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【研究】垃圾焚烧炉受热面结渣实验研究

2016-03-23 14:37来源:浦东环保作者:张衍国关键词:垃圾焚烧固体废弃物垃圾焚烧炉收藏点赞

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图2模拟结渣热态实验台系统示意图


图3垃圾焚烧飞灰粒径分布

图2所示布置管束的实验段截面尺寸为10cm×10cm,长度为25cm。在实验段悬挂不同管径和排列方式的管束进行实验,可采用空冷或者水冷。测量仪表包括K型热电偶、笛形管和微差压计,分别测量燃烧室内温度t1、t2、实验段内温度t3以及模拟垃圾烟气的流速。K型热电偶的测量精度为±3℃,测量笛形管压差的微差压计的精度为±1Pa。笛形管在高温区直接对烟气流速进行测量,可避免利用燃油量和燃烧空气量计算烟气量而产生的误差。

实验过程实验程序如下:

1)开引风机、空气压缩机和数字温度表开关,然后开启燃烧器;

2)分别调节油压和风门改变燃烧室温度和烟气流速,调节储气罐与L阀连接管的阀门调节进灰流量,以便形成需要的模拟垃圾烟气;

3)当燃烧室温度(t1、t2)、实验段温度(t3)和笛形管输出压差稳定时后,开始进行实验;4)每隔30min记录一次烟气温度、流速等数据。实验中采用的烟气速度为5、8、12、16、20和25m/s。每完成一个实验工况需要6h,实验后将实验段取下,观察其积灰和结渣情况,如果积灰或者结渣,称量其增重并取样进行后续的扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)/能谱分析(energy dispersive X-ray,EDX)、X射线荧光分析(X-ray fluorescence,XRF)和X射线衍射(X-ray diffractometer,XRD)等分析。

实验结果与分析1烟气温度对结渣的影响实验段都是双管结构,上下两排管垂直距离为20cm,“管间距与管径之比”上排为“12/7”,下排为“9/11”。对于燃煤锅炉结渣问题,烟气温度是判断结渣的依据之一,温度直接影响烟气中碱金属蒸汽和飞灰中低熔点化合物的凝结、熔融或半熔融的过程,当烟气温度升高到一定程度时,飞灰表面的低熔点化合物才可能具有黏性,此时才可能出现结渣。根据本实验,不同温度下,模拟垃圾焚烧烟气对结渣的影响见表1和图4,可以看出实验段烟气温度(t3)的升高对结渣有促进作用,燃烧室温度(t1、t2)对结渣过程没有明显、单调的影响趋势。




结渣和积灰情况如图5所示,其中上排管的结渣较疏松,且表面光滑,出现了烧结的特征,说明结渣的生长已基本结束。并且结渣的性质更类似于黏结性积灰,硬度比实际的渣低,下排管以积灰为多,只有当温度较高、流速较高时(5、7、9)生成黏结性积灰。

原标题:【研究】垃圾焚烧炉受热面结渣实验研究
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