生活垃圾焚烧发电厂建设项目余热锅炉系统设计方案.doc

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1、生活垃圾焚烧发电厂建设项目余热锅炉系统设计方案1.1.1 概述 余热锅炉是有效回收高温烟气热能、获取一定经济效益的关键设备，是与焚烧炉配套设计的专用锅炉。余热锅炉主要由汽包、水冷壁、炉墙及包括过热器、对流管束、省煤器等在内的多级对流受热面组成的自然循环锅炉。锅炉加药水是用除盐水和药剂（磷酸三钠）配制，其装置为台架式，加药设定值通过加药泵来控制。为保证蒸汽品质，锅炉设有连续排污和定期排污管。1.1.2 余热锅炉流程锅炉为自然循环式锅炉，在燃烧室后部有三组垂直的膜式水冷壁组成的烟气通道及带有过热器、蒸发器和省煤器的第四通道。锅炉配有必要的平台可达所有的检查孔和观察口。为了便于检查，锅炉设置了必要的

2、人孔及检修门。受热面管束的表面采用了有效的清灰装置。锅炉自身通过钢结构固定，可以进行任何方向的膨胀。通过走廊或阶梯可以容易地到达所有人孔及检修门以便进入所有的主要设备。锅炉烟气侧流程烟气流依次通过下列的锅炉受热面：1) 炉膛（耐火材料部分膜式壁）2) 第一通道辐射区（膜式壁）3) 第一二通道凝渣管4) 第二通道（膜式壁）5) 第三通道（膜式壁）6) 第四通道对流区包括：蒸发器、过热器（共三级）、省煤器采用先进的炉排系统可以满足实现高质量的燃烧效果，即便是低热值的垃圾。垃圾的可燃成分在炉膛的燃烧室内与二次风进行充分的混合，随后通道为气密性的膜式壁结构，其表面覆盖有防腐蚀耐磨损的SiC耐火浇注层，

3、从炉膛出来的垃圾中残留的可燃成分可实现完全的燃烧。炉膛后面为三个垂直烟道，在这里热量主要通过辐射方式传送。这些通道四周由气密性的膜式壁构成，均为蒸发受热面。在锅炉的第四通道，设置了蒸发器管束，过热器管束以及省煤器管束。过热器前布置的蒸发器可使烟气温度降至650以下，减少了高温烟气对过热器的高温腐蚀。过热器以及省煤器的管束均采用了有效的清灰装置进行清扫。锅炉汽水侧流程经过给水调节阀后，锅炉的给水/蒸汽将通过以下锅炉受热面：1) 省煤器2) 汽包3) 蒸发受热面4) 过热器省煤器设计为连续回路的光管式结构，锅炉的给水以烟气的逆流方向流经省煤器，给水从省煤器集箱的出口经连接管流入锅炉汽包。省煤器的集

4、箱均可进行疏水及排气。锅炉蒸发系统的水来自于下降管，炉水从下降管通过连接管道进入蒸发系统。蒸发系统包括炉膛的上部水冷壁、前三个垂直通道的水冷壁、凝渣管、蒸发器和水平通道的水冷壁，连接管将生成的汽水混合物从蒸发系统的出口导入汽包。整个蒸发系统（包括下降管，连接管及上升管）即使在低负荷和超负荷运行时也能保证水循环的安全。汽水混合物在汽包内通过分离后，饱和蒸汽从汽包顶部导入饱和蒸汽出口集箱，随后流经连接管进入过热器，最终通过过热器进入主蒸汽管道。锅炉装有各种监督、控制装置，如各种水位表、平衡容器、紧急放水管、加药管、连续排污管等。在锅筒和过热器出口集箱上各设有一台弹簧式安全阀。过热蒸汽各段测点上均设

5、有热电偶插座。在锅炉各高点和最低点均设有放空阀和排污疏水阀。为了监督给水、炉水、蒸汽品质，装设了给水、炉水、饱和蒸汽和过热蒸汽取样器。1.1.3 余热锅炉结构1) 带有减温器的过热器过热器主要利用烟气的高温加热锅筒输出的饱和蒸汽，以达到蒸汽所需的过热度，提高汽轮机的效率。在电厂过热器通常设置于辐射区内，吸收高温烟气的辐射及对流热量，对于垃圾焚烧炉，为防止过热器管材暴露在温度较高的环境下，造成高温腐蚀，通常将过热器设置在对流区中。余热锅炉由三级过热器组成，过热器中部有两个减温器，用减温水来调节蒸汽出口温度。喷水减温器由一个内管及外壳构成，采用焊接结构，包括焊接的头部和喷嘴。由于烟气中含有大量颗粒

6、状污染物和腐蚀性气体，对于过热器等会产生腐蚀作用，严重的会使过热器管壁迅速减薄，强度减低，最终导致爆管，而这种腐蚀，往往是大面积的，检查也比较困难，更换恢复的工作量很大，因此，应采取以下措施避免高温腐蚀：1、合理组织和控制燃烧工况，使燃烧产生的烟气均匀、炉膛出口温度波动平稳。2、过热器前设置蒸发受热面吸收热量，将烟气温度降至650以下再进入过热器，避免飞灰熔融粘连在过热器上。3、高温过热器采用顺流布置，使高温过热器入口处的蒸汽与较热的烟气接触，避免高温蒸汽和高温烟气接触。4、控制烟气在过热器区域的流速，使其不超过4.5m/s，降低对管壁的冲刷作用。5、高温段过热器采用抗高温腐蚀的钢材。6、设置

7、吹灰装置，及时清除管壁上的附着灰烬等沉积物，改善锅炉烟气侧受热面的传热条件，提高锅炉效率。离开炉膛燃烧室的烟气流经3个垂直通道，过热器安装在第4通道。每级过热器根据各段的壁温选择合适的材质，高温段的过热器管子采用耐热合金钢。一级和二级过热器采用逆流布置方式，而末级过热器为顺流布置。过热器受热面的设计布置在能保证在较大范围的锅炉工况负荷的变动下达到符合设计要求的过热蒸汽。2) 蒸发器除燃烧室以及其后的烟气通道膜式壁外，在水平通道中，末级过热器前安装了一组只有较少的受热面的蒸发器管束，以确保在所有运行工况下进入的烟气温度减至650以下。较低的烟气温度以及在过热器前设置小面积蒸发管束的目的是用于防止

8、烟气的高温腐蚀。3) 省煤器省煤器位于余热锅炉尾部，利用烟气余热加热给水，以降低烟气温度，回收热量，提高锅炉效率。给水经过省煤器加热后进入锅筒，可减轻锅筒所承受的热应力。一般而言，排烟温度每降低3时给水温度升高约1。为避免给水受热蒸发产生气泡滞留于管内，使管内局部温度过高而损坏管材，省煤器管内给水流速一般大于0.3m/s。省煤器出口的水温应低于锅炉锅筒内的饱和温度（263），以避免发生水锤或热震。 由于余热回收系统的采用，降低了烟气的排烟温度，在增加燃烧效率的同时，也增加了材料露点腐蚀的危险，因此要控制烟气温度并避免省煤器处烟气结露现象的产生，控制烟气离开锅炉的温度在200左右，设置吹灰装置，

9、提高给水温度到130等措施，即可避免露点腐蚀的发生。4) 锅炉加药系统：锅炉设有炉水磷酸盐处理设施，每台锅炉设置1台加药泵，另设1台备用泵，并选用2台磷酸盐搅拌箱，1台向锅炉输送磷酸盐溶液时，另一台加药、溶解、搅拌。5) 锅炉排污系统:本余热锅炉排污系统采用2台炉设1台连续排污扩容器，单台炉连续排污量为440kg/h，连排扩容蒸汽去除氧器利用 。锅炉的紧急放水送至疏水箱。锅炉的定期排污为每班排放1-2次，视炉水水质化验情况而定。1.1.4 余热锅炉的设计参数余热锅炉的设计参数见表5-4：表5-4 余热锅炉的设计参数表序号设计内容设计参数1蒸汽温度4002蒸汽压力4.1MPa（G）3最大连续蒸发量26t/h（ LHV=6280kJ/kg）4排烟温度190-2305给水温度130