CN110425544A - 一种新型900t/d高热值生活垃圾焚烧炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型900t/d高热值生活垃圾焚烧炉,它公开了一种炉膛宽度为4.5~8米,由位于炉膛底部的炉排(1),前端的进料口(2),尾端的排渣口(3),炉排两侧的耐火炉墙(8),在炉膛上部的炉膛壁前拱(4)及两台点火燃烧器(6),左、右侧壁(9)及辅助燃烧器(7),炉膛前中部的第一烟道入口(10),第一烟道下部的二次风管(11),和设置在第一烟道(10)、前拱(4)、后拱(5)及侧墙(9)的水冷壁组成的新型锅炉。本发明适用于高热值生活垃圾的焚烧处理,具有工况适应性广、锅炉寿命长、故障率低、燃烧效率高、污染物排放量低等优点。
Description
技术领域:
生活垃圾焚烧余热锅炉。即是利用焚烧生活垃圾时所产生的高温烟气进行发电的锅炉装置。
背景技术:
现有的一种750t/d垃圾焚烧炉,其炉排为四级往复式运动炉排,燃料的设计热值为6800kJ/kg,垃圾在焚烧区燃烧后产生的烟气依次通过余热炉竖直第一通道、第二通道、第三通道、水平第四通道、竖直第五通道,再进入尾气处理系统。由于近年来生活垃圾的热值不断上升,导致锅炉热负荷升高,炉壁结焦和爆管问题频发,垃圾处理量减少,不利于锅炉的平稳运行。
优点:
采用往复式炉排,两级炉排之间的垂直落差较大,垃圾在炉排上运动时更容易翻滚和破碎,使垃圾在预燃段更容易干燥和着火,在燃烧段易燃尽,燃尽后的炉渣不易在炉排和出渣口结块架桥。
缺点:
1、垃圾热值较高时为防止锅炉超温,需降低垃圾的进料速度,以控制燃烧的剧烈程度和炉膛内的总热量。
2、垃圾燃烧区域的上部为炉膛前拱炉墙,燃烧产生的烟气往往贴着前拱进入烟道,由于烟气温度较高,且烟气内含有高浓度的酸性气体与飞灰颗粒,易造成前拱壁面的超温、腐蚀、磨损、结焦,影响炉墙的使用寿命。烟气沿前拱进入烟道,造成烟道前墙附近烟气温度较高,烟道两侧温度分布不均,不利于SNCR反应的进行。
发明内容:
本发明的目的是提供一种新型900t/d高热值生活垃圾焚烧炉,以应对目前生活垃圾热值不断提高的情况,并保证全年的垃圾焚烧量达到一定指标。通过改善炉膛内的烟气流动情况,可以达到延长炉膛使用寿命,降低污染物排放的效果。
技术解决方案:
本发明的技术解决方案是:炉排阶级数由原来的四级改为五级,在第一级、第二级炉排之间与第三级、第四级炉排之间有一定的垂直落差。增加炉排(1)、进料口(2)、出渣口(3)和整个炉膛的水平宽度,使焚烧炉在不增加垃圾料层厚度的情况下,垃圾处理能力上升至900t/d,炉膛宽度通常为4.5~8米。将第一烟道(10)入口移动至炉膛前中部,并在烟道(10)四周、前拱(4)、后拱(5)及炉膛两侧耐火墙(8)以上的侧壁(9)处布置水冷壁,以增大锅炉的换热量。第一烟道(10)的前、后墙下部设置有三层二次风管(11),每层布置8根二次风管,共24根,按照双切圆方式布置,即每4根风管吹出的风形成一个圆形旋风,每层形成两个旋风,切圆直径为2.5~3.5米。炉膛前拱(4)与水平面的夹角α通常为30°~60°,后拱(5)与水平面的夹角β通常为20°~50°
以上炉膛宽度为5.6米。
以上炉膛的切圆直径为3米。
以上炉膛前拱壁面与水平的夹角α为40°。
本发明的炉膛后拱壁面与水平的夹角β为28°。
从炉膛尺寸、烟道位置、配风方案等方面对现有炉膛进行优化,从而设计出一种适合高热值的大容量新型垃圾焚烧炉炉膛。
本发明的特点是:
1、增加了炉排、垃圾进料口、出渣口与炉膛的宽度,使得在垃圾料层厚度不增加的情况下,处理量上升为900t/d。
2、将水冷壁布置范围由原来的烟道壁面延伸到燃烧室的上半部壁面,增大换热面积。
3、烟道入口由原本的炉膛尾部上方移动至垃圾燃烧段上方。
4、增大了点火燃烧器与辅助燃烧器的功率,使炉膛可以适应更多的工况。
5、烟道上的二次风管采用水平双切圆布置,切圆直径为3米。在锅炉第一烟道前后墙各布置8根风管,共24根,分三层布置,每层布置方式使四个风管出风后形成一个环形旋风。
本发明将第一烟道入口设置在垃圾燃烧段的上方,垃圾产生的高温烟气可以直接进入烟道,避免烟气经常冲刷拱部炉墙。烟气进入烟道时的速度场与温度场分布更为均匀,有利于烟气的二次燃烧和二噁英的分解。
以上本发明较长的后拱可以形成一定的拔风效应,使炉排尾部上方的气流以较快流速流向烟道方向,将更多热量截留在炉膛内,减少出渣时的热损失。
本发明二次风管为双切圆布置,此布置方案不但可以增加烟道内流场的扰动程度,使烟气二次燃烧更充分,还能使高温区集中在烟道中央,避免炉壁超温。二次风口分为三层,可根据工况需要调整每层送风量。
本发明炉膛燃烧室的上半部分设有水冷壁,可以减少燃烧室的散热损失,提高锅炉的综合热利用率,同时使锅炉拥有更大的热容积,在不降低垃圾焚烧量的前提下适应更高热值的燃料,垃圾设计热值提升至9000kJ/kg。
本发明对垃圾的热值变化具有良好的适应性,在过量空气系数不变的情况下,通过改变一二次风的配风比例,即可适应热值在5500~10500kJ/kg范围内的生活垃圾,并具有一定的超负荷运行能力。本发明的优点是炉膛使用寿命长,故障率低,炉内燃烧效率高,污染物排放量较低。
附图说明
图1、本发明炉膛结构示意图;
图2、本发明二次风口布置示意图;
图3、现有750t/d炉型模拟结果图;
图4、本发明900t/d炉型不同工况下中间载面速度云图;
图5、本发明不同工况下内流场速度流线图;
图6、本发明不同工况下二次风水平载面温度云图。
具体实施方式:
实施例1
炉膛结构如图1所示,炉膛宽度为5.6米,炉排1位于炉膛底部,其前端设有进料口2,尾端设有排渣口3,炉排两侧为耐火炉墙8。在炉膛上部的炉膛壁前拱4上设置有两台点火燃烧器6,在左、右侧壁9上各装有一台辅助燃烧器7。烟道入口位于炉膛的前中部,水冷壁布置在烟道10四周,并随前拱4、后拱5和侧墙9延伸至炉墙中部,烟道下部设有二次风管11入口,见图2二次风切圆直径为3米。炉膛前拱壁面与水平面的夹角α为40°,后拱璧面与水平面的夹角β为28°。
实施例2
与实施例1相同,只是炉膛宽度为4.5米,二次风切圆直径为2.5米,炉膛前拱(4)壁与水平面的夹角α为30°,炉膛后拱5壁面与水平面的夹角β为20°,炉排(1)分为四级,且前拱(4)、后拱(5)、侧墙(9)处无水冷壁。
实施例3
与实施例1相同,只是炉膛宽度设置8米,二次风切圆直径为3.5米,炉膛前拱4壁与水平面的夹角α为60°,炉膛后拱5壁面与水平面的夹角β为50°,且有三台点火燃烧器(6)。
现有一种750t/d炉型如附图3所示,其燃烧产生的高温区域从炉排延伸至炉膛前拱,并随气流向烟道方向移动。二次燃烧发生在炉膛和烟道交界处,烟道内温度较低,二次风助燃效果有限。出渣口附近温度较高,出渣热损失较大。烟道内烟气的总体流速和扰动程度较低,不利于可燃气体的燃尽和SNCR反应的进行。
通过数值模拟手段对六种不同工况下的炉堂内流程进行了模拟,具体工况见下表。模拟结果(附图4)显示,本发明900t/d炉型在各个工况下表现良好,燃烧情况较为理想。
如附图5所示,新型炉膛中的二次燃烧主要发生在第一烟道内,因此烟道的总体温度较高,更易达到环保要求的850℃指标。垃圾在末级炉排前中部基本燃尽,出渣口附近温度较低,且后拱下方有明显的逆向流动现象,出渣时的热损失较小。烟气的总体流速高于现有炉型,且烟气扰动程度更高,气相可燃物的二次燃烧更为彻底。
附图6显示,本发明在垃圾热值较高的情况下(A、B、E、F工况),二次风占总风量的35%,双切圆布置能很好的将火焰约束在烟道中部,防止火焰贴壁,保护炉墙不因超温而损坏或结焦。当垃圾热值较低时(C、D工况),二次风的占比为15%,出口风速降低,火焰范围扩大但温度较低,炉壁附近未出现明显的超温现象,温度场分布较为均匀,有利于二噁英的分解和SNCR反应的进行。
Claims (7)
1.本发明涉及一种新型900t/d高热值生活垃圾焚烧炉,与现有的750t/d垃圾焚烧炉相比,其特征为炉膛的宽度为4.5~8米,,炉排(1)位于炉膛底部,其前端设有进料口(2),尾端设有排渣口(3),炉排两侧为耐火炉墙(8)。在炉膛上部的炉膛壁前拱(4)上设置有两台点火燃烧器(6),在左、右侧壁(9)上各装有一台辅助燃烧器(7)。烟道入口位于炉膛的前中部,水冷壁布置在第一烟道(10)四周,并随前拱(4)、后拱(5)和侧墙(9)延伸至炉墙中部,第一烟道下部设有二次风管(11),二次风管(11)采用水平双切圆布置,切圆直径为2.5~3.5米,在锅炉第一烟道前后墙各布置8根二次风管,共24根,分三层布置,每层8个二次风管按出风后形成两个圆形旋风的双切圆方式设置。在炉膛前供4其壁与水平面的夹角α为30°~60°,炉膛后供5其壁面与水平的夹角β为20°~50°。
2.根据权利要求1所述“一种新型900t/d高热值生活垃圾焚烧炉”,其特征为炉膛宽5.6米。
3.根据权利要求1所述“一种新型900t/d高热值生活垃圾焚烧炉”,其特征为前拱与水平面呈40°夹角,后拱与水平面呈28°夹角。
4.根据权利要求1所述“一种新型900t/d高热值生活垃圾焚烧炉”,其特征为炉排阶级数为四级,且每两级之间有一定的垂直落差。
5.根据权利要求1所述“一种新型900t/d高热值生活垃圾焚烧炉”,其特征为二次风切圆直径为3米。
6.根据权利要求1所述“一种新型900t/d高热值生活垃圾焚烧炉”,水冷壁设置于烟道(10)处。
7.根据权利要求1所述“一种新型900t/d高热值生活垃圾焚烧炉”,其特征为点火燃烧器(6)有三台,并按加热均匀原则布置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN201910632272.6A CN110425544A (zh) | 2019-07-13 | 2019-07-13 | 一种新型900t/d高热值生活垃圾焚烧炉 |
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CN (1) | CN110425544A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112212344A (zh) * | 2020-06-04 | 2021-01-12 | 中国天楹股份有限公司 | 一种高效处理高热值垃圾的焚烧锅炉一体化系统 |
CN118129158A (zh) * | 2024-04-09 | 2024-06-04 | 江苏名兴环保科技有限公司 | 焚烧炉烟尘净化装置 |
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2019
- 2019-07-13 CN CN201910632272.6A patent/CN110425544A/zh active Pending
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