[发明专利]防止锅炉热交换表面腐蚀的方法以及添加材料的供应装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于防止锅炉的热交换表面上的腐蚀的方法。 本发明还涉及一种用于添加材料的供应装置。

背景技术

许多合成物形成在蒸气锅炉中，合成物有害于锅炉的热交换表面 的材料和/或在与废气一起进入环境时。特别是在燃烧生物燃料和垃 圾燃料时，检测到锅炉热交换表面的腐蚀，特别是过热管的腐蚀。另 外，已经检测到燃烧中形成的灰尘沉积在热交换表面上，减小了热交 换。

所述生物燃料包括天然的植物材料，例如木屑、树皮、农业生物 质、锯屑、黑液和类似物。垃圾燃料包括例如分拣的家庭垃圾、工业 垃圾以及来自于商业的垃圾以及拆卸木材。

这些燃料包括大量的氯。与从燃料释放的钠和钾一起，它们在废 气中形成气态碱性氯化物，气态碱性氯化物在热交换表面上、特别是 在过热器表面上凝结并沉积。特别在热交换表面的表面温度低于650 ℃时出现沉积和凝结。在热交换表面的表面温度高于450℃时，碱性 氯化物造成氯腐蚀。

在废气冷却时，蒸发的碱性氯化物经由成核作用形成大量细小颗 粒，其直径低于1μm。这种尺寸的颗粒几乎不能通过通常用于清洁废 气的传统静电沉淀器分离。因此，它们直接进入室外空气，造成问题。 细小颗粒公知的是例如有害于健康。

另外，已经注意到由碱性氯化物形成的细小颗粒通过燃烧生物燃 料形成的灰尘承载到DeNOX催化剂。注意到它们加速催化剂的减活化 以及中毒。已经检测到细小颗粒尤其阻挡了催化剂的孔口结构。

将不同的添加材料供应到熔炉已经用来消除氯化物造成的问题。 专利FI 117631(对应于WO公开文本2006/134227)披露了将含硫酸 盐的液体合成物喷射到蒸气锅炉的过热器区域，合成物与锅炉中形成 碱性氯化物相结合。在专利EP 1354167中，液体硫酸盐合成物或硫 酸在过热器之前被供应到废气。为了供应硫酸盐合成物(即添加材 料)，至少一个管道安装在熔炉的侧壁之间，其中管道开口配置用来 将添加材料从管道供应到废气。

同样公知的是通过将不同添加材料供应到器熔炉内来减小不同 类型的锅炉的氧化氮释放，减小废气中燃烧形成的氧化氮的数量。这 种类型的解决方法例如在专利US 5820838披露，其中减小氧化氮的 例如氨或尿素的添加材料喷射到发泡流化床锅炉的熔炉中。为了喷射 添加材料，冷却管道面板表面安装在熔炉内，包括用于添加材料的分 开的添加材料通道。将添加材料喷射到熔炉内经由布置在添加材料通 道的壁内配置的开口进行。管道面板表面是在废气流的方向上垂直配 置的所谓的奥米伽面板或所谓的翼墙面板。奥米伽面板包括相互叠置 的管道，其中截面主要是方形或矩形。面板的各个侧部因此是平面。 奥米伽面板连接在相对熔炉壁之间，使其延伸经过熔炉。翼墙面板连 接在熔炉壁和/或顶板上，使得形成面板的管道主要平行于熔炉的壁。

所述的用于添加材料的供应方法和装置不提供如何在废气通道 上的锅炉的整个截面区域上以及在锅炉和/或废气通道内的准确所需 点以及正确温度区域内均匀供应添加材料。重要的是设置添加材料的 供应点，使得添加材料和熔炉中形成的有害材料具有足够的时间来相 互反应，并且形成不有害于锅炉材料或环境的反应产品。

另外，所述翼墙面板的问题在于它们的结构薄弱。特别是其横向 结构薄弱，并且它们容易在熔炉状态下失去其形状。

发明内容

因此本发明的目的在于提供一种用于将添加材料供应到锅炉的 废气内的方法和设备，避免所述的问题，并且由此添加材料可以在添 加材料的整个供应平面上均匀供应。

为了获得此目的，本发明的方法中，添加材料通过配置于废气内 的用于添加材料的至少一个供应装置供应到废气，该装置包括用于将 添加材料供应到废气的至少一个喷嘴，其特征在于，添加材料大致在 熔炉或废气通道的整个截面上供应到废气，且所述添加材料通过供应 装置供应到废气，供应装置是内部中空的冷却箱体梁。

继而本发明的用于添加材料的供应装置包括用于供应添加材料 的至少一个喷嘴，其特征在于，供应装置由配置有热交换介质循环的 管道形成，管道相互连接，从而形成内部中空的箱体梁，梁中配置有 多个喷嘴，且供应装置的长度选择成使其在熔炉的相对壁之间延伸或 在废气通道的相对壁之间延伸。