一种RDF生活垃圾焚烧余热锅炉的制作方法

本发明涉及生活垃圾焚烧技术领域，尤其涉及一种rdf生活垃圾焚烧余热锅炉。

背景技术：

生活垃圾焚烧余热锅炉主要是为了回收垃圾燃烧产生的热量用于供热或者送往汽轮机发电。目前国内垃圾焚烧发电厂焚烧炉多采用炉排炉型式，配置自然循环余热锅炉。

随着我国国民经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，生活垃圾的热值也在不断提高。生活垃圾变为可燃性垃圾固体燃料rdf(refusederivedfuel)，可使垃圾热值提高4倍左右，是国外发达国家较成熟的垃圾处理方式，日本、韩国等国家已普遍应用rdf燃料发电或供热。因此，采用rdf也是我国生活垃圾焚烧的发展趋势。

相关技术中，常规自然循环垃圾焚烧余热锅炉在运行中，由于炉膛内受热面的形状不规则，会因为rdf热值高导致炉膛局部超温、炉膛结焦严重，影响余热锅炉安全稳定运行。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种防止炉膛超温、炉膛结焦的rdf生活垃圾焚烧余热锅炉。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种rdf生活垃圾焚烧余热锅炉，包括炉膛水冷壁以及给所述炉膛水冷壁供水的强制水循环系统，所述强制水循环系统包括供水装置以及与所述供水装置连接的加压控制回路，所述加压控制回路设于所述供水装置与所述炉膛水冷壁连接的管道中用于给所述供水装置加压，经所述炉膛水冷壁换热后的汽水混合物流回所述供水装置。

优选的，所述加压控制回路包括控制主路以及主电动调节阀，所述控制主路包括加压泵以及与所述加压泵串联的加压截止阀，所述加压截止阀分别设于所述加压泵的输出端和输入端，所述主电动调节阀与输出端的所述加压截止阀连接。

优选的，所述加压控制回路还包括与所述控制主路并联的备用控制主路，所述备用控制主路的结构与所述控制主路的结构相同。

优选的，所述强制水循环系统还包括与加压控制回路并联的旁支控制回路，所述旁支控制回路的一端连接所述供水装置、另一端连接所述主电动调节阀的输出端。

优选的，所述强制水循环系统还包括再循环控制回路，所述再循环控制回路的一端连接所述供水装置、另一端连接所述主电动调节阀的输入端，所述再循环控制回路包括再循环电动调节阀以及与所述再循环电动调节阀串联的止回阀，所述再循环电动调节阀的输入端与所述主电动调节阀的输入端连接，所述止回阀的输出端与所述供水装置连接。

优选的，所述旁支控制回路包括旁支第一截止阀、旁支第二截止阀以及旁支电动调节阀，所述旁支第一截止阀、所述旁支电动调节阀和所述旁支第二截止阀依次连接，所述旁支第一截止阀与所述供水装置连接，所述旁支第二截止阀的输出端连接所述主电动调节阀的输出端。

优选的，所述炉膛水冷壁包括前拱水冷壁、后拱水冷壁以及侧墙水冷壁，所述供水装置给所述前拱水冷壁、后拱水冷壁以及侧墙水冷壁供应饱和水。

优选的，所述供水装置包括锅筒以及与所述锅筒连接的水循环下降管，所述水循环下降管的水经过所述加压控制回路向所述炉膛水冷壁供水，自所述炉膛水冷壁流出的汽水混合物流向所述锅筒，所述再循环控制回路的回流水流回至所述锅筒。

优选的，所述加压泵为变频泵。

优选的，还包括与所述供水装置连接的常规水循环系统，所述常规水循环系统包括依次连接的第一烟道、第二烟道、第三烟道、第四烟道以及保护蒸发器，所述第一烟道设于炉膛的上方。

本发明实施例提供的rdf生活垃圾焚烧余热锅炉通过所述供水装置连接所述加压控制回路对所述炉膛水冷壁循环供应饱和水，使饱和水有足够的水压强度及流速流向的炉膛水冷壁的每一部分，避免了由于所述炉膛水冷壁受热面形状不规则，而使循环受阻导致的局部高温、传热恶化、爆管等风险，有效的降低了炉膛热负荷，防止结焦，从而有效的提高了余热锅炉的使用寿命。

附图说明

图1为本发明提供的rdf生活垃圾焚烧余热锅炉的结构示意图；

图2为本发明提供的强制水循环系统与常规水循环系统的结构示意图；

图3为图1所示的rdf生活垃圾焚烧余热锅炉的汽水流向图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请结合参阅图1和图2，其中，图1为本发明提供的rdf生活垃圾焚烧余热锅炉的结构示意图；图2为本发明提供的强制水循环系统与常规水循环系统的结构示意图。该rdf生活垃圾焚烧余热锅炉包括炉膛水冷壁1、给所述炉膛水冷壁1供水的强制水循环系统3以及常规水循环系统5。

所述炉膛水冷壁1设于炉膛内，所述炉膛水冷壁1包括前拱水冷壁11、后拱水冷壁13以及侧墙水冷壁15，所述前拱水冷壁11、后拱水冷壁13以及侧墙水冷壁15为炉膛内的燃烧的形状不规则的受热面。所述供水装置31给所述前拱水冷壁11、所述后拱水冷壁13以及所述侧墙水冷壁15供应饱和水以吸收炉膛内垃圾焚烧产生的热量。炉膛还设置有炉膛温度测试装置71和炉膛火焰监视装置8，为运行人员提供参数调整依据。

所述强制水循环系统3包括供水装置31、以及与所述供水装置31连接的加压控制回路33、旁支控制回路35和再循环控制回路39。

所述供水装置31包括锅筒311以及与所述锅筒311连接的水循环下降管313。所述水循环下降管313的饱和水经过所述加压控制回路33向所述炉膛水冷壁1供水，自所述炉膛水冷壁1流出的汽水混合物回流向所述锅筒311；所述水循环下降管313和所述炉膛水冷壁1之间还设有旁支控制回路35和再循环控制回路39，所述再循环控制回路39的回流水流回至所述锅筒311。

所述加压控制回路33设于所述供水装置31与所述炉膛水冷壁1连接的管道中用于给饱和水加压，经所述炉膛水冷壁1换热后的汽水混合物流回所述锅筒311。这样，通过所述供水装置31连接所述加压控制回路33对所述炉膛水冷壁1循环供应饱和水，使饱和水有足够的水压强度及流速流向的炉膛水冷壁1的每一部分，避免了由于所述前拱水冷壁11、后拱水冷壁13以及侧墙水冷壁15的受热面形状不规则，而出现饱和水未分布至所述炉膛水冷壁1的不规则受热面或者饱和水流速太小使局部传热恶化、温度过高的现象。换言之，加压控制回路的设计避免了所述炉膛水冷壁1出现自然循环受热面由于形状不规则、循环受阻导致的局部高温、传热恶化、爆管等风险，有效的降低了炉膛热负荷，防止结焦，从而有效的提高了余热锅炉的使用寿命。

所述加压控制回路33包括控制主路331以及主电动调节阀333，所述控制主路331包括加压泵3311以及与所述加压泵3311串联的加压截止阀3313，所述加压截止阀3313分别设于所述加压泵3311的输出端和输入端，所述主电动调节阀333与输出端的所述加压截止阀3313连接。所述加压泵3311增大泵送水压，将水压泵送至所述炉膛水冷壁1的每一个不规则受热面，使进入到所述炉膛水冷壁1内的饱和水吸热转变成汽水混合物回流进入所述锅筒311。所述加压截止阀3313用于控制所述控制主路331管道中水流的通断。这样，正常检修或者所述加压泵3311工作出现故障需要维修时，可以先关掉所述加压截止阀3313。所述主电动调节阀333调节所述强制水循环系统3的循环速率和流量，控制强制循环换热强度。

所述加压控制回路33还可包括备用控制主路332，所述备用控制主路332与所述控制主路331并联，所述备用控制主路332的结构与所述控制主路331的结构相同，所述备用控制主路332包括备用加压泵3321以及与所述备用加压泵3321串联的两个备用加压截止阀3323，两个所述备用加压截止阀3323分别设于所述加压泵3311的输出端和输入端，所述主电动调节阀333与输出端的所述备用加压截止阀3323连接。当所述控制主路331的加压泵3311或者所述加压截止阀3313故障时，采用所述备用控制主路332，常用状态下，所述备用控制主路332处于关闭待用状态。

所述旁支控制回路35的一端连接所述供水装置31的水循环下降管313、另一端连接所述主电动调节阀333的输出端。所述旁支控制回路35包括旁支第一截止阀351、旁支第二截止阀353以及旁支电动调节阀355，所述旁支第一截止阀351、所述旁支电动调节阀355和所述旁支第二截止阀353依次连接，所述旁支第一截止阀351与所述供水装置31连接，所述旁支第二截止阀353的输出端连接所述主电动调节阀333的输出端。当垃圾焚烧热值很低，所述炉膛水冷壁1不需要开启所述强制水循环系统3时，可关闭所述加压控制回路33，所述锅筒311底部的饱和水经过所述水循环下降管313至所述旁支控制回路35进入所述炉膛水冷壁1内，饱和水吸收热量转变成汽水混合物循环回流至所述锅筒311。此时，从所述锅筒311出来的饱和水经过所述旁支控制回路35再流会所述锅筒311，使所述强制水循环系统3变为自然汽水循环，有利于节约电能。这样，所述强制水循环系统3与所述常规汽水循环系统5并联形成两条自然循环供水回路。

所述再循环控制回路39的一端连接所述供水装置31的所述锅筒311、另一端连接所述主电动调节阀333的输入端，使回流水流回至所述锅筒311。所述再循环控制回路39包括再循环电动调节阀391以及与所述再循环电动调节阀391串联的止回阀393，所述再循环电动调节阀391的输入端与所述主电动调节阀333的输入端连接，所述止回阀393的输出端与所述锅筒311连接。常态下，再循环控制回路39处于关闭状态，在启用强制水循环系统时，若焚烧炉启炉或者热负荷较小时，余热锅炉蒸发量较小，此时所述再循环控制回路39处于打开状态。设置所述再循环控制回路39的原理在于，由于焚烧炉膛在刚启动或者热负荷低时，余热锅炉蒸发量小，此时所述炉膛水冷壁1汽水流量较小，因此经过加压泵3311的饱和水流量较小，所述加压泵3311内的热量不能被饱和水及时带走而使饱和水汽化，从而造成给所述加压泵3311汽蚀，为了能减少所述加压泵3311的汽蚀侵害，使所述再循环控制回路39打开，使一部分饱和水水流返回到所述锅筒1加大加压泵3311的流量，这样就有足够流量的饱和水途径所述加压泵3311来冷却所述加压泵3311，以此来减轻加压泵3311的汽蚀。其中，所述止回阀393防止反向回流，以保证所述强制水循环系统3的安全性。

如图1所示，所述常规水循环系统5包括依次连接的第一烟道51、第二烟道52、第三烟道53、第四烟道50、以及保护蒸发器54，所述第一烟道51设于炉膛的上方，高温烟气在炉膛内换热后依次进入所述第一烟道51、第二烟道52、第三烟道53、第四烟道50、保护蒸发器54、高温过热器55、中温过热器56、低温过热器57以及省煤器58进行进一步换热，最终从烟道出口排出。

请参阅图3，为图1所示的rdf生活垃圾焚烧余热锅炉的汽水流向图。从所述锅筒311引出的饱和蒸汽依次通过设于所述第四烟道50内的低温过热器57、一级减温器60、中温过热器56、二级减温器61、高温过热器55，通过低温过热器57、一级减温器60、中温过热器56、二级减温器61、高温过热器55换热将饱和蒸汽加热到预设温度，汇入到集汽集箱59，最终进入汽轮做功发电或直接供应热用户。其中，所述集汽集箱59上设置有汽水温度测试装置7、压力测试装置9及流量测试装置10，用于监控余热锅炉运行状态。

具体的，在本实施例中，所述加压泵3311为变频泵。所述变频泵有自动调节的功能且能保持恒压。具体的，在本实施例中，余热锅炉可根据垃圾热值、燃烧情况在完全循环、强制循环调整切换。燃烧情况可根据炉膛内的炉膛温度测量装置71、炉膛火焰监视装置8综合分析得出，垃圾热值可根据主蒸汽流量测试装置10、汽水温度测量装置7、压力测试装置9及入炉垃圾焚烧量综合分析得出。在运行过程中，当垃圾热值长期较低，达不到设计值时，可关闭所述加压控制回路33及所述再循环控制回路39，此时余热锅炉炉膛水冷壁1为自然循环；当垃圾热值达到设计值时，可关闭所述旁支控制回路35、所述再循环控制回路39，打开所述加压控制回路33，此时余热锅炉炉膛水冷壁1为强制循环；当垃圾热值达到设计值时，但处于启炉、停炉或者需要维持低负荷工况时，可关闭所述旁支控制回路35，打开所述加压控制回路33和所述再循环控制回路39，使用所述主电动调节阀333和所述再循环电动调节阀391调整回流流量及通过炉膛水冷壁1的流量，有利于保护加压泵3311和备用加压泵3321减少汽蚀侵害，延长泵的使用寿命。

具体的，在本实施例中，所述汽水温度检测装置7、所述炉膛温度测量装置71均为温度测量仪，所述炉膛火焰监视装置8为火焰监测器，所述压力测试装置9为压力测试仪，所述流量测试装置10为流量监测仪。

本发明实施例提供的rdf生活垃圾焚烧余热锅炉通过所述供水装置连接所述加压控制回路对所述炉膛水冷壁循环供应饱和水，使饱和水有足够的水压强度及流速流向的炉膛水冷壁的每一部分，避免了由于所述炉膛水冷壁受热面形状不规则，而使循环受阻导致的局部高温、传热恶化、爆管等风险，有效的降低了炉膛热负荷，防止结焦，从而有效的提高了余热锅炉的使用寿命。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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