垃圾焚烧炉过热器的防磨防腐布置结构

844 编辑：中冶有色技术网来源：上海康恒环境股份有限公司

2023-12-27 14:00:01

权利要求书： 1.一种垃圾焚烧炉过热器的防磨防腐布置结构，其特征在于，是在高温过热器和中温过热器入口布置低温受热面，所述低温受热面由对流换热管束、低温受热面进口集箱、以及低温受热面出口集箱构成；

当低温受热面在采取超高压参数的自然循环锅炉中，低温受热面采取省煤器的形式；

低温受热面管束为单管圈顺流模型：来自尾部省煤器出口集箱的未饱和水经过连接管进入低温受热面进口集箱，然后经过两排对流换热管束后进入低温受热面出口集箱，最后通过连接管进入汽包；

当低温受热面在采取中压或者次高压参数的自然循环锅炉中，低温受热面采取蒸发器或者省煤器的形式；低温受热面管束为单管圈顺流模型：来自尾部省煤器出口集箱的未饱和水经过连接管进入低温受热面进口集箱，然后经过两排对流换热管束后进入低温受热面出口集箱，最后通过连接管进入汽包。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧炉过热器的防磨防腐布置结构，其特征在于，当采取蒸发器形式作为低温受热面时，所述的低温受热面布置在吹灰器与过热器之间，低温受热面的横向排数为1～2排，吹灰器与低温受热面的距离为300～400mm，低温受热面与过热器距离为120～200mm。

说明书：一种垃圾焚烧炉过热器的防磨防腐布置结构技术领域[0001] 本实用新型涉及城市生活垃圾焚烧领域，尤其是过热器区域沾污、磨损、以及腐蚀严重的高参数垃圾焚烧余热锅炉。背景技术[0002] 由于城市生活垃圾中含有高浓度的碱金属(钠Na和钾K)、碱土金属(钙Ca和镁Mg)以及氯元素等，因此，在余热锅炉受热面通过物理化学反应使得受热面形成黏性的沉积层，并且沉积层中腐蚀性元素会进行浓缩现象，意味着合金表面存在着严重的腐蚀风险。随着主蒸汽参数由中温中压(4.0MPa、400℃)向中温次高压发展(6.4MPa、450℃)，同样材料下过热器的高温腐蚀趋势变得严重，并且腐蚀产物与积灰内层结合紧密。过热器区域清灰方式主要包括蒸汽吹灰和激波吹灰，相比于激波吹灰器，蒸汽吹灰器吹灰强度大，清灰效果好。但是，蒸汽吹灰器工作过程中会卷吸周围烟气中大量飞灰，并冷却为硬质的飞灰颗粒，对过热器管束的冲蚀严重。同时，过热器区域的烟气偏流偏温，加剧了过热器的腐蚀、磨损的风险，并且过热器的爆管情况集中于烟气来流的前两排，严重影响了锅炉的安全稳定长周期运行。

实用新型内容

[0003] 本实用新型的目的是缓解过热器区域磨损、腐蚀问题，提出了一种垃圾焚烧炉过热器的防磨防腐布置结构。[0004] 本实用新型的具体技术方案是：[0005] 一种垃圾焚烧炉过热器的防磨防腐布置结构，是在高温过热器和中温过热器入口布置低温受热面，所述低温受热面由对流换热管束、低温受热面进口集箱、以及低温受热面出口集箱构成；[0006] 当低温受热面在采取超高压参数的自然循环锅炉中，低温受热面采取省煤器的形式；低温受热面管束为单管圈顺流模型：来自尾部省煤器出口集箱的未饱和水经过连接管进入低温受热面进口集箱，然后经过两排对流换热管束后进入低温受热面出口集箱，最后通过连接管进入汽包；[0007] 当低温受热面在采取中压或者次高压参数的自然循环锅炉中，低温受热面采取蒸发器或者省煤器的形式；低温受热面管束为单管圈顺流模型：来自尾部省煤器出口集箱的未饱和水经过连接管进入低温受热面进口集箱，然后经过两排对流换热管束后进入低温受热面出口集箱，最后通过连接管进入汽包。[0008] 当低温受热面在采取超高压参数的自然循环锅炉中，采取省煤器的形式，由于汽水密度差变小，在余热锅炉四烟道内布置的蒸发器自然循环存在停滞风险。低温受热面管束为单管圈顺流模型：来自尾部省煤器出口集箱的未饱和水经过连接管进入低温受热面进口集箱，然后经过两排对流换热管束后进入低温受热面出口集箱，最后通过连接管进入汽包。高温烟气经过低温受热面管束后，烟温烟速分布的均匀性得到改善，同时部分飞灰冷凝在低温受热面管束表面，保护了过热器。在吹灰器运行阶段，低温受热面表面积灰得到清除，同时低温受热面管束腐蚀较弱，不会对低温受热面管束寿命产生严重影响，同时有效去除过热器表面积灰层。[0009] 当低温受热面在采取中压或者次高压参数的自然循环锅炉中，采取蒸发器或者省煤器的形式。当采取蒸发器形式作为低温受热面时，低温受热面的横向排数为1～2排，汽包底部饱和水经过下降管进入低温受热面下集箱，然后进入对流换热管束。对流换热管束内饱和水吸热烟气热量后转变成汽水混合物依靠密度差进入低温受热面上集箱，然后通过连接管进入汽包。当采取省煤器形式作为低温受热面时，低温受热面管束为单管圈顺流模型：来自尾部省煤器出口集箱的未饱和水经过连接管进入低温受热面进口集箱，然后经过两排对流换热管束后进入低温受热面出口集箱，最后通过连接管进入汽包。低温受热面布置在吹灰器与过热器之间，在吹灰器运行时，可以防止吹灰器对过热器的磨损和腐蚀影响，在吹灰器未运行状态，不仅有助于过热器入口烟温烟速均匀性增加，而且降低了进入过热器区域飞灰的浓度，很好地防止了过热器管束的磨损和腐蚀，减少了爆管发生的风险。

[0010] 在采取超高压参数的自然循环锅炉中，低温受热面采取省煤器的形式。低温受热面管束为单管圈顺流模型：来自尾部省煤器出口集箱的未饱和水经过连接管进入低温受热面进口集箱，然后经过两排对流换热管束后进入低温受热面出口集箱，最后通过连接管进入汽包。[0011] 在采取中压或者次高压参数的自然循环锅炉中，低温受热面采取蒸发器或者省煤器的形式。当采取蒸发器形式作为低温受热面时，所述的低温受热面布置在吹灰器与过热器之间，低温受热面的横向排数为1～2排，吹灰器与低温受热面的距离为300～400mm，低温受热面与过热器距离为120～200mm。汽包底部饱和水经过下降管进入低温受热面下集箱，然后进入对流换热管束。对流换热管束内饱和水吸热烟气热量后转变成汽水混合物依靠密度差进入低温受热面上集箱，然后通过连接管进入汽包。当采取省煤器形式作为低温受热面时，低温受热面管束为单管圈顺流模型：来自尾部省煤器出口集箱的未饱和水经过连接管进入低温受热面进口集箱，然后经过两排对流换热管束后进入低温受热面出口集箱，最后通过连接管进入汽包。[0012] 本实用新型在高温过热器和中温过热器与吹灰器之间布置低温受热面，有效缓解垃圾焚烧余热锅炉过热器磨损和腐蚀问题。本实用新型通过增加过热器入口烟温烟速均匀性，以及降低进入过热器区域飞灰的浓度，从而缓解过热器管束的磨损、腐蚀。同时，蒸汽吹灰器工作过程中会卷吸周围烟气中大量飞灰，并冷却为硬质的飞灰颗粒，加速过热器冲蚀，本实用新型通过前排低温受热面管束，降低了吹灰过程对过热器寿命的影响，能确保垃圾焚烧余热锅炉长时间安全运行。附图说明[0013] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。[0014] 图1是本实用新型垃圾焚烧炉过热器的整体布置示意图。[0015] 图2是原有垃圾焚烧炉过热器的整体布置示意图。[0016] 图3是中压或者次高压参数自然循环锅炉过热器的防磨防腐布置示意图。[0017] 图4是超高压参数自然循环锅炉过热器的防磨防腐布置示意图。[0018] 图3中1.第三烟道，2.水平烟道，3.蒸发保护器，4.吹灰孔，51.蒸发器式低温受热面，6.高温过热器进口集箱，7.高温过热器出口集箱，8.高温过热器蛇形管束，9.中温过热器出口集箱，10.中温过热器进口集箱，11.中温过热器蛇形管管束，12.第一烟道，13.第二烟道。[0019] 图4中1.第三烟道，2.水平烟道，4.吹灰孔，52.省煤器式低温受热面，6.高温过热器进口集箱，7.高温过热器出口集箱，8.高温过热器蛇形管束，9.中温过热器出口集箱，10.中温过热器进口集箱，11.中温过热器蛇形管管束，12.第一烟道，13.第二烟道。具体实施方式[0020] 一种垃圾焚烧炉过热器的防磨防腐布置结构，在高温过热器和中温过热器入口布置低温受热面，由对流换热管束、低温受热面进口集箱、以及低温受热面出口集箱构成。低温受热面在采取超高压参数的自然循环锅炉中，采取省煤器的形式，由于汽水密度差变小，在余热锅炉四烟道内布置的蒸发器自然循环存在停滞风险。低温受热面管束为单管圈顺流模型：来自尾部省煤器出口集箱的未饱和水经过连接管进入低温受热面进口集箱，然后经过两排对流换热管束后进入低温受热面出口集箱，最后通过连接管进入汽包。高温烟气经过低温受热面管束后，烟温烟速分布的均匀性得到改善，同时部分飞灰冷凝在低温受热面管束表面，保护了过热器。在吹灰器运行阶段，低温受热面表面积灰得到清除，同时低温受热面管束腐蚀较弱，不会对低温受热面管束寿命产生严重影响，同时有效去除过热器表面积灰层。[0021] 低温受热面在采取中压或者次高压参数的自然循环锅炉中，采取蒸发器或者省煤器的形式。当采取蒸发器形式作为低温受热面时，低温受热面的横向排数为1～2排，汽包底部饱和水经过下降管进入低温受热面下集箱，然后进入对流换热管束。对流换热管束内饱和水吸热烟气热量后转变成汽水混合物依靠密度差进入低温受热面上集箱，然后通过连接管进入汽包。当采取省煤器形式作为低温受热面时，低温受热面管束为单管圈顺流模型：来自尾部省煤器出口集箱的未饱和水经过连接管进入低温受热面进口集箱，然后经过两排对流换热管束后进入低温受热面出口集箱，最后通过连接管进入汽包。低温受热面布置在吹灰器与过热器之间，在吹灰器运行时，可以防止吹灰器对过热器的磨损和腐蚀影响，在吹灰器未运行状态，不仅有助于过热器入口烟温烟速均匀性增加，而且降低了进入过热器区域飞灰的浓度，很好地防止了过热器管束的磨损和腐蚀，减少了爆管发生的风险。[0022] 在图3中，蒸发器式低温受热面51布置在吹灰孔4和高温过热器之间，以及吹灰孔4和中温过热器之间，有助于过热器的防磨防腐。高温烟气通过第一烟道12、第二烟道13、第三烟道1进入水平烟道2，然后依次通过蒸发保护器3、低温受热面51、高温过热器、低温受热面、中温过热器。其中高温过热器设有高温过热器进口集箱6、高温过热器出口集箱7和高温过热器蛇形管束8；其中中温过热器设有中温过热器出口集箱9、中温过热器进口集箱10和中温过热器蛇形管管束11。[0023] 在图4中，省煤器式低温受热面52布置在吹灰孔4和高温过热器之间，以及吹灰孔和中温过热器之间，由于采取超高压参数的自然循环锅炉，汽水密度差变小，在余热锅炉四烟道内布置的蒸发器自然循环存在停滞风险，因此蒸发保护器3被取消。高温烟气通过第一烟道12、第二烟道13、第三烟道1进入水平烟道2，然后依次通过低温受热面52、高温过热器、低温受热面、中温过热器。其中高温过热器设有高温过热器进口集箱6、高温过热器出口集箱7和高温过热器蛇形管束8；其中中温过热器设有中温过热器出口集箱9、中温过热器进口集箱10和中温过热器蛇形管管束11。[0024] 综上所述，本实用新型垃圾焚烧炉过热器防磨防腐布置方式的特点至少包括以下几点：[0025] 1、吹灰孔和过热器之间布置低温受热面。[0026] 2、可有效解决烟气偏流偏温对过热器磨损腐蚀问题。[0027] 3、可有效解决吹灰器工作过程中卷吸周围烟气中大量飞灰造成的过热器磨损腐蚀问题。[0028] 4、可凝结烟气中飞灰，降低进入过热器的飞灰浓度，减轻了过热器管束表面沾污情况。[0029] 5、降低过热器入口烟温，缓解了过热器管束高温腐蚀，确保垃圾焚烧余热锅炉长时间安全运行。[0030] 本实用新型是城市生活垃圾焚烧炉过热器的防磨防腐布置方式。分为蒸发器式低温受热面和省煤器式低温受热面，蒸发器式低温受热面能够降低过热器入口烟温5～15℃，相同面积下省煤器式低温受热面能够降低过热器入口烟温8～18℃，能有效缓解过热器磨损腐蚀问题。