[实用新型]一种适用于垃圾焚烧的高参数热力系统

说明书

本实用新型属于垃圾焚烧技术领域，具体涉及一种适用于垃圾焚烧的高参数热力系统。该系统利用碳化硅陶瓷换热器为改进对象，增加二级换热回路，利用纯净空气将热量置换到循环水中，从而避免了高温下烟气中的HCl对金属换热器的腐蚀。该高参数热力系统能在杜绝垃圾焚烧中高温过热器、中温过热器高温腐蚀发生的前提下，将主蒸汽参数提升至9.2MPa/540℃，解决了碳化硅陶瓷换热器无法直接对循环水加热的问题，提高垃圾焚烧发电项目的全厂发电效率，提高项目在国补退坡状态下的收益。

技术领域

本实用新型涉及垃圾焚烧技术领域，具体涉及一种适用于垃圾焚烧的高参数热力系统。

背景技术

由于现阶段垃圾分类尚未大规模施行，生活垃圾中含有较多的厨余垃圾与塑料，厨余垃圾中的NaCl、普通塑料PVC、部分含Cl化工生活用品等在燃烧过程中会产生大量的HCl，同时，KCl、NaCl在高温下也会被气化进入烟气，遇冷则凝结。

垃圾焚烧发电项目的锅炉换热器多为铁基合金钢，由于FeCl₂、FeCl₃的熔点较低，HCl在高温（约500℃左右）下会对锅炉换热器（特别是高温、中温过热器）钢材造成严重的腐蚀；此外，KCl、NaCl等物质在高温下会被气化，遇冷后凝结成盐，在过热器等受热面表面沉积，会与金属换热器发生电化学腐蚀反应。因此为了防止腐蚀的发生，过热器表面一般需要进行合金堆焊处理（即使用高Cr、高Ni合金在过热器表面通过高温的方式进行覆盖，形成一层保护层），合金堆焊价格昂贵，导热系数低，需要增加受热面积以保证锅炉的换热效果；并且，合金堆焊防止腐蚀的效果有限，厂家宣称使用寿命为3年左右，到期即需要进行大规模的更换。因此，为保证高温、中温过热器的使用寿命，主蒸汽温度一般小于450℃，致使垃圾焚烧发电项目的全厂发电效率只有20%~23%左右。

降低烟气中的HCl浓度是提高主蒸汽参数的途径之一，然而高温脱除HCl技术并不成熟，一般采用炉内喷钙的方式，这种方法HCl脱除效率较低，并不能有效降低烟气中的HCl成分，无法提高垃圾焚烧项目的主蒸汽参数，提高垃圾焚烧发电项目的全厂发电效率。提高主蒸汽参数（主蒸汽的压力与温度），是提高垃圾焚烧发电项目全厂发电效率的重要方法之一，也是提升项目收益的重要途径，但高温烟气中HCl、NaCl、KCl的存在，其对锅炉换热器受热面的带来的腐蚀风险，极大程度地限制了主蒸汽参数的提高。NaCl、KCl的凝固点温度约为800℃，可以通过高温除尘的方式防止其进入过热器区域，但对于HCl的高温脱除，目前已有技术为炉内喷钙脱除技术，但该技术对于HCl的脱除效率较低，根据相关资料报道仅有60%~70%，脱除后烟气中的HCl浓度依旧较高，在高温下依旧会对高温、中温过热器造成腐蚀，无法满足提升主蒸汽参数的需要。

专利CN112010623A、CN111825416A、CN111171692A等均给出了通过在受热面表面通过某些工艺增加耐腐涂料层的方法来防止过热器高温腐蚀，根据申请人的资料查阅，若采用非金属涂层，涂层在受热面表面的粘结性无法得到保证，通常在使用半年至一年左右，均有不同程度的脱落，脱落点则依旧会带来高温腐蚀的风险；若采用金属堆焊层，则价格昂贵，导热系数低，需要增加受热面积以保证锅炉的换热效果；并且，合金堆焊防止腐蚀的效果有限，厂家宣称使用寿命为3年左右，到期即需要进行大规模的更换。

专利CN111089304A介绍了一种减轻高温腐蚀的清灰装置，该技术方案仅能缓解NaCl、KCl在金属受热面沉积造成的高温腐蚀，而无法解决烟气中HCl对于金属受热面的腐蚀。

根据申请人查阅，目前尚无成熟的技术方案，能够将垃圾焚烧发电的主蒸汽温度提升至9.2MPa/540℃。

实用新型内容

针对现有技术中无法提升垃圾焚烧发电的主蒸汽温度，本实用新型的目的在于提供了一种适用于垃圾焚烧的高参数热力系统，该高参数热力系统在杜绝垃圾焚烧中内置过热器高温腐蚀发生的前提下，将主蒸汽参数提升至9.2MPa/540℃，解决了碳化硅陶瓷换热器无法直接对循环水加热的问题，提高垃圾焚烧发电项目的全厂发电效率，提高项目在国补退坡状态下的收益。