垃圾發電廠鍋爐結焦原因分析及對策
發布時間:2022-03-01 10:45:05 瀏覽次數:287次
一、垃圾的灰渣的熔點特性
垃圾焚燒與一般燃料燃燒相比,垃圾發熱值低而含水量高,質地相當低劣;焚燒過程極為復雜,氣、液、固體多項反混合發展,多孔介質中的傳遞、同相和異相間傳遞交互發生,并受晶界過程、電化學過程和應力演變過程等多重因素的影響;另外,由于垃圾形狀不均,質量隨季節、年代和地區而變化,相應的熱值變化幅度較大,結果焚燒過程中煙氣溫度和成分波動也很大。所以,垃圾焚燒環境中發生的結渣比一般燃料燃燒過程中更復雜。在垃圾飛灰的實際的灰熔融特性來看,其變形、軟化、熔融溫度明顯低于粉煤灰的溫度,基本上在1050℃時發生軟化,較煤灰低約200℃,且試驗發現此三個溫度點差距不大或不明顯分界??梢哉f垃圾本身的固有特性,決定了垃圾焚燒爐易于結焦的特點。
二、垃圾焚燒運行爐膛溫度的影響
在鍋爐投入運行的前期,由于缺乏垃圾焚燒爐的運行經驗,為保證煙氣的二惡英充分分解,也為了鍋爐更高的負荷,在運行中鍋爐的爐膛溫度2S基本上都控制在1000℃左右,溫度高時甚至達1100℃,火焰中心的溫度將較之更高,飛灰可能早已得到軟化、甚至熔融溫度,為鍋爐的結焦留下隱患,也是主要因素之一。在后期運行中,雖然對爐膛溫度進行嚴格的控制,但在爐膛控制溫度過程中,由于溫度測點掛焦、掛灰原因,溫度測點的準確性存在一定的偏差,在同一爐膛的同一截面上的兩支溫度測點在正常情況下,其溫度差理論上不應超過50℃,而在實際運行中遠遠超過此值,甚至超過100℃以上,測量溫度的熱電偶(測量值 0-1200℃)損壞比較頻繁,可判斷煙氣溫度測點不可靠,在實際運行中有可能沒有達到實際想要達到的效果。
三、鍋爐結構的影響
為了保證低熱值的垃圾更易著火燃燒,在設計上焚燒爐采用絕熱燃燒形式,除了設計了對爐墻作必要的保護之用的爐墻冷卻風,在焚燒爐上未設計任何受熱面。同時為了對煙氣進行合理的導向(相當于煤粉爐的折焰角)和對新入爐垃圾更有效的進行烘干干燥,在焚燒爐的煙氣出口設計了前后拱,故此在焚燒爐出口形成一個類似于冷灰斗的結構,所以一方面在鍋爐運行時(額定負荷)鍋爐的全部熱負荷都通過此處送向余熱鍋爐, 故此在此喉部截面熱負荷達大值,另一方面,焚燒爐煙氣經過喉部后進行擴壓,煙氣從焚燒爐膛中出來氣速度降低,煙氣中部分粉塵分離沉積下來,多數是沿著爐墻壁向下流動,由于前拱的角度存在使得粉塵向下流動存在較大的阻力而滯留在前拱壁上粘結、熔融、再粘結新的粉塵,里層的粉塵再冷卻凝固,由于垃圾焚燒爐燃燒不穩定的特點,在鍋爐負荷不穩的情況下,更易交替結成片層狀的焦塊,當高負荷、高煙溫時,疏松的焦塊還可能深度熔融狀態,在自身重力的作用下脫落或當爐膛溫度再二次下降時再次凝結成更堅固密實的焦塊。
此外二、三煙道灰斗中的飛灰返回到爐膛中,在一次風的攜帶下,再次進入煙氣中,增加煙氣的粉塵量。
四、鍋爐運行中的配風上的影響
在實際運行中缺乏一定的運行經驗,尤其是在煙氣氧量的控制上。在運行中送風量明顯小于鍋爐運行所需量,二次風量過小,從而造成鍋爐的氧量過低。由于在燃燒缺氧狀態下,供氧不充分,處于還原或半還原氣氛中,使得無機物灰渣熔點更為降低,而達到熔融狀態,同時缺氧燃燒過程中,尤其是二次風未投入,垃圾中部分未燃燼的顆粒也易于經過焚燒爐出口后,由于重量大而沉積下來回到喉部上方而結渣、結焦。此外二次風不投入運行,不能在焚燒爐出口喉部產生擾動作用,增加飛灰在喉部沉積的效果。