[发明专利]循环流化床生活垃圾焚烧发电锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及循环流化床锅炉，具体为一种循环流化床生活垃圾焚烧发电锅炉。

背景技术

随着循环流化床锅炉燃烧发电技术的发展，循环流化床焚烧生活垃圾发电的技术得到充分体现，在全国得到迅速地应用推广。目前，循环流化床是燃烧生活垃圾的最佳选择，在流化床垃圾焚烧炉中，床料具有很高的热容量，给生活垃圾提供充分的预热及干燥热源，即使对水份达50～60％左右的燃料，不但可以稳定地着火燃烧，还可以达到很高的燃尽率；这不但表现在对于不同品质的垃圾在循环流化床中都能实现顺利点火和燃烧，更为重要的是在燃料条件变化剧烈、特别是水分变化和粒度变化的情况下，可以始终维持非常高的燃烧效率，这对于基于我国现有生活垃圾收集条件下的焚烧处理具有重要意义。

在燃烧生活垃圾发电的循环流化床锅炉中，由于燃料的热值很低，如一般生活垃圾的热值在800～1200kCal/kg，为了达到更优化的燃烧效率、炉内脱硫效率较高或更低的燃烧污染物排放数值，炉膛出口温度一般控制在850～950℃范围内。因此，现有的循环流化床生活垃圾焚烧发电锅炉已经不能满足生活垃圾焚烧的要求；同时生活垃圾中成分比较复杂，在燃烧生活垃圾发电的循环流化床锅炉中主要存在三类腐蚀：高温腐蚀、CL腐蚀和低温腐蚀；高温腐蚀主要存在于炉膛、烟气通道以及对流管束和过热器等部位，同时容易在受热面表面形成高温粘结灰，堵塞烟道并引起积灰腐蚀，从而影响锅炉的效率和使用可靠性；CL腐蚀主要存在于金属管壁温度超过350℃时的受热面，生活垃圾燃烧产生的气体HCl和氯气等会对金属管壁产生Cl腐蚀，当金属管壁温度超过400℃时腐蚀迅速加剧；低温腐蚀主要存在于尾部受热面上，其发生的条件是管壁温度低于酸露点温度。

高温粘结灰是由于生活垃圾中低熔点的碱氧化物在高温环境中升华，然后遇到较冷的受热面管壁冷凝在管壁上，然后再与烟气中的三氧化硫等化合，形成各种硫酸盐，由于这些硫酸盐有很强的粘性，大量捕捉飞灰而形成高温粘结灰；由于这种粘结灰质地坚硬，不易去除，而且具有无限增长的特点，严重时甚至可以堵塞烟道，所以对锅炉工作影响很大。另外，这种粘结灰形成以后，与烟气中硫化物和氯化物发生复杂化学反应，形成积灰腐蚀，影响受热面安全。

引起生活垃圾焚烧锅炉受热面CL腐蚀的主要原因是：Cl有穿透保护性氧化膜的能力，能与金属合金反应，形成金属氯化物，反应生成的金属氯化物的熔点一般都很低，例如FeCl3的熔点仅为303℃；当金属管壁温度较高时，金属氯化物不断地蒸发，向外扩散至氧化物表面，与烟气中的残余氧气反应氧化成固体状的金属氧化物并沉积下来，逐步形成一层疏松的氧化层，这种氧化层易脱落；当受热面金属管壁温度超过350℃时，生活垃圾燃烧产生的气体HCl和Cl2等会对金属管壁产生腐蚀，当金属管壁温度超过400℃时腐蚀迅速加剧；另一方面，生活垃圾中的碱金属在高温下易形成低共熔点化合物加重腐蚀。

低温腐蚀主要是生活垃圾燃烧后产生的SO2、HCl等酸性气体与过剩氧及水蒸气反应生成硫酸、盐酸等，当受热面管壁温度低于各自酸露点温度时，导致在尾部烟道低温受热面表面结露凝结而发生腐蚀。

生活垃圾在流化床内燃烧过程中，含有的碱金属化合物在流化床内焚烧过程中容易形成低熔点的盐类，同时垃圾中还含有大量的玻璃，这些碱金属盐类和玻璃在高温下处于熔融状态，容易粘附在流化床的床料颗粒表面，形成粘附层；当粘附到一定的厚度后，就会产生足够大的粘力，正是这些粘附层的存在使得相互碰撞的床料颗粒粘连在一起，多个床料颗粒相互粘结在一起就形成了大块的结团，严重地影响了正常的流化状态，最后导致床层发生大面积结焦，从而影响循环流化床锅炉的安全运行。

发明内容

本发明为了解决现有循环流化床生活垃圾焚烧发电锅炉存在燃烧效率较低且腐蚀现象严重以及易发生大面积结焦现象的问题，提供了一种循环流化床生活垃圾焚烧发电锅炉。