CN211694913U - 一种新型900t/d高热值生活垃圾焚烧炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型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)，侧壁(9)及辅助燃烧器(7)，炉膛前中部的第一烟道(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)及侧壁(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

一种新型900t/d高热值生活垃圾焚烧炉

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第一烟道，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。烟气沿前拱进入第一烟道，造成第一烟道前墙附近烟气温度较高、两侧温度分布不均，不利于二噁英的分解。

发明内容：

本实用新型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：

本实用新型的技术解决方案是：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，并在第一烟道(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°。

本实用新型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。

本实用新型的特点是：

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、第一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、第一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。

本实用新型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第一烟道，避免烟气经常冲刷拱部炉墙。烟气进入第一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。

以上本实用新型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第一烟道方向，将更多热量截留在炉膛内，减少出渣时的热损失。

本实用新型二次风管为双切圆布置，此布置方案不但可以增加第一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第一烟道中央，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。

本实用新型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。

本实用新型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、本实用新型炉膛结构示意图；

图2、本实用新型二次风口布置示意图。

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，在两侧的侧壁 9上各装有一台辅助燃烧器7。第一烟道10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和侧壁9延伸至炉墙中部，第一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、侧壁 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壁面与水平面的夹角α为60°，炉膛后拱5壁面与水平面的夹角β为50°，且设置有三台点火燃烧器6。

现有一种750t/d炉型，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第一烟道交界处，第一烟道内温度较低，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。第一烟道内烟气的总体流速和扰动程度较低，不利于二噁英的分解和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。

新型炉膛中的二次燃烧主要发生在第一烟道内，因此第一烟道内的烟气温度水平较高，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。

本实用新型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第一烟道中部，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。

Claims (7)

1.一种新型900t/d高热值生活垃圾焚烧炉，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)，在两侧的侧壁(9)上各装有一台辅助燃烧器(7)；第一烟道(10)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)和侧壁(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，其特征是前拱(4)、后拱(5)和侧壁(9)处无水冷壁。

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，其特征为具有二台点火燃烧器(6)，并按加热均匀原则布置。

Images