CN107178785A - 一种循环流化床垃圾焚烧炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种循环流化床垃圾焚烧炉，它包括焚烧炉、悬浮燃烧系统、旋风分离器、沸腾燃烧室，在沸腾燃烧室的下方连接有送风管，旋风分离器的排尘口与沸腾燃烧室连接、排烟口与布袋除尘设备连接，在焚烧炉的炉膛上开设有垃圾入料口，垃圾入料口上设有推送装置，在焚烧炉的炉膛上设有两套以上悬浮燃烧系统且出风口指向炉膛底部。这样可使垃圾、煤粉在炉膛内停留时间更长，充分燃烧，并充分利用炉膛下部的送风，以及焚烧炉的二次风，使焚烧炉内气流由常规单向流态转变成特殊的折返流态。炉内垃圾烟气停留时间大幅度增加，可燃物能充分被燃烧，进一步提高炉膛温度，减少有害气体的排放；推送装置可使垃圾分散落入焚烧炉内，确保焚烧炉内沸腾均匀。

Description

一种循环流化床垃圾焚烧炉

技术领域

本发明涉及一种循环流化床垃圾焚烧炉，属于垃圾焚烧炉技术领域。

背景技术

随着中国城市的快速发展，垃圾数量产生增多，垃圾围城已经成为我国城市较为普遍的环境问题，垃圾填埋已无法有效解决垃圾的终端处置，在目前状况下，垃圾焚烧技术成为了目前垃圾终端处理的最有效方法之一，在国内已经广泛运用。根据中华人民共和国国家标准 GB/T 18485-2014要求，垃圾焚烧炉及余热锅炉正常运行时，其内部应存在同时满足以下条件的气相空间高温燃烧区域: a）烟气温度不应低于850℃； b）c）有足够的湍流强度，确保均匀混合；d) 生活垃圾焚烧处理产生的烟气在该区域的停留时间不低于2s。

基于上述要求，因我国垃圾热值低、水分高特征，致使垃圾焚烧企业为了达到上述要求，必须采用两种方式：a、通过在垃圾中添加常规燃料（煤炭），实现垃圾与常规燃料（煤炭）的掺烧，由于常规燃料（煤炭）与垃圾较难掺和均匀，垃圾焚烧过程中出现局部过热或局部脱火现象，垃圾燃烧不充分。b、通过辅助燃烧器，向炉膛投入常规燃料（燃油或天然气），保障炉膛温度不低于850℃，该方法简单易行，并且操作灵活，可控性较好，但是由于柴油（天然气）的价格较高，导致企业运营成本过高，企业亏本运营严重。

目前国内生活垃圾焚烧两大主流工艺:机械炉排炉工艺，循环流化床工艺，两种工艺均采用添加常规燃料（煤炭或柴油、天然气）的方法，实现垃圾焚烧达到国家强制的要求。鉴于我国垃圾热值低的特点，为确保垃圾焚烧环保排放达标，机械炉排炉采用添加柴油（天然气）的方式保持燃烧工况，循环流化床通过添加燃煤调节燃烧工况，两种工艺均以添加常规燃料作为热源补充，以保障垃圾焚烧炉稳定的燃烧工况。综上所述，煤炭作为我国廉价的能源，添加煤炭作为热源垃圾焚烧炉长期稳定运行，更具有经济性，因此，循环流化床添加燃煤是适合我国国情的一种工艺。

为解决成本过高和排放不达标问题，现行循环流化床运行过程中能较好的将颗粒煤与垃圾混合，实现较低成本的燃烧，但对各环节的检测后发现其存在较严重的一氧化碳超标的问题，对此本领域技术人员普遍认为其是垃圾及颗粒煤燃烧不充分所导致，但经过申请人试验，其一氧化碳的产生原因是：垃圾及颗粒煤在流化焚烧过程中，垃圾的挥发分及其直径较小的煤颗粒，在沸腾炉单向向上气体的带动下聚集在炉膛上方，而此区域氧气不足，挥发分作为气体优先与氧气反应生成二氧化碳，直径较小的碳颗粒无法与氧气快速发生反应，不能充分燃烧而产生大量一氧化碳。基于上述原因，现行循环流化床垃圾焚烧炉的一氧化碳无较好解决原因进而导致应用受阻。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种方法简单易行、操作简单、成本低、垃圾在焚烧炉内分布均匀、一氧化碳排放量达标的一种循环流化床垃圾焚烧炉，可以克服现有技术的不足。

为解决上述技术问题，本发明采用悬浮燃烧与流化燃烧进行复合燃烧的方式，通过以下技术方案实现的：循环流化床垃圾焚烧炉，它包括焚烧炉，在焚烧炉的排烟口连接有旋风分离器，在焚烧炉的炉膛下部设有沸腾燃烧室，在沸腾燃烧室的下方连接有送风管，旋风分离器的排尘口与焚烧炉的炉膛连接、排烟口与布袋除尘设备连接，在焚烧炉的炉膛上设有垃圾入料口和二次风，在焚烧炉的炉膛上设有悬浮燃烧系统。

前述的循环流化床垃圾焚烧炉，所述的悬浮燃烧系统为富氧煤粉燃烧器，富氧煤粉燃烧器的数量为两把以上，富氧煤粉燃烧器的出风口和二次风指向炉膛底部且与沸腾燃烧室内炉壁的夹角为5º～65º。

前述的循环流化床垃圾焚烧炉，在垃圾入料口上设有能使垃圾分散在炉膛内的推送装置。

与现有技术比较，本发明在现有的循环流化床垃圾焚烧炉的基础上进行完全的改变，特别是指循环流化床投煤的方式。即由原来通过落煤管在下部投入颗粒煤改变为中部投入着火的煤粉，即通过在现有的循环流化床垃圾焚烧炉上增加的悬浮燃烧系统，实现流化燃烧和悬浮燃烧的复合燃烧。循环流化燃烧主要功能在于入炉垃圾的流化沸腾燃烧；悬浮燃烧系统保持焚烧炉高温稳定燃烧的工况，达到垃圾焚烧炉必须的环保运行要求。根本上克服现有设备系统运行过程中因垃圾特性变化大，焚烧炉调整滞后造成燃烧工况的大幅度的波动，导致环保超标的重大缺陷。因富氧煤粉燃烧器喷出已被点燃的煤粉，大幅度减少煤粉燃烧的时间，这样就可有效增加煤粉的燃烧率，煤粉在向下的运动中基本被燃烬，杜绝炉膛上方出现小颗粒的煤粉，进而减少一氧化碳的生产及排放量。悬浮燃烧系统为富氧煤粉燃烧器，富氧煤粉燃烧器的数量为两把以上，富氧煤粉燃烧器的出风口与沸腾燃烧室内炉壁的夹角为5º～65º，这样在富氧燃烧器中已被点燃的煤粉以燃烧下冲的火焰形式，对冲沸腾床向上的垃圾流。可使向上沸腾的垃圾完全暴露在下冲的火焰中。同时，上冲的垃圾气流对向下的火焰实现反冲，使垃圾、煤粉在炉膛的中下部区域保持时间更长，进而即可对煤粉产生的热量进行有效利用，又可以充分利用炉膛下部的氧气，使可燃物能充分被燃烧，而进一步提高炉膛温度，减少有害气体的排放。

在垃圾入料口上设有能使垃圾分散在炉膛内的推送装置，这样可以在批量投入垃圾时使垃圾分散落入炉体内，确保炉体内沸腾均匀。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图1中：1、焚烧炉；2、旋风分离器；3、布袋除尘设备；4、沸腾燃烧室；5、送风管；6、富氧煤粉燃烧器；7、垃圾入料口；8、煤粉投入口。

图2为图1的侧视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述：一种循环流化床垃圾焚烧炉，它包括焚烧炉1，在焚烧炉1的排烟口连接有旋风分离器2，在焚烧炉1炉膛的下部设有沸腾燃烧室4，在沸腾燃烧室4的下方连接有送风管5，旋风分离器2的排尘口与沸腾燃烧室4连接、排烟口与布袋除尘设备3连接，在焚烧炉1的炉膛上开设有垃圾入料口7和煤粉投入口8，在焚烧炉1的炉膛上设有悬浮燃烧系统，所述的悬浮燃烧系统为富氧煤粉燃烧器6。

富氧煤粉燃烧器6的数量为两把以上，富氧煤粉燃烧器6的出风口指向炉膛底部且与沸腾燃烧室4内炉壁的夹角为5º～65º。焚烧垃圾时，富氧煤粉燃烧器6喷出的煤粉进入沸腾燃烧室4瞬间即被点燃，这样就可有效增加煤粉的燃烧率，减少被吹向炉膛上方的煤粉量，进而减少一氧化碳的排放量。另外，燃烧下冲的火焰就可对沸腾床向上的气流和火焰实现反冲，使垃圾、煤粉在炉膛的下部区域保持时间更长，进而即可对煤粉产生的热量进行有效利用，又可以充分利用炉膛下部的氧气，使可燃物能充分被燃烧，而进一步提高炉膛温度，减少有害气体的排放。

在垃圾入料口7上设有能使垃圾分散在炉膛内的弹射装置，这样可以在批量投入垃圾时使垃圾分散落入炉体内，确保炉体内沸腾均匀。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种循环流化床垃圾焚烧炉，它包括焚烧炉（1），在焚烧炉（1）的排烟口连接有旋风分离器（2），在焚烧炉（1）炉膛的下部设有沸腾燃烧室（4），在沸腾燃烧室（4）的下方连接有送风管（5），旋风分离器（2）的排尘口与焚烧炉（1）的沸腾燃烧室（4）连接、排烟口与布袋降温除尘设备（3）连接，在焚烧炉（1）的炉膛上设有垃圾入料口（7）和二次风（8）,其特征在于：在焚烧炉（1）的炉膛上设有悬浮燃烧系统。

2.根据权利要求书1所述的循环流化床垃圾焚烧炉，其特征在于：所述的悬浮燃烧系统为富氧煤粉燃烧器（6），富氧煤粉燃烧器（6）的数量为两把以上，富氧煤粉燃烧器（6）和二次风（8）的出风口指向炉膛底部，利用富氧煤粉燃烧器（6）和二次风（8）的出风方向与炉膛下部的送风方向相对布置，使富氧煤粉燃烧器（6）喷吹的火焰在焚烧炉内形成折返流态。

3.根据权利要求书1所述的循环流化床垃圾焚烧炉，其特征在于：所述的富氧煤粉燃烧器（6）的出风口与沸腾燃烧室（4）内炉壁的夹角为5º～65º。

4.根据权利要求书1或2或3所述的循环流化床垃圾焚烧炉，其特征在于：在垃圾入料口（7）上设有能使垃圾分散在炉膛内的推送装置；确保推送进入炉膛的垃圾完全暴露在富氧煤粉燃烧器（6）的火焰中。