文/楊吉業(yè) 中國(guó)電建集團(tuán)青海工程有限公司 青海西寧 810003
近年來(lái),經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,使得垃圾量逐年增加,如果不及時(shí)對(duì)垃圾加以處理等,就會(huì)導(dǎo)致土地資源的占用、環(huán)境的污染與破壞等,因此,垃圾的處理成為當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。垃圾焚燒余熱發(fā)電實(shí)現(xiàn)了垃圾的資源化利用,通過(guò)這種處理方式,創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)價(jià)值。但是,此種處理方式下,鍋爐隔墻水冷壁爆管現(xiàn)象的出現(xiàn)嚴(yán)重影響了其處理效果,造成了巨大的損失,因此,必須加強(qiáng)對(duì)此問(wèn)題的分析與處理,采取必要的控制措施。
垃圾焚燒發(fā)電是當(dāng)前應(yīng)用較為普遍的垃圾處理方式,其在應(yīng)用中,需要對(duì)各種垃圾加以分類(lèi)處理,對(duì)于垃圾中存在的燃燒值較高的垃圾加以焚燒處理,此種處理方式有效消滅了病原性生物與腐蝕性有機(jī)物的存在,而其燃燒產(chǎn)生的熱量經(jīng)由鍋爐加熱,最終產(chǎn)生的高溫蒸汽可以推動(dòng)渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而產(chǎn)生電力資源。而對(duì)于不能燃燒的有機(jī)物垃圾等,可以經(jīng)由厭氧、發(fā)酵處理,隨后經(jīng)由干燥脫硫、甲烷等,使得其實(shí)現(xiàn)熱能向蒸汽的轉(zhuǎn)化,從而有效推動(dòng)了渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生了電能資源。這種垃圾處理方式更為科學(xué)與高效,具有明顯的環(huán)保性與經(jīng)濟(jì)性,實(shí)現(xiàn)了垃圾的資源化利用。
以某地區(qū)的垃圾焚燒余熱鍋爐發(fā)電過(guò)程來(lái)看,當(dāng)其發(fā)生鍋爐隔壁水冷壁爆管事故以后,有關(guān)人員要立即進(jìn)行相關(guān)事故原因的分析,首先檢查爆裂管的管壁厚度,對(duì)爆裂管段加以測(cè)量,其最小壁厚為2.9mm,此種情況說(shuō)明管壁存在局部的減薄現(xiàn)象,而破口的最小管壁在1mm 以?xún)?nèi),存在局部鼓包現(xiàn)象,斷面最小壁厚在1.5mm 左右。因此,壁厚減小主要是由于在爆管事故發(fā)生以后,爆裂變形、汽水沖刷等造成的。
在爆管事故發(fā)生以后,有關(guān)人員要立即對(duì)爆裂管段加以分析,尤其是要做好腐蝕產(chǎn)物成分的分析,其管段表面的附著物相對(duì)較少,為保障取樣的代表性,需要在保證取樣的規(guī)范性,在有關(guān)的爆裂管段內(nèi)進(jìn)行取樣,隨后,應(yīng)用專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)設(shè)備,比如掃描電鏡的能譜儀等來(lái)分析管段表面附著物的具體成分。如果在檢測(cè)過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)附著物中包含了Cl、S、Na、K、Pb、Zn 等元素,且Cl 元素含量相對(duì)較高,就可以依次判定其垃圾焚燒煙氣內(nèi)含有相應(yīng)的腐蝕性物質(zhì),這些腐蝕性物質(zhì)的存在會(huì)引發(fā)管道氧化膜的破壞,使得管子的抗腐蝕能力大大降低。此外,垃圾中含有的一些低熔點(diǎn)氯化物等,會(huì)與煙氣中的其他物質(zhì)結(jié)合產(chǎn)生低熔點(diǎn)共晶混合物,當(dāng)其煙氣溫度逐步升高時(shí),這些混合物逐步熔化,逐步附著在已經(jīng)被破壞的管外壁,使得管子的金屬基體逐步被腐蝕,加快腐蝕速度。
在發(fā)生爆管事故以后,有關(guān)人員要及時(shí)進(jìn)行宏觀檢查、壁厚分析與檢測(cè)、腐蝕成分檢查等的綜合判定,如果焚燒爐前隔墻上水冷壁管在發(fā)電過(guò)程中受到了腐蝕等的影響,會(huì)導(dǎo)致壁厚逐步減薄,承壓能力大大降低,尤其是會(huì)導(dǎo)致管子中最弱的管子會(huì)逐步在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)爆管等現(xiàn)象。此外,在垃圾焚燒余熱發(fā)電過(guò)程中,其本身再受到高速?lài)姵龅钠旌衔锏淖饔孟拢瑪嗔芽谏戏降墓芏魏笫艿狡錄_擊,進(jìn)而導(dǎo)致管子在一定的情況下出現(xiàn)折斷、掉落等現(xiàn)象,此時(shí),還伴隨著飽和汽水混合物從上下斷口的噴出現(xiàn)象,使得飽和水逐步汽化膨脹,進(jìn)而充滿整個(gè)爐膛空間。一些汽化混合物逐步從后煙道排除,在爐膛密封的情況下,大量的汽水混合物逐步向下經(jīng)由排渣管道排出,有時(shí)甚至?xí)?duì)檢修人員構(gòu)成一定的安全威脅。
當(dāng)垃圾焚燒余熱鍋爐進(jìn)行發(fā)電的過(guò)程中,為了降低爆管事故的發(fā)生,必須從以下方面加以預(yù)防:(1)對(duì)前隔墻上的冷水管采取必要的防腐蝕措施,比如,應(yīng)用噴涂等方式,對(duì)冷水管添加防腐蝕層,降低發(fā)電過(guò)程中腐蝕等情況的影響,保持冷水管的正常使用。具體來(lái)說(shuō),在初期,在水冷壁表面噴涂鎳基材料防腐層,在防腐層處理的過(guò)程中,要盡量對(duì)管子表面加以清理,避免表面銹蝕等現(xiàn)象的存在導(dǎo)致其防腐層的應(yīng)用效果不佳。其次,如果水冷壁存在嚴(yán)重的腐蝕情況,有關(guān)人員要及時(shí)進(jìn)行水冷壁的更換等,保證其管子的材質(zhì)等能夠符合其防腐要求。(2)水冷壁整條管向火面堆焊鎳基材料防腐層的過(guò)程中,有關(guān)工作人員要及時(shí)根據(jù)系統(tǒng)本身運(yùn)行的具體情況等,對(duì)有關(guān)的設(shè)計(jì)等加以改進(jìn),比如可以對(duì)引風(fēng)機(jī)的引力等加以改進(jìn),使得其引力增大,保證引風(fēng)機(jī)在發(fā)電過(guò)程中可以保持良好的運(yùn)行狀態(tài),保持其燃燒的充分性,極快燃燒速度,保障其發(fā)電的質(zhì)量。(3)在垃圾焚燒余熱發(fā)電的過(guò)程中,由于焚燒爐的工作特點(diǎn)較為特殊,再加上其垃圾的燃燒物成分具有復(fù)雜性,導(dǎo)致在發(fā)電過(guò)程中,焚燒爐爆管現(xiàn)象極為常見(jiàn),基本上無(wú)法避免,因此,在設(shè)備的整體運(yùn)行過(guò)程中,有關(guān)人員必須要及時(shí)對(duì)受熱面腐蝕嚴(yán)重的位置加以定期檢查,及時(shí)對(duì)受腐蝕位置加以必要的處理,如果存在嚴(yán)重的管道腐蝕,要及時(shí)更換,盡量做到早發(fā)現(xiàn)早處理。(4)發(fā)電廠在鍋爐受壓部位的維修過(guò)程中,必須要嚴(yán)格遵守相應(yīng)的操作規(guī)范,做好監(jiān)督與檢查工作等。(5)在焚燒爐的檢修過(guò)程中,要做好現(xiàn)場(chǎng)的隔離等。
近年來(lái),城市化的快速發(fā)展,使得大量垃圾逐步出現(xiàn),這些垃圾的種類(lèi)繁多,如果不及時(shí)對(duì)其加以處理,就會(huì)嚴(yán)重影響城市的發(fā)展。很多地區(qū)在垃圾處理上,逐步應(yīng)用了垃圾焚燒余熱發(fā)電裝置,有效實(shí)現(xiàn)了垃圾的資源化利用,但是在發(fā)電過(guò)程中需要加強(qiáng)對(duì)爆管事故的預(yù)防與處理。