垃圾焚烧炉如何选择耐火材料?
发布时间:2022-04-02
垃圾焚烧炉如何选择耐火材料?垃圾焚烧炉有炉排式、回转窑式、流化床式等多种形式的焚烧炉,所焚烧的垃圾也不一样,不同类型的垃圾会对耐火材料内衬造成各种各样的侵蚀和磨损,应该如何选择垃圾焚烧炉耐火材料呢,请看详细内容.
常见的垃圾焚烧炉
1、流化床焚烧炉
流化床燃烧充分,炉内燃烧控制良好,但烟气粉尘量大,操作复杂,运行成本高,燃料粒度均匀性高,石英砂磨损严重,设备维护量大.
2.机械炉排焚烧炉.
炉排的材料要求和加工精度要求高,炉排与炉排的接触面要求相当光滑.排与排之间的间隙相当小.此外,机械结构复杂,损坏率高,维护量大.炉排成本和维护成本高,推广应用困难.
3.回转式焚烧炉.
设备利用率高,灰渣含碳量低,空气过剩低,有害气体排放量低.但燃烧不易控制,垃圾热值低时燃烧困难.
4.气化熔融焚烧炉.
城市生活垃圾气化熔融焚烧技术被称为21世纪二恶英零排放生活垃圾焚烧技术.它可以大大利用垃圾本身的能量,减少辅助热源的消耗,低二恶英排放,高效综合回收,大大降低容量.减少,但生活垃圾的热值高于6000kJ/kg.对于生活垃圾分类相对较少的情况,该技术需要在市场上进行改进.
5.脉冲抛式炉排焚烧炉.
(1)工业垃圾、生活垃圾、医院垃圾、废橡胶轮胎等垃圾处理范围广.
(2)燃烧热效率高,正常燃烧热效率在80%以上,即使生活垃圾含水量大,燃烧热效率也在70%以上.
(3)由于采用了许多特殊的设计和较高的自动设计和较高的自动控制水平,操作人员较少(包括除灰人员),维护工作量较小.
(4)经过近20年的运行,焚烧炉故障率很低,年运行8000小时以上,一般利用率可达95%以上.
(5)排放控制水平高.由于二次烟气再燃烧和先进的烟气处理设备,烟气得到了充分处理.经过长期测试,烟气排放CO含量为1-10PPM,HC含量为2~3PPM,NOx含量为35PPM,完全符合欧美排放标准.烟气在二三级燃烧室燃烧时温度达到1000℃,停留时间超过2秒,可基本分解二恶英.烟气中二恶英的含量为0.04ng/m3,远低于欧美标准0.1ng/m3.
(6)炉排在压缩空气的吹扫下,具有自清洗功能.
6.CAO焚烧炉.
焚烧炉焚烧可回收垃圾中的有用物质,分类后的有机垃圾发热量高,产生一氧化碳等可燃气体多,发电量高.但在我国,实际生活垃圾分类相当少,CAO炉不适合我国垃圾焚烧.
根据炉膛温度,选择能承受焚烧温度的耐火材料和隔热材料.
焚烧炉内衬耐火材料必须考虑燃烧后产品对炉内衬的腐蚀性.如果焚烧碱性废液,当炉内温度高达1000℃时,Na-由氧化钠气体排出.耐火砖中的SiO2成分与Na2O结合,产生低熔点矿物质,凝聚在耐火砖表面并被侵蚀.例如,耐火砖是一种高铝砖.虽然SiO2成分较少,但由于氧化铝与氧化钠的反应,中间体的铝酸钠会在高温下产生膨胀裂缝,使耐火砖组织脆化.因此,选择含有高氧化铝的高铝耐火材料,或具有较好耐碱性腐蚀性的铬镁耐火材料.镁和铝镁耐火材料.为了抵抗盐碱等介质的渗透和侵蚀,提高材料的耐渣性,一般选择气孔率较小的材料.
在选择焚烧炉衬里材料时,还应注意炉内不同部位的温度和腐蚀情况,用不同等级的材料.
燃烧室温度为1400~1600℃,可选用含铝90%的刚玉砖;炉上部工作温度为900~1000℃,锥部设有废液喷嘴,可选用含铝量大于75%的高铝砖,炉中部工作温度为900℃,熔融盐碱沿炉衬下流,腐蚀严重,可选用一流高铝砖(LZ-65);炉下部工作条件与炉中部基本相同,当燃烧产品中有大量熔融盐碱时,容易聚焦在斜坡上,停留时间长,也容易渗透到耐火材料中,如果Na2CO3腐蚀较严重,因此比炉中部差,应选择孔隙率较低的致密材料,如电熔耐火材料制品等.
以上情况仅适用于一般盐碱腐蚀材料的选择,也适用于碱性强的碱性耐火材料,如铝含量或镁铬.通常,当Na2SO4.NaOH腐蚀时,选择更好的材料,衬里寿命仅为2.3年;对于腐蚀性较强的Na2CO3,使用寿命仅为1年左右.
化肥厂丙烯酸装置废水焚烧炉是一种典型的垂直液体喷射焚烧炉,主要由燃烧室、混合反应区、主反应区、残余反应区和急冷回收处理室组成.炉内正常工作温度为℃.工作时,焚烧炉在顶部助燃气体下点火,废液从上斜孔进入,在压缩空气的作用下喷入小液滴,悬浮连续燃烧.燃烧后,产品在下部进行急冷回收,直接排放符合标准的烟气.焚烧炉焚烧的主要介质是装置的浓缩废水、废液、蒸汽提气和废气,其主要成分是水.醋酸钠.丙烯酸钠.氢氧化钠.丙烯酸和醋酸.甲苯磺酸钠.氮气.氧气.丙烯酸甲酯.丙烯酸乙酯.甲醇.乙醇.乙醇和浮油.这些材料本身有很强的腐蚀性,二是钠盐和燃烧炉砖在燃烧转化反应中没有被燃烧气带走,因此,选择合适的衬里材料对焚烧炉的正常运行起着至关重要的作用.
焚烧炉内衬材料的选择及材料特性
丙烯酸废水焚烧炉丙烯酸废水焚烧炉衬里,衬里层仅用了一年就发生了严重的侵蚀剥离,尤其是上斜段和中直段的上四分之一,侵蚀剥离*为严重.针对这种情况,我们进行了分析.当废液喷射雾化正常时,焚烧炉衬里的侵蚀剥离主要是由于部分未完全燃烧的废液和废液燃烧产物与炉壁衬里的接触发生反应,在炉衬里表面产生会损坏的化合物,使衬里产生裂纹,反应后的化学物质容易从衬里表面剥离,从而将发裂的部分衬里带走,使炉衬逐渐变薄,而上斜段与中直段的上四分之一是混合主反应区,是雾化废液与燃烧产物在炉壁聚集量*大的地方,接触反应*严重,因此,腐蚀剥离*严重;当废液喷射雾化不正常时,大部分废液直接喷射到炉衬里,使被冲刷的局部衬里温度急剧降低,与周围衬里温度不断变薄,从而产生*直接的耐腐蚀性.
1.内衬材料的选择.
结合焚烧炉内衬在上斜段和中间直段的上四分之一,*容易损坏,*严重的损坏,综合考虑材料的物理化学性能和经济成本,我们选择锆刚玉莫来石砖.重质高铝砖、高铝轻质保温砖及相应的耐火泥浆材料,在7050mm(中间直段,以残余反应区底部为基准面)以上,0-7050mm,整个焚烧炉内衬中间层.
2.材料的特性.
锆刚玉莫来石砖含有Zro2,重质高铝砖不含Zro2,锆刚玉莫来石砖的常温耐压强度.0.2MP荷载软化温度高于重质高铝砖,说明锆刚玉莫来石砖在温度和负荷作用下的抗变形能力强于重质高铝砖,耐腐蚀性好于重质高铝砖;锆刚玉莫来石砖的重烧线变化率(1500℃×3h)小于重质高铝砖,说明锆刚玉莫来石砖在高温作用下的外观线度和体积保持稳定.
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