国内某垃圾发电项目焚烧炉炉膛在线清焦技术改造研究
深圳能源环保有限公司，054000
摘要：生活垃圾焚烧发电是国家大力推行，解决垃圾围城的主要技术手段，真正实现生活垃圾无害化、资源化、减量化处置，是碳减排的典型行业。随着垃圾热值持续上升，在运行期间炉膛易结焦，特别是辅燃周围及焚烧炉左右侧墙（焚烧炉左、右侧炉墙为绝热结构设计）结焦严重[1]，经常有大焦块自然脱落，有时导致炉排卡死或者损坏，造成非计划停炉。影响设备的正常运行，影响安全环保运行，且对清焦人员存在烧烫伤的较大安全隐患。
关键词：垃圾焚烧、碳减排、炉膛结焦、非计划停运
一、垃圾焚烧炉炉膛在线清焦技术方案
为抑制焚烧炉第一烟道左右侧墙结焦问题，提高锅炉安全环保运行周期。拟采用蒸汽吹扫的方式清除炉内积灰结焦，从焚烧炉19.5米引饱和蒸汽(或过热蒸汽)至清焦器（吹灰器）(原有母管Ф76*6 20G)。利用空预器进口一次风源，引管道对清焦器（吹灰器）喷枪进行冷却。在炉膛左右侧墙辅助燃烧器中间空冷墙位置，由于安装位置受限，每侧各垂直加装3台套在线
清焦器（吹灰器），每台炉六台清焦器（吹灰器）。
1.
方案设计原则：
1)利用现有条件，清焦器安装操作平台；
2)蒸汽取自饱和蒸汽或过热蒸汽；
3)清焦点布置，合理有效，清焦过程不影响锅炉正常运行；
4)清焦系统具备远程及现场控制。
1.
清焦器布置方案：
炉墙宽度3.5米，清焦器（吹灰器）吹扫半径1.2米，根据目前锅炉结焦情况，以及现场实际情况，在尽可能减少原有设备及附属管道的改动变更下，在焚烧炉标高15.6米辅助燃烧
器位置及空冷壁左、右墙各布置3台，见下图红色圆标处。蒸汽清焦汽源为5.0MPa，260℃的饱和蒸汽。新增炉膛旋转清焦器系统含蒸汽和疏水管道、减压阀及测点，清焦系统控制接入DCS。
图（1）吹灰器布置图
3.设备技术特点
1)体积小、重量轻，安装简单，由于是直接安装在炉墙上，故不需要考虑额外的安装平台。
2)此清焦器吹焦方式为喷头在伸入炉墙内一段距离后(40mm)，固定位置，旋转吹扫一周，吹扫清焦器炉墙附近位置的积灰及结焦。 
3)清焦器采用自动伸缩方式[2]，喷头材质采用耐热铸钢，并且考虑到本锅炉为绝热型设计，需在喷嘴设计上进行针对性的几何形状专项优化，加强吹扫效果，避免对耐火材料的损伤。
4)为确保喷头退出状态时防护及防止烟气外漏，将结合大修在炉墙砌筑时在耐火材料上镶嵌配套的金属套管，作为喷头伸缩通道。套管与炉墙结合处，安装炉墙密封盒，由一次风总管分出的相应支管提供密封冷却风。
表1主要技术参数
序号
项目
描述
备  注
1
型号
TY-Z3
带正压墙箱
2
型式
旋转清焦器
3
行程
267 mm   
4
汽源压力  (MPa)
4.0
5
汽源温度    (℃)
400°
6
行进速度  (RPM)
2.3
7
清焦半径  (mm)
1200
8
清焦角度    (°)
360
9
吹扫时间  (min)
0.42
10
工作时间    (min)
2.42
11
喷头材质、直径 (min)
耐热铸钢/φ60
喷嘴形状及口径专为此项目特别设计
12
喷嘴口径  (mm)
φ25.4
13
汽耗率  (kg/min)
66
14
单台清焦器汽耗量  (kg)
28
15
电机功率  (KW)
0.18
16
清焦器重量  (kg)
102
二、设备系统介绍
1、清焦器阀门（提升阀）
机械操纵的阀门位于清焦器的最后端，用蒸汽作清焦介质，阀内有一个压力调节装置。阀门的开与关由跑车进退自动控制。跑车上的撞销操纵凸轮和启动臂机构自动启闭阀门。撞销位置可调节，以保证在清焦枪处于清焦位置时才开启阀门提供清焦介质。清焦器退到非清焦位置时，阀门将自动关闭。
阀门阀体材料为WCB，采取柔性阀瓣和柔性阀座密封，密封面堆焊钴铬钨合金，密封性能良好，经久耐用。阀门出口侧的内藏式调压盘可准确地调节阀门出口压力，保证在需要任何清焦压力的情况下，阀门都是全开，减少了密封面的冲蚀。阀门100%的进行水压强度和水压密封试验。清焦器阀门上装有单向空气导入阀。在清焦时，单向阀关闭；在清焦器停用时，空气从单向阀导入，干燥和冷却清焦器阀门和清焦枪管。

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