TWM563523U - 爐床側燒結物抑制及獨立餘熱回收系統 - Google Patents

Abstract

本創作係一種爐床側燒結物抑制及獨立餘熱回收系統，包括設置於爐床側牆內壁的水管牆，並在平行於爐床中廢棄物的移動方向而延伸，可有效回收爐床在焚燒時所產生的餘熱，降低爐床側牆溫度，達到抑制形成燒結物的功效。尤其是，水管牆包括多個水管本體、多個鰭片以及合金層，每個水管本體是相互分離而不接觸，並有循環水流動，且相鄰的二水管本體是藉相對應的鰭片而連結在一起，而水管本體及鰭片的外表面是被合金層披覆，藉以提供耐高溫、耐磨、抗腐蝕之保護，延長使用壽限。因此，本創作的系統可大幅提升運轉率，增加鍋爐效率及發電效率。

Description

爐床側燒結物抑制及獨立餘熱回收系統

本創作係有關於一種爐床側燒結物抑制及獨立餘熱回收系統，尤其是利用設置於爐床側牆且平行於廢棄物移動方向而延伸的水管牆、尤其是不需耐火材料覆蓋，能大幅改善熱傳效果，降低爐床側牆溫度，達到抑制形成燒結物的功效，並有效回收爐床在焚燒廢棄物時所產生的餘熱。

利用爐床的高溫以焚燒方式將廢棄物轉換成高度穩定性產物的廢棄物處理方式，由於所需設置機具的面積相對於掩埋場而言縮小很多，而且處理效率高，對於地峽人稠而土地資源相對有限的地區或都會區，是相當有效的解決方案，因此已被世界各國廣泛使用。再者，焚燒時所產生的熱量可加熱鍋爐產生蒸汽發電或熱水管以提供民生所需，包含溫水游永池或沐浴的用水。

不過，當爐床側的燒結物嚴重生成時，常會導致廢棄物在進料時受到阻礙、分布不平均，甚至無法維持整個系統的正常運轉而需要停爐維修。目前的解決方式是採用水蒸汽氣濂，用以降低爐床側的溫度，而達到有效抑制爐床側燒結物生成的目的。

早期廢棄物之低位發熱值較低，所以爐床側的設計是必須使用耐火材料以達到絕熱功效，藉以維持爐溫，防止焚燒的效率降低，同時避免有害物質產生。

然而，上述習用技術的缺點在於水蒸汽氣濂需消耗廢棄物燃燒產生之部分蒸汽，降低售電之經濟效益，尤其是，在將來採行再生能源電能躉購費率後，會更為顯著不利。

因此，非常需要一種創新的爐床側燒結物抑制及獨立餘熱回收系統，利用設置於爐床側牆且平行於廢棄物移動方向而延伸的水管牆、尤其是不需耐火材料覆蓋，能大幅改善熱傳效果，降低爐床側牆溫度，達到抑制形成燒結物的功效，並有效回收爐床在焚燒廢棄物時所產生的餘熱，藉以解決上述習用技術的所有問題。

本創作之主要目的在於提供一種爐床側燒結物抑制及獨立餘熱回收系統，包括水管牆，是設置於爐床側牆的內壁，並且是特別設計成平行於爐床中廢棄物的移動方向而延伸，用以回收爐床在焚燒時所產生的餘熱，降低爐床側牆溫度，並達到抑制形成燒結物的功效。尤其，水管牆包括多個水管本體、多個鰭片以及合金層，每個水管本體是相互分離而不接觸，並有循環水流動，且相鄰的二水管本體是藉相對應的鰭片而連結在一起，而水管本體及鰭片的外表面是被合金層披覆。

進一步，合金層具有耐高溫、耐磨、抗腐蝕的特性，使得水管牆可直接與廢棄物及廢氣接觸，防止水管本體及鰭片直接接觸廢棄物或廢氣，並避免腐蝕發生，延長使用壽限。

水管牆是設置於鍋爐爐床左右兩側牆表面，且無須以耐火材料覆蓋，可達到優異的熱傳效果，有效回收餘熱，降低爐床側牆溫度，進而抑制燒結物的生成，並降低爐溫，增加廢棄物處理量。因此，本創作可有效降低爐溫，增加廢棄物處理量，並利用爐床側餘熱，達到完全或部分取代既有汽機抽氣之應用，增加鍋爐效率及發電效率。

以下配合圖示及元件符號對本創作之實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。

參考第一圖，本創作實施例爐床側燒結物抑制及獨立餘熱回收系統的示意圖。如第一圖所示，本創作實施例的爐床側燒結物抑制及獨立餘熱回收系統包括一組水管牆10，是在鍋爐20內且特別設計成平行於爐床30中廢棄物B的移動方向D而延伸，用以回收爐床30在焚燒時所產生的餘熱，降低爐床側牆溫度，並達到抑制形成燒結物的功效。要注意的是，該組水管牆10是可包含至一水管牆，不過為方便解釋起見，圖中是只顯示單一的水管牆10，同時下文中也以單一的水管牆10作說明。

進一步參考第二圖及第三圖，分別為本創作中水管牆的剖示圖以及局部放大圖。如第二圖及第三圖所示，水管牆10是設置於爐床30的側牆32，進一步，是位於側牆32的內壁，其中側牆32是由多層耐火34所構成。具體而言，水管牆10包括多個水管本體12、多個鰭片14以及合金層16，每個水管本體12是相互分離而不直接接觸，並有循環水流動，且相鄰的二水管本體12是藉相對應的鰭片14而連結在一起，而水管本體12及鰭片14的外表面是被合金層16披覆，其中合金層16具有耐高溫、耐磨、抗腐蝕的特性，使得水管牆10可直接與廢棄物及廢氣接觸，可防止水管本體12及鰭片14直接接觸廢棄物或廢氣，並避免腐蝕發生，延長使用壽限。

很明顯的是，本創作的水管牆10未被耐火34完全覆蓋，因此，水管本體12中朝向爐床30中心區的表面可有效吸收廢棄物B燃燒所產生的部分熱量，進而加熱水管本體12內流動的水，所以水管牆10的整體熱傳效果相當優異。

為更加清楚說明本創作的特徵及所達成的功效，可參考第四圖，本創作實施例的示範性應用實例流程圖。如第四圖所示，集汽鼓40中的水，經由水管牆10，於爐床內進行熱交換，汽化產生高溫、高壓的水蒸汽，流回集汽鼓40中，以供進一步利用。

此外，上述的集汽鼓40、與熱交換器50、冷卻水槽60、幫浦70而構成獨立的密閉式水-水蒸汽循環系統，而集汽鼓40中的高溫蒸汽，在進入熱交換器50後與使用既有汽機抽氣加熱之水進行熱交換，並釋放熱量而冷卻凝結成水，接著集中在冷卻水槽60中，經幫浦70抽離冷卻水槽60後再送入集汽鼓40，並不斷的循環。因此，本創作同時可提升鍋爐效率以及發電效率。要注意的是，本創作對於已設置蒸汽循環裝置的系統而言，無須變更既有的蒸汽循環裝置，因而可簡化建造工程以及向主管機關申請之程序。

再者，獨立水-水蒸汽循環裝置之設計係經過質能平衡計算，並藉由控制系統以控制取熱、供熱之時序，而本創作中水管牆之結構支撐係考量爐床之固定方式，配合其膨脹吸收方向，且水管牆之面積已考量到對爐溫的影響，可避免歲修後起爐爐溫低於850 ^oC。

此外，水管牆10可有效以回收爐床30在焚燒時所產生的餘熱，可降低爐床30的側牆32的溫度，進而達到抑制形成燒結物的功效，同時還能降低爐溫，增加廢棄物的處理量。

綜上所述，本創作的主要特點在於利用設置於爐床側的水管牆以降低爐床側溫度，改善燒結物生成情形，使得鍋爐不會因排除爐床側燒結物而必需停爐，同時還可進一步降低爐溫，增加廢棄物的處理量，尤其是有效利用爐床側的餘熱，可完全或部分取代既有的汽機抽氣之應用，增加鍋爐效率及發電效率。

以上所述者僅為用以解釋本創作之較佳實施例，並非企圖據以對本創作做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之創作精神下所作有關本創作之任何修飾或變更，皆仍應包括在本創作意圖保護之範疇。

10‧‧‧水管牆
12‧‧‧水管本體
14‧‧‧鰭片
16‧‧‧合金層
20‧‧‧鍋爐
30‧‧‧爐床
32‧‧‧側牆
34‧‧‧耐火
40‧‧‧集汽鼓
50‧‧‧熱交換器
60‧‧‧冷卻水槽
70‧‧‧幫浦
B‧‧‧廢棄物
D‧‧‧移動方向

第一圖顯示依據本創作實施例爐床側燒結物抑制及獨立餘熱回收系統的示意圖。 第二圖顯示依據本創作實施例中水管牆的剖示圖。 第三圖顯示依據本創作實施例中水管牆的局部放大圖。 第四圖顯示依據本創作實施例的示範性應用實例之流程示意圖。

Claims (3)

1. 一種爐床側燒結物抑制及獨立餘熱回收系統，包括一組水管牆、係設置於一爐床的兩側牆的內壁上，並平行於廢棄物的移動方向而延伸，用以回收該爐床在焚燒該廢棄物時所產生的餘熱，且該組水管牆包括： 多個水管本體，每個該水管本體是相互分離而不直接接觸，並有循環水流動； 多個鰭片，係連結相鄰的二該水管本體；以及 一合金層．係披覆該等水管本體及該等鰭片的外表面，並具有耐高溫、耐磨、抗腐蝕的特性，可直接與該爐床的廢棄物及廢氣接觸，用以保護等水管本體及該等鰭片。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之爐床側燒結物抑制及獨立餘熱回收系統，其中該爐床的側牆是由多層耐火構成，且該耐火未覆蓋該水管牆。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之爐床側燒結物抑制及獨立餘熱回收系統，其中該組水管牆是搭配一集汽鼓、一熱交換器、一冷卻水槽以及一幫浦而構成獨立的一密閉式水-水蒸汽循環系統，而且該集汽鼓中的高溫蒸汽在進入該熱交換器後會與使用既有汽機抽氣加熱之水進行熱交換，並釋放熱量而冷卻凝結成水，且集中在該冷卻水槽中，再經該幫浦抽離該冷卻水槽後送入該集汽鼓，並且不斷的循環。