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        淺析垃圾發(fā)電廠余熱鍋爐結(jié)焦原因及解決對策

        2016-03-13 18:02:44深圳市能源環(huán)保有限公司王海泉
        電子世界 2016年15期
        關(guān)鍵詞:清灰焚燒爐結(jié)焦

        深圳市能源環(huán)保有限公司 王海泉

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        淺析垃圾發(fā)電廠余熱鍋爐結(jié)焦原因及解決對策

        深圳市能源環(huán)保有限公司王海泉

        在垃圾焚燒過程中,熔融的灰粒碰到溫度相比較低的爐壁會發(fā)生粘附,產(chǎn)生結(jié)焦。結(jié)焦問題是垃圾發(fā)電廠不可避免的問題,對垃圾焚燒發(fā)電具有重要影響。大塊結(jié)焦物質(zhì)有些在焚燒爐膛的側(cè)墻、前后拱位置,或者在豎直煙道內(nèi),在不同的位置會產(chǎn)生不同的影響。隨著焦體越大,帶來的危險程度越大,嚴(yán)重會導(dǎo)致垃圾發(fā)電廠鍋爐無法正常運行,被迫停爐清焦。本文就垃圾發(fā)電廠余熱鍋爐結(jié)焦原因展開分析,并在此基礎(chǔ)上提出有效的解決對策,以便解決垃圾發(fā)電廠余熱鍋爐結(jié)焦問題,延長鍋爐運行周期。

        垃圾;發(fā)電廠;余熱;鍋爐結(jié)焦;原因;對策

        前言

        隨著社會的不斷發(fā)展,人們在生產(chǎn)、生活中產(chǎn)生了越來越多的生活垃圾。這些垃圾的處理是擺在我們面前迫在眉睫的事。目前生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)是處理生活垃圾的有效途徑,此措施既能夠解決垃圾處理難題,又能夠利用焚燒垃圾產(chǎn)生的余熱獲得熱能或電能,因此垃圾發(fā)電技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。但垃圾發(fā)電中普遍存在結(jié)焦問題,對鍋爐長周期運行帶來不良影響,研究相關(guān)內(nèi)容解決這一問題是本文研究的重點內(nèi)容。

        1 垃圾發(fā)電廠余熱鍋爐結(jié)焦原因

        垃圾發(fā)電廠余熱鍋爐結(jié)焦問題是普遍存在的一個問題,一直困擾著垃圾發(fā)電廠的生產(chǎn)運營,結(jié)焦會產(chǎn)生較多嚴(yán)重問題,主要表現(xiàn)為以下幾點:(1)運行過程中有些焦塊會掉落下來,較大的結(jié)焦塊會卡住撈渣機,或者卡在下渣口,影響正常排渣。(2)結(jié)在豎直煙道的焦體會使煙道面積慢慢變窄,水平煙道內(nèi)的結(jié)焦會導(dǎo)致煙道出口負(fù)壓增大,增加引風(fēng)機電耗,排煙溫度增加,嚴(yán)重會導(dǎo)致停爐;(3)結(jié)在焚燒爐內(nèi)側(cè)墻及前后拱的焦體會影響垃圾的堆料及鋪料,嚴(yán)重的會導(dǎo)致偏料,從而影響燃燒。由此可見,垃圾發(fā)電廠余熱鍋爐結(jié)焦問題不容忽視,研究垃圾發(fā)電廠余熱鍋爐結(jié)焦原因至關(guān)重要,垃圾發(fā)電廠余熱鍋爐結(jié)焦原因只要有五個,分別是爐膛溫度不合理、鍋爐結(jié)構(gòu)不合理、受到鍋爐配風(fēng)影響、鍋爐燃燒不合理、水平煙道受熱面清灰不合理等。下面針對這五點進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

        1.1爐膛溫度不合理

        爐膛溫度是影響垃圾發(fā)電廠余熱鍋爐結(jié)焦的主要原因之一,當(dāng)爐膛溫度不合理時,就易產(chǎn)生結(jié)焦問題。由此產(chǎn)生的鍋爐結(jié)焦問題主要表現(xiàn)為以下兩點:(1)溫度過高,在垃圾焚燒過程中,為保證其中的二惡英充分分解,需要將溫度控制在1000度以上,此時,火焰的中心溫度會較高,易使垃圾焚燒所產(chǎn)生的飛灰軟化,熔融,產(chǎn)生結(jié)焦的隱患。因此當(dāng)溫度過高時,易產(chǎn)生鍋爐結(jié)焦問題[1]。(2)在爐膛溫度控制過程中,由于多種因素的影響會無法準(zhǔn)確控制溫度測點,使溫度測點的準(zhǔn)確性存在偏差,從而產(chǎn)生結(jié)焦隱患。研究表明,影響溫度測點的因素主要有兩點,分別是溫度測點掛焦或者掛灰,當(dāng)出現(xiàn)此兩種問題時,溫度測點上的溫度與實際溫度會存在較大偏差,在正常情況下,溫度測點的溫度與理論溫度可能相差50度,但實際運行溫度可能超過100度甚至200度,并會根據(jù)季節(jié)不同而產(chǎn)生一些溫度差異,造成實際溫度過高,出現(xiàn)鍋爐結(jié)焦問題。

        1.2鍋爐結(jié)構(gòu)不合理

        鍋爐結(jié)構(gòu)不合理也是會產(chǎn)生垃圾發(fā)電廠余熱鍋爐結(jié)焦的原因之一,當(dāng)前,鍋爐的結(jié)構(gòu)主要為絕熱燃燒形式,此設(shè)計的重點是未設(shè)計任何受熱面,只設(shè)計了保護爐墻的爐墻冷卻風(fēng),與出煙口前后拱,此種鍋爐結(jié)構(gòu)是造成鍋爐結(jié)焦的重要原因[2]。其具體表現(xiàn)為焚燒爐經(jīng)過喉部擴壓,使從焚燒爐出來的煙氣速度降低,煙氣中大部分粉塵分離沉積下來,并沿著爐壁流動,會粘接,熔融在爐壁之上,此后,當(dāng)爐壁中出現(xiàn)新的粉塵時,就會出現(xiàn)粘結(jié),使粘結(jié)的粉塵冷卻再凝固,出現(xiàn)結(jié)焦問題。

        鍋爐水冷壁受熱面積設(shè)計偏小,導(dǎo)致吸熱量少,爐膛溫度較高,增加了管壁高溫腐蝕以及結(jié)焦的幾率。

        1.3受鍋爐配風(fēng)影響

        鍋爐配風(fēng)是鍋爐運行中的重要組成部分,配風(fēng)控制影響著鍋爐結(jié)焦,當(dāng)前,鍋爐運行中配風(fēng)控制存在的問題主要有兩點,一、是配風(fēng)量明顯小于鍋爐運行量,在煙氣氧量控制方面,運行中的配風(fēng)量明顯過小,致使煙氣測試中一氧化碳含量偏高,降低了無機物灰渣熔點,造成爐壁結(jié)焦問題。二、二次風(fēng)機未投入運行或投入量偏少,氧量長期偏低,垃圾中的未燃燒顆粒會易于經(jīng)過焚燒爐出口,由于重量問題大面積沉積,在喉部上方結(jié)渣、結(jié)焦,并增加飛灰在喉部的沉積效果[3]。有些二次風(fēng)長期不投或投量較低,二次風(fēng)噴口區(qū)域結(jié)焦,致使想投用時,二次風(fēng)無法進(jìn)入爐膛,起到對煙氣的擾動和二次燃燒的作用。

        1.4鍋爐燃燒不合理亦會導(dǎo)致結(jié)焦嚴(yán)重

        鍋爐長期超過額定出力運行,使得鍋爐的焚燒量、風(fēng)量增加,鍋爐熱負(fù)荷增加,超出了鍋爐本身能夠承受的范圍。控制火焰中心,不能國語考前或者偏斜嚴(yán)重。當(dāng)一次風(fēng)溫過高,特別是干燥風(fēng)溫過高時,如果垃圾較干燥、熱值較高時,垃圾提前在干燥段燃燒,使得干燥段區(qū)域溫度過高,增加結(jié)焦的幾率。如果鍋爐時常發(fā)生偏料現(xiàn)象,火焰偏斜,會導(dǎo)致局部燃燒過旺,溫度過高,而另一側(cè)溫度較低,動力場不均衡,也會增加結(jié)焦的概率。

        1.5水平煙道受熱面清灰不合理

        隨著鍋爐長時間運行,水平煙道的受熱面結(jié)焦問題會愈來愈嚴(yán)重。排煙溫度緩慢增加,煙道出口負(fù)壓增大。良好的清灰方式能夠很好控制結(jié)焦的速度,從而延長鍋爐運行周期。一般如果在較短時間結(jié)焦,與清灰效果,設(shè)計是否有死角有很大關(guān)系。

        2 垃圾發(fā)電廠余熱鍋爐結(jié)焦對策分析

        研究垃圾發(fā)電廠余熱鍋爐結(jié)焦對策具有重要的意義,有助于解決鍋爐結(jié)焦問題,保證鍋爐的正常運行,提高工作效率,那么下面本文主要從鍋爐溫度,鍋爐結(jié)構(gòu)以及風(fēng)量平衡三個方面講解垃圾發(fā)電廠余熱鍋爐結(jié)焦對策。

        2.1調(diào)整鍋爐溫度

        調(diào)整鍋爐溫度是解決爐膛溫度不合理的主要措施,調(diào)整鍋爐溫度需要做到以下幾點:(1)保證鍋爐溫度準(zhǔn)確性,在平時及停爐后對各溫度測點進(jìn)行檢查,徹底清理溫度測點上的掛灰、掛焦,并及時更換損壞的溫度測點,使之能準(zhǔn)確反映爐膛實際溫度[4],為運行人員控制爐膛溫度創(chuàng)造條件。(2)控制好爐膛溫度,依照垃圾焚燒爐運行經(jīng)驗,爐膛溫度對鍋爐結(jié)焦起到至關(guān)重要的作用,將爐膛溫度控制在合理范圍內(nèi),防止溫度過高,是防止鍋爐結(jié)焦的主要措施,研究表明,爐膛溫度在850度至950度之間最為合適,其中850度是較為理想的溫度,在理論上,二惡英在750度時便能分解,在850度時,是二惡英完全分解的保證值,因此,爐內(nèi)溫度控制在850度以上較為合適。調(diào)整鍋爐溫度是解決垃圾發(fā)電廠余熱鍋爐結(jié)焦的主要措施,通過將鍋爐溫度控制在合理范圍內(nèi),避免溫度過高,能夠有效抑制鍋爐結(jié)焦形成,產(chǎn)生較好預(yù)防結(jié)焦效果。

        2.2調(diào)整鍋爐結(jié)構(gòu)

        調(diào)整鍋爐結(jié)構(gòu),使鍋爐結(jié)構(gòu)合理化,是一種有效解決措施,通過調(diào)整鍋爐結(jié)構(gòu),能夠有效解決結(jié)焦問題。調(diào)整鍋爐結(jié)構(gòu)需要做到以下幾點:(1)對二三煙道進(jìn)行改道,將分離的飛灰改道至撈渣機或者是渣池,減少二三煙道飛灰的二次飛揚,降低鍋爐結(jié)焦可能性。(2)改變灰斗角度,增加灰斗表面光潔度,降低灰斗掛灰率,通過減少掛灰率能夠保證鍋爐內(nèi)部溫度測點的準(zhǔn)確性,合理控制鍋爐溫度,降低出口結(jié)焦幾率與結(jié)焦量。(3)增加二次風(fēng)口,通過不改變風(fēng)量,增加二次風(fēng)口的數(shù)量以及管口直徑的方式增加二次風(fēng)口,不僅能夠降低焚燒爐出口積灰與二次風(fēng)口被堵塞的幾率,還能夠破壞關(guān)鍵部位焦塊的生成。有效解決鍋爐結(jié)焦問題。由此可見,調(diào)整鍋爐結(jié)構(gòu)具有重要作用,是解決垃圾焚燒發(fā)電廠結(jié)焦問題的重要舉措。

        2.3維持風(fēng)量平衡

        維持風(fēng)量平衡,減少爐膛漏風(fēng)是解決配風(fēng)問題的重要措施,焚燒爐內(nèi)的空氣動力是影響焚燒爐結(jié)焦的關(guān)鍵因素,保持焚燒爐內(nèi)空氣動力合理,良好,是防止?fàn)t內(nèi)結(jié)焦的基本條件,因而維持風(fēng)量平衡,減少爐膛漏風(fēng)具有重要作用。維持風(fēng)量平衡,減少爐膛漏風(fēng)需要做到以下幾點:(1)避免風(fēng)量急劇變化,當(dāng)風(fēng)量急劇變化時,無論急劇變大還是變小,都會改變焚燒爐內(nèi)的空氣動力場,對出口煙氣產(chǎn)生干擾,使焚燒爐出煙口成為爐膛結(jié)焦最嚴(yán)重的地方,影響焚燒爐正常工作。(2)通過注重爐底漏灰輸送機的水位,在關(guān)鍵部位粘貼防護膜是防止?fàn)t膛漏風(fēng)的主要措施,有助于解決火焰中心溫度高,氧化還原性強所導(dǎo)致的結(jié)焦問題,具有較好預(yù)防效果。三、合理使用二次風(fēng),維持煙道出口氧量在6-8%。

        2.4控制鍋爐負(fù)荷在額定工況運行

        鍋爐不要長期超負(fù)荷運行,不盲目追求過量的垃圾焚燒量,亦會減少結(jié)焦的幾率。因為垃圾量的增加勢必會使送入爐膛內(nèi)的風(fēng)量相應(yīng)成比例增加,產(chǎn)生的灰量亦相應(yīng)增加。提倡鍋爐長周期安全環(huán)保穩(wěn)定經(jīng)濟運行是明智的選擇。實踐證明,鍋爐長期在設(shè)計范圍內(nèi)運行,結(jié)焦幾率會大大減少??刂茽t排上料層厚度,做好垃圾池管理,確保入爐垃圾熱值均勻且發(fā)酵時間合理,減少偏料及做好火焰中心的控制,對減緩結(jié)焦亦有所幫助。

        2.5做好水平煙道清灰工作

        使用成熟效果好的清灰方式,同時設(shè)計合理,不能有死角。目前使用較多,效果較好的有激波清灰,蒸汽吹灰。好的清灰方法要能夠及時清除管壁積灰,同時又能夠避免對管壁產(chǎn)生損傷。使用激波清灰,一般在激波噴口附近區(qū)域的管壁表面加防磨瓦,來保護管壁免受減薄的影響。在正常運行中,合理安排清灰頻次,防止過度清灰對設(shè)備帶來損傷。

        3 總結(jié)

        綜上所述,研究垃圾發(fā)電廠余熱鍋爐結(jié)焦原因與解決對策不僅能夠為解決鍋爐結(jié)焦問題提供參考依據(jù),還能夠充分了解鍋爐結(jié)焦的機理,具有重要意義。通過結(jié)焦原因分析,有助于了解鍋爐結(jié)焦的相關(guān)內(nèi)容,從而提出有效的解決對策,改善垃圾發(fā)電廠余熱鍋爐結(jié)焦問題,促進(jìn)垃圾發(fā)電技術(shù)發(fā)展。

        [1]席慶宇,杜永民.電廠鍋爐結(jié)焦的原因及防治措施探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2013(36).

        [2]鄭大鵬.沙角C電廠2號鍋爐結(jié)焦嚴(yán)重問題的分析及對策[J].科技與企業(yè),2014(08).

        [3]任昊飛.淺談影響鍋爐結(jié)焦的因素及鍋爐結(jié)焦的機理[J].石河子科技,2014(03).

        [4]艾百仁,王春禮,趙輝.鍋爐結(jié)焦的原因及應(yīng)對措施[J].電站系統(tǒng)工程,2014(04).

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