一、危廢焚燒余熱鍋爐的設(shè)計依據(jù)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1、危廢焚燒煙氣特點(diǎn)：煙氣組分復(fù)雜多變，酸性氣體含量高，容易粘結(jié)積灰結(jié)渣。所以設(shè)計時要重點(diǎn)考慮防止積灰結(jié)渣、防止煙氣腐蝕等關(guān)鍵問題，應(yīng)從鍋爐換熱面設(shè)計、參數(shù)設(shè)計、清灰除渣裝置等方面特別考慮。

2、危廢鍋爐換熱面設(shè)計特點(diǎn)

常見換熱面形式：膜式壁（輻射換熱），對流管束（對流換熱）

換熱效率對比：對流管束略高于膜式壁

相同蒸發(fā)量換熱面積對比：對流管束小于膜式壁

對流管束缺點(diǎn)：表面積灰結(jié)渣后容易搭橋造成鍋爐阻塞，嚴(yán)重影響系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行。此外，危廢煙氣含有強(qiáng)腐蝕性氣體和有毒氣體，而膜式壁結(jié)構(gòu)的整體封閉性要優(yōu)于對流管束。

因此，從整體穩(wěn)定性和安全性出發(fā)，危廢焚燒余熱鍋爐一般采用全膜式壁結(jié)構(gòu)。

膜式壁結(jié)構(gòu)以輻射換熱為主，存在換熱效率偏低、換熱面積過大的問題，為彌補(bǔ)這一缺陷，一般把全膜式壁結(jié)構(gòu)隔開成多個輻射換熱通道。

由于二燃室的煙氣是下進(jìn)上出，急冷塔的煙氣是上進(jìn)下出，因此鍋爐煙氣是上進(jìn)上出，所以鍋爐換熱通道一般設(shè)計為立式、且通道數(shù)為偶數(shù)個（一般為2個或4個）。

3、危廢鍋爐參數(shù)設(shè)計特點(diǎn)

設(shè)計的出發(fā)點(diǎn)：避開嚴(yán)重腐蝕區(qū)間參數(shù)，減緩鍋爐的腐蝕

主要的酸性腐蝕氣體：SO₂、HCl、HF

煙塵特點(diǎn)：堿金屬含量高，飛灰熔點(diǎn)低

腐蝕氣體中HCl含量高，對換熱面的腐蝕尤其嚴(yán)重。根據(jù)HCl腐蝕曲線圖，將換熱面壁溫控制在150℃-300℃，可使換熱面HCl腐蝕的低區(qū)域。

腐蝕氣體中SO2含量高且波動范圍大，以某個日處理量100t/d的危廢焚燒處理站為例，進(jìn)鍋爐煙氣中SO2平均濃度為1559mg/Nm3,上限濃度7086mg/Nm3, SO3的轉(zhuǎn)化率約為2%，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式可計算出平均濃度時酸露點(diǎn)溫度為149.4℃，上限濃度時酸露點(diǎn)溫度為166.5℃。所以，要盡量提高換熱管內(nèi)介質(zhì)溫度以防止壁溫在酸露點(diǎn)以下，此外，還需有可靠的密封裝置，防止煙氣泄漏或冷空氣進(jìn)爐而造成酸露點(diǎn)腐蝕。

基于以上分析，危廢余熱鍋爐主蒸汽一般采用飽和蒸汽，主蒸汽壓力1.25-1.6MPa，對應(yīng)飽和蒸汽溫度193℃-204℃。鍋爐運(yùn)行后受換熱管外積灰和管內(nèi)結(jié)構(gòu)的影響，壁溫會有所升高，但也處于200℃-300℃之間，既避開了SO2的露點(diǎn)腐蝕，也處于HCl的低腐蝕區(qū)間。對于換熱效果較差的死角處換熱面，壁溫會較低，可打上耐酸澆注料覆蓋住。

二、危廢焚燒余熱鍋爐防護(hù)分析與危廢鍋爐水冷壁和過熱器陶瓷耐磨防腐涂料選型

即使按照上述所講的，設(shè)計時盡量避開SO₂的露點(diǎn)腐蝕和HCl的高腐蝕區(qū)間，但危廢煙氣酸性大、腐蝕成分種類多且濃度多變，對膜式水冷壁和過熱器造成的腐蝕還是比較厲害的，再加上堿性金屬化合物飛灰熔點(diǎn)低，在管壁上結(jié)焦后形成垢下濃差腐蝕，因此經(jīng)常聽到危廢焚燒廠家的訴苦，爆管非停事故頻發(fā)，停爐換管檢修費(fèi)用高且影響正常焚燒生產(chǎn)。

根據(jù)危廢焚燒煙氣特點(diǎn)，鍋爐管防腐涂料需要很全面的耐酸腐蝕性（尤其是HCl和SO₂）和一定的耐粉塵沖刷耐磨性，根據(jù)膜式壁設(shè)計特點(diǎn)，危廢鍋爐水冷壁和過熱器陶瓷耐磨防腐涂料耐溫至少要300℃，所以我們可以選擇ZS-1041煙氣防腐涂料，或者ZS-1031耐磨防腐涂料。過熱器的壁溫一般在350℃-450℃，可采用ZS-2022吸波增熱涂料，或者ZS-811耐高溫防腐涂料（800℃）。

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