浅谈异重循环流化床垃圾焚烧运行体会方朝军1 谢金辉王海斌姜志红王武忠（杭州锦江集团310005 连云港晨兴环保产业有限公司222000 郑州荥锦绿色环保能源有限公司450000）摘要：结合运行实际，对循环流化床锅炉在运行过程中的结焦、HCL高温腐蚀等常见问题进行了分析，提出了防范措施；同时对影响机组经济运行的几个重要参数进行分析探讨。
关键词：高温结焦;低温结焦;HCL高温腐蚀INTRODUCTION TO DENSITY MUNICIPAL SOLID WASTE CIRCULATING FLUIDIZED BED INCINERATOR OPERATINGEXPERIENCEFang chao-jun; Jiang zhi-hong; Wu zheng-xue; Wang wu-zhong (Hangzhou Jinjiang Group, Hangzhou Zhejiang310005, Lianyungang Chenxing environmental protection industry co., LTD, Lianyungang jiangsu 222000;Zhengzhou Xingjin Green energy co., LTD,Zhengzhou Henan 450000)ABSTRACT:Combining the reality of running,For The common 1作者简介：方朝军，(1974- )男，工程师，长期从事循环流化床垃圾焚烧技术的工程调试、运行管理工作。
447639327@problems such as circulating fluidized bed boiler in operation in the process of coked, HCL high temperature corrosion are analyzed，Put forward the preventive measures；At the same time for several important parameters affecting the operation of the equipment economy is analyzed.KEYWORDS:High temperature coking,Low temperature coking,HCL high temperature corrosion.1、概述目前城市垃圾处理方式主要有填埋、堆肥和焚烧三种。
由于采用垃圾焚烧技术既可达到减容、减量、和无害化的目的，又能有效利用垃圾焚烧产生的热能，因而被广泛关注。
垃圾焚烧炉技术主要有四大类，即: 流化床焚烧炉技术、炉排型焚烧炉技术、回转窑焚烧炉技术、热解气化焚烧炉技术等。
流化床燃烧技术是20 世纪60年代发展起来的一种新型清洁燃烧技术，采用循环流化床技术进行垃圾焚烧处理，是一种综合性能优越的燃烧方式，尤其适合我国成分复杂、热值偏低的垃圾。
因此，最近几年循环流化床垃圾焚烧技术得到迅速的推广与发展。
但流化床垃圾焚烧锅炉操作技术在国内属于一门新型的应用技术，尚有探索与提升的空间。
区别于典型燃煤循环流化床，垃圾焚烧炉由于其燃料特性及结构等问题会产生有别于燃煤锅炉的一些常见问题，本文主要探讨一下垃圾焚烧锅炉的结焦、HCL高温腐蚀及运行控制优化问题。
2. 结焦的原因分析及防范措施2.1结焦的原因分析循环流化床锅炉的结焦分为: 低温结焦和高温结焦。
低温结焦是指当床层整体温度低于灰渣变形温度而由于局部超温或者低温烧结而引起的结焦，这种床面结焦在循环流化床垃圾锅炉中较常见，运行中由于垃圾分拣质量的因素造成一些大尺寸、大重量物体进入炉膛导致局部流化不良，或由于长时间且大量烧垃圾，使炉内大的颗粒存量增多，当锅炉内大的颗粒存量达到一定后，相对于一次风量减少，会出现流化分层, 使得流化质量恶化，从而导致低温结焦。
高温结焦：床层整体温度水平高而流化正常时所形成的结焦现场。
当床层中含碳量过高时，如未能适时调整风量或者返料量来降低床温，就有可能出现结焦。
高温结焦的特点是面积大，甚至会波及整个炉床。
相对于典型燃煤流化床锅炉，垃圾焚烧锅炉由于其垃圾存有大量金属、玻璃等, 众所周知, CFB 锅炉灰渣中一旦碱性金属量大到一定程度时, 碱性金属氧化物形成的灰渣共晶体, 它的熔化温度要低于灰的熔点温度。
其熔点见表1。
表1 垃圾中金属、玻璃熔点（℃）由此可见，垃圾焚烧锅炉的灰熔点与燃煤锅炉还是有很大的不同。
2.2 结焦的防范措施（1）锅炉运行中床温应控制在820~ 880℃，床温变化时尽量通过调整垃圾给料量来调整床温, 在床温降至850 ℃时开始减少垃圾给料量, 820 ℃时停止垃圾给料, 以保证锅炉燃烧正常。
（2）锅炉在遇到堵渣喷红渣情况时应及时疏通，保证良好的流化工况。
锅炉连续焚烧垃圾时, 根据焚烧垃圾量大小,应定期置换炉内的床料，此外, 若条件具备, 每三个月应计划停炉一次将炉内床料全部清理更换。
（3）锅炉运行中必须保证返料风量的正常不得随意关小。
（4）锅炉运行中床温升高调整一次风时,必须保证返料风的风压、风量。
（5）锅炉烧垃圾时应及时将二次风开大,大负荷时应全开二次风调节门。
（6）烧垃圾时严禁进行压火停炉操作。
锅炉需要紧急停炉时, 在停炉后应启动除渣设备及时排渣,直至冷渣机内无渣排出为止。
（7）若锅炉计划停炉时, 提前停止投放垃圾，运行一定时间后, 将水冷风室压力降至8 kPa, 减少炉内的存料量, 然后开始减负荷。
严格控制降温速率,待床温降至300℃以下时, 方可停止风机运行。
（8）锅炉热态启动时, 应进行脉动流化试验, 以防止锅炉床料堆积结焦。
3. 烟气中HCL高温腐蚀的问题3.1 垃圾焚烧炉形成的原因由于垃圾与煤成分上的区别, 垃圾焚烧锅炉和燃煤锅炉中所遇到的问题会有所不同，其中一个显著的区别在于：燃煤锅炉中不太严重的HCI 腐蚀, 却在垃圾焚烧锅炉中变得较为突出。
与燃煤炉相比, 垃圾焚烧炉内烟气的显著特点是水分、飞灰含量和氧含量均较高, 值得指出的是由于塑料的焚化和盐类的分解, 焚烧炉烟气中含有500~4000mg/ m3的HCL。
已有文献初步表明, 无论是无机氯化物还是有机氯化物(垃圾中的合成树脂类含有较多的有机氯化物, 厨房垃圾中含有氯化钠、氯化钾和氯化镁等无机氯化物) , 其焚烧后主要产物是HCL。
3.2 HCL的腐蚀过程一般认为HCI 的腐蚀主要是通过增进氧化和降低氧化膜的粘附性。
在研究中, 当通入HCL时腐蚀速率大为增加, 氧化膜变得非常疏松, 表面鼓泡, 并产生裂纹和孔洞, 不再具有良好的附着性和保护性; 在金属/氧化膜界面上还可检测到金属氯化物, 即发生所谓的活化腐蚀现象。
在垃圾焚烧炉烟气中一般含氧量较高(5%~10%), 而HCL含量为800~4000mg/ m3。
根据金属O2-HCL稳定性图可知, 在一般条件下, 金属表面上发生氧气腐蚀金属生成氧化膜,而氯化氢不会参与腐蚀过程, 生成的氧化膜光滑致密, 为金属建立一个能抵抗氧气和别的气体进一步扩散的屏障。
但是实际上, 在金属/ 氧化膜界面处, 由于氧气在参与腐蚀反应时被消耗了很多, 所以就出现氧气分压很小的情况; 同时, 氯化氢通过保护性氧化膜到达该处, 使该处的氯化氢分压较高。
当氯化氢分压和氧气分压的大小达到一定关系时, 氯化物就成为了稳定相, 氯化氢腐蚀金属生成氯化物。
3.3 HCL的腐蚀因素事实上, 影响HCL高温腐蚀的因素众多,氧化、氯化环境中腐蚀行为十分复杂, 受很多因素的影响, 包括HCL浓度、烟气温度、金属温度、金属材料、烟气中其它气体成份、沉积盐等。
这些影响因素可分为材料因素和环境因素，在运行的垃圾焚烧炉中, 材料已经选定, 无法更改, 但是在实验中, 试验的最终目标正是寻求一个能抗高温腐蚀的合金钢, 所以材料对腐蚀的影响值得关注。
环境因素包括气体成份、流速、气体温度等。
研究发现, 对腐蚀起较大影响的有: 材料成分、HCL浓度、温度。
4.床层温度与经济运行的关系一般来说，循环流化床锅炉的床层温度控制的850-950℃之间，选择850℃作为下限值主要是考虑到较高的温度有利于煤炭的燃烧速率及加速煤炭在短时间内裂解破碎，提高燃烧效率，再者是在这温度下，某些二次污染物的分解相对比较彻底些；而选择950℃作为上限控制值是为了锅炉的安全起见防止煤炭超过灰熔点导致锅炉结焦而确定的；另考虑到煤种的多样性，对于纯燃煤的循环流化床锅炉，对床温的选择也是结合企业自身应用的煤炭而定的。
关于床层温度的控制与调节，这里就涉及到给煤量、垃圾给料量、烟气含氧量、炉膛出口烟温等几者之间合理的调整。
几者之间调整模式如下：（1）正常燃烧垃圾的情况下，调节方向是保证垃圾一定的给料量，炉膛出口温度控制在850℃以上，高温分离器内的温度在880℃左右时，煤炭热值在不低于4000Kcal/Kg时，给煤调节可在20％或以下运行。
主要是尽量保持垃圾给料的均匀性和连续性，从而使分离器分离下来的返料温度在850℃以上，这样如果热值高的煤炭还可以减少给煤量。
（2）在正常燃烧垃圾的情况下，烟气含量一般控制在6％左右，过小时（一般在2％或0时）说明燃料量过大（一般是主燃料垃圾），过高时（一般在10％或以上时）说明垃圾量过小或存在脱煤现象。
（3）某些时候遇到瞬间垃圾成堆或过大导致烟气含氧量下降，同时床层下部温度也会随之下降，此时运行人员往往是马上添加燃煤量，操作思路是提升床温，而在实际运行中，床层的密相区本身是属于欠氧区呈还原性气氛，此时整个炉膛的过剩空气系数在原有的基础上大大下降，再添加煤炭，往往会提高不完全燃烧损失。
正确的判断与操作方式是监视炉膛出口的烟温及烟气含氧情况，如果含氧量不低于3%，则不必减少垃圾量，如氧量至零，必须及时减少或短时停止垃圾运行；炉膛出口温度在原有的基础上上升，在850℃以上时及烟气含氧量在合适的范围内，则不必调节给煤与垃圾，如必须调节，一般是垃圾量。
5、风室风压的调节风室风压反映出的是料层压力的高、低，我们通过冷态实验，得出空板阻力值，然后来指导热态运行中的判断分析。
风室风压是料层压力与空板阻力的总和。
我们控制料层压力是通过排渣来实现的；从另一层面上来分析，它还可以分析空预器出口至风室整个沿程段的阻力值。
运行中，风室风压过高会使送风阻力增加，电耗上升；由于炉内固体颗粒的堆积密度增加，透气率也会下降，因此煤在床层中的燃烧率相对会慢些。
如果过低，在送风一定的情况下，会出现稀相气力输传送现象，造成燃烧很不稳定，给煤量如果调节不当时会发生结焦现象；另床内由于蓄热量很小，导致床层温度的波动性较大，特别有劣质燃料垃圾的影响下尤其突出。