CN104266196A - 一种垃圾焚烧处理中的生物质燃料预热工艺 - Google Patents

一种垃圾焚烧处理中的生物质燃料预热工艺 Download PDF

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Abstract

本发明属于垃圾焚烧处理的技术领域，具体的涉及一种垃圾焚烧处理中的生物质燃料预热工艺，将生物质燃料置于焚烧炉所设的第一燃烧室内进行燃烧预热焚烧炉；其中第一燃烧室内置有炉排，在焚烧炉的第一燃烧室一侧设有第二燃烧室，该第二燃烧室与第一燃烧室的底部通过所设的灰渣室相连通；第二燃烧室的顶部设有烟气出口，该烟气出口通过烟气管道连接有引风机。与燃油燃气相比，使用生物质燃料，不仅可以大幅度降低预热成本，实现低成本全方位的预热，而且实现废物利用；节约能源；零碳排放，环保安全。

Description

一种垃圾焚烧处理中的生物质燃料预热工艺
技术领域
本发明属于垃圾处理的技术领域，具体的涉及一种垃圾焚烧处理中的生物质燃料预热工艺。 
背景技术
生活垃圾及医疗垃圾不仅破坏城市的生态环境，还对人体的健康造成严重危害，因此垃圾，尤其垃圾的无害处理成为亟待解决的问题。目前垃圾的处理主要采用焚烧技术或工艺处置，垃圾焚烧所排放的主要危险废物为二恶英，对于二恶英的监测难度极大，监测成本极高。在这种现状下，降低企业对二恶英排放的治理成本，对于减少二恶英的实际排放有重要的作用；而且治理的成本降低越大，实际治污效果也越好。
为控制垃圾焚烧中二恶英的排放，国家标准对于垃圾焚烧的燃烧温度具有严格的要求，前端炉膛垃圾焚烧，要求第二燃烧室温度达到700℃以时，才可以焚烧垃圾，因此焚烧前的预热尤为关键。垃圾焚烧的燃料成本主要是焚烧炉刚启动时的预热成本，这也是垃圾焚烧企业的主要成本之一。现有技术中对焚烧炉的预热仅局限于对第二燃烧室的预热，并且采用的燃料为柴油或天然气。这样在实际运行时，考虑成本因素，燃烧温度多会控制在符合国家规定的较低温度区内。
由此可见，目前亟待解决的技术问题为如何打破现有预热的局限，获得一种新的预热工艺，不仅可以达到国家的标准要求，又可以大幅度降低企业的运营成本。 
发明内容
本发明的目的在于针对目前垃圾焚烧前的预热成本高，预热效果差的问题，而提供一种垃圾焚烧处理中的生物质燃料预热工艺，该垃圾焚烧处理中的生物质燃料预热工艺不仅可以大幅度降低预热成本，实现低成本全方位的预热，而且实现废物利用；节约能源；零碳排放，环保安全。
本发明的技术方案为：一种垃圾焚烧处理中的生物质燃料预热工艺，将预热燃料置于焚烧炉所设的第一燃烧室内进行燃烧预热焚烧炉；其中第一燃烧室内置有炉排，在焚烧炉的第一燃烧室一侧设有第二燃烧室，该第二燃烧室与第一燃烧室的底部通过所设的灰渣室相连通；第二燃烧室的顶部设有烟气出口，该烟气出口通过烟气管道连接有引风机。
所述烟气管道上设有氧传感器或一氧化碳传感器。氧传感器可以实时监测烟气中氧的含量，一氧化碳传感器则可以实时监测烟气中一氧化碳的含量，利用烟气中氧含量或一氧化碳含量的指标控制二次供风的风门开合程度，调节二次供风的风量，实现对供风进行监控和报警，通过供风的监控进一步可以达到控制供料。
所述预热燃料为生物质燃料，该生物质燃料为干树枝、废木柴、废木制家具、木制废建筑模板、棉花柴等。
所述炉排分为上炉排和下炉排，通过该上炉排和下炉排第一燃烧室分为上部燃烧区和下部燃烧区的上下结构。第一燃烧室为上下结构，并且烟气走向为向下，给予垃圾充分的焚烧时间。将第一燃烧室的下部设计为主燃烧区，使主燃烧区的高温烟气可以向上辐射，加热第一燃烧室上部内的垃圾以及进气，从而可以再次起到加热供风的作用和加速燃烧的作用。炉排的截面积尺寸以能接纳木柴，便于操作为宜。
所述焚烧炉的前端分别设有一次供风的风门和二次供风的风门。
所述焚烧炉一侧的上部设有投料口。
所述焚烧炉通过炉壁分设为第一燃烧室和第二燃烧室，该炉壁为导热壁。依靠炉壁的导热性能，预热第二燃烧室。第一燃烧室的热量部分传至第二燃烧室。例如使用常见的高铝砖，直接提高第二燃烧室的温度，使第二燃烧室得到充分的预热。
所述垃圾焚烧处理中的生物质燃料预热工艺，首先将生物质燃料经由投料口送至第一燃烧室内点火燃烧，通过一次供风的风门和/或二次供风的风门为生物质燃料的燃烧供风，生物质燃料先在上炉排燃烧放热，灰渣及未燃烧完全的生物质燃料落至下炉排继续燃烧放热；引风机通过烟气管道及烟气出口对第二燃烧室进行抽风，形成第二燃烧室的负压；生物质燃料燃烧所产生的高温预热烟气依次经过第一燃烧室、第一燃烧室底部的灰渣室以及第二燃烧室，最后经由烟气出口、烟气管道以及引风机排出。
本发明的有益效果为：本发明所述垃圾焚烧处理中的生物质燃料预热工艺，具有如下优点：（1）节约成本：使得焚烧前的预热成本节约80%以上，燃用生物质燃料例如废木柴，仅此一项即可比燃油预热节约成本80%以上。
（2）碳零排放：由于生物质本身参加自然界中的碳循环，与化石燃料相比，生物质燃料的使用，不会增加大气中碳的总量。因此，在预热过程中，该工艺可以说是零碳排放。这是现在焚烧预热工艺所不可及的。燃料的储运、使用安全性更好，便于操控与管理。
（3）成渣量小：该工艺通过灰渣室将第一燃烧室和第二燃烧室相结合，采用连续加料的方式。这样，灰渣一直处在第二燃烧室的高温燃烧与热辐射下进行灼减。由于供风预热提高了第二燃烧室的温度，使第二燃烧室的温度可以长期保持在1000℃左右，长期的、连续的1000℃的高温灼烧，可以确保灰渣的灼减率最大化，成渣量最小。
综上所述，所述垃圾焚烧处理中的生物质燃料预热工艺不仅可以大幅度降低预热成本，实现低成本全方位的预热，而且实现废物利用；节约能源；零碳排放，环保安全。
附图说明
图1 为本发明具体实施方式中焚烧炉的主视图。
图2为本发明具体实施方式中焚烧炉的左视图。
 其中，1为炉体，2为投料口，3为炉壁，4为灰渣室，5为烟气出口，6为烟气管道，7为引风机，8为一次供风的风门，9为二次供风的风门，10为供风监控传感器，11为锁门，12为上炉排，13为下炉排，14为石灰进料口，15为石灰料仓，16为第一燃烧室，17为第二燃烧室，18为清渣口。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明进行详细的说明。
首先将生物质燃料通过炉体1一侧上部的投料口2送入第一燃烧室16，生物质燃料先在第一燃烧室16的上炉排12进行焚烧，然后灰渣落至下炉排13继续进行焚烧，由于外侧引风机7的作用，使得焚烧炉内第二燃烧室17产生负压，生物质燃料燃烧所产生的高温预热烟气依次经过第一燃烧室16、第一燃烧室16底部的灰渣室4以及第二燃烧室17，最后经由烟气出口5、烟气管道6以及引风机7排出。这样对焚烧炉进行了全方位的预热。同时通过一次供风的风门8和二次供风的风门9进入的两次供风，在与第二燃烧室17底部相通的第一燃烧室16内是向下运行的，形成反烧，大大提高了生物质燃料的焚烧程度，使其充分燃烧放热；与此同时第一燃烧室16内因生物质燃料燃烧所产生的高温通过导热墙将一部分热量传递给第二燃烧室17，直接提高第二燃烧室17的温度，使第二燃烧室17得到更好的预热。同时在烟气管道6靠近烟囱附近的一端上设有氧传感器或一氧化碳传感器，这样可以实时监测烟气中氧含量或一氧化碳含量，从而控制供风及供料，并且将氧传感器或一氧化碳传感器设于该位置可以保护传感器不被温度过高的烟气所损坏，延长其使用寿命，设计合理。
本发明所述垃圾焚烧处理中的生物质燃料预热工艺中的焚烧炉具体结构如下描述：所述焚烧炉，包括炉体1，该炉体1一侧的上部设有投料口2；炉体1内通过炉壁3分设有第一燃烧室16和第二燃烧室17，其中第一燃烧室16位于第二燃烧室17的一侧；第一燃烧室16与第二燃烧室17的底部通过所设的灰渣室4相连通；第二燃烧室17的顶部设有烟气出口5，该烟气出口5通过烟气管道6连接有引风机7。
所述炉体1的前端分别设有一次供风的风门8和二次供风的风门9；第一燃烧室16通过上炉排12和下炉排13分为上部燃烧区和下部燃烧区的上下结构；所述上炉排12的相邻炉排片之间的间隔为10～12cm，下炉排13的相邻炉排片之间的间隔为2～3cm。所述一次供风的风门8分设有两个，均位于上炉排12的上方；二次供风的风门9分设有两个，均位于上炉排12和下炉排13之间。所述下炉排13的上方分设有两个清渣口18，该清渣口18位于二次供风的风门9下方。所述第一燃烧室16这样的设计使得垃圾得到彻底有效的焚烧。将第一燃烧室16的下部设计为主燃烧区，使主燃烧区的高温烟气可以向上辐射，加热第一燃烧室16上部内的垃圾以及进气，从而可以再次起到加热供风的作用和加速燃烧的作用，并且烟气走向为向下，给予垃圾充分的焚烧时间。
所述炉壁3为导热壁，导热壁为高铝砖或碳化硅材质制成的导热墙。依靠炉壁3的导热性能， 加热第一燃烧室16的空气和炉料即垃圾。第二燃烧室17的热量部分传至第一燃烧室16。例如使用常见的高铝砖，当第二燃烧室17测得温度达到1000℃时，则传递到第一燃烧室16的温度在300～400℃，直接提高的炉膛温度，使二恶英以及其他污染物更彻底的分解。
所述烟气管道6上设有供风监控传感器10。该供风监控传感器10为氧传感器或一氧化碳传感器。氧传感器可以实时监测烟气中氧的含量，一氧化碳传感器则可以实时监测烟气中一氧化碳的含量，利用烟气中氧含量或一氧化碳含量的指标控制二次供风的风门开合程度，调节二次供风的风量，实现对供风进行监控和报警，通过供风的监控进一步可以达到控制供料。当供风过量时，报警通知工作人员可以加快供料；当供风不足时，工作人员可以据此减少供料，并司炉使炉子通风。
所述灰渣室4位于炉体1前端的室口处设有锁门11。
所述第一燃烧室16的顶部设有石灰进料口14，该石灰进料口14通过进料管道连接石灰料仓15。这样在对垃圾进行焚烧的同时，也对所产生的烟气进行了脱酸，缩短了处理周期。 

Claims (9)

1.一种垃圾焚烧处理中的生物质燃料预热工艺，其特征在于，将预热燃料置于焚烧炉所设的第一燃烧室内进行燃烧预热焚烧炉；其中第一燃烧室内置有炉排，在焚烧炉的第一燃烧室一侧设有第二燃烧室，该第二燃烧室与第一燃烧室的底部通过所设的灰渣室相连通；第二燃烧室的顶部设有烟气出口，该烟气出口通过烟气管道连接有引风机。
2.根据权利要求1所述垃圾焚烧处理中的生物质燃料预热工艺，其特征在于，所述烟气管道上设有氧传感器或一氧化碳传感器。
3.根据权利要求1所述垃圾焚烧处理中的生物质燃料预热工艺，其特征在于，所述预热燃料为生物质燃料。
4.根据权利要求3所述垃圾焚烧处理中的生物质燃料预热工艺，其特征在于，所述生物质燃料为干树枝、废木柴、废木制家具、木制废建筑模板和棉花柴中至少一种。
5.根据权利要求1所述焚烧处理中的预热工艺，其特征在于，所述炉排分为上炉排和下炉排，通过该上炉排和下炉排第一燃烧室分为上部燃烧区和下部燃烧区的上下结构。
6.根据权利要求5所述垃圾焚烧处理中的生物质燃料预热工艺，其特征在于，所述焚烧炉的前端分别设有一次供风的风门和二次供风的风门。
7.根据权利要求6所述垃圾焚烧处理中的生物质燃料预热工艺，其特征在于，所述焚烧炉一侧的上部设有投料口。
8.根据权利要求1所述垃圾焚烧处理中的生物质燃料预热工艺，其特征在于，所述焚烧炉通过炉壁分设为第一燃烧室和第二燃烧室，该炉壁为导热壁。
9.根据权利要求7所述垃圾焚烧处理中的生物质燃料预热工艺，其特征在于， 首先将生物质燃料经由投料口送至第一燃烧室内点火燃烧，通过一次供风的风门和/或二次供风的风门为生物质燃料的燃烧供风，生物质燃料先在上炉排燃烧放热，灰渣及未燃烧完全的生物质燃料落至下炉排继续燃烧放热；引风机通过烟气管道及烟气出口对第二燃烧室进行抽风，形成第二燃烧室的负压；生物质燃料燃烧所产生的高温预热烟气依次经过第一燃烧室、第一燃烧室底部的灰渣室以及第二燃烧室，最后经由烟气出口、烟气管道以及引风机排出。
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