一种垃圾焚烧电厂用双烟道布置的超高压带再热器的锅炉的制作方法

本发明涉及一种垃圾焚烧锅炉，尤其涉及用于以生活垃圾为燃料的带再热器的锅炉。
背景技术：
：随着社会经济的发展、城市化进程和人民生活水平提高，日常生活中产生的垃圾废物日益增多。生活垃圾占用土地，污染环境，对人民健康生活的影响日益突出。面对垃圾泛滥成灾的状况，世界各国已不仅限于控制和销毁垃圾这种被动“防守”，而是积极采取有力措施，科学合理地综合处置、利用垃圾。近年，利用焚烧垃圾产生的热量进行发电成为各国盛行的垃圾处置方式。垃圾中的二次能源如有机可燃物等所含的热值高，焚烧3～4吨垃圾产生的热量大约相当于1吨标准煤。中国是世界上的垃圾资源大国，如果中国能将垃圾充分有效地用于发电，每年将节省煤炭4千万吨，其“资源效益”极为可观。垃圾焚烧技术在世界上已有几十年的历史，技术已趋成熟，目前大部分的垃圾焚烧锅炉，参数普遍定为中温中压，即过热蒸汽压力4mpa，蒸汽温度400℃。这个参数的电厂效率是偏低的，个别电厂从节能减排的角度出发，将主蒸汽参数提高到6.5mpa，450℃。在降低能耗，发展清洁能源的大环境下，越来越不能满足节能减排的需求，研发高效垃圾焚烧发电系统成为技术发展的必然趋势。技术实现要素：本发明的目的在于：提出一种垃圾焚烧电厂用双烟道布置的超高压带再热器的锅炉，能在有效提高垃圾焚烧电厂运行效率的同时，实现结构的简单稳定和可靠。本发明的目的通过下述技术方案来实现：一种垃圾焚烧电厂用双烟道布置的超高压带再热器的锅炉，包括垃圾焚烧锅炉和尾部受热面烟道，垃圾焚烧锅炉和尾部受热面烟道之间设有若干烟道，在垃圾焚烧锅炉和尾部受热面烟道之间，与尾部受热面烟道相连的烟道内并排设有过热器分烟道和再热器分烟道，过热器分烟道内设有过热器，再热器分烟道内设有再热器，过热器分烟道和再热器分烟道和尾部受热面烟道之间均通过烟气挡板隔离并调节烟气通过量；垃圾焚烧锅炉生成的超高压过热蒸汽的蒸汽压力≥13mpa，蒸汽温度＞400℃，过热蒸汽进入汽轮机高压缸做功，之后部分作为再热蒸汽返回再热器继续吸收热能，为在汽轮机低压缸里进一步做功做准备，再热蒸汽温度＞400℃。作为选择，再热器分烟道的再热器不采用喷水减温方式。该方案中，再热蒸汽不采用将锅炉给水喷入再热蒸汽中的方式进行调节，提高了电厂的循环效率。作为选择，垃圾焚烧锅炉之后的烟道依次包括：与炉排相接的第一烟道、烟气向下流动的第二烟道、烟气向上流动的第三烟道、水平布置或立式布置的第四烟道，以及从省煤器开始布置的尾部受热面烟道，过热器分烟道和再热器分烟道左右并排设于第四烟道内。作为进一步选择，对于卧式和π式锅炉，第四烟道为水平布置结构；对于立式锅炉，第四烟道为立式布置结构。作为另一进一步选择，第二、三烟道为空烟道或仅布置屏式受热面。作为选择，第四烟道内的过热器分烟道和再热器分烟道平行布置，过热器分烟道和再热器分烟道断面根据过热器、再热器区域需要吸收的热量按比例切割断面积。该方案中，过热器分烟道和再热器分烟道断面并非按对称中心线平分烟道断面积，而是根据过热器、再热器区域需要吸收的热量按比例切割断面积，且两分烟道内布置的受热面沿烟气流动长度也不一定相同，受热面按需布置具体结构。作为选择，尾部受热面烟道的烟道受热面还包括空气预热器。该方案中，如果锅炉采用利用烟气加热燃烧用风，则尾部受热面烟道受热面还包括空气预热器。作为选择，尾部受热面烟道水平布置或立式布置。前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案；并且本发明，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。本发明中相对常规垃圾焚烧锅炉出口的蒸汽只有过热蒸汽，俗称“主蒸汽”。为了提高电厂的循环效率，本发明在汽轮机高压缸后部增设一个汽缸即低压缸，对应的入口蒸汽是经锅炉加热以后的再热蒸汽，再热蒸汽来自汽轮机高压缸做完功的过热蒸汽，这种蒸汽温度和压力比高压缸入口处都低，它被送往锅炉加热到一定温度以后，送入汽轮机低压缸继续做功，再热蒸汽加热组件为锅炉的再热器。这样的设计方案可以进一步利用高压缸里做完功的过热蒸汽的能量在低压缸做功，从而提高电厂循环效率。再热器是锅炉中专门为再热循环而设置的受热面，与传统生活垃圾焚烧锅炉不同，它的增加将完全改变锅炉内各部分受热面吸热的分配比例，必将形成一种全新的锅炉布置形式，这就是本发明的价值所在。而对于采用再热器设置的锅炉而言，本发明的优势在于：再热蒸汽不采用将锅炉给水喷入再热蒸汽中的方式进行调节，提高了电厂的循环效率。再热器不采用喷水减温方式可提高电厂循环效率原理如下：常规过热器温度多采用将锅炉给水喷入过热器管道的方式进行调节，小型锅炉受锅炉给水品质不符合喷水要求的限制通常采用间壁式减温器，通过与锅炉给水进行间壁式换热调节过热蒸汽温度。如采用将锅炉给水喷入再热器管道的方式调节再热蒸汽温度，由于喷入的水来自锅炉给水，锅炉给水的正常流程是经过过热器加热后作为主蒸汽先去汽轮机高压缸做功，做完功以后以再热蒸汽的形式经再热器加热再去低压缸做功，喷入再热蒸汽中的锅炉给水相当于在汽轮机高压缸中短路，不在高压缸中做功，因此损失了这部分能量，减少了电厂的循环效率。如采用小型锅炉的间壁式减温方式对再热器温度进行调节，由于这种调温形式调节温度的幅度有限，所以仅适用于燃用高热值的传统化石燃料锅炉如煤、油、天然气，对于燃用生活垃圾这样成分复杂多变、热值相对较低且经常起伏、锅炉负荷波动大的锅炉是不适合的。还有一种对再热蒸汽温度的调节方式是在有2级以上再热器布置的锅炉蒸汽侧将低温再热器短路，即在低温再热器进口与高温过热器进口之间设置旁通管路，管路上设置三通调节阀对流经旁路和低温再热器的蒸汽流量进行调节，起到控制再热蒸汽出口温度的作用。由于再热蒸汽在汽轮机高压缸出口处压力已经很低，返回锅炉流经再热器加热的过程中还将消耗一部分阻力，所以进入汽轮机低压缸做功时压力更低，再热蒸汽从高压缸出口至低压缸进口段的阻力损失应控制尽可能小；而调节阀是一种流量调节与阻力损失呈正相关的设备，只有具有一定的压力损失才具备比较精确的调节精度，这正是再热蒸汽管路所忌讳的。所以这不是一种特别好的调节再热蒸汽温度的方案，而本发明的方案结构简单，稳定可靠。本发明中，利用再热器分烟道和过热器分烟道尾部的烟气挡板开度调节再热蒸汽的出口温度，用给水作为喷水调节过热蒸汽的出口温度，很好的解决了两种蒸汽的温度调节问题，且结构简单，稳定可靠。本发明的有益效果：能在有效提高垃圾焚烧电厂运行效率同时，实现结构的简单稳定和可靠。与现有传统垃圾焚烧锅炉相比，本发明提供了一种应用于垃圾焚烧的更为高效的锅炉结构，符合国家对能源动力行业节能减排的产业政策，使垃圾焚烧电厂大幅提高运行效率、减少污染物排放的措施具有可实施性。附图说明图1是本发明实施例的锅炉结构俯视示意图；图2是图1的a-a示意图；图3是图1的b-b示意图；图中，1为炉排，2为炉排给料装置，3为第一烟道，4为第二烟道，5为第三烟道，6为第四烟道，7为过热器分烟道，8为再热器分烟道，9为尾部受热面烟道，10为省煤器，11为空气预热器，12为烟气挡板。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。参考图1-3所示，其中图1主要表示过热器分烟道7与再热器分烟道8相对位置关系，图中x表示锅炉对称中心线；图2主要表示第一、二、三烟道3、4、5，过热器分烟道7、尾部受热面烟道9；图3主要表示第一、二、三烟道3、4、5，再热器分烟道8、尾部受热面烟道9。一种垃圾焚烧电厂用双烟道布置的超高压带再热器的锅炉，包括超高压带再热垃圾焚烧锅炉第一、二、三烟道3、4、5，第四烟道6的过热器分烟道7、第四烟道6的再热器分烟道8、烟气挡板12、尾部受热面烟道9。具体而言，本发明为针对垃圾焚烧的超高压带再热锅炉，锅炉含再热器，锅炉第四烟道6由过热器分烟道7和再热器分烟道8两个平行烟道组成，第四烟道6尾部设置烟气挡板12，尾部受热面烟道9设置省煤器10和空气预热器11(如果有)。国内目前主流垃圾焚烧发电锅炉蒸汽参数范围和本专利参数范围对比参数主流数据本专利数据主蒸汽压力3.82～6.5mpa≥13mpa主蒸汽压力400～450℃＞400℃再热蒸汽温度-＞400℃附图1、2、3中，第一烟道3与炉排1相接，是生活垃圾焚烧的场所，即炉膛。第二烟道4和第三烟道5是垂直布置的空烟道，内部因需可不布置或布置少量屏式受热面，烟气从第一烟道3出口进入第二烟道4，在其中从上向下流动，在第二烟道4底部经180°转弯进入第三烟道5并从下向上流动，第二烟道4与第三烟道5底部转弯处设置灰斗。根据垃圾焚烧锅炉炉型的不同，第四烟道6可以有2种不同的布置形式：对于卧式和π式锅炉，第四烟道6为水平布置结构；对于立式锅炉，第四烟道6为立式布置结构。无论水平布置还是立式布置，第四烟道6均分为左右烟道，两烟道内分别布置过热器和再热器，即过热器分烟道7与再热器分烟道8。两烟道断面并非按对称中心线平分烟道断面积，而是根据过热器、再热器区域需要吸收的热量按比例切割断面积，且两分烟道内布置的受热面沿烟气流动长度也不一定相同，受热面按需布置具体结构。参考图1所示，作为示例，过热器分烟道7中沿烟气方向依次布置中温过热器、2组高温过热器、4组低温过热器，再热器分烟道8中沿烟气方向依次布置2组高温再热器、5组低温再热器。第四烟道6尾部结束处布置烟气挡板12，烟气挡板12可以对两个分烟道内烟气流量实现分别控制，通过调节各个烟道烟气挡板12开度调节烟道的局部阻力系数，从而调节流过该烟道的烟气流量。烟道中烟气流量决定了该烟道的输入热量，也就决定了该烟道中受热面能够吸收的热量，从而起到调节再热汽温的作用。因此，本发明中再热蒸汽不采用将锅炉给水喷入再热蒸汽中的方式进行调节，提高了电厂的循环效率。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12