[发明专利]在优化条件下由废气生产蒸汽的锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种锅炉，其干燥、点燃并燃烧垃圾并通过与废气热交换来生产蒸汽。随后，蒸汽用于产生电力。

要燃烧的垃圾可以是任何生活垃圾、树皮、工业废物和医用垃圾以及其它种类的废物的任意混合物。

背景技术

美国专利No.6269754公开了一种利用焚化设备的腐蚀性废气产生过热蒸汽的蒸汽发生器。其基本上包括辐射部分和对流部分，具有至少一个过热器并具有布置在辐射部分的壁的内侧上的板，在板与辐射部分的壁之间提供一空间。过热器的至少一部分作为壁式过热器设在辐射部分的空间中。该空间包含腐蚀性较轻的气态环境，该气态环境的压力大于燃烧室中的气体的压力。从而可以达到高的过热器温度，而不会腐蚀最后的过热器，使得过热器可以由便宜的材料制成。

然而，美国专利No.6269754没有在废气与前述过热器之间提供直接接触，因此，能量从废气到蒸汽的传递效率不高。

来自本申请人的EP0536268B1公开了一种用于焚化不同种类的固体以及可能的液体废物材料的方法和设备。固体以及可能的液体废物材料通过以下步骤焚化：a)在固体废物材料的阶梯炉篦上部分燃烧，固体废物材料在如此高的温度下传送到回转炉以至于在回转炉的入口处形成液体废渣，b)可能地将液体废物材料添加至正在阶梯炉篦上焚化的固体废物材料，以及c)收集来自燃烧过程的灰烬产物，例如炉渣、锅炉灰烬、飘尘以及来自废气清洁的残余产物，并将这些产物返回至回转炉的入口端，在该入口端，将这些产物引入到液体废渣。这样，废渣、飘尘和来自燃烧过程的其它有害残余产物熔合成玻璃状物质得以实现，盐和重金 属不能从该玻璃状物质滤出。

然而，EP0536268B1没有从固体和液体废物材料的焚化中提供优化的电力输出。

GB 899,415公开了一种用于控制蒸汽锅炉或水加热器的燃烧产物或加热气体的流动路径的装置。

在例如石油的天然能源日益稀缺的世界中，由其它来源供应能量的需求日益增长。当垃圾在锅炉中焚化时，可以从焚化过程提取能量。因此，重要的是优化焚化过程，以提供未冷凝且具有足够高温度的蒸汽，以确保该蒸汽在输入到驱动发电机的蒸汽涡轮时提供高的、有效的电力输出。这种蒸汽例如是过热蒸汽。

因此，需要优化锅炉，以从过热蒸汽以及具有更高管表面温度的末端过热器提供高的电力输出。

通常，过热蒸汽来自于所谓的末端过热器。然而，在锅炉中，一些气体(例如废气和灰烬颗粒)是腐蚀性的，这些气体由于其腐蚀特性会侵蚀所述末端过热器，结果是末端过热器的寿命缩短。

因此，需要这样一种具有末端过热器的锅炉，其中提供一些措施来延长末端过热器的寿命。

发明内容

这些需求通过这样一种锅炉实现，该锅炉包括分离器元件和末端过热器。该锅炉干燥、点燃并燃烧垃圾并通过与废气的热交换产生蒸汽。所述锅炉限定气体的主流动方向，分离器元件适于分别将所述废气分离成腐蚀性较轻的气体流和腐蚀性气体流。所述分离器元件大体沿所述主流动方向定位并定位在其中，所述末端过热器邻近所述分离器元件定位并定位在所述腐蚀性较轻的气体流中。

从而，本发明具有以下优点：锅炉的末端过热器的寿命得以延长；由于末端过热器中升高的蒸汽温度，锅炉还提供了高且有效的电力输出。

此外，末端过热器在受到较清洁气体(即，腐蚀性较轻的气体)和灰烬颗粒的作用时还可以在较高温度下应用。

附图说明

下面将参考附图并结合优选实施例更完整地解释本发明，附图中：

图1显示使用板或壁以用于分离废气的锅炉的第一实施例，和

图2显示使用带喷嘴的管道以用于分离的锅炉。

在整个附图中，相同的附图标记表示相同或相应的特征或功能。

具体实施方式

总体上，术语“过热器”或“末端过热器”表示这样一种设备，其加热锅炉所产生的蒸汽，并因此进一步增加蒸汽中的热能并降低所述蒸汽冷凝的可能性。已经过热化的蒸汽在理论上称为过热蒸汽，反之，未过热的蒸汽称为饱和蒸汽或湿蒸汽。重要的是避免后一种蒸汽并因而主要使用过热蒸汽。因此，当过热蒸汽输入到驱动发电机的蒸汽涡轮时，将提供高且有效的电力输出，特别是如果蒸汽的温度和压力非常高的话。

图1显示了使用板或壁来分离废气的锅炉的第一实施例。总体上，锅炉1干燥、点燃并燃烧垃圾。当垃圾被焚化时，气态环境(即，废气3)处于垃圾9的焚化结果的第一位置。