CN205424940U - 一种适用于高热值生活垃圾的焚烧炉及二次风配风装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于高热值生活垃圾的焚烧炉及二次风配风装置。所述二次风配风装置包括：若干前墙上二次风管，设置于焚烧炉炉膛前墙的上端；若干前墙下二次风管，设置于焚烧炉炉膛前墙的下端；若干后墙上二次风管，设置于所述焚烧炉炉膛后墙的上端；若干后墙下二次风管，设置于焚烧炉炉膛后墙的下端。本实用新型具有以下优点：1、由于焚烧炉整体采用混流式布置，炉膛中心线位于炉排中间，焚烧炉下部空间较大，可以满足较高热值生活垃圾的焚烧，火焰顺直在焚烧炉中间向上流动，可以减缓前、后拱壁面结焦；2、利用焚烧炉下部空间较大的特点增加2排下二次风喷口，与前后墙上二次风相配合可以实现“分级燃烧”可以有效降低炉内NO_x的生成。

Description

一种适用于高热值生活垃圾的焚烧炉及二次风配风装置

技术领域

本实用新型涉及垃圾焚烧领域，具体地，本实用新型涉及一种适用于高热值生活垃圾的焚烧炉及二次风配风装置。

背景技术

在生活垃圾焚烧炉排的使用过程中，给料炉排作用非常关键，其可靠性直接影响了整个焚烧炉甚至是整个焚烧电厂的可靠性，从而影响了整个垃圾焚烧电厂的生活垃圾处理能力和经济效益。

现有的垃圾焚烧多采用机械式垃圾焚烧炉，图1所示的垃圾焚烧炉就为其中的一种。如图1所示，所述垃圾焚烧炉包括进料口101、给料炉排102、位于炉膛内的用于垃圾焚烧的炉排103、位于焚烧炉排下部的一次风供风系统104、位于炉喉部的二次风供风系统105以及排渣机106。焚烧炉排整体构成用于焚烧垃圾的炉床，所述炉床沿纵向分为干燥段、燃烧段和燃尽段，焚烧炉排整体沿纵向分为多个焚烧单元，通常为5个单元，每一焚烧单元由多个滑动炉排片、翻动炉排片和固定炉排片组成。垃圾从进料口倒入所述垃圾焚烧炉，通过给料炉排的往复推动作用所述垃圾进入所述焚烧炉内的炉床上进行焚烧，在所述干燥段所述垃圾被烘干、脱水，所述垃圾主要在所述燃烧段进行燃烧，经过燃尽段的垃圾已经燃烧殆尽，之后剩余的炉渣进入排渣机，由排渣机排出炉外。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炉喉部送入。

近年来，焚烧处理方式作为国内外生活垃圾的主流处理措施越来越得到重视，随着社会大众环境保护意识的加强、焚烧技术装备水平的提高和垃圾分类制度的逐步实施，生活垃圾焚烧炉也在向大容量、高热值、高参数的方向发展，可以同时节省占地面积和单位投资，并提高机组效率。

目前应用较多的大容量生活垃圾焚烧炉主要有马丁炉、西格斯炉等，其炉膛结构和配风沿袭自早期的运行经验和经典设计，在面对现阶段高燃尽率、低二噁英排放和低氮氧化物等的高要求时仍有具有较大的提升空间。另外，针对中国生活垃圾含水率高、热值低、灰分多等特点，国内主要引起和自主设计生活垃圾焚烧炉多为逆流式焚烧炉，在使用过程中对处理低热值生活垃圾效果较好，在焚烧高热值生活垃圾时容易出现积灰结焦严重、高温腐蚀、NOx生成量高等问题，随着中国城市化程度的提高、生活垃圾热值的稳步增加，这种运行情况出现的越来越频繁。

目前所述垃圾焚烧炉还存在以下问题：

1、国内现有生活垃圾焚烧炉和配风方式以引进为主，沿袭经典设计，忽略了现在对低NOx的要求。

2、引进焚烧炉和配风设计方式往往在炉膛调节和对国内生活垃圾含水率高、热值变化大时往往出现燃尽率差，运行调节效果不明显等缺点。

因此需要对目前的生活垃圾焚烧炉作进一步的改进，以便消除上述各种弊端。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本实用新型提供了一种垃圾焚烧炉的二次风配风装置，其特征在于，所述二次风配风装置包括：

若干前墙上二次风管，设置于所述焚烧炉炉膛前墙的上端；

若干前墙下二次风管，设置于所述焚烧炉炉膛前墙的下端；

若干后墙上二次风管，设置于所述焚烧炉炉膛后墙的上端；

若干后墙下二次风管，设置于所述焚烧炉炉膛后墙的下端。

可选地，所述若干前墙上二次风管和所述若干后墙上二次风管位于同一高度且相对设置，以形成对冲。

可选地，所述若干前墙上二次风管和/或所述若干后墙上二次风管沿水平方向向下倾斜18-22°设置。

可选地，所述若干前墙下二次风管沿水平方向向下倾斜26-30°设置，和/或所述若干后墙下二次风管沿水平方向向下倾斜8-12°设置。

可选地，所述前墙上二次风管和所述后墙上二次风管选用直管；

和/或所述前墙下二次风管和所述后墙下二次风管选用扩散管，所述扩散管的扩散角度为18-22°。

可选地，所述前墙下二次风管设置于靠近所述前墙下端中靠近前端的部位；

所述后墙下二次风管设置于靠近所述后墙下端中靠近前端的部位。

可选地，所述焚烧炉炉膛前墙的上端相比前墙的下端更深入炉膛，以形成前拱；

所述焚烧炉炉膛后墙的上端相比后墙的下端更深入炉膛，以形成高度低于所述前拱的后拱；

其中，所述前墙下二次风管和所述后墙下二次风管分别设置于距离所述前拱和后拱0.8-1.2m的位置。

可选地，所述若干前墙上二次风管均匀排列为一排并且设置于所述前墙上端的同一高度；

所述若干前墙下二次风管均匀排列为一排并且设置于所述前墙下端的同一高度；

所述若干后墙上二次风管均匀排列为一排并且设置于所述后墙上端的同一高度；

所述若干后墙下二次风管均匀排列为一排并且设置于所述后墙下端的同一高度。

本实用新型还提供了一种适用于高热值生活垃圾的焚烧炉，所述焚烧炉包括上述的二次风配风装置。

可选地，所述焚烧炉的炉膛中心线位于炉排中间且所述焚烧炉为混流式。

本实用新型解决了上述技术问题，提供一种具备燃尽率高、停留时间长和低氮氧化物生成量少的炉膛结构和配风装置，且运行调节手段更为灵活。

本实用新型具有以下优点：

1、由于焚烧炉整体采用混流式布置，炉膛中心线位于炉排中间，焚烧炉下部空间较大，可以满足较高热值生活垃圾的焚烧，火焰顺直在焚烧炉中间向上流动，可以减缓前、后拱结焦，也适合用于作为大容量生活垃圾焚烧炉方案；

2、利用焚烧炉下部空间较大的特点增加2排下二次风喷口，与前后墙上二次风相配合可以实现“分级燃烧”可以有利于降低炉内NO_x的生成，并且下二次风的存在势必可以促进“小范围”的混合燃烧，从而增加焚烧炉下部的燃尽率，也可以利用氧化反应放出的热量稳定火焰燃烧并加热入炉垃圾，同时增加对高水分生活垃圾的适应性；

3、前后墙上二次风为直管设计，增加射流刚度和穿透能力，可以起到彻底混合空气和未燃尽可燃气体的作用，上二次风下倾角度为20°，增加烟气停留时间；下二次风管为扩散管，扩散角度为20°，上下错开布置，可以增加烟气停留时间和形成“小范围”混合与燃烧，分散氧化反应产生的热量，有效避免炉膛下部产生的高温区域，起到抑制热力型NOx生成的作用；

4、上下二次风量、前后下二次风量设置为灵活可调方式，增加了工况调节手段，配合炉排的振动调节可以在较大范围内适应负荷和燃料的波动：当炉膛负荷降低时可以增加下二次风量，反之减少下二次风量；当火焰偏向后拱时可以增加前墙下二次风量，反之增加后墙下二次风量等。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的装置及原理。在附图中，

图1现有技术中垃圾焚烧炉的结构图。

图2为本实用新型的炉膛整体结构和二次风装置布置示意图；

图3为本实用新型的垃圾焚烧炉的炉内配风示意图；

图4为本实用新型的垃圾焚烧炉内前后墙下二次风扩散管扩散角示意图。

附图标识

101、进料口102、给料炉排

103、炉排104、一次风供风系统

105、二次风供风系统106、排渣机

1、焚烧炉2、耐火材料

3、前墙上二次风管4、后墙上二次风管

5、前墙下二次风管6、后墙下二次风管

7、后墙观火孔8、炉膛中心线

9、机械炉排10、进料口。

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实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型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，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本实用新型提出的垃圾焚烧发电厂垃圾焚烧炉排系统。显然，本实用新型的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

实施例一

本实用新型提供了一种垃圾焚烧炉的二次风配风装置，所述二次风配风装置包括：

若干前墙上二次风管3，设置于所述焚烧炉炉膛前墙的上端；

若干前墙下二次风管5，设置于所述焚烧炉炉膛前墙的下端；

若干后墙上二次风管4，设置于所述焚烧炉炉膛后墙的上端；

若干后墙下二次风管6，设置于所述焚烧炉炉膛后墙的下端。

在本实用新型中所述焚烧炉膛分为进料口10、机械炉排9、落渣口、前后拱、二次风装置和看火孔7等部分，如图2所示，其中，炉膛出口中心线也是整个炉膛的重心线，经过炉排燃烧段，焚烧炉型式为混流式。

其中，焚烧炉左侧为进料口10，右侧为出渣口，炉膛前拱较高，后拱较低，相互错开。前后拱前端相对深入炉膛，构成“喉口”流通通道，有利于烟气混合。

其中，炉膛中心线位于炉排中间，型式为混流式，适应于较高热值的生活垃圾并且后拱较短可以减缓后拱前端结焦。

可选地，前后墙下二次风位置均靠近炉拱的前端，距离“喉口”距离在0.8-1.2m左右，例如1m。

其中，前墙下二次风下倾角度稍大，前墙下二次风管沿水平方向向下倾斜26-30°设置，例如在28°左右，后墙下二次风下倾角度在10°左右，例如所述若干后墙下二次风管沿水平方向向下倾斜8-12°设置。

在该实施例中配置4排二次风喷口，前后墙各2排，分为上下二次风。例如所述若干前墙上二次风管均匀排列为一排并且设置于所述前墙上端的同一高度；所述若干前墙下二次风管均匀排列为一排并且设置于所述前墙下端的同一高度；所述若干后墙上二次风管均匀排列为一排并且设置于所述后墙上端的同一高度；所述若干后墙下二次风管均匀排列为一排并且设置于所述后墙下端的同一高度。

可选地，前后墙上排喷口位于前后拱的相同高度，靠近焚烧炉出口，喷管管径一致，数量相同，在前后墙形成对冲布置，下倾角均为20°左右，前墙每根喷管对应后墙相应喷管，这样形成的二次风射流在焚烧炉出口可以“空气幕墙”，促进空气与剩余可燃气体的燃尽。

其中，所述前、后墙上二次风采用直管设计，增加二次风射流穿透力，于前后墙对冲布置。

其中，下二次风采用扩散管设计，扩散角度为18-22°，优选为20°，如图4所示，扩散管的扩散角度比较重要，在本实用新型中为20°时可以取得较好的效果。其中所述扩散角度是指所述二次风喷射出来之后在喷射到炉膛上时张开扩散的角度。

可选地，前后墙下二次风管采用扩散管设计，前后墙布置，下倾角度错开，下二次风配置和扩散管设计有三种作用：第一是在焚烧炉内与上二次风形成空气分级的燃烧模式，随着烟气流动逐步提供氧量，可以有效降低NOx的生成；第二是扩散管可以有效降低下部焚烧炉(“喉口”以下区域)空气量的集中度，防止高温火焰的生成，控制NOx的生成量并防止壁面结焦，同时适量的下二次风可以有利于炉排上生活垃圾的稳定燃烧，在偶尔使用高水分、低热值生活垃圾时有利于稳定负荷；第三是提供了更多的运行调节手段，前后墙下二次风均可以单独调节，配合炉排的振动调节可以在较大范围内适应负荷和燃料的波动：当炉膛负荷降低时可以增加下二次风量，反之减少下二次风量；当火焰偏向后拱时可以增加前墙下二次风量，反之增加后墙下二次风量等。

在运行时，一次风占总风量的60～70％，总过量空气系数在1.2左右，可燃气体从料层表面析出时为微富氧的燃烧状态。为限制高温燃烧区域的范围，采用扩散管的下二次风喷出少量二次风在焚烧炉下部形成分级燃烧，在“喉口”区域烟气过量空气系数为1.4左右，因此，经过二次风促成的“小范围”混合和燃烧，绝大部分可燃气体在到达上二次风时已经燃烧完，上二次风提供的“空气幕墙”促使烟气在整个断面上的深度混合，可以使一氧化碳等残余可燃气体燃尽。整体燃烧的配风如图3所示。

本实用新型中焚烧炉整体为混流式设计，下部焚烧空间较大，采用4排二次分喷管，实现上下“分级燃烧”；并且上二次风采用直管喷嘴，前后墙对冲布置，下二次风采用扩散管喷嘴相配合，扩散角度为20°“空气分级”的二次风设计不仅可以有效控制炉内NOx的生成，也可以在增加扰动的同时延长烟气的停留时间，促进二噁英的分解。

实施例二

本实用新型还提供了一种垃圾焚烧炉，所述焚烧炉为适用于高热值生活垃圾的焚烧炉。

如图1所示，所述焚烧炉1包括耐火材料2、前墙上二次风管3、后墙上二次风管4、前墙下二次风管5、后墙下二次风管6、后墙观火孔7、炉膛中心线8、机械炉排9和进料口10。

其中，炉膛出口中心线也是整个炉膛的重心线，经过炉排燃烧段，焚烧炉型式为混流式。

其中，焚烧炉左侧为进料口10，右侧为出渣口，炉膛前拱较高，后拱较低，相互错开。前后拱前端相对深入炉膛，构成“喉口”流通通道，有利于烟气混合。

该焚烧炉的炉膛中心线位于炉排中间，型式为混流式，适应于较高热值的生活垃圾并且后拱较短可以减缓后拱前端结焦。

其中，在所述炉排的下方还设置有后墙观火孔7，用于观察炉内燃烧情况。

本实用新型解决了上述技术问题，提供一种具备燃尽率高、停留时间长和低氮氧化物生成量少的炉膛结构和配风装置，且运行调节手段更为灵活。

本实用新型具有以下优点：

1、由于焚烧炉整体采用混流式布置，炉膛中心线位于炉排中间，焚烧炉下部空间较大，可以满足较高热值生活垃圾的焚烧，并减缓后拱结焦，也适合用于作为大容量生活垃圾焚烧炉方案；

2、利用焚烧炉下部空间较大的特点增加2排下二次风喷口，与前后墙上二次风相配合可以实现“分级燃烧”可以有利于降低炉内NOx的生成，并且下二次风的存在势必可以促进“小范围”的混合燃烧，从而增加焚烧炉下部的燃尽率，也可以利用氧化反应放出的热量稳定火焰燃烧并加热入炉垃圾，同时增加对高水分生活垃圾的适应性；

3、前后墙上二次风为直管设计，增加射流刚度和穿透能力，可以起到彻底混合空气和未燃尽可燃气体的作用，上二次风下倾角度为20°，增加烟气停留时间；下二次风管为扩散管，扩散角度为20°，上下错开布置，可以增加烟气停留时间和形成“小范围”混合与燃烧，分散氧化反应产生的热量，有效避免炉膛下部产生的高温区域，起到抑制热力型NOx生成的作用；

4、上下二次风量、前后下二次风量设置为灵活可调方式，增加了工况调节手段，配合炉排的振动调节可以在较大范围内适应负荷和燃料的波动：当炉膛负荷降低时可以增加下二次风量，反之减少下二次风量；当火焰偏向后拱时可以增加前墙下二次风量，反之增加后墙下二次风量等。

本实用新型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，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型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实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型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)

1.一种垃圾焚烧炉的二次风配风装置，其特征在于，所述二次风配风装置包括：

若干前墙上二次风管，设置于所述焚烧炉炉膛前墙的上端；

若干前墙下二次风管，设置于所述焚烧炉炉膛前墙的下端；

若干后墙上二次风管，设置于所述焚烧炉炉膛后墙的上端；

若干后墙下二次风管，设置于所述焚烧炉炉膛后墙的下端，其中，所述焚烧炉炉膛前墙的上端相比前墙的下端更深入炉膛，以形成前拱，所述焚烧炉炉膛后墙的上端相比后墙的下端更深入炉膛，以形成高度低于所述前拱的后拱，所述前墙下二次风管，设置于所述前拱的前端，所述后墙下二次风管，设置于所述后拱的前端。

2.根据权利要求1所述的二次风配风装置，其特征在于，所述若干前墙上二次风管和所述若干后墙上二次风管位于同一高度且相对设置，以形成对冲。

3.根据权利要求1所述的二次风配风装置，其特征在于，所述若干前墙上二次风管和/或所述若干后墙上二次风管沿水平方向向下倾斜18-22°设置。

4.根据权利要求1所述的二次风配风装置，其特征在于，所述若干前墙下二次风管沿水平方向向下倾斜26-30°设置，和/或所述若干后墙下二次风管沿水平方向向下倾斜8-12°设置。

5.根据权利要求1所述的二次风配风装置，其特征在于，所述前墙上二次风管和所述后墙上二次风管选用直管；

和/或所述前墙下二次风管和所述后墙下二次风管选用扩散管，所述扩散管的扩散角度为18-22°。

6.根据权利要求1所述的二次风配风装置，其特征在于，所述前墙下二次风管设置于靠近所述前墙下端中靠近前端的部位；

所述后墙下二次风管设置于靠近所述后墙下端中靠近前端的部位。

7.根据权利要求1或6所述的二次风配风装置，其特征在于，所述前墙下二次风管和所述后墙下二次风管分别设置于距离所述前拱和后拱0.8-1.2m的位置。

8.根据权利要求1所述的二次风配风装置，其特征在于，所述若干前墙上二次风管均匀排列为一排并且设置于所述前墙上端的同一高度；

所述若干前墙下二次风管均匀排列为一排并且设置于所述前墙下端的同一高度；

所述若干后墙上二次风管均匀排列为一排并且设置于所述后墙上端的同一高度；

所述若干后墙下二次风管均匀排列为一排并且设置于所述后墙下端的同一高度。

9.一种适用于高热值生活垃圾的焚烧炉，其特征在于，所述焚烧炉包括权利要求1至8之一所述的二次风配风装置。

10.根据权利要求9所述的焚烧炉，其特征在于，所述焚烧炉的炉膛中心线位于炉排中间且所述焚烧炉为混流式。