一种采用中间烟气净化工艺焚烧垃圾锅炉的制作方法

一种采用中间烟气净化工艺焚烧垃圾锅炉
1.技术领域：
2.本实用新型适用于专门以焚烧垃圾进行能源综合回收利用的锅炉技术领域，能源综合回收利用包括废转能工厂用于发电或供热。
3.

背景技术：

4.目前，对于垃圾焚烧发电和供热领域，由于所焚烧的垃圾中含有大量的有毒有害物质，因此焚烧过程中产生的烟气会含有强腐蚀气体。因此，为了避免锅炉本体换热金属管壁烟气侧的化学腐蚀，锅炉本体排烟温度一般保持在190~220℃左右，而燃煤工业锅炉和电站锅炉，由于烟气中腐蚀性气体浓度较低，排烟温度可保持在130~150℃左右；燃天然气锅炉由于几乎没有腐蚀性气体，锅炉排烟温度可设计更低，甚至达到60~80℃以下。本实用新型专利，将锅炉排烟温度控制在80~100℃甚至更低。传统的垃圾焚烧锅炉，锅炉本体对流受热面，一般只布置过热器、蒸发屏和省煤器，对于助燃热空气，为了避免低温腐蚀，一般采用外置式蒸汽空气预热器，而本实用新型则采用内置式烟气空气预热器。
5.本实用新型，在锅炉本体中间采用烟气净化处理工艺，污染的烟气通过中间烟气出口通道进入烟气净化处理系统，处理后的洁净烟气通过中间烟气入口通道重新回到锅炉本体再次进行换热，此时，充分换热后的低温烟气由锅炉烟气出口引出，最后再由引风机送入烟囱排放大气。从锅炉中间引出的烟气温度在300℃至400℃之间，相较于传统的200℃以下的低温烟气净化处理，这种烟气净化处理方式被称为高温烟气净化处理装置。
6.虽然目前也有从锅炉中间抽出高温烟气进行处理的案例，但一般仅仅限于烟气脱硝，而本实用新型所指的高温烟气净化处理工艺，系指包括烟气脱硫、脱硝、分解二恶因、烟气除尘等一体化集成烟气净化处理工艺。
7.

技术实现要素：

8.本实用新型提供了一种垃圾焚烧废转能工厂采用的中间烟气净化处理锅炉，突破了传统的思维方式，影响到锅炉本体产生的换热设计理念；同时，也将加快现有废转能工厂的工艺改造，在业内必将成为一次革命性的技术创新。
9.本实用新型通过以下技术方案来实现：
10.一种采用中间烟气净化工艺焚烧垃圾锅炉，包括有焚烧装置和锅炉本体。
11.所述焚烧装置包括有加料斗、焚烧火床和灰渣斗，垃圾经过加料斗，在焚烧火床上进行充分燃烧，燃烧后的灰渣从灰渣斗排出，焚烧装置所产生的高温热烟气进入锅炉本体进行充分换热，锅炉包括炉膛、锅筒、烟气隔墙、下级蒸发器、过热器、上级蒸发器、锅炉中间烟气出口通道、锅炉中间烟气入口通道、上级省煤器、上级烟气空气预热器、下级省煤器、下级烟气空气预热器、锅炉烟气出口和锅炉落灰斗；炉膛内设置有烟气隔墙将炉膛分割成多个腔室，中间烟气出口通道前所在的腔室内按烟气走向依次布置上级蒸发器、过热器、下级蒸发器；中间烟气出口通道连接至烟气净化处理系统，经过烟气净化处理系统处理后的烟气进入中间烟气入口通道；中间烟气入口通道后所在的腔室内按烟气走向依次布置有上级省煤器、上级烟气空气预热器、下级省煤器、下级烟气空气预热器；烟气空气预热器进口冷风管端来自于锅炉房环境空气，出口热风管端通过管道连接至焚烧装置下方，用于焚烧火
床的垃圾燃烧配风。
12.所述锅炉采用中间烟气净化处理工艺，污染的烟气通过中间烟气出口通道进入烟气净化处理系统，处理后的洁净烟气通过中间烟气入口通道重新回到锅炉本体再次进行换热，充分进行换热后的低温烟气由锅炉烟气出口引出，最后由引风机送入烟囱排放大气。
13.所述锅炉采用内置式烟气空气预热器，按照烟气流向，依次布置上级省煤器、上级烟气空气预热器、下级省煤器、下级烟气空气预热器。
14.所述锅炉为了便于调节燃烧风温度，在上级烟气空气预热器前布置上级省煤器，根据上级省煤器换热介质的流量调节来改变换热量，从而改变上级烟气空气预热器的换热量来调节燃烧风温度；
15.所述锅炉包括立式结构或卧式结构或龙门式结构。
16.所述的焚烧装置焚烧的垃圾包括城市生活垃圾或工业一般固废或工业或城市生活污泥或农林生物质。
17.所述的焚烧装置包括焚烧炉排或沸腾炉或循环流化床。
18.其原理是：
19.1、垃圾进入焚烧装置充分焚烧后，高温热烟气进入锅炉本体进行充分换热，转化成热能，用于工厂发电或供热。锅炉换热分两部分，炉膛的辐射换热和过热器、蒸发器、省煤器和空气预热器等受热部件的对流换热，最后低温烟气从锅炉尾部排出。传统的结构布置是，经过锅炉充分换热后的尾部低温烟气进入烟气净化处理装置，但本实用新型是通过锅炉本体中间烟气净化处理工艺来实现的。具体而言就是，垃圾焚烧后的高温热烟气先通过炉膛辐射换热以及过热器对流换热，此时锅炉本体中间热烟气温度大概在300~400℃左右，然后将该温度下的污染烟气从炉体引出，进行炉外烟气净化处理后，洁净的烟气再次引入锅炉本体，随后与烟气下游的省煤器和烟气空气预热器进行充分换热，最后由引风机将低温烟气送入烟囱排放大气。
20.2、对于垃圾焚烧锅炉，由于焚烧后的烟气为高污染物，具有强腐蚀性，因此，为了避免换热管的低温腐蚀，用于焚烧装置助燃的热空气一般是通过外置式蒸汽空气预热器来加热空气，加热的蒸汽热源来自于锅炉自身的高品位蒸汽和汽机做功后的乏汽。由于采用中间烟气净化处理，处理后的烟气为洁净烟气，不存在腐蚀性，因此本实用新型焚烧设备的助燃风，是通过内置式烟气空气预热器来实现的。为了充分保证热空气助燃风温度和便于助燃风温度调节，按照烟气流向，依次布置上级省煤器、上级空气预热器、下级省煤器、下级空气预热器。
21.对于本实用新型是通过锅炉本体中间烟气净化来实现的，锅炉性能指标需要烟气净化处理系统的性能做保证：
22.1、处理后的烟气污染物，达到国家超净排放要求；
23.2、漏风率不得大于2%；
24.3、烟气阻力约1300~1600pa，不能超过1600pa；
25.4、处理烟气进出口温降在20~30℃，最高不得大于30℃；
26.5、最高承受烟气不能低于400℃。
27.本实用新型的优点是：
28.1、由于锅炉本体采用中间烟气净化处理工艺，处理后的烟气为完全达标排放的洁
净烟气，因此不存在锅炉本体尾部对流受热面的堵灰、磨损和腐蚀问题；
29.2、由于解决了锅炉本体对流受热面的堵灰问题，因此，锅炉对流热交换器的换热效率大大提高，锅炉蒸汽出力有保证；
30.3、由于解决了锅炉本体对流受热面的堵灰问题，因此，对流换热器可采用带有鳍片扩展受热面的换热管，节省空间；
31.4、由于解决了锅炉本体对流受热面的堵灰问题，因此，取消了传统的锅炉本体对流管束的清灰装置；
32.5、由于解决了锅炉本体对流受热面的磨损问题，因此，在对流换热器的设计上，迎风面不需要常规采用的防磨片，可以采取更高的烟气流速，提高对流换热系数，减少对流受热面，从而节省金属材料；
33.6、由于解决了锅炉本体对流受热面的低温腐蚀问题，因此，在锅炉设计上可采用更低的排烟温度，最低排烟温度可以保证在60℃以下，从而减少排烟热损失，提高了锅炉的设计效率，减轻电厂环境的热污染；
34.7、由于解决了锅炉本体对流受热面的低温腐蚀问题，因此，取消了传统的锅筒内置给水加热装置，简化了锅炉给水系统；
35.8、由于解决了锅炉本体对流受热面的低温腐蚀问题，因此，取消了传统的外置式蒸汽空气预热器，采用结构紧凑的烟气空气预热器，减少了系统热损失，提高了系统综合能源利用率。
36.附图说明：
37.图1为本实用新型的结构示意图。
38.附图标记：1、焚烧装置； 1
‑
1、加料斗；1
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2、焚烧火床；1
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3灰渣斗；2、锅炉本体；2
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1、炉膛；2
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2、锅筒；2
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3、烟气隔墙；2
‑
4、下级蒸发器；2
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5过热器；2
‑
6、上级蒸发器；2
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7、中间烟气出口通道；2
‑
8、中间烟气入口通道；2
‑
9、上级省煤器；2
‑
10、上级烟气空气预热器；2
‑
11、下级省煤器；2
‑
12、下级烟气空气预热器；2
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13、锅炉烟气出口；2
‑
14、锅炉落灰斗。
39.具体实施方式：
40.参见附图。
41.一种采用中间烟气净化工艺焚烧垃圾锅炉，包括有焚烧装置1和锅炉本体2；焚烧装置1包括有加料斗1
‑
1、焚烧火床1
‑
2、灰渣斗1
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3；垃圾经过加料斗1
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1，在焚烧火床1
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2进行充分燃烧，燃烧后的灰渣从灰渣斗1
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3排出；来自焚烧装置1的高温热烟气进入锅炉本体2进行充分换热；锅炉本体2包括炉膛2
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1、锅筒2
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2、烟气隔墙2
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3、下级蒸发器2
‑
4、过热器2
‑
5、上级蒸发器2
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6、锅炉中间烟气出口通道2
‑
7、锅炉中间烟气进口通道2
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8、上级省煤器2
‑
9、上级烟气空气预热器2
‑
10、下级省煤器2
‑
11、下级烟气空气预热器2
‑
12、锅炉烟气出口2
‑
13、锅炉落灰斗2
‑
14；炉膛2
‑
1内设置有烟气隔墙2
‑
3，将炉膛2
‑
1分割成多个腔室；中间烟气出口管道2
‑
7前所在的腔室内按烟气走向依次布置上级蒸发器2
‑
6、过热器2
‑
5、下级蒸发器2
‑
4；中间烟气出口通道2
‑
7连接至烟气净化处理系统，经过烟气净化处理系统处理后的烟气进入中间烟气入口通道2
‑
8；中间烟气入口通道2
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8后所在的腔室内按烟气走向依次布置有上级省煤器2
‑
9、上级烟气空气预热器2
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10、下级省煤器2
‑
11、下级烟气空气预热器2
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12；烟气空气预热器进口冷风管端来自于锅炉房环境空气，出口热风管端通过管道连接至焚烧装置1下方，用于焚烧火床1
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2的垃圾燃烧配风。
42.锅炉本体2采用中间烟气净化处理工艺，污染的烟气通过中间烟气出口通道2
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7进入烟气净化处理系统，处理后的洁净烟气通过中间烟气入口通道2
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8重新回到锅炉本体2本体再次进行换热，充分进行换热后的低温烟气由锅炉烟气出口2
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13引出，最后由引风机送入烟囱排放大气。
43.在锅炉本体2采用内置式烟气空气预热器2
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10，按照烟气流向，依次布置上级省煤器2
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9、上级烟气空气预热器2
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10、下级省煤器2
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11、下级烟气空气预热器2
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12。为了便于调节燃烧风温度，在上级烟气空气预热器2
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10前布置上级省煤器2
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9，根据上级省煤器2
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9换热介质的流量调节来改变换热量，从而改变上级烟气空气预热器2
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10的换热量来调节燃烧风温度。