亚临界参数垃圾焚烧锅炉及高热值垃圾焚烧生产蒸汽方法与流程

本发明涉及垃圾焚烧及热能回收利用设备领域。更具体地说，本发明涉及一种亚临界参数垃圾焚烧锅炉及高热值垃圾焚烧生产蒸汽方法。

背景技术：

1、垃圾是人类日常生活和生产中产生的固体废弃物，由于排出量大，垃圾焚烧是垃圾无害化、资源化、减量化和社会化处理。由于垃圾燃料的成分复杂，垃圾燃烧后，烟气成分、烟气量和烟气温度变化大。垃圾燃烧后产生的烟气中含有氯化物、硫化物和重金属，烟气飞灰中低熔点的碱金属含量高。由于高浓度的氯化物和硫化物对锅炉金属管材的腐蚀随着烟气温度和金属壁温的上升成指数性加剧。

2、目前国内城市生活垃圾焚烧处理主要采用机械炉排焚烧处理方法，将垃圾直接推进机械炉排，进行直接焚烧。垃圾没有进行处理，直接焚烧后的烟气中含有氯化物、硫化物和重金属，烟气飞灰中含有低熔点的碱金属。由于高浓度的氯化物和硫化物对锅炉金属管材的腐蚀随着烟气温度和金属壁温的上升成指数性加剧，因此提高锅炉参数，尤其是蒸汽温度就显得很困难。国内外垃圾焚烧锅炉最高参数采用超高压参数(主蒸汽出口温度485℃，再热蒸汽温度430℃，主汽压力13.7mpa)。随着垃圾分类的实施，垃圾热值将会提高，加上垃圾处理补贴收入占比降低，提高发电收益对垃圾焚烧发电厂至关重要。亚临界垃圾焚烧锅炉参数高(主蒸汽出口温度541℃，再热蒸汽温度541℃，主汽压力17.5mpa.g)，可以提高整个垃圾焚烧电厂的发电效率，是高热值垃圾焚烧的发展趋势。

3、然而，对于焚烧垃圾的锅炉，主汽压力的选取，主要受制于炉膛水冷壁的腐蚀风险。主汽压力提高到亚临界参数，汽包和水冷壁压力提高，对应的饱和温度相应提高，水冷壁管内的汽水混合物温度提高，水冷壁管向火侧的壁温升高，炉膛内的烟气温度高且含有大量的氯元素和硫元素，腐蚀风险升高。

4、主汽温度的选取，主要受制于高温受热面的腐蚀加剧和进入尾部过热器和再热器的烟气温度。为减少过热器、再热器腐蚀，常规要求进入尾部过热器的烟气温度不大于600℃。要想提高垃圾焚烧锅炉参数提高主蒸汽温度，尤其是再热器的蒸汽温度很难。较低的烟气温度和较高的蒸汽温度因温压较小，无法提高过热器、再热器蒸汽温度。

5、因此，亟需解决以上问题，发明一种能够焚烧处理垃圾带再热系统亚临界参数的垃圾焚烧锅炉。

技术实现思路

1、本发明提供一种亚临界参数垃圾焚烧锅炉及高热值垃圾焚烧生产蒸汽方法，其能够适用于垃圾焚烧处理带再热的超高压到亚临界蒸汽参数，且能通过合理的布置和熔覆措施做到有效防腐，并且提升发电机组经济性，提高发电厂效率。

2、为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种亚临界参数垃圾焚烧锅炉，包括：

3、炉膛，其为单通道，其四面墙均采用膜式水冷壁，所述炉膛下部布置ofa喷口，ofa喷口采用一次风机送风，所述炉膛下部两侧布置点火燃烧器，点火燃烧器采用一次风机送风，所述炉膛上部设置向炉深方向延伸的折焰角，所述炉膛出口沿炉宽方向并排并列布置有高温过热器与高温再热器；

4、水平烟道组件，其包括水平烟道、中温过热器、低温过热器，所述水平烟道串联设置于所述炉膛的出口，所述水平烟道由汽冷包墙包覆，所述中温过热器和低温过热器沿炉深依次布置在所述水平烟道内；

5、u型烟道组件，其包括u型烟道、低温再热器、省煤器，所述u型烟道串联设置于所述水平烟道的出口，所述u型烟道为护板结构，所述低温再热器、省煤器依次布置在所述u型烟道的前烟道、后烟道。

6、优选的是，炉膛采用膜式水冷壁管焊接密销钉敷设耐火材料，或采用水冷壁管挂设耐火砖。

7、优选的是，高温过热器和高温再热器主要采用顺流布置，出口的一圈管子采用逆流布置，将出口介质温度高的管子布置在管组中间。

8、优选的是，高温过热器和高温再热器管组沿炉宽布置不相等数量管屏，高温过热器和高温再热器进口介质温度一致。

9、优选的是，过热器采用两级喷水减温。

10、优选的是，再热器采用旁路调节汽温，并增加事故喷水减温装置。

11、优选的是，省煤器入口集箱增加节流孔，省煤器采用逆流结合顺流布置。

12、优选的是，u型烟道和水平烟道均设置灰斗收集飞灰，并经输灰装置送入渣坑。

13、高热值垃圾焚烧处理生产高品质蒸汽的方法，使用所述的亚临界参数垃圾焚烧锅炉，参数设置为：主蒸汽出口温度520～541℃，再热蒸汽温度520～541℃，主汽压力15.7～19.6mpa，所述方法包括：

14、由一次风机从垃圾坑抽取空气，经一次风预热器加热后进入炉排；

15、启动点火燃烧器，将垃圾由垃圾料斗经进料口推入炉排燃烧；

16、从一次风道引出空气，经调节挡板调节至合适风压和风量，送入ofa喷口和点火燃烧器；

17、炉排燃烧产生的烟气经由焚烧室出口的ofa喷口和空气混合燃烧完全；

18、烟气经炉膛上部折焰角均匀进入布置在炉膛出口的高温过热器和高温再热器，然后进入布置在汽冷包墙水平烟道的中温过热器和低温过热器，随后烟气进入护板u型烟道内的低温再热器和省煤器，最后进入烟气净化装置。

19、优选的是，焚烧室采用膜式水冷壁，前后拱侧墙水冷壁的介质采用上、下流形式汇集到炉膛中心侧墙水冷壁再向上流动进入汽包。

20、本发明至少包括以下有益效果：

21、第一、本发明提供一种亚临界参数垃圾焚烧锅炉，其属于垃圾焚烧带炉内再热亚临界参数垃圾焚烧锅炉系统，能够适用于超高压到亚临界蒸汽参数，且能通过合理的布置做到有效防腐。

22、第二、本发明提供一种高热值垃圾焚烧处理生产高品质蒸汽的方法，适用于高热值垃圾焚烧处理，采用带再热的超高压到亚临界参数，亚临界参数主蒸汽出口温度520～541℃，再热蒸汽出口温度520～541℃，主汽压力15.7～19.6mpa，并且提升发电机组经济性，提高发电厂效率10～12％。

23、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.亚临界参数垃圾焚烧锅炉，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的亚临界参数垃圾焚烧锅炉，其特征在于，炉膛采用膜式水冷壁管焊接密销钉敷设耐火材料，或采用水冷壁管挂设耐火砖。

3.如权利要求1所述的亚临界参数垃圾焚烧锅炉，其特征在于，高温过热器和高温再热器主要采用顺流布置，出口的一圈管子采用逆流布置，将出口介质温度高的管子布置在管组中间。

4.如权利要求1所述的亚临界参数垃圾焚烧锅炉，其特征在于，高温过热器和高温再热器管组沿炉宽布置不相等数量管屏，高温过热器和高温再热器进口介质温度一致。

5.如权利要求1所述的亚临界参数垃圾焚烧锅炉，其特征在于，过热器采用两级喷水减温。

6.如权利要求1所述的亚临界参数垃圾焚烧锅炉，其特征在于，再热器采用旁路调节汽温，并增加事故喷水减温装置。

7.如权利要求1所述的亚临界参数垃圾焚烧锅炉，其特征在于，省煤器入口集箱增加节流孔，省煤器采用逆流结合顺流布置。

8.如权利要求1亚临界参数垃圾焚烧锅炉，其特征在于，u型烟道和水平烟道均设置灰斗收集飞灰，并经输灰装置送入渣坑。

9.高热值垃圾焚烧处理生产高品质蒸汽的方法，其特征在于，使用如权利要求1～8任一项所述的亚临界参数垃圾焚烧锅炉，参数设置为：主蒸汽出口温度520～541℃，再热蒸汽温度520～541℃，主汽压力15.7～19.6mpa，所述方法包括：

10.如权利要求9所述高热值垃圾焚烧处理生产高品质蒸汽的方法，其特征在于，焚烧室采用膜式水冷壁，前后拱侧墙水冷壁的介质采用上、下流形式汇集到炉膛中心侧墙水冷壁再向上流动进入汽包。

技术总结本发明公开了一种亚临界参数垃圾焚烧锅炉，包括：炉膛，其为单通道，其四面墙均为膜式水冷壁，所述炉膛下部布置OFA喷口，采用一次风机送风，所述炉膛下部两侧布置点火燃烧器，燃烧器采用一次风机送风，所述炉膛上部设置向炉深方向延伸的折焰角，所述炉膛出口沿炉宽方向并列布置有高温过热器与高温再热器；水平烟道组件，其包括水平烟道、中温过热器、低温过热器；U型烟道组件，其包括U型烟道、低温再热器、省煤器。本发明还公开了一种高热值垃圾焚烧处理生产高品质蒸汽的方法。本发明能够适用于高热值垃圾焚烧处理带再热的超高压到亚临界蒸汽参数，且能通过合理的布置和熔覆措施做到有效防腐，并提升发电机组经济性，提高发电厂效率。技术研发人员：杨青,刘新武,钱金华,高峰受保护的技术使用者：北京巴布科克·威尔科克斯有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/17