爐排式垃圾焚燒爐爐內(nèi)結(jié)渣特性研究.pdf

1、爐管壁面的積灰、結(jié)渣是一種普遍現(xiàn)象，在爐膛內(nèi)火焰中心處的溫度高，燃料中的灰分大多呈熔化狀態(tài)，而在爐管壁附近的煙溫則較低，一般在接觸受熱面時已凝固，沉積在壁面上成疏松狀，就形成積灰；如果煙氣中的灰粒在接觸壁面時仍呈熔化狀態(tài)或粘性狀態(tài)，則粘附在爐管壁上形成緊密的灰渣層，就形成了結(jié)渣。結(jié)渣主要由煙氣中夾帶的熔化或部分熔化的顆粒碰撞在爐墻、水冷墻或以熔融的沉淀物形式出現(xiàn)在輻射受熱面上。如水冷壁、水排管、過熱器排管等。造成鍋爐結(jié)渣的主要原因是灰份

2、的成份及其熔點。 焚燒鍋爐積灰結(jié)渣由許多復雜的因素引起，如爐內(nèi)空氣動力場、爐型、燃燒器布置方式及結(jié)構(gòu)特性，垃圾的尺寸等都將影響爐內(nèi)結(jié)焦狀況。保證空氣和燃料的良好混合，避免在水冷壁附近形成還原性氣氛，合理而良好的爐內(nèi)空氣動力工況是防止鍋爐內(nèi)結(jié)渣的前提。 本文首先從灰熔點、灰成分、物相三個方面對爐排式垃圾焚燒爐灰渣進行分析，主要研究了灰成分及其物相對灰熔融特性的影響。研究表明：大渣塊中含有較高的酸性氧化物，飛灰的總堿金屬

3、含量較高，兩者硅鋁比SiO2/Al2O3較高。對渣塊來說，從中間層到外層(火側(cè))，低熔點共熔物呈增加趨勢，其中CaO、Al2O3/MgO/ZnO、SiO2等反應生成的鈣化合物形成的低熔點共熔物相的存在是灰渣形成的主要原因。 本文接著從灰粒中元素的遷移沉積規(guī)律來揭示結(jié)渣原理，研究表明初始層中主要沉積物為Si、Ca、Al，同時含有較多的Fe、Mg、Na、K。渣塊樣品中Si、Al、Ca的分布趨勢幾乎是完全相同的，表明硅鋁鈣元素比Si

4、/Al/Ca基本保持一定值，說明在灰渣沉積物中存在著由硅鋁鈣或其他元素形成的穩(wěn)定物質(zhì)。Na、K、Mg、Fe的含量相對較少，但在結(jié)渣中起了不可忽視的作用。對樣品內(nèi)表面局部特殊形態(tài)微區(qū)進行SEM分析，可發(fā)現(xiàn)內(nèi)表面微區(qū)有各種形貌，或呈團狀，或呈條狀，或呈針狀。由EDS譜圖可知，不管是團狀物還是針狀物，都含有較多的Si、Al、Ca元素，其中針狀物中還含有較多的Na、K、Fe。 本文然后主要研究了添加劑對灰渣熔點的改變，從而推斷其對于結(jié)

5、渣的抑制作用。通過添加高嶺土，礬土，CaO發(fā)現(xiàn)三種添加劑都有提高熔點的作用，其中以CaO最為明顯。因此文中利用CaO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)相圖重點研究了CaO提高熔點的機理，結(jié)果表明隨著CaO含量增加，灰渣物相從較低熔點的鈣長石物相區(qū)向熔點較高的假硅灰石物相區(qū)移動。 本文最后采用Factsage中的Equilib模型來計算爐內(nèi)渣樣隨溫度變化其物相生成變化規(guī)律，同時對CaO添加劑在不同含量時生成的物相進行平衡計算研究。對原始