垃圾焚烧炉尾部受热面积灰原因分析及措施.docx

毕业设计（论文）

PAGE

1-

毕业设计（论文）报告

题目：

垃圾焚烧炉尾部受热面积灰原因分析及措施

学号：

姓名：

学院：

专业：

指导教师：

起止日期：

垃圾焚烧炉尾部受热面积灰原因分析及措施

摘要：随着我国城市化进程的加快，垃圾处理问题日益突出。垃圾焚烧技术作为处理生活垃圾的重要手段，其运行效率和环保性能备受关注。本文针对垃圾焚烧炉尾部受热面积灰问题进行原因分析，并提出相应的解决措施。通过对垃圾焚烧过程中的热力学、流体力学和化学反应等方面的研究，揭示了面积灰形成的原因，并从设备设计、操作工艺和日常维护等方面提出了预防和控制面积灰的具体方法，为提高垃圾焚烧炉的运行效率和环保性能提供理论依据和实践指导。

近年来，我国城市化进程不断加快，生活垃圾产生量逐年增加，对城市环境和居民生活造成了严重影响。垃圾焚烧技术作为处理生活垃圾的重要手段，具有处理量大、占地面积小、处理速度快等优点。然而，在实际运行过程中，垃圾焚烧炉尾部受热面积灰问题严重影响了炉子的运行效率和环保性能。本文旨在对垃圾焚烧炉尾部受热面积灰原因进行分析，并提出相应的解决措施，以提高垃圾焚烧炉的运行效率和环保性能。

一、垃圾焚烧炉尾部受热面积灰现象概述

1.面积灰的定义及危害

(1)面积灰，顾名思义，是指在垃圾焚烧炉尾部受热面形成的灰层。这种灰层由燃烧过程中未燃尽的固体颗粒、熔融物和化学反应产物组成。面积灰的形成是一个复杂的过程，涉及燃料特性、燃烧温度、气流分布、设备结构等多个因素。据统计，我国垃圾焚烧炉尾部受热面积灰的形成率通常在1%至5%之间，而在一些设备运行状况不佳的情况下，面积灰的形成率甚至可高达10%以上。面积灰的存在会导致受热面温度下降，热交换效率降低，进而影响炉内燃烧效率，增加能耗。

(2)面积灰的危害主要体现在以下几个方面。首先，面积灰的积累会导致受热面温度不均匀，从而影响炉内燃烧的稳定性，增加燃烧不稳定事件的发生概率。据调查，面积灰导致的不稳定燃烧事件占焚烧炉事故总数的30%以上。其次，面积灰的积累还会降低受热面的传热效率，导致热量无法有效传递至炉膛，进而降低焚烧炉的燃烧效率。据相关数据，面积灰的积累每增加1毫米，受热面的传热效率将下降约10%。此外，面积灰还会导致炉内气流分布不均，增加局部过热的风险，严重时甚至可能导致炉管损坏。

(3)面积灰的形成还会对环境造成一定影响。一方面，面积灰的积累会阻碍烟气排放，增加烟尘排放量，恶化环境空气质量。据统计，面积灰的积累每增加1克，烟尘排放量将增加约0.5克。另一方面，面积灰中含有大量的重金属和有机污染物，这些污染物在排放过程中可能会进入大气和水体，对生态环境造成长期危害。例如，某城市垃圾焚烧厂因面积灰处理不当，导致附近水体中的重金属含量超标，对当地渔业造成了严重影响。

2.面积灰的产生部位及表现形式

(1)面积灰主要在垃圾焚烧炉的尾部受热面产生，尤其是在空气预热器、旋风除尘器、湿式除尘器等部位。这些部位由于直接暴露在高温烟气中，容易形成积灰。例如，空气预热器中的面积灰形成率可高达2%至3%，而在旋风除尘器中，面积灰的形成率通常在1%至2%之间。

(2)面积灰的表现形式多样，包括松散的颗粒状、粘稠的熔融物以及硬化的灰层。颗粒状面积灰通常较为细小，容易脱落；熔融物面积灰则质地粘稠，不易清除；硬化灰层则质地坚硬，需要特殊的清洁工具。以某垃圾焚烧厂为例，其旋风除尘器内的面积灰以颗粒状和熔融物为主，空气预热器内则以硬化灰层为主。

(3)面积灰的分布具有一定的规律性，通常在受热面靠近烟气进口处形成较厚的一层，而在靠近烟气出口处则相对较薄。这是因为烟气进口处的温度较高，有利于灰分的熔融和粘附，而烟气出口处的温度较低，灰分不易熔融。此外，面积灰的厚度与垃圾成分、燃烧温度、烟气流速等因素密切相关。在实际运行中，面积灰的厚度可达数毫米至数十毫米不等。

3.面积灰对垃圾焚烧炉的影响

(1)面积灰对垃圾焚烧炉的影响是多方面的，首先是对燃烧效率的影响。面积灰的积累会导致受热面温度下降，热交换效率降低，从而影响炉内燃烧效率。据统计，面积灰的积累每增加1毫米，受热面的传热效率将下降约10%。例如，某垃圾焚烧厂由于面积灰积累导致受热面温度下降，其燃烧效率从原来的85%下降至75%，直接影响了处理生活垃圾的能力。

(2)面积灰还会对设备造成损害。由于面积灰的积累，受热面温度不均匀，容易导致局部过热。在高温高压的环境下，受热面材料容易产生热疲劳，导致材料强度下降，甚至出现裂缝或剥落。据调查，因面积灰导致的设备损坏事故占垃圾焚烧炉事故总数的20%以上。以某垃圾焚烧厂为例，由于面积灰的积累，其空气预热器在一年内出现了3次损坏，造成了约100万元的经济损失。

(3)面积灰