CN113518882A

CN113518882A - 用于固体材料的焚烧设备

Info

Publication number: CN113518882A
Application number: CN202080018658.9A
Authority: CN
Inventors: F·克鲁尔; A·卡尔平斯基
Original assignee: Doosan Lentjes GmbH
Current assignee: Doosan Lentjes GmbH
Priority date: 2019-03-19
Filing date: 2020-03-10
Publication date: 2021-10-19
Also published as: WO2020187637A1; PL3712498T3; DK3712498T3; KR20210137053A; EP3712498B1; EP3712498A1

Abstract

本发明涉及一种用于固体材料的焚烧设备，具有：‑燃烧材料入口（1），可以通过所述燃烧材料入口（1）引入固体材料，‑燃烧室（2），所述固体材料被引入所述燃烧室（2）中并且所述固体材料在所述燃烧室（2）中燃烧，由此产生烟气，‑至少一个空通路（5），所述至少一个空通路（5）在所述燃烧室（2）的下游，‑热回收蒸汽发生器（6），所述热回收蒸汽发生器（6）在所述空通路（5）的下游；以及‑烟气净化装置，所述烟气净化装置在所述热回收蒸汽发生器（6）的下游。

Description

用于固体材料的焚烧设备

技术领域

本发明涉及一种用于固体材料（例如废物或生物质）的焚烧设备，所述焚烧设备具有：燃烧材料入口，通过所述燃烧材料入口引入所述固体材料；燃烧室，所述固体材料被引入到所述燃烧室中并且所述固体材料在所述燃烧室中燃烧，由此产生烟气；至少一个空通路，所述至少一个空通路在所述燃烧室的下游；热回收蒸汽发生器（通路），所述热回收蒸汽发生器（通路）在所述空通路的下游；以及烟气净化装置（通路），所述烟气净化装置（通路）在所述热回收蒸汽发生器的下游。

背景技术

所述焚烧设备通常包括布置在所述燃烧室的下部区段内的燃烧炉排，利用所述燃烧炉排，所述固体材料和燃烧后的固体材料可以从所述燃烧材料入口输运通过所述燃烧室到达炉渣容器。一次空气通常从所述燃烧炉排下方供应到布置在所述燃烧炉排上的固体材料，使得布置在所述燃烧炉排上的所述固体材料利用一次空气燃烧。

另外，喷嘴可以提供在所述燃烧炉排上方，利用所述喷嘴，可以向烟气提供二次空气、用于二次燃烧的三次空气和/或贫氧载气。

所述至少一个空通路可以竖直地或水平地布置，其中所述烟气从所述燃烧室流过所述至少一个空通路到达所述热回收蒸汽发生器。特别地，可以体现两个、三个或更多个平行空通路。

所述热回收蒸汽发生器可以竖直地和/或水平地（分段地）布置，其中倾斜取向也是可能的。

所述燃烧室和所述空通路的壁通常配备有热交换器（即，管），其中所述热交换器的热交换介质被特别提供给一个共用汽包。

所述烟气净化装置可以包括用于烟气的除尘、洗涤和脱硫（例如SCR或SNCR）的元件。烟囱可以布置在所述烟气净化装置的下游。

所述热回收蒸汽发生器包括与烟气进行（热）接触的热交换器（即，管），其中通过热交换器提供的热交换介质（即，水或蒸汽）将所交换热传递到汽包或类似物。

在此类焚烧设备的操作期间，烟气中的污染物在热交换器上沉积在热回收蒸汽发生器内或热回收蒸汽发生器的内壁上，由此降低从烟气到热传递介质的热传递效率。为了去除所述热回收蒸汽发生器中的此类沉积物，整个焚烧设备必须停机，所述热回收系统发生器需要冷却，并且然后可以手动去除所述沉积物。然后，花费相对长的时间使焚烧设备全负荷运行。因此，焚烧设备需要长的停机时间来清洁热回收蒸汽发生器。

EP 0 806 236 A1公开一种焚烧设备，其在两条废气管线之前具有气流分流器，以便针对后续脱硝反应器控制废气温度。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是提供一种在无需关停整个焚烧设备的情况下清洁热回收系统发生器的焚烧设备。

此目的通过一种具有独立权利要求的特征的焚烧设备以及一种用于操作所述焚烧设备的方法实现。在从属权利要求和整个说明书中描述本发明的优选实施例，其中优选实施例的单个特征可以按在技术上有意义的方式彼此组合。

所述目的被特别实现成使得所述热回收蒸汽发生器具有第一热回收流路径和至少一个、特别是一个、两个或者甚至三个第二热回收流路径，每一热回收流路径将所述空通路连接到所述烟气净化装置，其中提供至少一个流入关断装置，使得可单独地中断进入每一热回收通路中的烟气流。特别地，向每一热回收流路径分配一个流入关断装置。

换言之，本发明建议给所述热回收蒸汽发生器提供两个流体平行的热回收流路径，其中每一热回收流路径可以与烟气流断开连接。这样，可以在焚烧设备的操作期间清洁所述断开连接的（关闭的）热回收流路径，其中所述烟气被引导通过打开的热回收流路径。

还建议以包括以下步骤的方法操作焚烧设备：

-在燃烧室中以第一速率燃烧固体材料（即，废物或生物质），

-将燃烧室中的固体材料的燃烧减小到第二速率，例如所述第二速率不超过最大燃烧速率的60%，或者优选地不超过最大燃烧速率的50%或40%，

-关闭用于第一热回收流路径的至少一个流入关断装置，使得中断进入所述关闭的第一热回收流路径中的烟气流，

-例如利用手动操作的高压射水器来手动维持所述关闭的第一热回收流路径，同时以第二速率燃烧固体材料，并且烟气流过至少一个未关闭的第二热回收流路径。

根据本发明，不必为了清洁和/或维护热回收蒸汽发生器的热回收流路径而关停焚烧设备。

特别是建议在中断的热回收流路径的维护期间，在所述中断的热回收流路径中提供环境空气的超压，使得没有烟气可以进入所述中断的热回收流路径。

在一个实施例中，所述至少一个空通路也可以包括一个第一空流路径和至少一个第二空流路径，其中每一空流路径将所述燃烧室或一个共用上游空通路连接到一个热回收流路径。因此，根据此实施例，所述至少一个空通路具有至少两个流体平行的空流路径，其中的每一者将烟气引导到相应热回收流路径。在此实施例中，空流路径的数目可以与热回收流路径的数目相同。当然，所述至少一个空通路可以仅具有单个路径，烟气通过所述单个路径被引导到多个热回收流路径。

在甚至进一步实施例中，所述烟气净化装置也可以包括第一烟气净化流路径和至少一个第二烟气净化流路径，其中每一烟气净化流路径被分配给相应热回收流路径。因此，在此实施例中，烟气净化流路径的数目可以与热回收流路径的数目相同。当然，所述烟气净化装置可以仅具有单个路径，来自多个热回收流路径的烟气被引导到所述单个路径中。

至少一个流入关断装置布置成使得可以单独地中断进入每一热回收流路径中的烟气流。例如，在空通路包括多个平行路径的情况下，所述流入关断装置可以布置在上游侧处或相应空流路径内。优选地，向每一热回收流路径分配一个流入关断装置，其中所述流入关断装置特别是布置在所述空通路的单个路径或多个路径与相应热回收流路径之间。

在进一步实施例中，向每一热回收流路径分配流出关断装置，其中优选地一个流出关断装置被分配给每一热回收流路径，并且优选地布置在热回收蒸汽发生器与下游烟气净化装置之间。在热回收蒸汽发生器也体现成具有多个路径的情况下，所述流出关断装置可以布置在相应烟气净化流路径的下游端处。这样，可以避免在中断的热回收流路径的维护期间，烟气进入相应热回收流路径中。

所述至少一个（流入和/或流出）关断装置可以被体现为可直线移动的烟气叶片（blade）或者体现为可枢转烟气挡板。在所述关断装置被体现为可直线移动的烟气叶片的情况下，所述叶片可以从底部、侧面或顶部（闸刀式风门）进入相应流路径。如果所述关断装置被体现为可枢转烟气挡板，则所述挡板在其初始状态下布置在顶部、底部或侧面处，并且可以特别是围绕水平或竖直枢转轴线枢转到相应流路径中。

在一个实施例中，所述热回收流路径也彼此几何平行地延伸并且彼此相距一定距离布置，使得所述热回收流路径并不具有共用壁。这样，减少从一个热回收流路径到邻近热回收流路径的热传递。特别地，绝热材料可以布置在两个邻近热回收流路径的外壁之间。

优选地，每一热回收流路径包括过热器热交换器、蒸发器热交换器和省煤器热交换器，其可以独立于平行热回收流路径的相应热交换器操作。因此，供应到第一热回收流路径的热交换器的热传递介质不直接提供到第二热回收流路径的相应热交换器。

在一实施例中，布置在热回收流路径中的热交换器连接到一个共用汽包，使得可以在任何时间操作一个汽包，而与中断哪一热回收流路径无关。

每一热回收流路径包括至少一个单独的门以在相应热回收流路径与烟气流断开连接时进入相应热回收流路径。这样，维护人员可以彼此独立地接达所述热回收流路径。

根据进一步实施例，所述焚烧设备可以包括多个（两个、三个或更多个）平行焚烧设备管线，每一焚烧设备管线包括带有燃烧材料入口的一个燃烧室、至少一个空通路和根据本发明的热回收蒸汽发生器，其中每一焚烧设备管线可以包括一个烟气净化装置，或者其中两个或更多个焚烧设备管线连接到一个（共用）烟气净化装置。

附图说明

现在将关于示出本发明的示例性实施例的附图解释本发明和技术背景。附图示意性地示出：

图1是焚烧设备的一部分的侧视图，以及

图2是图1中所示的焚烧设备的热回收蒸汽发生器的立体图。

具体实施方式

所述焚烧设备包括带有燃烧材料入口1的燃烧室2，固体燃烧材料（例如废物）可以通过燃烧材料入口1引入燃烧室2中。燃烧炉排3体现在燃烧室2的底部处，利用燃烧炉排3，固体材料和燃烧后的材料（灰烬）可以朝向炉渣出口4输送。

在燃烧室2中产生的烟气被供应到竖直延伸的空通路5中。水平延伸的热回收蒸汽发生器6布置在空通路5的下游。

如从图2的立体图可见，热回收蒸汽发生器6包括第一热回收流路径7.1和平行延伸的第二热回收流路径7.2。被体现为闸刀式风门的第一流入关断装置8.1布置在第一热回收流路径7.1的入口处，同时第二流入关断装置8.2布置在第二热回收流路径7.2的入口处。

第一过热器热交换器10.1布置在第一热回收流路径7.1中，并且第二过热器热交换器10.2布置在第二热回收流路径7.2中。如仅在图1中指示，蒸发器热交换器11和省煤器热交换器12另外布置在热回收流路径7.1和7.2中的每一者中，其全部都连接到一个共用汽包13。

流出关断装置9布置在每一热回收流路径7.1和7.2的出口处。

在需要清洁热回收流路径7.1和7.2的内部元件（例如热交换器或壁）的情况下，降低固体材料的燃烧速率，并且关闭流入关断装置8.1和8.2中的一者，使得烟气被完全引导通过打开的热回收流路径。

在关闭的热回收流路径冷却之后，向相应热回收流路径施加环境空气的超压，使得清洁人员可以在焚烧设备仍在操作的同时进入相应热回收流路径并且可以清洁相应部件。从而，避免为了清洁热回收蒸汽发生器6而需要关闭整个焚烧设备。

附图标记列表：

1 燃烧材料入口

2 燃烧室

3 燃烧炉排

4 炉渣出口

5 空通路

6 热回收蒸汽发生器

7.1 第一热回收流路径

7.2 第二热回收流路径

8.1 第一流入关断装置

8.2 第二流入关断装置

9 流出关断装置

10, 10.1, 10.2 过热器热交换器

11 蒸发器热交换器

12 省煤器热交换器

13 汽包。

Claims

1.一种用于固体材料的焚烧设备，具有：

- 燃烧材料入口（1），通过所述燃烧材料入口（1）引入固体材料，

- 燃烧室（2），所述固体材料被引入所述燃烧室（2）中并且所述固体材料在所述燃烧室（2）中燃烧，由此产生烟气，

- 至少一个空通路（5），所述至少一个空通路（5）在所述燃烧室（2）的下游，

- 热回收蒸汽发生器（6），所述热回收蒸汽发生器（6）在所述空通路（5）的下游；以及

- 烟气净化装置，所述烟气净化装置在所述热回收蒸汽发生器（6）的下游，

其特征在于，

所述热回收蒸汽发生器（6）具有第一热回收流路径（7.1）和至少一个第二热回收流路径（7.2），每一热回收流路径（7.1、7.2）将所述空通路（5）连接到所述烟气净化装置，其中提供至少一个流入关断装置（8.1、8.2），使得可单独地中断进入每一热回收流路径（7.1、7.2）中的烟气流，并且其特征在于，每一热回收流路径（7.1、7.2）包括至少一个门以进入所述相应热回收流路径（7.1、7.2）。

2.根据权利要求1所述的焚烧设备，其中对于每一热回收流路径，流入关断装置（8.1、8.2）布置在所述空通路（5）与所述相应热回收流路径（7.1、7.2）之间。

3.根据权利要求2所述的焚烧设备，其中流出关断装置（9）布置在所述相应热回收流路径（7.1、7.2）与所述烟气净化装置之间。

4.根据前述权利要求中的一项权利要求所述的焚烧设备，其中所述关断装置（7.1、7.2、9）被体现为可直线移动的烟气叶片或者体现为可枢转烟气挡板。

5.根据前述权利要求中的一项权利要求所述的焚烧设备，其中过热器热交换器（10）、蒸发器热交换器（11）和省煤器热交换器（12）布置在每一热回收流路径（7.1、7.2）中。

6.根据前述权利要求中的一项权利要求所述的焚烧设备，其中布置在所述热回收流路径（7.1、7.2）中的所有热交换器都连接到一个共用汽包（13）。

7.根据前述权利要求中的一项权利要求所述的焚烧设备，其中所述热回收蒸汽发生器（6）水平地或竖直地取向。

8.根据前述权利要求中的一项权利要求所述的焚烧设备，其中所述设备包括燃烧炉排（3），利用所述燃烧炉排（3），所述固体材料和燃烧后的固体材料可以从所述燃烧材料入口（1）输运通过所述燃烧室（2）到达炉渣出口（4），其中一次空气供应布置在所述燃烧炉排（3）的顶部下方，并且其中至少一个喷嘴布置在所述燃烧炉排（3）上方，利用所述喷嘴，可以提供二次空气和/或贫氧载气。

9.一种用于操作根据前述权利要求中的一项权利要求所述的焚烧设备的方法，包括以下步骤：

- 在燃烧室（2）中以第一速率燃烧固体材料，

- 将所述燃烧室（2）中的固体材料的所述燃烧降低到第二速率，

- 关闭用于第一热回收流路径（7.1）的至少一个流入关断装置（8.1），使得中断进入关闭的第一热回收流路径（7.1）中的烟气流，

- 手动维持所述关闭的第一热回收流路径（7.1），同时以所述第二速率燃烧固体材料，并且烟气流过至少一个未关闭的第二热回收流路径（7.2）。