垃圾焚烧余热利用系统的制作方法

本发明涉及垃圾焚烧发电领域，尤其涉及垃圾焚烧发电系统的余热利用系统。

背景技术：

余热锅炉为一个传统节能设备，用于范围广泛，而在垃圾焚烧领域，由于垃圾焚烧所产生的烟气的特殊性，存在以下问题：1、烟气温度存在波动，影响蒸汽产生量，从而影响汽轮机工作；2、垃圾焚烧的烟气会产生二噁英气体，对人体危害极大，而且余热锅炉的过热器至蒸发器段的温度会急剧下降，容易产生二噁英；3、燃烧烟气的灰尘容易吸附在换热管道的管壁上，灰尘具有腐蚀性，会影响管道的使用寿命。基于上述问题，需设计一种适用于垃圾焚烧领域的余热锅炉。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是实现一种安全、可靠、稳定、环保且能够适用于垃圾焚烧发电的余热利用系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：垃圾焚烧余热利用系统，沿烟气通道的烟气流动方向依次设置有过热器、蒸发器和省煤器，所述烟道竖直设置，所述过热器、蒸发器和省煤器的管道水平设置，所述过热器由依次串联的第一过热器、第二过热器和第三过热器构成，燃烧室上方的主烟道与第一烟道上方连通，所述第一烟道下方与第二烟道下方连通，并在连通部位底部设有收尘机构，所述第一烟道底部设有保护蒸发器，所述过热器和蒸发器置于第二烟道内，所述省煤器置于第三烟道内。

所述保护蒸发器的旁设有向其受热面鼓风的吹灰器喷嘴，所述吹灰器通过设有电磁阀的主管道连接蒸汽气源，所述主管道和连接主管道的支管上设有喷嘴，所述主管道上设有电子气压计，所述电子气压计输出压力信号至PLC，所述PLC输出控制信号至电磁阀。

所述喷嘴为横置的扁平状喷嘴，所述喷嘴倾斜向下向保护蒸发器受热面送出高压蒸汽。

所述第一过热器的入口联箱连接汽包的饱和蒸汽输出管道，所述第一过热器的出口联箱经第一减温器连接第二过热器的入口联箱，所述第二过热器的出口联箱经第二减温器连接第三过热器的入口联箱，所述第三过热器的出口联箱连接主蒸汽管道，所述第二烟道自上而下依次设有第一过热器、第二过热器和第三过热器。

除盐水经水泵输送至除氧器，所述除氧器输出的水经加热装置加热后加压输送至第一减温器和第二减温器，所述第一减温器和第二减温器的供水管道上均设有电子流量阀，所述第二过热器外设有第一温度传感器，所述第三过热器外设有第二温度传感器，所述第一温度传感器、第二温度传感器输出温度信号至PLC，所述PLC输出开度信号调节至两个电子流量阀。

所述第三过热器设有保护挡板，所述保护挡板由焊接在第三过热器每根换热管上烟气来向一侧的C形管套构成。

所述C形管套为柔性钢条，所述C形管套的下表面均匀分布有凹陷状结构。

所述保护挡板旁设有用于敲打防护板边缘的振打装置。

本发明余热利用系统能够高效的对高温烟气进行换热，并能保证换热效率稳定，并且能够合理抑制烟气中二噁英的产生，降低后期烟气处理难度，并且配合合理的除尘装置，能够降低管道附着灰尘的量，从而提高管道的使用寿命。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为余热利用系统结构示意图；

图2为余热利用系统管路连接图；

上述图中的标记均为：1、省煤器；2、汽包；3、蒸发器；4、第一过热器；5、第二过热器；6、第三过热器；7、保护蒸发器；8、吹灰器。

具体实施方式

如图1所示，余热利用系统的烟气通道内，沿烟气流动方向依次设有保护蒸发器7、过热器、蒸发器3和省煤器1，由于本系统应用于垃圾焚烧余热锅炉,其内部产生灰尘量较大，因此需要在过热器前布置保护蒸发器7。

用于燃烧垃圾的燃烧室上方的主烟道与第一烟道上方连通，第一烟道下方与第二烟道下方连通，并在连通部位底部设有收尘机构，第二烟道上方与第三烟道连通，这样的竖直烟道布局方式，能够提高烟尘沉降效果，降低烟气中所携带的烟尘量，并且能够通过第一烟道下方与第二烟道连通部位下方的收尘装置进行收集处理。

保护蒸发器7布置在对流烟道(第一烟道)的进口，末级过热器前，它有两个主要功能：一是可保护过热器管束避免磨损，二是保护蒸发器7受热面可使烟气温度在进入过热器前降低到650℃以下，这个烟温对于防止过热管的腐蚀至关重要。烟气携带的溶化灰粒即使落到保护蒸发器7管上，但由于保护蒸发器7管壁温度大大低于过热器管壁温度，灰粒变成固体，通过蒸汽清灰系统便可去除积灰，高温腐蚀的危险大大减小。

为提高保护蒸发器7的除灰效果，保护蒸发器7的旁设有向其受热面鼓风的吹灰器8喷嘴，吹灰器8采用蒸汽吹灰装置去除受热面上的积灰，整套吹灰装置采用程序控制，定期除灰，通常1～2次/天。

吹灰器8通过设有电磁阀的主管道连接蒸汽气源，喷嘴设有多个，分别安装在主管道和连接主管道的支管上，喷嘴为横置的扁平状喷嘴，喷嘴倾斜向下向保护蒸发器7受热面送出高压蒸汽，这样的结构能够提高每个喷嘴吹灰的面积和效果，从而降低喷嘴的布置数量，可以在最上层受热面以及每三层保护蒸发器7的管道上设置一组喷嘴，每组喷嘴设置八个，分别均匀设置在保护蒸发器7的四周。

吹灰器8的主管道上设有电子气压计，电子气压计输出压力信号至PLC，PLC输出控制信号至电磁阀，通过PLC获得管道压力，从而调节电磁阀开度控制吹灰气压，保证吹灰效果。为进一步精确控制吹灰时机，可以在最上层保护蒸发器7的管道两侧设置激光探测器，水平固定后，工作时激光横穿保护散热器的最上层受热面上方，一侧发射激光信号，另一侧接收激光信号，当激光信号被遮挡即表示灰尘过厚，则可以控制发出吹灰请求的信号。

余热锅炉的烟气通道竖直设置，保护蒸发器7的管道水平设置，保护蒸发器7的结构与普通用于余热锅炉的蒸发器3的结构相同，其供水为加热后的除盐水。

过热器由第一过热器4、第二过热器5和第三过热器6组成，通过设置三组过热器，能够控制蒸汽温度及防止烟气温度降低过快，以免二噁英生成。

如图1所示，第二烟道自上而下依次设有第一过热器4、第二过热器5和第三过热器6，蒸发器3置于第二烟道的第一过热器4上方，省煤器1置于第三烟道内，通过三组烟道和底部连通方式，能够有效降低烟尘，避免管道上附着异物，有助于提高管道的使用寿命和热交换效果，并且这样的布局结构能够更加的适应垃圾焚烧所产生烟气的换热供应，能够更加稳定可靠的为汽轮机提供稳定的蒸汽。

第一过热器4的入口联箱连接汽包2的饱和蒸汽输出管道，第一过热器4的出口联箱经第一减温器连接第二过热器5的入口联箱，第二过热器5的出口联箱经第二减温器连接第三过热器6的入口联箱，第三过热器6的出口联箱连接主蒸汽管道。出口联箱和入口联箱之间为过热器的管道。

燃烧室上方的主烟道与第一烟道上方连通，第一烟道下方与第二烟道下方连通，并在连通部位底部设有收尘机构，这样能够降低烟气含尘量，第二烟道自上而下依次设有第一过热器4、第二过热器5和第三过热器6。

为了能够精确的控制蒸汽温度和烟气温度，三层第一减温器和第二减温器的供水管道上均设有电子流量阀，第二过热器5设有第一温度传感器，第三过热器6外设有第二温度传感器，所述第一温度传感器、第二温度传感器输出温度信号至PLC，用于检测通过烟气的温度，PLC根据外界温度状态，输出开度信号调节至两个电子流量阀，即烟气温度越高则电子流量阀开度越大，从而能够合理的控制蒸汽温度和微调烟气温度。

减温器的供水采用除盐水，除盐水经水泵输送至除氧器，除氧器输出的水经加热装置加热后加压输送至第一减温器和第二减温器，加热温度一般在140度左右。

为配合保护挡板进一步提高过热器的使用寿命，并能配合过热器控制烟气温度，第一烟道底部设有保护蒸发器7，保护蒸发器7管道同样水平设置，保护蒸发器7同样提高除盐水，除盐水经水泵输送至除氧器，除氧器输出的水经加热装置加热后加压输送至保护蒸发器7。保护蒸发器7注水口设有控温阀门(采用电子流量阀)，第一烟道下方与第二烟道下方连通部位设有烟气温度传感器，烟气温度传感器输出烟气温度信号至PLC，PLC输出开度调节信号至温控阀门，从而在启动降低烟气速度、温度和含尘量的作用。通过保护蒸发器7，既能阻挡烟尘，提高降尘效果，并且能够使烟气急速下降到一个适合过热器使用的温度，此温度波动范围不会影响到二噁英的产生。

为进一步保护过热器和控制烟气温度，第三过热器6下方设有保护挡板，保护挡板由焊接在第三过热器6每根换热管上烟气来向一侧的C形管套构成，C形管套通过其凹腔包裹住换热管的一侧(烟气来向一侧)。C形管套既能保护换热管，也能降低进入第二烟道的灰尘量，由于烟气速度降低，有助于通过过热器控制烟气温度。

为进一步提高防护板的防护效果，防护板设有两个，分别为第一防护板和第二防护板。

第一烟道内水平固定有第一防护板，第二烟道内水平固定有第二防护板。第一防护板在第一烟道的底端出口处，第一防护板由并排设置的C形管套构成，C形管套并排固定在框架内，C形管套之间具有供烟气通过的间隙，C形管套凸面朝向烟气来向，第一防护板让烟气在底端急速减速，第一防护板本身也能吸附灰尘，让其能大量的落入收尘装置中，降低第二烟道内的灰尘量，

第二烟道内水平固定有第二防护板，第三过热器6固定在第二烟道的底端(烟气入口处)，第二防护板由焊接在第三过热器6换热管上的C形管套构成，该C形管套位于换热管的底端，即烟气来向方向，用于保护换热管，也能够进一步减少阻隔烟气中的灰尘，达到双重防护效果。

由于防护板由并列设置的C形管套构成，C形管套之间设有供烟气通过的孔隙，这样的结构有助于对烟气减速，也能保护换热管。每个C形管套朝向烟气来向方向均均匀分布有凹陷状结构(呈麻点状分布)，即在C形管套的外表面设有凹陷状结构，C形管套优选采用柔性钢条制作，通过凹陷结构，能够增大C形管套吸附灰尘的效果和提高C形管套降低烟气流速的效果，并且配合C形管套的柔性特征，每个C形管套在烟气吹动的作用下，C形管套会发生自震动，能够自动的将吸附在C形管套上的灰尘结块震落到下方的收尘装置中，具有一定的自净作用，此外第一防护板和第二防护板旁设有用于敲打防护板边缘的振打装置，第二防护板的C形管套之间可以焊接震动传递条，能够主动的对C形管套上的灰尘结构清洁。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。