能源与环境垃圾焚烧炉尾部受热面积灰及其抑制方法分析孙廉，马增益，严建华，许明磊，王n(浙江大学热能工程研究所能源洁净利用国家重点实验室，浙江杭州310027)摘要：针对垃圾焚烧过程出现的足部受热面枳灰问题•分析了其形成的机理，着立分析了戎金属对积灰的粉响，进而回顾了煤及生物质焚烧过租乂金属吸收刑的研究进展。以往的研兗结果显示铝硅真矿物质灯防止磁金属枳灰有一定的效果，其中高岭土效果校为夏著，可尝法作为垃圾焚烧炉内的欣金属脱除刑使用。关■词：垃圾焚烧；3.金属；枳灰；潘加刑中图分类号：X705文Itt标识码：A文章细号;1004-3950(2006)01・0046・04InvestigationonfoulingmechanismofheattransfersurfacesinMSWincinerationandcontrolmethodSUNWei,MAZeng-yl,YANJian-hua,XUMing-lei,WANGQin(CleanEnergyandEnvironmentalEngineeringKeyLaboratoryofMOE,ZhejiangUniversitytHangzhou310027,China)Abstract：Inthispaper,themechanismofashdepositionofback・endheattransfersurfacesinMSWincinerationwasanalyzed*Theeffectofalkalimetalwasemphasizedandthestudiesofalkalimetalsorbentincoalcombustionandbiomassincinerationwassummarized・Theresearchrevealedthatmineralswhichcontainedbothaluminiumandsiliconcanmitigatethefoulingproblemcausedbyalkalimetal.Kaolinismoreeffective,andcanbeusedasadditiveinMSWin・cinerationforalkalimetalremoval.Keywords:MSWincineration;alkalimetal;fouling;additive0引言垃圾焚烧方法具有占地少、处理快速、减量化显著、无害化彻底以及可回收余热等优点，在世界各国得到了越来越广泛的应用。但是，垃圾成分复杂多样，含水分高，含灰量高，焚烧过程中容易在受热面上形成积灰。“积灰”，也称沾污，是指温度低于灰熔点时灰沉积物在受热面上的积聚，多发生在锅炉的对流受热面上。积灰通常可按如下标准进行分类根据飞灰温度范围划分，可分为熔渣、高温沉积灰、低温沉积灰。(2)根据积灰的强度，可将其分为松散性积灰和粘结性积灰两种。积灰是个复杂的物理化学过程，也是一个非常复杂的气固多相湍流输运问题，是目前垃圾焚烧炉运行中的重要彩响因素。探讨积灰的形成和抑制机理对于垃圾焚烧炉的安全运行具有重要的意义。1垃圾焚烧炉尾部受热面积灰情况1.1积灰情况通常情况下垃圾焚烧炉运行10余d左右，在尾部受热面即可观察到显著的积灰现象，最严重的时候,30d左右需要停炉清灰一次。图1是某垃圾焚烧炉尾部受热面的积灰情况。垃圾焚烧过程中形成的积灰为高温烧结灰，属于粘结性积灰。它主要是在管子迎风面形成并沿着气流方向生长。这种积灰会引起管束阻力不断地迅速增长，直到烟道完全堵塞，强迫停炉。积灰底层相当坚硬密实，具有很高的烧结强度。外层积灰较内层松散，灰粒间存在孔隙结构。积灰整体呈梳状，硬而脆，形成后难以用吹灰器清除⑴。锅炉尾部受热面的积灰会引起很多问题，主要有经济性和安全性两个方面，积灰可以降低炉内受热面传热能力，增加传热阻力，降低锅炉经济性；在奇温烟气作用下，积灰会与管壁发生复杂的牧稿日朗：2005-08-】6作奢H介：孙*(1980-)，男，河北石家庄人，硕士研究生，从事垃圾黄烧优化运行方曲的研究。-46-ENERGYENGINEERING2006①化学反应，形成高温腐蚀；使锅炉连续运行周期缩短；积灰清除困难，增加工人劳动强度。S1垃圾焚烧炉尾部受热面积灰情况1.2积灰成分分析利用X射线能谱分析仪，对某垃圾焚烧炉不同部位飞灰进行取样分析。表1是与积灰形成相关的灰中各元素成分的质量百分含量。*1飞次中元素质■百分比过热器出口省煤器出口布袋除尘器Na3.363.823.44Mg1.01L180.92S2.412.171.75Cl7.398.327.99K2.512.632.16Ca7.358.845.58Fe3.082.452.362灰粒沉积机理2.1影响灰粒沉积的主要因素积灰过程主要是灰分在燃烧过程中形态变化和输送作用的结果。影响灰粒沉积的因素主要有四个方面：热迁移、惯性撞击、凝结、化学反应。这也可以分为与固体顆粒有关的因素(热迁移和惯性撞击)以及与气体有关的因素(凝结和化学反应)。(1)热迁移和惯性碰撞。对于小于10pm的颗粒，热迁移是一种重要的输送途...