隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市化進(jìn)程的不斷加快，城市垃圾量也是逐年增加，給城市垃圾處理能力造成了極大的挑戰(zhàn)。
城市生活垃圾處理方法通常包括填埋法、堆肥法和焚燒法。由于城市生活垃圾中有較多的病菌和 重金屬，所以填埋法和堆肥法不僅會(huì)占用大量土地， 還會(huì)對(duì)地下水和土壤造成巨大污染。垃圾焚燒處理由 于具有占地少、處理時(shí)間短、減量化顯著、無(wú)害化較 為徹底以及垃圾焚燒余熱可利用等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為不 少城市解決垃圾問(wèn)題的首要選擇。
鍋爐長(zhǎng)周期運(yùn)行，是體現(xiàn)垃圾焚燒廠管理團(tuán)隊(duì)運(yùn)營(yíng)水平的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。垃圾焚燒爐受熱面積灰結(jié)焦則是影響垃圾焚燒爐長(zhǎng)周期運(yùn)行的最主要的因素。部分焚燒廠兩到三個(gè)月就需要停爐清灰一次。現(xiàn)有的吹灰系統(tǒng)噴吹范圍，噴吹效果較為有限，為保證鍋爐實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期運(yùn)行，減少鍋爐檢修頻率，使用強(qiáng)度高，清除煙道積灰能起到明顯效果的在線清灰裝置具有重要意義。
生活垃圾焚燒爐結(jié)焦的原因
生活垃圾焚燒和一般火電廠得燃料相比，垃圾熱值較低水分較高，成分復(fù)雜，熱值不穩(wěn)定。另外垃圾的熱值隨季節(jié)、地區(qū)變化也很大。所以垃圾焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的結(jié)焦的過(guò)程很復(fù)雜。從垃圾飛灰的實(shí)際熔融特性來(lái)看，其變形、軟化、融化溫度明顯比煤灰要低。基本在1050℃時(shí)發(fā)生軟 化，較煤灰低約200℃，且垃圾焚燒飛灰三個(gè)溫度點(diǎn)差距不大，沒(méi)有明顯的分界線。垃圾焚燒本身的特性決定了垃圾焚燒鍋爐容易結(jié)焦的特點(diǎn)。
生活垃圾焚燒爐結(jié)焦的影響一般有五個(gè)方面
鍋爐受熱面積灰結(jié)焦導(dǎo)致熱阻增加，排煙溫度升高，鍋爐效率降低。
煙道內(nèi)積灰結(jié)焦導(dǎo)致煙氣通道被堵塞，引風(fēng)機(jī)電流大，爐內(nèi)負(fù)壓無(wú)法維持而被迫停運(yùn)。
焚燒爐內(nèi)結(jié)焦，輔助燃燒器噴口堵塞，爐溫?zé)犭娨蚪Y(jié)焦頻繁損壞，大焦塊在重力作用下脫落容易將澆注料局部拉掉。大的焦塊脫落掉在爐排上無(wú)法推出，造成被迫停運(yùn)。
受熱面大面積結(jié)焦積灰，造成停爐檢修工作量大。
積灰結(jié)焦造成鍋爐運(yùn)行周期短，損害設(shè)備壽命，造成垃圾焚燒廠效益低，安全風(fēng)險(xiǎn)大。
目前部分垃圾焚燒廠實(shí)行垃圾與污泥協(xié)同處置，污泥含灰量大導(dǎo)致受熱面積灰結(jié)焦速度加快。
在線清灰系統(tǒng)應(yīng)用
垃圾焚燒爐在線清灰，主要是針對(duì)現(xiàn)有吹灰技術(shù)強(qiáng)度和效果的不足，用一種可以人工智能控制，定點(diǎn)清灰的清灰系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以根據(jù)煙道受熱面前后煙氣溫度及壓差情況，相應(yīng)調(diào)整爆燃?xì)怏w的壓力、流量、充氣時(shí)間等參數(shù)，達(dá)到最優(yōu)的清灰效果。同時(shí)系統(tǒng)設(shè)置安全防護(hù)裝置，保證清灰作業(yè)人員的安全，不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境及設(shè)備產(chǎn)生安全隱患。
在線清灰系統(tǒng)構(gòu)成
在線清灰系統(tǒng)包括氧氣供給裝置和乙炔供給裝置，氧氣供給裝置包括氧氣瓶和氧氣供給管路，乙炔供給裝置包括乙炔瓶和乙炔供給管路，氧氣供給管路和乙炔供給管路的末端連接混氣裝置的入口，混氣裝置能夠?qū)⒀鯕夂鸵胰不旌暇鶆�。在兩種氣體進(jìn)入混合裝置前均設(shè)置有防止回火的單向閥。爆破裝置包括點(diǎn)火裝置和儲(chǔ)氣袋，點(diǎn)火裝置設(shè)于混氣裝置上，儲(chǔ)氣袋設(shè)于混氣裝置的出氣口處，點(diǎn)火裝置能夠?qū)⒒旌蠚怏w點(diǎn)燃使儲(chǔ)氣袋爆破。儲(chǔ)氣袋外層為布料，內(nèi)側(cè)為塑料。
在線清灰效果
如圖 1 和圖 2 所示，垃圾焚燒爐正常運(yùn)行時(shí)，通過(guò)人孔門查看的過(guò)熱器管束積灰與清灰后的實(shí)際狀態(tài)圖。如圖 1 所示，過(guò)熱器第一排管束的積灰有凸起，積灰溫度較高，并且黏性較大，附著在過(guò)熱器管束上。如圖 2 所示，在線清灰設(shè)備將過(guò)熱器管束上的積灰清除后，管束顯現(xiàn)出的本來(lái)面貌。
某垃圾焚燒廠實(shí)行垃圾與污泥協(xié)同處置，污泥摻燒比例為8%，摻燒污泥后污泥焚燒后的殘余物大部分被煙氣帶往后部受熱面，附著在尾部受熱面管子上，影響了換熱效率，殘余物長(zhǎng)時(shí)間積累，造成尾部受熱面積灰嚴(yán)重，對(duì)鍋爐負(fù)荷產(chǎn)生不良影響。同時(shí)，在高過(guò)、中過(guò)受熱面煙氣通道中所堆積的灰會(huì)形成非常硬的灰塊，運(yùn)行期間很難清除，如處理不及時(shí)，會(huì)造成過(guò)熱器煙溫過(guò)高。
在 2019 年在焚燒運(yùn)行過(guò)程中未采取措施，污泥協(xié)同摻燒造成的鍋爐受熱面積灰嚴(yán)重，2 臺(tái)焚燒爐停爐清灰 8 次。2020 年該公司在焚燒運(yùn)行過(guò)程中采取在線清灰，2 臺(tái)焚燒爐停爐清灰 4 次。2021 年兩臺(tái)焚燒爐整體運(yùn)行情況良好，在線清灰系統(tǒng)投運(yùn)正常，2 臺(tái)焚燒爐停爐清灰 4 次。
結(jié)語(yǔ)
污泥處置的一個(gè)重要發(fā)展路徑是焚燒，而與生活垃圾協(xié)同焚燒處置無(wú)疑是污泥徹底無(wú)害化處置的一條投資少、見效快、運(yùn)行成本低、可操作性強(qiáng) 的處置路線。在線清灰技術(shù)的應(yīng)用，使鍋爐受熱面積灰情況得到了極大改善，延長(zhǎng)了鍋爐運(yùn)行周期，提升了鍋爐受熱面的換熱效率，減少了啟停爐的頻次，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。