论文部分内容阅读
【摘要】近年来，城市化的快速发展，也产生了大量的垃圾，这些垃圾的处理成为当前环保部门、城建部门等关注的重点问题。随着可持续发展理念的推进，传统的垃圾填埋等方式已经无法达到环境保护的需求，焚烧处理时会产生大气污染等，當前，新型的垃圾焚烧余热发电处理方式实现了对垃圾的无害化处理与资源化利用。但是，锅炉隔墙水冷壁爆管事故极为常见。基于此，本文分析了垃圾焚烧余热发电锅炉隔墙水冷壁爆管事故的原因与对策，有利于提高垃圾发电锅炉运行的安全性。
【关键词】垃圾焚烧;余热发电;水冷壁;爆管事故;对策
近年来，经济社会的快速发展，使得垃圾量逐年增加，如果不及时对垃圾加以处理等，就会导致土地资源的占用、环境的污染与破坏等，因此，垃圾的处理成为当前经济社会发展中需要重点关注的问题。垃圾焚烧余热发电实现了垃圾的资源化利用，通过这种处理方式，创造了巨大的经济社会价值。但是，此种处理方式下，锅炉隔墙水冷壁爆管现象的出现严重影响了其处理效果，造成了巨大的损失，因此，必须加强对此问题的分析与处理，采取必要的控制措施。
1、垃圾焚烧发电概述
垃圾焚烧发电是当前应用较为普遍的垃圾处理方式，其在应用中，需要对各种垃圾加以分类处理，对于垃圾中存在的燃烧值较高的垃圾加以焚烧处理，此种处理方式有效消灭了病原性生物与腐蚀性有机物的存在，而其燃烧产生的热量经由锅炉加热，最终产生的高温蒸汽可以推动涡轮机的转动，进而产生电力资源。而对于不能燃烧的有机物垃圾等，可以经由厌氧、发酵处理，随后经由干燥脱硫、甲烷等，使得其实现热能向蒸汽的转化，从而有效推动了涡轮机的转动，产生了电能资源。这种垃圾处理方式更为科学与高效，具有明显的环保性与经济性，实现了垃圾的资源化利用。
2、检验对策与分析
2.1壁厚测定与分析
以某地区的垃圾焚烧余热锅炉发电过程来看，当其发生锅炉隔壁水冷壁爆管事故以后，有关人员要立即进行相关事故原因的分析，首先检查爆裂管的管壁厚度，对爆裂管段加以测量，其最小壁厚为2.9mm，此种情况说明管壁存在局部的减薄现象，而破口的最小管壁在1mm以内，存在局部鼓包现象，断面最小壁厚在1.5mm左右。因此，壁厚减小主要是由于在爆管事故发生以后，爆裂变形、汽水冲刷等造成的。
2.2腐蚀产物成分分析
在爆管事故发生以后，有关人员要立即对爆裂管段加以分析，尤其是要做好腐蚀产物成分的分析，其管段表面的附着物相对较少，为保障取样的代表性，需要在保证取样的规范性，在有关的爆裂管段内进行取样，随后，应用专业的检测设备，比如扫描电镜的能谱仪等来分析管段表面附着物的具体成分。如果在检测过程中，发现附着物中包含了Cl、S、Na、K、Pb、Zn 等元素，且Cl元素含量相对较高，就可以依次判定其垃圾焚烧烟气内含有相应的腐蚀性物质，这些腐蚀性物质的存在会引发管道氧化膜的破坏，使得管子的抗腐蚀能力大大降低。此外，垃圾中含有的一些低熔点氯化物等，会与烟气中的其他物质结合产生低熔点共晶混合物，当其烟气温度逐步升高时，这些混合物逐步熔化，逐步附着在已经被破坏的管外壁，使得管子的金属基体逐步被腐蚀，加快腐蚀速度。
3、爆管原因分析
在发生爆管事故以后，有关人员要及时进行宏观检查、壁厚分析与检测、腐蚀成分检查等的综合判定，如果焚烧炉前隔墙上水冷壁管在发电过程中受到了腐蚀等的影响，会导致壁厚逐步减薄，承压能力大大降低，尤其是会导致管子中最弱的管子会逐步在运行过程中出现爆管等现象。此外，在垃圾焚烧余热发电过程中，其本身再受到高速喷出的汽水混合物的作用下，断裂口上方的管段后受到其冲击，进而导致管子在一定的情况下出现折断、掉落等现象，此时，还伴随着饱和汽水混合物从上下断口的喷出现象，使得饱和水逐步汽化膨胀，进而充满整个炉膛空间。一些汽化混合物逐步从后烟道排除，在炉膛密封的情况下，大量的汽水混合物逐步向下经由排渣管道排出，有时甚至会对检修人员构成一定的安全威胁。
4、爆管事故处理对策
当垃圾焚烧余热锅炉进行发电的过程中，为了降低爆管事故的发生，必须从以下方面加以预防：（1）对前隔墙上的冷水管采取必要的防腐蚀措施，比如，应用喷涂等方式，对冷水管添加防腐蚀层，降低发电过程中腐蚀等情况的影响，保持冷水管的正常使用。具体来说，在初期，在水冷壁表面喷涂镍基材料防腐层，在防腐层处理的过程中，要尽量对管子表面加以清理，避免表面锈蚀等现象的存在导致其防腐层的应用效果不佳。其次，如果水冷壁存在严重的腐蚀情况，有关人员要及时进行水冷壁的更换等，保证其管子的材质等能够符合其防腐要求。（2）水冷壁整条管向火面堆焊镍基材料防腐层的过程中，有关工作人员要及时根据系统本身运行的具体情况等，对有关的设计等加以改进，比如可以对引风机的引力等加以改进，使得其引力增大，保证引风机在发电过程中可以保持良好的运行状态，保持其燃烧的充分性，极快燃烧速度，保障其发电的质量。（3）在垃圾焚烧余热发电的过程中，由于焚烧炉的工作特点较为特殊，再加上其垃圾的燃烧物成分具有复杂性，导致在发电过程中，焚烧炉爆管现象极为常见，基本上无法避免，因此，在设备的整体运行过程中，有关人员必须要及时对受热面腐蚀严重的位置加以定期检查，及时对受腐蚀位置加以必要的处理，如果存在严重的管道腐蚀，要及时更换，尽量做到早发现早处理。（4）发电厂在锅炉受压部位的维修过程中，必须要严格遵守相应的操作规范，做好监督与检查工作等。（5）在焚烧炉的检修过程中，要做好现场的隔离等。
结语：
近年来，城市化的快速发展，使得大量垃圾逐步出现，这些垃圾的种类繁多，如果不及时对其加以处理，就会严重影响城市的发展。很多地区在垃圾处理上，逐步应用了垃圾焚烧余热发电装置，有效实现了垃圾的资源化利用，但是在发电过程中需要加强对爆管事故的预防与处理。
参考文献：
[1]江小艳.垃圾焚烧余热发电的环境保护措施[J].资源节约与环保，2017（03）：13+17.
[2]何育恒，黎华，李茂东，等.垃圾焚烧余热发电锅炉隔墙水冷壁爆管事故分析与对策[J].工业锅炉，2018（03）：50-53.
[3]王济平，刘强，李紫龙，等.垃圾焚烧厂烟气低温余热发电利用[J].能源环境保护，2016，30（01）：42-44.
【关键词】垃圾焚烧;余热发电;水冷壁;爆管事故;对策
近年来，经济社会的快速发展，使得垃圾量逐年增加，如果不及时对垃圾加以处理等，就会导致土地资源的占用、环境的污染与破坏等，因此，垃圾的处理成为当前经济社会发展中需要重点关注的问题。垃圾焚烧余热发电实现了垃圾的资源化利用，通过这种处理方式，创造了巨大的经济社会价值。但是，此种处理方式下，锅炉隔墙水冷壁爆管现象的出现严重影响了其处理效果，造成了巨大的损失，因此，必须加强对此问题的分析与处理，采取必要的控制措施。
1、垃圾焚烧发电概述
垃圾焚烧发电是当前应用较为普遍的垃圾处理方式，其在应用中，需要对各种垃圾加以分类处理，对于垃圾中存在的燃烧值较高的垃圾加以焚烧处理，此种处理方式有效消灭了病原性生物与腐蚀性有机物的存在，而其燃烧产生的热量经由锅炉加热，最终产生的高温蒸汽可以推动涡轮机的转动，进而产生电力资源。而对于不能燃烧的有机物垃圾等，可以经由厌氧、发酵处理，随后经由干燥脱硫、甲烷等，使得其实现热能向蒸汽的转化，从而有效推动了涡轮机的转动，产生了电能资源。这种垃圾处理方式更为科学与高效，具有明显的环保性与经济性，实现了垃圾的资源化利用。
2、检验对策与分析
2.1壁厚测定与分析
以某地区的垃圾焚烧余热锅炉发电过程来看，当其发生锅炉隔壁水冷壁爆管事故以后，有关人员要立即进行相关事故原因的分析，首先检查爆裂管的管壁厚度，对爆裂管段加以测量，其最小壁厚为2.9mm，此种情况说明管壁存在局部的减薄现象，而破口的最小管壁在1mm以内，存在局部鼓包现象，断面最小壁厚在1.5mm左右。因此，壁厚减小主要是由于在爆管事故发生以后，爆裂变形、汽水冲刷等造成的。
2.2腐蚀产物成分分析
在爆管事故发生以后，有关人员要立即对爆裂管段加以分析，尤其是要做好腐蚀产物成分的分析，其管段表面的附着物相对较少，为保障取样的代表性，需要在保证取样的规范性，在有关的爆裂管段内进行取样，随后，应用专业的检测设备，比如扫描电镜的能谱仪等来分析管段表面附着物的具体成分。如果在检测过程中，发现附着物中包含了Cl、S、Na、K、Pb、Zn 等元素，且Cl元素含量相对较高，就可以依次判定其垃圾焚烧烟气内含有相应的腐蚀性物质，这些腐蚀性物质的存在会引发管道氧化膜的破坏，使得管子的抗腐蚀能力大大降低。此外，垃圾中含有的一些低熔点氯化物等，会与烟气中的其他物质结合产生低熔点共晶混合物，当其烟气温度逐步升高时，这些混合物逐步熔化，逐步附着在已经被破坏的管外壁，使得管子的金属基体逐步被腐蚀，加快腐蚀速度。
3、爆管原因分析
在发生爆管事故以后，有关人员要及时进行宏观检查、壁厚分析与检测、腐蚀成分检查等的综合判定，如果焚烧炉前隔墙上水冷壁管在发电过程中受到了腐蚀等的影响，会导致壁厚逐步减薄，承压能力大大降低，尤其是会导致管子中最弱的管子会逐步在运行过程中出现爆管等现象。此外，在垃圾焚烧余热发电过程中，其本身再受到高速喷出的汽水混合物的作用下，断裂口上方的管段后受到其冲击，进而导致管子在一定的情况下出现折断、掉落等现象，此时，还伴随着饱和汽水混合物从上下断口的喷出现象，使得饱和水逐步汽化膨胀，进而充满整个炉膛空间。一些汽化混合物逐步从后烟道排除，在炉膛密封的情况下，大量的汽水混合物逐步向下经由排渣管道排出，有时甚至会对检修人员构成一定的安全威胁。
4、爆管事故处理对策
当垃圾焚烧余热锅炉进行发电的过程中，为了降低爆管事故的发生，必须从以下方面加以预防：（1）对前隔墙上的冷水管采取必要的防腐蚀措施，比如，应用喷涂等方式，对冷水管添加防腐蚀层，降低发电过程中腐蚀等情况的影响，保持冷水管的正常使用。具体来说，在初期，在水冷壁表面喷涂镍基材料防腐层，在防腐层处理的过程中，要尽量对管子表面加以清理，避免表面锈蚀等现象的存在导致其防腐层的应用效果不佳。其次，如果水冷壁存在严重的腐蚀情况，有关人员要及时进行水冷壁的更换等，保证其管子的材质等能够符合其防腐要求。（2）水冷壁整条管向火面堆焊镍基材料防腐层的过程中，有关工作人员要及时根据系统本身运行的具体情况等，对有关的设计等加以改进，比如可以对引风机的引力等加以改进，使得其引力增大，保证引风机在发电过程中可以保持良好的运行状态，保持其燃烧的充分性，极快燃烧速度，保障其发电的质量。（3）在垃圾焚烧余热发电的过程中，由于焚烧炉的工作特点较为特殊，再加上其垃圾的燃烧物成分具有复杂性，导致在发电过程中，焚烧炉爆管现象极为常见，基本上无法避免，因此，在设备的整体运行过程中，有关人员必须要及时对受热面腐蚀严重的位置加以定期检查，及时对受腐蚀位置加以必要的处理，如果存在严重的管道腐蚀，要及时更换，尽量做到早发现早处理。（4）发电厂在锅炉受压部位的维修过程中，必须要严格遵守相应的操作规范，做好监督与检查工作等。（5）在焚烧炉的检修过程中，要做好现场的隔离等。
结语：
近年来，城市化的快速发展，使得大量垃圾逐步出现，这些垃圾的种类繁多，如果不及时对其加以处理，就会严重影响城市的发展。很多地区在垃圾处理上，逐步应用了垃圾焚烧余热发电装置，有效实现了垃圾的资源化利用，但是在发电过程中需要加强对爆管事故的预防与处理。
参考文献：
[1]江小艳.垃圾焚烧余热发电的环境保护措施[J].资源节约与环保，2017（03）：13+17.
[2]何育恒，黎华，李茂东，等.垃圾焚烧余热发电锅炉隔墙水冷壁爆管事故分析与对策[J].工业锅炉，2018（03）：50-53.
[3]王济平，刘强，李紫龙，等.垃圾焚烧厂烟气低温余热发电利用[J].能源环境保护，2016，30（01）：42-44.