CN105229377B - 锅炉的抗腐蚀剂、锅炉以及锅炉的抗腐蚀方法 - Google Patents
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Abstract
锅炉（19）具备：燃烧炉（10）；来自于燃烧炉（10）的燃烧排气流通的排气通路（28）；设置于排气通路（28）内的过热器管（27）；和将锅炉的抗腐蚀剂供给至排气通路内（28）的抗腐蚀装置（59）。锅炉的抗腐蚀剂是用于抑制过热器管（27）腐蚀，且含有与在排气通路（28）内悬浮的燃烧灰一起附着于过热器管（27），并且吸引燃烧灰中的腐蚀性颗粒的抗腐蚀颗粒。
Description
技术领域
本发明涉及防止锅炉的腐蚀、尤其是过热器管的腐蚀的锅炉的抗腐蚀剂、使用该抗腐蚀剂的锅炉以及锅炉的抗腐蚀方法。
背景技术
以往，已知有如下结构的锅炉，具备：使燃料燃烧的燃烧炉；使在燃烧炉中产生的燃烧排气流通的烟道；和以燃烧排气所具有的热使蒸汽达到过热，从而产生高温·高压的过热蒸汽的过热器。过热器具备配置于烟道内的过热器管，在过热器管中流通的水蒸汽因烟道中流通的燃烧排气的热而达到过热。锅炉中生成的过热蒸汽可以利用于发电。
近年来，从CO2削减或废弃物的热利用等的观点考虑，生物质燃料或废弃物燃料作为锅炉燃料的有效利用得到发展。生物质燃料是例如使用建筑废材类木料等生物质的燃料。废弃物燃料是使用来自于家庭的一般废弃物、废轮胎以及废塑料等废弃物的燃料。
生物质燃料或废弃物燃料在燃料中例如含有NaCl、KCl等盐类、铅以及锌等重金属。因此，在燃烧炉中燃烧生物质燃料或废弃物燃料等时，例如生成由KCl、NaCl、ZnCl2、K2SO4、Na2SO4等形成的低熔点（300℃左右）的熔融盐，生成的熔融盐与燃烧灰一起流入烟道内的过热器管周围。过热器用于生成可利用于发电的程度的高温·高压蒸汽，因此过热器管周围的气体温度设定为比过热器管内的蒸汽温度高的温度。因此，流向过热器管周围的由KCl、NaCl、ZnCl2、K2SO4、Na2SO4等形成的熔融盐附着于300℃以上的高温过热器的表面，从而引起过热器管被腐蚀的问题。
专利文献1示出解决上述问题的现有的锅炉的抗腐蚀方法中一个示例。
该锅炉的防腐蚀方法是，将一定量的规定颗粒（煤灰）供给至燃烧炉内，使该规定颗粒与在该燃烧炉内生成的熔融盐的颗粒（熔融盐颗粒）混合。通过该混合，熔融盐颗粒充分分散于规定颗粒，从而该熔融盐颗粒的表面处于由防腐蚀颗粒包围的状态，熔融盐颗粒的表面熔融盐成分被规定颗粒稀释。而且，该熔融盐颗粒附着于下游侧的过热器管的表面，因此可以通过规定颗粒减少附着于过热器管表面的熔融盐颗粒的浓度以及接触面积。借助于此，试图抑制过热器管的腐蚀。
另外，规定颗粒是熔点高于燃烧炉的燃烧温度、且在燃烧炉以及过热器附近不发生熔融的颗粒，并且是盐分浓度、Na浓度、K浓度、重金属浓度分别为1000ppm以下，基本上不包含熔融盐成分的颗粒。
现有技术文献：
专利文献：
专利文献1：日本特开2006-308179号公报。
发明内容
发明要解决的问题：
然而，在上述现有的锅炉的防腐蚀方法中，需要根据锅炉中生成的熔融盐颗粒的量向燃烧炉内供给大量的规定颗粒，规定颗粒的成本提高，且用于处理含该规定颗粒的燃烧灰的成本也提高。
本发明是为解决如上述问题而形成，其目的是提供使抑制过热器管的腐蚀所使用的抗腐蚀颗粒的量较少，借助于此能够减少需要回收处理的飞灰（含抗腐蚀颗粒）的量的锅炉的抗腐蚀剂、锅炉以及锅炉的抗腐蚀方法。
解决问题的手段：
根据本发明的锅炉的抗腐蚀剂是为了抑制设置于锅炉的流通有燃烧排气的排气通路内的过热器管腐蚀而供给至所述排气通路内的锅炉的抗腐蚀剂，含有抗腐蚀颗粒，所述抗腐蚀颗粒与在所述排气通路内悬浮的燃烧灰一起附着于所述过热器管，且吸引所述燃烧灰中的腐蚀性颗粒。
根据本发明的锅炉的抗腐蚀剂，在供给至锅炉的流通有燃烧排气的排气通路内而飞散的抗腐蚀颗粒与排气通路内飞散的燃烧灰含有的腐蚀性颗粒接触时，所述抗腐蚀颗粒能够吸引腐蚀性颗粒的一部分或全部，借助于此，这些腐蚀性颗粒附着于抗腐蚀颗粒上。
而且，附着于抗腐蚀颗粒上的腐蚀性颗粒的表面积小于分散状态的腐蚀性颗粒的表面积，因此可以在腐蚀性颗粒附着于过热器管的金属界面或形成于其外表面的腐蚀层表面（以下简称为“过热器管的金属界面等”）时使该腐蚀性颗粒与金属界面等的接触面积小于分散状态的腐蚀性颗粒与金属界面等的接触面积。其结果是，可以抑制过热器管的腐蚀。
又，在排气通路内不附着于抗腐蚀颗粒而以分散状态飞散的腐蚀性颗粒以及抗腐蚀颗粒，尽管在过热器管的金属界面等上附着后，也仍然作用着抗腐蚀颗粒吸引腐蚀性颗粒的力，借助于此，这些腐蚀性颗粒以及抗腐蚀颗粒以相互附着或者相互靠近的状态附着于金属界面等。
而且，像这样在腐蚀性颗粒附着于抗腐蚀颗粒、或者腐蚀性颗粒以靠近抗腐蚀颗粒的状态附着于金属界面等时，抗腐蚀颗粒以及腐蚀性颗粒中的腐蚀性颗粒与金属界面等的接触面积小于分散状态的腐蚀性颗粒与金属界面等的接触面积。其结果是，能够抑制过热器管的腐蚀。
也可以是在上述锅炉的抗腐蚀剂中，所述抗腐蚀颗粒具有吸引所述腐蚀性颗粒的吸附能力以及离子交换能力中的至少一种。
根据该抗腐蚀颗粒，能够基于该抗腐蚀颗粒的吸附能力以及离子交换能力这两者或者任意一方，发挥吸引腐蚀性颗粒的作用。
也可以是在上述锅炉的抗腐蚀剂中，所述抗腐蚀颗粒是沸石、白云石以及高岭土中的至少一种或者以其作为主成分的化合物，或者是含有沸石、白云石以及高岭土中的两种以上的混合物。
在上述锅炉的抗腐蚀剂中，优选的是所述抗腐蚀颗粒的粒径为0.1μm以上且小于10μm。
像这样，将粒径0.1μm以上且小于10μm的抗腐蚀颗粒供给至排气通路内，以此能够使该供给的抗腐蚀颗粒通过热泳或惯性碰撞等附着于过热器管的金属界面等上。借助于此，能够减少在排气通路内飞散的粒径为0.1～10μm的腐蚀性强的腐蚀性颗粒附着于过热器管的金属界面等的附着重量以及附着面积，从而能够抑制过热器管的腐蚀的进程。
即，本案发明人等查明了由于在排气通路内飞散的粒径为0.1～10μm且含有Na或K等的盐化物的腐蚀性强的腐蚀性颗粒附着于过热器管的金属界面或形成于其外表面的腐蚀层的表面等（以下，简称为“过热器管的金属界面等”），从而过热器管的腐蚀逐渐发展。因此，将与该腐蚀性颗粒相同程度的粒径为0.1μm以上且小于10μm的抗腐蚀颗粒供给至排气通路内并使其附着于过热器管的金属界面等，以此减小0.1～10μm的腐蚀性颗粒附着于过热器管的金属界面等的附着重量以及附着面积，从而能够抑制过热器管的腐蚀的进程。
也可以是上述锅炉的抗腐蚀剂是在液体中混合所述抗腐蚀颗粒而得到的浆液状的混合物质。或者，上述锅炉的抗腐蚀剂也可以是在粒径比所述抗腐蚀颗粒的粒径大的粉体中混合所述抗腐蚀颗粒而得到的粉状的混合物质。
根据上述锅炉的抗腐蚀剂，即便在试图供给至排气通路的抗腐蚀颗粒的重量较小的情况下，也能够将所期望的重量的抗腐蚀颗粒以高精度供给至排气通路。而且，作为与抗腐蚀颗粒混合的液体，使用容易获得且价格低廉的液体，从而能够谋求该液体的成本的减少。又，作为与抗腐蚀颗粒混合的粉体，使用粒径大于抗腐蚀颗粒粒径且价格低廉的物质、例如焚烧灰，从而能够谋求抗腐蚀剂的成本的减少。
根据本发明的锅炉具备：燃烧炉；来自于所述燃烧炉的燃烧排气流通的排气通路；设置于所述排气通路内的过热器管；和将上述锅炉的抗腐蚀剂供给至所述排气通路内的抗腐蚀装置。
根据本发明的带有抗腐蚀装置的锅炉，发挥与上述根据本发明的锅炉的抗腐蚀剂中所说的作用相同的作用。
在上述锅炉中，优选的是所述抗腐蚀装置形成为如下结构：将所述锅炉的抗腐蚀剂供给至所述排气通路内的气体温度低于所述抗腐蚀颗粒的熔点的区域。
像这样，将抗腐蚀剂（抗腐蚀颗粒）供给至排气通路内的气体温度低于该抗腐蚀颗粒的熔点的区域，以此能够防止抗腐蚀颗粒熔融并相互结合或者气体中的一部分成分以抗腐蚀颗粒为凝结核发生凝结从而导致粒径增大。借助于此，能够使供给至排气通路内的抗腐蚀颗粒飞散以防止其粒径增大，因此抗腐蚀颗粒能够高效地吸引排气通路内飞散的腐蚀性颗粒，能够使这些腐蚀性颗粒有效地附着于抗腐蚀颗粒。因此，可以有效地抑制过热器管的整个表面的腐蚀进程。
又，能够使抗腐蚀颗粒以粒径较小的原来的状态附着于过热器管的金属界面或形成于其外表面的腐蚀层的整个表面。因此，可以减少腐蚀性颗粒附着于设置在排气通路内的过热器管的金属界面的量。
根据本发明的锅炉的抗腐蚀方法是抑制设置于锅炉的流通有燃烧排气的排气通路内的过热器管腐蚀的锅炉的抗腐蚀方法，将上述锅炉的抗腐蚀剂供给至所述排气通路的比所述过热器管靠近上游侧的位置。在这里，优选的是所述锅炉的抗腐蚀剂的供给包括将所述锅炉的抗腐蚀剂供给至所述排气通路内的气体温度低于所述抗腐蚀颗粒的熔点的区域。
根据本发明的锅炉的抗腐蚀方法，将抗腐蚀颗粒供给至锅炉的流通有燃烧排气的排气通路内，使该供给的抗腐蚀颗粒与在排气通路内飞散的含有腐蚀性颗粒的燃烧灰一起附着于过热器管，且吸引燃烧灰中的腐蚀性颗粒，从而能够减小腐蚀性颗粒接触过热器管时的接触面积，其结果是，能够抑制过热器管的腐蚀。
发明效果：
根据本发明的锅炉的抗腐蚀剂、锅炉以及锅炉的抗腐蚀方法，供给至排气通路内的抗腐蚀颗粒与悬浮于排气通路内的含有腐蚀性颗粒的燃烧灰一起附着于过热器管，并且吸引燃烧灰中的腐蚀性颗粒，借助于此能够减小附着于过热器管的金属界面等的腐蚀性颗粒的接触面积。又，不伴随燃烧灰而附着于过热器管的金属界面等上的抗腐蚀颗粒能够吸引试图附着于过热器管的金属界面等的腐蚀性颗粒。因此，即便是比较少量的抗腐蚀颗粒，也能够高效地得到抗腐蚀效果。由于抗腐蚀颗粒的供给量减少，因此能够减少需要回收处理的飞灰（包括抗腐蚀颗粒）的重量。其结果是，能够减少抑制过热器管的腐蚀时需花费的费用。
附图说明
图1是示出根据本发明一种实施形态的带有抗腐蚀装置的锅炉的内部结构的概略立体图；
图2是示出根据上述实施形态的上述锅炉的控制结构的框图；
图3是说明根据上述实施形态的上述锅炉的图，示出在规定试验温度下抗腐蚀颗粒的种类与模拟过热器管的壁厚减薄率之间的关系；
图4是说明根据上述实施形态的上述锅炉的图，示出在规定的其他试验温度下抗腐蚀颗粒的种类与模拟过热器管的壁厚减薄率之间的关系；
图5A是上述实施形态的具有吸引力的试样A层（上述实施形态的抗腐蚀颗粒层）以及附着于该层表面的燃烧灰层的截面照片；
图5B是示出图5A所示的截面中的钾（K）分布的照片；
图5C是示出图5A所示的截面中的氯（Cl）分布的照片。
具体实施方式
接着，参照图1～图5说明根据本发明的抗腐蚀剂、锅炉19以及锅炉的抗腐蚀方法的一种实施形态。图1所示的带有抗腐蚀装置的锅炉（以下简称为“锅炉”）19具备：使燃料燃烧的燃烧炉10；燃烧炉10中生成的燃烧排气流通的排气通路28；具有配置于排气通路28内的过热器管27的过热器25；腐蚀检测装置30；抗腐蚀装置59；和控制装置100。锅炉19通过燃料的燃烧产生的燃烧排气所具有的热使过热器管27中流通的蒸汽达到过热，从而可以产生高温·高压的过热蒸汽。锅炉19中生成的高温·高压的过热蒸汽用于使发电机11的涡轮26旋转。
在锅炉19内设置有抑制过热器管27的腐蚀的抗腐蚀装置59。该抗腐蚀装置59形成为将抗腐蚀剂供给至排气通路28内（特别优选的是，过热器管27的上游侧的第二烟道21内）的结构。
根据本实施形态的锅炉19是余热回收锅炉，作为燃烧炉，具备垃圾焚烧炉10。垃圾焚烧炉10具备供给垃圾的料斗12。料斗12通过斜槽13与主燃烧室14连接。从料斗12供给的垃圾通过斜槽13送入主燃烧室14。主燃烧室14内设置有干燥炉排15、燃烧炉排16以及后燃烧炉排17。从各炉排15、16、17的下方向主燃烧室14内送入一次空气，又，从主燃烧室14的顶部14a向主燃烧室14内送入二次空气。
投入至主燃烧室14内的垃圾首先被送入干燥炉排15，通过一次空气以及主燃烧室14的辐射热进行干燥并点火。点燃的垃圾被送入燃烧炉排16。又，点燃的垃圾因热分解而产生可燃气体。该可燃性气体通过一次空气送入主燃烧室14上部的气体层，在该气体层中与二次空气一起进行火焰燃烧。通过该火焰燃烧所伴随的热辐射，垃圾进一步升温。点燃的垃圾的一部分在燃烧炉排16中燃烧，剩余的未燃烧部分被送入后燃烧炉排17。未燃烧部分的垃圾在后燃烧炉排17中燃烧，燃烧后残留的焚烧灰从斜槽18排出至外部。
又，主燃烧室14与辐射室20连接，因垃圾的燃烧而产生的燃烧排气从主燃烧室14送入辐射室20。该燃烧排气在辐射室20内再次燃烧后，通过第二烟道21导入至第三烟道22，之后，在未图示的排气处理设备中进行无害化处理后排放至大气。另外，由辐射室20、第二烟道21以及第三烟道22构成了使来自于焚烧炉10的排气流通的排气通路28。
在限定辐射室20以及第二烟道21的各个壁上设置有与锅筒（boiler drum）24连接的多个水管23。水管23例如由碳钢（例如STB340）形成，并且从锅筒24输送的水在其中流通。水管23内的水回收辐射室20或第二烟道21的废热，并且其一部分蒸发后变成水汽并返回至锅筒24。返回至锅筒24的水汽一部分汽化而变成蒸汽。蒸汽从锅筒24送入至设置于第三烟道22的过热器25。过热器25具备在第三烟道22内露出且暴露于燃烧排气中的过热器管27，蒸汽在通过过热器管27的期间达到过热。像这样经过过热过程而达到高温高压的过热蒸汽被送入至涡轮26，从而驱动发电机11。
根据形成为上述结构的锅炉19，在燃烧时挥发的物质以及焚烧灰的一部分（统称为“燃烧灰等”）随着燃烧排气的流动一起被搬运至辐射室20、第二烟道21以及第三烟道22，然后附着并堆积于水管23以及过热器25的过热器管27。以往，这样的具有高腐蚀性的燃烧灰等是高温过热器25的过热器管27被腐蚀的要因。
接着，说明抗腐蚀装置59。该抗腐蚀装置59是用于抑制图1所示过热器管27的腐蚀的装置，并且形成为将锅炉的抗腐蚀剂（以下简称为“抗腐蚀剂”）供给至排气流路内的比过热器管27靠近上游侧的位置的结构。抗腐蚀剂含有抗腐蚀颗粒作为其有效成分。在该实施形态中，抗腐蚀剂是在水等液体中混合抗腐蚀颗粒而得到的浆液状混合物质。然而，抗腐蚀剂也可以是在粒径大于抗腐蚀颗粒的粉体（例如焚烧灰）中混合抗腐蚀颗粒而得到的粉末状的混合物质。
在抗腐蚀剂为浆液状的情况下，抗腐蚀装置59形成为能够将抗腐蚀剂供给（滴入或喷出）至第二烟道21内的液体供给装置的结构。又，在抗腐蚀剂为颗粒状的情况下，抗腐蚀装置59形成为能够将抗腐蚀剂供给（吹入）至第二烟道21内的颗粒供给装置的结构。图1中，在形成锅炉19的第二烟道21的侧壁部上示出将抗腐蚀剂供给至第二烟道21内的供给口59a。
又，通过抗腐蚀装置59向第二烟道21内供给抗腐蚀剂，从而抗腐蚀颗粒与悬浮于第二烟道21内（即，随着燃烧排气的流动一起流动）的含有腐蚀性颗粒的燃烧灰一起附着于过热器管27的表面，并且吸引燃烧灰中的腐蚀性颗粒。借助于此，可以减小在腐蚀性颗粒与过热器管27接触时的腐蚀性颗粒与过热器管27的接触面积。
抗腐蚀颗粒是沸石、白云石以及高岭土中的至少一种。或者，抗腐蚀颗粒是以沸石、白云石以及高岭土中的至少一种作为主成分的化合物。或者，抗腐蚀颗粒是含有沸石、白云石以及高岭土中的两种以上的混合物。抗腐蚀颗粒吸引腐蚀性颗粒的作用是基于抗腐蚀颗粒的吸附能力以及离子交换能力这两者或者其中任意一个。而且，抗腐蚀颗粒的粒径（动力学球当量径）例如为0.1μm以上且小于10μm。
此外，由抗腐蚀装置59供给抗腐蚀剂的区域是烟道（排气通路28）内的燃烧排气温度低于抗腐蚀颗粒的熔点的区域。即，由抗腐蚀装置59供给抗腐蚀剂的区域是：不会因该区域的燃烧排气而抗腐蚀颗粒熔融并相互结合、或者（以及）不会因气体中的一部分成分以抗腐蚀颗粒为凝结核发生凝结而使粒径增大那样的区域。
作为一个示例，在该实施形态中，含有熔点为800℃以上的抗腐蚀颗粒的抗腐蚀剂供给至第二烟道21内。该第二烟道21内是其中流动的燃烧排气的气体温度低于800℃的区域。
接着，说明图1以及图2所示的腐蚀检测装置30、控制装置100以及抗腐蚀装置59。
腐蚀检测装置30如图1所示设置于锅炉19的第三烟道22的侧壁部、且比过热器25靠近燃烧排气的流动方向上游侧的位置，梢端的检测部位于第三烟道22内。该腐蚀检测装置30具有设置于第三烟道22内的一对电极。腐蚀检测装置30形成为基于一对电极间的电阻变化检测过热器管27的腐蚀程度，从而生成与该腐蚀的程度相对应的腐蚀检测信号。
控制装置100形成为基于腐蚀检测装置30所生成的腐蚀检测信号控制抗腐蚀装置59，从而调节抗腐蚀颗粒的供给重量的结构。例如，控制装置100计算并监控腐蚀程度随时间的变化，在过热器管27的腐蚀的进程（例如腐蚀速度或腐蚀量）超过规定的允许范围时，以使抗腐蚀剂的供给量大于规定的基准量的形式控制抗腐蚀装置59。相反地，控制装置100在过热器管27的腐蚀的进程低于规定的允许范围时，以使抗腐蚀剂的供给量小于规定的基准量的形式控制抗腐蚀装置59。
根据如上所述的腐蚀检测装置30、控制装置100以及抗腐蚀装置59，在过热器管27的腐蚀的进程较快时，可以加大抗腐蚀颗粒的供给重量，而且，在过热器管27的腐蚀的进程较慢时，可以减少抗腐蚀颗粒的供给重量。如此一来，可以采取与过热器管27的腐蚀的程度（例如腐蚀量、腐蚀速度）相对应的抗腐蚀措施，而且可以将经济性优异的重量的抗腐蚀颗粒供给至第二烟道21内，能够确实地抑制过热器管27的腐蚀。
接着，说明如上述所述的带有抗腐蚀装置的锅炉19、用于该锅炉的抗腐蚀剂以及锅炉的抗腐蚀方法的作用。
根据本实施形态的抗腐蚀剂，在抗腐蚀剂供给至锅炉19的流通有燃烧排气的第二烟道21内时，抗腐蚀颗粒随着燃烧排气的流动一起流入第二烟道21内以及第三烟道22内。在第二烟道21内，抗腐蚀颗粒与燃烧灰接触，从而与该燃烧灰中含有的腐蚀性颗粒接触。于是，该腐蚀性颗粒的一部分或全部被抗腐蚀颗粒吸附。借助于此，腐蚀性颗粒附着于抗腐蚀颗粒上。而且，附着于抗腐蚀颗粒上的腐蚀性颗粒的表面积小于分散状态（即，未吸附于抗腐蚀颗粒的状态）的腐蚀性颗粒的表面积，因此可以使腐蚀性颗粒附着于过热器管27的金属界面或形成于其外表面的腐蚀层表面（以下简称为“过热器管的金属界面等”）时该腐蚀性颗粒与金属界面等的接触面积小于分散状态的腐蚀性颗粒与金属界面等的接触面积。其结果是，可以抑制过热器管27的腐蚀。
又，在第二烟道21以及第三烟道22内不附着于抗腐蚀颗粒而以分散状态飞散的腐蚀性颗粒以及抗腐蚀颗粒，即使在过热器管27的金属界面等上附着后，也仍然作用着抗腐蚀颗粒吸引腐蚀性颗粒的力，借助于此，这些腐蚀性颗粒以及抗腐蚀颗粒以相互附着或者相互靠近的状态附着于金属界面等。
而且，在附着有腐蚀性颗粒的抗腐蚀颗粒或与腐蚀性颗粒挨近的抗腐蚀颗粒等附着于金属界面等时，腐蚀性颗粒与金属界面等的接触面积小于分散状态的腐蚀性颗粒与金属界面等的接触面积。此外，不伴随燃烧灰而附着于过热器管27的金属界面等上的抗腐蚀颗粒能够吸引试图附着于过热器管27的金属界面等的腐蚀性颗粒。其结果是，可以抑制过热器管27的腐蚀。除此以外，在作为抗腐蚀对象的过热器管27的周围供给抗腐蚀剂（抗腐蚀颗粒），以此抗腐蚀颗粒将试图附着于过热器管27的腐蚀性颗粒设为目标并吸引腐蚀性颗粒，因此与向其他场所（例如燃烧炉10）供给抗腐蚀颗粒的情况相比，可望能够有效达到过热器管27的抗腐蚀效果。
因此，根据本实施形态的抗腐蚀颗粒、带有抗腐蚀装置的锅炉19以及锅炉的抗腐蚀方法与将抑制腐蚀的颗粒供给至燃烧炉10的现有手段相比，即便减少向排气通路28内的抗腐蚀颗粒的供给重量，也能够发挥与以往相同程度的抗腐蚀效果。借助于此，可以减少抗腐蚀颗粒上需花费的费用。
此外，能够减少向第二烟道21内的抗腐蚀颗粒的供给重量，因此能够减少需要回收处理的飞灰（包括抗腐蚀颗粒）的重量。借助于此，还能够减少飞灰的回收处理中需花费的费用。
因此，能够谋求对过热器管27腐蚀的维修检查费用的减少，并且能够稳定地长时间持续使用锅炉19。
而且，使用图1所示的抗腐蚀装置59，将粒径0.1μm以上且小于10μm的抗腐蚀颗粒（例如、沸石、白云石或高岭土、或以其作为主成分的化合物）供给至第二烟道21内，以此能够使该供给的抗腐蚀颗粒通过热泳或惯性碰撞等附着于过热器管27的金属界面或形成于其外表面的腐蚀层的表面等（过热器管27的金属界面等）。借助于此，能够减少在第三烟道22内飞散的粒径为0.1～10μm的腐蚀性颗粒（例如KCl、NaCl）附着于过热器管27的金属界面等的附着重量以及附着面积，从而能够抑制过热器管27的腐蚀的进程。
因此，能够比以往更有效地抑制过热器管27的腐蚀的进程。因此，能够谋求过热器管27的维修检查费用的减少，能够稳定地长期持续使用锅炉19。
又，使用抗腐蚀装置59，将在水等液体中混合抗腐蚀颗粒而得到的浆液状混合物质、或者在粒径大于抗腐蚀颗粒粒径的粉体（例如焚烧灰）中混合抗腐蚀颗粒而得到的粉状的混合物质作为抗腐蚀剂供给至第二烟道21内，因此即便在试图供给至第二烟道21内的抗腐蚀颗粒的重量较小的情况下，也能够使用抗腐蚀装置59将所期望的重量的抗腐蚀颗粒以高精度供给至第二烟道21内。而且，当采用水作为与抗腐蚀颗粒混合的液体时，由于水较容易获得且价格低廉，因此较经济。又，作为与抗腐蚀颗粒混合的粉体，使用粒径大于抗腐蚀颗粒粒径且价格低廉的物质、例如焚烧灰，从而能够谋求该粉体的成本的减少。
此外，将抗腐蚀剂供给至排气通路28内的气体温度低于抗腐蚀颗粒的熔点（例如800℃以上）的区域（气体温度例如低于800℃的第二烟道21内），以此能够防止抗腐蚀颗粒熔融并相互结合或者气体中的一部分成分以抗腐蚀颗粒为凝结核发生凝结从而导致粒径增大。
借助于此，能够使供给至第二烟道21内的抗腐蚀颗粒飞散以防止其粒径增大，因此能够高效地吸引第二烟道21内飞散的腐蚀性颗粒，能够使腐蚀性颗粒有效地附着于抗腐蚀颗粒。因此，可以有效地抑制过热器管27的整个表面的腐蚀进程。
又，能够使抗腐蚀颗粒以粒径较小的原来的状态附着于过热器管27的金属界面或形成于其外表面的腐蚀层的整个表面。因此，可以减少腐蚀性颗粒附着于设置在第三烟道22内的过热器管27的金属界面等的量。
接着，说明图3以及图4。该图3以及图4是示出为了调查抗腐蚀剂（抗腐蚀颗粒）对模拟过热器管的抗腐蚀效果而在下述条件下进行抗腐蚀试验所得到的试验结果的图。
试验方法如下：制备将燃烧灰与试样混合后涂布于模拟过热器管的表面所得到的试验片，将该试验片设置于规定的试验温度气氛的试验室内，将规定组成的试验气体（燃烧排气）以规定流量向试验室内仅供给规定时间。试验时间为100小时，试验温度为450℃（图3）、550℃（图4）。燃烧排气条件是CO2为10%、O2为8%、HCl为1000ppm、SO2为50ppm、H2O为5%、N2为余量。
燃烧灰和试样A、试样B、试样C（抗腐蚀颗粒）的混合条件是燃烧灰与试样的重量比例为1比1以此进行混合。试样A是本实施形态的具有吸附力（吸附能力、离子交换能力）的沸石。试样B是二氧化硅（SiO2），试样C是硅藻土，试样B、试样C是吸附力（吸附能力）比试样A弱的抗腐蚀颗粒。而且，这些试样A、试样B、试样C具备彼此大致相同的粒径。图3以及图4所示的参考条件是不将抗腐蚀颗粒混合于燃烧灰的条件，将参考条件中的模拟过热器管的壁厚减薄率设为100%。
根据图3以及图4所示的试验结果可知在使用试样A时，相比于使用试样B、试样C的情况，对模拟过热器管具有极高的壁厚减薄抑制效果。
借助于此，能够判定为试样A的吸附力（吸附能力、离子交换能力）发挥减少模拟过热器管的壁厚减薄率的作用。
另外，图3的试样A、试样B、试样C的壁厚减薄率分别为约20%、约50%、约70%。图4的试样A、试样B的壁厚减薄率分别为约20%、约50%。
接着，为了检查试样A的抗腐蚀颗粒（沸石）的吸附力（吸附能力、离子交换能力），而在模拟过热器管的表面上形成试样A（具有吸附力的抗腐蚀颗粒层）和燃烧灰这两层，并且检查试样A层与燃烧灰层接触的区域中各元素K（钾）、Cl（氯）的分布。该K、Cl是以分散的状态包含在飞散的燃烧灰中的成分，是腐蚀性成分。
即，用于该检查的实验方法是，首先在模拟过热器管的表面涂布试样A的抗腐蚀颗粒而形成试样A层。接着，在其上涂布包含K、Cl的燃烧灰，从而在试样A层的表面形成燃烧灰层。从模拟过热器管上取下像这样形成的试样A层以及燃烧灰层后通过显微镜以及EPMA分析检查了其截面。
图5A是试样A层（沸石）与燃烧灰层接触的区域的截面照片。图5B是示出图5A所示的截面中的钾（K）分布的截面照片。该图5B所示的照片是对图5A照片中示出的截面的K进行颜色映射（colour mapping）的照片，将K的浓度用颜色表示。如该图5B所示，在将照片上端附近作为燃烧灰层的K的标准浓度时，试样A层的表面以及其附近的K浓度显著高于标准浓度，离试样A层的表面较远的K浓度低于标准浓度。据此可知，作为腐蚀性成分的K附着于试样A层（沸石）表面以及靠近该表面进行分布。因此，可知试样A层（沸石）吸引含有腐蚀性成分的K的颗粒。
图5C是示出图5A所示的截面上的氯（Cl）的分布的截面照片。该图5C所示的照片是将图5A照片中示出的截面的Cl进行颜色映射的照片，将Cl浓度用颜色表示。如该图5C所示，在将照片上端附近作为燃烧灰层的Cl标准浓度时，试样A层的表面以及其附近的Cl的浓度显著高于标准浓度，离试样A层的表面较远的Cl浓度低于标准浓度。据此可知，作为腐蚀性成分的Cl附着于试样A层（沸石）表面以及靠近该表面进行分布。因此，可知试样A层（沸石）吸引含有腐蚀性成分的Cl的颗粒。
因此，可知通过将试样A（沸石）作为抗腐蚀颗粒使用，从而如上述那样发挥对过热器管27的抗腐蚀效果。
而且，能够想到白云石以及高岭土也与沸石相同地具有吸引钾（K）以及氯（Cl）等的腐蚀性成分的作用。因此，通过将白云石以及高岭土作为抗腐蚀颗粒使用，以此能够与沸石相同地抑制过热器管27的腐蚀的进程。
接着，说明将抗腐蚀颗粒的粒径限定为0.1μm以上且小于10μm的理由。使用抗腐蚀装置59将例如粒径为10μm以上的抗腐蚀颗粒供给至第二烟道21内，以此使该供给的抗腐蚀颗粒附着于过热器管27的金属界面等时，腐蚀性强的粒径0.1～10μm的腐蚀性颗粒从粒径10μm以上的抗腐蚀颗粒之间的间隙进入，并且附着在过热器管27的金属界面等上的可能性较大。因此，在使用粒径为10μm以上的抗腐蚀颗粒时，基本上无法抑制过热器管27的腐蚀。
因此，本实施形态将与腐蚀性强的粒径0.1～10μm的腐蚀性颗粒相同程度的粒径（0.1μm以上且小于10μm）的抗腐蚀颗粒供给至第二烟道21内，从而使其附着于过热器管27的表面，以此减小0.1～10μm的腐蚀性颗粒附着于过热器管27的表面的附着重量以及附着面积，抑制过热器管27的腐蚀的进程。
以上说明了本发明的优选的实施形态，但是上述锅炉19的结构例如可以变更为如下结构。
在上述实施形态中，如图1所示，作为锅炉19的燃烧炉10，例如举出垃圾焚烧炉10，但是可以将本发明应用于具备其他燃烧炉的锅炉19中。例如，可以将本发明应用于具备以重油作为燃料的燃烧炉的锅炉19中。
又，在上述实施形态中，如图1所示，作为锅炉19的燃烧炉10，例如举出炉排式的燃烧炉，但是也可以将本发明应用于具备其他形式的燃烧炉的锅炉19中。例如，可以将本发明应用于具备使燃料在流化床中流动的同时进行燃烧的流化床炉的锅炉19中。
又，在上述实施形态中，使用图1所示的腐蚀检测装置30检测过热器管27的腐蚀程度，但是也可以使用其他腐蚀检测装置。
此外，在上述实施形态中，将含有粒径为0.1μm以上且小于10μm的抗腐蚀颗粒的抗腐蚀剂供给至比过热器管27靠近上游侧的第二烟道21内，但是抗腐蚀剂的供给区域不限于上述区域。例如，也可以将抗腐蚀剂供给至设置有过热器管27的第三烟道22内、辐射室20内等。
而且，在上述实施形态中，使用粒径为0.1μm以上且小于10μm的抗腐蚀颗粒，但是取而代之，也可以使用其粒径超过2μm且小于10μm的抗腐蚀颗粒。即便如此也能够抑制过热器管27的腐蚀的进程的原因是：即使是这样的粒径的抗腐蚀颗粒也能够吸引腐蚀性颗粒，并且如上述实施形态所述能够抑制过热器管27的腐蚀的进程。
工业应用性：
如上所述，根据本发明的抗腐蚀颗粒、带有抗腐蚀装置的锅炉以及锅炉的抗腐蚀方法，为了抑制过热器管的腐蚀所使用的抗腐蚀颗粒的量较少，借助于此发挥能够减少需要回收处理的飞灰（含有抗腐蚀颗粒）的量的优异效果，适合应用于如垃圾焚烧锅炉等存在过热器管腐蚀的担忧的锅炉中。
符号说明：
10 燃烧炉（垃圾焚烧炉）；
11 发电机；
12 料斗；
13 斜槽；
14 主燃烧室；
14a 顶部；
15 干燥炉排；
16 燃烧炉排；
17 后燃烧炉排；
18 斜槽；
19 锅炉；
20 辐射室；
21 第二烟道；
22 第三烟道；
23 水管；
24 锅筒；
25 过热器；
26 涡轮；
27 过热器管；
28 排气通路；
30 腐蚀检测装置；
59 抗腐蚀装置；
59a 供给口；
100 控制装置。
Claims (6)
1.一种锅炉，具备：
燃烧炉；
来自于所述燃烧炉的燃烧排气流通的排气通路；
设置于所述排气通路内的过热器管；和
将锅炉的抗腐蚀剂供给至所述排气通路内且所述燃烧排气的气体温度低于800℃的区域的抗腐蚀装置；
所述抗腐蚀剂含有抗腐蚀颗粒，所述抗腐蚀颗粒与在所述排气通路内悬浮的燃烧灰一起附着于所述过热器管，且吸引所述燃烧灰中的腐蚀性颗粒；
所述抗腐蚀颗粒的粒径为0.1μm以上且小于10μm，
所述抗腐蚀颗粒是沸石以及高岭土中的至少一种或者以其作为主成分的化合物，或者是含有沸石以及高岭土的混合物。
2.根据权利要求1所述的锅炉，其特征在于，
所述抗腐蚀剂是在液体中混合所述抗腐蚀颗粒而得到的浆液状的混合物质。
3.根据权利要求1所述的锅炉，其特征在于，
所述抗腐蚀剂是在粒径比所述抗腐蚀颗粒的粒径大的粉体中混合所述抗腐蚀颗粒而得到的粉状的混合物质。
4.一种锅炉的抗腐蚀方法，
是抑制设置于锅炉的流通有燃烧排气的排气通路内的过热器管腐蚀的锅炉的抗腐蚀方法；
将锅炉的抗腐蚀剂供给至所述排气通路的比所述过热器管靠近上游侧且所述燃烧排气的气体温度低于800℃的区域；
所述抗腐蚀剂含有抗腐蚀颗粒，所述抗腐蚀颗粒与在所述排气通路内悬浮的燃烧灰一起附着于所述过热器管，且吸引所述燃烧灰中的腐蚀性颗粒；
所述抗腐蚀颗粒的粒径为0.1μm以上且小于10μm，
所述抗腐蚀颗粒是沸石以及高岭土中的至少一种或者以其作为主成分的化合物，或者是含有沸石以及高岭土的混合物。
5.根据权利要求4所述的锅炉的抗腐蚀方法，其特征在于，
所述抗腐蚀剂是在液体中混合所述抗腐蚀颗粒而得到的浆液状的混合物质。
6.根据权利要求4所述的锅炉的抗腐蚀方法，其特征在于，
所述抗腐蚀剂是在粒径比所述抗腐蚀颗粒的粒径大的粉体中混合所述抗腐蚀颗粒而得到的粉状的混合物质。
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