CN102954473A

CN102954473A - 一种垃圾低氮和低二噁英炉排焚烧炉送风装置

Info

Publication number: CN102954473A
Application number: CN2012105016562A
Authority: CN
Inventors: 余昭胜; 马晓茜; 马赟
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2013-03-06

Abstract

本发明公开了一种垃圾低氮和低二噁英炉排焚烧炉送风装置，包括第一通道和设置在第一通道底部的焚烧炉膛，第一通道顶端设置有第一通道顶棚，沿第一通道的四周墙壁设置有四层吹风组件，这四层吹风组件之间的间距为第一通道高度的五分之一；这四层吹风组件自下而上依次是二次风组件、三次风组件、四次风组件、五次风组件；这四层吹风组件的吹风喷嘴倾斜向下喷射气流，迫使烟气在第一通道内曲线上升，曲线上升的烟气，在第一通道内上升时间相对于无阻力上升的烟气耗时长。较长时间停留的烟气，为二噁英和呋喃等污染物在850℃以上停留2秒以上创造了条件，可绝大部分烧毁二噁英，减少污染物排放，提高了燃烧效率，降低了垃圾处理的运行成本。

Description

一种垃圾低氮和低二噁英炉排焚烧炉送风装置

技术领域

本发明涉及垃圾焚烧处理设备，尤其涉及一种垃圾低氮和低二噁英炉排焚烧炉送风装置。

背景技术

垃圾围城是中国城市普遍面临的问题。一方面是垃圾产量逐年增长，另一方面是城市化进程的加快，城市面积不断扩大，导致垃圾处理用地问题极为严峻。在北京、上海、广州等大型城市，几乎已经很难找到适宜的垃圾处理用地。同时，由于居民环境意识的不断提高，对填埋、焚烧等垃圾处理设施可能带来的二次污染问题也日益重视。

垃圾焚烧过程产生的烟气中含有大量污染成分，如烟尘、氯化氢、硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、重金属和二嗯英等。氮氧化物包括NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4和N2O5等。垃圾焚烧过程中主要产生NO，这是一种无色有毒气体，占燃料所产生氮氧化物总量的90%~95%。NO2是一种红棕色具有强烈刺激性的气体，约占燃烧中生成氮氧化物的5%~10%。NO2的毒性是NO的5倍，会引起中枢神经麻痹，易引起肺癌，此外NO2对人体的心、肝、肾和造血组织都有损害。同时光化学反应使NO2分解为NO和O3，大气中臭氧对人体健康十分有害。在垃圾焚烧过程中，NOx产生的方式有三种，分别是热力型、燃料型和快速型。实验表明，随着反应温度的升高，其NOX生成反应速率按指数规律增加。当温度超过1700K时，温度每增加100K，反应速率增大6~7倍。燃料型NOX的生成量和过量空气系数的关系很大，在过量空气系数小于1时，其转化率会显著降低，比如当过量空气系数等于0.7时，其转化率接近于零。快速型NOX形成时间只需要60ms，所生成的NOX与炉膛压力0.5次方成正比，但与温度关系不大。

二噁英是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，可以损害多种器官和系统，一旦进入人体，就会长久驻留，因为其本身具有化学稳定性并易于被脂肪组织吸收，并从此长期积蓄在体内，可能透过间接的生理途径而致癌。城市生活垃圾焚烧产生二噁英主要途径是在对氯乙烯等含氯塑料的焚烧过程中，焚烧温度低于800℃，含氯垃圾不完全燃烧，极易生成二噁英；燃烧后形成氯苯，后者成为二恶英合成的前体。

在垃圾焚烧过程中，为了降低NOX和二噁英的生成，可以依靠分级燃烧来实现。目前，城市生活垃圾焚烧炉分级燃烧是沿燃烧室内烟气流动方向，主要分布二次风(SA)，烟气在第一通道内比较难控制烟气温度及其停留时间。因此，有必要开发适合于大、中、小型处理规模的，高效低污染的垃圾焚烧装置。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种烟气停留时间长、结构简单、燃烧充分的垃圾低氮和低二噁英炉排焚烧炉送风装置。

本发明通过下述技术方案实现：

一种垃圾低氮和低二噁英炉排焚烧炉送风装置，包括第一通道和设置在第一通道底部的焚烧炉膛，第一通道顶端设置有第一通道顶棚，沿第一通道的四周墙壁设置有四层吹风组件，这四层吹风组件之间的间距为第一通道高度的五分之一；这四层吹风组件自下而上依次是二次风组件、三次风组件、四次风组件、五次风组件；这四层吹风组件的结构相同，分别包括后墙风管组件、左墙风管组件、前墙风管组件和右墙风管组件；所述二次风组件距焚烧炉膛出口的距离在0.5～1.0米之间。

所述后墙风管组件、左墙风管组件、前墙风管组件和右墙风管组件均设置有截止阀、伺服阀、联接风管和吹风喷嘴。

所述第一通道的墙壁上设置有多个温度传感器，分别布置在焚烧炉膛出口与二次风组件之间、二次风组件与三次风组件之间、三次风组件与四次风组件之间、四次风组件与五次风组件之间、五次风组件与第一通道出口之间。

与现有技术相比，本发明的优点及效果在于：

（1）本垃圾低氮和低二噁英炉排焚烧炉送风装置以垃圾高效低污染燃烧和热量洁净利用为目的，这四层吹风组件(二次风组件、三次风组件、四次风组件、五次风组件)的吹风喷嘴倾斜向下喷射气流，迫使烟气在第一通道内曲线上升，曲线上升的烟气，在第一通道内的上升（或停留）的时间相对于无阻力（或阻力小）上升的烟气耗时长，较长时间停留的烟气，为二噁英和呋喃等污染物在850℃以上停留2秒以上创造了条件，可绝大部分烧毁二噁英，减少污染物排放，提高了燃烧效率，降低了垃圾处理的运行成本。

（2）850℃～900℃的烟气温度可以减少受热面的结渣和腐蚀，不仅减少了安全事故的发生，还降低了设备的运行维护费用；

（3）这四层吹风组件，形成了多次分级燃烧，控制了烟气的温度，在避免NOx大量生成的同时，为SNCR脱硝提供了最佳温度窗口，减小了SNCR脱硝运行装置初投资规模和运行费用；

本发明技术手段简便易行、燃烧效率高、环保效果好的优点，可广泛地适用于工业和城市生活垃圾，应用前景较广。

附图说明

图1是本发明垃圾低氮和低二噁英炉排焚烧炉送风装置结构示意图；

图2是四层吹风组件其中一层吹风组件的分布结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。

实施例

如图1、图2所示，本发明垃圾低氮和低二噁英炉排焚烧炉送风装置，包括第一通道11和设置在第一通道11底部的焚烧炉膛14，第一通道11顶端设置有第一通道顶棚8，沿第一通道11的四周墙壁设置有四层吹风组件，这四层吹风组件之间的间距为第一通道11高度的五分之一；这四层吹风组件自下而上依次是二次风组件1、三次风组件2、四次风组件3、五次风组件4；这四层吹风组件的结构相同，分别包括后墙风管组件A、左墙风管组件B、前墙风管组件C和右墙风管组件D；所述二次风组件距焚烧炉膛出口12的距离在0.5～1.0米之间。

所述后墙风管组件A、左墙风管组件B、前墙风管组件C和右墙风管组件D均设置有截止阀6、伺服阀5、联接风管和吹风喷嘴9。截止阀8用于停运时隔离第一通道11烟气与伺服阀7，伺服阀7用于调整联接风管风量大小。

这四层吹风组件(二次风组件1、三次风组件2、四次风组件3、五次风组件4)的吹风喷嘴9倾斜向下喷射气流，迫使烟气在第一通道11内曲线上升，曲线上升的烟气，在第一通道11内的上升（或停留）的时间相对于无阻力（或阻力小）上升的烟气耗时长。较长时间停留的烟气，为二噁英和呋喃等污染物在850℃以上停留2秒以上创造了条件，可绝大部分烧毁二噁英，减少污染物排放，提高了燃烧效率，降低了垃圾处理的运行成本。

所述第一通道11的墙壁上设置有多个温度传感器10，分别布置在焚烧炉膛出口12与二次风组件1之间、二次风组件1与三次风组件2之间、三次风组件2与四次风组件3之间、四次风组件3与五次风组件4之间、五次风组件4与第一通道出口7之间。温度传感器10用于实施测量烟气温度并为一、二、三、四、五次风量提供调节依据。

如上所述，便可较好地实现本发明。

本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种垃圾低氮和低二噁英炉排焚烧炉送风装置，包括第一通道和设置在第一通道底部的焚烧炉膛，第一通道顶端设置有第一通道顶棚，其特征在于：沿第一通道的四周墙壁设置有四层吹风组件，这四层吹风组件之间的间距为第一通道高度的五分之一；这四层吹风组件自下而上依次是二次风组件、三次风组件、四次风组件、五次风组件；这四层吹风组件的结构相同，分别包括后墙风管组件、左墙风管组件、前墙风管组件和右墙风管组件；所述二次风组件距焚烧炉膛出口的距离在0.5～1.0米之间。

2.根据权利要求1所述的垃圾低氮和低二噁英炉排焚烧炉送风装置，其特征在于：所述后墙风管组件、左墙风管组件、前墙风管组件和右墙风管组件均设置有截止阀、伺服阀、联接风管和吹风喷嘴。

3.根据权利要求1或2所述的垃圾低氮和低二噁英炉排焚烧炉送风装置，其特征在于：所述第一通道的墙壁上设置有多个温度传感器，分别布置在焚烧炉膛出口与二次风组件之间、二次风组件与三次风组件之间、三次风组件与四次风组件之间、四次风组件与五次风组件之间、五次风组件与第一通道出口之间。