煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)|垃圾焚燒爐結(jié)焦問題原因分析和處理措施
隨著人口的快速增長，人類生活水平的提高，消耗能源和資源的同時，產(chǎn)生大量的廢棄物，垃圾尤為突出。所以垃圾處理和廢棄物再利用顯得越來越重要。通常垃圾處理方法有填埋、堆肥、焚燒。本文初探關(guān)于垃圾焚燒爐的結(jié)焦問題。

一、某廠 SUN30 爐排爐結(jié)焦

某垃圾發(fā)電廠機(jī)組投運以來經(jīng)過對各重要輔機(jī)設(shè)備進(jìn)行整改，機(jī)組運行較穩(wěn)定，但作為垃圾焚燒爐仍然出現(xiàn)無可避免的結(jié)焦問題。同時打焦的工作量大，經(jīng)過兩天的工作才恢復(fù)設(shè)備運行，嚴(yán)重影響機(jī)組設(shè)備利用率及安全運行。

二、結(jié)焦的原因分析

1、垃圾灰渣的熔點特性

垃圾焚燒后灰燼的化學(xué)基本組成如下（意大利代表性灰燼化學(xué)組成）：成分 SSiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O BaO Cr2O3 PbO SO3 C H2O 其他含量 43.6 8.76 7.29 13.11 7.74 1.63 3.92 0.08 0.062 0.29 1.89 1.66 2.25 7.1垃圾焚燒與一般燃料燃燒相比，垃圾發(fā)熱值低而含水量高，質(zhì)地相當(dāng)?shù)土?，焚燒過程中極為復(fù)雜的氣、液、固多項反應(yīng)混合發(fā)展，同相和異相間傳遞交互發(fā)生，并受晶界過程、電化學(xué)過程和應(yīng)力演變過程等，所以垃圾焚燒結(jié)渣和一般焚燒過程中要復(fù)雜。在垃圾飛灰的實際灰熔融特性來看，其變形、軟化、熔融溫度明顯低于粉煤灰的溫度，基本上在 1050℃時發(fā)生軟化，1300℃以上的高溫溶化成液態(tài)。且冷卻后的飛灰又含有重金屬，導(dǎo)致灰渣堅硬，不易破碎。

2、垃圾結(jié)構(gòu)的影響

垃圾焚燒爐之所以易于結(jié)焦，可以說垃圾本身的固有特性決定了這一特點。

某廠當(dāng)?shù)卦Y(jié)構(gòu)成分如下：

廚余類 紙類 橡塑類 紡織類 木竹類 灰土類

磚瓦陶瓷類 玻璃類 金屬類 其他 混合類

56.3 14.2 4.2 10.3 3.4 0 0 2 0 6.4 3.2

60.7 10.4 4.5 7.2 3.2 1.2 5.2 0 0 4.7 2.9

垃圾結(jié)構(gòu)、形狀不均，質(zhì)量也會隨著季節(jié)、年代和地區(qū)而變化，相應(yīng)的熱值變化幅度變化也較大，結(jié)果焚燒過程中煙氣溫度和成分波動也很大。當(dāng)?shù)乩泻写罅康牟Ａ沾缮踔粱彝?，這都會為鍋爐的結(jié)焦留下隱患。

3、垃圾焚燒爐膛溫度的影響

某廠投運前期，由于缺乏垃圾焚燒的運行經(jīng)驗，為保證煙氣的二惡英能夠充分分解，在運行中，鍋爐爐膛溫度 2s 基本上動控制在 1000℃以上，更甚者達(dá)到 1200℃，火焰中心溫度將較之更高，飛灰可能早已得到軟化，甚至熔融。爐膛溫度過高也是主要因素之一。

4、鍋爐運行中的配風(fēng)上的影響

前期鍋爐運行中缺乏的一定的運行經(jīng)驗，尤其是在煙氣氧量的控制上，一般控制低含氧量，且二次風(fēng)機(jī)未投入運行。由于在燃燒缺氧狀態(tài)下，處于還原或半還原狀態(tài)中，使得灰渣熔點更為降低，達(dá)到熔融狀態(tài)。同時二次風(fēng)機(jī)未投入運行不能在喉部產(chǎn)生擾動作用，也易于未燃燼的灰渣由于重量大而沉積下來回到喉部上方而結(jié)渣、結(jié)焦。

5、鍋爐運行中料層厚度的影響

SUN 型爐排爐分成三段：干燥段、燃燒段、燃燼段。結(jié)構(gòu)如下：

在垃圾焚燒過程中，各段料層厚度也需控制。垃圾焚燒勵行厚度焚燒，

干燥段：約 1200～1300mm；燃燒段：約 700～800mm；燃燼段：約 300～400mm。并且在各段之間設(shè)有充分的落差，利用該落差對垃圾進(jìn)行打散、攪拌。前期運行中，缺乏相關(guān)經(jīng)驗，導(dǎo)致在焚燒過程中各段料層厚度未充分控制。料層薄導(dǎo)致將料層吹透，煙氣中攜帶大量熔融狀態(tài)的粉塵，由于前拱的角度存在使得粉塵在前拱壁上粘結(jié)、熔融、再粘結(jié)新的粉塵，從而形成片狀焦塊，在自身的重力作用下脫落或當(dāng)爐膛溫度再一次下降時再次凝結(jié)成更堅固密室的焦塊。料層厚導(dǎo)致部分垃圾未充分燃燒，熱灼減率提高，易形成結(jié)渣，并且料層厚也導(dǎo)致各段之間的落差降低，無法起到打散垃圾的效果，從而導(dǎo)致大面積結(jié)渣出現(xiàn)。

三、避免和減緩鍋爐結(jié)焦的處理措施

1、控制好爐膛溫度。從鍋爐結(jié)焦機(jī)理，溫度對鍋爐結(jié)焦起到至關(guān)重要的作用，控制爐膛 2s 處的溫度在 850～950℃。理論上，二噁英在 750℃便能分解，850℃是二噁英完全分解的保證值。

2、合理配比一次、二次風(fēng)量。因根據(jù)垃圾熱值的不同，隨時進(jìn)行配比合適的一次、二次風(fēng)量，避免出現(xiàn)風(fēng)量過大導(dǎo)致煙氣中攜帶大量飛灰或風(fēng)量過小導(dǎo)致缺氧燃燒及垃圾未完全燃燒。

3、穩(wěn)定垃圾質(zhì)量。垃圾熱值變化對鍋爐穩(wěn)定運行產(chǎn)生極大的影響，所以從源頭抓好垃圾倉的有序堆放，垃圾的發(fā)酵、混料、投爐至關(guān)重要。并且嚴(yán)格把控垃圾源頭，避免大量建筑垃圾進(jìn)入，增加焚燒爐結(jié)焦的概率。

4、保證余熱鍋爐受熱面的清潔度，降低焚燒爐的熱負(fù)荷。鍋爐長期運行，受熱面存在積灰、結(jié)焦，一方面大大降低了鍋爐的效率，另一方面鍋爐換熱效率下降后，為保證鍋爐出力，勢必要提高爐排爐的熱負(fù)荷，增加的焚燒爐結(jié)焦的速度。

5、保證鍋爐溫度測點的準(zhǔn)確性。控制爐膛溫度是影響結(jié)焦的最直接手段，因此爐膛溫度的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行溫度測點檢查，清理測點上的掛灰、掛焦，損壞的溫度測點及時更換，為運行控制提供有利保證。