[發明專利]一種帶煙氣再熱垃圾焚燒余熱鍋爐系統

在審

• 申請號: 202010140737.9
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111207373A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 辛少杰;郭琴琴;徐雪元;董師宏;袁玉潔
• 申請（專利權）人: 上海鍋爐廠有限公司
• 主分類號: F22B1/18
• 分類號: F22B1/18;F23J15/06;F22B37/10;F22G7/12;F22G5/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

本發明涉及一種帶煙氣再熱垃圾焚燒余熱鍋爐系統，其特征在于，包括沿煙氣流動方向依次布置的第1煙道至第N煙道，第N煙道為由過熱器包覆圍成的水平煙道，水冷蒸發屏、一級過熱器二、三級過熱器、二級再熱器、二級過熱器二、二級過熱器一、一級過熱器一依次布置在水平煙道內，第N煙道與尾部前煙道相連通，尾部前煙道與尾部后煙道串聯，尾部前煙道及尾部后煙道由圍板組成，一級再熱器及省煤器分別布置在尾部前煙道及尾部后煙道。一級再熱器所處區域煙溫較低，將其布置在由圍板組成的尾部煙道中，相比于所有對流受熱面布置在水平煙道中的方案，可以節約占地面積。

技術領域

本發明涉及一種垃圾焚燒余熱鍋爐系統。

背景技術

垃圾燃料波動大，燃燒過程、煙氣組成、煙氣量和煙溫波動大；焚燒爐煙氣成份復雜，含氯化物、堿金屬及重金屬等；煙氣灰塵中低熔點的固體物質含量高。由于高濃度的化學元素和高溫，使熱面管束容易腐蝕，因此現有垃圾焚燒爐的蒸汽參數保持相對較低。

水冷壁區域由于煙氣氛圍復雜，煙溫較高的區域向火側管子外壁溫度高，主汽壓力提高，汽包及水冷壁壓力隨之提高，對應的飽和溫度相應提高。水冷壁內汽水混合區溫度提高，引起水冷壁溫升高，腐蝕風險加劇，因此，對于垃圾焚燒余熱鍋爐主汽壓力的選取，主要受限于水冷壁的腐蝕風險。

主汽溫度的選取主要受限于溫度提高后，直接引起高溫受熱面的腐蝕風險加劇。目前垃圾焚燒余熱鍋爐主要以中溫中壓(4MPa，400℃)、中溫次高壓(6.4MPa，450℃)為主。隨著垃圾補貼收入占比不斷下降，提高發電收益對垃圾焚燒發電站廠意義重大。

發明內容

本發明的目的是：通過研究帶再熱系統的鍋爐設計方案，提升機組整體發電效率，提升機組經濟性。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種帶煙氣再熱垃圾焚燒余熱鍋爐系統，其特征在于，包括沿煙氣流動方向依次布置的第1煙道至第N煙道，第N煙道為由過熱器包覆圍成的水平煙道，水冷蒸發屏、一級過熱器二、三級過熱器、二級再熱器、二級過熱器二、二級過熱器一、一級過熱器一依次布置在水平煙道內，第N煙道與尾部前煙道相連通，尾部前煙道與尾部后煙道串聯，尾部前煙道及尾部后煙道由圍板組成，一級再熱器及省煤器分別布置在尾部前煙道及尾部后煙道。一級再熱器所處區域煙溫較低，將其布置在由圍板組成的尾部煙道中，相比于所有對流受熱面布置在水平煙道中的方案，可以節約占地面積。

優選地，N＝4，第一煙道至第三煙道采用水冷壁結構，第四煙道為由過熱器包覆圍成的水平煙道，且第一煙道至第四煙道沿煙氣流動方向依序布置，煙氣沿第一煙道由下至上流動、沿第二煙道由上至下流動、沿第三煙道由下至上流動，，第二煙道、第三煙道下部設置灰斗，第一煙道有煙道一出口煙窗，第二煙道有煙道二出口煙窗，對第一煙道的水冷壁受熱面、第二煙道位于煙道一出口煙窗上方區域的水冷壁受熱面，第二、三煙道下部灰斗的水冷壁受熱面進行耐火澆筑；對第二煙道的豎直段的水冷壁受熱面及第三煙道的水冷壁受熱面進行堆焊。

優選地，由于增加煙氣再熱及參數提高使得對流受熱面的吸熱比例大幅上升，對流受熱面進口煙溫相應提高，為盡量降低對流受熱面煙氣溫度，所述水平煙道的頂棚及側包墻包覆均采用過熱結構，增加過熱系統吸熱量，降低對流受熱面進口煙氣溫度，以達到控制高煙溫區域對流受熱面腐蝕速率的目的。

優選地，對煙氣溫度的控制本質上還是對受熱面管壁與煙氣接觸表面溫度的控制。為避免高煙溫與高汽溫疊加增加腐蝕風險，將所述一級過熱器二前置(一級過熱器二作為煙氣流程上第一級過熱器)，所述一級過熱器二且沿著蒸汽流動方向順流布置，所述一級過熱器二的蒸汽溫度及管壁溫度較低以有效降低高溫腐蝕風險。

優選地，在所述一級再熱器的進口布置減溫器，并旁路一部分一級再熱器進口的蒸汽至一級再熱器的出口，以達到調節再熱蒸汽溫度的目的。

本發明具有如下優點：

1)本發明通過合理的受熱面布置及選材，避免發生嚴重的高溫腐蝕。