本实用新型涉及城市生活垃圾焚烧领域，尤其是热负荷波动大、易积灰结焦的垃圾焚烧余热锅炉。
背景技术：
垃圾焚烧余热锅炉存在以下特性：当热负荷低或辐射通道未积灰结焦时，进入过热器烟气温度较低，将蒸汽加热到额定温度所需过热器面积较大；当热负荷高或辐射通道积灰结焦时，进入过热器烟气温度较高，将蒸汽加热到额定温度所需过热器面积较小。由于入炉垃圾量变化、垃圾热值逐年上升和垃圾热值季节性变化等因素，造成垃圾焚烧余热锅炉热负荷在较大范围波动。城市生活垃圾灰分高，燃烧后烟气携带的飞灰熔点低，垃圾焚烧余热锅炉运行一段时间后辐射通道存在不同程度积灰或结焦，当运行不当或热负荷波动大时，积灰结焦现象尤其严重，降低辐射通道吸热量造成进入过热器烟气温度较运行初期上升约50～120℃。由于热负荷波动大和积灰结焦现象的客观存在，目前常规设计的余热锅炉易存在主蒸汽易超温、喷水量大、高温过热器入口烟温高腐蚀速度快、长时间无法达到额定蒸汽温度和安全连续运行时间短等系列问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提出一种可转换式垃圾焚烧余热锅炉过热器，由对流换热管束、可转换式过热器出口集箱、可转换式过热器进口集箱、可转换式过热器下集箱和六个控制阀组构成。所述可转换式垃圾焚烧余热锅炉过热器在热负荷低或运行初期辐射通道未积灰结焦时，并入过热器系统作为高温过热器一部分确保将蒸汽加热到额定温度。所述可转换式垃圾焚烧余热锅炉过热器在热负荷高或运行一段时间辐射通道积灰结焦时，并入水冷系统作为蒸发保护器一部分降低过热器入口烟气温度防止主蒸汽超温和过热器高温腐蚀，确保设备连续安全运行。所述对流换热管束、可转换式过热器进口集箱、可转换式过热器出口集箱、可转换式过热器下集箱设计温度按高温过热器设计温度选取，设计压力按蒸发保护器设计压力选取。对流换热管束在烟气流向方向共四列，下部焊接在可转换式过热器下集箱，上部分别焊接在可转换式过热器进口集箱和可转换式过热器出口集箱。
进一步的，所述六个控制阀组分别是控制阀组Ⅰ、控制阀组Ⅱ、控制阀组Ⅲ、控制阀组Ⅳ、控制阀组Ⅴ、控制阀组Ⅵ组成。可转换式垃圾焚烧余热锅炉过热器通过该六个阀组的启闭来实现水冷系统和过热系统之间的转换。每个控制阀组由电动截止阀、手动截止阀和止回阀组成，其中控制阀组Ⅰ、控制阀组Ⅱ、控制阀组Ⅲ控制过热蒸汽流程，控制阀组Ⅳ、控制阀组Ⅴ、控制阀组Ⅵ控制饱和水及汽水混合物流程。为防止误操作，本系统中控制阀组Ⅰ、控制阀组Ⅱ和控制阀组Ⅲ、控制阀组Ⅳ、控制阀组Ⅴ、控制阀组Ⅵ启闭状态互为连锁。由于阀门执行器响应时间存在偏差，所有电动截止阀关闭指令延迟30秒执行，以保证对流换热管束始终有工质，防止出现干烧事故。每个控制阀组设置一个止回阀以保护电动截止阀在转换时免受汽击或水击，同时有效避免转换过程中蒸汽或者汽水向上游方向流动。
转换为过热系统工作时，对流换热管束为双管圈顺流模型。来自高温过热器出口集箱的过热蒸汽经过连接管进入可转换式过热器进口集箱，然后依次经过前两列对流换热管束、可转换式过热器下集箱、后两列对流换热管束后进入可转换式过热器出口集箱，最后通过连接管进入集汽集箱。对流换热管束转换为过热系统后增加过热器面积，确保垃圾焚烧余热锅炉在热负荷低和运行初期辐射通道未积灰结焦时，将蒸汽加热到额定温度。
转换为水冷系统工作时，对流换热管束为四管圈交叉流模型。汽包底部饱和水经过下水管进入可转换式过热器下集箱，然后进入四列对流换热管束，对流换热管束内饱和水吸热烟气热量后转变成汽水混合物依靠密度差进入可转换式过热器出口集箱和可转换式过热器进口集箱，然后通过连接管进入汽包。对流换热管束转换为水冷系统后增加政法保护器面积，确保垃圾焚烧余热锅炉在热负荷高和运行一段时间辐射通道积灰结焦时，增大蒸发保护器吸热量，降低进入高温过热器烟气温度，避免主蒸汽超温和过热器高温腐蚀。
本实用新型装置可在水冷系统和过热系统之间转换，有效解决垃圾焚烧余热锅炉热负荷波动大和辐射通道易积灰结焦问题。本实用新型装置通过对流换热管束转换来调节、优化锅炉蒸发受热面和过热受热面比例，从而降低垃圾焚烧余热锅炉及焚烧间厂房初期投资成本和杜绝后期增减受热面积类型技改。本实用新型装置转换可不停炉进行，能确保垃圾焚烧余热锅炉长时间安全运行。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是可转换式垃圾焚烧余热锅炉过热器结构示意图。
图2是可转换式垃圾焚烧余热锅炉过热器工艺流程图。
图1中1.对流换热管束，2.可转换式过热器进口集箱，3.可转换式过热器出口集箱，4.可转换式过热器下集箱，5.高温过热器，6.高温过热器出口集箱，7.高温过热器进口集箱， 8.第三通道，9.蒸发保护器，10.水平通道。
图2中18.汽包，19.控制阀组Ⅰ，20.控制阀组Ⅱ，21.控制阀组Ⅲ，22.控制阀组Ⅳ，23. 控制阀组Ⅴ，24.控制阀组Ⅵ。
具体实施方式
一种可转换式垃圾焚烧余热锅炉过热器，由对流换热管束、可转换式过热器出口集箱、可转换式过热器进口集箱、可转换式过热器下集箱和六个控制阀组构成。所述可转换式垃圾焚烧余热锅炉过热器在热负荷低或运行初期辐射通道未积灰结焦时，并入过热器系统作为高温过热器一部分确保将蒸汽加热到额定温度。所述可转换式垃圾焚烧余热锅炉过热器在热负荷高或运行一段时间辐射通道积灰结焦时，并入水冷系统作为蒸发保护器一部分降低过热器入口烟气温度防止主蒸汽超温和过热器高温腐蚀，确保设备连续安全运行。所述对流换热管束、可转换式过热器进口集箱、可转换式过热器出口集箱、可转换式过热器下集箱设计温度按高温过热器设计温度选取，设计压力按蒸发保护器设计压力选取。对流换热管束在烟气流向方向共四列，下部焊接在可转换式过热器下集箱，上部分别焊接在可转换式过热器进口集箱和可转换式过热器出口集箱。
进一步的，所述六个控制阀组分别是控制阀组Ⅰ、控制阀组Ⅱ、控制阀组Ⅲ、控制阀组Ⅳ、控制阀组Ⅴ、控制阀组Ⅵ组成。可转换式垃圾焚烧余热锅炉过热器通过该六个阀组的启闭来实现水冷系统和过热系统之间的转换。每个控制阀组由电动截止阀、手动截止阀和止回阀组成，其中控制阀组Ⅰ、控制阀组Ⅱ、控制阀组Ⅲ控制过热蒸汽流程，控制阀组Ⅳ、控制阀组Ⅴ、控制阀组Ⅵ控制饱和水及汽水混合物流程。为防止误操作，本系统中控制阀组Ⅰ、控制阀组Ⅱ和控制阀组Ⅲ、控制阀组Ⅳ、控制阀组Ⅴ、控制阀组Ⅵ启闭状态互为连锁。由于阀门执行器响应时间存在偏差，所有电动截止阀关闭指令延迟30秒执行，以保证对流换热管束始终有工质，防止出现干烧事故。每个控制阀组设置一个止回阀以保护电动截止阀在转换时免受汽击或水击，同时有效避免转换过程中蒸汽或者汽水向上游方向流动。
转换为过热系统工作时，对流换热管束为双管圈顺流模型。来自高温过热器出口集箱的过热蒸汽经过连接管进入可转换式过热器进口集箱，然后依次经过前两列对流换热管束、可转换式过热器下集箱、后两列对流换热管束后进入可转换式过热器出口集箱，最后通过连接管进入集汽集箱。对流换热管束转换为过热系统后增加过热器面积，确保垃圾焚烧余热锅炉在热负荷低和运行初期辐射通道未积灰结焦时，将蒸汽加热到额定温度。
转换为水冷系统工作时，对流换热管束为四管圈交叉流模型。汽包底部饱和水经过下水管进入可转换式过热器下集箱，然后进入四列对流换热管束，对流换热管束内饱和水吸热烟气热量后转变成汽水混合物依靠密度差进入可转换式过热器出口集箱和可转换式过热器进口集箱，然后通过连接管进入汽包。对流换热管束转换为水冷系统后增加政法保护器面积，确保垃圾焚烧余热锅炉在热负荷高和运行一段时间辐射通道积灰结焦时，增大蒸发保护器吸热量，降低进入高温过热器烟气温度，避免主蒸汽超温和过热器高温腐蚀。
在图1中，对流换热管束1、可转换式过热器进口集箱2、可转换式过热器出口集箱3、可转换式过热器下集箱4构成可转换式垃圾焚烧余热锅炉过热器主体。高温烟气通过第三通道8 进入水平通道10，然后依次通过蒸发保护器9、对流换热管束1和高温过热器5。
在图2中，转换为过热系统工作时，由操作人员发出开启控制阀组Ⅰ19和控制阀组Ⅱ20中两个电动截止阀指令，由于互为连锁逻辑，控制阀组Ⅲ21、控制阀组Ⅳ22、控制阀组Ⅴ23、控制阀组Ⅵ24中四个电动截止阀同时得到关闭指令(延迟30秒执行)。来自高温过热器出口集箱的过热蒸汽经过连接管进入可转换式过热器进口集箱，然后依次经过前两列对流换热管束、可转换式过热器下集箱、后两列对流换热管束后进入可转换式过热器出口集箱，最后通过连接管进入集汽集箱。转换为水冷系统工作时，由操作人员发出关闭控制阀组Ⅰ和控制阀组Ⅱ中两个电动截止阀关闭指令(延迟30秒执行)，由于互为连锁逻辑，控制阀组Ⅲ、控制阀组Ⅳ、控制阀组Ⅴ、控制阀组Ⅵ中四个电动截止阀同时得到开启指令。汽包底部饱和水经过下水管进入可转换式过热器下集箱，然后进入四列对流换热管束，对流换热管束内饱和水吸热烟气热量后转变成汽水混合物依靠密度差进入可转换式过热器出口集箱和可转换式过热器进口集箱，然后通过连接管进入汽包18。
综上所述，本实用新型可转换式垃圾焚烧余热锅炉过热器的特点至少包括以下几点：
1、可在不停炉情况下，在水冷系统和过热系统之间转换。
2、可有效解决垃圾焚烧余热锅炉热负荷波动大和辐射通道易积灰结焦问题。
3、可有效解决主蒸汽超温、主蒸汽温度达不到额定值以及因烟气温度过高造成的过热器高温腐蚀问题。
4、可保证运行前后期高温过热器入口烟温基本一致，确保垃圾焚烧余热锅炉长时间安全运行。
5、降低垃圾焚烧余热锅炉及焚烧间厂房初期投资成本和杜绝后期增减受热面积类型技改。
6、控制阀组Ⅰ、控制阀组Ⅱ和控制阀组Ⅲ、控制阀组Ⅳ、控制阀组Ⅴ、控制阀组Ⅵ启闭状态互为连锁，有效防止误操作。
7、电动截止阀关闭指令延迟30秒执行，消除阀门执行器响应时间偏差，保证对流换热管束始终有工质，防止干烧事故。
8、每个控制阀组设置一个止回阀以保护电动截止阀在转换时免受汽击或水击，同时有效避免转换过程中蒸汽或者汽水向上游方向流动。
本实用新型是高热值城市生活垃圾炉排落差墙及炉膛有效冷却和余热利用的节能装置。分为炉左炉右两部分，水冷落差墙并入余热锅炉自然循环系统，通过膜式壁管内汽水工质冷却，使落差墙表面温度冷却到450～550℃，水冷落差墙单位面积换热功率为15～25KW/m2，能有效降低炉膛热负荷和防止结焦。同时冷却工质为自然循环，无需额外能耗。