垃圾焚燒爐余熱鍋爐是轉換焚燒垃圾產生的熱量的關鍵設備,目前在上已廣泛使用。對一體式余熱鍋爐的過熱器而言,其煙氣成分、煙氣溫度等因素對過熱器的腐蝕遠高于一般常規鍋爐過熱器,為達到要求,通常采用提高鋼材等級方法,使得設備造價大幅度增長??紤]我國垃圾焚燒爐余熱鍋爐的運行參數一般采用中溫中壓工況(4MPa,400℃),蒸汽溫度低于400℃,可以通過改變鍋爐結構型式和受熱面布置位置,以控制進入過熱器的煙氣溫度,使受熱面壁溫避開高溫腐蝕嚴重區域,從而使鍋爐達到運行和降低鍋爐制造成本的目的。
垃圾焚燒爐余熱鍋爐高溫過熱器的高溫腐蝕過程一般是經過純氣體腐蝕、熔鹽腐蝕、固相附著物參與的氣體腐蝕、腐蝕氣體參與的熔鹽腐蝕等一系列復雜的、持續的腐蝕反應。
除此之外,處于垃圾焚燒環境中的金屬材料,其表面上粘附堆積的粉塵中除金屬氧 化物外,還含有的堿金屬、堿土金屬和其他重金屬的氯化物和硫酸鹽,但可與其他物質結合形成低熔點的共晶混合物,增加了高溫部件金屬材料的腐蝕速率。
大部分氧 化產物及其共晶鹽熔點較低(一般低于過熱器較高壁溫),而由于出口蒸汽溫度限制,通過改進鍋爐結構,使得管壁溫度不會降至很低,因此適當控制煙氣及管壁溫度,在限度內降低腐蝕反應速度,從而減輕高溫腐蝕。
過熱器腐蝕程度與腐蝕產物熔點、揮發點等密切相關,因此,改進鍋爐結構使得過熱器管壁溫度處于合理范圍內是鍋爐運行的關鍵。圖1表示了焚燒爐余熱鍋爐中受熱面管壁溫度與腐蝕速度的關系。當管壁溫度達到450℃以上時,鍋爐受熱面高溫腐蝕呈現加劇的現象,主要是由于一些腐蝕產物達到揮發點。
鍋爐結構型式從焚燒爐出來的高溫煙氣依次經過3個垂直煙道后再進入水平煙道。垂直煙道四周敷設膜式水冷壁,煙氣溫度進入水平煙道前約在620℃,其中第 一煙道內部分水冷壁用耐火材料涂抹,目的是使得燃燒室內保持的爐膛容積熱負荷強度,使得垃圾及時著火和燃燒充分。在水平煙道內依次布置了三次過熱器、二次過熱器、一次過熱器以及蒸發器和省煤器等對流受熱面。
鍋爐水平煙道受熱面的布置型式,較難控制各受熱面節點溫度,因此對各受熱面的位置及結構型式和面積(主要控制其吸熱量)等進行優化設計,改進結構為:在三次過熱器前加設前置蒸發受熱面以降低煙氣溫度,使三次過熱器煙氣溫度降至570℃。當煙氣溫度降低到570℃。
三次過熱器蒸汽流向為逆流時,較大壁溫發生在第 一排管,經計算較大管壁溫度為451.6℃,此溫度超過450℃嚴重腐蝕點;當三次過熱器蒸汽流向改為順流時,較大壁溫發生在較后一排管,經計算較大管壁溫度為446.7℃,此溫度低于450℃嚴重腐蝕點,所以將三次過熱器蒸汽流向改為順流。
余熱鍋爐在運行的時候主要是利用其廢氣來作為熱源,所以在使用的過程中是不需要進行燃燒的,設備在運行時可以在多壓的狀態下產生蒸汽,這樣設備的熱回收的效率就會提高。
余熱鍋爐在加工時沒有安裝其燃燒裝置,所以設備的余熱是要適應于主工藝的需求,千萬不能影響其主工藝的運行情況,運行的過程中設備的受熱面布置形式多樣化。
余熱鍋爐中的燃氣輪在設備內部做功以后就會排除燃氣,其溫度一般比較高,可以達到600度左右,設備可以利用這個部分的氣體的熱能,可以提高整個裝置的熱效率。
余熱鍋爐也可以通過熱量進行加熱水,這樣就可以使水變成水蒸氣,其蒸氣也可以用來推動蒸汽輪機只要一發電也可以應用于生產過程中加熱以及生活中取暖,主要是利用排氣的熱量來產汽的設備。
炭素回轉窯余熱鍋爐,采取單鍋筒、立式布置。含塵煙氣經由凝渣管、過熱管、對流管束、軟水加熱器后排出爐外。鍋爐凝渣管由前墻水冷壁管拉稀而成。過熱器為水平懸吊式結構,分為高溫段和低溫段,采用面式或噴水均溫式減溫器。對流管束為順列布置,采用多個折流板使煙氣折流,以提高煙氣流速并形成橫向沖刷,提高了對流管束的傳熱能力。省煤器采用鍋爐蛇形管,橫向沖刷。水冷系統采取膜式水冷壁墻,既增加了受熱面,又提高了密封和性能。
余熱鍋爐在使用的過程中不僅可以提高其余熱的回收量,還可以在很大的程度上節省其能源的使用,這樣企業在進行生產以及投入的過程中會減少一部分的投資,要想更進一步提高余熱鍋爐煙氣的回收量,需要根據其設備的特性來進行著手。
現在余熱鍋爐所使用的回收系統主要是采用控制器來進行集中的控制,設備中的熱負荷的調整可以根據其動態來進行調節其水溫,每個設備都會配有大觸控屏,可以直接呈現其換熱器進出口的煙溫,以及設備中進出口的水溫,采取集中的控制以及具有警報和保護的功能。
余熱鍋爐的使用也漸漸的滿足了很多行業的需求,一般情況下其煤球進行燃燒所產生的的廢棄,然后在經過其蓄熱室格子磚回收部分進行顯熱,這是在經過其小的煙道時其廢氣的交換開閉器以及總煙道進行排入大氣,這些廢氣在進入其煙囪前其溫度大約都在290度左右。
吸進去的廢氣在經過其煙道排放出來的廢氣中會含有非常多的余熱,這些出現的余熱要是不能以及的利用,那就變得比較的浪費,現在節能減排的政策在不斷的大力度的監控,這樣的政策也在程度上提高了企業在市場上的競爭力。
排放出來煙氣的余熱要是使用的余熱鍋爐等一些具有回收設備中,這樣不僅能的對這樣的余熱進行的利用,還可以比較順利的解決其焦化生產所需的自用蒸汽,這樣可以很好的實現企業節能降耗的效果,幫助企業提高其經濟的效益。
余熱鍋爐會通過其焦化煙氣余熱回收系統對煙氣中一部分的余熱進行的回收,在回收的過程中會不斷的產生其每小時14噸的低壓飽以及蒸汽來供化產使用,這樣就可以在很大程度上降低了企業的生產成本,也的起到了節能環保的功效。