CN101793388A - 一种防止过热器腐蚀的生物质和垃圾发电锅炉 - Google Patents

Abstract

一种防止过热器腐蚀的生物质和垃圾发电锅炉，属于利用再生能源作燃料的发电设备，它包括锅炉本体，其特征是：在炉膛的炉拱部四周设置有环绕二次风箱，并适当缩短前后拱的间距；在二次风总管处设置石灰石粉漏斗，石灰石粉在二次风的带动下与烟气充分混合，减少烟气中氯的含量；在炉膛高温烟气出口处，依次设置有竖井烟道I，竖井烟道II及竖井烟道III，将过热器管设置在竖井烟道II内，并控制在800℃以内；在靠近高温过热器入口集箱和低温过热器出口集箱处的下降管壁上设置一个箱体，用于固定锌块，锌块通过导线与高温过热器入口集箱或低温过热器出口集箱相连，该发明防止过热器腐蚀效果显著，延长了过热器使用寿命，并且，成本低廉、施工和维修简便。

Description

一种防止过热器腐蚀的生物质和垃圾发电锅炉

技术领域

本发明涉及一种利用再生能源作燃料的发电设备，特别是一种利用生物质或垃圾作燃料的发电锅炉。

技术背景

燃烧生物质和垃圾的发电锅炉，存在的最大问题是过热器腐蚀严重，其中一个重要原因就是生物质和垃圾在燃烧过程中所产生的烟雾中含有大量的氯化物及HCl、CL₂等有害气体，对合金过热器管有较强的腐蚀作用，目前燃烧生物质和垃圾的发电锅炉，只在炉膛前后拱部位设置二次风，并且，前后拱之间的距离较大，二次风与烟气混合燃烧不充分，烟气在炉膛内停留时间短，烟气中含有的大量氯化物及HCl、CL₂等有害气体，不经处理就进入烟道，造成对合金过热器管的腐蚀，特别是在持续超高温条件下会加快腐蚀的速度，锅炉大约运行一年左右，过热器就会爆管，需要更换新的过热器，降低了锅炉寿命，增加了锅炉运行、维修成本。2008年第五期《工业锅炉》“国产化秸秆直烧锅炉简介”中公开了一种110t/h高温高压秸秆直烧锅炉，该锅炉虽然采取了三级过热器布置，及高铬高镍耐腐蚀合金材料，对保护过热器有一定作用，但仍然不能解决氯元素对过热器的腐蚀问题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决已有技术的不足和缺陷，提出一种防止过热器腐蚀效果显著、成本低、施工维修简便的生物质和垃圾发电的锅炉。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

该发明，主要包括生物质和垃圾发电锅炉本体，其特征是：

a、在炉膛的炉拱部四周设置有环绕二次风箱，在环绕二次风箱上布置有二次风喷嘴；

b、在二次风总管处设置带有控制物料阀门的石灰石漏斗；

c、在炉膛高温烟气出口处，依次设置有竖井烟道I，竖井烟道II及烟气末端竖井烟道III，在竖井烟道II内，设置有对流式低温过热器管和高温过热器管；

炉膛前、后拱的距离，比已知的生物质和垃圾发电锅炉前后拱的距离小，20t生物质和垃圾发电锅炉为：0.8-1.2m；35t为：1.2-1.5m；75t为：1.5-2.5m；

20t锅炉前、后拱的最佳距离为：1.1m；35t锅炉前、后拱的最佳距离为：1.5m；75t锅炉前、后拱的最佳距离为：2m。

另外，该发明，它包括锅炉本体，其特征是：在靠近高温过热器入口集箱或低温过热器出口集箱处的下降管的管壁上设置并固定一个箱体，在箱体内设置1～3个锌块，高温过热器入口集箱或低温过热器出口集箱通过导线与锌块相连；

所设置的锌块最好为一块，固定在下降管管壁上的箱体内；

连接锌块与高温过热器入口集箱或低温过热器出口集箱的导线为铜线。

由于本发明采用了上述技术方案，其有益效果是：

a、由于在炉膛的炉拱四周设置了环绕二次风，并相对减小了前后拱的间距，延长了燃烧生物质和垃圾所产生的烟雾，在炉膛内停留的时间，使二次风及其所携带的石灰石粉与烟雾能够充分混合、燃烧，烟雾中含有的氯化物及HCl、CL₂等气体与石灰石粉相互作用生成氯化钙等固体化合物，沉降形成灰渣，经灰斗和渣斗排出炉外，减少了烟雾中氯的含量，减轻了氯对过热器的腐蚀；

b、烟气经竖井烟道I降温，在进入竖井烟道II时，烟温已降至800℃以下，在此温度下合金元素中的Cr元素析出远低于1000℃以上Cr元素的析出速度，故可降低晶间腐蚀的速度，将过热器布置在竖井烟道II内，从而避免了过热器高温腐蚀，延长了合金过热器管的使用寿命；

c、通过导线将高温过热器入口集箱或低温过热器出口集箱与Zn块相连，利用电化学保护技术，使合金过热器管形成稳定钝化状态，建立起稳定钝性而阻止腐蚀反应进行，从而延长了过热器的使用寿命；

以上对防止生物质和垃圾发电锅炉过热器腐蚀效果显著，延长了过热器的使用寿命并成本低廉、施工和维修简便。

附图说明

图1为该发明结构示意图

图2为图1的A-A剖视放大图

图3为图1的k向放大视图

图4为图2的C-C剖视放大图

其中：1-二次风机  2-炉排下灰斗  3-炉排  4-二次风总管  5-石灰石粉料斗  6-环绕二次风箱  7-二次风喷嘴  8-炉膛  9-前膜式水冷壁  10-锅筒  11-饱和蒸汽引出管  12-后膜式水冷壁a  13-高温烟气出口  14-竖井烟道I  15-后膜式水冷壁b  16-烟气通道17-低温过热器入口集箱  18-低温过热器管  19-喷水减温器  20-蒸发受热面  21-低温过热器出口集箱  22-高温过热器管  23-高温过热器过出口集箱  24-高温过热器入口集箱  25-竖井烟道II  26-低温烟气出口27-尾部灰斗  28-渣斗  29-竖井烟道III  30-烟气出口  31-左侧膜式水冷壁  32-右侧膜式水冷壁  33-低温过热器连接管  34-Zn块  35-高温过热器连接管  36-导线  37-下降管

具体实施方式

下边结合附图对本发明作进一步说明：

如图1、图2和图4所示，该发明主要包括生物质和垃圾发电锅炉本体，与公知的发电锅炉不同之处是：

将二次风箱布置在炉膛8拱部的四周，形成环绕二次风箱6，在二次风箱6上设置有三级二次风喷嘴7，在二次风总管4进入环绕二次风箱6前的两侧，设置带有控制物料阀门的石灰石粉漏斗5，阀门根据燃烧的物料所含氯元素多少不同，调节石灰石粉的用量；炉膛8前后拱的距离，比目前已有的燃烧生物质和垃圾发电锅炉前后拱的距离小，20t生物质和垃圾发电锅炉炉膛8前、后拱的距离，为：0.8-1.2m；35t为：1.2-1.5m；75t为：1.5-2.5m；20t锅炉前、后拱的最佳距离为：1.1m；35t锅炉前、后拱的最佳距离为：1.5m；75t锅炉前、后拱的最佳距离为：2m。

在炉膛8高温烟气出口13处，依次设置有竖井烟道I 14，竖井烟道II 25及烟气末端竖井烟道III29，在竖井烟道II 25内，设置有对流式低温过热器管18和高温过热器管22，烟气经过竖井烟道I 14降温，在进入竖井烟道II 25，再通过蒸发受热面20时，烟温已降至800℃以下，避免了对过热器管18和22的高温腐蚀。

如图1和图3所示：在靠近高温过热器入口集箱24或低温过热器出口集箱21处的下降管37的管壁上，设置一个箱体，箱体与下降管37管壁固定连接，箱体内放置一个锌块34，并通过铜质的导线与高温过热器入口集箱24或低温过热器出口集箱21相连，采用电化学保护技术，使过热器合金钢管处于稳定钝化状态，即使烟气中经过处理仍存在少量含氯等有害气体，在烟气通过竖井烟道II 25时，也不能与设置在竖井烟道II 25内的过热器合金钢管进行反应。

实施例1：75t防止过热器腐蚀的垃圾发电锅炉，包括垃圾发电锅炉本体，其中，将二次风箱布置在炉膛8拱部的四周，形成环绕二次风；在二次风总管4上，设置带有控制物料阀门的石灰石粉漏斗5；炉膛8前、后拱的距离为2m；将对流式低温过热器管18和高温过热器管22，设置在竖井烟道II 25内；在靠近高温过热器入口集箱24处的下降管37的管壁上，设置一个箱体，箱体与下降管37管壁固定连接，箱体内放置一个锌块34，并通过铜质的导线与高温过热器入口集箱24相连。

实施例2：35t防止过热器腐蚀的生物质发电锅炉，包括生物质发电锅炉本体，其中，将二次风箱布置在炉膛8拱部的四周，形成环绕二次风，在二次风总管4上，设置带有控制物料阀门的石灰石粉漏斗5，炉膛8前、后拱的距离为：1.5m；将对流式低温过热器管18和高温过热器管22，设置在竖井烟道II 25内；在靠近高温过热器入口集箱24处的下降管37的管壁上，设置一个箱体，箱体与下降管37管壁固定连接，箱体内放置一个锌块34，并通过铜质的导线与高温过热器入口集箱24相连。

实施例3：20t防止过热器腐蚀的生物质发电锅炉，包括生物质发电锅炉本体，其中，在靠近高温过热器入口集箱24处的下降管37的管壁上，设置一个箱体，箱体与下降管37管壁固定连接，箱体内放置一个锌块34，并通过铜质的导线36与高温过热器入口集箱24相连。

Claims (8)

1.一种防止过热器腐蚀的生物质和垃圾发电锅炉，它包括锅炉本体，其特征是：

a、在炉膛(8)的炉拱部四周设置有环绕二次风箱(6)，在环绕二次风箱(6)上布置有二次风喷嘴(7)；

b、在二次风总管(4)处设置带有控制物料阀门的石灰石漏斗(5)；

c、在炉膛(8)高温烟气出口(13)处，依次设置有竖井烟道I(14)，竖井烟道II(25)及烟气末端竖井烟道III(29)，在竖井烟道II(25)内，设置有对流式低温过热器管(18)和高温过热器管(22)。

2.根据权利要求1所述的一种防止过热器腐蚀的生物质和垃圾发电锅炉，其特征是：炉膛(8)前、后拱的距离，比已知的生物质和垃圾发电锅炉前、后拱的距离小，20t生物质和垃圾发电锅炉为：0.8-1.2m；35t为：1.2-1.5m；75t为：1.5-2.5m。

3.根据权利要求1或2所述的一种防止过热器腐蚀的生物质和垃圾发电锅炉，其特征是：炉膛(8)前、后拱的距离，20t生物质和垃圾发电锅炉，为：1.1m；35t为：1.5m；75t为：2m。

4.一种防止过热器腐蚀的生物质和垃圾发电锅炉，它包括锅炉本体，其特征是：在靠近高温过热器入口集箱(24)或低温过热器出口集箱(21)处，的下降管(37)的管壁上，设置并固定一个箱体，在箱体内设置1～3个锌块(34)；高温过热器入口集箱(24)或低温过热器出口集箱(21)通过导线(36)与锌块(34)相连。

5.根据权利要求4所述的一种防止过热器腐蚀的生物质和垃圾发电锅炉，其特征是：所设置的锌块(34)为一块；连接锌块与高温过热器入口集箱(24)或低温过热器出口集箱(21)的导线(36)为铜线。

6.根据权利要求4或5所述的一种防止过热器腐蚀的生物质和垃圾发电锅炉，其特征是：

a、在炉膛(8)的炉拱部四周设置有环绕二次风箱(6)，在环绕二次风箱(6)上布置有二次风喷嘴(7)；

b、在二次风总管(4)处设置带有控制物料阀门的石灰石漏斗(5)；

c、在炉膛(8)高温烟气出口(13)处，依次设置有竖井烟道I(14)，竖井烟道II(25)及烟气末端竖井烟道III(29)，在竖井烟道II(25)内，设置有对流式低温过热器管(18)和高温过热器管(22)。

7.根据权利要求6所述的一种防止过热器腐蚀的生物质和垃圾发电锅炉，其特征是：炉膛(8)前、后拱的距离，比已知的生物质和垃圾发电锅炉前、后拱的距离小，20t生物质和垃圾发电锅炉为：0.8-1.2m；35t为：1.2-1.5m；75t为：1.5-2.5m。

8.根据权利要求7所述的一种防止过热器腐蚀的生物质和垃圾发电锅炉，其特征是：炉膛(8)前、后拱的距离，20t生物质和垃圾发电锅炉为：1.1m；35t为：1.5m；75t为：2m。

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