CN105782989A - 垃圾焚烧锅炉炉膛的进气方法及其垃圾焚烧锅炉设备 - Google Patents

Abstract

垃圾焚烧锅炉炉膛的进气方法及其垃圾焚烧锅炉设备，属于垃圾焚烧锅炉运行方法及其设备技术领域；所述进气方法为：a)降低风室一次进风的温度；b)提高二次进风炉壁进风管的位置。垃圾焚烧锅炉设备包括空气预热装置、直通连接管、电动圆风门和DCS集散控制系统；空气预热装置包括预热管道、进风口和出风口；直通连接管包括若干段直管和若干个90°虾米弯头，直通连接管一端与空气预热装置的一次进风进风口相连接、另一端与炉膛下方的风室进风口直接连通；电动圆风门设置在一段直管上，DCS集散控制系统与电动圆风门能断开或电连接；炉膛上部和中部的前后壁上各设置有3组炉壁进风管；本发明的有益效果是：不产生炉渣结块现象、不会炉渣堵塞，炉膛出口温度高，使燃烧充分。

Description

垃圾焚烧锅炉炉膛的进气方法及其垃圾焚烧锅炉设备

技术领域

本发明为锅炉炉膛的进气方法及其锅炉设备，特别涉及垃圾焚烧锅炉炉膛的进气方法及其垃圾焚烧锅炉设备，属于垃圾焚烧锅炉运行方法及其设备技术领域。

背景技术

目前,我国城乡生活垃圾产生量每年达数亿吨,累积量达数十亿吨,并每年以8-10％的速度递增，仅有少数经无害化处理，垃圾围城现象普遍，二次污染严重，对环境和人类健康造成极大威胁，同时也造成巨大的资源浪费。城乡生活垃圾的无害化、减容化和资源化处理已迫在眉睫。传统的垃圾处理方式为填埋法，但易造成大气、地下水和土壤的二次污染，并须占用大量的山谷、河沟和土地。近来采用循环流化床垃圾焚烧锅炉，比如500t/d异重循环流化床垃圾焚烧锅炉是用于处理城市生活垃圾的大型设备，设备投资少，它不仅实现了垃圾的大幅度减容，而且实现了低污染燃烧，使烟气经处理后达到国家规定的环境标准，不产生二次污染，适用于垃圾热值比较低、酸度和水分比较大的生活垃圾。释放的热量能利用，减少煤的使用，产生的高温蒸汽能用来发电，是一种绿色环保能源。

垃圾焚烧锅炉包括燃烧系统、气固循环分离系统和烟道。在垃圾焚烧锅炉的炉膛一侧的燃烧烟道中设置有空气预热装置。在垃圾焚烧锅炉的运行过程中，将低热值的垃圾充分燃烧时，必须提高锅炉送风温度，因上述原因，把空气预热装置中被预热到设定温度的热风自空气预热装置的出气口引出至炉膛低部引入，通过设置在炉膛底部的布风板进入炉膛，使垃圾充分燃烧。炉渣生产后，自布风板的中心孔落下，随后通过炉膛底部的水冷螺旋冷渣器和振动筛自动输出。在垃圾焚烧锅炉运行时，从空气预热装置的出气口引出的热风温度达到172-182℃，结果造成炉膛内的生活垃圾经高温燃烧后，产生炉渣结块现象，使炉渣不能从布风板正常漏下，造成炉渣堵塞，必须在高温下进行人工操作，才能把炉渣排下来。这样，增加了劳动强度，降低了生产效率。

垃圾焚烧锅炉的燃烧系统包括炉膛、炉壁、布风板、风室、垃圾落料管、燃煤落料管、返料管；所述布风板设置在炉膛低部，所述风室在布风板下方，炉膛包括上部、中部和下部，炉膛上部为稀相区，炉膛中、下部为下小上大斗形，炉膛下部为密相区；炉膛中、下部两侧的炉壁面为倒斜形面，所述垃圾落料管、燃煤落料管设置在炉膛下部一侧的倒斜形面上。垃圾焚烧锅炉的烟道中设置有空气预热装置，由空气预热装置引入的一次进风由风室、经布风板进入炉膛密相区使物料开始燃烧；炉膛上部稀相区，烟气携带物料继续燃烧，但由于二次进风是从炉膛下部引入的，在上部稀相区，因炉膛出口温度低，达不到二噁英的分解温度；且因为空气的不足，造成燃烧不充分，会使烟气中带有大量的灰分，会对锅炉部件包括过热器、省煤器和空气预热装置产生磨损，降低使用寿命。

发明内容

本发明的目的是针对上述垃圾焚烧锅炉炉膛的进气方法及其垃圾焚烧锅炉设备的现有技术中，存在炉膛内的生活垃圾经高温燃烧后，产生炉渣结块现象，使炉渣不能从布风板正常漏下，造成炉渣堵塞，以及在上部稀相区，炉膛出口温度低，达不到二噁英的分解温度，燃烧不充分，会使烟气中带有大量的灰分，会对锅炉部件产生磨损，降低使用寿命的缺陷，提供了垃圾焚烧锅炉炉膛的进气方法及其垃圾焚烧锅炉设备，可以达到炉膛内的生活垃圾经高温燃烧后，不产生炉渣结块现象，能使炉渣从布风板正常漏下，不会造成炉渣堵塞，以及在上部稀相区，炉膛出口温度高，达到二噁英的分解温度，使燃烧充分，不会使烟气中带有大量的灰分，不会对锅炉部件产生磨损，提高使用寿命的目的。

为了实现上述目的本发明采取的技术方案是：垃圾焚烧锅炉炉膛的进气方法，所述垃圾焚烧锅炉包括炉壁、炉膛、炉壁进风管、布风板、风室、风室进风口、烟道；所述炉膛包括上部、中部和下部，所述布风板设置在炉膛低部，所述烟道在炉膛一侧，所述风室在布风板下方；所述进气方法包括过热蒸汽自风室进风口、风室和布风板进入炉膛下部的一次进风，及过热蒸汽经炉壁进风管进入炉膛的二次进风；垃圾焚烧锅炉炉膛的进气方法为：

a)降低风室一次进风的温度；

b)提高二次进风自炉壁进入炉膛的炉壁进风管的位置。

所述二次进风的温度为172-182℃，所述垃圾焚烧锅炉为500t/d异重循环流化床垃圾焚烧锅炉；所述的垃圾焚烧锅炉炉膛的进气方法为：

a)把一次进风的温度自172-182℃降低到142-152℃；

b)把炉壁进风管的位置从炉膛下部提高到中、上部。

所述垃圾焚烧锅炉炉膛的进气方法为：

a)把一次进风的温度自173.4℃降低到143.4℃；

b)二次进风的温度为172.2℃。

所述垃圾焚烧锅炉炉膛的进气方法的垃圾焚烧锅炉设备，包括空气预热装置，所述空气预热装置设置在烟道下部，空气预热装置包括预热管道、进风口和出风口；所述预热管道包括并排平行折弯设置的一次进风预热管道和二次进风预热管道，所述进风口包括上、下叠压设置的一次进风进风口和二次进风进风口，所述出风口包括上、下叠压设置的一次进风出风口和二次进风出风口；所述预热管道中部呈水平状态、处于烟道内，两端折弯固定设置在烟道壁上；所述进风口设置在空气预热装置右下部、烟道壁右外侧，一次进风由设置在一侧的一次风机提供；二次进风由设置在一侧的二次风机提供；所述出风口设置在空气预热装置左上部、烟道壁左外侧；其特征在于：

还包括直通连接管、电动圆风门和DCS集散控制系统；所述直通连接管包括若干段直管和若干个90°虾米弯头，2段互相垂直的直管之间通过90°虾米弯头连接；所述直通连接管的一端与空气预热装置的一次进风进风口相连接，直通连接管的另一端与炉膛下方的风室进风口直接连通；

所述电动圆风门设置在靠近风室进风口的直通连接管上，所述DCS集散控制系统设置在空气预热装置一侧的控制柜内，DCS集散控制系统与电动圆风门能断开或电连接；

一次风机提供的常温压缩空气一部分进入空气预热装置的一次进风进风口，另一部分进入空气预热装置二次进风进风口；进入一次进风进风口的一次进风又分为二部分，一部分经一次进风预热管道、一次进风出风口成为172-182℃的过热蒸汽引到风室进风口、进入风室，另一部分常温压缩空气经直通连接管、风室进风口进入风室，使与经过进风预热管道的过热蒸汽混合，使风室过热蒸汽的温度降低到142-152℃，随后，再经布风板进入炉膛下部；

由二次风机提供的二次进风，经二次进风进风口、二次进风预热管道、二次进风出风口成为172-182℃的过热蒸汽，然后自炉壁中上部的炉壁进风管进入炉膛；

炉膛下部的燃烧温度通过温度传感器反馈到DCS集散控制系统；通过电动圆风门能手动控制或自动控制风室的温度、并控制在142-152℃。

所述的垃圾焚烧锅炉设备：所述电动圆风门的型号为DN400；还包括圆形单波补偿器，所述圆形单波补偿器设置在每段直管段上，圆形单波补偿器的型号为DD6105；利用其工作主体波纹管的有效伸缩变形，以吸收管线、导管、容器等由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化，补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移，同时具有降噪减振作用。

DCS集散控制系统与电动圆风门断开，通过电动圆风门能手动控制风室的温度。

DCS集散控制系统与电动圆风门电连接，通过电动圆风门能自动控制风室的温度。

所述垃圾焚烧锅炉设备：所述垃圾焚烧锅炉还包括垃圾落料管、燃煤落料管和返料管；炉膛上部为稀相区、呈长方体形，横断面4.03×6.33m，炉膛中、下部为下小上大斗形，炉膛下部为流化燃烧段、即密相区；炉膛中、下部两侧的炉壁面为倒斜形面，所述垃圾落料管、燃煤落料管设置在炉膛下部一侧的倒斜形面上，返料管设置在炉膛下部另一侧的倒斜形面上；

炉膛上部和中部的前后壁上各设置有3组炉壁进风管、上下设置，上面2组炉壁进风管各设置有4根连通炉膛的炉壁进风分管，下面1组炉壁进风管设置有2根连通炉膛的炉壁进风分管，所述炉壁进风管中部设置有炉壁进风口；运行时，一次进风占总风量的比例为50％-55％，二次进风占总风量的比例为45％-50％，使炉膛上部温度能达到875℃以上。

所述炉壁进风管与炉壁之间的炉壁进风分管周围设置有密封罩。

所述物料的颗粒度：小于150mm,物料中的不可燃硬物小于30mm；所述物料的煤颗粒度：0-13mm,大于10mm颗粒不超过8％，小于2mm颗粒不超过15％。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

﹙1﹚在垃圾焚烧锅炉运行时，从空气预热装置的出气口引出的热风温度达到172-182℃，结果造成炉膛内的生活垃圾经高温燃烧后，产生炉渣结块现象，使炉渣不能从布风板正常漏下，造成炉渣堵塞，必须在高温下进行人工操作，才能把炉渣排下来，这样劳动强度高，生产效率低。在本发明中，增设了直通连接管和设置在直通连接管上的电动圆风门。通过电动圆风门能手动控制或自动控制出风口的温度，并使出风口的温度控制在142-152℃，仍能满足垃圾的充分燃烧；同时，炉渣生成后，能从布风板的中心孔落下，随后通过炉膛底部的水冷螺旋冷渣器和振动筛自动输出，降低了劳动强度，提高了生产效率；

﹙2﹚通常的垃圾焚烧锅炉的二次进风管设置在炉膛下部两侧，在上部稀相区，因炉膛出口温度低，达不到二噁英的分解温度；且因为空气的不足，造成燃烧不充分，会使烟气中带有大量的灰分，会对锅炉部件包括过热器、省煤器和空气预热装置产生磨损，降低使用寿命。而本发明中，炉膛二次进风管设置在炉膛中、上部两侧，能使炉膛内的物料完全充分地燃烧，对锅炉部件包括过热器、省煤器和空气预热装置不会产生磨损，提高了使用寿命；炉膛上部出口温度能达到875℃以上，达到了二噁英的分解温度；

﹙3﹚流化床燃烧技术用于处理城市生活垃圾，实现了低污染充分燃烧，减少了大气污染；实现了垃圾的大幅度减容，焚烧后,灰渣占原体积的15％以下,纸张、塑料和其他可燃有机物完全被去除,对金属和玻璃的回收也容易了；还可烧煤粉、煤块、生物质燃料、渣油、秸秆及其他可燃固体废弃物，可提供高温烟气给后续的换热器，可处理生活、农业、工业可燃废弃物。

附图说明

图1是：垃圾焚烧锅炉的燃烧系统主视图；

图2是：图1布风板以上部分的左视图(不包括垃圾落料管和燃煤落料管)。

图3是：空气预热装置主视图；

图4是：DCS集散控制系统与电动圆风门连接图。

附图标记说明：炉膛1、炉壁2、布风板3、风室4、风室进风口5、炉壁进风管6、垃圾落料管7、燃煤落料管8、返料管9、烟道10、空气预热装置11、一次进风进风口1101、一次进风出风口1102、一次进风预热管道1103、二次进风进风口1104、二次进风出风口1105、二次进风预热管道1106、直通连接管1107、电动圆风门1108、虾米弯头1109、圆形单波补偿器1110、炉壁进风口12、进风分管13、密封罩14、烟道壁15。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1至图4所示，500t/d异重循环流化床垃圾焚烧锅炉炉膛1的进气方法，所述垃圾焚烧锅炉包括炉壁2、炉膛1、炉壁进风管6、布风板3、风室4、风室进风口5、烟道10；所述炉膛1包括上部、中部和下部，所述布风板3设置在炉膛1低部，所述烟道10在炉膛1一侧，所述风室4在布风板3下方；所述进气方法包括过热蒸汽自风室进风口5、风室4和布风板3进入炉膛1下部的一次进风，及过热蒸汽经炉壁进风管6进入炉膛1的二次进风；垃圾焚烧锅炉炉膛1的进气方法为：

a)降低风室4一次进风的温度，把一次进风的温度自173.4℃降低到143.4℃；

b)把炉壁进风管6的位置从炉膛1下部提高到中、上部，二次进风的温度为172.2℃。

所述垃圾焚烧锅炉设备，包括空气预热装置11，所述空气预热装置11设置在烟道10下部，空气预热装置11包括预热管道、进风口和出风口；所述预热管道包括并排平行折弯设置的一次进风预热管道1103和二次进风预热管道1106，所述进风口包括上、下叠压设置的一次进风进风口1101和二次进风进风口1104，所述出风口包括上、下叠压设置的一次进风出风口1102和二次进风出风口1105；所述预热管道中部呈水平状态、处于烟道10内，两端折弯固定设置在烟道壁15上；所述进风口设置在空气预热装置11右下部、烟道壁15右外侧，一次进风由设置在一侧的一次风机(图中未显示)提供；二次进风由设置在一侧的二次风机(图中未显示)提供；所述出风口设置在空气预热装置11左上部、烟道壁15左外侧；

还包括直通连接管1107、电动圆风门1108和DCS集散控制系统(图中未显示)，所述DCS集散控制系统生产厂家为：北京和利时自动化驱动技术有限公司。所述直通连接管1107包括若干段直管和若干个90°虾米弯头1109，2段互相垂直的直管之间通过90°虾米弯头1109连接；所述直通连接管1107的一端与空气预热装置11的一次进风进风口1101相连接，直通连接管1107的另一端与炉膛1下方的风室进风口5直接连通；

所述电动圆风门1108设置在靠近风室进风口5的直通连接管1107上，所述DCS集散控制系统设置在空气预热装置11一侧的控制柜(图中未显示)内，DCS集散控制系统与电动圆风门1108电连接，通过电动圆风门1108能自动控制风室4的温度。

所述电动圆风门1108的型号为DN400；还包括圆形单波补偿器1110，所述圆形单波补偿器1110设置在每段直管段上，圆形单波补偿器1110的型号为DD6105。

所述垃圾焚烧锅炉设备：所述垃圾焚烧锅炉还包括垃圾落料管7、燃煤落料管8和返料管9；炉膛1上部为稀相区、呈长方体形，横断面4.03×6.33m，炉膛1中、下部为下小上大斗形，炉膛1下部为流化燃烧段、即密相区；炉膛1中、下部两侧的炉壁2面为倒斜形面，所述垃圾落料管7、燃煤落料管8设置在炉膛1下部一侧的倒斜形面上，返料管9设置在炉膛1下部另一侧的倒斜形面上；

炉膛1上部和中部的前后壁上各设置有3组炉壁进风管6、上下设置，上面2组炉壁进风管6各设置有4根连通炉膛1的炉壁2进风分管13，下面1组炉壁进风管6设置有2根连通炉膛1的炉壁2进风分管13，所述炉壁进风管6中部设置有炉壁进风口12；所述炉壁进风管6与炉壁2之间的炉壁2进风分管13周围设置有密封罩14。

所述物料(图中未显示)的颗粒度：小于150mm,物料中的不可燃硬物小于30mm；所述物料的煤颗粒度：0-13mm,大于10mm颗粒不超过8％，小于2mm颗粒不超过15％。

一次风机提供的常温压缩空气一部分进入空气预热装置11的一次进风进风口1101，另一部分进入空气预热装置11二次进风进风口1104；进入一次进风进风口1101的一次进风又分为二部分，一部分经一次进风预热管道1103、一次进风出风口1102成为173.4℃的过热蒸汽引到风室进风口5、进入风室4，另一部分常温压缩空气经直通连接管1107、风室进风口5进入风室4，使与经过进风预热管道的过热蒸汽混合，使风室4过热蒸汽的温度降低到143.4℃，随后，再经布风板3进入炉膛1下部；

由二次风机提供的二次进风，经二次进风进风口1104、二次进风预热管道1106、二次进风出风口1105成为172.2℃的过热蒸汽，然后自炉壁2中上部的炉壁进风管6进入炉膛1。

炉膛1下部的燃烧温度通过温度传感器(图中未显示)反馈到DCS集散控制系统；通过电动圆风门1108自动控制风室4的温度在143.4℃。

运行时，一次进风占总风量的比例为50％-55％，二次进风占总风量的比例为45％-50％，使炉膛1上部出口温度能达到875℃以上。

实施例2：

所述DCS集散控制系统与电动圆风门1108断开，通过电动圆风门1108能手动控制风室4的温度。

余同实施例1。

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的二种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.垃圾焚烧锅炉炉膛的进气方法，所述垃圾焚烧锅炉包括炉壁、炉膛、炉壁进风管、布风板、风室、风室进风口和烟道；所述炉膛包括上部、中部和下部，所述布风板设置在炉膛低部，所述烟道在炉膛一侧，所述风室在布风板下方；所述进气方法包括过热蒸汽自风室进风口、风室和布风板进入炉膛下部的一次进风，及过热蒸汽经炉壁进风管进入炉膛的二次进风，其特征在于：垃圾焚烧锅炉炉膛的进气方法为：

a)降低风室一次进风的温度；

b)提高二次进风自炉壁进入炉膛的炉壁进风管的位置。

2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧锅炉炉膛的进气方法，所述二次进风的温度为172-182℃，其特征在于：所述垃圾焚烧锅炉为500t/d异重循环流化床垃圾焚烧锅炉；所述进气方法为：

a)把一次进风的温度自172-182℃降低到142-152℃；

b)把炉壁进风管的位置从炉膛下部提高到中、上部。

3.根据权利要求2所述的垃圾焚烧锅炉炉膛的进气方法，其特征在于：所述进气方法为：

a)把一次进风的温度自173.4℃降低到143.4℃；

b)二次进风的温度为172.2℃。

4.实现权利要求1所述的垃圾焚烧锅炉炉膛的进气方法的垃圾焚烧锅炉设备，包括空气预热装置，所述空气预热装置设置在烟道下部，空气预热装置包括预热管道、进风口和出风口；所述预热管道包括并排平行折弯设置的一次进风预热管道和二次进风预热管道，所述进风口包括上、下叠压设置的一次进风进风口和二次进风进风口，所述出风口包括上、下叠压设置的一次进风出风口和二次进风出风口；所述预热管道中部呈水平状态、处于烟道内，两端折弯固定设置在烟道壁上；所述进风口设置在空气预热装置右下部、烟道壁右外侧，一次进风由设置在一侧的一次风机提供；二次进风由设置在一侧的二次风机提供；所述出风口设置在空气预热装置左上部、烟道壁左外侧；其特征在于：

还包括直通连接管、电动圆风门和DCS集散控制系统；所述直通连接管包括若干段直管和若干个90°虾米弯头，2段互相垂直的直管之间通过90°虾米弯头连接；所述直通连接管的一端与空气预热装置的一次进风进风口相连接，直通连接管的另一端与炉膛下方的风室进风口直接连通；

所述电动圆风门设置在靠近风室进风口的直通连接管上，所述DCS集散控制系统设置在空气预热装置一侧的控制柜内，DCS集散控制系统与电动圆风门能断开或电连接；

一次风机提供的常温压缩空气一部分进入空气预热装置的一次进风进风口，另一部分进入空气预热装置二次进风进风口；进入一次进风进风口的一次进风又分为二部分，一部分经一次进风预热管道、一次进风出风口成为172-182℃的过热蒸汽引到风室进风口、进入风室，另一部分常温压缩空气经直通连接管、风室进风口进入风室，使与经过进风预热管道的过热蒸汽混合，使风室过热蒸汽的温度降低到142-152℃，随后，再经布风板进入炉膛下部；

由二次风机提供的二次进风，经二次进风进风口、二次进风预热管道、二次进风出风口成为172-182℃的过热蒸汽，然后自炉壁中上部的炉壁进风管进入炉膛；

炉膛下部的燃烧温度通过温度传感器反馈到DCS集散控制系统；通过电动圆风门能手动控制或自动控制风室的温度、并控制在142-152℃。

5.根据权利要求4所述的垃圾焚烧锅炉设备，其特征在于：所述电动圆风门的型号为DN400；还包括圆形单波补偿器，所述圆形单波补偿器设置在每段直管上，圆形单波补偿器的型号为DD6105；利用其工作主体波纹管的有效伸缩变形，以吸收管线、导管、容器等由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化，补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移，同时具有降噪减振作用。

6.根据权利要求4所述的垃圾焚烧锅炉设备，其特征在于：DCS集散控制系统与电动圆风门断开，通过电动圆风门能手动控制风室的温度。

7.根据权利要求4所述的垃圾焚烧锅炉设备，其特征在于：DCS集散控制系统与电动圆风门电连接，通过电动圆风门能自动控制风室的温度。

8.实现权利要求1所述的垃圾焚烧锅炉炉膛的进气方法的垃圾焚烧锅炉设备，其特征在于：所述垃圾焚烧锅炉还包括垃圾落料管、燃煤落料管和返料管；炉膛上部为稀相区、呈长方体形，横断面4.03×6.33m，炉膛中、下部为下小上大斗形，炉膛下部为流化燃烧段、即密相区；炉膛中、下部两侧的炉壁面为倒斜形面，所述垃圾落料管、燃煤落料管设置在炉膛下部一侧的倒斜形面上，返料管设置在炉膛下部另一侧的倒斜形面上；其特征在于：

炉膛上部和中部的前后壁上各设置有3组炉壁进风管、上下设置，上面2组炉壁进风管各设置有4根连通炉膛的炉壁进风分管，下面1组炉壁进风管设置有2根连通炉膛的炉壁进风分管，所述炉壁进风管中部设置有炉壁进风口；运行时，一次进风占总风量的比例为50％-55％，二次进风占总风量的比例为45％-50％，使炉膛上部温度能达到875℃以上。

9.根据权利要求8所述的垃圾焚烧锅炉设备，其特征在于：所述炉壁进风管与炉壁之间的炉壁进风分管周围设置有密封罩。

10.根据权利要求8所述的垃圾焚烧锅炉设备，其特征在于：所述物料的颗粒度：小于150mm,物料中的不可燃硬物小于30mm；所述物料的煤颗粒度：0-13mm,大于10mm颗粒不超过8％，小于2mm颗粒不超过15％。