[发明专利]一种垃圾焚烧锅炉防止烟道局部腐蚀的防护层结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种防腐蚀层结构，特别是涉及一种垃圾焚烧锅炉防止烟道局部腐蚀的防护层结构。

背景技术

城市生活垃圾成分复杂多变，包括厨余类、木竹类、纺织类、纸类、橡塑类，不可燃类。在不可燃类中包括金属类、玻璃类、砖瓦类等。垃圾是一种随机混合的燃料，随着季节的变化，其含水率也有很大的差异，从而导致其热值发生很大的变化。另外，随着人们生活水平的提高，垃圾的热值也在不断上升，若垃圾分类回收处理得到良好开展，未来城市生活垃圾的热值将会进一步得到提高。

由于城市生活垃圾焚烧发电可以实现减容明显、处理量大、占地面积小、可以有效实现资源化利用，成为目前我国城市生活垃圾处理的主要发展方向。垃圾进入炉膛后，易挥发性金属受热挥发，在烟气带动下流入烟道，粘结在水冷壁受热面上。当水冷壁受热面接触到挥发性金属，容易反应形成低熔点共晶混合物，从而大大降低水冷壁的腐蚀反应温度，加速水冷壁受热面的腐蚀；与常规的化石燃料不同，垃圾中含有大量的橡塑类物质，燃烧时橡胶塑料等会释放出大量的含氯化合物，氯化物在水蒸气等作用下容易与水冷壁管面进行反应，破坏原有的氧化保护膜。目前普遍认为垃圾焚烧中的腐蚀以氯腐蚀为主。无论是无机氯化物还是有机氯化物（垃圾中的合成树脂含有较多的有机氯化物，厨房垃圾中含有氯化钠、氯化钾和氯化镁等无机氯化物）其焚烧后的主要产物是HCl。其中挥发性的氯更是HCl的主要来源。一般认为，垃圾焚烧中HCl的形成主要是由于有机氯化物的存在，如聚氯乙烯废物、聚偏二氯乙烯废物、氯丁二烯橡胶废物等。而国内的垃圾焚烧处理起步较晚，没有大型配套的机械分离装置，所以目前没有进行含氯有机废物的回收处理，这使得国内垃圾焚烧中的高温HCl腐蚀更为突出。研究表明：氯、硫化物的同时存在并借助于H₂O和O₂，不仅可加速硫酸盐的生成，也有利于HCl、Cl₂的形成，进而加速高温腐蚀过程。

在烟气的主流区域，尤其是顶棚区域，烟气受炉膛几何形状的限制在顶棚附近改变流向，导致顶棚中后部的烟气冲刷强度明显大于其他受热面。由于烟气中含有飞灰，烟气的长期冲刷容易导致水冷壁遭受飞灰磨损，在主流区与弱流区相间之处，由于流场梯队变化距离，容易形成弱流区的积灰现象。积灰层的出现会大大减弱水冷壁的换热能力，导致局部管壁温度上升，形成传热恶化。目前许多垃圾焚烧锅炉均采用SNCR法进行脱硝。氨水SNCR脱硝时，若氨反应不完全，会导致氨逃逸，同时氨也会与受热面发生反应，导致一定程度的腐蚀。尤其是采用尿素SNCR脱硝时，尿素热解生产NH4和HNCO，HNCO在1250K温度下与氧气和氢氧根反应活性很低。由于HNCO具有很强的酸性，在尿素喷入后的区域内，温度水平普遍不超过1100℃，具有较多的HNCO惰性反应区域，为此容易造成HNCO对受热面的腐蚀。为此，在垃圾焚烧中，要针对水冷壁局部受热面进行重点防护，以避免腐蚀减薄速度过快，导致爆管现象的出现。

发明内容

本发明解决了垃圾焚烧锅炉水冷壁受热面中，在顶棚区域、第二烟道前墙上部区域，由于腐蚀性气体、积灰层、烟气冲刷等存在，导致水冷壁局部受热面腐蚀速率过快等问题，提供了一种垃圾焚烧锅炉防止烟道局部腐蚀的防护层结构，有效保护了垃圾焚烧锅炉，通过局部腐蚀防护层，减少腐蚀性烟气与水冷壁管的接触，减少烟气对管壁的冲刷，避免局部的腐蚀加速现象。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种垃圾焚烧锅炉防止烟道局部腐蚀的防护层结构，包括：

竖直设置的第一烟道前墙和第一烟道后墙，所述第一烟道前墙和第一烟道后墙形成第一烟道；

竖直设置的第二烟道前墙和第二烟道后墙，所述第二烟道前墙和第二烟道后墙形成第二烟道；

所述第一烟道和第二烟道上部连通、并设置顶棚连接第一烟道前墙和第二烟道后墙，所述第一烟道后墙顶端和第二烟道前墙顶端连接；

所述第一烟道前墙上部靠近所述顶棚处设置第一防护层，所述顶棚前部设置第二防护层，所述顶棚后部设置第三防护层，所述第二烟道前墙上部设置第四防护层。

进一步，所述第一防护层设置于距离所述顶棚0～2m区域，所述第二防护层设置于距离所述顶棚前端0～3m区域，所述第三防护层设置于距离所述顶棚后端0～3m区域，所述第四防护层设置于距离所述第二烟道前墙顶端0～3m区域。

进一步，所述第一防护层、第二防护层以及第四防护层为无机高温防腐涂料层，所述第三防护层包括以内到外的无机高温防腐涂料层和耐酸浇筑料层。