CN107816727B - 一种小型垃圾焚烧试验台焚烧方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型垃圾焚烧试验台焚烧方法及其装置。包括水箱、冷水塔第一水泵、第二水泵、鼓风机、炉膛、往复炉排等；烟道的出口通过管路依次连接省煤器、空预器、除尘器；鼓风机的一次风通过管路依次连接空预器、下蝶阀调风门；二次风通过管路连接直接连通上蝶阀调风门；第一水泵将水箱内的水输送至冷水塔冷却后直接返回水箱；第二水泵将水箱内的水分别输送至省煤器7和水冷套，并经烟气加热后返回水箱。所述除尘器的尾部连接引风机；试验台燃烧产生的烟气，由炉膛进入试验台上部的烟道后，再经过省燃料器和空预器的冷却，经除尘器后由引风机排入烟囱，进入大气中。本装置技术手段简便易行，广泛地适用于高等院校，研发部门。

Description

一种小型垃圾焚烧试验台焚烧方法及其装置

技术领域

本发明涉及垃圾焚烧设备，尤其涉及一种小型垃圾焚烧试验台焚烧方法及其装置。

背景技术

随着我国经济的快速发展，“垃圾围城”威胁日趋严重。垃圾焚烧发电是垃圾处理的一种重要手段，垃圾经过焚烧发电，一般可减容85～90％，减重约80％，灰渣可用来制砖利用，垃圾燃烧的热量又可以用来发电。与填埋、综合利用相比，建设垃圾焚烧厂更加有利，见效更快，利用更充分。截至2015年底，我国垃圾焚烧发电装机容量约480万千瓦，发电量约250亿千瓦时，年处理垃圾约8000万吨，约占年垃圾产生量的40％，投产和在建的生活垃圾焚烧发电厂超过300座。“十三五”期间我国计划稳步发展城镇生活垃圾焚烧发电。根据规划，到“十三五”末期，垃圾焚烧发电装机容量约750万千瓦。我国垃圾焚烧发电事业进入迅猛发展时期。

然而在实际投运过程中，垃圾焚烧厂仍然存在许多问题：炉墙坍塌，水冷壁腐蚀爆管，烟气排放的污染治理不理想等。一旦垃圾焚烧炉在大修期内出现因水冷壁腐蚀造成爆管与停机事故，将会对电厂带来巨大的经济损失。且开发一台垃圾焚烧炉人力和财力投入巨大，因此设计搭建实验室规模的小型垃圾焚烧炉十分有意义，可以用于研究不同类型垃圾入炉焚烧的情况，分析垃圾焚烧废气的成分，对垃圾焚烧数值模拟进行初步验证等一系列科研活动。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种经济投入小，操作简单、控制方便、可用于实验研究的小型垃圾焚烧试验台焚烧方法及其装置。

本发明通过下述技术方案实现：

一种小型垃圾焚烧试验台焚烧装置，包括水箱、冷水塔第一水泵、第二水泵、鼓风机、炉膛2、置于炉膛2内的往复炉排11、炉膛2上部的烟道6；

所述烟道6的出口通过管路依次连接省煤器7、空预器8、除尘器9；

所述烟道6的出口与省煤器7之间的管路上设置有水冷套；

所述往复炉排11下方的风室设有多个下蝶阀调风门12；所述炉膛2的上部设有多个上蝶阀调风门；

所述鼓风机的一次风通过管路依次连接空预器8、下蝶阀调风门12；所述鼓风机的二次风通过管路连接直接连通上蝶阀调风门；

所述第一水泵将水箱内的水输送至冷水塔冷却后直接返回水箱；

所述第二水泵将水箱内的水分别输送至省煤器7和水冷套，并经烟气加热后返回水箱。

所述除尘器9的尾部连接引风机；试验台燃烧产生的烟气，由炉膛2进入试验台上部的烟道6后，再经过省燃料器和空预器8的冷却，经除尘器9后由引风机排入烟囱，进入大气中。

所述烟道6的通道内分布有多个交错设置的绕流墙，使烟气在烟道内曲线前行，以增加烟气在烟道内的行程，使其停留时间延长。

所述炉膛2的侧壁上设有测温口3、取样口4以及测压口5，空预器8上亦布置有测温口3；所述炉膛内，按烟气流动方向依次分布有多个温度传感器，以实时采集温度数据。

所述往复炉排11的上部设有给料斗1，下部设有除渣机10。

所述往复炉排11的下方侧壁开设有四个清灰门13。

烟气运行步骤：燃料自给料斗推入往复炉排上，进入炉膛后着火燃烧，高温烟气，经过烟道出口进入省煤器、空预器换热降温后，低温烟气经过除尘器后，再由引风机抽至烟囱排向大气；

给水循环运行步骤：第一水泵将水箱内的水输送至冷水塔冷却后直接返回水箱；第二水泵将水箱内的水分别输送至省煤器7和水冷套，并经烟气加热后返回水箱；

给风运行步骤；所述鼓风机的一次风通过管路依次经过空预器8、下蝶阀调风门12后到达往复炉排11下方的风室，然后通过往复炉排11进入炉膛；鼓风机的二次风通过上蝶阀调风门直接进入炉膛的上部。

试验台焚烧装置的控制步骤：控制采用单机控制模式，无联锁功能；

开机时，启动顺序为：水泵，除渣机，引风机，鼓风机，往复炉排11；

停机时，停止顺序为：往复炉排11，鼓风机，引风机，除渣机，水泵。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

本垃圾焚烧炉试验台规模小巧，管理方便，运行可靠，人力物力优势明显。

采用的逆推式往复炉排，运行稳定可靠，处理成本小，易于操作，灰渣热灼减率达标。

可用于对污染物排放，燃烧效率，垃圾入炉前处理等方面的研究，适用性广泛。

综合以上，本发明技术手段简便易行，广泛地适用于高等院校，研发部门。

附图说明

图1是本发明小型垃圾焚烧试验台的结构示意图。

图2是本发明小型垃圾焚烧试验台的剖视示意图。

图3是小型垃圾焚烧试验台的整体系统示意图。

图4是往复炉排结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。

实施例

如图1至4所示。本发明公开了一种小型垃圾焚烧试验台焚烧装置，包括水箱、冷水塔第一水泵、第二水泵、鼓风机、炉膛2、置于炉膛2内的往复炉排11、炉膛2上部的烟道6；

所述烟道6的出口通过管路依次连接省煤器7、空预器8、除尘器9；

所述烟道6的出口与省煤器7之间的管路上设置有水冷套；

所述往复炉排11下方的风室设有多个下蝶阀调风门12；所述炉膛2的上部设有多个上蝶阀调风门；

所述鼓风机的一次风通过管路依次连接空预器8、下蝶阀调风门12；所述鼓风机的二次风通过管路连接直接连通上蝶阀调风门；

所述第一水泵将水箱内的水输送至冷水塔冷却后直接返回水箱；

所述第二水泵将水箱内的水分别输送至省煤器7和水冷套，并经烟气加热后返回水箱。

所述除尘器9的尾部连接引风机；试验台燃烧产生的烟气，由炉膛2进入试验台上部的烟道6后，再经过省燃料器和空预器8的冷却，经除尘器9后由引风机排入烟囱，进入大气中。

所述烟道6的通道内分布有多个交错设置的绕流墙，使烟气在烟道内曲线前行，以增加烟气在烟道内的行程，使其停留时间延长。

所述炉膛2的侧壁上设有测温口3、取样口4以及测压口5，空预器8上亦布置有测温口3；所述炉膛内，按烟气流动方向依次分布有多个温度传感器，以实时采集温度数据。

所述往复炉排11的上部设有给料斗1，下部设有除渣机10。

所述往复炉排11的下方侧壁开设有四个清灰门13。

烟气运行步骤：燃料自给料斗推入往复炉排上，进入炉膛后着火燃烧，高温烟气，经过烟道出口进入省煤器、空预器换热降温后，低温烟气经过除尘器后，再由引风机抽至烟囱排向大气；

给水循环运行步骤：第一水泵将水箱内的水输送至冷水塔冷却后直接返回水箱；第二水泵将水箱内的水分别输送至省煤器7和水冷套，并经烟气加热后返回水箱；

给风运行步骤；所述鼓风机的一次风通过管路依次经过空预器8、下蝶阀调风门12后到达往复炉排11下方的风室，然后通过往复炉排11进入炉膛；鼓风机的二次风通过上蝶阀调风门直接进入炉膛的上部。

试验台焚烧装置的控制步骤：控制采用单机控制模式，无联锁功能；

开机时，启动顺序为：水泵，除渣机，引风机，鼓风机，往复炉排11；

停机时，停止顺序为：往复炉排11，鼓风机，引风机，除渣机，水泵。

简述应用过程：

本发明的垃圾焚烧炉炉体占地面积3.233平方米,基本高度3米，整座试验台占地面积41.371平方米，日处理生产垃圾量1吨或70kg/h。利用该实验台进行的垃圾焚烧：

(1)升火：

试验台在生火前应进行全面检查(包括调速箱、出渣机、鼓、引风机、水泵、有关附件、管道等)，而后进行给水工作，进水前必须关闭排污阀，进水温度一般不超过40℃。

升火时，启动往复炉排(以下简称炉排)，将燃料送到炉门附近，在炉门处放置木柴等引燃物，开大引风机烟气调节门，增强自然通风，引燃物燃烧后，调小烟气调节门，间断地开启引风机，待引燃物燃烧旺盛后，这时可以开启鼓风机，并加强观察着火情况，适当进行拔火，待炉拱烧热，燃料连续着火后调节鼓引风量，炉膛负压维持在0-30Pa水柱，使燃烧渐趋正常。升火时温度增加不宜太快，避免各部分因受热不同而产生过大热应力，影响试验台寿命，每次升火时间不小于1小时为宜(由冷炉开始到进入试验状态)。试验期间，应监察省煤器的出口水温，该水温应不高于80℃，如超过所规定的温度时，应调节给水阀门，加大进水量。

(2)运行：

试验台正常运行时，要求做到水箱内水位正常，管道压力稳定，加强对各机械设备和仪表的监察，确保安全可靠，防止事故发生。

水箱水位：经常注意水箱水位变化，一般水位不能低于水箱高度一半。水位表内的水位一般有微微晃动现象。如水面静止不动，则水位表内可能有堵塞情况，应立即进行冲冼。每次试验前应冲冼水位表一次，使水位表玻璃管保持经常性清洁确保水位清晰准确可靠。如发现玻璃管垫圈漏水时应上紧填料。如玻璃模糊不清，或水位线看不明确，经冲洗仍没效果时，应予更换。

给水设备：在试验前运转检验所有给水装置(包括泵和阀等)是否正常，如有故障即行修理。试验台给水，采取连续进水，省煤器出口最高水温应不高于80℃，如超过规定温度，应加大循环水量调节水温，保证省煤器不致损坏。试验台要定期排污，一般每小时一次。应经常检查排污阀是否有泄漏。

燃烧设备的运行操作：推料器和炉排共用同一电机，减速机为无级调速，可以根据需要调整炉排速度和给料速度。严禁将旋钮旋到低速后启动电机。推料器的推入深度，可以通过调整推料杆上的销钉位置来实现，当销钉放在远离料斗的销孔上时，推料器进入炉膛的深度深，当结束试验时，把销钉放在最远的销孔上，就可以把料斗内的料完全推入炉膛内。正常运行时，要把销钉放回原先的销孔。

炉膛内正常燃烧工况应是：火床平整，火焰密而均匀，呈亮黄色，没有穿冷风的火口，燃烬段整齐一致，炉膛负压保证在0-30pa水柱。当试验台负荷变化时，先改变引风再改变送风，然后改变炉排速度。炉排进风室的风门根据燃料种变化及燃烧工况进行调整。一般情况下首尾风门开得很小或全关，中间风门根据燃烧情况全开或稍作调整。在升火或燃料着火困难时，可适当开大首风门，当焦碳在尾部还未燃烬时，才适当开大尾风门。料斗内不能缺燃料，随时消除料斗内搭桥(燃料挤住在料斗内，不往下落到炉排上)的现象。当燃料进入炉膛后，应在距离料斗出口0.2米的范围内着火。不允许燃料在料斗下燃烧，以免烧坏料斗，若发现燃料在料斗下面燃烧，可对燃料适当多浇水，并加快炉排速度，当燃料在距燃料闸门0.4米处才开始着火，即谓“脱火”，则须从看火孔处用拔火钩将已着火的燃料拔到新燃料层上，或投入木柴，加速其着火。燃料应在炉排尾部除渣机前0.5米处燃烧完毕。如发现红渣(即燃料未燃烬)堆积在尾部时，应即拔火，让其燃烬。

运行时注意事项：发现结焦时要打焦，焦块不得大于300毫米，以保证其灰渣须利进入除渣机，发现大块结焦，应及时打碎。若前拱下两侧墙结焦，应开启拔火门，进行打焦；当火床上呈现火口或高低不平时，应耙平，消除火口，保证火床平整；应避免长时间压火，防止炉排损坏，炉排两侧板及销轴发生弯曲等；运行时应注意试验台各部有无特殊的响声，如有应立即检查，必要时停炉检查，解除故障后方可继续运行；风室中的灰每次试验后要及时清除，清灰时，打开清灰门，用铁锹把灰铲出；燃烧多灰分的燃料时，刮板除渣机应连续开动出渣，要保证渣斗内水位在规定高度，防止高温燃料渣引起除渣机变形，同时起水封作用，防止冷风漏入炉膛；如遇铁器，僵块燃料渣等使刮板除渣机卡住，应立即关掉电动机。手动倒顺拔转，松动后再开电动机。

(3)停炉：

遇到炉排卡住或炉排片断裂，刮板出渣器卡住等，为了迅速的解决故障，应进行临时故障停炉(亦称短时间压火)。

遇到特殊情况，为了安全可靠起见，必须紧急停炉。停炉由于情况不同，要求也不同，具体步骤分别说明如下：临时故障停炉，先关鼓风机，微开引风机，停止炉排转动，清除料斗的燃料，防止烧坏料斗，迅速处理有关故障；完全停炉时，应该把试验炉内的燃料完全烧干净后，按照停机顺序停止各电机运行，停炉时注意安全和维护设备，待省煤器出水冷却到50℃以下时，才能停止水泵。试验台运行中，遇到下列情况之一时，应采取紧急停炉。

1、水箱水位降低到试验台运行所规定的水位下极限以下时；

2、试验台元件损坏且危及运行人员安全；

3、给水泵全部失效或给水系统故障，不能向试验台给水；

4、其它危及试验台运行的异常情况。

(4)维护保养：

日常运行需作如下维护保养：1、应经常检查炉排减速箱，出渣器头部减速箱轴承箱内的润滑油是否保持在变动范围内，浅则应及时加油，渗油要及时消除。2、若引风机发生剧烈振动，应停机检查，一般系内部叶轮磨损或严重积灰所致，应予以调换。3、试验台底部地平面上不可积水，以防潮湿腐蚀底座。4、水位表、阀门、管道法兰等处如有渗漏应予修复。5、检查鼓、引风机的叶轮和外壳的磨损程度如何。6、试验台保温层罩壳(外包皮)及试验台底座(包括炉排底板下平面和鼓风管)，每年至少要油漆一次。7、做试验时，风仓内会有落灰，可在试验结束后，打开清灰门，用铁锹清理干净。8、烟道下部沿长度装有两只蝶阀清灰门，两只抽拉式清灰门，正常运行时清灰门关闭，减少试验台的漏风，减少试验台排烟损失，清灰门必须每次试验后清灰，清灰时不能开引风机。

试验台运行一年以上应作下列检查维修工作：1、炉排减速箱、出渣器减速箱均应拆开清洗，并调换润滑油，油封若损坏则应更换。2、刮板除渣机埋刮板，外壳及链轮的磨损情况若有严重磨损，可进行更换。3、拆开往复炉排，检查炉排片、炉排销，主动轴，支架上和底板上的摩擦条等处的磨损情况，严重者应加以更换。

如上所述，便可较好地实现本发明。

本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种小型垃圾焚烧试验台焚烧装置的焚烧方法，其特征在于：小型垃圾焚烧试验台焚烧装置包括水箱、冷水塔第一水泵、第二水泵、鼓风机、炉膛（2）、置于炉膛（2）内的往复炉排（11）、炉膛（2）上部的烟道（6）；

所述烟道（6）的出口通过管路依次连接省煤器（7）、空预器（8）、除尘器（9）；

所述烟道（6）的出口与省煤器（7）之间的管路上设置有水冷套；

所述往复炉排（11）下方的风室设有多个下蝶阀调风门（12）；所述炉膛（2）的上部设有多个上蝶阀调风门；

所述鼓风机的一次风通过管路依次连接空预器（8）、下蝶阀调风门（12）；所述鼓风机的二次风通过管路直接连通上蝶阀调风门；

所述第一水泵将水箱内的水输送至冷水塔冷却后直接返回水箱；

所述第二水泵将水箱内的水分别输送至省煤器（7）和水冷套，并经烟气加热后返回水箱；

所述除尘器（9）的尾部连接引风机；试验台燃烧产生的烟气，由炉膛（2）进入试验台上部的烟道（6）后，再经过省煤器（7）和空预器（8）的冷却，经除尘器（9）后由引风机排入烟囱，进入大气中；

所述烟道（6）的通道内分布有多个交错设置的绕流墙，使烟气在烟道内曲线前行，以增加烟气在烟道内的行程，使其停留时间延长；

所述炉膛（2）的侧壁上设有测温口（3）、取样口（4）以及测压口（5），空预器（8）上亦布置有测温口（3）；所述炉膛内，按烟气流动方向依次分布有多个温度传感器，以实时采集温度数据；

所述焚烧方法包括：

烟气运行步骤：燃料自给料斗推入往复炉排上，进入炉膛后着火燃烧，高温烟气，经过烟道出口进入省煤器、空预器换热降温后，低温烟气经过除尘器后，再由引风机抽至烟囱排向大气；

给水循环运行步骤：第一水泵将水箱内的水输送至冷水塔冷却后直接返回水箱；第二水泵将水箱内的水分别输送至省煤器（7）和水冷套，并经烟气加热后返回水箱；

给风运行步骤；所述鼓风机的一次风通过管路依次经过空预器（8）、下蝶阀调风门（12）后到达往复炉排（11）下方的风室，然后通过往复炉排（11）进入炉膛；鼓风机的二次风通过上蝶阀调风门直接进入炉膛的上部；

试验台焚烧装置的控制步骤：控制采用单机控制模式，无联锁功能；

开机时，启动顺序为：水泵，除渣机，引风机，鼓风机，往复炉排（11）；

停机时，停止顺序为：往复炉排（11），鼓风机，引风机，除渣机，水泵。

2.根据权利要求1所述小型垃圾焚烧试验台焚烧装置的焚烧方法，其特征在于：所述往复炉排（11）的上部设有给料斗（1），下部设有除渣机（10）。

3.根据权利要求2所述小型垃圾焚烧试验台焚烧装置的焚烧方法，其特征在于：所述往复炉排（11）的下方侧壁开设有四个清灰门（13）。