[发明专利]一种适用于垃圾焚烧的循环流化床锅炉

说明书

本发明公开了一种适用于垃圾焚烧的循环流化床锅炉，包括，炉膛，布风装置、分离器、回料阀、外置床换热器、尾部烟道、水冷管束、蒸发管束、低温过热器、省煤器、再循环烟气换热器、空预器等；本发明将炉内水冷壁用耐火材料全部浇住覆盖，保证循环流化床垃圾焚烧炉较高的燃烧温度。同时利用尾部烟道热烟气加热再循环烟气，增加入炉热量，进一步提高循环流化床垃圾焚烧的燃烧稳定性。经过加热的再循环烟气与一次风、二次风混合，提高风温的同时，减少用于流化的一次风量，进一步达到强化分级燃烧的效果，减少NOx原始生成。在外置床内布置高温过热器解决绝热炉膛内受热面不足的问题；同时很好地解决生物质及垃圾焚烧过程中的烟气高温腐蚀和结焦问题。

技术领域

本发明涉及垃圾焚烧和循环流化床锅炉技术领域，特别涉及一种适用于垃圾焚烧的循环流化床锅炉。

背景技术

城市生活垃圾是人们生活中产生的固体废弃物。随着经济的发展，城市生活垃圾的产量呈逐年增多。大量的垃圾已成为城市中一个长期存在的污染源。如何经济、有效地进行垃圾处理，使我们面临的一个亟待解决的问题。高效的焚烧技术有利于缓解由城市垃圾造成的环境污染。与填埋和堆肥技术相比，焚烧技术处理量大，可以减少填埋量，固化有害成分，并能实现热能的充分回收，是目前最具有前景的垃圾处理技术。

目前生活垃圾焚烧技术主要有机械炉排炉、回转窑焚烧炉和循环流化床锅炉。炉排炉燃烧技术成熟，运行稳定、可靠，绝大部分固体垃圾不需要任何预处理可直接进炉燃烧。尤其应用于大规模垃圾集中处理，可使垃圾焚烧发电(或供热)。但是含水率特别高的污泥、大件生活垃圾，不适宜直接用炉排型焚烧炉。并且不能实现炉内脱硫，炉内高温燃烧，产生大量NO_x，对环境造成污染，热效率较低。回转窑焚烧炉虽然燃料适应性高、燃料适应性和干燥性能佳，可适用于中或大容量的垃圾焚烧项目，但是其连接传动装置复杂、炉内耐火材料易损坏以及反应速率低等，有其应用的局限性。与之相比，循环流化床垃圾焚烧炉，垃圾种类适应性强，密相区拥有大量的高温物料，床层的热容量大，因此能提供垃圾干燥、热解和开始燃烧所需的大量热量，保持燃烧稳定；焚烧效率高，床内传热传质过程较强，使得垃圾与床料充分接触，提高了垃圾的热解速率；烟气排放性能好，炉内脱硫大大降低了SO₂的排放，循环流化床采用低温、分级燃烧，限制了热力型和燃料型氮氧化物的形成，在循环流化床中加入适当的吸附剂，可以大大降低重金属、二噁英以及HCl的排放。从技术发展趋势看，垃圾循环流化床锅炉具有较好的应用特性，用于处理生活垃圾稳定处理、回收余热资源，实现超低污染物排放，具有更好的经济和环保效益。

传统循环流化床垃圾焚烧炉没有针对垃圾组成不稳定、腐蚀和结焦元素含量较高、各成分物化性质差别明显等特点进行对应的改造设计，存在如下问题：

(1)由于垃圾热值低、组成差异较大和给料不稳定等原因，造成流化床焚烧炉燃烧温度低，燃烧不稳定，烟气中CO含量较高。

(2)垃圾原料中碱金属和碱土金属含量较高，飞灰颗粒中存在熔点较低的低温共熔体和化合物，容易造成布风装置堵塞和高温换热面结焦。

(3)垃圾燃料含有较多的Cl元素，烟气中形成的HCl容易造成高温换热面的腐蚀。

公开号为CN204829935U的专利文献公开了一种异重循环流化床垃圾焚烧锅炉，其特征在于，在高温过热器与中温过热器之间及中温过热器与低温过热器之间分别设有喷水减温器，利用喷水减温器调节过热器出口的气温，保护过热器。然而，在高温换热面喷水，会加重酸性气体与金属避免的反应，加剧腐蚀。

公开号为CN205606581U的专利文献公开了一种流态重构的循环流化床垃圾焚烧锅炉。采用屏式受热面可以有效地控制炉膛温度在最佳反应区间，使得炉内脱硫效率和SNCR脱硝效率达到最佳。尾部根据燃料的实际情况采用气冷包墙全悬吊结构或尾部砖墙全悬吊结构，进一步优化了尾部受热面的合理布置，确保烟气流速在合理范围。但是，该系统通过整体结构优化，改善垃圾燃料燃烧效果，对燃烧过程可控性较低。

发明内容