浅析垃圾发电厂余热锅炉结焦原因及解决对策

深圳市能源环保有限公司　王海泉



浅析垃圾发电厂余热锅炉结焦原因及解决对策

深圳市能源环保有限公司王海泉

在垃圾焚烧过程中，熔融的灰粒碰到温度相比较低的炉壁会发生粘附，产生结焦。结焦问题是垃圾发电厂不可避免的问题，对垃圾焚烧发电具有重要影响。大块结焦物质有些在焚烧炉膛的侧墙、前后拱位置，或者在竖直烟道内，在不同的位置会产生不同的影响。随着焦体越大，带来的危险程度越大，严重会导致垃圾发电厂锅炉无法正常运行，被迫停炉清焦。本文就垃圾发电厂余热锅炉结焦原因展开分析，并在此基础上提出有效的解决对策，以便解决垃圾发电厂余热锅炉结焦问题，延长锅炉运行周期。

垃圾；发电厂；余热；锅炉结焦；原因；对策

前言

随着社会的不断发展，人们在生产、生活中产生了越来越多的生活垃圾。这些垃圾的处理是摆在我们面前迫在眉睫的事。目前生活垃圾焚烧发电技术是处理生活垃圾的有效途径，此措施既能够解决垃圾处理难题，又能够利用焚烧垃圾产生的余热获得热能或电能，因此垃圾发电技术得到了广泛应用。但垃圾发电中普遍存在结焦问题，对锅炉长周期运行带来不良影响，研究相关内容解决这一问题是本文研究的重点内容。

1　垃圾发电厂余热锅炉结焦原因

垃圾发电厂余热锅炉结焦问题是普遍存在的一个问题，一直困扰着垃圾发电厂的生产运营，结焦会产生较多严重问题，主要表现为以下几点：（1）运行过程中有些焦块会掉落下来，较大的结焦块会卡住捞渣机，或者卡在下渣口，影响正常排渣。（2）结在竖直烟道的焦体会使烟道面积慢慢变窄，水平烟道内的结焦会导致烟道出口负压增大，增加引风机电耗，排烟温度增加，严重会导致停炉；（3）结在焚烧炉内侧墙及前后拱的焦体会影响垃圾的堆料及铺料，严重的会导致偏料，从而影响燃烧。由此可见，垃圾发电厂余热锅炉结焦问题不容忽视，研究垃圾发电厂余热锅炉结焦原因至关重要，垃圾发电厂余热锅炉结焦原因只要有五个，分别是炉膛温度不合理、锅炉结构不合理、受到锅炉配风影响、锅炉燃烧不合理、水平烟道受热面清灰不合理等。下面针对这五点进行详细的阐述。

1.1炉膛温度不合理

炉膛温度是影响垃圾发电厂余热锅炉结焦的主要原因之一，当炉膛温度不合理时，就易产生结焦问题。由此产生的锅炉结焦问题主要表现为以下两点：（1）温度过高，在垃圾焚烧过程中，为保证其中的二恶英充分分解，需要将温度控制在1000度以上，此时，火焰的中心温度会较高，易使垃圾焚烧所产生的飞灰软化，熔融，产生结焦的隐患。因此当温度过高时，易产生锅炉结焦问题［1］。（2）在炉膛温度控制过程中，由于多种因素的影响会无法准确控制温度测点，使温度测点的准确性存在偏差，从而产生结焦隐患。研究表明，影响温度测点的因素主要有两点，分别是温度测点挂焦或者挂灰，当出现此两种问题时，温度测点上的温度与实际温度会存在较大偏差，在正常情况下，温度测点的温度与理论温度可能相差50度，但实际运行温度可能超过100度甚至200度，并会根据季节不同而产生一些温度差异，造成实际温度过高，出现锅炉结焦问题。

1.2锅炉结构不合理

锅炉结构不合理也是会产生垃圾发电厂余热锅炉结焦的原因之一，当前，锅炉的结构主要为绝热燃烧形式，此设计的重点是未设计任何受热面，只设计了保护炉墙的炉墙冷却风，与出烟口前后拱，此种锅炉结构是造成锅炉结焦的重要原因［2］。其具体表现为焚烧炉经过喉部扩压，使从焚烧炉出来的烟气速度降低，烟气中大部分粉尘分离沉积下来，并沿着炉壁流动，会粘接，熔融在炉壁之上，此后，当炉壁中出现新的粉尘时，就会出现粘结，使粘结的粉尘冷却再凝固，出现结焦问题。

锅炉水冷壁受热面积设计偏小，导致吸热量少，炉膛温度较高，增加了管壁高温腐蚀以及结焦的几率。

1.3受锅炉配风影响

锅炉配风是锅炉运行中的重要组成部分，配风控制影响着锅炉结焦，当前，锅炉运行中配风控制存在的问题主要有两点，一、是配风量明显小于锅炉运行量，在烟气氧量控制方面，运行中的配风量明显过小，致使烟气测试中一氧化碳含量偏高，降低了无机物灰渣熔点，造成炉壁结焦问题。二、二次风机未投入运行或投入量偏少，氧量长期偏低，垃圾中的未燃烧颗粒会易于经过焚烧炉出口，由于重量问题大面积沉积，在喉部上方结渣、结焦，并增加飞灰在喉部的沉积效果［3］。有些二次风长期不投或投量较低，二次风喷口区域结焦，致使想投用时，二次风无法进入炉膛，起到对烟气的扰动和二次燃烧的作用。

1.4锅炉燃烧不合理亦会导致结焦严重

锅炉长期超过额定出力运行，使得锅炉的焚烧量、风量增加，锅炉热负荷增加，超出了锅炉本身能够承受的范围。控制火焰中心，不能国语考前或者偏斜严重。当一次风温过高，特别是干燥风温过高时，如果垃圾较干燥、热值较高时，垃圾提前在干燥段燃烧，使得干燥段区域温度过高，增加结焦的几率。如果锅炉时常发生偏料现象，火焰偏斜，会导致局部燃烧过旺，温度过高，而另一侧温度较低，动力场不均衡，也会增加结焦的概率。

1.5水平烟道受热面清灰不合理

随着锅炉长时间运行，水平烟道的受热面结焦问题会愈来愈严重。排烟温度缓慢增加，烟道出口负压增大。良好的清灰方式能够很好控制结焦的速度，从而延长锅炉运行周期。一般如果在较短时间结焦，与清灰效果，设计是否有死角有很大关系。

2　垃圾发电厂余热锅炉结焦对策分析

研究垃圾发电厂余热锅炉结焦对策具有重要的意义，有助于解决锅炉结焦问题，保证锅炉的正常运行，提高工作效率，那么下面本文主要从锅炉温度，锅炉结构以及风量平衡三个方面讲解垃圾发电厂余热锅炉结焦对策。

2.1调整锅炉温度

调整锅炉温度是解决炉膛温度不合理的主要措施，调整锅炉温度需要做到以下几点：（1）保证锅炉温度准确性，在平时及停炉后对各温度测点进行检查，彻底清理温度测点上的挂灰、挂焦，并及时更换损坏的温度测点，使之能准确反映炉膛实际温度［4］，为运行人员控制炉膛温度创造条件。（2）控制好炉膛温度，依照垃圾焚烧炉运行经验，炉膛温度对锅炉结焦起到至关重要的作用，将炉膛温度控制在合理范围内，防止温度过高，是防止锅炉结焦的主要措施，研究表明，炉膛温度在850度至950度之间最为合适，其中850度是较为理想的温度，在理论上，二恶英在750度时便能分解，在850度时，是二恶英完全分解的保证值，因此，炉内温度控制在850度以上较为合适。调整锅炉温度是解决垃圾发电厂余热锅炉结焦的主要措施，通过将锅炉温度控制在合理范围内，避免温度过高，能够有效抑制锅炉结焦形成，产生较好预防结焦效果。

2.2调整锅炉结构

调整锅炉结构，使锅炉结构合理化，是一种有效解决措施，通过调整锅炉结构，能够有效解决结焦问题。调整锅炉结构需要做到以下几点：（1）对二三烟道进行改道，将分离的飞灰改道至捞渣机或者是渣池，减少二三烟道飞灰的二次飞扬，降低锅炉结焦可能性。（2）改变灰斗角度，增加灰斗表面光洁度，降低灰斗挂灰率，通过减少挂灰率能够保证锅炉内部温度测点的准确性，合理控制锅炉温度，降低出口结焦几率与结焦量。（3）增加二次风口，通过不改变风量，增加二次风口的数量以及管口直径的方式增加二次风口，不仅能够降低焚烧炉出口积灰与二次风口被堵塞的几率，还能够破坏关键部位焦块的生成。有效解决锅炉结焦问题。由此可见，调整锅炉结构具有重要作用，是解决垃圾焚烧发电厂结焦问题的重要举措。

2.3维持风量平衡

维持风量平衡，减少炉膛漏风是解决配风问题的重要措施，焚烧炉内的空气动力是影响焚烧炉结焦的关键因素，保持焚烧炉内空气动力合理，良好，是防止炉内结焦的基本条件，因而维持风量平衡，减少炉膛漏风具有重要作用。维持风量平衡，减少炉膛漏风需要做到以下几点：（1）避免风量急剧变化，当风量急剧变化时，无论急剧变大还是变小，都会改变焚烧炉内的空气动力场，对出口烟气产生干扰，使焚烧炉出烟口成为炉膛结焦最严重的地方，影响焚烧炉正常工作。（2）通过注重炉底漏灰输送机的水位，在关键部位粘贴防护膜是防止炉膛漏风的主要措施，有助于解决火焰中心温度高，氧化还原性强所导致的结焦问题，具有较好预防效果。三、合理使用二次风，维持烟道出口氧量在6-8%。

2.4控制锅炉负荷在额定工况运行

锅炉不要长期超负荷运行，不盲目追求过量的垃圾焚烧量，亦会减少结焦的几率。因为垃圾量的增加势必会使送入炉膛内的风量相应成比例增加，产生的灰量亦相应增加。提倡锅炉长周期安全环保稳定经济运行是明智的选择。实践证明，锅炉长期在设计范围内运行，结焦几率会大大减少。控制炉排上料层厚度，做好垃圾池管理，确保入炉垃圾热值均匀且发酵时间合理，减少偏料及做好火焰中心的控制，对减缓结焦亦有所帮助。

2.5做好水平烟道清灰工作

使用成熟效果好的清灰方式，同时设计合理，不能有死角。目前使用较多，效果较好的有激波清灰，蒸汽吹灰。好的清灰方法要能够及时清除管壁积灰，同时又能够避免对管壁产生损伤。使用激波清灰，一般在激波喷口附近区域的管壁表面加防磨瓦，来保护管壁免受减薄的影响。在正常运行中，合理安排清灰频次，防止过度清灰对设备带来损伤。

3　总结

综上所述，研究垃圾发电厂余热锅炉结焦原因与解决对策不仅能够为解决锅炉结焦问题提供参考依据，还能够充分了解锅炉结焦的机理，具有重要意义。通过结焦原因分析，有助于了解锅炉结焦的相关内容，从而提出有效的解决对策，改善垃圾发电厂余热锅炉结焦问题，促进垃圾发电技术发展。

［1］席庆宇，杜永民.电厂锅炉结焦的原因及防治措施探讨［J］.科技创新与应用.2013（36）.

［2］郑大鹏.沙角C电厂2号锅炉结焦严重问题的分析及对策［J］.科技与企业，2014（08）.

［3］任昊飞.浅谈影响锅炉结焦的因素及锅炉结焦的机理［J］.石河子科技，2014（03）.

［4］艾百仁，王春礼，赵辉.锅炉结焦的原因及应对措施［J］.电站系统工程，2014（04）.