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垃圾焚燒爐耐火材料配置介紹
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垃圾焚燒爐耐火材料配置介紹

發布時間:2022/5/30 14:57:20
垃圾處理分為焚燒、填埋、焚燒和高溫堆肥,目前高溫焚燒是比較常用的垃圾處理方式,下麵為大家介紹一下垃圾焚燒爐耐火材料配置方麵的內容。



垃圾焚燒爐目前采用的爐排爐比較多,還有流化床、熱解汽化、回轉窯等窯爐進行焚燒。根據爐排的運動與否分為固定爐排爐和活動爐排爐。

垃圾通過進料鬥進入傾斜向下的爐排(爐排分為幹燥區、燃燒區、燃盡區),由於爐排之間的交錯運動,將垃圾向下方推動,使垃圾依次通過爐排上的各個區域(垃圾由一個區進入到另一區時,起到一個大翻身的作用),直至燃盡排出爐膛。燃燒空氣從爐排下部進入並與垃圾混合;高溫煙氣通過鍋爐的受熱麵產生熱蒸汽,同時煙氣也得到冷卻,最後煙氣經煙氣處理裝置處理後排出。

特點:
爐排的材質要求和加工精度要求高,要求爐排與爐排之間的接觸麵相當光滑、排與排之間的間隙相當小。另外機械結構複雜,損壞率高,維護量大。爐排爐造價及維護費用高,使其在中國的推廣應用困難重重。

固定爐排爐垃圾從爐子上部投入到固定的爐排上,人工扒平,使其均勻分布、燃燒。固定爐排爐隻能手工操作、間歇運行,勞動條件差、效率低,撥料不充分時會燃燒不徹底,爐溫不易控製,屬即將淘汰的落後爐型。

活動爐排爐即機械爐排爐,靠爐床中爐排的運動,使垃圾移動、翻轉,充分與高溫氣體接觸後得到完全燃燒直至燃燼。按爐排構造不同可分為往複式、轉動式、鏈條式和階梯式等。

垃圾焚燒爐耐火材料配置
首先根據爐膛溫度的高低,選用能承受焚燒溫度的耐火材料和隔熱材料:其次必須考慮燃燒後的產物對爐襯的腐蝕性。如焚燒堿性廢液時,爐內溫度高達1000℃情況下,Na-以氧化鈉狀氣體散發,耐火磚中的SiO2成分與Na2O結合,生成低融點的礦物質,凝聚在耐火磚表麵而侵蝕。如耐火磚是高鋁磚,雖SiO2成分少,但由於氧化鋁與氧化鈉反應生成中間體的鋁酸鈉,在高溫情況下,將產生膨脹裂縫,使耐火磚組織脆化。因此,選用含較高氧化鋁的高鋁耐火材料,或選用抗堿性腐蝕更好的鉻鎂質、鎂質和鋁鎂質的耐火材料。為了抵抗鹽堿等介質的滲透和侵蝕,並提高材質的抗渣性,一般選用氣孔率較小的材質。

選用焚燒爐襯裏材料時,還應注意爐內不同部位的溫度和腐蝕情況,可選用不同等級的材質。燃燒室最高溫度為1400~1600℃,可選用含鋁90%的剛玉磚;爐膛上部即Ⅱ區工作溫度為900~1000℃,錐部設有廢液噴嘴,可選用含鋁量大於75%的高鋁磚,爐膛中部即Ⅲ區工作溫度為900℃,有熔融的鹽堿沿爐襯下流,腐蝕嚴重,可選用一等高鋁磚(LZ-65);爐膛下部即Ⅳ區工作條件基本與爐膛中部相同,當燃燒產物中有大量熔融鹽堿時,易在斜坡上聚焦,停留時間長,也易滲入耐火材料中,若有Na2CO3時腐蝕更為嚴重,因此比爐膛中部惡劣,應選用孔隙率更低的致密性材料,如電熔耐火材料製品等。

爐排式垃圾焚燒爐用耐火磚損毀原因及對策 
當焚燒的垃圾為不同組成的非均勻性混合物時,其類型、數量和熱值方麵也有很大不同。為此內襯的物理和化學性能應適應操作期間不同階段的要求。垃圾焚燒爐的工作溫度一般不超過1200℃,但複雜的工作環境(如氣體的侵蝕、垃圾在高溫移動過程中對爐體內部的磨損和衝擊)要求優質耐火材料內襯,而且需求量也將不斷增加。焚燒爐燃燒室,由於溫度高達1000℃以上,廢棄物的投入必然引起溫度的變化,因而要求耐火材料不僅耐磨、耐蝕、難附著,而且還要抗堿、抗氧化性。爐排的下部側牆還受到垃圾磨損、熔渣附著等作用。因此,一般爐排爐爐牆損毀集中在前後拱區耐火材料以及二、三段爐排側牆耐火磚等,尤其是帶空冷結構的爐牆容易出現凸起“鼓包”現象,嚴重時甚至倒塌。本文對這幾個關鍵部位的損毀進行分析,並提供相關對策,僅供參考。

後拱區耐材侵蝕結灰前、後拱區由於溫度較高,直接接觸高溫煙氣及飛灰,導致耐火材料侵蝕損毀嚴重,灰渣附著嚴重,甚至脫落。根據殘襯分析結果可知,灰渣與本體材料反應明顯,大量低融物的生成與侵蝕是導致後拱區鋼板燒紅而被迫停爐的主要原因。目前用於前後拱區耐火內襯材料大多是具有耐火、耐磨、抗熱震性好以及抗衝刷性強等的剛玉莫來石或莫來石係氧化物材料,在焚燒爐氣氛中,氧化物材容易與垃圾飛灰等反應,並侵蝕滲透,產生灰渣附著現象,因此焚燒爐內襯運行過程中需要停爐清灰。與氧化物材料相比而碳化矽等非氧化物材料,不僅具有耐火性好、硬度高以及抗熱震性好等特點,而且碳化矽材料不易潤濕且耐腐蝕性好,因此,具有良好的抗灰渣侵蝕及附著性,很大程度上解決了垃圾飛灰附著的問題。

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