SO2结露成为硫酸和盐酸对金属材料的酸腐蚀。设计的余热锅炉为辐射式自然循环锅炉，给水首先进入锅筒，所以全部水冷壁的金属壁温为260℃～300℃，在此温度范围内达不到高温腐蚀和低温腐蚀产生的温度区间，因此可以避免产生高温腐蚀和低温腐蚀。

同时在余热锅炉设计时，紧跟在二燃室之后，由于焚烧工业废物对二燃室出口烟气中氧含量有严格的控制规定（O2=6～10%），不会出现还原性的烟气，所以烟气对锅炉水冷壁的腐蚀也是可以避免的。

（2）管壁在工质侧产生的腐蚀

设计时在壁余热锅炉给水系统上设置了软水器，保持炉水的PH值，可有效地防止金属管壁结垢及氧腐蚀，并且在受热面最低部设计专用的排污装置定期排污，保证受热面管壁不结垢不腐蚀。

3.3炉膛温度不稳定处理措施

首先，需要优化物料供应系统。物料供应系统应设计合理，确保垃圾能够均匀投入炉膛。可以采用自动化控制技术，通过传感器监测和反馈，调节垃圾的投放速度和位置，使得供应均匀稳定。此外，还可以采用预处理技术，如垃圾分选和粉碎，以减小垃圾的颗粒大小和均匀性，提高燃烧效果。

其次，调整燃烧参数也是解决问题的关键。燃烧参数包括燃料供应量、风量控制、氧浓度等。燃料供应量应根据垃圾的性质和含水量进行合理调整，以充分利用能量并降低污染物排放。风量控制可以通过调节进风口的开启程度来实现，以提供所需的氧气并维持适当的炉内气流。同时，监测和控制炉膛内的氧浓度也是重要的，可以根据实时数据来调整进风口和排气口的开启程度，以保持燃烧过程的稳定性。

通过优化物料供应系统和调整燃烧参数，可以有效解决炉膛温度波动或不稳定的问题，提高垃圾的完全燃烧效果。这将有助于减少有害物质的排放，保护环境和人类健康。在未来的垃圾焚烧工艺中，需要进一步研究和改进技术，以提高能源利用效率和减少污染物排放，实现可持续发展。

3.4排烟系统堵塞处理措施

首先，定期清理排烟系统是非常重要的。垃圾焚烧厂应该定期检查和清理排烟管道，清除堵塞物质，确保烟气能够顺利排出，避免压力过高和火灾的风险。

其次，安装过滤器是另一个有效的方法。通过在排烟系统中安装过滤器，可以捕捉到大部分固体颗粒物，防止它们进入排烟管道并沉积堵塞。这样不仅可以保证排烟的畅通，还可以减少环境污染。

此外，安装除尘设备也是必要的。除尘设备可以进一步减少固体颗粒物的沉积，确保排烟系统的正常运行。通过这种方式，可以有效地降低堵塞的风险，保证焚烧过程的顺利进行。

综上所述，焚烧垃圾时产生的燃烧产物需要通过排烟系统排出，但由于垃圾中含有大量灰尘和其他固体颗粒物，长时间使用后排烟管道可能会堵塞。这会导致焚烧炉内部的压力升高，影响燃烧效果，并可能引发火灾。解决这个问题的方法是定期清理排烟系统，安装过滤器和除尘设备以减少固体颗粒物的沉积。只有这样，我们才能确保焚烧垃圾的过程安全、高效、环保。

3.5耐火材料的寿命及脱落问题处理措施

在这个问题上，通过反复研究及实践，采取的具体解决措施：

根据焚烧炉内部燃烧工况及环境恶劣情况合理设计耐火材料，选用高强度的耐火耐磨砖工作层；

在耐火砖尺寸的选用上，综合考虑外型尺寸，尺寸不能过大以免在使用中易出现不规则开裂而造成耐火砖剥落、掉落损坏，也不能过小，以防在焚烧炉运行中因各种材料的不同膨胀及多次起停后引起的砖缝松动。因砖尺寸过小里外锥形度不够而掉落损坏衬里。砖缝的确定也要适中，不要太小或太大，砖缝定在 2～3mm 左右；

在焚烧炉内侧设置专用的耐火材料定位防滑结构，使焚烧炉在反复启停或不正常的运行状态下，炉内的耐火材料始终保持最佳的膨胀平衡及整个焚烧炉耐火材料位置的不走位，防止耐火材料纵向及径向的不正常滑动；

采用独特的先进施工方案，改变常规的耐火砖错缝砌筑的规则，采用同缝砌筑，

每圈自成，不与前后圈搭接，以保证在焚烧炉起停时因不同步位移时不扭断耐火砖，最好是做到新做的衬里耐火砖在前后左右产生位移时不挤压相邻的砖块； 通过上述四个方面技术措施，使焚烧炉耐火材料的寿命大大延长，焚烧炉耐火材料的脱落问题得到有效解决。

3.6二次污染处理措施

首先，为了减少这些有害物质的排放，我们需要安装合适的烟气处理设备，如脱硫、脱氮和除尘设备。其次，应该安装废水处理设备，确保排放的废水达到国家相关标准，从而避免对水环境和人类健康造成二次污染。为了避免焚烧废弃物带来的二次污染，除了安装合适的烟气处理设备和废水处理设备，我们还需要加强监管和管理。相关部门应加强对焚烧废弃物处理厂的监督，确保其按照国家相关标准进行运营，并定期进行检测和评估。此外，公众也应加强对焚烧废弃物处理过程的关注和监督，提倡环保意识，减少废弃物的产生，推动可持续的废弃物处理方式。

3.7燃料供应中断处理措施

多元化的燃料供应系统意味着我们不仅依赖于固体垃圾作为唯一的燃料来源，还可以考虑其他可替代的燃料。生物质是一种可再生的燃料，可以是植物的残渣、木材碎片或农作物废弃物等。废弃物煤则是指废弃物的煤化产物，可以通过特定的煤化工艺将废弃物转化为燃料。使用这些替代燃料可以保证燃料供应的稳定性，降低停工风险。

另外，安装合适的烟气处理设备也是十分重要的。脱硫、脱氮和除尘设备可以有效地去除焚烧炉产生的烟气中的有害物质。脱硫设备主要用于去除烟气中的二氧化硫，脱氮设备用于去除氮氧化物，而除尘设备则可以去除颗粒物和微小颗粒。通过安装这些设备，我们可以降低焚烧炉排放的污染物浓度，保护环境和人类健康。

3.8噁英类物质的控制处理措施

对于二噁英排放浓度的控制来说，调配进料的均匀性（即控制进入焚烧炉内的物料成分的均匀性，将高含氯、高热值、低热值的物料进行配比，使其保证入炉的燃料成分、热值的相对稳定），从而确保燃烧的稳定以及保证焚烧过程的“三 T”使相关化学物质的完全氧化分解。

除了焚烧技术控制外，高温烟气急冷控制二噁英的重新再合成，以及喷入活性炭进行吸附，确保布袋除尘器出口的含尘浓度最低，是控制二噁英排放浓度的最重要的几种手段。

本项目在后置的污染防治设备中，采用急冷脱酸及袋式集尘设备来控制微量的二噁英。由于相对低温的烟气在急冷塔中的停留时间较长，使得在焚烧过程中汽化的重金属及其化合物冷凝成细小的颗粒物；在急冷塔后的烟道中，设置特殊的结构，使烟气可以与由喷射风机输送的活性炭颗粒迅速的均匀混合，从而可以对亚微米、微米级的重金属及其化合物、二噁英等污染物进行吸附，并留在布袋除尘器中。

由于二噁英在低温下大部分以固态形式存在，由于活性碳吸附的作用，以及除尘器出口含尘浓度的确保（除去吸附有二噁英的活性炭或附着有二噁英的微小颗粒），使得排出除尘器的烟气中的二噁英的浓度极其微小。

结束语：

总的来说，固体废物的处理与人类的健康发展息息相关。处理不当也会导致非常严重的环境污染、水污染以及疾病传播。最重要的现代废物处理技术是焚烧炉的焚烧。因此，对焚烧炉的故障隐患进行分析，能有效解决焚烧炉中的故障，为焚烧炉的技术改造提供相应的参考。当然，为了防止焚烧炉发生故障，需要根据垃圾的类型对焚烧炉进行选择，产生最佳效果的设备。就焚烧炉技术而言，不仅能够极大地提升焚烧炉的性能，还可以探索废物处理技术，找到更环保、更有效的处理方法。

参考文献：

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