CN108592041A - 一种烟气的配风装置及垃圾焚烧炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种烟气的配风装置及垃圾焚烧炉，所述配风装置包括：设置在焚烧炉的喉口出口处的至少两层喷射口，以向所述焚烧炉内喷射所述烟气，其中，每层设置有多个所述喷射口，上下相邻的两层所述喷射口中其中一层的多个所述喷射口的喷射方向在炉膛内顺时针旋转形成切圆，另一层的多个所述喷射口的喷射方向在炉膛内逆时针旋转形成切圆，以增加所述焚烧炉的喉口附近的所述烟气的扰动。本发明的方案能够在保证CO燃尽的同时，保证焚烧炉喉口含氧量处于较低水平，从而抑制NOx的生成，还能够促进焚烧炉喉口出口截面温度场的均匀性，避免高温烟气贴近后墙并在后墙大规模结焦的可能。

Description

一种烟气的配风装置及垃圾焚烧炉

技术领域

本发明涉及一种烟气的配风装置及垃圾焚烧炉。

背景技术

垃圾焚烧是实现垃圾减量化、无害化和资源化处理的主要途径之一。目前垃圾焚烧已逐渐成为城市生活垃圾处理的主要途径，垃圾经过现代化的焚烧处理，体积一般可减少80％-90％，同时可以消灭各种病原体，将有害物质转化为无害物，还可以实现资源化的利用。

现有的一种垃圾焚烧炉包括进料口、给料炉排、位于炉膛内的用于垃圾焚烧的炉排、位于焚烧炉排下部的一次风供风系统、位于焚烧炉喉口处的二次风供风系统以及排渣口。其中所述一次风从所述焚烧炉排底部的风室送入，所述二次风从所述垃圾焚烧炉的喉口处送入。垃圾焚烧炉二次风的作用主要是补充一定的氧气，并制造足够的扰动，促进气相燃烧特别是CO的燃尽。传统的二次风布置方式主要是在前后墙布置一至两排喷射口，并带有一定的上下倾斜角度，利用前后墙喷射口的交错或对冲喷射促进CO的燃烧与燃尽。

然而上述二次风配风技术主要具有如下缺点：首先，为造成足够的扰动效果，二次风喷射口数量多，管径小，极易造成喷射口附近的磨损，若减小喷射速度，在剧烈燃烧的过程中极有可能会造成喷射口结焦堵塞；再者，由于喷射口小速度高，电厂二次风机的电耗相对较大，不具有经济性；再者，喉口处的局部氧含量及温度通常较高，容易造成污染物NOx的剧烈生成；最后，喉口处的喷射口数量较多，不利于现场的加工安装与维护。

因此，鉴于上述问题的存在，本发明提出一种新的烟气的配风装置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明一方面提供一种烟气的配风装置，包括：

设置在焚烧炉的喉口出口处的至少两层喷射口，以向所述焚烧炉内喷射所述烟气，其中，每层设置有多个所述喷射口，上下相邻的两层所述喷射口中其中一层的多个所述喷射口的喷射方向在炉膛内顺时针旋转形成切圆，另一层的多个所述喷射口的喷射方向在炉膛内逆时针旋转形成切圆，以增加所述焚烧炉的喉口附近的所述烟气的扰动。

示例性地，位于同一层的所述喷射口在同一水平面上排布。

示例性地，在所述焚烧炉的喉口出口处设置两层所述喷射口。

示例性地，所述切圆的圆心位于所述喉口出口的中心轴线上。

示例性地，位于不同层的所述切圆上下重叠。

示例性地，所述焚烧炉包括后拱、位于所述后拱上方与后拱连接的前拱，以及与所述前拱相对设置的后墙，其中，位于同一层的多个所述喷射口分别设置在所述喉口出口处的所述后墙上以及所述前拱上。

示例性地，其特征在于，每层设置的所述喷射口的数量为4个。

示例性地，位于同一层的4个所述喷射口中的两个设置在所述焚烧炉的喉口出口处的后墙上，另外两个设置在所述焚烧炉的喉口出口处的前拱上。

示例性地，所述切圆的直径范围在所述焚烧炉的喉口出口处的水平截面的宽度的1/4至2/3之间。

本发明再一方面提供一种垃圾焚烧炉，所述垃圾焚烧炉包括前述的烟气的配风装置。

综上所述，本发明的烟气的配风装置在焚烧炉的喉口出口处设置至少两层喷射口，能够保证烟气(例如再循环烟气)对炉内良好的扰动与混合，从而促进CO的燃烧，在保证CO燃尽的同时，能够保证焚烧炉喉口含氧量处于较低水平，从而抑制NOx的生成，还能够促进焚烧炉喉口出口截面温度场的均匀性，避免高温烟气贴近后墙并在后墙大规模结焦的可能。

附图说明

通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

附图中：

图1示出了本发明的一实施例中的焚烧炉的局部示意图；

图2示出了本发明的一实施例中的喷射口的布置方式的俯视示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本发明，将在下面提供详细的描述，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

为了解决上述问题，本发明提供一种烟气的配风装置，其主要包括：

设置在焚烧炉的喉口出口处的至少两层喷射口，以向所述焚烧炉内喷射所述烟气，其中，每层设置有多个所述喷射口，上下相邻的两层所述喷射口中其中一层的多个所述喷射口的喷射方向在炉膛内顺时针旋转形成切圆，另一层的多个所述喷射口的喷射方向在炉膛内逆时针旋转形成切圆，以增加所述焚烧炉的喉口附近的所述烟气的扰动。

综上所述，本发明的烟气的配风装置能够保证烟气(例如再循环烟气)对炉内良好的扰动与混合，从而促进CO的燃烧，在保证CO燃尽的同时，能够保证焚烧炉喉口含氧量处于较低水平，从而抑制NOx的生成，还能够促进焚烧炉喉口出口截面温度场的均匀性，避免高温烟气贴近后墙并在后墙大规模结焦的可能。

下面，参考图1至图2对本发明的烟气的配风装置做详细说明，其中，图1示出了本发明的一实施例中的焚烧炉的局部示意图；图2示出了本发明的一实施例中的喷射口的布置方式的俯视示意图。

作为示例，如图1所示，本发明的一实施例中的焚烧炉1包括炉膛11。所述炉膛11用于容纳垃圾焚烧炉的各种单元结构等，垃圾焚烧在所述炉膛内进行。

示例性地，垃圾焚烧炉还包括给料平台(未示出)，所述给料平台用于接收从炉膛上方的进料口送入的垃圾，并将垃圾传输到焚烧炉排中。

示例性地，垃圾焚烧炉还包括焚烧炉排(未示出)，焚烧炉排设置在所述炉膛内并从所述给料平台的尾部向所述炉膛的尾部排布。

焚烧炉排包括多个炉排片，炉排片是指构成垃圾焚烧炉排的基本单元，分为滑动炉排片、固定炉排片和翻动炉排片。所述炉排单元为垃圾焚烧炉排整体的组成部分，由沿炉膛宽度方向的炉排组成，分为标准单元和末段加长单元。同时在本发明中垃圾前进的方向定义为纵向，垃圾焚烧炉的宽度(即炉排片并列形成炉排单元的方向)为横向，在不进行特殊说明的情况下，所述炉排片和炉排单元、焚烧炉排、横向和纵向均参照上述解释。

示例性地，焚烧炉1还包括后拱12，其设置在所述焚烧炉排上方，并与所述焚烧炉排之间具有间隙。

进一步地，所述焚烧炉1还包括前拱14，位于所述后拱12上方与后拱12连接。

其中，所述前拱14和后拱12连接处形成焚烧炉的喉口，以加速炉内高温烟气的扰动。

示例性地，所述焚烧炉1还包括与前拱14相对设置的后墙13，其中，前拱和后墙13之间形成焚烧炉的炉膛11。

在垃圾焚烧炉目前通常会使用再循环烟气，其中，再循环烟气是指利用风机将引风机下游的烟气进行抽取，重新送入炉膛内促进炉内燃烧的烟气。示例性地，该再循环烟气或与一次风或二次风混合后送入炉膛内。垃圾焚烧炉二次风的作用主要是补充一定的氧气，并制造足够的扰动，促进气相燃烧特别是CO的燃尽，来降低燃烧温度和氧气浓度，进而降低NOx的排放浓度。

焚烧炉喉口一般属于垃圾焚烧炉气相燃烧的集中区域，若配风不当，造成局部燃烧旺盛、局部氧量过高，极易造成污染物NOx的大量生成。为了解决目前二次风配风系统存在的技术问题，本发明提供了一种烟气的配风装置，其包括设置在焚烧炉1的喉口出口处的至少两层喷射口15，以向所述焚烧炉1内喷射烟气(特别是再循环烟气)。

示例性地，如图2所示，每层所述喷射口设置有多个所述喷射口15，如图2中右侧图所示，上下相邻的两层所述喷射口15中其中一层的多个所述喷射口15的喷射方向在炉膛内顺时针旋转形成切圆，如图2中左侧图所示，另一层的多个所述喷射口的喷射方向(也即喷射口的射流方向)在炉膛内逆时针旋转形成切圆，以增加所述焚烧炉的喉口附近的所述烟气的扰动，值得一提的是，该喷射方向沿所述喷射口的中心轴线向炉膛内延伸。

其中，如图2所示，所述切圆位于焚烧炉的喉口出口处的水平截面内，该水平截面可以为矩形。

其中顺时针旋转形成的切圆和逆时针旋转形成的切圆构成正反双切圆，在一定的喷射量下，能够保证再循环烟气对炉内良好的扰动与混合，从而促进CO的燃烧，在保证CO燃尽的同时，能够保证焚烧炉喉口含氧量处于较低水平，并能够尽量避免局部高温，从而抑制NOx的生成，进而降低NOx的排放浓度，同时，双切圆的布置方式能够促进焚烧炉喉口出口截面温度场的均匀性，在很大程度上避免高温烟气贴近后墙并在后墙大规模结焦的可能。

在一个示例中，位于同一层的所述喷射口15在同一水平面上排布，位于同一层的喷射口与焚烧炉的底部具有相同的高度差。

示例性地，位于同一层的多个所述喷射口15分别设置在所述喉口出口处的后墙13上以及所述前拱14上。

在一个示例中，所述切圆的圆心位于所述喉口出口的中心轴线上，以保证不同层的切圆之间是平行的。

其中位于不同层的切圆可以具有不同的半径，也可以具有相同的半径，例如，位于不同层的所述切圆上下重叠。

值得一提的是，在焚烧炉的喉口出口处设置两层喷射口15，也可以在喉口出口处设置大于两层的喷射口，例如三层、四层。本实施例中，主要以在焚烧炉的喉口出口处设置两层喷射口15的情况为例对本发明的配风装置进行解释和说明，而对于其他的适合的布置方式，可以通过适当的调整风速以及喷射口口径和数量等方式进行布置，在此不做具体描述。

示例性地，每层设置的所述喷射口15的数量可以根据实际需要进行合理选择，例如，可以为3个、4个、5个等，其中较佳地，每层设置的所述喷射口的数量为4个。

其中，较佳地是在焚烧炉相对的两侧中每侧设置数量相同的喷射口，例如，一侧设置两个，另一侧设置两个。

在一个示例中，如图1所示，位于同一层的4个所述喷射口15中的两个设置在所述焚烧炉1的喉口出口处的后墙13上，另外两个设置在所述焚烧炉1的喉口出口处的前拱14上。

相比于传统的成排设置喷射口的二次风配风方式，本发明的配风装置减少了喷射口的数量，并且为了保证足够的风量，同时增大了喷射口的管径，从而降低了二次风机的电耗，节约了用电，能够为电厂带来巨大的经济效益。

在一个示例中，如图2所示，形成的切圆的直径范围在所述焚烧炉的喉口出口处的水平截面的宽度的1/4至2/3之间，其中，较佳地，范围在所述焚烧炉的喉口出口处的水平截面的宽度的1/3至1/2之间。

值得一提的是，本发明的烟气的配风装置可以为二次风的配风装置，其将再循环烟气和二次风一起喷射到炉膛内。

在一个示例中，还包括二次风管，其中，所述二次风管将所述喷射口的位于炉膛外的一端口与风源连通，以向第一喷口和第二喷口运输再循环烟气和二次风。

每层的喷射口使得伴随有再循环烟气的二次风吹入焚烧炉炉膛以沿着逆时针或者顺时针的方向形成切圆。

至此完成了对本发明的烟气的配风装置的解释和说明，对于完整的配风装置还可能包括其他的部件和结构，在此不做赘述。

综上所述，利用正反双切圆的方式进行再循环烟气配风，能够增加垃圾焚烧炉喉口附近烟气的扰动，在低氧条件下促进CO的燃尽，并使烟气充满度更高，各高度截面的烟气温度分布更加均匀，同时，能够减少喷射口数量，降低风机电耗，并使焚烧炉喷射口的制造、安装、维护更为简单。

本发明再一个实施例中还提供一种垃圾焚烧炉，其中，所述垃圾焚烧炉包括前述的烟气的配风装置。并且，该垃圾焚烧炉也同样具有前述烟气的配风装置的优点。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。本领域技术人员还可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种烟气的配风装置，其特征在于，包括：

设置在焚烧炉的喉口出口处的至少两层喷射口，以向所述焚烧炉内喷射所述烟气，其中，每层设置有多个所述喷射口，上下相邻的两层所述喷射口中其中一层的多个所述喷射口的喷射方向在炉膛内顺时针旋转形成切圆，另一层的多个所述喷射口的喷射方向在炉膛内逆时针旋转形成切圆，以增加所述焚烧炉的喉口附近的所述烟气的扰动。

2.如权利要求1所述的烟气的配风装置，其特征在于，位于同一层的所述喷射口在同一水平面上排布。

3.如权利要求1所述的烟气的配风装置，其特征在于，在所述焚烧炉的喉口出口处设置两层所述喷射口。

4.如权利要求1所述的烟气的配风装置，其特征在于，所述切圆的圆心位于所述喉口出口的中心轴线上。

5.如权利要求1所述的烟气的配风装置，其特征在于，位于不同层的所述切圆上下重叠。

6.如权利要求1所述的烟气的配风装置，其特征在于，所述焚烧炉包括后拱、位于所述后拱上方与后拱连接的前拱，以及与所述前拱相对设置的后墙，其中，位于同一层的多个所述喷射口分别设置在所述喉口出口处的所述后墙上以及所述前拱上。

7.如权利要求1至6中任一项所述的烟气的配风装置，其特征在于，每层设置的所述喷射口的数量为4个。

8.如权利要求7所述的烟气的配风装置，其特征在于，位于同一层的4个所述喷射口中的两个设置在所述焚烧炉的喉口出口处的后墙上，另外两个设置在所述焚烧炉的喉口出口处的前拱上。

9.如权利要求1所述的烟气的配风装置，其特征在于，所述切圆的直径范围在所述焚烧炉的喉口出口处的水平截面的宽度的1/4至2/3之间。

10.一种垃圾焚烧炉，其特征在于，所述垃圾焚烧炉包括如权利要求1至9任一项所述的烟气的配风装置。