垃圾焚燒鍋爐積灰危害及處理

摘 要：近年來生活垃圾焚燒發電以處理快速，場地占用率少，垃圾無害化徹底以及可回收余熱等優點，在各國各地得到了越來越廣泛的應用。如果將每年垃圾焚燒所發的電能折算成標準煤，那就是一個非?？捎^的數字，這不僅為大家節省了很多礦物能源，同時也降低了開采這些礦物能源所帶來的環境污染。但是，生活垃圾的成分復雜多樣，其中含水量高、灰分大。在日常焚燒過程中容易在受熱面上形成積灰，極大影響了垃圾焚燒發電的經濟性。如何解決積灰所帶給鍋爐的影響，是我們一直探討的問題。

關鍵詞：積灰危害； 吹灰方式； 經濟性對比

中圖分類號：TK229.91 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2015）01-176-002

一、鍋爐積灰的定義

“積灰”是指溫度低于灰熔點時灰沉積在受熱面上的積聚，多發生在鍋爐的煙道受熱面上。積灰通?？砂慈缦聵藴蔬M行分類：（1）根據飛灰溫度范圍劃分，可分為熔渣，高溫沉積灰，低溫沉積灰。（2）根據積灰的強度，可分為松散性積灰和粘結性積灰。積灰是個復雜的物理化學過程，是目前垃圾焚燒爐運行中的重要影響因素。探討積灰的形成和抑制方法，對于垃圾焚燒爐的安全運行具有重要的意義。

二、積灰對垃圾焚燒鍋爐的影響

太倉協鑫垃圾焚燒發電有限公司三臺型號為SLC250-4.1/400垃圾焚燒爐排爐，是杭州新世紀設計生產的第二代焚燒爐。其原身為處理垃圾量225噸/天垃圾焚燒鍋爐。由于當時燃料熱值設計點較低，使爐膛熱容積偏小，受熱面布置較為保守。所以自投產以來，鍋爐爐膛結焦和受熱面積灰問題始終是困擾我公司的一個難題，前二年由于垃圾量少，熱值低，鍋爐運行周期短，對我們影響沒有這么突出，自從2008年下半年開始，隨著城市生活垃圾量的不斷上漲及其它高熱值垃圾量的拓展，公司垃圾池庫存量明顯增多，垃圾熱值呈直線上升。這樣，鍋爐超溫情況越來越多，爐膛結焦和受熱面積灰情況變得突出，嚴重影響了鍋爐的出力，這樣的惡性循環一度給生產帶來了極大的困難。

鍋爐水冷壁、過熱器及換熱器的積灰、結焦影響受熱面的傳熱效率，使鍋爐排煙溫度上升，導致鍋爐的熱效率下降，理論計算和運行經驗表明，鍋爐排煙溫度升高20℃，鍋爐熱效率就會下降1%，同樣嚴重的是積灰、結焦達到一定程度時會引起鍋爐受熱面的腐蝕和意外停爐，造成重大的經濟損失。具體影響為：

1.對于經濟性來說積灰不利于傳熱，鍋爐經濟性變差，積灰如果嚴重，直接的就是燃料量增加。

2.灰的傳熱系數為普通鋼的四十分之一。所以積灰嚴重時還會導致爆管，嚴重威脅鍋爐的安全運行。

所以，能否減緩鍋爐結焦、積灰程度，盡可能延長鍋爐運行周期，保證鍋爐最大垃圾處理能力，對我們來說意義重大。

三、針對積灰，吹灰的必要性

鍋爐吹灰和在線吹灰的目的是防止受熱面積灰。在沒有漏風的前提下，排煙溫度沒有因為加大風量而升高，表明對流受熱面有較多積灰，換熱量降低。這時就需要重點吹灰。

我廠鍋爐的吹灰是分乙炔脈沖吹灰，和在線吹灰相結合，是我們廠保持受熱面清潔及較高鍋爐效率的有效手段。乙炔吹灰和在線吹灰主要目的是為了保持受熱面的清潔，保證鍋爐的效率，吹完灰后，各受熱面的積灰一部分消除，金屬壁吸熱能力應略有提高，從而蒸汽溫度上升，同時熱交換加大，排煙溫度下降。

四、人工在線清灰的方法和必要性

通過近期的運行來看，鍋爐在運行了半個月后，由于爐膛溫度的特性，此時在三通道入口溫度一般達到550-650度，蒸發器和高過水平煙道受熱面上就開始有了積灰。積灰一旦形成，由于表面具有粘性，能進一步捕捉飛灰。時間一久，管束阻力會不斷地迅速增長，直到煙道完全堵塞，被迫停爐。乙炔吹灰器可能因為部分原因不容易把所有的積灰都吹下來，這時為了延長鍋爐的運行周期，有必要打開高過煙道入孔，伸入一根長的不銹鋼鋼管，利用壓縮空氣可以有效地吹掉管束下方和中間的積灰，這解決了乙炔清灰盲點處積灰，從而彌補了乙炔吹灰的不足。

五、在線吹灰的效果

我廠主要積灰在于蒸發器和高過之間，而我們主要吹灰的地方也在于此。在加強對1.2號爐在線吹灰后，鍋爐的運行周期還是得到了很大的延長。沒有加強人工在線清灰前，我們鍋爐廠的運行周期是50天左右，而1號爐從啟爐至今加強在線吹灰次數（從每2天在線清灰一次到每班的在線吹灰一次），效果相當明顯，目前已突破100天。另外，如果鍋爐煙道積灰吹通，鍋爐爐膛內的煙氣阻力有降低，引風機的耗電量也會下降，一定程度也降低了廠用電率。

六、我廠在線吹灰和乙炔吹灰的弊端

（一）在線吹灰

我廠在這段時間的在線吹灰的實踐中還發現，在線吹灰還是有弊端的。在線吹灰時，由于入孔們被打開，大量的冷風進入爐膛煙道，造成主汽溫度的下降，有時不得不開疏水，加大了汽水損失。

（二）乙炔吹灰

優點：（1）除具有蒸汽吹灰和聲波清灰的功能外，還具有熱清洗功能，能量大，既適合于松散性積灰，又適合于粘結性積灰結焦和堵灰的清除。

（2）能量強度和噴口的方向，形狀易于調整，對于不同類型的積灰和不同形狀的工作面都有最佳的適當性。

（3）整個系統簡單，無轉動機械，運行程序全自動化。操作簡單，可靠性高。

（4）結構尺寸小，易用于空間尺寸小的位置。

（5）一次性投資少，運行和維護成本低、經濟性好、效率高。

缺點：（1）吹灰程序上對蒸發器和過熱器吹灰的次數太少，沒有把重點積灰的地方做特殊處理。

（2）飛灰容易在爆燃器出口堆積，煙氣中的水分與堆積的飛灰一起將吹灰器的出口堵塞或者部分堵塞，使吹灰器悶響或者使射出的沖擊波偏離設計的中心線。

（3）濕灰中含有氯化氫、二氧化硫等酸性物質，對吹灰器產生腐蝕，隨著運行時間的增加，會將吹灰器噴射管爛穿或者報廢。

（4）飛灰容易在爆燃器出口堆積，煙氣中的水分與堆積的飛灰一起將吹灰器的出口堵塞或者部分堵塞，使吹灰器悶響或者使射出的沖擊波偏離設計的中心線。

（5）濕灰中含有氯化氫、二氧化硫等酸性物質，對吹灰器產生腐蝕，隨著運行時間的增加，會將吹灰器噴射管爛穿或者報廢。

（6）對于我廠特殊的情況，一旦管束中的積灰結實，效果就不明顯了。

七、提高在線吹灰和乙炔吹灰效果的措施

在線吹灰的改造：為了延長鍋爐運行周期，我廠就加大在線吹灰力度，目前是每班一次。在近一段時間里，為了提高在線吹灰效果，我們還是做了一些努力。例如，1.改善吹灰不銹鋼鋼管，將管口進行改造，加大壓縮空氣流速，提高吹灰的力度。2.吹灰時，根據主汽溫度，及時停止吹灰，待主汽溫度提高后再進行吹灰。

乙炔吹灰系統改造：根據年度工作計劃，以及鍋爐實際情況，本次停爐對乙炔吹灰系統進行改造。在容易積灰的鍋爐二通道灰斗處以及蒸發器下部增設四個吹灰點，以減少鍋爐運行過程中的積灰、掛焦。并且對原乙炔吹灰第一、第二組的四個吹灰點也進行了改造。采用和#3爐相同的獨立分散式控制，以增強吹灰效果。

八、結論

國產垃圾焚燒鍋爐長期運行在我公司已經取得了一定的成績，用在線清灰和乙炔吹灰相結合的方式，能減緩積灰情況，建議今后大力推廣和應用。

參考文獻：

[1]《鍋爐值班員》，中國電力出版社，2006年6月第1版

[2]太倉協鑫垃圾焚燒發電有限公司，《鍋爐運行規程》，2011年9月第2版

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[4]孫超凡.中國電力：首臺垃圾焚燒爐的調試及完善化建議[J]1998年3月