專利名稱：垃圾焚燒余熱回收鍋爐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明有關一種垃圾焚燒設施，特別是指一種垃圾焚燒余熱回收鍋爐。
背景技術：
城市垃圾越來越多，光靠填埋，堆肥來處理垃圾以不能適應社會的發(fā)展要求，垃圾 發(fā)電既能處理垃圾不造成二次污染，同時通過發(fā)電，供熱還能產生經濟效益，因此垃圾焚燒 鍋爐余熱回收越來越受到人民的關注！ 現(xiàn)有垃圾焚燒廠的焚燒余熱回收鍋爐有二種布置形式， 一種是立式，另一種為臥 式。立式布置、臥式布置的余熱回收鍋爐一般均為單鍋筒、自然循環(huán)水管鍋爐。
如圖1所示的立式布置余熱回收鍋爐，其第一通道11下部是爐排2和絕熱爐膛3。 垃圾焚燒后產生的煙氣依次流過第一、二、三通道11、12、13，第一、二、三通道11、12、13四 周布滿了膜式水冷壁l。第三通道13布置了對流蒸發(fā)器和三級過熱器4。第四煙道14布 置了省煤器5和/或煙氣空氣預熱器6。蒸發(fā)器(圖中未示出)及過熱器4布置在第三通 道13的煙氣入口 ，過熱器4、省煤器5管均采用水平布置。如此形成煙氣處理系統(tǒng)與飛灰處 置系統(tǒng)。 如圖2所示的臥式布置余熱回收鍋爐，在燃燒室10后部設有垂直的膜式水冷壁1 組成的煙氣通道，第一、第二和第三通道11、12、13均為空腔冷卻通道，過熱器和蒸發(fā)器4、 省煤器5布置在第四水平通道14。蒸發(fā)器及過熱器4懸吊在水平煙道頂部。
但上述現(xiàn)有余熱回收鍋爐存在如下缺點 1)、鍋爐出口煙氣中的飛灰濃度非常高，給煙氣處理系統(tǒng)帶來難度，且增大煙氣處 理系統(tǒng)及飛灰處置系統(tǒng)的運行成本。 2)、由于煙氣與對流受熱面直接沖刷，垃圾焚燒爐產生的煙氣中的飛灰粘結性很 強，造成在對流蒸發(fā)器、過熱器4和省煤器5積灰嚴重，影響了鍋爐受熱面的傳熱，必須經常 性地及時清灰。 3)、由于立式余熱回收鍋爐的對流受熱面上的積灰靠清灰裝置將灰部分清落，但 是飛灰靠重力下降時遇見流速較大的逆向煙氣，最終造成清除的飛灰很難全部進入第三通 道13下部的落灰斗15 (見圖1所示)，大部分灰被再次帶入煙氣進入第三通道13、第四煙 道14和尾部煙道，這部分飛灰的顆粒較大，對煙道中的受熱面以及煙氣處理系統(tǒng)裝置特別 是在煙氣流速較高的部位，造成較嚴重的沖刷和磨損。 4)、雖然臥式余熱鍋爐煙氣經過水平煙道后，附著在各受熱面上的飛灰能夠被部 分清除，與立式余熱鍋爐相比，會有更多的大顆粒飛灰落入灰斗15(見圖2所示)中，但是 收集的飛灰仍然僅是管壁上積灰的一部分，占煙氣中飛灰總量的比例很小，所以鍋爐出口 煙氣中的飛灰濃度仍然非常高。給煙氣處理系統(tǒng)處理帶來難度，且增大煙氣處理系統(tǒng)及飛 灰處置系統(tǒng)的運行成本。 5)、在對受熱面清灰期間，煙氣中的飛灰濃度會突然增大，對煙道尾部的除塵系統(tǒng) 沖擊較大。
在現(xiàn)有的垃圾焚燒余熱鍋爐中，除具有前述存在的一些缺點外，還有由于垃圾焚 燒產生的飛灰，在800-500度時，極易粘結在各受熱面上，降低煙氣傳熱的效率，必須采用 各種清灰方式進行受熱面清灰。而目前現(xiàn)有的清灰系統(tǒng)的頻繁使用，會造成受熱面腐蝕、金 屬焊接處漏泄、清灰系統(tǒng)故障頻發(fā)等問題。 根據相關文獻和調研，一般機械爐排垃圾焚燒爐出口煙氣中的飛灰濃度約為 2-10g/Nm3，相當于焚燒一噸濕垃圾在余熱鍋爐出口，產生的飛灰量約為9-45公斤(不含用 于凈化煙氣的石灰)。如何降低煙氣中的飛灰便是本發(fā)明需要解決的問題之一。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種垃圾焚燒余熱回收鍋爐，其可以有效減少垃圾焚燒過程 產生具有危險廢物特征的飛灰量，降低垃圾焚燒廠運營成本。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是 —種垃圾焚燒余熱回收鍋爐，包括鍋爐主體及連接于其上并由水冷壁形成的煙 氣通道；煙氣通道中設有蒸發(fā)器、過熱器和省煤器；其中煙氣通道中還設有煙氣預除塵裝置。 所述除塵裝置是設在煙道煙氣溫度為250°C -350°〇的區(qū)段內，其為預除塵器。
所述除塵裝置是設置在臥式余熱鍋爐水平煙道中，其下部設置有積灰斗。
所述除塵裝置是設置在立式余熱鍋爐第四通道的下部。 所述除塵裝置是設置在立式余熱鍋爐第四通道至尾部煙道的水平過度段中。
所述除塵裝置為靜電除塵器、機械式除塵器或離心式除塵器。 所述鍋爐為機械式爐排垃圾焚燒余熱回收鍋爐，而預除塵裝置為高溫旋風除塵 器，并在垃圾焚燒爐第一通道出口 。 所述高溫旋風除塵器是設在煙氣溫度高于85(TC至60(TC之間的區(qū)段內。 采用上述方案后，本發(fā)明克服現(xiàn)有技術存在的缺點，它能在垃圾焚燒產生的煙氣
中分離并收集大部分的沒有吸附有害物質而屬于一般廢物的飛灰，最大限度地減少煙氣中
的二惡英、重金屬等有害物質吸附在飛灰中，將傳統(tǒng)的垃圾焚燒發(fā)電廠中危險廢棄物飛灰
變?yōu)榭稍倮玫囊话愎腆w廢棄物；同時提高余熱鍋爐的熱效率，減少煙氣凈化系統(tǒng)的負荷，
延長垃圾焚燒爐的使用時間。


圖1為現(xiàn)有技術立式鍋爐的結構示意圖； 圖2為現(xiàn)有技術臥式鍋爐的結構示意圖； 圖3A為本發(fā)明立式鍋爐的實施例1結構示意圖； 圖3B為本發(fā)明立式鍋爐的實施例2結構示意圖； 圖3C為本發(fā)明立式鍋爐的實施例3結構示意圖； 圖4A為本發(fā)明臥式鍋爐的實施例1結構示意圖； 圖4B為本發(fā)明臥式鍋爐的實施例2結構示意圖； 圖4C為本發(fā)明臥式鍋爐的實施例3結構示意圖； 圖5為本發(fā)明立式鍋爐的實施例4結構示意 圖6為本發(fā)明臥式鍋爐的實施例4結構示意圖。
具體實施例方式
配合圖3A至圖6所示，本發(fā)明揭示的一種垃圾焚燒余熱回收鍋爐，其包括主要由 爐排2和絕熱爐膛3構成的鍋爐主體及連接于其上并由水冷壁1形成的煙氣通道；在煙氣 通道中設有蒸發(fā)器、過熱器4和省煤器5 ;本發(fā)明的關鍵在于煙氣通道中還設有除塵裝置 7。 如圖3A、3B、3C所示，本發(fā)明的立式余熱鍋爐中，該除塵裝置7是布置在第四通道 14的下部或第四通道14至尾部煙道的水平過度段中，煙氣溫度在250°C _3501:之間的區(qū) 段，除塵裝置7下設置積灰斗15。混合在煙氣中的飛灰，經過第一、二、三、四通道11、12、 13、 14的水冷空腔或受熱面(過熱器4、省煤器5)，被設置在水平通道的除塵裝置7收集在 除塵裝置7下面的灰斗15中，由底部輸灰機16排至灰倉或與爐渣一并排出。該除塵裝置 7可為靜電除塵器(如圖3A所示)、機械式除塵器(如圖3B所示)或離心式除塵器(如圖 3C所示)。 如圖4A、4B、4C所示，本發(fā)明的臥式余熱鍋爐中，將蒸發(fā)器和過熱器4以及省煤器 5布置在第四水平煙道14中，并在第四水平煙道14中煙氣溫度約為250°C _3501:的區(qū)段 內，設置一個除塵裝置7。過熱器4、省煤器5和除塵器7下設置積灰斗15，灰斗15下部設 置輸灰機16。輸灰機16將灰輸送至灰倉或爐渣出口下渣槽。煙氣在通過第四水平煙道14 時，除部分吸附在過熱器4和省煤器5上的飛灰靠自重沉降到灰斗15內以外，大部分飛灰， 由除塵裝置7收集到除塵裝置7下面的灰斗15。該除塵裝置7可為靜電除塵器(如圖4A 所示)、機械式除塵器(如圖4B所示)或離心式除塵器(如圖4C所示)。
垃圾焚燒產生的煙氣在經過各水冷空腔煙道后、由于水冷壁1吸熱，煙氣溫度降 至約600°C ，通過過熱器4和/或省煤器5換熱后的煙氣溫度約為250°C _350°C 。根據有關 試驗，煙氣溫度在25(TC以上時二惡英及重金屬是以氣態(tài)的形式存在。此時煙氣進入除塵 裝置7時，氣態(tài)的二惡英和重金屬沒有吸附在飛灰中。所以此時飛灰中沒有這些有毒物質。 收集下來的飛灰不屬于危險廢棄物，可以按一般廢棄物處置。 根據除塵裝置的效率，本發(fā)明可在煙道中除去煙氣中至少60% _90%左右的飛 灰。 以除塵效率按最低60%計，煙氣經過除塵器后，飛灰濃度降低至0. 8-4g/Nm3左 右，相當于焚燒一噸濕垃圾產生屬于危險廢物的飛灰3. 6-18公斤左右(不含用于凈化煙氣 的石灰)。即焚燒每噸濕垃圾，可減少飛灰產量5.4-27公斤。若以目前國內飛灰處理成本 每噸1500元計，每噸垃圾處理成本可減少8-45元。以一個中等規(guī)模的垃圾焚燒處理廠，日 處理量為1000噸為例，僅考慮飛灰處理費用一項，每年即可節(jié)省處理成本270萬-1500萬。 如果在垃圾焚燒處理行業(yè)廣泛使用，和/或采用更高效的除塵器，直接經濟效益十分可觀。
如圖5、6所示，本發(fā)明的立式/臥式余熱鍋爐是采用機械式爐排垃圾焚燒余熱回 收鍋爐，而除塵裝置7為高溫旋風分離器。是在第一煙道ll(二燃室)出口，即煙氣溫度高 于85(TC至60(TC之間的區(qū)段內設置高溫旋風分離器，旋風分離器下設置灰斗15，灰斗15 出口設置鎖氣排灰裝置151，將灰排到爐排2下渣口。垃圾燃燒產生的煙氣與爐膛水冷壁 1受熱面進行熱交換后，離開爐膛二燃室并夾帶大量顆粒狀的飛灰經過高溫旋風分離器，絕大部分飛灰被旋風分離器分離下來，經鎖氣排灰裝置151排到下渣口。煙氣則進入后部的 煙道。 該高溫旋風除塵器，可以從根本上解決或最大程度地緩解垃圾焚燒過程產生的飛 灰對余熱鍋爐受熱面的沖刷、腐蝕和結垢的問題。同時很大程度地減輕了煙氣處理系統(tǒng)的 負荷。延長設備使用壽命，提高設備的可靠性，降低垃圾焚燒廠飛灰處理成本，提高經濟效 益。高溫旋風除塵器，使煙氣中絕大部分顆粒狀的飛灰經過高溫旋風分離器，被旋風分離器 分離下來，除了最大程度地降低了煙氣中的飛灰濃度，在減少垃圾焚燒發(fā)電廠產生飛灰量 的同時，又解決了飛灰粘結在受熱面的問題。 由于飛灰從煙氣中分離出來時，煙氣的溫度在600-高于850度之間，煙氣中基本 不含二惡英，且煙氣中的重金屬也是以氣態(tài)的形式存在，所以，此處分離出的飛灰即不含二 惡英也不含重金屬，不屬于危險廢物。 因此，本發(fā)明的垃圾焚燒余熱回收鍋爐具有如下有益效果 1)、本發(fā)明是將常規(guī)的臥式余熱鍋爐在最合適的位置增加一套除塵裝置，將煙氣 預除塵，降低余熱鍋爐出口煙氣中的飛灰濃度。 2)、在預除塵出來的飛灰不是危險廢棄物，可以綜合利用。如作為水泥的添加劑等。 3)、煙氣中的飛灰量減少后，減少了后部煙道和各受熱面的磨損，延長了余熱鍋爐 受熱面和其它附屬設備的使用壽命。 4)、煙氣中的飛灰量降低后可以減少煙氣處理的負荷，同時避免清除受熱面管壁 積灰時，對煙氣凈化系統(tǒng)造成的沖擊，使煙氣處理系統(tǒng)的布袋除塵器的除塵效率更高，容易 控制煙塵的排放量。 5)、由于除塵裝置形成的預處理系統(tǒng)除去了部分飛灰，煙氣中飛灰的濃度降低，可 以緩解煙氣處理系統(tǒng)中反應塔結垢和沖刷磨損的問題。
權利要求
一種垃圾焚燒余熱回收鍋爐，包括鍋爐主體及連接于其上并由水冷壁形成的煙氣通道；煙氣通道中設有蒸發(fā)器、過熱器和省煤器；其特征在于煙氣通道中還設有煙氣預除塵裝置。
2. 如權利要求1所述的垃圾焚燒余熱回收鍋爐，其特征在于預除塵裝置是設在煙道 煙氣溫度為250°C _3501:的區(qū)段內，其為預除塵器。
3. 如權利要求1或2所述的垃圾焚燒余熱回收鍋爐，其特征在于預除塵裝置是設置 在臥式余熱鍋爐水平煙道中，其下部設置有積灰斗。
4. 如權利要求3所述的垃圾焚燒余熱回收鍋爐，其特征在于預除塵裝置為靜電除塵 器、機械式除塵器或離心式除塵器。
5. 如權利要求1或2所述的垃圾焚燒余熱回收鍋爐，其特征在于預除塵裝置是設置在立式余熱鍋爐第四通道的下部。
6. 如權利要求5所述的垃圾焚燒余熱回收鍋爐，其特征在于預除塵裝置為靜電除塵器、機械式除塵器或離心式除塵器。
7. 如權利要求1或2所述的垃圾焚燒余熱回收鍋爐，其特征在于預除塵裝置是設置 在立式余熱鍋爐第四通道至尾部煙道的水平過渡段中。
8. 如權利要求7所述的垃圾焚燒余熱回收鍋爐，其特征在于預除塵裝置為靜電除塵 器、機械式除塵器和離心式除塵器。
9. 如權利要求1所述的垃圾焚燒余熱回收鍋爐，其特征在于該鍋爐為機械式爐排垃 圾焚燒余熱回收鍋爐，而預除塵裝置為高溫旋風除塵器，并在垃圾焚燒爐第一通道出口 。
10. 如權利要求9所述的垃圾焚燒余熱回收鍋爐，其特征在于該高溫旋風除塵器是設在煙氣溫度高于85(TC至60(TC之間的區(qū)段內。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種垃圾焚燒余熱回收鍋爐，包括鍋爐主體及連接于其上并由水冷壁形成的煙氣通道；煙氣通道中設有蒸發(fā)器、過熱器和省煤器；其中煙氣通道中還設有除塵裝置。本發(fā)明克服現(xiàn)有技術存在的缺點，它能在垃圾焚燒產生的煙氣中分離并收集大部分的沒有吸附有害物質而屬于一般廢物的飛灰，最大限度地減少煙氣中的二惡英、重金屬等有害物質吸附在飛灰中，將傳統(tǒng)的垃圾焚燒發(fā)電廠中危險廢棄物飛灰變?yōu)榭稍倮玫囊话愎腆w廢棄物；同時提高余熱鍋爐的熱效率，減少煙氣凈化系統(tǒng)的負荷，延長垃圾焚燒爐的使用時間。
文檔編號F23G5/00GK101701702SQ20091020900
公開日2010年5月5日 申請日期2009年10月20日 優(yōu)先權日2009年10月20日
發(fā)明者屠柏銳, 林巖, 脫培德, 賴劍波, 閔澤清, 陸海 申請人:創(chuàng)冠環(huán)保(中國)有限公司;新源(中國)工程有限公司;屠柏銳