CN107327850B - 一种带喷灰器的双循环湍动床焚烧炉 - Google Patents

一种带喷灰器的双循环湍动床焚烧炉 Download PDF

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Abstract

一种带喷灰器的双循环湍动床焚烧炉，包括炉膛、二次燃烧区、分离器、分离器入口烟道和返料器以及喷砂装置；所述炉膛包括形成中间宽、上下窄变截面空间的下锥段和上锥段；所述炉膛底部设有风帽和一次风室，在其布风下，所述炉膛的变截面空间内形成物料内循环。喷灰器设置在所述二次燃烧区内，所述喷灰器包括可在竖直方向上下移动的输水管和设置在输水管末端的喷头，所述喷头上对称设置有若干个喷水孔；所述喷头竖直设置在所述二次燃烧区内，随着输水管上下移动。喷灰器设置一个时，设置在二次燃烧区中心轴线位置。二次燃烧区内设置水冷屏时，喷灰器设置至少两个。本发明具有内外双循环燃烧效率高、防止炉膛壁面灰沉积等优点。

Description

一种带喷灰器的双循环湍动床焚烧炉
技术领域
本发明涉及一种带喷灰器的双循环湍动床焚烧炉，用于垃圾等废弃物及生物质的焚烧，属于燃烧设备领域。
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，在废弃物处理和生物质热利用中也受到青睐。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，“一种旋流焚烧装置”（CN 104848230 B）提出了一种炉膛中间宽、上下两边窄的旋流焚烧装置，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。
但由于废弃物、生物质中往往含有较高的K、Na等碱金属，成灰粘性较高，容易在受热面上积灰粘结。另一方面，生物质一类灰分较低的物料焚烧过程中，往往需要补充床料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带喷灰器的双循环湍动床焚烧炉，燃烧效率高的同时，又减少竖直壁面灰沉积。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种带喷灰器的双循环湍动床焚烧炉，所述焚烧炉包括炉膛、二次燃烧区和连接在二次燃烧区出口的物料分离及返料装置；所述物料分离及返料装置包括分离器和连接所述分离器与所述二次燃烧区的分离器入口烟道，以及返料器；所述炉膛包括形成中间宽、上下窄变截面空间的下锥段和上锥段；所述炉膛底部设有风帽和一次风室；在所述一次风室和风帽的布风下，所述炉膛的变截面空间内形成物料内循环；其特征在于：所述焚烧炉还包括喷灰器，所述喷灰器设置在所述二次燃烧区内，所述喷灰器包括可在竖直方向上下移动的输水管和设置在输水管末端的喷头，所述喷头上对称设置有若干个喷水孔；所述喷头竖直设置在所述二次燃烧区内，随着输水管上下移动。
上述技术方案中，所述喷灰器设置一个，设置在二次燃烧区中心轴线位置。
上述技术方案中，所述二次燃烧区内设置水冷屏，所述水冷屏将二次燃烧区分隔成至少区间；所述喷灰器设置至少两个，分别设置在所述水冷屏分隔的二次燃烧区区间的中心位置。
上述技术方案中，所述喷灰器的输水管选用耐热金属软管。所述喷灰器的喷头为重锤式形状。所述喷头（7）上的所述若干个喷水孔成对称设置。
本发明具有以下优点及有益效果：上下锥段的设置使炉膛内形成了物料内循环，加上分离返料的外循环，双循环使得物料燃烧更充分、初始污染物更低；喷灰器的设置，可有效清除二次燃烧区壁面积灰。
附图说明
图1为本发明所涉及的一种带喷灰器的双循环湍动床焚烧炉示意图。
图2为本发明所涉及的一种带喷灰器的双循环湍动床焚烧炉喷灰器布置示意图。
图3为本发明所涉及的一种带喷灰器的双循环湍动床焚烧炉设置一道水冷屏时喷灰器布置示意图。
图4为本发明所涉及的一种带喷灰器的双循环湍动床焚烧炉设置两道水冷屏时喷灰器布置示意图。
图中：1－炉膛；2－二次燃烧区；3－分离器；4－分离器入口烟道；5－返料器；6－输水管；7－喷头；8－一次风室；9－风帽；10－水冷屏；11－燃烧区炉墙；12－上锥段；13－下锥段。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式及工作过程作进一步的说明。
本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。
如图1所示，一种带喷灰器的双循环湍动床焚烧炉，所述焚烧炉包括炉膛1、二次燃烧区2和连接在二次燃烧区2出口的物料分离及返料装置。物料分离及返料装置包括分离器3和连接所述分离器3与所述二次燃烧区2的分离器入口烟道4，以及返料器5。炉膛1包括形成中间宽、上下窄变截面空间的下锥段13和上锥段12，下锥段13向外扩展形成渐扩断面，而上锥段12向内收缩形成渐缩断面。炉膛1底部设有风帽9和一次风室8，风帽9选用定向风帽。通过一次风室8和风帽9的布风，再配合二次配风等分级配风措施，炉膛1的变截面空间内形成物料内循环回路。垃圾等废弃物及生物质等燃料在炉膛1燃烧时，形成剧烈湍动，大大提高了燃尽速率和燃烧效率。部分飞灰随烟气上行，未燃尽气体组分在等截面的二次燃烧区2内进一步燃烧完全。带尘烟气通过分离器入口烟道4进入分离器3进行气固分离，分离后的烟气进行后续设施，分离下来的飞灰通过返料器5返回炉膛1，回料点通常在上锥段10。物料分离及返料装置的物料循环构成了所述焚烧炉的外循环回路。炉膛1内通常敷设耐火材料。而二次燃烧区壁面为金属或水冷壁。
由于垃圾等废弃物及生物质等燃料灰分低且富含碱金属，燃烧后的灰粘结性很高。二次燃烧区容易产生粘性灰沉积。因此，焚烧炉还设置了喷灰器，所述喷灰器设置在二次燃烧区2内，所述喷灰器包括可在竖直方向上下移动的输水管6和设置在输水管6末端的喷头7，所述喷头7上对称设置有若干个喷水孔；若干个喷水孔在喷头7上均布和对称，将从输水管6喷下的中高压水均匀、多向的喷向二次燃烧区2的燃烧区炉墙11，喷出的水汽化产生冲击力，清除燃烧区炉墙11上的积灰。所述喷头7竖直设置在所述二次燃烧区2内，随着输水管6上下移动。喷灰器的输水管6选用耐热金属软管，便于伸缩。喷灰器的喷头7为重锤式，便于下垂和喷水孔分布设置。
如图2所示，当二次燃烧区2内没有水冷屏时，所述喷灰器设置一个，设置在二次燃烧区2中心轴线位置。
当二次燃烧区2内设置水冷屏10时，水冷屏10将二次燃烧区2分隔成相对分开的区间，所述喷灰器设置至少两个，分别设置在所述水冷屏10分隔的二次燃烧区2区间的中心位置。如图3所示，当二次燃烧区2内设置一道水冷屏10时，二次燃烧区2分开成两个区间，因此喷灰器设置2个，每个喷灰器都设置在所在区间的中心位置。如图4，当二次燃烧区2内设置两道水冷屏10时，二次燃烧区2分开成三个区间，因此喷灰器设置3个，每个喷灰器都设置在所在区间的中心位置。

Claims (6)

1.一种带喷灰器的双循环湍动床焚烧炉，所述焚烧炉包括炉膛（1）、二次燃烧区（2）和连接在二次燃烧区（2）出口的物料分离及返料装置；所述物料分离及返料装置包括分离器（3）和连接所述分离器（3）与所述二次燃烧区（2）的分离器入口烟道（4），以及返料器（5）；所述炉膛（1）包括形成中间宽、上下窄的变截面空间的下锥段（13）和上锥段（12）；所述炉膛（1）底部设有风帽（9）和一次风室（8）；所述一次风室（8）和风帽（9）的布风使得所述炉膛（1）的变截面空间内形成物料内循环；其特征在于：所述焚烧炉还包括喷灰器，所述喷灰器设置在所述二次燃烧区（2）内，所述喷灰器包括能上下移动的输水管（6）和设置在输水管（6）末端的喷头（7），所述喷头（7）上设置有若干个喷水孔；所述喷头（7）能随着输水管（6）上下移动。
2.根据权利要求1所述的一种带喷灰器的双循环湍动床焚烧炉，其特征在于：其包括设置在所述二次燃烧区（2）中心轴线位置的一个所述喷灰器。
3.根据权利要求1所述的一种带喷灰器的双循环湍动床焚烧炉，其特征在于：所述二次燃烧区（2）内设置水冷屏（10），所述水冷屏（10）将二次燃烧区（2）分隔成至少两个区间；所述喷灰器设置至少两个，分别设置在所述水冷屏（10）分隔的二次燃烧区（2）区间的中心位置。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种带喷灰器的双循环湍动床焚烧炉，其特征在于：所述喷灰器的输水管（6）选用耐热金属软管。
5.根据权利要求1至3任一项所述的一种带喷灰器的双循环湍动床焚烧炉，其特征在于：所述喷灰器的喷头（7）为重锤式形状。
6.根据权利要求1所述的一种带喷灰器的双循环湍动床焚烧炉，其特征在于：所述喷头（7）上的所述若干个喷水孔成对称设置。
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