一種提高垃圾焚燒爐過熱器出口蒸汽參數的余熱鍋爐系統的制作方法

本技術涉及垃圾焚燒處理，具體涉及一種提高垃圾焚燒爐過熱器出口蒸汽參數的余熱鍋爐系統。

背景技術：

1、生活垃圾焚燒處理技術已被廣泛應用于各個城市，垃圾焚燒產生高溫煙氣，利用余熱鍋爐吸熱生產高溫高壓蒸汽進行做功發電。

2、余熱鍋爐吸熱產生一定參數的蒸汽，目前已投運的垃圾焚燒余熱鍋爐蒸汽參數為中溫中壓至中溫超高壓等。由于垃圾焚燒爐生產的煙氣包含了大量的腐蝕性氣體如氯化氫、二氧化硫等，根據圖1中所示的管壁溫度與腐蝕速度關系，煙氣中的腐蝕性氣體在一定的溫度范圍下會對爐膛內的金屬管壁產生腐蝕，管壁高溫腐蝕在壁溫達450℃后開始加速。鍋爐水冷壁由于管內介質溫度低于350℃，不在腐蝕加速區，受高溫腐蝕影響較弱。因為高溫腐蝕問題的存在，導致垃圾焚燒產生的蒸汽參數難以提高，最終影響整個電廠的熱效率提高。如提高參數將造成過熱器加速腐蝕，影響鍋爐安全運行；如采用耐受溫度更高、抗腐蝕性更強的金屬材料管也只是延長使用時間，無法根治腐蝕問題。

3、具體來看，首先，由于生活垃圾焚燒產生的高溫煙氣中含有大量的腐蝕性氣體，過熱器出口蒸汽溫度一般設計為400℃～450℃之間（根據余熱鍋爐設計參數不同而不同），根據朗肯循環原理，提高蒸汽參數可提高循環熱效率。如將過熱器出口蒸汽溫度提升至500℃以上，因氯化鐵或堿鐵硫酸鹽引起的腐蝕將急劇加速；而垃圾焚燒煙氣中含有大量的氯化氫及二氧化硫的腐蝕性氣體，將會造成過熱器管壁的加速腐蝕，影響鍋爐安全運行。

4、其次，當壁厚減薄到一定程度（約30%壁厚）后進行停爐整體更換，年限約為2～3年不等。停爐更換時將產生較大的檢修費用，檢修時間較長，影響生活垃圾的處理，在生活垃圾處理壓力較大的城市，此方法將影響垃圾處理的安全穩定。且管壁壁厚減薄的程度不一致，個別位置減薄偏差嚴重的情況下容易造成爆管事故，影響余熱鍋爐的安全運行。

5、再次，將過熱器材質更換為耐受溫度更高、抗腐蝕性更好的金屬材料管，可以延長過熱器的使用壽命約2～3年。但是，此方案需要在初始建設時增加投入成本，耐溫耐腐蝕不銹鋼材質的成本是普通過熱器材質的4～5倍，且無法根治腐蝕問題，依然會影響垃圾處理及鍋爐安全運行。

技術實現思路

1、本實用新型要解決的技術問題：針對現有技術的上述問題，提供一種結構緊湊、熱能利用率高且耐腐蝕性能優異的提高垃圾焚燒爐過熱器出口蒸汽參數的余熱鍋爐系統。

2、為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：

3、一種提高垃圾焚燒爐過熱器出口蒸汽參數的余熱鍋爐系統，包括：第一煙道、第二煙道、第三煙道、過熱器、汽包、蒸發器和省煤器；煙氣側的所述第一煙道、第二煙道和第三煙道依次串聯，所述第一煙道與焚燒爐連通，所述蒸發器和省煤器依次布置在第三煙道尾部的水平煙道內；所述第二煙道和第三煙道上均敷設有水冷壁，所述過熱器設置在第一煙道內，過熱器的入口通過蒸汽管道與汽包的蒸汽出口連接，過熱器的出口通過蒸汽管道連接至汽輪機；所述過熱器上敷設有耐火材料，過熱器吸收第一煙道內的熱量，以實現蒸汽升溫增壓并輸送至汽輪機，汽輪機帶動發電機轉動發電。

4、作為本實用新型的進一步改進，所述過熱器采用膜式壁的形式鋪設在第一煙道的側壁上。

5、作為本實用新型的進一步改進，所述膜式壁的向火面敷設耐火材料，將膜式壁表面覆蓋，以實現膜式壁與煙氣相隔絕。

6、與現有技術相比，本實用新型的優點在于：

7、本實用新型的提高垃圾焚燒爐過熱器出口蒸汽參數的余熱鍋爐系統，將過熱器放置在前高溫爐膛中，并采用進行耐火材料保護，避免了過熱器在垃圾焚燒余熱鍋爐中受煙氣腐蝕減薄爆管，降低了檢修成本；進一步地，由于過熱器不接觸腐蝕性的高溫煙氣，過熱器可采用普通等級的耐溫金屬材料進行制造，節約了制造材料成本；在避免過熱器腐蝕的前提下，提高了垃圾焚燒余熱鍋爐的蒸汽參數，使最終過熱蒸汽參數升高，產生的蒸汽參數壓力提高，溫度達到500℃以上，提升了整體的熱效率。

技術特征：

1.一種提高垃圾焚燒爐過熱器出口蒸汽參數的余熱鍋爐系統，其特征在于，包括：第一煙道（2）、第二煙道（3）、第三煙道（4）、過熱器（5）、汽包（7）、蒸發器（8）和省煤器（9）；煙氣側的所述第一煙道（2）、第二煙道（3）和第三煙道（4）依次串聯，所述第一煙道（2）與焚燒爐（1）連通，所述蒸發器（8）和省煤器（9）依次布置在第三煙道（4）尾部的水平煙道內；所述第二煙道（3）和第三煙道（4）上均敷設有水冷壁（6），所述過熱器（5）設置在第一煙道（2）內，過熱器（5）的入口通過蒸汽管道與汽包（7）的蒸汽出口連接，過熱器（5）的出口通過蒸汽管道連接至汽輪機；所述過熱器（5）上敷設有耐火材料，過熱器（5）吸收第一煙道（2）內的熱量，以實現蒸汽升溫增壓并輸送至汽輪機，汽輪機帶動發電機轉動發電。

2.根據權利要求1所述的提高垃圾焚燒爐過熱器出口蒸汽參數的余熱鍋爐系統，其特征在于，所述過熱器（5）采用膜式壁的形式鋪設在第一煙道（2）的側壁上。

3.根據權利要求2所述的提高垃圾焚燒爐過熱器出口蒸汽參數的余熱鍋爐系統，其特征在于，所述膜式壁的向火面敷設耐火材料，將膜式壁表面覆蓋，以實現膜式壁與煙氣相隔絕。

技術總結
本技術公開了一種提高垃圾焚燒爐過熱器出口蒸汽參數的余熱鍋爐系統，包括煙氣側依次串聯的第一煙道、第二煙道和第三煙道，第一煙道與焚燒爐連通，蒸發器和省煤器依次布置在第三煙道尾部水平煙道內；第二煙道和第三煙道上均敷設有水冷壁，過熱器以膜式壁的形式設置在第一煙道，過熱器的入口通過蒸汽管道與汽包的蒸汽出口連接，出口通過蒸汽管道連接至汽輪機；過熱器上敷設有耐火材料，過熱器吸收第一煙道內的熱量，以實現蒸汽升溫增壓并輸送至汽輪機，汽輪機帶動發電機轉動發電。本技術將余熱鍋爐過熱器放置在前高溫爐膛內，并采用進行耐火材料保護，可將過熱器出口蒸汽參數壓力提高，溫度達到500℃以上，從而提高全廠的熱效率。

技術研發人員：戴道國,梁錦標
受保護的技術使用者：湖南軍信環保股份有限公司
技術研發日：20240605
技術公布日：2025/3/13