垃圾焚烧发电厂锅炉清灰方式优化分析.pdf

焦又是影响锅炉长周期运行的关键因素，本文通过对目前垃圾发电厂锅炉主流清
灰方式的分析比较，试图找出锅炉清灰方式的最佳配置和最合理的清灰运行方式，

以期提高锅炉的运行效率和长周期运行水平。

关键词：垃圾焚烧发电；锅炉清灰；长周期运行

引言：如何提高垃圾焚烧发电设备的长周期运行水平一直是业内面临的难题，
特别是当前环保在线平台标记规则对年度的启停炉时间进行了严格限定，提高焚
烧余热炉的长周期运行时间已经是现实而紧迫的任务，而根据各垃圾发电厂的多
年运营经验，锅炉的积灰结焦是影响锅炉长周期运行的主要因素之一。垃圾余热
炉的清灰方式流派众多，各有优劣，各自经历了不同的发展历程，各运营企业经
过多年的摸索，各自总结经验，在新项目的设计和老项目的技改中不断优化改进。
本文通过对比分析和实践经验总结，可以为垃圾焚烧发电厂的锅炉清灰设计及运

营维护提供参考借鉴，以期达到节能减排和提高设备长周期运行水平的目的。

1.垃圾发电厂焚烧-余热锅炉系统概述

垃圾焚烧锅炉由焚烧垃圾的焚烧炉和吸收热量的余热炉组成。焚烧炉主要有
流化床炉型和炉排炉炉型，目前主流为各种类型的炉排炉，流化床炉因一氧化碳

控制难度大等原因新项目已基本不采用。为控制二噁英排放，保证炉膛温度850
摄氏度2秒以上停留时间，以及控制过热器入口烟气温度，余热炉通常设计为三
个竖直烟道加一个水平烟道的结构，第一竖直烟道通常由浇注料围合的炉墙以及
上部的水冷壁组成，随着发达城市垃圾热值的提高，目前也有很多垃圾发电厂采
用水冷炉墙。第二三烟道由水冷壁围合组成，通常在第三烟道布置蒸发器屏以控
制进入水平烟道的烟温在过热器的耐受范围之内。第一竖直烟道因为烟温高通常
易结焦。锅炉水平烟道通常则由两侧墙水冷壁和布置在水平烟道中间的蒸发器、
子密集，布置紧凑，往往易积灰。

2.垃圾焚烧余热炉主要清灰方式介绍

2.1锅炉积灰对生产的影响

2.1.1锅炉受热面积灰后管屏的传热系数降低，热阻增大，换热效率大幅下
降。无论是辐射换热、对流换热、导热以及通常工况下的复合换热均会造成传热
效率下降。随着这种热阻的积累，同等燃料下锅炉的蒸发量会逐步下降，排烟温
度会逐步上升，排烟热损失增加，锅炉热效率下降，最终造成锅炉达不到额定出

力。

2.1.2积灰会造成锅炉通流截面缩小，烟气流阻增大，引风机电耗上升，同

时烟气流速增加对受热面的冲刷加剧。

2.1.3积灰会造成管屏受热不均，造成局部过热。对布置于竖直烟道的蒸发

屏和水平烟道的蒸发器则可能造成汽水循环局部停滞，管壁过热损坏。

2.1.4积灰达到一定程度超过自身支撑强度时可能突然坍塌，堵塞下部输灰
系统，严重的造成锅炉正压，甚至锅炉炉膛正压MFT保护动作，造成主设备非停

事故。

2.1.5垃圾焚烧飞灰本身具有腐蚀性，长期附着会对管壁造成腐蚀。

2.2当前主流清灰方式介绍

2.2.1激波清灰

激波清灰是利用乙炔和空气混合气在混合装置中经高频点火在脉冲罐内爆燃，
体积急剧膨胀，产生的高温高速气流经管道和喷嘴喷入炉内受热面管屏区域，产
生的冲击波将受热面管束上的积灰震松、脱落，从而除去管束表面积灰。激波喷
入炉内的作用过程至少包括冲击的振动、气流的吹扫、声波的振荡等。激波清灰
系统由乙炔供应分配系统、压缩空气供应分配系统、点火混合系统、吹扫系统、
监视控制系统及各管路组成。因乙炔为易燃易爆气体，乙炔管路需设置相应的防
PLC系统程序控
制，各系统参数可根据实际情况和厂家说明适当调整，系统吹扫时间、循环间隔、
循环次数、充气时间等灵活可调。高温激波冲击力强，吹扫范围大，吹扫效果好，
但喷口正对的管束需加装防磨瓦防止管屏被吹伤，同时激波清灰工作时噪音大，
无经验的人员易受到惊吓。激波清灰装置现场照片见图一。

图一、激波清灰

2.2.2蒸汽吹灰

蒸汽吹灰是利用伸缩式蒸汽吹灰器将经过减压后的过热蒸汽喷入受热面管屏
各级间间隔，利用蒸汽的吹扫和冲击去除管束表面积灰。蒸汽清灰主要分为蒸汽

声波清灰器[1]、伸缩式蒸汽吹灰器和固定旋转式蒸汽吹灰器，垃圾发电厂主要使
用的是长伸缩式蒸汽吹灰器。蒸汽吹灰系统通常由蒸汽供应及减压系统、吹灰器
系统、吹扫密封系统和控制系统组成。伸缩式管子由电机驱动前进深入炉内吹灰
区域，吹灰管管子配有喷头，深入炉内的同时管子旋转带动喷头增加吹扫面积，
因蒸汽冲击力强，外加吹扫管深入炉内并旋转吹扫，因此蒸汽吹灰的吹扫范围大，
吹扫效果好。蒸汽吹扫需消耗部分蒸汽，带走部分热量，投运时需要先送汽和疏
水，操作较复杂，吹扫枪管伸缩运动时易发生卡涩、蒸汽系统易发生泄漏，故障
率较高，维护工作量较大。高温蒸汽易吹伤受热面管子，喷口正对的管束需加装
防磨瓦防止管屏被吹伤。蒸汽吹灰的另一缺点是蒸汽降温后可能在烟囱等局部