CN104848230A - 一种旋流焚烧装置 - Google Patents

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Abstract

一种旋流焚烧装置，包括对称布置的给料装置、炉膛、连接在炉膛上方的竖直烟道、布置在竖直烟道顶部的过顶烟道和连接在过顶烟道两侧对称布置的旋风分离器，炉膛中间宽、上下两边窄，炉膛内壁覆盖耐火材料，炉膛上方的竖直烟道部分覆盖耐火材料。炉膛底部设有侧一次风和一次风配风系统，布风系统均采用定向风帽。炉膛上部设上二次风管和下部设置下二次风管，下二次风管喷嘴出风的水平旋转方向与定向风帽喷嘴出风旋转方向逆向，上二次风管喷嘴出风的水平旋转方向与定向风帽喷嘴出风旋转方向同向。本发明具有物料旋流分级分离的内循环效果，侧布风和底部布风的双级布风效果大大增强了底部物料流动，避免物料沉积，具有优良的流动、燃烧效果。

Description

一种旋流焚烧装置
技术领域
本发明涉及一种旋流焚烧装置，用于低热值废弃物焚烧。
背景技术
循环流化床因其具有燃料适应性广、燃烧效率高等特点，在废弃物处理中也受到青睐。但单纯的外循环式燃烧设备炉体结构庞大，初投资高。而单纯的内循环式燃烧设备则往往结构复杂。为解决此问题，“一种变截面型循环流化床燃烧设备”（CN1305074A）提出了一种炉膛类似葫芦形状式的收缩式燃烧设备，炉底设置马蹄状凹形分布的布风板，通过一次风和二次风的同向旋转作用强化布风的内旋效果，实现内外循环兼具。但由于炉膛底部急剧收缩，物料容易堆积底部，增加了布风板的阻力，难以实现很好的流化，该内旋效果值得商榷，而使装置整体的内外循环难以充分实现。
发明内容
       本发明的目的在于解决上述技术不足，提供一种旋流焚烧装置，解决装置底部物料堆积状况，通过两级逆向二次风的设置，强化装置内部的旋流和扰动，改善和强化物料内循环。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种旋流焚烧装置，包括对称布置的给料装置、炉膛、连接在炉膛上方的竖直烟道、布置在竖直烟道顶部的过顶烟道和连接在过顶烟道两侧对称布置的旋风分离器，所述炉膛中间宽、上下两边窄，底部横截面积A0最小，上部最小处横截面积A2>A0，中部最宽处横截面积A1是底部横截面积A0的2～4倍；炉膛内壁覆盖耐火材料，炉膛上方的竖直烟道部分覆盖耐火材料；所述炉膛下部收缩角度（即炉膛下部炉壁面与水平方向的夹角）α为45°<α<90°；炉膛底部设有侧一次风区，侧一次风区高度h0为0.5m <h0<1m；侧一次风区内侧竖直面为侧布风板，侧布风板上布置两组以上侧定向风帽，侧一次风区的外侧布置可独立调节的侧一次风配风系统；侧一次风区的下部连接底布风板和一次风配风系统，底布风板上设置两个以上定向风帽；炉膛上部设上二次风管和下部设置下二次风管，下二次风管喷嘴出风的水平旋转方向与定向风帽喷嘴出风旋转方向逆向，所述上二次风管喷嘴出风的水平旋转方向与定向风帽喷嘴出风旋转方向同向。
上述技术方案中，炉膛下部高度h1大于炉膛上部高度h2。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：炉膛底部的双风室（底部风室和侧风室）配风结构，强化扰动，避免了底部废弃物和物料的堆积和不流化；炉膛全部覆盖耐火材料，保证了低热值废弃物的稳定燃烧。
附图说明
图1为本发明所涉及的一种旋流焚烧装置的示意图。
图2为本发明所涉及的一种旋流焚烧装置当定向风帽顺时针布置时定向风帽及下二次风管、上二次风管在俯视方向上的布置示意图。
图中：1－给料装置；2－炉膛；3－竖直烟道；4－过顶烟道；5－旋风分离器；6a－一次风配风系统；6b－侧一次风配风系统；7－床上排渣管；8－定向风帽；9－三通；10a－下二次风管；10b－上二次风管；11a－侧布风板；11b－底布风板；12－侧定向风帽；13－侧一次风区。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本发明的具体结构、工作原理及实施方式：
如图1所示，一种旋流焚烧装置，包括对称布置的给料装置1、炉膛2、旋风分离器5等。炉膛2顶连接竖直烟道3，竖直烟道3顶部布置有过顶烟道4，旋风分离器5连接在过顶烟道4，两侧对称布置。炉膛2呈中间宽、上下两边窄，底部横截面积A0最小，上部最小处横截面积A2>A0，中部最宽处横截面积A1是底部横截面积A0的2～4倍，从而保证炉膛2有足够的内旋空间，而减少物料扬析。
炉膛2内壁覆盖耐火材料，布风板11到炉膛2中部最宽处截面的高度为h1，而炉膛2中部最宽处截面到炉膛2顶部的高度为h2，h2<h1，且炉膛2下部收缩角度（即炉膛下部壁面与水平方向的夹角）α为45°<α<90°，减少物料在炉膛壁面的堆积，并在炉膛内渐扩形成物料分级的内循环效果，同时在炉膛上部形成旋流分离，强化内循环效果，节省炉膛高度。炉膛2上方的竖直烟道3部分覆盖耐火材料，覆盖耐火材料的竖直烟道高度为h3，此部分为燃料燃尽段，耐火材料的布设，能够确保气态可燃物在此高温区域充分燃尽。而裸露的竖直烟道3的高度为h4，此部分为燃尽冷却段，裸露的受热面起到降低烟气温度的作用，确保进入旋风分离器5的烟气温度低于650℃。高度关系(h1+h2+h3)≥h4。炉膛全部覆盖耐火材料和部分竖直烟道覆盖耐火材料，起到很好的蓄热作用，保证低热值废料的稳定燃烧。
炉膛2底部设置侧一次风区13和一次风系统。侧一次风区13高度h0为0.5m <h0<1m；侧一次风区13靠近炉内区域的内侧竖直面为侧布风板11a，侧布风板11a上布置两组以上侧定向风帽12，侧一次风区13的外侧布置可独立调节的侧一次风配风系统6b。侧定向风帽12的出口倾斜向下，在侧一次风区13高度形成的炉内区域内形成立面旋流布风扰动，强化了旋流效果。
侧一次风区13的下部连接底布风板11b和一次风配风系统6a组成的一次风系统。布风板11上设置两个以上定向风帽8，主一次风通过一次风配风系统6a进入炉膛内，在定向风帽8的固定导向下，形成水平面旋转布风。炉膛2内还设置二次风口，上二次风管10b设置在炉膛2上部，下二次风管10a设置炉膛2下部且在侧一次风配风系统6b和侧定向风帽12的上部。下二次风管10a和上二次风管10b均为倾斜向下布置，但在俯视投影方向的角度不同，即下二次风管10a喷嘴出口在水平投影上的出风方向与定向风帽8喷嘴出风水平旋转方向逆向，而上二次风管10b喷嘴出口在水平投影上的出风方向与定向风帽8喷嘴出风水平旋转方向同向。具体而言，如果底布风板11b上的定向风帽8出口在炉膛底部形成顺时针布置，则下二次风管10a的喷嘴出口为倾斜向下向逆时针方向偏向布置，而上二次风管10b的喷嘴出口为倾斜向下向顺时针方向偏向布置。反之，如果底布风板11b上的定向风帽8出口在炉膛底部形成逆时针布置，则下二次风管10a的喷嘴出口为倾斜向下向顺时针方向偏向布置，而上二次风管10b的喷嘴出口为倾斜向下向逆时针方向偏向布置。如图2所示，在炉膛的同一横截面布置的下二次风管10a，其出风口在同一横截面上为逆时针或顺时针偏向，与定向风帽8的顺时针或逆时针逆向；而在炉膛的同一横截面布置的上二次风管10b，其出风口在同一横截面上为顺时针或逆时针偏向，与定向风帽8的顺时针或逆时针同向。从而在不同高度上形成俯视方向正、反、正的交互布风，构成最大程度的旋流扰动。而侧定向风帽12的出风方向倾斜向下，能进一步增强底部物料扰动，避免物料沉积。
本发明具有物料旋流分级分离的内循环效果，侧布风和底部布风的双级布风效果大大增强了底部物料流动，避免物料沉积，具有优良的流动、燃烧效果。

Claims (1)

1.一种旋流焚烧装置，包括对称布置的给料装置（1）、炉膛（2）、连接在炉膛上方的竖直烟道（3）、布置在竖直烟道顶部的过顶烟道（4）和连接在过顶烟道（4）两侧对称布置的旋风分离器（5），其特征在于：所述炉膛（2）中间宽、上下两边窄，底部横截面积A0最小，上部最小处横截面积A2>A0，中部最宽处横截面积A1是底部横截面积A0的2～4倍；炉膛（2）内壁覆盖耐火材料，炉膛（2）上方的竖直烟道（3）部分覆盖耐火材料；所述炉膛（2）下部炉壁面与水平方向的夹角α为45°<α<90°；炉膛（2）底部设有侧一次风区（13），侧一次风区高度h0为0.5m <h0<1m；侧一次风区（13）内侧竖直面为侧布风板（11a），侧布风板（11a）上布置两组以上侧定向风帽（12），侧一次风区（13）的外侧布置可独立调节的侧一次风配风系统（6b）；侧一次风区的下部连接底布风板（11b）和一次风配风系统（6a），底布风板（11b）上设置两个以上定向风帽（8）；炉膛（2）上部设上二次风管（10b），炉膛（2）下部设置下二次风管（10a），所述下二次风管（10a）喷嘴出口倾斜向下，下二次风管喷嘴出口在水平面上投影的出风方向与定向风帽（8）喷嘴出风旋转方向逆向，所述上二次风管（10b）喷嘴出口倾斜向下，上二次风管喷嘴出口在水平面上投影的出风方向与定向风帽（8）喷嘴出风旋转方向同向。
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