[發明專利]鍋爐的抗腐蝕劑、鍋爐以及鍋爐的抗腐蝕方法

有效

• 申請號: 201480030930.X
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN105229377B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 竹田航哉;下村育生;村田英彰
• 申請（專利權）人: 川崎重工業株式會社
• 主分類號: F23J15/00
• 分類號: F23J15/00;F22B1/18
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙)31261
• 代理人: 曹芳玲

技術領域

本發明涉及防止鍋爐的腐蝕、尤其是過熱器管的腐蝕的鍋爐的抗腐蝕劑、使用該抗腐蝕劑的鍋爐以及鍋爐的抗腐蝕方法。

背景技術

以往，已知有如下結構的鍋爐，具備：使燃料燃燒的燃燒爐；使在燃燒爐中產生的燃燒排氣流通的煙道；和以燃燒排氣所具有的熱使蒸汽達到過熱，從而產生高溫·高壓的過熱蒸汽的過熱器。過熱器具備配置于煙道內的過熱器管，在過熱器管中流通的水蒸汽因煙道中流通的燃燒排氣的熱而達到過熱。鍋爐中生成的過熱蒸汽可以利用于發電。

近年來，從CO₂削減或廢棄物的熱利用等的觀點考慮，生物質燃料或廢棄物燃料作為鍋爐燃料的有效利用得到發展。生物質燃料是例如使用建筑廢材類木料等生物質的燃料。廢棄物燃料是使用來自于家庭的一般廢棄物、廢輪胎以及廢塑料等廢棄物的燃料。

生物質燃料或廢棄物燃料在燃料中例如含有NaCl、KCl等鹽類、鉛以及鋅等重金屬。因此，在燃燒爐中燃燒生物質燃料或廢棄物燃料等時，例如生成由KCl、NaCl、ZnCl₂、K₂SO₄、Na₂SO₄等形成的低熔點（300℃左右）的熔融鹽，生成的熔融鹽與燃燒灰一起流入煙道內的過熱器管周圍。過熱器用于生成可利用于發電的程度的高溫·高壓蒸汽，因此過熱器管周圍的氣體溫度設定為比過熱器管內的蒸汽溫度高的溫度。因此，流向過熱器管周圍的由KCl、NaCl、ZnCl₂、K₂SO₄、Na₂SO₄等形成的熔融鹽附著于300℃以上的高溫過熱器的表面，從而引起過熱器管被腐蝕的問題。

專利文獻1示出解決上述問題的現有的鍋爐的抗腐蝕方法中一個示例。

該鍋爐的防腐蝕方法是，將一定量的規定顆粒（煤灰）供給至燃燒爐內，使該規定顆粒與在該燃燒爐內生成的熔融鹽的顆粒（熔融鹽顆粒）混合。通過該混合，熔融鹽顆粒充分分散于規定顆粒，從而該熔融鹽顆粒的表面處于由防腐蝕顆粒包圍的狀態，熔融鹽顆粒的表面熔融鹽成分被規定顆粒稀釋。而且，該熔融鹽顆粒附著于下游側的過熱器管的表面，因此可以通過規定顆粒減少附著于過熱器管表面的熔融鹽顆粒的濃度以及接觸面積。借助于此，試圖抑制過熱器管的腐蝕。

另外，規定顆粒是熔點高于燃燒爐的燃燒溫度、且在燃燒爐以及過熱器附近不發生熔融的顆粒，并且是鹽分濃度、Na濃度、K濃度、重金屬濃度分別為1000ppm以下，基本上不包含熔融鹽成分的顆粒。

現有技術文獻：

專利文獻：

專利文獻1：日本特開2006-308179號公報。

發明內容

發明要解決的問題：

然而，在上述現有的鍋爐的防腐蝕方法中，需要根據鍋爐中生成的熔融鹽顆粒的量向燃燒爐內供給大量的規定顆粒，規定顆粒的成本提高，且用于處理含該規定顆粒的燃燒灰的成本也提高。

本發明是為解決如上述問題而形成，其目的是提供使抑制過熱器管的腐蝕所使用的抗腐蝕顆粒的量較少，借助于此能夠減少需要回收處理的飛灰（含抗腐蝕顆粒）的量的鍋爐的抗腐蝕劑、鍋爐以及鍋爐的抗腐蝕方法。

解決問題的手段：

根據本發明的鍋爐的抗腐蝕劑是為了抑制設置于鍋爐的流通有燃燒排氣的排氣通路內的過熱器管腐蝕而供給至所述排氣通路內的鍋爐的抗腐蝕劑，含有抗腐蝕顆粒，所述抗腐蝕顆粒與在所述排氣通路內懸浮的燃燒灰一起附著于所述過熱器管，且吸引所述燃燒灰中的腐蝕性顆粒。

根據本發明的鍋爐的抗腐蝕劑，在供給至鍋爐的流通有燃燒排氣的排氣通路內而飛散的抗腐蝕顆粒與排氣通路內飛散的燃燒灰含有的腐蝕性顆粒接觸時，所述抗腐蝕顆粒能夠吸引腐蝕性顆粒的一部分或全部，借助于此，這些腐蝕性顆粒附著于抗腐蝕顆粒上。

而且，附著于抗腐蝕顆粒上的腐蝕性顆粒的表面積小于分散狀態的腐蝕性顆粒的表面積，因此可以在腐蝕性顆粒附著于過熱器管的金屬界面或形成于其外表面的腐蝕層表面（以下簡稱為“過熱器管的金屬界面等”）時使該腐蝕性顆粒與金屬界面等的接觸面積小于分散狀態的腐蝕性顆粒與金屬界面等的接觸面積。其結果是，可以抑制過熱器管的腐蝕。

又，在排氣通路內不附著于抗腐蝕顆粒而以分散狀態飛散的腐蝕性顆粒以及抗腐蝕顆粒，盡管在過熱器管的金屬界面等上附著后，也仍然作用著抗腐蝕顆粒吸引腐蝕性顆粒的力，借助于此，這些腐蝕性顆粒以及抗腐蝕顆粒以相互附著或者相互靠近的狀態附著于金屬界面等。