CN115899732A - 减缓垃圾焚烧锅炉受热面管道腐蚀结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焚烧锅炉技术领域，具体涉及一种用于减缓垃圾焚烧锅炉受热面管道腐蚀的结构，焚烧炉的第一烟道内设有氯离子吸附反应机构，其内部可存在正负高压电离层，烟气进入到氯离子吸附反应机构内部后，能够对烟气中氯化物进行电离分离，通过石墨板对氯离子进行吸附脱除，实现对氯化物的更快吸附反应，通过对烟气中含有氯化物吸附处理，极大的减少烟气中含有的氯化物，烟气中的氯化物减少后，便进而减缓了烟气对焚烧炉内部换热器带来的高温腐蚀。

Description

减缓垃圾焚烧锅炉受热面管道腐蚀结构

技术领域：

本发明涉及焚烧锅炉技术领域，具体涉及一种用于减缓垃圾焚烧锅炉受热面管道腐蚀的结构。

背景技术：

目前对于城市生活垃圾的处理都是采用垃圾焚烧锅炉进行焚烧，与燃煤锅炉相比，垃圾焚烧锅炉内的烟气具有水分和飞灰含量高的特点，烟气中含有较高浓度的各种氯化物等酸性气体，并且飞灰中的重金属含量也较高，高温腐蚀更容易发生，在垃圾焚烧锅炉中通常存在三种腐蚀，过热器的高温腐蚀、换热器的高温腐蚀和受热面的腐蚀，造成垃圾焚烧锅炉高温腐蚀的重要原因是烟气中的各种氯化物对金属管壁的侵蚀，换热器发生高温腐蚀后，会引起换热器壁厚减薄，根据统计一般每年换热器壁厚减薄量约为1mm，严重时其减薄速度可达数倍，容易造成突发性换热器爆管事件，增加了锅炉的临时性维修和大修的工作量，具有安全运行的严重隐患，而现有的垃圾焚烧锅炉对受热面的防护都是采用金属表面防护或通过耐腐蚀高合金减缓腐蚀效率，但换热器排管与锅炉内壁不同，锅炉内壁可以增加耐火耐腐蚀材料层以提高其耐腐蚀性，但是换热器排管一面与水接触，另一面与锅炉内高温混合器接触，考虑到其导热性效果，并不适合有较厚的防腐蚀涂层，现有结构无法有效的减缓锅炉受热面管道的高温腐蚀，存在一定的缺陷，因此有必要研制一种减缓垃圾焚烧锅炉受热面管道腐蚀结构。

发明内容：

针对上述存在的缺陷和问题，本发明提供一种减缓垃圾焚烧锅炉受热面管道腐蚀结构，结构独特，设计巧妙，其目的是利用设置在焚烧炉内的氯离子吸附反应机构，能够使其内部变为正负高压电离层，对烟气中氯化物进行电离分离，使石墨板对负氯离子进行吸附后再通过氯抑制剂涂层进行反应脱除，实现对氯离子的更快吸附反应处理，减少烟气中的氯化物，进而减缓了氯化物对焚烧炉内部换热器的高温腐蚀。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种减缓垃圾焚烧锅炉受热面管道腐蚀结构，包括焚烧炉，焚烧炉底部设有炉膛和炉排，且焚烧炉内设有第一烟道和第二烟道，换热器设在第二烟道内，还包括氯离子吸附反应机构，氯离子吸附反应机构包括设在焚烧炉第一烟道内的定组件和动组件，定组件和动组件上均呈梳齿状分布有石墨板，石墨板外端侧连接在电极座上，动组件的石墨板能够通过绝缘卡套对接卡固在定组件的石墨板间隙内，使动组件的石墨板与定组件的石墨板之间形成烟气通道，并在石墨板的侧面设有氯抑制剂涂层，外部电源通过高压包对电极座输送高压电，定组件和动组件的电极座通入高压电后，可使烟气通道变为正负高压电离层，当烟气中的氯化物进入到烟气通道内后，被正负高压电离层电力分离，石墨板可将负氯离子吸附在其负极侧，并由氯抑制剂涂层对氯离子进行催化脱除。

进一步的，石墨板为铝合金石墨复合结构，中部夹层为空心铝合金板，外端部贴合固定石墨板，空心铝合金板内均布设有排管，用以对铝合金板的散热，并在石墨板上均匀固定有多个定向凸块，使石墨板实现对负氯离子的均匀定向吸附。

进一步的，所述氯抑制剂涂层所采用的的氯抑制剂是由含硫碳与氧化钙进行混合干燥制成。

进一步的，所述定组件的电极座固定安装在第一烟道的一侧，动组件的电极座对应安装在第一烟道的另一侧，且动组件为可拆卸式，可从第一烟道内拆出。

进一步的，所述绝缘卡套固定在所述定组件中呈梳齿状的石墨板内，动组件的石墨板与定组件的石墨板对接时，能够匹配卡套在绝缘卡套内。

进一步的，外部电源接入高压包，通过高压包将电源转换为高压电，控制器与高压包之间设置继电器，用以控制高压包，高压包的输出端分别与定组件和动组件的电极座连接。

进一步的，所述炉膛设在焚烧炉下方，炉排设在炉膛内，并在焚烧炉底部偏心设有烟气入口，炉膛出口与烟气入口对接。

进一步的，在焚烧炉上还设有循环射流机构，可使烟气中的氯化物全面被石墨板吸附反应。

本发明的有益效果：本发明结构独特，氯离子吸附反应机构设置在焚烧炉的第一烟道内，通过高压包对第一电极座和第二电极座通入高压电后，动组件与定组件对接卡固后形成的烟气通道会变为正负高压电离层，焚烧炉燃烧室内的烟气通过第一烟道进入到正负高压电离层内后，正负高压电离层会对氯化物进行电离分离，且石墨板负极侧对负氯离子进行吸附，同时负氯离子被吸附后，与氯抑制剂涂层反应被脱除，实现对氯化物的更快吸附反应，通过预先对烟气中含有氯化物吸附处理，极大的减少烟气中含有的氯化物，烟气中的氯化物减少后，便进而减缓了烟气对焚烧炉内部换热器带来的高温腐蚀。

附图说明

图1为本发明结构示意图之一。

图2为图1的爆炸视图。

图3为焚烧炉内部结构图。

图4为氯离子吸附反应机构结构示意图之一。

图5为氯离子吸附反应机构结构示意图之二。

图6为石墨板结构示意图。

图7为空心铝合金板内部结构图。

图8为循环射流机构结构示意图。

图9为氯抑制剂补料机构结构示意图。

图中：1-焚烧炉，101-炉膛，102-炉排，103-燃烧室，104-第一烟道，105-第二烟道，106-换热器，2-定组件，201-第一电极座，3-动组件，301-第二电极座，4-石墨板，5-铝合金板，6-散热排管，7-定向凸块，8-绝缘卡套，9-氯抑制剂涂层，10-射流通道，11-循环壳，12-气泵，13-补料通道，14-储料管，15-出料口。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1，垃圾焚烧锅炉中存在三种腐蚀，过热器的高温腐蚀、换热器的高温腐蚀和受热面的腐蚀，造成垃圾焚烧锅炉高温腐蚀的重要原因是烟气中的各种氯化物对金属管壁的侵蚀，换热器发生高温腐蚀后，会引起换热器壁厚减薄，严重时其减薄速度可达数倍，容易造成突发性换热器爆管事件，增加了锅炉的临时性维修和大修的工作量，具有安全运行的严重隐患，而现有的垃圾焚烧锅炉对受热面的防护都是采用金属表面防护或通过耐腐蚀高合金减缓腐蚀效率，但换热器排管与锅炉内壁不同，锅炉内壁可以增加耐火耐腐蚀材料层以提高其耐腐蚀性，但是换热器排管一面与水接触，另一面与锅炉内高温混合器接触，考虑到其导热性效果，并不适合有较厚的防腐蚀涂层，无法有效的减缓锅炉受热面管道的高温腐蚀，存在一定的缺陷。

针对上述问题，本实施例提供一种减缓垃圾焚烧锅炉受热面管道腐蚀结构，如图1-5所示，焚烧炉1底部设有炉膛101，炉膛101内部设置炉排102，在焚烧炉1燃烧室103的底部偏心设有烟气入口，炉膛101出口与烟气入口对接，同时焚烧炉1内还分别设有第一烟道104和第二烟道105，换热器安装在第二烟道105内，氯离子吸附反应机构整体设在第一烟道104内，氯离子吸附反应机构包括定组件2和动组件3，定组件2包括第一电极座201，第一电极座201固定安装在第一烟道104的外壁上，在第一电极座201上呈梳齿状设有石墨板4，石墨板4的外端侧固定连接在第一电极座201上，石墨板4置入与第一烟道104内，且石墨板4的宽度与第一烟道104宽度对应，并在第一电极座201石墨板4的各个间隙中固定有绝缘卡套8，每个间隙中的绝缘卡套8可根据需要设置两对，动组件3包括第二电极座301，第二电极座301为活动安装在第一烟道104的外壁上，第二电极座301上同样呈梳齿状设有石墨板4，且第二电极座301上的梳齿状石墨板4能够与第一电极座201的梳齿状石墨板4匹配对接，对接时，动组件3的石墨板4能够通过绝缘卡套8对接卡固在定组件2的石墨板4间隙内，从而使动组件3的石墨板与定组件2的石墨板之间的间隙构成烟气通道，动组件3整体能够从第一烟道104内拆卸下来；

在动组件3和定组件2的石墨板4两侧面设有氯抑制剂涂层9，氯抑制剂是由含硫碳和氧化钙混合干燥制成，含硫碳和氧化钙混合按照比例1:1放置在容器中，通过粉碎机粉碎至粉末，并将两种粉末同时放置在干燥箱内保持60-80度下干燥，并将两种粉末混合均匀制成氯抑制剂，氯抑制剂中含硫碳燃烧可生成SO2对氯的生成具有强烈的抑制作用，同时发挥钙化合物的吸氯作用，对负氯离子进行反应脱除；

外部电源接入高压包，通过高压包将电源转换为高压电，控制器与高压包之间设置继电器，用以控制高压包，高压包的正电极输出端分别与第一电极座201和第二电极座301电连接，第一电极座201和第二电极座301通入高压电后，动组件3与定组件2对接卡固后形成的烟气通道变为正负高压电离层，即高压电场，焚烧炉1燃烧室103内的烟气通过第一烟道104进入到正负高压电离层内后，正负高压电离层会对烟气中的氯化物进行电离分离，且石墨板4负极侧对负氯离子进行吸附，同时负氯离子被吸附后，与氯抑制剂涂层9反应被脱除，极大的减少烟气中含有的氯化物，实现对氯化物的更快吸附反应，进而减缓了氯化物对焚烧炉内部换热器106的高温腐蚀，换热器106的输出端与外部蒸汽发电机组连接，通过氯离子吸附反应机构减少烟气中的氯化物，对换热器管道进行保护。

实施例2，本实施中的一种减缓垃圾焚烧锅炉受热面管道腐蚀结构以与实施例1中的不同点为中心进行说明。

在实施例1实施的过程中，烟气中的氯化物在正负高压电离层中被电离分离吸附处理时，烟气在从上至下进入到氯离子吸附反应机构时，有可能存在石墨板上部和下部使用不均匀的情况，烟气中的氯化物优先接触石墨板上半部，负氯离子被石墨板上半部吸附，而下半部为后接触，使石墨板对负氯离子吸附不均匀，针对上述问题，本实施例提供一种减缓垃圾焚烧锅炉受热面管道腐蚀结构，如图8所示，第一烟道外设有循环射流机构，循环射流机构包括设在第一烟道顶部的射流通道10，射流通道10为中部窄两端宽结构，并在射流通道10中部窄段开设有多个辅口，射流通道10的输入端与第一烟道104密封连通，在氯离子吸附反应机构下方设有循环壳11，气泵12的输入端通过气路与循环壳11连通，气泵12输出端通过管路与射流通道入口连通，气泵12启动后，通过射流通道10对第一烟道104内进行气体的射流，形成一个循环射流，带动烟气均匀进入到氯离子吸附反应机构，使负氯离子被石墨板4均匀吸附反应。

实施例3，本实施中的一种减缓垃圾焚烧锅炉受热面管道腐蚀结构以与实施例2中的不同点为中心进行说明。

在实施例2实施的过程中，石墨板的氯抑制剂涂层在使用一段时间后，有可能其对负氯离子的反应脱除效果会变弱，需要将动组件从第一烟道上拆卸下来，对石墨板上的氯抑制剂涂层进行更换，较为麻烦，针对上述问题，本实施例提供一种减缓垃圾焚烧锅炉受热面管道腐蚀结构，如图9所示，设置有氯抑制剂补料机构，包括固定安装在石墨板4上方的补料通道13，补料通道13为锥形结构，其内部设有锥形坡台，补料通道13的底部两侧开设有出料口15，在补料通道13内设有储料管14，储料管14位于锥形坡台上方，储料管14内存储有氯抑制剂，储料管14两侧开设有电磁阀门，通过电磁阀的启闭能够对氯抑制剂排出，需要对石墨板的氯抑制剂涂层进行更换时，通过控制器打开储料管14的电磁阀门，储料管14内部的氯抑制剂通过出料口排出，并覆盖涂于在石墨板的外侧面，铺设新的氯抑制剂涂层。

实施例4，本实施中的一种减缓垃圾焚烧锅炉受热面管道腐蚀结构以与实施例1中的不同点为中心进行说明。

本实施例中，如图6-7所示，本实施例中，石墨板4采用铝合金石墨复合结构，中部为空心铝合金板5，铝合金板5的两侧部匹配贴合固定石墨板4，在空心铝合金板5内部均布设有散热排管6，散热排管6的输出端可与同样可与外部蒸汽轮发电机组连接，用以对铝合金板的散热，在石墨板4上均匀固定有多个定向凸块，在实施例1实施的过程中，石墨板负极侧对负氯离子进行吸附时为不均匀吸附，可能会对其本身吸附性造成影响，石墨板通过定向凸块能够对负氯离子进行均匀定向吸附，保证整体石墨板的良好吸附反应。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则范围内所做的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种减缓垃圾焚烧锅炉受热面管道腐蚀结构，包括焚烧炉，焚烧炉底部设有炉膛和炉排，且焚烧炉内设有第一烟道和第二烟道，换热器设在第二烟道内，其特征在于，还包括氯离子吸附反应机构，氯离子吸附反应机构包括设在焚烧炉第一烟道内的定组件和动组件，定组件和动组件上均呈梳齿状分布有石墨板，石墨板外端侧连接在电极座上，动组件的石墨板能够通过绝缘卡套对接卡固在定组件的石墨板间隙内，使动组件的石墨板与定组件的石墨板之间形成烟气通道，并在石墨板的侧面设有氯抑制剂涂层，外部电源通过高压包对电极座输送高压电，定组件和动组件的电极座通入高压电后，可使烟气通道变为正负高压电离层，当烟气中的氯化物进入到烟气通道内后，被正负高压电离层电力分离，石墨板可将负氯离子吸附在其负极侧，并由氯抑制剂涂层对氯离子进行催化脱除。

2.根据权利要求1所述的一种减缓垃圾焚烧锅炉受热面管道腐蚀结构，其特征在于，石墨板为铝合金石墨复合结构，中部夹层为空心铝合金板，外端部贴合固定石墨板，空心铝合金板内均布设有排管，用以对铝合金板的散热，并在石墨板上均匀固定有多个定向凸块，使石墨板实现对负氯离子的均匀定向吸附。

3.根据权利要求1所述的一种减缓垃圾焚烧锅炉受热面管道腐蚀结构，其特征在于，所述氯抑制剂涂层所采用的的氯抑制剂是由含硫碳与氧化钙进行混合干燥制成。

4.根据权利要求1所述的一种减缓垃圾焚烧锅炉受热面管道腐蚀结构，其特征在于，所述定组件的电极座固定安装在第一烟道的一侧，动组件的电极座对应安装在第一烟道的另一侧，且动组件为可拆卸式，可从第一烟道内拆出。

5.根据权利要求1所述的一种减缓垃圾焚烧锅炉受热面管道腐蚀结构，其特征在于，所述绝缘卡套固定在所述定组件中呈梳齿状的石墨板内，动组件的石墨板与定组件的石墨板对接时，能够匹配卡套在绝缘卡套内。

6.根据权利要求1所述的一种减缓垃圾焚烧锅炉受热面管道腐蚀结构，其特征在于，外部电源接入高压包，通过高压包将电源转换为高压电，控制器与高压包之间设置继电器，用以控制高压包，高压包的输出端分别与定组件和动组件的电极座连接。

7.根据权利要求1所述的一种减缓垃圾焚烧锅炉受热面管道腐蚀结构，其特征在于，所述炉膛设在焚烧炉下方，炉排设在炉膛内，并在焚烧炉底部偏心设有烟气入口，炉膛出口与烟气入口对接。

8.根据权利要求1所述的一种减缓垃圾焚烧锅炉受热面管道腐蚀结构，其特征在于，在焚烧炉上还设有循环射流机构，可使烟气中的氯化物全面被石墨板吸附反应。

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