1、炉墙结构破坏
不同焚烧阶段，工艺温度差异较大，各段炉墙受热不均匀。其中，燃烧段是温度最高区域，主要是绝热炉墙和风冷炉墙两种结构，风冷炉墙的稳定性要明显好于绝热炉墙的。但是无论哪种结构，服役时间较长以后，均会出现鼓包凸起。图1(a)是绝热炉墙服役一段时间后炉墙明显鼓包照片，中心区域凸起高度达到200mm以上。图1(b)示出了炉墙服役过程中的风冷炉墙，残余风冷炉墙空气夹层厚度由设计的60mm扩展为120mm。
焚烧炉运行过程中炉墙受热，炉墙内、外温度存在差异。炉墙耐火砖模拟分析的温度分布云图如图2所示，构成炉墙的碳化硅砖由内部到外部存在较大的温度梯度。工作面与非工作面温度的差异使耐火砖向火面产生的膨胀比背火面的大。同时，焚烧炉内不同燃烧区域炉墙温度分布不均，使炉墙在温度较高的部位膨胀量较大。由于炉墙受炉体尺寸的约束，使整个炉墙产生较大的内应力，温度越高的区域产生的内应力越大，这导致高温区炉墙有向炉内凸起、鼓包的趋势。炉墙鼓包、凸起还与超负荷运营、工艺温度控制、起停炉频次、操作水平以及炉墙设计有关。
当炉墙变形向炉内凸起时，拉固砖对炉墙产生拉应力，起到稳定炉墙的作用。若拉固件变形、断裂，拉固力减弱，炉墙在这种热应力的持续作用下逐渐产生变形。不同区域炉墙向炉内凸起程度不同，严重部位可能发生坍塌。
2、垃圾对耐火材料作用造成的损毁
生活垃圾的热值较低、成分复杂，在焚烧的过程中很容易产生积灰、磨损、腐蚀等问题，对焚烧炉的安全、稳定运行造成不利影响。城市生活垃圾的组成与城市化程度相关，越是经济发达的城市，城市垃圾中可燃物以及可堆腐物所占比例越高。我国的生活垃圾具有热值低、组分复杂等特点，在焚烧过程中存在很多影响设备运行的因素。焚烧炉内衬耐火材料的损毁首先是生活垃圾中的渣土和硬块对炉衬的机械磨损，其次是炉渣对耐火材料内衬的机械磨损、附着和侵蚀。垃圾焚烧炉的飞灰主要由K、Na、Al、Ca、Si等组成的氧化物及氯化物构成。焚烧炉内衬耐火材料主要组成为Al2O3、SiO2，焚烧炉内不同部位，炉渣对耐火材料的侵蚀损毁程度存在差异。
2.1进料口、干燥段等部位的机械磨损
焚烧炉进料口、下料平台以及焚烧炉侧墙下部直接接触垃圾部位的机械磨损严重(见图3)。进料口、干燥段等直接接触垃圾部位的温度不超过1000℃，普通矾土耐火浇注料耐磨性满足不了使用要求。
2.2前、后拱区飞灰附着结焦
垃圾在燃烧过程中形成了大量飞灰，其化学组成见表1。熔融的飞灰与前后拱内衬耐火材料接触，并发生反应附着在前后拱部位。飞灰在炉墙上附着存在两个不同的过程：第一个沉积过程是初始沉积层的形成过程。初始沉积层为化学活性较高的碱金属类和碱土金属类硫酸盐构成的薄灰层，它由尺寸很小的灰颗粒组成。初始沉积层具有良好的隔热性能，它的形成使炉壁表面温度升高。第二个沉积过程是较大灰粒在惯性力作用下冲击到炉墙的初始沉积层上(惯性沉积)，当初始沉积层具有黏性时，它可以捕获惯性力输运的灰颗粒，并使渣层厚度迅速增加。灰渣层的厚度通常是不均匀的，它除了主要与炉膛的结构、燃烧中心位置、空气动力特性、炉膛温度特性及垃圾的理化性质有关外，还与耐火材料组成有一定关系。如果飞灰清理不及时造成飞灰附着结焦过厚，炉墙耐火材料会在焦层重力的作用下发生变形坍塌，严重影响焚烧炉的安全运行。
2.3二次燃烧区灰渣熔融及侵蚀
焚烧炉烟气出口是二次燃烧区，二次燃烧区内衬耐火材料的主要成分通常是Al2O3含量约为80%(w)的刚玉-莫来石浇注料，其主晶相为刚玉和莫来石。二次燃烧区富氧燃烧的烟气温度最高可达1400℃，飞灰在这个区域熔融后形成熔渣附着在耐火材料表面，这些熔渣与耐火材料反应生成低熔点物。这些熔融态的低熔点物很容易被高速含尘烟气冲刷磨损，导致耐火材料逐层反应、侵蚀、减薄，以致使二次燃烧区钢板烧红而被迫停炉。导致二次燃烧区飞灰熔融并形成高温侵蚀的主要原因有：1)物料热值逐年升高引起炉温升高；2)与各焚烧炉二次燃烧区烟气出口设计尺寸有关，例如三峰马丁炉型二次燃烧区工况相对较好，巴高克炉型二次燃烧区设计缩口较小，飞灰熔融以及对耐火材料侵蚀严重；3)与运行工艺相关，部分焚烧炉为了减少飞灰附着程度，减少停炉清灰次数，调整工艺使燃烧区后移，使得二次燃烧区温度场和流场均发生改变。
图4是二次燃烧区用后刚玉-莫来石浇注料残衬照片以及各层的XRD图谱。分析表明，反应层、渗透层形成了少量的长石类矿物相。在实际工况下，长石类矿物的熔点较低，高温是熔融状态，熔渣与耐火材料反应形成的低熔点物向熔渣中溶解，并逐渐被高速含尘烟气冲刷掉，最终导致内衬耐火材料被磨穿。
2.4水冷壁耐火材料剥落
焚烧炉余热发电锅炉水冷壁配置厚度70110mm耐火可塑料或者浇注料，使用后会出现销钉头端面以外的耐火材料分层并脱落，脱落区域附近有细小裂纹。根据图5所示水冷炉壁应力模拟分析可知，高温条件下，金属锚固件的热膨胀大于耐火材料的，在耐火材料与金属销钉界面应力最大区域，大量销钉共同作用使耐火材料产生分层，导致耐火材料脱落。
