CN113970103B - 一种埋入式窑身进风的危险废物焚烧系统及其焚烧方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于埋入式窑身进风的危险废物焚烧系统，该系统为回转窑焚烧系统，包括窑头、窑身以及排料口。所述窑头上设置有物料入口通道和助燃空气通道。所述窑身包括炉衬和炉膛。所述窑头上设置有环形进气通道，所述炉衬的内部设置有埋入式窑身进风管道。所述环形进气通道通过埋入式窑身进风管道与炉膛相连通。所述窑尾上设置有排料口。该系统采用窑身多级进气和分区温度检测的方式，通过实时温度的变化进而炉膛内不同焚烧区域进风量的变化或改变物料的投放量。进而实现焚烧回转窑内温度始终处于理想焚烧温度范围内，可有效防止发生结圈现象以及减少二噁英的生成。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机危险废热解物焚烧处理系统，具体涉及一种埋入式窑身进风的危险废物焚烧系统及其焚烧方法，属于有机危废处理技术领域。
背景技术
一般所述焚烧窑可用于有机危险废物焚烧，是一种回转焚烧窑，是危废焚烧系统的重要组成设备。有机危险废物由于含有有机物、具有一定的热值，适宜用焚烧的方式对其进行处置，既可以达到危险废物减容的目的，又能回收废物中热能，达到资源的综合利用。
现有的普遍采用的危险废物回转窑如图2所示，图2中装置1为回转窑窑头；装置2为窑身。装置12为危险废物进料口；装置13为空气入口；装置21为排料口；在实际生产中，为了使物料在回转过程中正常前进，回转窑的安装有一定的倾斜角度，如图2所示应当为左高右低。
焚烧物料被液压推杆(图中未示出)从装置12进料口推入回转窑，空气从装置13进气通道进入回转窑，物料在高温环境下迅速被干燥、热解、着火，并且在回转窑的转动下，焚烧物料不断翻滚，并逐渐向窑尾移动，在翻滚与移动的过程中，物料完成燃烧，残渣和烟气从装置21排料口排出窑体。
现有技术中回转窑一般保持800～900℃的燃烧温度，危险废物可燃组分和空气从窑头进入回转窑，危险废物进入回转窑后，被迅速干燥、热解、着火，在回转窑的转动下与空气充分接触、充分燃烧。但是现有的回转窑焚烧效果不理想，沿窑身方向温度分布不均，导致焚烧效率不高，且高温段易发生结圈现象，影响正常生产。此外，由于回转窑内温度变化大，增加了回转窑内二噁英的生成。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种埋入式窑身进风的危险废物焚烧系统及其焚烧方法，通过设置在窑身上的环形进风通道对炉膛内不同焚烧区域进行送风。进而达到有机危险废物热解完全和焚烧彻底的目的。本发明还采用多级进气和多段分区温度检测的方式，通过实时温度的变化进而调整炉膛不同焚烧区域对应的埋入式窑身进风管道的进风量的变化或改变物料的投放量。进而实现焚烧回转窑炉膛内的焚烧温度始终处于理想焚烧温度范围内，可有效缓解甚至防止发生结圈现象以及减少二噁英的生成。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案具体如下：
根据本发明的第一种实施方案，提供一种埋入式窑身进风的危险废物焚烧系统，该系统为回转窑焚烧系统。该焚烧回转窑包括窑头、窑身和排料口。所述窑头上设置有物料入口通道、助燃空气通道和环形进气通道。窑身包括炉衬和炉膛以及埋入式窑身进风管道。所述物料入口通道和助燃空气通道均贯穿窑头后连通至炉膛。所述环形进气通道则设置在窑头的内部。所述埋入式窑身进风管道设置在炉衬的内部。所述埋入式窑身进风管道的一端与环形进气通道相连通。所述埋入式窑身进风管道的另一端与炉膛相连通。
作为优选，该系统还包括有进风管道。所述进风管道设置在窑头上。所述进风管道与环形进气通道相连通。
作为优选，该系统还包括有进气喷头。所述进气喷头设置在炉膛内并与埋入式窑身进风管道的出气口相连。
作为优选，所述进气喷头的喷气口朝向排料口的方向。进一步优选，所述进气喷头的喷气口处设置有隔网。
作为优选，该系统还包括有多个所述埋入式窑身进风管道。多个所述埋入式窑身进风管道均匀分布设置在炉衬的内部。
作为优选，多个所述埋入式窑身进风管道在窑头延伸至窑身方向上的长度相同或不相同。优选为多个所述埋入式窑身进风管道在窑头延伸至窑身方向上的长度依次递增。
作为优选，多个所述埋入式窑身进风管道的数量为1-20个，优选为2-15个，更优选为3-10个。
作为优选，该系统还包括有进气管道阀门。所述进气管道阀门设置在埋入式窑身进风管道对应的炉衬上。通过调节进气管道阀门控制埋入式窑身进风管道的开合度。所述进气管道阀门的数量与埋入式窑身进风管道的数量一致。
作为优选，该系统还包括有温度探头。所述温度探头设置在炉膛内。
作为优选，所述温度探头设置在埋入式窑身进风管道出口处的炉膛内。
作为优选，该系统设置有多个所述温度探头。多个所述温度探头的数量为1-50个，优选为2-30个，更优选为3-15个。
作为优选，该系统还设置有窑头支撑件。所述窑头支撑件设置在环形进气通道内并连接着环形进气通道的两个侧壁。和/或
作为优选，所述焚烧回转窑为窑头高于窑尾的倾斜式设计，所述倾斜角度为3-60°，优选为5-45°，更优选为8-30°。
根据本发明的第二种实施方案，提供一种危险废物焚烧方法或使用第一种实施方案中所述系统进行危险废物焚烧的方法，该方法包括如下步骤：
1)根据物料的走向，物料经由物料入口通道投放至炉膛内进行热解焚烧处理。同时助燃空气经由助燃空气通道进入炉膛内为物料的热解焚烧提供氧气。完成热解焚烧后的物料残渣和烟气经由排料口排出。
2)物料在炉膛内热解焚烧时，通过实时检测炉膛内焚烧温度的变化情况，通过调节投放至炉膛内的物料的投放量或调节助燃气体输送量。进而确保炉膛内的物料处于最佳焚烧状态。
作为优选，该方法还包括步骤3)：在回转窑旋转焚烧物料的过程中，通过实时检测炉膛内不同焚烧区域温度的变化情况，通过调节物料的投放量或者通过调节进气管道阀门控制不同的埋入式窑身进风管道对炉膛内的不同焚烧区域的补风量的输入量，进而使得炉膛内的热解焚烧温度处理最佳温度范围内。
作为优选，步骤3)具体为：
301)通过多个所述温度探头实时监测炉膛内不同焚烧区域的焚烧温度为Tx，℃。x为温度探头的总个数。炉膛内焚烧的平均温度记为Tp，℃。则：
Tp＝(T1+T2+T3+...+Tx)/x...式III。
ST＝[(T1-Tp)2+(T2-Tp)2+(T3-Tp)2+...(Tx-Tp)2]/x...式IV。
式IV中，ST为焚烧温度的方差。
302)设定炉膛内焚烧理想温度为Ta，℃，理想温度波动温值为C；判定：
当Tp＜(Ta-C)时，通过物料入口通道增加炉膛内的物料投放量或在物料投放量不变的前提下增大物料的热值，使得Tp＝(Ta±C)。
当Tp＞(Ta+C)时，通过物料入口通道降低炉膛内的物料投放量或在物料投放量不变的前提下降低物料的热值，使得Tp＝(Ta±C)。
当Tp＝(Ta±C)时，进行步骤303)：
303)设定系统理想温度方差为STa，判定：
当ST≤STa时，系统维持当前状态继续运行，不做任何调节。
当ST＞STa时，则依次进行如下计算：
Ty＝丨Tx-Tp丨...式V。
式V中，Ty为各个温度检测点的温度与平均温度差的绝对值，取Ty最大时所相对应的温度值Tx，进行判定：
303a)当Tx＞Tp时，降低该处对应的埋入式窑身进风管道的进风量直至该温度点的Tx＝(Ta±C)。
303b)当Tx＜Tp时，增加该处对应的埋入式窑身进风管道的进风量直至该温度点的Tx＝(Ta±C)。
根据303a)或303b)完成调节后，返回步骤301)，继续监测。
作为优选，在步骤302)中，当Tp＜(Ta-C)时，通过物料入口通道增加炉膛内的物料投放量或在物料投放量不变的前提下增大物料的热值为分步进行。当Tp＞(Ta+C)时，通过物料入口通道降低炉膛内的物料投放量为或在物料投放量不变的前提下降低物料的热值为分步进行。
作为优选，其中，每步增加或降低的物料的调整量为k％，基于单次物料投放总质量的百分比。所述k的取值为1-15，优选为2-12，更优选为3-9。或
作为优选，每步增大或降低物料的热值的调整量为s％，基于单次物料投放总热值的百分比。所述s的取值为1-15，优选为2-12，更优选为3-9。
作为优选，在步骤303)中，当ST＞STa时，通过埋入式窑身进风管道降低或增加的进风量为分步进行，每步降低或增加的进风调整量为p％，基于总进风量的百分比。所述p的取值为1-10，优选为2-8，更优选为3-5。
在现有技术中，现有的回转焚烧窑装置通常只设有一个空气入口，即物料焚烧所需要的全部空气都是由窑头进入回转窑，风量的调节只能通过窑头中空气的流量进行调节。这样有两个弊病：一是空气刚进入回转窑，在回转窑入口段会形成了一个富氧段，物料在该段氧气充足、剧烈燃烧，温度较高，而回转窑后段则氧气不足，温度迅速降低，形成了回转窑前程温度高(过高于理想温度值Ta)，后程温度低(过低于理想温度值Ta)的温度分布结构。回转窑中保证物料的正常燃烧温度Ta一般为850～900℃，当回转窑内的高温过高时，容易出现灰渣熔融，而后面温度又过低，熔融的灰渣又凝结，进而导致结圈现象的发生。同时由于固体物料与空气接触不均匀，部分残渣不能充分燃烧，有可能增加二噁英的生成。二是回转窑温度无法根据实际工况需要实现实时灵活调节，而为了保证残渣灼减率达标，回转窑焚烧过量空气系数一般为2.0～2.5，冷空气大量进入和大量烟气带走的热焓导致热损失大、燃烧效率较低。
在本发明中，本发明提出了一种具有回转窑炉膛温度检测机制和埋入式窑身进风机制的回转焚烧窑系统，能够检测炉膛内各个区域的温度分布，并实现了通过窑身进风实时控制，同时根据当前检测到的炉膛内温度分布状况进而对窑身进风制度进行实时调节，有效的保证了回转窑炉膛内的温度均匀分布，避免回转窑炉膛内过高和过低温的出现，实现了窑温的精准控制，大大减缓现有回转窑出现的结圈现象，提升了燃烧效率，避免了二噁英的生成。
在本发明中，为了有效控制焚烧回转窑炉膛内的温度分布均匀，本发明所述热解回转窑的窑头上分别设置有互不相通的物料入口通道、助燃空气通道和埋入式窑身进风管道，在热解回转窑的窑身的炉衬中设置有多条埋入式窑身进风管道，多条埋入式窑身进风管道的长度依次递增，即多条埋入式窑身进风管道的出气口沿着窑头至窑尾方向均匀分布，从而使得输送进入炉膛内的助燃气体分布均匀，进而使得炉膛内的焚烧温度分布均匀。其中，所述多条埋入式窑身进风管道的出气口出均设置有具有一定高度的进气喷头，进气喷头从窑衬伸入炉膛，喷头的开口方向是背对着物料来料的方向，并且喷口的出口平面布置了网状钢结构的隔网，防止物料行进过程中落入气管，造成气管堵塞。同时，为进一步提高焚烧效果，焚烧回转窑的炉衬由具有保温效果材质构成，所述炉衬厚度为3-50cm(优选为5-30cm，更优选为8-15cm)，所述炉衬完全包覆了所述炉膛，降低热损失。也避免了向外界排放过多的热辐射。
在本发明中，通过在炉膛内设置有多个温度探头(温度探头设置在进气喷头喷气方向上的交近处，每个进气喷头的附件至少设置有一个温度探头)实时监测炉膛内各个区域的温度变化，根据该该变化对系统做出调整，使得炉膛内各个区域的温度均匀且处于最佳理想温度范围内。具体如下：
301)通过多个所述温度探头实时监测炉膛内不同焚烧区域的焚烧温度为Tx，℃。x为温度探头的总个数。炉膛内焚烧的平均温度记为Tp，℃。则：
Tp＝(T1+T2+T3+...+Tx)/x...式III。
ST＝[(T1-Tp)2+(T2-Tp)2+(T3-Tp)2+...(Tx-Tp)2]/x...式IV。
式IV中，ST为焚烧温度的方差。
302)设定炉膛内焚烧理想温度为Ta，℃，理想温度波动温值为C；判定：
当Tp＜(Ta-C)时，通过物料入口通道增加炉膛内的物料投放量或在物料投放量不变的前提下增大物料的热值，使得Tp＝(Ta±C)。
当Tp＞(Ta+C)时，通过物料入口通道降低炉膛内的物料投放量或在物料投放量不变的前提下降低物料的热值，使得Tp＝(Ta±C)。
当Tp＝(Ta±C)时，进行步骤303)：
303)设定系统理想温度方差为STa，判定：
当ST≤STa时，系统维持当前状态继续运行，不做任何调节。
当ST＞STa时，则依次进行如下计算：
Ty＝丨Tx-Tp丨...式V。
式V中，Ty为各个温度检测点的温度与平均温度差的绝对值，取Ty最大时所相对应的温度值Tx，进行判定：
303a)当Tx＞Tp时，降低该处对应的埋入式窑身进风管道的进风量直至该温度点的Tx＝(Ta±C)。
303b)当Tx＜Tp时，增加该处对应的埋入式窑身进风管道的进风量直至该温度点的Tx＝(Ta±C)。
根据303a)或303b)完成调节后，返回步骤301)，继续监测。
进一步地，在步骤302)中，当Tp＜(Ta-C)时，通过物料入口通道增加炉膛内的物料投放量或在物料投放量不变的前提下增大物料的热值为分步进行。当Tp＞(Ta+C)时，通过物料入口通道降低炉膛内的物料投放量为或在物料投放量不变的前提下降低物料的热值为分步进行。
进一步地，每步增加或降低的物料的调整量为k％，基于单次物料投放总质量的百分比。所述k的取值为1-15，优选为2-12，更优选为3-9。较佳的调节建议如下：总物料调节百分比为负值表示降低物料投放量，为正值表示增加物料投放量。(此处不能作为对本发明方案限制的依据)
| Tp-Ta | 物料调节百分比k％ |
| >150℃ | -15～-12％ |
| 100～150℃ | -12～-9％ |
| 60～100℃ | -9～-6％ |
| 20～60℃ | -6～-3％ |
| -60～-20℃ | +3～+6％ |
| -100～-60℃ | +6～+9％ |
| -150～-100℃ | +9～+12％ |
| <-150℃ | +12～+15％ |
或
进一步地，每步增大或降低物料的热值的调整量为s％，基于单次物料投放总热值的百分比。所述s的取值为1-15，优选为2-12，更优选为3-9。较佳的调节建议如下：总物料调节百分比为负值表示降低物料的热值，为正值表示增加物料的热值。(此处不能作为对本发明方案限制的依据)
进一步地，在步骤303)中，当ST＞STa时，通过埋入式窑身进风管道降低或增加的进风量为分步进行，每步降低或增加的进风调整量为p％，基于总进风量的百分比。所述p的取值为1-10，优选为2-8，更优选为3-5。较佳的调节建议如下：进风量调节百分比为负值表示降低进风量，为正值表示增加进风量。(此处不能作为对本发明方案限制的依据)
| Ty-Ta | 气量调节百分比p％ |
| >100℃ | -10％ |
| 80～100℃ | -8％ |
| 50～80℃ | -5％ |
| 20～50℃ | -3％ |
| -50～-20℃ | +3％ |
| -80～-50℃ | +5％ |
| -100～-80℃ | +8％ |
| <-100℃ | +10％ |
完成调节后，重新开始本控制程序，直至各段温度分布符合如图8所示的理想温度分布曲线要求。
在本发明中，有机危废物料需要先经过破碎筛分处理，其中只有筛上细物料(其粒径为小于等于15mm，优选为小于等于12mm，更优选为小于等于10mm)输送至热解回转窑进行热解，而筛下粗物料(其粒径为大于等于15mm，优选为大于等于12mm，更优选为大于等于10mm)则和筛上细物料热解后形成的热解残渣一起输送至本发明所述焚烧回转窑进行焚烧处理。小颗粒的物料比表面积大，其热解效率高，先进入热解回转窑进行热解。热解回转窑是一个外热式回转窑，热解的热源由高温烟气提供。物料在隔绝空气的条件下进行热解，可析出可燃气体，而剩余的热解残渣排除热解回转窑。由于热解回转窑不能保证物料中有机物充分反应，使热解残渣中仍具有较多有机可燃物质，因此，热解残渣继续送入焚烧回转窑中进行下一步焚烧。而大颗粒物料在热解回转窑中热解效率较低，因此，直接与热解残渣混合之后，送入焚烧回转窑中一起焚烧。
在本发明中，所述焚烧回转窑的窑长和外径可根据实际工况进行设计。例如所述焚烧回转窑的炉长为3-30m，优选为5-25m，更优选为8-20m。所述焚烧回转窑的外径为1-10m，优选为2-8m，更优选为3-8m。此处仅为本发明较佳设计的例举，不能依此作为对本发明方案限制的依据。所述埋入式窑身进风管道的管径为0.5-50cm，优选为1-40cm，更优选为3-30cm。
进一步地，本发明所述焚烧回转窑的投料量为800-6000kg/h，优选为1200-5000kg/h，更优选为1500-4000kg/h。所述焚烧回转窑的旋转速度为1-6r/min，优选为1.5-5r/min，更优选为2-4r/min。
与现有技术相比较，本发明的有益技术效果如下：
1、本发明所述回转窑焚烧系统采用了窑身分段进风的机制，通过埋入式窑身进风管道对物料的燃烧进行送风，实现了窑身二次进风和要窑头一次进风的有机结合，极大地提高了物料焚烧效率和焚烧效果。
2、本发明所述焚烧回转窑中，采用窑身多级进气和多点温度检测的方式，使窑体温度分布更加均匀，且温度分布的调节更加灵活，可以提高燃烧效率，减少NOx和二噁英等污染物的生成。
3、本发明所述系统使得焚烧回转窑温度分布更均匀后，需要的空气量减少，回转窑焚烧的过量空气系数降低，排烟损失减小，热效率提高。
4、本发明所述回转窑焚烧系统结构简单，易操作，温度分布更均匀后，没有了传统回转窑的温度过高和过低区域的出现，从机理上减少了回转窑结窑现象的发生，减少了系统故障率。
附图说明
图1为本发明所述埋入式窑身进风的危险废物焚烧系统结构图。
图2为现有技术回转窑热解焚烧装置图。
图3为现有技术回转窑A-A截面图。
图4为本发明所述埋入式窑身进风的危险废物焚烧系统的A-A截面图。
图5为本发明所述埋入式窑身进风的危险废物焚烧系统的B-B截面图。
图6为本发明所述埋入式窑身进风的危险废物焚烧系统的C向视图。
图7为本发明所述埋入式窑身进风的危险废物焚烧系统炉膛内温度控制方法流程图。
图8为回转窑内各段的理想温度分布曲线。
附图标记：1：窑头；2、炉膛；3：排料口；101：物料入口通道；102：助燃空气通道；103：环形进气通道；104：进风管道；201：炉衬；202：炉膛；203：埋入式窑身进风管道；204：进气喷头；205：隔网；206：进气管道阀门；207：温度探头；208：窑头支撑件。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行举例说明，本发明请求保护的范围包括但不限于以下实施例。
根据本发明的第一种实施方案，提供一种埋入式窑身进风的危险废物焚烧系统，该系统为回转窑焚烧系统。该焚烧回转窑包括窑头1、窑身2和排料口3。所述窑头1上设置有物料入口通道101、助燃空气通道102和环形进气通道103。窑身2包括炉衬201和炉膛202以及埋入式窑身进风管道203。所述物料入口通道101和助燃空气通道102均贯穿窑头1后连通至炉膛202。所述环形进气通道103则设置在窑头1的内部。所述埋入式窑身进风管道203设置在炉衬201的内部。所述埋入式窑身进风管道203的一端与环形进气通道103相连通。所述埋入式窑身进风管道203的另一端与炉膛202相连通。
作为优选，该系统还包括有进风管道104。所述进风管道104设置在窑头1上。所述进风管道104与环形进气通道103相连通。
作为优选，该系统还包括有进气喷头204。所述进气喷头204设置在炉膛202内并与埋入式窑身进风管道203的出气口相连。
作为优选，所述进气喷头204的喷气口朝向排料口3的方向。进一步优选，所述进气喷头204的喷气口处设置有隔网205。
作为优选，该系统还包括有多个所述埋入式窑身进风管道203。多个所述埋入式窑身进风管道203均匀分布设置在炉衬201的内部。
作为优选，多个所述埋入式窑身进风管道203在窑头1延伸至窑身2方向上的长度相同或不相同。优选为多个所述埋入式窑身进风管道203在窑头1延伸至窑身2方向上的长度依次递增。
作为优选，多个所述埋入式窑身进风管道203的数量为1-20个，优选为2-15个，更优选为3-10个。
作为优选，该系统还包括有进气管道阀门206。所述进气管道阀门206设置在埋入式窑身进风管道203对应的炉衬201上。通过调节进气管道阀门206控制埋入式窑身进风管道203的开合度。所述进气管道阀门206的数量与埋入式窑身进风管道203的数量一致。
作为优选，该系统还包括有温度探头207。所述温度探头207设置在炉膛202内。作为优选，所述温度探头207设置在埋入式窑身进风管道203出口处的炉膛202内。
作为优选，该系统设置有多个所述温度探头207。多个所述温度探头207的数量为1-50个，优选为2-30个，更优选为3-15个。
作为优选，该系统还设置有窑头支撑件208。所述窑头支撑件208设置在环形进气通道103内并连接着环形进气通道103的两个侧壁。和/或
作为优选，所述焚烧回转窑为窑头1高于窑尾的倾斜式设计，所述倾斜角度为3-60°，优选为5-45°，更优选为8-30°。
根据本发明的第二种实施方案，提供一种危险废物焚烧方法或使用第一种实施方案中所述系统进行危险废物焚烧的方法，该方法包括如下步骤：
1)根据物料的走向，物料经由物料入口通道101投放至炉膛202内进行热解焚烧处理。同时助燃空气经由助燃空气通道102进入炉膛202内为物料的热解焚烧提供氧气。完成热解焚烧后的物料残渣和烟气经由排料口3排出。
2)物料在炉膛202内热解焚烧时，通过实时检测炉膛202内焚烧温度的变化情况，通过调节投放至炉膛202内的物料的投放量或调节助燃气体输送量。进而确保炉膛202内的物料处于最佳焚烧状态。
作为优选，该方法还包括步骤3)：在回转窑旋转焚烧物料的过程中，通过实时检测炉膛202内不同焚烧区域温度的变化情况，通过调节物料的投放量或者通过调节进气管道阀门206控制不同的埋入式窑身进风管道203对炉膛202内的不同焚烧区域的补风量的输入量，进而使得炉膛202内的热解焚烧温度处理最佳温度范围内。
作为优选，步骤3)具体为：
301)通过多个所述温度探头207实时监测炉膛202内不同焚烧区域的焚烧温度为Tx，℃。x为温度探头207的总个数。炉膛202内焚烧的平均温度记为Tp，℃。则：
Tp＝(T1+T2+T3+...+Tx)/x...式III。
ST＝[(T1-Tp)2+(T2-Tp)2+(T3-Tp)2+...(Tx-Tp)2]/x...式IV。
式IV中，ST为焚烧温度的方差。
302)设定炉膛202内焚烧理想温度为Ta，℃，理想温度波动温值为C；判定：
当Tp＜(Ta-C)时，通过物料入口通道101增加炉膛202内的物料投放量或在物料投放量不变的前提下增大物料的热值，使得Tp＝(Ta±C)。
当Tp＞(Ta+C)时，通过物料入口通道101降低炉膛202内的物料投放量或在物料投放量不变的前提下降低物料的热值，使得Tp＝(Ta±C)。
当Tp＝(Ta±C)时，进行步骤303)：
303)设定系统理想温度方差为STa，判定：
当ST≤STa时，系统维持当前状态继续运行，不做任何调节。
当ST＞STa时，则依次进行如下计算：
Ty＝丨Tx-Tp丨...式V。
式V中，Ty为各个温度检测点的温度与平均温度差的绝对值，取Ty最大时所相对应的温度值Tx，进行判定：
303a)当Tx＞Tp时，降低该处对应的埋入式窑身进风管道203的进风量直至该温度点的Tx＝(Ta±C)。
303b)当Tx＜Tp时，增加该处对应的埋入式窑身进风管道203的进风量直至该温度点的Tx＝(Ta±C)。
根据303a)或303b)完成调节后，返回步骤301)，继续监测。
作为优选，在步骤302)中，当Tp＜(Ta-C)时，通过物料入口通道101增加炉膛202内的物料投放量或在物料投放量不变的前提下增大物料的热值为分步进行。当Tp＞(Ta+C)时，通过物料入口通道101降低炉膛202内的物料投放量为或在物料投放量不变的前提下降低物料的热值为分步进行。
作为优选，其中，每步增加或降低的物料的调整量为k％，基于单次物料投放总质量的百分比。所述k的取值为1-15，优选为2-12，更优选为3-9。或
作为优选，每步增大或降低物料的热值的调整量为s％，基于单次物料投放总热值的百分比。所述s的取值为1-15，优选为2-12，更优选为3-9。
作为优选，在步骤303)中，当ST＞STa时，通过埋入式窑身进风管道203降低或增加的进风量为分步进行，每步降低或增加的进风调整量为p％，基于总进风量的百分比。所述p的取值为1-10，优选为2-8，更优选为3-5。
实施例1
如图1所示，一种埋入式窑身进风的危险废物焚烧系统，该系统为回转窑焚烧系统。该焚烧回转窑包括窑头1、窑身2和排料口3。所述窑头1上设置有物料入口通道101、助燃空气通道102和环形进气通道103。窑身2包括炉衬201和炉膛202以及埋入式窑身进风管道203。所述物料入口通道101和助燃空气通道102均贯穿窑头1后连通至炉膛202。所述环形进气通道103则设置在窑头1的内部。所述埋入式窑身进风管道203设置在炉衬201的内部。所述埋入式窑身进风管道203的一端与环形进气通道103相连通。所述埋入式窑身进风管道203的另一端与炉膛202相连通。
实施例2
重复实施1，只是该系统还包括有进风管道104。所述进风管道104设置在窑头1上。所述进风管道104与环形进气通道103相连通。
实施例3
重复实施例2，只是该系统还包括有进气喷头204。所述进气喷头204设置在炉膛202内并与埋入式窑身进风管道203的出气口相连。
实施例4
重复实施例3，只是所述进气喷头204的喷气口朝向排料口3的方向。所述进气喷头204的喷气口处设置有隔网205。
实施例5
重复实施例4，只是该系统还包括有多个所述埋入式窑身进风管道203。多个所述埋入式窑身进风管道203均匀分布设置在炉衬201的内部。
实施例6
重复实施例5，只是多个所述埋入式窑身进风管道203在窑头1延伸至窑身2方向上的长度依次递增。
实施例7
重复实施例6，只是多个所述埋入式窑身进风管道203的数量为4个。
实施例8
重复实施例7，只是系统还包括有进气管道阀门206。所述进气管道阀门206设置在埋入式窑身进风管道203对应的炉衬201上。通过调节进气管道阀门206控制埋入式窑身进风管道203的开合度。所述进气管道阀门206的数量与埋入式窑身进风管道203的数量一致。
实施例9
重复实施例8，只是该系统还包括有温度探头207。所述温度探头207设置在炉膛202内。
实施例10
重复实施例9，只是该系统设置有多个所述温度探头207。多个所述温度探头207的数量为20个。
实施例11
重复实施例10，只是该系统还设置有窑头支撑件208。所述窑头支撑件208设置在环形进气通道103内并连接着环形进气通道103的两个侧壁。
实施例12
重复实施例11，只是所述焚烧回转窑为窑头1高于窑尾的倾斜式设计，所述倾斜角度为9°。
Claims (27)
1.一种埋入式窑身进风的危险废物焚烧系统，其特征在于：该系统为回转窑焚烧系统；该焚烧回转窑包括窑头(1)、窑身(2)和排料口(3)；所述窑头(1)上设置有物料入口通道(101)、助燃空气通道(102)和环形进气通道(103)；窑身(2)包括炉衬(201)和炉膛(202)以及埋入式窑身进风管道(203)；所述物料入口通道(101)和助燃空气通道(102)均贯穿窑头(1)后连通至炉膛(202)；所述环形进气通道(103)设置在窑头(1)的内部；所述埋入式窑身进风管道(203)设置在炉衬(201)的内部；所述埋入式窑身进风管道(203)的一端与环形进气通道(103)相连通；所述埋入式窑身进风管道(203)的另一端与炉膛(202)相连通；
该系统还包括有多个所述埋入式窑身进风管道(203)；多个所述埋入式窑身进风管道(203)均匀分布设置在炉衬(201)的内部；多个所述埋入式窑身进风管道(203)在窑头(1)延伸至窑身(2)方向上的长度不相同；
该系统还包括有进气喷头(204)；所述进气喷头(204)设置在炉膛(202)内并与埋入式窑身进风管道(203)的出气口相连；所述进气喷头(204)的喷气口朝向排料口(3)的方向。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：该系统还包括有进风管道(104)；所述进风管道(104)设置在窑头(1)上；所述进风管道(104)与环形进气通道(103)相连通。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述进气喷头(204)的喷气口处设置有隔网(205)。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：多个所述埋入式窑身进风管道(203)在窑头(1)延伸至窑身(2)方向上的长度依次递增。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：多个所述埋入式窑身进风管道(203)在窑头(1)延伸至窑身(2)方向上的长度依次递增。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：多个所述埋入式窑身进风管道(203)的数量为1-20个。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：多个所述埋入式窑身进风管道(203)的数量为1-20个。
8.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于：多个所述埋入式窑身进风管道(203)的数量为2-15个。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：多个所述埋入式窑身进风管道(203)的数量为3-10个。
10.根据权利要求1-2、5-7、9中任一项所述的系统，其特征在于：该系统还包括有进气管道阀门(206)；所述进气管道阀门(206)设置在埋入式窑身进风管道(203)对应的炉衬(201)上；通过调节进气管道阀门(206)控制埋入式窑身进风管道(203)的开合度；所述进气管道阀门(206)的数量与埋入式窑身进风管道(203)的数量一致。
11.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：该系统还包括有进气管道阀门(206)；所述进气管道阀门(206)设置在埋入式窑身进风管道(203)对应的炉衬(201)上；通过调节进气管道阀门(206)控制埋入式窑身进风管道(203)的开合度；所述进气管道阀门(206)的数量与埋入式窑身进风管道(203)的数量一致。
12.根据权利要求1-2、5-7、9、11中任一项所述的系统，其特征在于：该系统还包括有温度探头(207)；所述温度探头(207)设置在炉膛(202)内。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于：所述温度探头(207)设置在埋入式窑身进风管道(203)出口处的炉膛(202)内。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于：该系统设置有多个所述温度探头(207)；多个所述温度探头(207)的数量为1-50个。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于：多个所述温度探头(207)的数量为2-30个。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于：多个所述温度探头(207)的数量为3-15个。
17.根据权利要求12所述的系统，其特征在于：该系统还设置有窑头支撑件(208)；所述窑头支撑件(208)设置在环形进气通道(103)内并连接着环形进气通道(103)的两个侧壁；和/或
所述焚烧回转窑为窑头(1)高于窑尾的倾斜式设计，倾斜角度为3-60°。
18.根据权利要求13-16中任一项所述的系统，其特征在于：该系统还设置有窑头支撑件(208)；所述窑头支撑件(208)设置在环形进气通道(103)内并连接着环形进气通道(103)的两个侧壁；和/或
所述焚烧回转窑为窑头(1)高于窑尾的倾斜式设计，倾斜角度为3-60°。
19.根据权利要求17所述的系统，其特征在于：所述倾斜角度为5-45°。
20.根据权利要求18所述的系统，其特征在于：所述倾斜角度为5-45°。
21.根据权利要求19或20所述的系统，其特征在于：所述倾斜角度为8-30°。
22.使用如权利要求1-21中任一项所述系统进行危险废物焚烧的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
1)根据物料的走向，物料经由物料入口通道(101)投放至炉膛(202)内进行热解焚烧处理；同时助燃空气经由助燃空气通道(102)进入炉膛(202)内为物料的热解焚烧提供氧气；完成热解焚烧后的物料残渣和烟气经由排料口(3)排出；
2)物料在炉膛(202)内热解焚烧时，通过实时检测炉膛(202)内焚烧温度的变化情况，通过调节投放至炉膛(202)内的物料的投放量或调节助燃气体输送量；进而确保炉膛(202)内的物料处于最佳焚烧状态。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于：该方法还包括步骤3)：在回转窑旋转焚烧物料的过程中，通过实时检测炉膛(202)内不同焚烧区域温度的变化情况，通过调节物料的投放量或者通过调节进气管道阀门(206)控制不同的埋入式窑身进风管道(203)对炉膛(202)内的不同焚烧区域的补风量的输入量，进而使得炉膛(202)内的热解焚烧温度处于最佳温度范围内。
24.根据权利要求22或23所述的方法，其特征在于：步骤3)具体为：
301)通过多个所述温度探头(207)实时监测炉膛(202)内不同焚烧区域的焚烧温度为Tx，℃；x为温度探头(207)的总个数；炉膛(202)内焚烧的平均温度记为Tp，℃；则：
Tp＝(T1+T2+T3+...+Tx)/x...式III；
ST＝[(T1-Tp)2+(T2-Tp)2+(T3-Tp)2+...(Tx-Tp)2]/x...式IV；
式IV中，ST为焚烧温度的方差；
302)设定炉膛(202)内焚烧理想温度为Ta，℃，理想温度波动温值为C；判定：
当Tp＜(Ta-C)时，通过物料入口通道(101)增加炉膛(202)内的物料投放量或在物料投放量不变的前提下增大物料的热值，使得Tp＝(Ta±C)；
当Tp＞(Ta+C)时，通过物料入口通道(101)降低炉膛(202)内的物料投放量或在物料投放量不变的前提下降低物料的热值，使得Tp＝(Ta±C)；
当Tp＝(Ta±C)时，进行步骤303)：
303)设定系统理想温度方差为STa，判定：
当ST≤STa时，系统维持当前状态继续运行，不做任何调节；
当ST＞STa时，则依次进行如下计算：
Ty＝丨Tx-Tp丨...式V；
式V中，Ty为各个温度检测点的温度与平均温度差的绝对值，取Ty最大时所相对应的温度值Tx，进行判定：
303a)当Tx＞Tp时，降低该处对应的埋入式窑身进风管道(203)的进风量直至该处温度点的Tx＝(Ta±C)；
303b)当Tx＜Tp时，增加该处对应的埋入式窑身进风管道(203)的进风量直至该处温度点的Tx＝(Ta±C)；
根据303a)或303b)完成调节后，返回步骤301)，继续监测。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于：在步骤302)中，当Tp＜(Ta-C)时，通过物料入口通道(101)增加炉膛(202)内的物料投放量或在物料投放量不变的前提下增大物料的热值为分步进行；当Tp＞(Ta+C)时，通过物料入口通道(101)降低炉膛(202)内的物料投放量为或在物料投放量不变的前提下降低物料的热值为分步进行；
其中，每步增加或降低的物料的调整量为k％，基于单次物料投放总质量的百分比；所述k的取值为1-15；或
每步增大或降低物料的热值的调整量为s％，基于单次物料投放总热值的百分比；所述s的取值为1-15；和/或
在步骤303)中，当ST＞STa时，通过埋入式窑身进风管道(203)降低或增加的进风量为分步进行，每步降低或增加的进风调整量为p％，基于总进风量的百分比；所述p的取值为1-10。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于：所述k的取值为2-12；或
所述s的取值为2-12；和/或
所述p的取值为2-8。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于：所述k的取值为3-9；或
所述s的取值为3-9；和/或
所述p的取值为3-5。
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