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                      垃圾焚烧炉用耐火材料的基本要求及性能

                      发布日期: 2020-11-13 10:10:19    阅读量(117)    作者:

                      随着经济的高速发展和城镇居民生活水平的提高,我国生活垃圾产生量的快速增长。填埋是固废是生活垃圾早期最终处置方式,其处理的成本相对较低。但垃圾填埋的占用土地资源多、垃圾降解时间漫长、渗滤污染地下水等缺点决定了人们必须寻找更好的垃圾处理方法。为适应国家可持续性发展的政策、节约土地资源,能够将生活垃圾无害化、减量化焚烧处理方式越来越受关注。垃圾焚烧处理后产生的余热既可以发电又可以供热,是把垃圾作为可再生资源重新利用的处理方式之一。

                      一、生活垃圾焚烧炉结构分析

                      目前生活垃圾焚烧炉主要的形式为机械炉排式,例如最典型的炉型便是马丁机械炉排焚烧炉,可以将焚烧操作自动化、连续化。其中的构件主要包括:给料器、料斗、炉排、炉膛等等。

                      垃圾在称量之后,从卸料门在垃圾储坑当中卸入,垃圾吊车会翻拌、混合卸下的垃圾,依照垃圾储坑当中的程序,对其开展分区堆栈发酵。翻拌以及混合,能够使垃圾更加均匀,以免进入焚烧炉之后,有忽高忽低的垃圾热值,也避免了有较大波动的炉温产生。堆栈发酵是对低热值以及高水分的垃圾进行焚烧的重要步骤,原理为将一些水分析出,并产生沼气,不但能够将垃圾热值提升,还会使垃圾的燃烧更加容易。

                      在三天左右的堆栈发酵之后,将其投入倒垃圾料斗,其中有料门设置,可进行点火起炉和熄火操作。料斗内并没有任何垃圾,将料门关闭之后,可以隔开炉膛和外界,进而对炉内负压给予维持。根据升温曲线,可以投放垃圾之后,开启料门,垃圾顺着料槽传送到给料平台,料槽充满之后,将垃圾运送至落炉排当中。炉排翻送垃圾的过程中,因燃烧器以及炉风产生的热辐射作用等,会对其水分进行蒸发,所以更易点燃,炉内温度会一定程度的升高,在达到600℃时,燃烧器会退出,这时焚烧垃圾处于正常的状态。炉温继续升高,可在850℃维持。垃圾在炉排当中,需要通过干燥区、燃烧垃圾区、燃尽区。垃圾可燃包括两种:其一为完全燃烧;其二为不可燃的灰渣。这些灰渣会借助炉渣滚筒,将其送入出渣机当中。出渣机存有一定的水,相应的水位会有水封作用,所以对炉内负压的稳定性给予了保障。出渣机当中,灰渣得到降温之后,被送入到灰渣储坑,处理之后,成为无害灰渣。

                      二、垃圾焚烧炉用耐火材料分析

                      焚烧炉对于耐火材料的要求,不但要有着非常理想的耐高温性能,还能展示出相应的高温强度、体积稳定性、隔热性能以及抗磨损性能。

                      焚烧炉对于耐火材料的应用,通常包括两类:其一为定型耐火制品;其二为不定形耐火材料。定型制品主要为碳化硅砖、高铝砖以及粘土砖。不定形耐火材料包括:高铝质可塑料、粘土质以及碳化硅质浇注料。目前,由于研究的发展以及深入,对于碳化硅质浇注料结合磷酸盐构建的高铝质浇注料,产生的耐磨损性能非常突出,所以对其用量也在渐渐提升,不定形耐火材料,施工性能非常突出,结合焚烧炉的不同应用条件,可以对相应的品种进行挑选。

                      例如:在机械炉排焚烧炉当中,不同部位对于不定形耐火材料的应用,有一定的差异性。如:投入垃圾入口处,温度大概为550℃左右,因为垃圾会对其产生冲击磨损,且垃圾内部有一定水分,所以出现热剥离的概率较大。因此该工作层需要应用强度更高,抗热震稳定性更高的浇注料,非向火面则需要应用隔热性能优异的隔热浇注料;炉排区域两侧墙温度通常都要高于800℃,垃圾也会对其产生磨损,因此在两侧,需要用到抗磨损强、抗高温烟气化学侵蚀性效果较好的碳化硅砖作为向火面第一层,后几层采用导热系数较低的保温材料;炉膛区域前后拱及前后墙等部分,因为高温烟气会对其造成化学侵蚀作用,需要用到刚玉质耐磨浇注料;落灰斗处,温度相对较低,仅有450℃左右,但依然有残余物对其造成磨损,所以该层需要用到较高强度的浇注料(如表1、表2)。

                      表1 焚烧炉各部位对耐火材料的基本要求

                      表2 焚烧炉用耐火材料的性能

                      三、结语

                      总之,为适应垃圾焚烧炉作业的各项条件,对于焚烧炉内衬用耐火材料的不同类型和品种进行了深入的研制,但还存在一些技术问题和管理问题有待提升,需要在之后的探究中加以解决。

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