垃圾焚烧锅炉积灰危害及处理

发布时间：2023-06-08 04:20:53

摘要：近年来生活垃圾焚烧发电以处理快速，场地占用率少，垃圾无害化彻底以及可回收余热等优点，在各国各地得到了越来越广泛的应用。如果将每年垃圾焚烧所发的电能折算成标准煤，那就是一个非常可观的数字，这不仅为大家节省了很多矿物能源，同时也降低了开采这些矿物能源所带来的环境污染。但是，生活垃圾的成分复杂多样，其中含水量高、灰分大。在日常焚烧过程中容易在受热面上形成积灰，极大影响了垃圾焚烧发电的经济性。如何解决积灰所带给锅炉的影响，是我们一直探讨的问题。

　　关键词：积灰危害；吹灰方式；经济性对比

　　中图分类号：TK229.91 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2015）01-176-002

　　一、锅炉积灰的定义

“积灰”是指温度低于灰熔点时灰沉积在受热面上的积聚，多发生在锅炉的烟道受热面上。积灰通常可按如下标准进行分类：（1）根据飞灰温度范围划分，可分为熔渣，高温沉积灰，低温沉积灰。（2）根据积灰的强度，可分为松散性积灰和粘结性积灰。积灰是个复杂的物理化学过程，是目前垃圾焚烧炉运行中的重要影响因素。探讨积灰的形成和抑制方法，对于垃圾焚烧炉的安全运行具有重要的意义。

　　二、积灰对垃圾焚烧锅炉的影响

　　太仓协鑫垃圾焚烧发电有限公司三台型号为SLC250-4.1/400垃圾焚烧炉排炉，是杭州新世纪设计生产的第二代焚烧炉。其原身为处理垃圾量225吨/天垃圾焚烧锅炉。由于当时燃料热值设计点较低，使炉膛热容积偏小，受热面布置较为保守。所以自投产以来，锅炉炉膛结焦和受热面积灰问题始终是困扰我公司的一个难题，前二年由于垃圾量少，热值低，锅炉运行周期短，对我们影响没有这么突出，自从2008年下半年开始，随着城市生活垃圾量的不断上涨及其它高热值垃圾量的拓展，公司垃圾池库存量明显增多，垃圾热值呈直线上升。这样，锅炉超温情况越来越多，炉膛结焦和受热面积灰情况变得突出，严重影响了锅炉的出力，这样的恶性循环一度给生产带来了极大的困难。

　　锅炉水冷壁、过热器及换热器的积灰、结焦影响受热面的传热效率，使锅炉排烟温度上升，导致锅炉的热效率下降，理论计算和运行经验表明，锅炉排烟温度升高20℃，锅炉热效率就会下降1%，同样严重的是积灰、结焦达到一定程度时会引起锅炉受热面的腐蚀和意外停炉，造成重大的经济损失。具体影响为：

1.对于经济性来说积灰不利于传热，锅炉经济性变差，积灰如果严重，直接的就是燃料量增加。

2.灰的传热系数为普通钢的四十分之一。所以积灰严重时还会导致爆管，严重威胁锅炉的安全运行。

　　所以，能否减缓锅炉结焦、积灰程度，尽可能延长锅炉运行周期，保证锅炉最大垃圾处理能力，对我们来说意义重大。

　　三、针对积灰，吹灰的必要性

　　锅炉吹灰和在线吹灰的目的是防止受热面积灰。在没有漏风的前提下，排烟温度没有因为加大风量而升高，表明对流受热面有较多积灰，换热量降低。这时就需要重点吹灰。

　　我厂锅炉的吹灰是分乙炔脉冲吹灰，和在线吹灰相结合，是我们厂保持受热面清洁及较高锅炉效率的有效手段。乙炔吹灰和在线吹灰主要目的是为了保持受热面的清洁，保证锅炉的效率，吹完灰后，各受热面的积灰一部分消除，金属壁吸热能力应略有提高，从而蒸汽温度上升，同时热交换加大，排烟温度下降。

　　四、人工在线清灰的方法和必要性

　　通过近期的运行来看，锅炉在运行了半个月后，由于炉膛温度的特性，此时在三通道入口温度一般达到550-650度，蒸发器和高过水平烟道受热面上就开始有了积灰。积灰一旦形成，由于表面具有粘性，能进一步捕捉飞灰。时间一久，管束阻力会不断地迅速增长，直到烟道完全堵塞，被迫停炉。乙炔吹灰器可能因为部分原因不容易把所有的积灰都吹下来，这时为了延长锅炉的运行周期，有必要打开高过烟道入孔，伸入一根长的不锈钢钢管，利用压缩空气可以有效地吹掉管束下方和中间的积灰，这解决了乙炔清灰盲点处积灰，从而弥补了乙炔吹灰的不足。

　　五、在线吹灰的效果

　　我厂主要积灰在于蒸发器和高过之间，而我们主要吹灰的地方也在于此。在加强对1.2号炉在线吹灰后，锅炉的运行周期还是得到了很大的延长。没有加强人工在线清灰前，我们锅炉厂的运行周期是50天左右，而1号炉从启炉至今加强在线吹灰次数（从每2天在线清灰一次到每班的在线吹灰一次），效果相当明显，目前已突破100天。另外，如果锅炉烟道积灰吹通，锅炉炉膛内的烟气阻力有降低，引风机的耗电量也会下降，一定程度也降低了厂用电率。

　　六、我厂在线吹灰和乙炔吹灰的弊端

　　（一）在线吹灰

　　我厂在这段时间的在线吹灰的实践中还发现，在线吹灰还是有弊端的。在线吹灰时，由于入孔们被打开，大量的冷风进入炉膛烟道，造成主汽温度的下降，有时不得不开疏水，加大了汽水损失。

　　（二）乙炔吹灰

　　优点：（1）除具有蒸汽吹灰和声波清灰的功能外，还具有热清洗功能，能量大，既适合于松散性积灰，又适合于粘结性积灰结焦和堵灰的清除。

　　（2）能量强度和喷口的方向，形状易于调整，对于不同类型的积灰和不同形状的工作面都有最佳的适当性。

　　（3）整个系统简单，无转动机械，运行程序全自动化。操作简单，可靠性高。

　　（4）结构尺寸小，易用于空间尺寸小的位置。

　　（5）一次性投资少，运行和维护成本低、经济性好、效率高。

　　缺点：（1）吹灰程序上对蒸发器和过热器吹灰的次数太少，没有把重点积灰的地方做特殊处理。

　　（2）飞灰容易在爆燃器出口堆积，烟气中的水分与堆积的飞灰一起将吹灰器的出口堵塞或者部分堵塞，使吹灰器闷响或者使射出的冲击波偏离设计的中心线。

　　（3）湿灰中含有氯化氢、二氧化硫等酸性物质，对吹灰器产生腐蚀，随着运行时间的增加，会将吹灰器喷射管烂穿或者报废。