CN201137945Y - 高、低温过热器分置式垃圾焚烧炉 - Google Patents

Abstract

高、低温过热器分置式垃圾焚烧炉，属于机械设备领域，包括垃圾料斗及输送组件，焚烧炉燃烧室，燃烧室下部的风室，中部的二次风口，上部的水冷壁，与燃烧室出口相接的旋风分离器及其下部连接的返料器，该返料器通过斜管与燃烧室下部相通，尾部设有竖井烟道，在返料器与斜管之间串联有换热器，换热器内布置高温过热器，换热器的壁面处设置有补燃装置。竖井烟道内布置有与高温过热器相通的低温过热器，该换热器的进料口与返料器的出口相通，出料口经斜管与燃烧室相通。本装置换热室与换热管、布风板的均匀布置，保证了整个换热器内高效传热和高强度换热，该焚烧炉有利于维持炉膛温度，提高锅炉燃烧效率。

Description

高、低温过热器分置式垃圾焚烧炉

技术领域

本实用新型属于机械设备领域，特别涉及到一种高、低温过热器分置式垃圾焚烧炉。

背景技术

在现有的垃圾焚烧炉设备中，较多采用的是循环流化床技术，由于其燃烧效率高、燃料适应性广、有害气体排放少等优点，已得到迅速发展和应用。现有的一种循环流化床垃圾焚烧炉可参看实用新型专利“流化床垃圾焚烧炉”(ZL专利号00200093.8)它是将过热器放置在返料器和斜管之间，以避免高温烟气中SO2和HCl对过热器管材的腐蚀作用。但是，高温过热器与低温过热器置于同一位置处，当垃圾热值偏低时，难以满足既能维持炉膛燃烧温度，同时辅助燃料添加量又符合国家标准，即对城市生活垃圾焚烧处理掺煤比不允许超过垃圾混合燃料热值20％的规定，以及垃圾品质的变化造成蒸汽温度波动较大，造成锅炉蒸汽参数不能满足发电要求的矛盾，而且过热蒸汽不能充分利用，不利于节能，这一矛盾状态就呈现在本研发小组的面前。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是，针对已知技术中，所包含的高温过热器与低温过热器设置在同一位置处，带来许多弊端，诸如难以同时满足掺煤比≤垃圾混合燃料热值20％的规定和同时满足过热蒸汽参数达到发电要求这样的一致性，为了克服这些弊端，需要对过热器的配置加以重新安排，本实用新型的目的，是提供一种高、低温过热器分置式垃圾焚烧炉，它能同时满足上述两方面的要求，特别是高、低温过热器分开布置的循环流化床垃圾焚烧炉，该炉能满足掺煤比≤垃圾混合燃料热值20％的规定，避免高温过热器在高温烟气的酸性腐蚀，同时满足锅炉过热蒸汽参数达到发电的要求。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现：

一种高、低温过热器分置式垃圾焚烧炉，包括垃圾料斗及输送组件，焚烧炉燃烧室，燃烧室下部的风室，中部的二次风口，上部的水冷壁，与燃烧室出口相接的旋风分离器及其下部连接的返料器，该返料器通过斜管与燃烧室下部相通，尾部设有竖井烟道，其特征在于，在返料器与斜管之间串联有换热器，换热器内布置高温过热器，换热器的壁面处设置有补燃装置。竖井烟道内布置有与高温过热器相通的低温过热器，该换热器的进料口与返料器的出口相通，出料口经斜管与燃烧室相通。这是一种整体布置的循环流化床垃圾焚烧炉，其高温过热器布置在外置流化床换热器内、低温过热器设置在锅炉尾部对流烟道内，形成高低温过热器分置式循环流化床垃圾焚烧炉。所述换热器内布设的高温过热器，其内的换热管均匀分布于该过热器的换热室中，在该换热室的底部布置有布风板，布风板上设有布风管，布风管的下沿开有小孔。沿烟气流程，所述低温过热器，其后面依次在尾部坚井烟道内布置有对流管束、省煤器、及空气预热器。工作过程中，燃烧的烟气与外部的空气不断被入焚烧炉中，烟气经空气预热器后进入尾部烟气净化装置，空气经空气预热器进入燃烧室助燃。

本实用新型具有如下优点：

1.换热室与换热管、布风板的均匀布置，保证了整个换热器内作为高温固体颗粒的循环灰向管内工质的蒸汽高效传热和高强度换热，而补燃装置的设置，可借助其输送煤粒或喷油的补燃，大幅度增加了换热器的换热量，使蒸汽温度提高(达到400℃以上)进而提高发电效率，同时补燃装置的调节灵敏、稳定而可靠，再加上减温器具有降低过热蒸汽温度的调节作用，因而又可使蒸汽出口温度的波动值小(可小于正负5℃)并不受垃圾品质的影响，满足用于发电的严格要求，从而使得本实用新型专利特别适于垃圾或垃圾混合燃料的发电。

2.换热器的外置较之放在旋风分离器出口处的尾部竖井烟道内的常规做法(见图1所示的C处)，使换热器彻底避免了烟气中SO2、HCl的作用及烟气传热系数较循环灰低的不利影响，从而既避免了高温下的强烈腐蚀而换热效率又高。由于换热器的换热强度高，故换热管的尺寸可减少，从而使整个换热器的尺寸紧凑。布风管布风均匀结构简单，其下沿开小孔可避免循环灰对风管的堵塞。换热器可制成独立的部件，能方便地串联在循环流化床燃烧设备中，且不影响原有设备中运行的循环灰总量的平衡。

3.在低温换热器后面，对流管束的设置，不但可以提供足够的受热面将饱和水加热至饱和汽，而利于焚烧炉输出的蒸汽温度、压力及流量达到设计要求，同时还可使燃烧室内不布置或少布置水冷壁，保证以热值低、水分高的垃圾或垃圾混合燃料作为能源的炉膛内燃烧温度。

4.高温过热器布置在外置式换热室内，低温过热器布置在尾部竖井对流烟道内，可以减少外置式换热器内的吸热，提高返料灰温度。在垃圾热值较低时，该焚烧炉有利于维持炉膛温度，提高锅炉燃烧效率。

5.空气预热器的设置使空气在被加热之后再进入燃烧室，减少为加热空气所消耗的热量，克服垃圾或垃圾混合燃料热值低、水分高、单位时间内进入燃烧室量大的不利影响，进一步保证燃烧室内的燃烧温度。

附图说明

图1为高、低温过热器分置式垃圾焚烧炉总体布置及配套装置示意图；

图2为外置式换热器的剖视示意图；

图3为图2的A-A剖视示意图。

具体实施方式

以下结合附图并通过实施例对本实用新型专利进一步详述：

参照图1所示的高、低温过热器分置式循环流化床垃圾焚烧炉总体布置示意图，图中，前部为垃圾输送组件，垃圾进入垃圾料斗1，经过垃圾输送机2，垃圾给料机3从给料口a进入焚烧炉燃烧室4，若使用垃圾混合燃料，则将破碎筛选出来的，小于8mm的煤粒，经給煤装置5从给料口b进入焚烧炉燃烧室，在燃烧室内垃圾或垃圾混合燃料燃烧。

由鼓风机6鼓入的空气在空气预热器7中被预热到200~250℃，其中的60％~80％的预热空气量作为燃料燃烧所需的空气量出口至风室8，并通过布风板9，风帽10进入燃烧室使燃料充分流化、燃烧，而其余的40％~20％的预热空气量经燃烧室中部的二次风喷口11喷入，以补充燃料燃烧的所需。燃烧室内因燃料混合充分而着火升温快，其温度达到850℃~900℃，向燃烧室添加石灰石可以除去SO2、HCl，燃料内不可燃的大颗粒灰渣由排渣管12进入滚筒式水冷除渣机13冷却后排出，除渣机出口处的机械驱动振动筛14将小颗粒的灰粒分选后，经提升机15和物料补充装置16从加料口a送至燃烧室，补充循环灰的灰量。燃料燃烧后，被气流夹带的细小灰粒经旋风分离器17后与烟气分离，再经返料器18的出口进入高温过热器19的进料口38，参照图2，图3，它们分别表示两个剖面视图，此时作为循环灰的细小灰粒具有850℃~900℃的高温，将热量传给换热器内的蛇形换热管39中的工质，并降低温度后，从出料口30排出并经斜管20(图1所示)返回至燃烧室4，斜管与水平线呈40°~50°的倾角，防止循环灰在管中堵塞影响焚烧炉的正常运行，换热器内用隔墙31(见图2)分割成换热室32，蛇形管换热器39均匀分布于换热室32中，在换热管之间的空间底部布置有布风管33(图2所示)，布风管的下沿开有小孔，换热器的侧壁34处设置有作为补燃装置35的螺旋给料机，可通过补燃口36(图3)，将小于3mm的煤粒送入换热室中补燃，其补燃量由垃圾焚烧炉的控制系统根据蒸汽温度的变化而对螺旋给料机的转速加以调节，调节灵敏、稳定和可靠。高温过热器的底部设置有循环灰的排空口37，该排空口平时关闭，需要时可打开以避免因循环灰进量太大造成换热室内堵塞而降低流化效果。高温过热器的顶部设有进料口38，经旋风分离器分离后的、具有850℃~900℃高温的烟气进入尾部竖井烟道21，流经竖井烟道内的低温过热器29、对流管束22、省煤器23和空气预热器后，温度降至200℃以下，通过除尘器24并在引风机25的作用下，从烟囱26排出。

水在省煤器中被加热至饱和温度后进入锅筒27，锅筒中的饱和水通过锅筒的独立下降管道，分别进入水冷壁28和对流管束22，在其中汽化后又返回锅筒，饱和蒸汽从锅筒引出后进入布置在换热器中的换热管，作为换热管内工质的该饱和蒸汽靠换热器内循环灰的传热可达到450℃的设计温度。当低于此温度值5℃时，垃圾焚烧炉的控制系统即启动换热器的螺旋给料机进行补燃，当高于此温度值5℃时，控制系统启动减温器降低过热蒸汽的温度，从而使温度为450℃，波动值为±5℃的过热蒸汽作为产品输出而用于发电。这对于过热蒸汽是一种充分的利用，同时显著地节省了能源，具有极积的推广价值。

Claims (3)

1.一种高、低温过热器分置式垃圾焚烧炉，包括垃圾料斗及输送组件，焚烧炉燃烧室，燃烧室下部的风室，中部的二次风口，上部的水冷壁，与燃烧室出口相接的旋风分离器及其下部连接的返料器，该返料器通过斜管与燃烧室下部相通，尾部设有竖井烟道，其特征在于，在返料器与斜管之间串联有换热器，换热器内布置高温过热器，换热器的壁面处设置有补燃装置，竖井烟道内布置有与高温过热器相通的低温过热器，该换热器的进料口与返料器的出口相通，出料口经斜管与燃烧室相通。

2.根据权利要求1所述的高、低温过热器分置式垃圾焚烧炉，其特征在于，所述换热器内布设的高温过热器，其内的换热管均匀分布于该过热器的换热室中，在该换热室的底部布置有布风板，布风板上设有布风管，布风管的下沿开有小孔。

3.根据权利要求1所述的高、低温过热器分置式垃圾焚烧炉，其特征在于，所述低温过热器，其后面依次在尾部坚井烟道内布置有对流管束、省煤器、及空气预热器。

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