垃圾焚烧发电厂锅炉结焦原因

一、垃圾的灰渣的熔点特性

垃圾焚烧与一般燃料燃烧相比，垃圾发热值低而含水量高，质地相当低劣；焚烧过程极为复杂，气、液、固体多项反混合发展，多孔介质中的传递、同相和异相间传递交互发生，并受晶界过程、电化学过程和应力演变过程等多重因素的影响；另外，由于垃圾形状不均，质量随季节、年代和地区而变化，相应的热值变化幅度较大，结果焚烧过程中烟气温度和成分波动也很大。所以，垃圾焚烧环境中发生的结渣比一般燃料燃烧过程中更复杂。在垃圾飞灰的实际的灰熔融特性来看，其变形、软化、熔融温度明显低于粉煤灰的温度，基本上在１０５０℃时发生软化，较煤灰低约２００℃，且试验发现此三个温度点差距不大或不明显分界。可以说垃圾本身的固有特性，决定了垃圾焚烧炉易于结焦的特点。

二、垃圾焚烧运行炉膛温度的影响

在锅炉投入运行的前期，由于缺乏垃圾焚烧炉的运行经验，为保证烟气的二恶英充分分解，也为了锅炉更高的负荷，在运行中锅炉的炉膛温度２Ｓ基本上都控制在１０００℃左右，温度高时甚至达1100℃，火焰中心的温度将较之更高，飞灰可能早已得到软化、甚至熔融温度，为锅炉的结焦留下隐患，也是主要因素之一。在后期运行中，虽然对炉膛温度进行严格的控制，但在炉膛控制温度过程中，由于温度测点挂焦、挂灰原因，温度测点的准确性存在一定的偏差，在同一炉膛的同一截面上的两支温度测点在正常情况下，其温度差理论上不应超过５０℃，而在实际运行中远远超过此值，甚至超过１００℃以上，测量温度的热电偶（测量值 0-1200℃）损坏比较频繁，可判断烟气温度测点不可靠，在实际运行中有可能没有达到实际想要达到的效果。

三、锅炉结构的影响

为了保证低热值的垃圾更易着火燃烧，在设计上焚烧炉采用绝热燃烧形式，除了设计了对炉墙作必要的保护之用的炉墙冷却风，在焚烧炉上未设计任何受热面。同时为了对烟气进行合理的导向（相当于煤粉炉的折焰角）和对新入炉垃圾更有效的进行烘干干燥，在焚烧炉的烟气出口设计了前后拱，故此在焚烧炉出口形成一个类似于冷灰斗的结构，所以一方面在锅炉运行时（额定负荷）锅炉的全部热负荷都通过此处送向余热锅炉， 故此在此喉部截面热负荷达最大值，另一方面，焚烧炉烟气经过喉部后进行扩压，烟气从焚烧炉膛中出来气速度降低，烟气中部分粉尘分离沉积下来，多数是沿着炉墙壁向下流动，由于前拱的角度存在使得粉尘向下流动存在较大的阻力而滞留在前拱壁上粘结、熔融、再粘结新的粉尘，里层的粉尘再冷却凝固，由于垃圾焚烧炉燃烧不稳定的特点，在锅炉负荷不稳的情况下，更易交替结成片层状的焦块，当高负荷、高烟温时，疏松的焦块还可能深度熔融状态，在自身重力的作用下脱落或当炉膛温度再二次下降时再次凝结成更坚固密实的焦块。

此外二、三烟道灰斗中的飞灰返回到炉膛中，在一次风的携带下，再次进入烟气中，增加烟气的粉尘量。

四、锅炉运行中的配风上的影响

在实际运行中缺乏一定的运行经验，尤其是在烟气氧量的控制上。在运行中送风量明显小于锅炉运行所需量，二次风量过小，从而造成锅炉的氧量过低。由于在燃烧缺氧状态下，供氧不充分，处于还原或半还原气氛中，使得无机物灰渣熔点更为降低，而达到熔融状态，同时缺氧燃烧过程中，尤其是二次风未投入，垃圾中部分未燃烬的颗粒也易于经过焚烧炉出口后，由于重量大而沉积下来回到喉部上方而结渣、结焦。此外二次风不投入运行，不能在焚烧炉出口喉部产生扰动作用，增加飞灰在喉部沉积的效果。