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垃圾焚烧余热锅炉技术问题--锅炉积灰

日期:2021-09-25 08:34:30  编辑:余热锅炉厂  浏览量:

锅炉积灰属于垃圾焚烧锅炉里的共性问题。对于高参数垃圾焚烧余热锅炉而言,解决锅炉积灰的问题,对于锅炉的安全稳定运行具有重要意义。锅炉的积灰问题发生在锅炉各受热面,影响受热面的传热效率,使锅炉排烟温度上升,热效率下降,对于锅炉来说,严重的锅炉积灰、结焦最终导致管壁腐蚀、爆管等事故。而焚烧炉内烟气温度高于1000℃,形成的焦块体积较大,粘结在炉墙上,长期不清容易导致当焦块重量超过炉墙所能承受的负荷时,炉墙变形甚至坍塌的后果,带来巨大的经济损失。需要特别注意。

垃圾焚烧余热锅炉

影响余热锅炉积灰的因素,主要有以下几点:

(1)飞灰成分

垃圾焚烧飞灰中Si、Ca、Al、Na、Cl等元素含量较高,主要由含钠钙长石、钠长石、石英及大量非晶态物质构成。钙长石在加热过程中易与其他物质形成低温共融化合物(熔点1200℃左右),飞灰熔融温度低易导致受热面积灰结渣。

(2)烟气温度当烟气温度高于飞灰的软化温度时,焚烧炉炉墙上将吸附大量具有较强粘聚性的灰渣,这些灰渣的吸附量随着温度的升高不断增多,发展成为熔渣,最终形成结焦现象。

(3)还原性气氛当水冷壁区域CO含量高时,烟气处于强还原性气氛,同时存在大量H2S等气体,易造成高温腐蚀现象,同时在还原性气氛下,灰熔点下降,更易产生积灰和结焦现象。

(4)渗滤液回喷工艺垃圾渗滤液,在高温条件下升华,形成硫酸盐、氯化物的蒸汽,随烟气流入二、三通道,然后冷凝在高温受热面上,与受热面、积灰、高温烟气相互作用,加剧了积灰程度以及腐蚀速率。

针对锅炉积灰的防护措施有:锅炉设计阶段控制各通道烟气流速、烟气温度不能太高,保持适当的管壁、管屏间距,防止大量飞灰被烟气携带到过热器,造成过热器的积灰、板结,炉墙采用水冷、风冷等有效冷却手段带走热量,辅以保温性能良好的耐火浇注料保护。控制风量、风温,使火焰燃烧中心位于二、三级炉排间,保证垃圾充分燃烧,避免还原性气氛的产生。二、三通道和水平烟道采用蒸汽吹灰、水力吹灰、脉冲吹灰等吹灰手段,保证渗滤液喷枪的雾化效果,控制渗滤液的回喷量。

再热循环

对于高参数的机组,采用再热循环工艺可以提高吸热平均温度,提高机组热效率,降低汽轮机的排汽湿度,降低汽轮机叶片产生水蚀的风险。蒸汽的再热方式有烟气再热和汽包再热。烟气再热属于内置式,再热冷段蒸汽管道从汽机高压缸的排汽口引出,进入锅炉对流受热面进行再次加热,再热后的汽温接近主蒸汽温度,进入汽机中压缸再次做功,此法热经济性较高,但是管道压损大。为了保护再热器需要增加旁路系统,系统复杂,投资较高。汽包再热属于外置式,来自汽轮机高压缸的再热冷段蒸汽进入汽包加热,优点是管道压损小,系统简单,调节方便,投资较小,但是汽包的饱和蒸汽温度相对较低,汽包出口的再热蒸汽温度也低,且消耗掉了一部分汽包饱和蒸汽,相对烟气再热的方式热经济性不好。

采用烟气再热的方式,省煤器和蒸发器吸热比例减小,对流受热面(过热器、再热器)吸热比例增加,对流受热面进口烟温升高较多,需考虑对流受热面的安全性,高温过热器和再热器中蒸汽温度较高同时所处区域烟温较高,需要特别考虑防高温腐蚀措施以及再热器的布置问题,需要对高温环境下不同材料(如碳钢、合金钢、不锈钢、钢管表面堆焊镍基、镍基管等)的耐腐蚀性能开展研究,确定高温过热器、再热器材质,提出最优的高温防腐方案。

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