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摘 要：本文研究了焚烧炉结焦、积灰控制方法，介绍了炉膛温度控制、焚烧炉的热负荷和蒸发量控制、分量和风温控制等措施。
关键词：焚烧炉；结焦；积灰
为了采用优化运行方式，来减缓焚烧炉结焦、积灰的发生，从2015年4 月开始，深能环保武汉公司通过控制焚烧炉炉膛温度、锅炉蒸发量、一、二次风配比风量、风温、炉排运动次数等运行调整手段来减缓焚烧炉的结焦、积灰。同时实行值际考核管理和技术改进的方法，对影响锅炉结焦、积灰的地方进行技术改造，并优化渗滤液导排系统，保证垃圾贮料坑底渗滤液及时排出，确保垃圾热值稳定，从而实现锅炉燃烧工况的稳定，有效延长焚烧炉连续运行的时间周期。
1.炉膛温度控制
通过分析，温度对锅炉结焦起着至关重要的作用。结合生活垃圾焚烧炉的环保要求，控制炉膛在 850-950℃之间烟气停留时间大于 2s。有研究表明，在炉膛温度大于 800℃时，二恶英就可实现较完全的分解，所以炉膛温度不易过高。为了确保锅炉热负荷，并且尽可能的靠近 930℃左右，坚持控制炉膛出口温度范围上限温度控制在 1000℃以内。 深能环保武汉公司按照值际考核要求，超1000℃持续允许时间不超过10分钟。
因为垃圾灰分熔点较低，较好的控制方法是优化运行调整炉膛出口温度，合理控制炉膛高低温温度区间，减缓炉膛结焦的速度和程度。
当炉膛温度高于850℃时，有一定量的灰颗粒可达到熔融或半熔融状态。而在烟气流的运动过程中，这部分灰颗粒在达到受热面前可能并未得到足够降温而回复至凝固状态，仍具有一定的粘结能力。此时其将发生粘附在受烟气冲刷受热面或炉墙上的情况，并附着在受热面管壁上时形成一层疏松的灰层。另外当炉膛第一烟道有结焦，造成水冷管壁吸热量减少，造成排烟温度升高，将加速水平烟道第一、二段过热器管屏外壁结焦、积灰的形成。
（1）炉膛出口温度不用控制阶段
在这期间，由于受进厂垃圾量不足的限制，因此采用定量控制进炉垃圾的方法（保证入仓垃圾有足够时间发酵），即每天控制入炉垃圾量的方法，保证每台锅炉的蒸发量约 30-33t/h 左右，因此整个燃烧中特别是炉膛出口烟温基本控制在 860-930℃左右。
（2）控制炉膛出口温度不超过 980℃阶段
随着进厂垃圾量基本有保障，运行采用控制炉膛出口烟温及每台炉最大蒸发量来调整。此时锅炉蒸发量能够达到额定的蒸发量，即基本在 38-41 t/h。炉膛出口烟温基本在 860-950℃左右。停#2 炉发现结焦情况炉膛后墙 700-800mm，前墙 400-500mm，结焦有较明显增加的趋势。
（3）控制炉膛出口温度控制在 850℃-960℃阶段
根据第二阶段炉膛出口温度控制情况及锅炉结焦的实际情况，采取炉膛出口温度不超过 950-960℃的方法。实践证明，控制炉膛出口温度 850℃-960℃既保证了锅炉的蒸发量，同时又可有效地减少锅炉的结焦现象的出现。
2.焚烧炉的热负荷和蒸发量控制
在燃烧保证的前提下，尽可能控制好焚烧炉的热负荷，并维持锅炉最大蒸发量不超过45t/h。另外当焚烧炉运行一段时间后，炉膛有轻微积灰、结焦时，可根据锅炉的连续运行时间，及时适当降低焚烧炉的最大蒸发量。因为在实际锅炉运行中，将人为提高焚烧炉的出力，导致焚烧炉内的单位容积热负荷和炉膛出口单位截面热负荷均处于较高水平，飞灰熔融的可能性也随之明显增加。同时锅炉的热负荷增加又导致一次风运行风量处于较高运行状态，炉排上方的翻搅而使烟气携带出的飞灰量也较多，并以较高的烟气流速夹带进入后部的烟道中，明显增加了第一烟道积灰结焦的可能性，并在第二、三烟道管屏外壁的结灰量也明显增加。
3.风量和风温控制
在运行实践中，控制一、二次风主要通过控制烟气含氧量 6-9%左右。要求风量既能保证垃圾燃烧所需要的氧气量，同时确保能够彻底分解二噁英。如果运行中送风量明显小于锅炉运行所需量，而二次风机未投入运行，则易发生烟气湍流效果不明显，未燃尽有机物和氧气接触不充分，飞灰在喉部沉积情况较为严重。
因此要优化控制一、二次风量，保证省煤器后含氧量在 6-9%左右。实际运行调整中，控制含氧量在 6-7%左右。主要因为当氧量不足时，炉膛内部局部处于还原性气氛，而一般灰中熔点较高的氧化铁此时将还原成氧化亚铁。在一定条件下，氧化亚铁易与其它氧化物（氧化钙或氧化镁）反应生成低熔点的共晶体，使灰粒熔点又大大降低。
根据季节不同、入料垃圾焚烧情况，及时调整、控制各风室一次风风量，主要目的是实现炉排上垃圾的充分燃烧，并使风速在 1-3m/s 左右，有效减少烟气中飞灰的携带量，尽量避免积灰结焦。
二次风量的补充，除了为烟气中未燃成分提供氧量，加强未燃烟气中有机物的充分燃烧外，还具有扰动焚烧炉出口混和烟气，均匀烟气横截面温度场和浓度场的作用，同时还可调节第一烟道的炉膛温度，使炉膛出口烟温控制在950-960℃之间。
现场实验证明：正常情况下锅炉的热负荷可通过一次风量进行控制，并针对炉排的干燥段、主燃段和燃烬段，优化一次风速的分布。余热锅炉出现过二、三烟道频繁堵灰现象，和风速过大有关。在喉口位置可科学控制二次风量，实现良好的炉膛内湍流和火焰充满度的分布，灵活调节第一烟道的炉膛温度。
根据季节、垃圾发酵的不同，可适当调整一次风的风温。
如果天气温度较高或垃圾发酵较好，可适当降低一次风温，延缓燃烧区的中心，同时可有效减少焚烧炉内的单位容积热负荷和炉膛出口单位截面热负荷。反之，如果天气温度较低或垃圾发酵不充分，可适当提高一次风温，有利于干燥垃圾，同时一次风温度越高，越有利于垃圾燃烧。
在冬季，随着气温下降，垃圾仓内的垃圾发酵受到较大抑制，普遍较难烧。
当汽机负荷降低后，一抽压力下降，更降低了一次风温。如此恶性循环，对冬季的稳定运行产生较大影响。
为了提高一次风温，提高干燥效果，深能环保武汉公司对空气预热器进行了技术改造：从汽包引入饱和蒸汽对空预器进行二次加热。
运行方式：除氧器由汽机二抽或二旁供气，空预器一级由一抽或一旁减温减压后供气。
同时从安全角度考虑，为防止汽机跳机后一抽反供气超速，在采用上述运行方式下必须确保抽气液压逆止门动作可靠，保护抽气管道法兰避免积水损坏，同时也可提高经济性和灵活性。
一级空气预热器技改后，对稳定运行，提高风温起到了积极效果，分析如下：
（1）提高一次风温，对焚烧炉一段、二段垃圾起到了更好的加热作用，让热空气与垃圾进行充分混合和接触，加强垃圾干燥效果，让垃圾在一段可以进行燃烧、点燃，既可以提高锅炉负荷，避免了风温随汽机负荷大幅变动。
（2）较好的垃圾燃烧工况对延长锅炉运行周期起到了很好的作用。
4.结束语
（1）实践证明，控制炉膛出口温度 870℃-960℃既保证了锅炉的蒸发量，同时又可有效地减少锅炉的结焦现象的出现。
（2）可根据锅炉的连续运行时间，及时适当降低焚烧炉的最大蒸发量。
关键词：焚烧炉；结焦；积灰
为了采用优化运行方式，来减缓焚烧炉结焦、积灰的发生，从2015年4 月开始，深能环保武汉公司通过控制焚烧炉炉膛温度、锅炉蒸发量、一、二次风配比风量、风温、炉排运动次数等运行调整手段来减缓焚烧炉的结焦、积灰。同时实行值际考核管理和技术改进的方法，对影响锅炉结焦、积灰的地方进行技术改造，并优化渗滤液导排系统，保证垃圾贮料坑底渗滤液及时排出，确保垃圾热值稳定，从而实现锅炉燃烧工况的稳定，有效延长焚烧炉连续运行的时间周期。
1.炉膛温度控制
通过分析，温度对锅炉结焦起着至关重要的作用。结合生活垃圾焚烧炉的环保要求，控制炉膛在 850-950℃之间烟气停留时间大于 2s。有研究表明，在炉膛温度大于 800℃时，二恶英就可实现较完全的分解，所以炉膛温度不易过高。为了确保锅炉热负荷，并且尽可能的靠近 930℃左右，坚持控制炉膛出口温度范围上限温度控制在 1000℃以内。 深能环保武汉公司按照值际考核要求，超1000℃持续允许时间不超过10分钟。
因为垃圾灰分熔点较低，较好的控制方法是优化运行调整炉膛出口温度，合理控制炉膛高低温温度区间，减缓炉膛结焦的速度和程度。
当炉膛温度高于850℃时，有一定量的灰颗粒可达到熔融或半熔融状态。而在烟气流的运动过程中，这部分灰颗粒在达到受热面前可能并未得到足够降温而回复至凝固状态，仍具有一定的粘结能力。此时其将发生粘附在受烟气冲刷受热面或炉墙上的情况，并附着在受热面管壁上时形成一层疏松的灰层。另外当炉膛第一烟道有结焦，造成水冷管壁吸热量减少，造成排烟温度升高，将加速水平烟道第一、二段过热器管屏外壁结焦、积灰的形成。
（1）炉膛出口温度不用控制阶段
在这期间，由于受进厂垃圾量不足的限制，因此采用定量控制进炉垃圾的方法（保证入仓垃圾有足够时间发酵），即每天控制入炉垃圾量的方法，保证每台锅炉的蒸发量约 30-33t/h 左右，因此整个燃烧中特别是炉膛出口烟温基本控制在 860-930℃左右。
（2）控制炉膛出口温度不超过 980℃阶段
随着进厂垃圾量基本有保障，运行采用控制炉膛出口烟温及每台炉最大蒸发量来调整。此时锅炉蒸发量能够达到额定的蒸发量，即基本在 38-41 t/h。炉膛出口烟温基本在 860-950℃左右。停#2 炉发现结焦情况炉膛后墙 700-800mm，前墙 400-500mm，结焦有较明显增加的趋势。
（3）控制炉膛出口温度控制在 850℃-960℃阶段
根据第二阶段炉膛出口温度控制情况及锅炉结焦的实际情况，采取炉膛出口温度不超过 950-960℃的方法。实践证明，控制炉膛出口温度 850℃-960℃既保证了锅炉的蒸发量，同时又可有效地减少锅炉的结焦现象的出现。
2.焚烧炉的热负荷和蒸发量控制
在燃烧保证的前提下，尽可能控制好焚烧炉的热负荷，并维持锅炉最大蒸发量不超过45t/h。另外当焚烧炉运行一段时间后，炉膛有轻微积灰、结焦时，可根据锅炉的连续运行时间，及时适当降低焚烧炉的最大蒸发量。因为在实际锅炉运行中，将人为提高焚烧炉的出力，导致焚烧炉内的单位容积热负荷和炉膛出口单位截面热负荷均处于较高水平，飞灰熔融的可能性也随之明显增加。同时锅炉的热负荷增加又导致一次风运行风量处于较高运行状态，炉排上方的翻搅而使烟气携带出的飞灰量也较多，并以较高的烟气流速夹带进入后部的烟道中，明显增加了第一烟道积灰结焦的可能性，并在第二、三烟道管屏外壁的结灰量也明显增加。
3.风量和风温控制
在运行实践中，控制一、二次风主要通过控制烟气含氧量 6-9%左右。要求风量既能保证垃圾燃烧所需要的氧气量，同时确保能够彻底分解二噁英。如果运行中送风量明显小于锅炉运行所需量，而二次风机未投入运行，则易发生烟气湍流效果不明显，未燃尽有机物和氧气接触不充分，飞灰在喉部沉积情况较为严重。
因此要优化控制一、二次风量，保证省煤器后含氧量在 6-9%左右。实际运行调整中，控制含氧量在 6-7%左右。主要因为当氧量不足时，炉膛内部局部处于还原性气氛，而一般灰中熔点较高的氧化铁此时将还原成氧化亚铁。在一定条件下，氧化亚铁易与其它氧化物（氧化钙或氧化镁）反应生成低熔点的共晶体，使灰粒熔点又大大降低。
根据季节不同、入料垃圾焚烧情况，及时调整、控制各风室一次风风量，主要目的是实现炉排上垃圾的充分燃烧，并使风速在 1-3m/s 左右，有效减少烟气中飞灰的携带量，尽量避免积灰结焦。
二次风量的补充，除了为烟气中未燃成分提供氧量，加强未燃烟气中有机物的充分燃烧外，还具有扰动焚烧炉出口混和烟气，均匀烟气横截面温度场和浓度场的作用，同时还可调节第一烟道的炉膛温度，使炉膛出口烟温控制在950-960℃之间。
现场实验证明：正常情况下锅炉的热负荷可通过一次风量进行控制，并针对炉排的干燥段、主燃段和燃烬段，优化一次风速的分布。余热锅炉出现过二、三烟道频繁堵灰现象，和风速过大有关。在喉口位置可科学控制二次风量，实现良好的炉膛内湍流和火焰充满度的分布，灵活调节第一烟道的炉膛温度。
根据季节、垃圾发酵的不同，可适当调整一次风的风温。
如果天气温度较高或垃圾发酵较好，可适当降低一次风温，延缓燃烧区的中心，同时可有效减少焚烧炉内的单位容积热负荷和炉膛出口单位截面热负荷。反之，如果天气温度较低或垃圾发酵不充分，可适当提高一次风温，有利于干燥垃圾，同时一次风温度越高，越有利于垃圾燃烧。
在冬季，随着气温下降，垃圾仓内的垃圾发酵受到较大抑制，普遍较难烧。
当汽机负荷降低后，一抽压力下降，更降低了一次风温。如此恶性循环，对冬季的稳定运行产生较大影响。
为了提高一次风温，提高干燥效果，深能环保武汉公司对空气预热器进行了技术改造：从汽包引入饱和蒸汽对空预器进行二次加热。
运行方式：除氧器由汽机二抽或二旁供气，空预器一级由一抽或一旁减温减压后供气。
同时从安全角度考虑，为防止汽机跳机后一抽反供气超速，在采用上述运行方式下必须确保抽气液压逆止门动作可靠，保护抽气管道法兰避免积水损坏，同时也可提高经济性和灵活性。
一级空气预热器技改后，对稳定运行，提高风温起到了积极效果，分析如下：
（1）提高一次风温，对焚烧炉一段、二段垃圾起到了更好的加热作用，让热空气与垃圾进行充分混合和接触，加强垃圾干燥效果，让垃圾在一段可以进行燃烧、点燃，既可以提高锅炉负荷，避免了风温随汽机负荷大幅变动。
（2）较好的垃圾燃烧工况对延长锅炉运行周期起到了很好的作用。
4.结束语
（1）实践证明，控制炉膛出口温度 870℃-960℃既保证了锅炉的蒸发量，同时又可有效地减少锅炉的结焦现象的出现。
（2）可根据锅炉的连续运行时间，及时适当降低焚烧炉的最大蒸发量。