CN105351944A - 一种改进的炉排炉垃圾焚烧装置 - Google Patents

一种改进的炉排炉垃圾焚烧装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改进的炉排炉垃圾焚烧装置,在垃圾焚烧炉的炉膛后拱上设置引风口,引风口通过管路与焚烧炉干燥段炉排的风室连接,并通过管路也与焚烧炉的炉膛出口烟道连接;余热锅炉的省煤器出口通过管路与炉膛后拱引风口连接的管路汇合;管路上还设有循环风机,循环风机的进口处设置有空气调节旁路。本发明通过将含有一定氧含量的炉膛尾部部分热烟气和省煤器出口部分热烟气进行循环利用,既满足了对垃圾的干燥与预热和对烟气的扰动与助燃,同时又能有效降低通入的燃烧空气量和烟气总量,合理控制燃烧区域的氧含量,有利于提高垃圾的燃烧质量,也有利于提高燃烧热能的利用效率,降低排放烟气中的污染物含量。

Description

一种改进的炉排炉垃圾焚烧装置
技术领域
本发明属于生活垃圾处理领域,具体涉及一种改进的炉排炉垃圾焚烧装置。
背景技术
随着国民经济的飞速发展和城镇化进程的加快,人民生活水平日益提高,城市生活垃圾的产生量愈来愈大,垃圾填埋处理方式的弊端和产生的矛盾日益显露,焚烧处理由于既能摆脱对大量土地资源的依赖,又能满足环境保护和资源利用的双重要求,逐渐将会成为主要的垃圾处理方式。
近年来,在生活垃圾减量化、无害化和资源化的国家产业政策的鼓励下,我国的垃圾焚烧产业进入了高速发展期。目前,国内主要应用的是炉排炉直接焚烧处理及余热发电技术,有效实现了生活垃圾的无害化处理和资源化利用。然而我国垃圾焚烧存在以下问题:生活垃圾热值低、水分高、灰分重、季节性变化大,不利于燃烧的稳定进行,为了实现垃圾的有效干燥和预热,传统设计中干燥段炉排风室通入了大量的一次风,这样有利于促进垃圾的干燥,但是也增加了过多的燃烧所需空气,进而增加烟气总量,影响了整体运行水平;另外,为实现炉膛出口含有少量未燃物烟气的充分燃烧,传统的二次风设计也一定程度上通入了过多的燃烧所需空气。
进一步提高燃烧的可靠性,实现垃圾的充分燃烧,进一步提高燃烧的效率,控制和降低燃烧的过量空气,以进一步提升垃圾焚烧处理的技术水平,促进行业的持续健康发展,是目前国内外行业的研究重点。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种炉排炉垃圾焚烧装置和工艺,利用本发明所述装置能够确保炉膛出口烟气的混合均匀和充分燃烧,有效控制燃烧空气量,减少烟气总量。
本发明通过采取以下技术方案达到上述目的:
1、一种改进的炉排炉垃圾焚烧装置,包括焚烧炉和余热锅炉,焚烧炉包括炉膛出口和炉膛后拱,所述焚烧炉的炉膛后拱上设置有引风口,引风口通过管路与焚烧炉的垃圾干燥段炉排风室连接,并通过管路与焚烧炉的炉膛出口烟道连接,管路上还设置有循环烟气的抽气装置。
优选的,所述抽气装置的进口处设置有空气调节旁路。
优选的,所述余热锅炉包括省煤器,所述省煤器出口通过管路与炉膛后拱引风口连接的管路汇合。
优选的,所述焚烧炉炉膛出口烟道为炉膛出口传统二次风上端烟道。
优选的,所述抽气装置为循环风机,所述循环风机共用于炉膛后拱引风口和省煤器出口的烟气循环。
本发明公开了一种改进的炉排炉垃圾焚烧装置,该装置以成熟的炉排炉技术和传统的助燃空气一/二次风布置为基础进行改进,主要包括焚烧炉炉膛尾部热烟气循环利用和省煤器出口热烟气循环利用的改进。
传动的炉排炉技术是指垃圾经溜槽下落到给料平台上,然后由推料小车推送到倾斜炉排面上,伴随着炉排片的往复运动逐渐下移,在一/二次风和炉膛热辐射等作用下,逐步实现干燥、燃烧和燃烬,其中经预热器加热的一/二次风分别通入到炉排下方的风室和焚烧炉炉膛的出口。燃烬的炉渣经炉排尾部落渣口进入到出渣装置中排出,炉膛烟气进入余热锅炉实现余热利用,然后经过净化工艺处理后排入大气中。
本发明的改进在于,在焚烧炉炉膛后拱上设置引风口,通过循环风机抽取炉膛尾部的高温烟气(一般为250~450℃),将高温烟气通过管路输送至垃圾干燥段的炉排风室,作为一次风对垃圾进行干燥和预热。另外,还可以将高温烟气作为助燃烟气通入炉膛出口烟道,由于燃烬段炉渣燃烧耗氧较少,所以该高温烟气中仍含有一定量的氧气,在一些批次的垃圾焚烧中能够满足炉膛出口烟道中烟气燃烧需要的氧气,如果有批次的抽取高温烟气中氧含量较低,可以通过在循环风机进口设置的常温空气调节旁路实现助燃烟气的含氧量调节,再者,常温空气调节旁路还具有调节循环烟气温度的作用。
本发明的另一改进在于,在余热锅炉尾部的省煤器出口处抽取部分同样含有一定氧含量的高温烟气(一般为160~260℃),由上述同一循环风机抽出,与炉膛后拱引风口抽出的烟气混合,进行后续的循环利用。
本发明可以根据不同批次垃圾燃烧的实际情况,合理调节循环烟气的温度和含氧量。
将低含氧量的循环热烟气通入到干燥段炉排下的风室,减少了传统一次风需要预热(目前国内一般需加热至200~300℃)的工艺,对潮湿垃圾起到干燥和预热的作用,减少了空气的输入。
同时,按照传统的二次风设计方式,将低含氧量的循环热烟气作为三次风喷入,喷入口设置在传统二次风的上端烟道中,与传统二次风配合形成一个较长区域的烟气混合和燃烧通道。炉膛出口烟气中虽然未燃烬物较少,但是其成分及温度等都分布不均,该工艺能在适当降低传统的二次风量的前提下,实现炉膛出口烟气的均匀混合和充分燃烧,也能有效控制该区域的氧含量,实现燃烧烟气中污染物的低排放。
本发明所述循环热烟气的来源包括焚烧炉炉膛和省煤器,去处包括垃圾干燥段炉排风室和传统二次风上端烟道,其来源和去处可以进行任意组合,均在本发明的保护范围内。
本发明的有益效果在于:本发明通过将含有一定氧含量的炉膛尾部热烟气和省煤器出口热烟气进行循环利用,将其作为一次风通入到只需要热量的干燥段炉排风室对垃圾进行干燥和预热,作为三次风通入到氧量需求较少的炉膛出口烟气燃烧区域,促进区域烟气的均匀混合和充分燃烧,既满足了对垃圾的干燥与预热和对烟气的扰动与助燃,同时又能有效降低通入的燃烧空气量和烟气总量,合理控制燃烧区域的氧含量,有利于提高垃圾的燃烧质量,也有利于提高燃烧热能的利用效率,降低排放烟气中的污染物含量。本发明能够促进低热值、高水分生活垃圾的稳定燃烧和完全燃烧,提高生活垃圾焚烧处理和余热利用的技术水平。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚,本发明提供如下附图:
图1炉排炉垃圾焚烧装置示意图。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
炉排炉垃圾焚烧装置示意图如图1所示,垃圾经溜槽1下落到给料平台2上,由推料小车3推送到倾斜炉排面4上,伴随着炉排片的往复运动逐渐下移,在一/二次风和炉膛热辐射等作用下,逐步实现干燥、燃烧和燃烬,其中经预热器加热的一次风(I)5和二次风6分别通入到炉排下方的风室和炉膛的出口烟道。燃烬的炉渣经炉排尾部落渣口进入出渣装置7排出,炉膛出口烟气进入余热锅炉8实现余热利用,然后经过净化装置14净化处理后排入大气中。
焚烧炉炉膛后拱上设置有引风口9,用于抽取炉膛尾部的部分高温烟气,作为助燃烟气被循环风机10引出,并在循环风机进口设置常温空气调节旁路11。
优选的,可以在余热锅炉尾部的省煤器12出口处抽取部分高温烟气,作为助燃烟气由循环风机10引出,并与引风口9处抽出的高温烟气和常温空气调节旁路11的调节风混合。
合理设置高温烟气的抽取流量,并按运行情况通入调节常温空气,形成一定温度和一定氧含量的循环热烟气。热烟气经循环风机引出后分两路,一路作为一次风(II)5送至干燥段炉排风室,一路作为三次风13送至炉膛出口传统二次风6上端烟道。
最后说明的是,以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (5)

1.一种改进的炉排炉垃圾焚烧装置,包括焚烧炉和余热锅炉,焚烧炉包括炉膛出口和炉膛后拱,其特征在于,所述焚烧炉的炉膛后拱上设置有引风口,引风口通过管路与焚烧炉的垃圾干燥段炉排风室连接,并通过管路与焚烧炉的炉膛出口烟道连接,管路上还设置有循环烟气的抽气装置。
2.根据权利要求1所述一种改进的炉排炉垃圾焚烧装置,其特征在于,所述抽气装置的进口处设置有空气调节旁路。
3.根据权利要求1所述一种改进的炉排炉垃圾焚烧装置,其特征在于,所述余热锅炉包括省煤器,所述省煤器出口通过管路与炉膛后拱引风口连接的管路汇合。
4.根据权利要求1所述一种改进的炉排炉垃圾焚烧装置,其特征在于,所述焚烧炉炉膛出口烟道为炉膛出口传统二次风上端烟道。
5.根据权利要求1所述一种改进的炉排炉垃圾焚烧装置,其特征在于,所述抽气装置为循环风机,所述循环风机共用于炉膛后拱引风口和省煤器出口的烟气循环。
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