锅炉的抗腐蚀剂、锅炉以及锅炉的抗腐蚀方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及防止锅炉的腐蚀、尤其是过热器管的腐蚀的锅炉的抗腐蚀剂、使用该抗腐蚀剂的锅炉以及锅炉的抗腐蚀方法。
【背景技术】
[0002]以往，已知有如下结构的锅炉，具备:使燃料燃烧的燃烧炉；使在燃烧炉中产生的燃烧排气流通的烟道；和以燃烧排气所具有的热使蒸汽达到过热，从而产生高温.高压的过热蒸汽的过热器。过热器具备配置于烟道内的过热器管，在过热器管中流通的水蒸汽因烟道中流通的燃烧排气的热而达到过热。锅炉中生成的过热蒸汽可以利用于发电。
[0003]近年来，从C(V削减或废弃物的热利用等的观点考虑，生物质燃料或废弃物燃料作为锅炉燃料的有效利用得到发展。生物质燃料是例如使用建筑废材类木料等生物质的燃料。废弃物燃料是使用来自于家庭的一般废弃物、废轮胎以及废塑料等废弃物的燃料。
[0004]生物质燃料或废弃物燃料在燃料中例如含有NaCl、KCl等盐类、铅以及锌等重金属。因此，在燃烧炉中燃烧生物质燃料或废弃物燃料等时，例如生成由KCl、NaCl、ZnCl2,K2SO44&2304等形成的低熔点(300°C左右)的熔融盐，生成的熔融盐与燃烧灰一起流入烟道内的过热器管周围。过热器用于生成可利用于发电的程度的高温.高压蒸汽，因此过热器管周围的气体温度设定为比过热器管内的蒸汽温度高的温度。因此，流向过热器管周围的由KCl、NaCl、ZnCl2、K2SO4,他#04等形成的熔融盐附着于300°C以上的高温过热器的表面，从而引起过热器管被腐蚀的问题。
[0005]专利文献I示出解决上述问题的现有的锅炉的抗腐蚀方法中一个示例。
[0006]该锅炉的防腐蚀方法是，将一定量的规定颗粒(煤灰)供给至燃烧炉内，使该规定颗粒与在该燃烧炉内生成的熔融盐的颗粒(熔融盐颗粒)混合。通过该混合，熔融盐颗粒充分分散于规定颗粒，从而该熔融盐颗粒的表面处于由防腐蚀颗粒包围的状态，熔融盐颗粒的表面熔融盐成分被规定颗粒稀释。而且，该熔融盐颗粒附着于下游侧的过热器管的表面，因此可以通过规定颗粒减少附着于过热器管表面的熔融盐颗粒的浓度以及接触面积。借助于此，试图抑制过热器管的腐蚀。
[0007]另外，规定颗粒是熔点高于燃烧炉的燃烧温度、且在燃烧炉以及过热器附近不发生熔融的颗粒，并且是盐分浓度、Na浓度、K浓度、重金属浓度分别为100ppm以下，基本上不包含熔融盐成分的颗粒。
[0008]现有技术文献:
专利文献:
专利文献1:日本特开2006-308179号公报。
【发明内容】
[0009]发明要解决的问题:
然而，在上述现有的锅炉的防腐蚀方法中，需要根据锅炉中生成的熔融盐颗粒的量向燃烧炉内供给大量的规定颗粒，规定颗粒的成本提高，且用于处理含该规定颗粒的燃烧灰的成本也提高。
[0010]本发明是为解决如上述问题而形成，其目的是提供使抑制过热器管的腐蚀所使用的抗腐蚀颗粒的量较少，借助于此能够减少需要回收处理的飞灰(含抗腐蚀颗粒)的量的锅炉的抗腐蚀剂、锅炉以及锅炉的抗腐蚀方法。
[0011]解决问题的手段:
根据本发明的锅炉的抗腐蚀剂是为了抑制设置于锅炉的流通有燃烧排气的排气通路内的过热器管腐蚀而供给至所述排气通路内的锅炉的抗腐蚀剂，含有抗腐蚀颗粒，所述抗腐蚀颗粒与在所述排气通路内悬浮的燃烧灰一起附着于所述过热器管，且吸引所述燃烧灰中的腐蚀性颗粒。
[0012]根据本发明的锅炉的抗腐蚀剂，在供给至锅炉的流通有燃烧排气的排气通路内而飞散的抗腐蚀颗粒与排气通路内飞散的燃烧灰含有的腐蚀性颗粒接触时，所述抗腐蚀颗粒能够吸引腐蚀性颗粒的一部分或全部，借助于此，这些腐蚀性颗粒附着于抗腐蚀颗粒上。
[0013]而且，附着于抗腐蚀颗粒上的腐蚀性颗粒的表面积小于分散状态的腐蚀性颗粒的表面积，因此可以在腐蚀性颗粒附着于过热器管的金属界面或形成于其外表面的腐蚀层表面(以下简称为“过热器管的金属界面等”)时使该腐蚀性颗粒与金属界面等的接触面积小于分散状态的腐蚀性颗粒与金属界面等的接触面积。其结果是，可以抑制过热器管的腐蚀。
[0014]又，在排气通路内不附着于抗腐蚀颗粒而以分散状态飞散的腐蚀性颗粒以及抗腐蚀颗粒，尽管在过热器管的金属界面等上附着后，也仍然作用着抗腐蚀颗粒吸引腐蚀性颗粒的力，借助于此，这些腐蚀性颗粒以及抗腐蚀颗粒以相互附着或者相互靠近的状态附着于金属界面等。
[0015]而且，像这样在腐蚀性颗粒附着于抗腐蚀颗粒、或者腐蚀性颗粒以靠近抗腐蚀颗粒的状态附着于金属界面等时，抗腐蚀颗粒以及腐蚀性颗粒中的腐蚀性颗粒与金属界面等的接触面积小于分散状态的腐蚀性颗粒与金属界面等的接触面积。其结果是，能够抑制过热器管的腐蚀。
[0016]也可以是在上述锅炉的抗腐蚀剂中，所述抗腐蚀颗粒具有吸引所述腐蚀性颗粒的吸附能力以及离子交换能力中的至少一种。
[0017]根据该抗腐蚀颗粒，能够基于该抗腐蚀颗粒的吸附能力以及离子交换能力这两者或者任意一方，发挥吸引腐蚀性颗粒的作用。
[0018]也可以是在上述锅炉的抗腐蚀剂中，所述抗腐蚀颗粒是沸石、白云石以及高岭土中的至少一种或者以其作为主成分的化合物，或者是含有沸石、白云石以及高岭土中的两种以上的混合物。
[0019]在上述锅炉的抗腐蚀剂中，优选的是所述抗腐蚀颗粒的粒径为0.1 μπι以上且小于 10 μ m0
[0020]像这样，将粒径0.1 μ m以上且小于10 μ m的抗腐蚀颗粒供给至排气通路内，以此能够使该供给的抗腐蚀颗粒通过热泳或惯性碰撞等附着于过热器管的金属界面等上。借助于此，能够减少在排气通路内飞散的粒径为0.1?10 μπι的腐蚀性强的腐蚀性颗粒附着于过热器管的金属界面等的附着重量以及附着面积，从而能够抑制过热器管的腐蚀的进程。[0021 ] S卩，本案发明人等查明了由于在排气通路内飞散的粒径为0.1?10 μ m且含有Na或K等的盐化物的腐蚀性强的腐蚀性颗粒附着于过热器管的金属界面或形成于其外表面的腐蚀层的表面等(以下，简称为“过热器管的金属界面等”)，从而过热器管的腐蚀逐渐发展。因此，将与该腐蚀性颗粒相同程度的粒径为0.1 μπι以上且小于10 μπι的抗腐蚀颗粒供给至排气通路内并使其附着于过热器管的金属界面等，以此减小0.1?10 μπι的腐蚀性颗粒附着于过热器管的金属界面等的附着重量以及附着面积，从而能够抑制过热器管的腐蚀的进程。
[0022]也可以是上述锅炉的抗腐蚀剂是在液体中混合所述抗腐蚀颗粒而得到的浆液状的混合物质。或者，上述锅炉的抗腐蚀剂也可以是在粒径比所述抗腐蚀颗粒的粒径大的粉体中混合所述抗腐蚀颗粒而得到的粉状的混合物质。
[0023]根据上述锅炉的抗腐蚀剂，即便在试图供给至排气通路的抗腐蚀颗粒的重量较小的情况下，也能够将所期望的重量的抗腐蚀颗粒以高精度供给至排气通路。而且，作为与抗腐蚀颗粒混合的液体，使用容易获得且价格低廉的液体，从而能够谋求该液体的成本的减少。又，作为与抗腐蚀颗粒混合的粉体，使用粒径大于抗腐蚀颗粒粒径且价格低廉的物质、例如焚烧灰，从而能够谋求抗腐蚀剂的成本的减少。
[0024]根据本发明的锅炉具备:燃烧炉；来自于所述燃烧炉的燃烧排气流通的排气通路；设置于所述排气通路内的过热器管；和将上述锅炉的抗腐蚀剂供给至所述排气通路内的抗腐蚀装置。
[0025]根据本发明的带有抗腐蚀装置的锅炉，发挥与上述根据本发明的锅炉的抗腐蚀剂中所说的作用相同的作用。
[0026]在上述锅炉中，优选的是所述抗腐蚀装置形成为如下结构:将所述锅炉的抗腐蚀剂供给至所述排气通路内的气体温度低于所述抗腐蚀颗粒的熔点的区域。
[0027]像这样，将抗腐蚀剂(抗腐蚀颗粒)供给至排气通路内的气体温度低于该抗腐蚀颗粒的熔点的区域，以此能够防止抗腐蚀颗粒熔融并相互结合或者气体中的一部分成分以抗腐蚀颗粒为凝结核发生凝结从而导致粒径增大。借助于此，能够使供给至排气通路内的抗腐蚀颗粒飞散以防止其粒径增大，因此抗腐蚀颗粒能够高效地吸引排气通路内飞散的腐蚀性颗粒，能够使这些腐蚀性颗粒有效地附着于抗腐蚀颗粒。因此，可以有效地抑制过热器管的整个表面的腐蚀进程。
[0028]又，能够使抗腐蚀颗粒以粒径较小的原来的状态附着于过热器管的金属界面或形成于其外表面的腐蚀层的整个表面。因此，可以减少腐蚀性颗粒附着于设置在排