垃圾焚烧炉受热面结渣实验研究

垃圾焚烧烟气中的飞灰在焚烧炉过热器区域结渣,可能导致焚烧炉停机,影响焚烧发电的经济性。为探索焚烧炉受热面结渣机制,采用燃油产生的烟气和工业焚烧炉的飞灰混合模拟垃圾焚烧烟气,研究了过热器的运行工况、温度、布置形式、几何尺寸等对结渣过程的影响。利用扫描电镜/能谱分析、X射线荧光分析和X射线衍射等方法分析了渣的成分与物相。结果表明:高温烟气有利于渣块的形成,在实验过程中当温度高于450℃时,开始形成黏结性积灰,当温度高于460℃时,受热面开始结渣。管子壁面温度对结渣有直接影响,降低管壁温度可以抑制结渣过程。几何因素(管径)对结渣影响较大,直径较小的管子更容易结渣。另外,含有低熔点、高黏结性物质较多的颗粒更容易沉积形成结渣。渣中主要物相为:Ca2SiO4、Ca9(Al6O18)、Ca2Al(AlSiO7)、Fe2O3。低熔点化合物如KCl、CaCl2在结渣的初始层起到了黏合剂的作用。几何因素、温度对结渣过程的影响与实际垃圾焚烧炉改造和运行状况吻合。