本发明专利技术公开了一种燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构，包括焚烧炉膛和沿着烟气流向顺次连接的第一烟道、第二烟道和第三烟道，所述第一烟道内布置有高温级受热面，所述第二烟道内沿着烟气流向依次布置有水冷蒸发屏和低温级受热面，所述第三烟道内布置有省煤器。本发明专利技术可实现燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构，该系统相比现有方案具有占地面积小、锅炉重量轻、传热温压高、对流区域温压充足等优势。
【技术实现步骤摘要】
一种燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构
本专利技术涉及燃高热值垃圾余热锅炉的
，更具体地讲，涉及一种燃10MJ/kg以上热值的垃圾余热锅炉布置结构
技术介绍
目前国内垃圾发电厂设计工况热值普遍在6MJ/kg到8MJ/kg，随着垃圾分类政策推广普及、人民生活水平进一步提高，城市生活垃圾的热值必将呈现逐年上升的趋势，目前一些欧美发达国家如丹麦、德国、美国等地区，其垃圾电厂设计燃料热值普遍在11MJ/kg及以上。可以预见，若干年后国内城市生活垃圾设计热值也将达到或超过10MJ/kg，高热值垃圾占比将逐年递增。与此同时，随着垃圾发电技术特别是抗高温腐蚀技术日趋成熟，垃圾余热锅炉的蒸汽参数选取也越来越向高参数发展，从早期中温中压(4MPa、400℃)到目前普遍流行中温次高压(6.4MPa、450℃)，国内部分规划项目的蒸汽参数甚至已达到次高温高压参数(9.8MPa、485℃)，此外，余热锅炉引入带热系统有利于提高汽机功率，预计可提升全厂效率4％左右，经济性十分可观，带有一次再热的垃圾余热锅炉也是当前的热点之一，越来越受到电厂的关注。现有常规垃圾余热锅炉方案普遍采用四烟道或五烟道结构，即一二空烟道+三烟道对流换热+四烟道省煤器(立式布置)或者一二三空烟道+水平烟道对流换热+省煤器烟道(卧式布置)，整体布置复杂，结构松散。为了控制高温腐蚀，其高过入口烟温通常要求控制在600℃以内，另一方面为满足环保标准，要求保证各工况下烟气在第一烟道850℃以上区域停留时间不低于2S，第一烟道水冷壁绝大部分区域敷设耐火浇注料，第一烟道区域吸热量极少，以满足停留时间的要求。针对未来高热值(大于10MJ/kg)、高参数(主蒸汽6.4MPa、450℃及以上)、带有一次再热的余热炉系统，现有常规布置方案无法满足要求，其主要原因在于：一是随着主蒸汽参数提高，过热器、再热器入口工质温度提高(例如：9.8MPa对应过热器入口温度为309℃)，在保证高过入口烟温控制在600℃以内的前提下，对流换热区域尤其是低烟温区的换热温压十分有限，需要通过堆积大量的过热器(再热器，如有)面积来满足传热需要，造成过热器冗余，锅炉重量、投资成本大幅增加；二是对带再热机组，由于同时存在过热器吸热和再热器吸热，其对流区域工质侧需要的总吸热量大幅增加，而烟气侧最大放热量(从600℃到汽包饱和蒸汽温度)为一定值，随蒸汽参数的提高将造成烟气侧最大放热量小于工质侧所需吸热量，余热炉受热面布置困难；三是针对高热值垃圾，其理论燃烧温度在1200℃以上，一烟道有一定吸热的情况下也可满足850℃、2S的要求，而现有方案第一烟道吸热量极少，造成高烟温区域的换热温压的浪费。现有技术中的方案要么未提及如何增大过热器(再热器，如有)区域的换热温压，要么未提及如何解决对流区域最大放热量小于所需吸热量造成的受热面布置困难，要么对于燃用高热值垃圾的余热锅炉如何布置没有详细考虑。也即均为未解决核心问题——即燃用高热值垃圾时，如何提高过热器、再热器(如有)区域的换热温压，如何保证对流区域最大放热量大于所需吸热量，以及在保证停留时间的基础上，如何有效利用第一烟道高烟温区的换热温压。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提出了一种可实现燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构。本专利技术提供了一种燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构，包括焚烧炉膛和沿着烟气流向顺次连接的第一烟道、第二烟道和第三烟道，所述第一烟道内布置有高温级受热面，所述第二烟道内沿着烟气流向依次布置有水冷蒸发屏和低温级受热面，所述第三烟道内布置有省煤器。根据本专利技术燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构的一个实施例，所述第一烟道为水冷烟道，所述第二烟道为水冷烟道，第三烟道为水冷烟道、汽冷烟道或者水冷与汽冷结合烟道。根据本专利技术燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构的一个实施例，所述高温级受热面布置在第一烟道的中部并设置为顺流布置；所述水冷蒸发屏采用屏式结构并且包括上下集箱和水冷管束，所述水冷蒸发屏和低温级受热面设置为逆流布置。根据本专利技术燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构的一个实施例，所述高温级受热面采用蛇形管结构且高温级受热面的集箱布置在第一烟道外靠近焚烧炉膛的前侧，所述高温级受热面的管壁表面设置有防腐材料。根据本专利技术燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构的一个实施例，所述高温级受热面至少包括高温级过热器，还可以包括高温级再热器；所述低温级受热面至少包括低温级过热器，还可以包括低温级再热器。根据本专利技术燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构的一个实施例，所述第二烟道中布置不下的低温级受热面布置在第三烟道中省煤器的上游，第二烟道或第三烟道还布置有设置在低温级受热面上游或下游的蒸发器。根据本专利技术燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构的一个实施例，所述余热锅炉布置结构还包括空气预热单元和给水加热单元，所述给水加热单元利用来自锅筒的饱和蒸汽加热送至省煤器的部分给水，所述空气预热单元从锅筒和汽轮机抽汽并对一次风、二次风进行预热。根据本专利技术燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构的一个实施例，所述余热锅炉布置结构的烟气流程为：焚烧炉膛中垃圾燃烧产生的高温烟气依次流经第一烟道、第二烟道和第三烟道并经省煤器出口引出进入烟气净化系统。根据本专利技术燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构的一个实施例，所述第一烟道的出口烟温控制在800℃～850℃，所述水冷蒸发屏的出口烟气温度控制在500℃～650℃，所述第二烟道的出口烟温控制在300℃～400℃，所述第三烟道的出口烟温控制在180℃～220℃。根据本专利技术燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构的一个实施例，当高温级受热面和低温级受热面不包括高温级再热器和低温级再热器时，所述余热锅炉布置结构的汽水流程为：给水首先引入省煤器，再经连接管引至锅筒，锅筒的锅水分别送到第一烟道、第二烟道、第三烟道和水冷蒸发屏与烟气进行换热，锅筒的饱和蒸汽由连接管引至低温级过热器，再流经高温级过热器，由高温级过热器出口引出至汽轮机高压缸做功；当高温级受热面和低温级受热面包括高温级再热器和低温级再热器时，所述余热锅炉布置结构中再热蒸汽侧的汽水流程为：再热蒸汽由汽轮机侧引入并送至低温级再热器，流经高温级再热器后由高温级再热器出口引出，再送至汽轮机低压缸做功。与常规方案相比，本专利技术燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构中过热器、再热器(如有)区域整体换热温压大，可大大缩减所需换热面积，同时可以保证对流区域最大放热量大于所需吸热量，此外，第一烟道区域设有部分受热面，考虑一定量的吸热，有效利用了高烟温区域的换热温压。特别地，该结构余热锅炉整体由三个烟道组成，较现有方案节省一到两个烟道，系统整体布局紧凑且结构简单。附图说明图1示出了根据本专利技术一个示例性实施例的燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构的结构示意图。图2示出了根据本专利技术另一个示例性实施例的燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构的结构示意图。附图标记说明：1-焚烧炉膛、2-第一烟道、3-第二烟道、4-第三烟道、5-省煤器出口、6-高温级受热面、7-水本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构，包括焚烧炉膛和沿着烟气流向顺次连接的第一烟道、第二烟道和第三烟道，其特征在于，所述第一烟道内布置有高温级受热面，所述第二烟道内沿着烟气流向依次布置有水冷蒸发屏和低温级受热面，所述第三烟道内布置有省煤器。/n
【技术特征摘要】
1.一种燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构，包括焚烧炉膛和沿着烟气流向顺次连接的第一烟道、第二烟道和第三烟道，其特征在于，所述第一烟道内布置有高温级受热面，所述第二烟道内沿着烟气流向依次布置有水冷蒸发屏和低温级受热面，所述第三烟道内布置有省煤器。
2.根据权利要求1所述燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构，其特征在于，所述第一烟道为水冷烟道，所述第二烟道为水冷烟道，第三烟道为水冷烟道、汽冷烟道或者水冷与汽冷结合烟道。
3.根据权利要求1所述燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构，其特征在于，所述高温级受热面布置在第一烟道的中部并设置为顺流布置；所述水冷蒸发屏采用屏式结构并且包括上下集箱和水冷管束，所述水冷蒸发屏和低温级受热面设置为逆流布置。
4.根据权利要求1所述燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构，其特征在于，所述高温级受热面采用蛇形管结构且高温级受热面的集箱布置在第一烟道外靠近焚烧炉膛的前侧，所述高温级受热面的管壁表面设置有防腐材料。
5.根据权利要求1所述燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构，其特征在于，所述高温级受热面至少包括高温级过热器，还可以包括高温级再热器；所述低温级受热面至少包括低温级过热器，还可以包括低温级再热器。
6.根据权利要求1所述燃高热值垃圾的余热锅炉布置结构，其特征在于，所述第二烟道中布置不下的低温级受热面布置在第三烟道中省煤器的上游，第二烟道或第三烟道还布置有设置在低温级受热面上游或下游的蒸发器。
7.根据权利要求5所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：许钞俊，苏虎，董康，汪小继，王诗行，翟少栋，巩李明，薛大勇，鲁佳易，
申请(专利权)人：东方电气集团东方锅炉股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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