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【摘要】本文以我公司设计、生产的QC8/1115-2.9-1.6/250型危险废物焚烧余热锅炉为例，对此系列余热锅炉的结构特点及设计中需考虑的方面进行了简要的介绍。
【关键词】危险废物焚烧；自然循环；膜式壁
1.前言
危险废物是指列入《国家危险废物名录》或者跟据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别办法认定的具有危险特性的废物。危险废物具有毒害性、爆炸性、易燃性、腐蚀性，化学反应性等一种或者几种以上的危险特性，并以其危害的长期性和潜伏性，对人体和环境构成重大威胁，各国对危险废物的处理非常重视。我公司生产的危险废物焚烧余热锅炉主要应用于回转窑焚烧工艺系统中。锅炉将回转窑焚烧系统焚烧的危险废物所产生的高温烟气从1115℃降到550℃，烟气再进入急冷塔等烟气处理设备，锅炉产生的蒸汽可用于工业用汽及发电用汽，可为企业带来可观的经济效益。同时有满足国家节能减排、保护环境的要求。
2.设计参数
1.1烟气参数：见表1
1.2锅炉参数：见表2
表1
名称 单位 数值
入口烟气量 Nm3/h 8156
入口烟气温度 ℃ 1115
出口烟气温度 ℃ 550
烟气成分
CO2 % 8.2
SO2 % 0.072
H2O % 12.23
HCL % 0.198
N2 % 70.28
O2 % 8.18
表2
名称 单位 数值
额定蒸发量 t/h 2.9
过热蒸汽温度 ℃ 250
过热蒸汽压力 ℃ 1.6
给水温度 ℃ 104
3.锅炉结构形式
本锅炉属于立式自然循环余热锅炉（单锅筒纵置式），由锅炉本体、钢结构、耐火保温材料及附件等组成。锅炉的侧壁设计成膜式水冷壁结构，烟气通道的中间布置三组管屏受热面把炉膛分为四个通道。第一通道与第二通道间通过共用集箱形成了第一通道、第二通道、第三通道的屋顶；第三、四通道的中间壁的上部分形成了第四通道的屋顶。过热器布置在第四通道。辐射通道下部由膜式水冷壁组成灰斗，除灰采用刮板除灰机。整个锅炉由钢结构组成，膜式水冷壁固定其上。烟气进入冷却室后，经过三个180°折弯依次顺流通过四个冷却室经过系列换热，烟气温度被降至约550℃，冷却后的烟气经过烟道进入急冷塔系统。锅炉给水水温为104℃，给水直接进入锅筒，然后自锅筒引入下降管进入膜式水冷壁下集箱，加热后的汽水混合物经引出管进入锅筒，汽水分离后从锅筒引出进入过热器被加热250℃的蒸汽通过主蒸汽管进入分汽缸。
3.1锅筒及汽水分离装置
筒体材料为Q245R，筒体Dn1300×16，筒体上装有压力表管座、安全阀管座、副汽阀管座以及排污管座、紧急排水管座；筒内分别装有水下孔板、匀汽孔板、给水分配管等，保证锅水质量，提高蒸汽品质。主要锅内设备有：水下孔板、波形板分离器、给水装置等。进入锅筒的汽水混合物，先经水下孔板，再经波形板分离器完成进一步分离后引出。此外，为了进一步提高汽水品质，锅筒上安置加药管和排污管等结构。
3.2蒸发受热面
由入、出口集箱和膜式水冷壁组成，膜式水冷壁组成封闭式辐射冷却室。集箱由Ф219mm的钢管制成，膜式水冷壁由Ф60mm×5mm的管子（GB3087）加焊30mm×5mm的扁钢制成。
3.3过热器
布置在第四通道内，形式为对流管束，过热管采用15CrMoG 合金钢管。面式减温器同时也是蒸汽出口集箱，保证了出口蒸汽温度的稳定，并能有效避免管壁的高温腐蚀问题。第四通道靠近过热器位置设置有检修口，便于对过热器进行检修，以及积灰严重时对过热管束进行清灰操作。
3.4构架与平台、楼梯
余热炉主体钢架与二燃室钢架为一体化设计，主体共采用6根钢柱，由钢板焊制而成，柱间设有多层横梁相联系，以增加整个构架的承载力及抗震性能。钢架按室外布置，悬吊结构设计，设计考虑承受风载荷，雪载和抗7度地震载荷。余热锅炉、二燃室部分为整体通平台。
4.小结
此类型危险废物焚烧余热锅炉采用全膜式水冷壁隧道式结构，蒸发受热面为辐射换热，实际运行表明，配合错列布置的燃气脉冲吹灰器，可以稳定的将排烟温度控制在500-550℃，可满足危险废物处理要求。烟气通道可自然沉降烟气中的灰尘，又可减少受热面积灰。此锅炉结构简单、操作方便、运行成本较低，利用余热产生的蒸汽可以给企业带来更多的经济效益。
目前，作为一个发展中国家，我国在危险废物的处理处置及管理方面，与发达国家仍存在较大差距。为了我们生活的环境越来越好，立法部门应健全相关法律，技术科研部门努力研发新技术，政府加大管理力度，公众积极参与和配合，建设区域性处理处置设施，全国共同响应国家节能减排，整治环境，共创美好家园的号召。
【关键词】危险废物焚烧；自然循环；膜式壁
1.前言
危险废物是指列入《国家危险废物名录》或者跟据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别办法认定的具有危险特性的废物。危险废物具有毒害性、爆炸性、易燃性、腐蚀性，化学反应性等一种或者几种以上的危险特性，并以其危害的长期性和潜伏性，对人体和环境构成重大威胁，各国对危险废物的处理非常重视。我公司生产的危险废物焚烧余热锅炉主要应用于回转窑焚烧工艺系统中。锅炉将回转窑焚烧系统焚烧的危险废物所产生的高温烟气从1115℃降到550℃，烟气再进入急冷塔等烟气处理设备，锅炉产生的蒸汽可用于工业用汽及发电用汽，可为企业带来可观的经济效益。同时有满足国家节能减排、保护环境的要求。
2.设计参数
1.1烟气参数：见表1
1.2锅炉参数：见表2
表1
名称 单位 数值
入口烟气量 Nm3/h 8156
入口烟气温度 ℃ 1115
出口烟气温度 ℃ 550
烟气成分
CO2 % 8.2
SO2 % 0.072
H2O % 12.23
HCL % 0.198
N2 % 70.28
O2 % 8.18
表2
名称 单位 数值
额定蒸发量 t/h 2.9
过热蒸汽温度 ℃ 250
过热蒸汽压力 ℃ 1.6
给水温度 ℃ 104
3.锅炉结构形式
本锅炉属于立式自然循环余热锅炉（单锅筒纵置式），由锅炉本体、钢结构、耐火保温材料及附件等组成。锅炉的侧壁设计成膜式水冷壁结构，烟气通道的中间布置三组管屏受热面把炉膛分为四个通道。第一通道与第二通道间通过共用集箱形成了第一通道、第二通道、第三通道的屋顶；第三、四通道的中间壁的上部分形成了第四通道的屋顶。过热器布置在第四通道。辐射通道下部由膜式水冷壁组成灰斗，除灰采用刮板除灰机。整个锅炉由钢结构组成，膜式水冷壁固定其上。烟气进入冷却室后，经过三个180°折弯依次顺流通过四个冷却室经过系列换热，烟气温度被降至约550℃，冷却后的烟气经过烟道进入急冷塔系统。锅炉给水水温为104℃，给水直接进入锅筒，然后自锅筒引入下降管进入膜式水冷壁下集箱，加热后的汽水混合物经引出管进入锅筒，汽水分离后从锅筒引出进入过热器被加热250℃的蒸汽通过主蒸汽管进入分汽缸。
3.1锅筒及汽水分离装置
筒体材料为Q245R，筒体Dn1300×16，筒体上装有压力表管座、安全阀管座、副汽阀管座以及排污管座、紧急排水管座；筒内分别装有水下孔板、匀汽孔板、给水分配管等，保证锅水质量，提高蒸汽品质。主要锅内设备有：水下孔板、波形板分离器、给水装置等。进入锅筒的汽水混合物，先经水下孔板，再经波形板分离器完成进一步分离后引出。此外，为了进一步提高汽水品质，锅筒上安置加药管和排污管等结构。
3.2蒸发受热面
由入、出口集箱和膜式水冷壁组成，膜式水冷壁组成封闭式辐射冷却室。集箱由Ф219mm的钢管制成，膜式水冷壁由Ф60mm×5mm的管子（GB3087）加焊30mm×5mm的扁钢制成。
3.3过热器
布置在第四通道内，形式为对流管束，过热管采用15CrMoG 合金钢管。面式减温器同时也是蒸汽出口集箱，保证了出口蒸汽温度的稳定，并能有效避免管壁的高温腐蚀问题。第四通道靠近过热器位置设置有检修口，便于对过热器进行检修，以及积灰严重时对过热管束进行清灰操作。
3.4构架与平台、楼梯
余热炉主体钢架与二燃室钢架为一体化设计，主体共采用6根钢柱，由钢板焊制而成，柱间设有多层横梁相联系，以增加整个构架的承载力及抗震性能。钢架按室外布置，悬吊结构设计，设计考虑承受风载荷，雪载和抗7度地震载荷。余热锅炉、二燃室部分为整体通平台。
4.小结
此类型危险废物焚烧余热锅炉采用全膜式水冷壁隧道式结构，蒸发受热面为辐射换热，实际运行表明，配合错列布置的燃气脉冲吹灰器，可以稳定的将排烟温度控制在500-550℃，可满足危险废物处理要求。烟气通道可自然沉降烟气中的灰尘，又可减少受热面积灰。此锅炉结构简单、操作方便、运行成本较低，利用余热产生的蒸汽可以给企业带来更多的经济效益。
目前，作为一个发展中国家，我国在危险废物的处理处置及管理方面，与发达国家仍存在较大差距。为了我们生活的环境越来越好，立法部门应健全相关法律，技术科研部门努力研发新技术，政府加大管理力度，公众积极参与和配合，建设区域性处理处置设施，全国共同响应国家节能减排，整治环境，共创美好家园的号召。