垃圾焚烧炉的运行在很大程度上取决于耐火材料的稳定性,近年来,许多垃圾焚烧炉都因为耐火*材料的选用不当或不合格造成停炉事件,给垃圾焚烧厂造成一定损失。垃圾焚烧炉的工作温度一般不超过1200℃,但焚烧时产生的气体(如HCL,SO2,CL2,CO及碱金属蒸汽等)对耐火材料的侵蚀性较强。同时,垃圾在高温移动中对焚烧炉的某些部位(如炉底、落料口及侧墙等)的磨损和热冲击较大,尤其是循环流化床垃圾焚烧炉,垃圾及循环床料对炉膛布风板,燃烧区炉墙,炉膛出口与分离器进口等部位的磨损和热冲击更为强烈;因此要求焚烧炉用耐火材料具有以下特点:
(1)高强度和良好的*性,以抵*固体物料的磨损和热气流的冲刷;
(2)良好的体积稳定性和耐酸性,以抵*炉内酸性物质的侵蚀;
(3)良好的热震稳定性,以抵*炉温的变化对材料的*;
(4)良好的CO侵蚀能力,以避免因CO侵蚀而引起炉衬崩裂;
(5)良好的高温强度和耐热、隔热性。
由于不同的垃圾焚烧炉对耐火材料的需求不同,下面仅对目前应用广的炉排炉和循环流化床垃圾焚烧炉用耐火*材料进行探讨。
影响焚烧炉性能的因素作为一个焚烧系统,主要的指标是焚烧装置*物的销毁率,影响销毁率的主要有以下几个因素:焚烧温度、滞留时间,无害化焚烧设备,扰动和空气过量系数。焚烧温度焚烧温度是指废物中的*成份在高温下氧化、分解、直至*达到的温度。一般来说提高焚烧温度有利于废物*物质的*并可*黑烟的产生,但温度过高不仅加大燃料耗量,还增加了烟气中氮氧化物的含量。因此,在保证销毁率的前提下采用适当的温度较为合理。废物中的*微生物在70~100℃左右大部分不能生存,处理一般短链有机物的焚烧温度在700~800℃,所以在本方案中炉体温度能够满足此类废物的焚烧温度。
从十九世纪下半叶开始,西方发达国家已着手设计和开发垃圾焚烧设备。当时应用垃圾焚烧技术和设备的主要目的是:
(1)在高温下进行垃圾的无害化处理,灭除病原体;
(2)产生可加以利用的灰渣;
(3)避免由于燃烧而产生的和气味;
(4)将垃圾中含有的能量转换为蒸汽、电能或者热水加以利用;
(5)以尽可能低的成本进行垃圾的焚烧处理,而且设备操作和工作条件合理;
(6)焚烧所有无法利用的可燃废弃物。