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减缓垃圾焚烧炉水冷壁减薄的对策

为避免或减轻水冷壁受热面的减薄,在垃圾焚烧炉的实际运行时需注意以下的问题:
(1)通过垃圾预处理,降低氯含量,在燃煤的发电站中以及外国的垃圾焚烧电站中,由于  HCl含量较低,所以较少发生严重的  HCl腐蚀,而我国的垃圾焚烧中基本上没有进行垃圾预处理,所以含氯较高,生成的  HCl含量也相对较高,国内垃圾焚烧锅炉中发生过严重的 HCl腐蚀,这说明了  HCl腐蚀与  HCl含量有很大的关系。因此通过对垃圾的预处理,降低氯含量可以避免燃烧烟气中  HCl含量过高,从而引起受热管壁的氯腐蚀。因此,进行有效的脱氯和脱硫,以减少氯腐蚀和硫腐蚀。还可以考虑加入新型的添加剂,实现氯和硫的高效与经济脱除。

(2)控制燃烧,确保炉膛温度分布均匀,避免高温带来氯腐蚀加剧为避免高温腐蚀,同时有效防止二噁英的生成,必须控制炉温,第一烟道出口的烟温须控制在  850℃~972℃范围内。保证一次风风压,保证一次风比例不小于 85%。此外,要保障炉内的氧量,过量空气系数不低于 1.8。运行时保证满足设计工艺条件,如:燃烧状态和气体流速等,这些都有助于最大限度地降低腐蚀环境。另外,垃圾组分、热值、空气过量系数改变的时候,炉膛烟气温度分布、烟气平均温度和三烟道管壁内外温度会随之进行改变。在燃料不变的情况下,空气量越小,焚烧炉水冷壁的氯腐蚀速率必将随之上升。为了减少氯腐蚀,不可一味的追求高燃料热值。与此同时,合理的燃烧方式可以避免烟气流速过大而引起飞灰磨损管壁材料。

(3)从运行方式上减少水冷壁沾污、积灰、结渣要减少受热面的积灰和结渣,首先要保证锅炉结构设计合理,针对不同垃圾组分选择合适的炉膛热负荷,布置合理的卫燃带。其次要寻求合理的运行方式,包括:选用合理的过量空气系数,增加配风的均匀性,防止局部热负荷过高和产生还原性气氛。在已经出现积灰结渣的情况下,可适当的限制锅炉负荷。要选择合理的吹飞方式和吹灰周期。在实际应用中可根据垃圾焚烧炉各部分受热面的布置、结构形式及燃料情况,选择不同的清扫方式,合理配合,以获得最佳的综合清扫效果。为削弱炉内形成的两个明显的强烈回旋区域导致积灰和腐蚀加速的现象,可在回旋区域两边侧墙设置吹灰装置,喷入高速空气。一方面通过高速空气射流扰动,及时清理积灰,减轻积灰层厚度,增强换热;另一方面,喷入空气而非水蒸气,可以避免回旋区域出现局部还原性气氛,保证该区域的氧量,避免还原性气氛存在导致的腐蚀加速。

(4)选用合适的耐腐蚀管材和高温耐腐蚀涂层,选用合适的耐蚀材料和高温耐蚀涂层,首先应该根据焚烧炉中不同部位的腐蚀环境而合理选材。在腐蚀不太严重的低温部位可采用碳钢和低合金钢  (Cr-Mo钢)。在较高使用温度下,从提高耐蚀性延长服役寿命出发,宜逐渐过渡使用含Ni、Cr、Mo的高合金钢或镍基合金。在经济条件许可的情况下,可使用耐腐蚀山特维克复合管,布置在垃圾焚烧工艺的水墙部位,或则使用哈氏合金解决有害垃圾处理设备腐蚀问题。由于喷镀相对简单,现场施工方便有效,可以利用金属喷镀法延长水冷壁管和蒸发管的使用寿命。由于喷镀层厚度仅有 200~800 μm,物理粘附性较差,另外喷镀层和基材界面也容易遭受腐蚀,在高温和强腐蚀性环境中的耐久性受到限制。为此采用高温耐腐蚀涂层技术,要解决喷镀层与基体的结合强度和持久性能等关键问题。堆焊法可以形成几个 mm厚的优良涂层,且与基体冶金结合,并能实现现场自动化整体焊接。此外,合理地设计与配置耐火材料内衬和利用陶瓷涂层也能有效地降低金属损耗。

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