專利名稱：垃圾焚燒余熱回收鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型有關(guān)一種垃圾焚燒設(shè)施，特別是指一種垃圾焚燒余熱回收鍋爐。
背景技術(shù)：
城市垃圾越來越多，光靠填埋，堆肥來處理垃圾以不能適應(yīng)社會(huì)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(shí)通過發(fā)電，供熱還能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，因此垃圾焚燒 鍋爐余熱回收越來越受到人民的關(guān)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(chǎn)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(duì)流蒸發(fā)器和三級(jí)過熱器4。第四煙道14布 置了省煤器5和/或煙氣空氣預(yù)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(shè)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(diǎn) 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(yùn)行成本。 2)、由于煙氣與對(duì)流受熱面直接沖刷，垃圾焚燒爐產(chǎn)生的煙氣中的飛灰粘結(jié)性很 強(qiáng)，造成在對(duì)流蒸發(fā)器、過熱器4和省煤器5積灰嚴(yán)重，影響了鍋爐受熱面的傳熱，必須經(jīng)常 性地及時(shí)清灰。 3)、由于立式余熱回收鍋爐的對(duì)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(shí)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(jìn)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(jìn)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(duì)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(yán)重的沖刷和磨損。 4)、雖然臥式余熱鍋爐煙氣經(jīng)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(huì)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(yùn)行成本。 5)、在對(duì)受熱面清灰期間，煙氣中的飛灰濃度會(huì)突然增大，對(duì)煙道尾部的除塵系統(tǒng) 沖擊較大。
3[0012] 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(diǎn)外，還有由于垃圾焚 燒產(chǎn)生的飛灰，在800-500度時(shí)，極易粘結(jié)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(jìn)行受熱面清灰。而目前現(xiàn)有的清灰系統(tǒng)的頻繁使用，會(huì)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(jù)相關(guān)文獻(xiàn)和調(diào)研，一般機(jī)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(dāng)于焚燒一噸濕垃圾在余熱鍋爐出口，產(chǎn)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實(shí)用新型需要解決的問題之一。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型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(chǎn)生具有危險(xiǎn)廢物特征的飛灰量，降低垃圾焚燒廠運(yùn)營成本。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是 —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(shè)有蒸發(fā)器、過熱器和省煤器；其中煙氣通道中還設(shè)有煙氣預(yù)除塵裝置。 所述除塵裝置是設(shè)在煙道煙氣溫度為250°C -350°〇的區(qū)段內(nèi)，其為預(yù)除塵器。 所述除塵裝置是設(shè)置在臥式余熱鍋爐水平煙道中，其下部設(shè)置有積灰斗。 所述除塵裝置是設(shè)置在立式余熱鍋爐第四通道的下部。 所述除塵裝置是設(shè)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(jī)械式除塵器或離心式除塵器。 所述鍋爐為機(jī)械式爐排垃圾焚燒余熱回收鍋爐，而預(yù)除塵裝置為高溫旋風(fēng)除塵 器，并在垃圾焚燒爐第一通道出口 。 所述高溫旋風(fēng)除塵器是設(shè)在煙氣溫度高于85(TC至60(TC之間的區(qū)段內(nèi)。 采用上述方案后，本實(shí)用新型克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，它能在垃圾焚燒產(chǎn)生的
煙氣中分離并收集大部分的沒有吸附有害物質(zhì)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(zhì)吸附在飛灰中，將傳統(tǒng)的垃圾焚燒發(fā)電廠中危險(xiǎn)廢棄物
飛灰變?yōu)榭稍倮玫囊话愎腆w廢棄物；同時(shí)提高余熱鍋爐的熱效率，減少煙氣凈化系統(tǒng)的
負(fù)荷，延長垃圾焚燒爐的使用時(shí)間。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)立式鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)臥式鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3A為本實(shí)用新型立式鍋爐的實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3B為本實(shí)用新型立式鍋爐的實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3C為本實(shí)用新型立式鍋爐的實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4A為本實(shí)用新型臥式鍋爐的實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4B為本實(shí)用新型臥式鍋爐的實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4C為本實(shí)用新型臥式鍋爐的實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本實(shí)用新型立式鍋爐的實(shí)施例4結(jié)構(gòu)示意圖；[0034] 圖6為本實(shí)用新型臥式鍋爐的實(shí)施例4結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
配合圖3A至圖6所示，本實(shí)用新型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(gòu)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(shè)有蒸發(fā)器、過熱器4和省煤器5 ;本實(shí)用新型的關(guān)鍵在于煙氣通道中還設(shè)有 除塵裝置7。 如圖3A、3B、3C所示，本實(shí)用新型的立式余熱鍋爐中，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(shè)置積灰斗15。混合在煙氣中的飛灰，經(jīng)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(shè)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(jī)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(jī)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，本實(shí)用新型的臥式余熱鍋爐中，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 _350"的 區(qū)段內(nèi)，設(shè)置一個(gè)除塵裝置7。過熱器4、省煤器5和除塵器7下設(shè)置積灰斗15，灰斗15下 部設(shè)置輸灰機(jī)16。輸灰機(jī)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(shí)，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(nèi)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(jī)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(chǎn)生的煙氣在經(jīng)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(jù)有關(guān) 試驗(yàn)，煙氣溫度在25(TC以上時(shí)二惡英及重金屬是以氣態(tài)的形式存在。此時(shí)煙氣進(jìn)入除塵 裝置7時(shí)，氣態(tài)的二惡英和重金屬?zèng)]有吸附在飛灰中。所以此時(shí)飛灰中沒有這些有毒物質(zhì)。 收集下來的飛灰不屬于危險(xiǎn)廢棄物，可以按一般廢棄物處置。 根據(jù)除塵裝置的效率，本實(shí)用新型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(jì)，煙氣經(jīng)過除塵器后，飛灰濃度降低至0. 8-4g/Nm3左 右，相當(dāng)于焚燒一噸濕垃圾產(chǎn)生屬于危險(xiǎn)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(chǎn)量5.4-27公斤。若以目前國內(nèi)飛灰處理成本 每噸1500元計(jì)，每噸垃圾處理成本可減少8-45元。以一個(gè)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(fèi)用一項(xiàng)，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(jīng)濟(jì)效益十分可觀。 如圖5、6所示，本實(shí)用新型的立式/臥式余熱鍋爐是采用機(jī)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(fēng)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(nèi)設(shè)置高溫旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器下設(shè)置灰斗15，灰斗 15出口設(shè)置鎖氣排灰裝置151，將灰排到爐排2下渣口 。垃圾燃燒產(chǎn)生的煙氣與爐膛水冷壁 l受熱面進(jìn)行熱交換后，離開爐膛二燃室并夾帶大量顆粒狀的飛灰經(jīng)過高溫旋風(fēng)分離器，絕大部分飛灰被旋風(fēng)分離器分離下來，經(jīng)鎖氣排灰裝置151排到下渣口。煙氣則進(jìn)入后部的 煙道。 該高溫旋風(fēng)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(chǎn)生的飛 灰對(duì)余熱鍋爐受熱面的沖刷、腐蝕和結(jié)垢的問題。同時(shí)很大程度地減輕了煙氣處理系統(tǒng)的 負(fù)荷。延長設(shè)備使用壽命，提高設(shè)備的可靠性，降低垃圾焚燒廠飛灰處理成本，提高經(jīng)濟(jì)效 益。高溫旋風(fēng)除塵器，使煙氣中絕大部分顆粒狀的飛灰經(jīng)過高溫旋風(fēng)分離器，被旋風(fēng)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(chǎn)生飛灰量 的同時(shí)，又解決了飛灰粘結(jié)在受熱面的問題。 由于飛灰從煙氣中分離出來時(shí)，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(xiǎn)廢物。 因此，本實(shí)用新型的垃圾焚燒余熱回收鍋爐具有如下有益效果 1)、本實(shí)用新型是將常規(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(yù)除塵，降低余熱鍋爐出口煙氣中的飛灰濃度。 2)、在預(yù)除塵出來的飛灰不是危險(xiǎn)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(shè)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(fù)荷，同時(shí)避免清除受熱面管壁 積灰時(shí)，對(duì)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(yù)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(yīng)塔結(jié)垢和沖刷磨損的問題。
權(quán)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(shè)有蒸發(fā)器、過熱器和省煤器；其特征在于煙氣通道中還設(shè)有煙氣預(yù)除塵裝置。
2. 如權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒余熱回收鍋爐，其特征在于預(yù)除塵裝置是設(shè)在煙道 煙氣溫度為250°C _3501:的區(qū)段內(nèi)，其為預(yù)除塵器。
3. 如權(quán)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(yù)除塵裝置是設(shè)置 在臥式余熱鍋爐水平煙道中，其下部設(shè)置有積灰斗。
4. 如權(quán)利要求3所述的垃圾焚燒余熱回收鍋爐，其特征在于預(yù)除塵裝置為靜電除塵 器、機(jī)械式除塵器或離心式除塵器。
5. 如權(quán)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(yù)除塵裝置是設(shè)置在立式余熱鍋爐第四通道的下部。
6. 如權(quán)利要求5所述的垃圾焚燒余熱回收鍋爐，其特征在于預(yù)除塵裝置為靜電除塵器、機(jī)械式除塵器或離心式除塵器。
7. 如權(quán)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(yù)除塵裝置是設(shè)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(quán)利要求7所述的垃圾焚燒余熱回收鍋爐，其特征在于預(yù)除塵裝置為靜電除塵 器、機(jī)械式除塵器和離心式除塵器。
9. 如權(quán)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(jī)械式爐排垃 圾焚燒余熱回收鍋爐，而預(yù)除塵裝置為高溫旋風(fēng)除塵器，并在垃圾焚燒爐第一通道出口 。
10. 如權(quán)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(fēng)除塵器是設(shè)在煙氣溫度高于85(TC至60(TC之間的區(qū)段內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型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(shè)有蒸發(fā)器、過熱器和省煤器；其中煙氣通道中還設(shè)有除塵裝置。本實(shí)用新型克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，它能在垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣中分離并收集大部分的沒有吸附有害物質(zhì)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(zhì)吸附在飛灰中，將傳統(tǒng)的垃圾焚燒發(fā)電廠中危險(xiǎn)廢棄物飛灰變?yōu)榭稍倮玫囊话愎腆w廢棄物；同時(shí)提高余熱鍋爐的熱效率，減少煙氣凈化系統(tǒng)的負(fù)荷，延長垃圾焚燒爐的使用時(shí)間。
文檔編號(hào)F23J15/00GK201526943SQ20092026846
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)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(qǐng)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