CN213456807U - 一种固体废弃物与煤粉掺烧试验平台 - Google Patents
一种固体废弃物与煤粉掺烧试验平台 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及锅炉环保技术领域，具体为一种固体废弃物与煤粉掺烧试验平台。本实用新型包括一维火焰炉系统，连接在一维火焰炉系统上的固体废弃物炭化热解系统，以及分别设置在一维火焰炉系统和固体废弃物炭化热解系统上的测量系统；所述的一维火焰炉系统包括一维火焰炉炉膛，其进风口设置送风机，尾部烟道出风口设置引风机；所述的一维火焰炉炉膛和送风机之间设置有给煤机；所述的固体废弃物炭化热解系统包括依次连接设置在一维火焰炉炉膛底部的给料机和反应器；所述的反应器出口通过设置炉烟风机和风门与一维火焰炉炉膛侧壁连通，且至少有一个连通处。本实用新型可进行固体废弃物与煤粉掺烧试验，为煤粉锅炉掺烧处置固体废弃物提供指导。
Description
技术领域
本实用新型涉及锅炉环保技术领域，具体为一种固体废弃物与煤粉掺烧试验平台。
背景技术
固态废弃物包括生物质、污泥、生活垃圾等，它们或者蕴含丰富的热能可以利用，或者富含有害物质需要妥善处置。部分固体废弃物燃烧不充分会生成二噁英类物质，二噁英是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质。二噁英在高温环境下停留足够长时间可被分解，按照垃圾焚烧国家有关标准，要求炉膛温度850℃以上，燃烧停留时间不低于2秒。燃煤锅炉炉膛温度高于1200℃，可有助于清除二噁英等有害物质。
燃煤电厂在我国分布广泛，燃煤电厂利用热能发电，并配备有完善的环保设备，如果能用燃煤锅炉来处置固体废弃物，既能对固体废弃物蕴含的热能资源进行利用，也可以通过锅炉炉膛高温环境及环保设备对固体废弃物生成的有害物质进行净化，实现固体废弃物的资源化和无害化处置。
燃煤电厂掺烧固体废弃物应用较少，多数采用简单的将固体废弃物与燃煤混合后送入锅炉燃烧，掺烧的比例较小，且操作不当易造成二次污染，对锅炉制粉系统的影响也较大。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种固体废弃物与煤粉掺烧试验平台，可进行固体废弃物(生物质、污泥、生活垃圾等)与煤粉掺烧试验，为煤粉锅炉掺烧处置固体废弃物提供指导。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
一种固体废弃物与煤粉掺烧试验平台，包括一维火焰炉系统，连接在一维火焰炉系统上的固体废弃物炭化热解系统，以及分别设置在一维火焰炉系统和固体废弃物炭化热解系统上的测量系统；
所述的一维火焰炉系统包括一维火焰炉炉膛，其进风口设置送风机，尾部烟道出风口设置引风机；所述的一维火焰炉炉膛和送风机之间设置有给煤机；
所述的固体废弃物炭化热解系统包括依次连接设置在一维火焰炉炉膛底部的给料机和反应器；所述的反应器出口通过设置炉烟风机和风门与一维火焰炉炉膛侧壁连通，且至少有一个连通处。
进一步的，所述的测量系统包括烟气分析仪、流量计和热电偶。
更进一步的，所述的反应器出口和炉烟风机之间依次设置有热电偶和烟气分析仪；所述的反应器出口和一维火焰炉炉膛连通处均设置有热电偶。
更进一步的，所述的给料机入口依次设置有流量计、烟气分析仪和热电偶。
更进一步的，所述的引风机出口设置有烟气分析仪。
进一步的，所述的反应器外连接设置有电加热装置和温控装置。
进一步的，所述的一维火焰炉炉膛尾部烟道处设置有飞灰取样器。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型通过抽取锅炉高温烟气对固体废弃物进行干燥炭化后送入锅炉内燃烧，可降低固体废弃物掺烧对锅炉的影响，提高掺烧比例，且干燥炭化系统可实现全封闭、全负压，避免对环境造成二次污染；同时，通过调节给煤机和给料机出力，调整固体废弃物掺烧比例，能完成不同掺烧比例下炉膛出口烟气成分变化的试验。
本实用新型可试验固体废弃物在高温烟气作用下的炭化和热解过程，且配合电加热装置，试验过程不受烟气温度影响，根据试验需要可开启电加热装置弥补烟气温度的不足，且温度可调节；同时，还可试验炭化热解产物经高温炉膛短暂停留后变化情况，炭化热解产物可从不同温度区间送回炉膛内。
附图说明
图1为本实用新型实施例中的试验平台的示意图。
图中：1.一维火焰炉炉膛，2.送风机，3.引风机，4.给煤机，5.热电偶，6.飞灰取样装置，7.反应器，8.电加热装置，9.温控装置，10.炉烟风机，11.给料机，12.烟气分析仪，13.流量计，14.风门。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
本实用新型一种固体废弃物与煤粉掺烧试验平台，由一维火焰炉系统、固体废弃物炭化热解系统和测量系统组成，具体包括一维火焰炉炉膛1、反应器7、电加热装置8、温控装置9、给料机11、炉烟风机10、给煤机4、送风机2、引风机3、烟气分析仪12、热电偶5、流量计13、飞灰取样装置6；
其中，所述的一维火焰炉系统包括一维火焰炉炉膛1、送风机2、引风机3、给煤机4、布置在一维火焰炉炉膛1的热电偶5、布置在尾部烟道的飞灰取样装置6；一维火焰炉系统的主要作用是煤粉燃烧形成高温炉膛，并提供高温烟气，
其中，所述的固体废弃物炭化热解系统包括反应器7、布置在反应器7外的电加热装置8、温控装置9、炉烟风机10、给料机11、布置在给料机11入口的热电偶5、以及布置在炉烟风机10出风口管道上的风门14组成；固体废弃物炭化热解系统的作用是为固体废弃物提供高温低氧的炭化热解条件，并测试固体废弃物炭化热解产物，同时将固体废弃物送回到一维火焰炉炉膛1内高温处理，以便测试其经高温处理后组分变化。
其中，所述的测量系统包括分别布置在引风机3出风口、给料机11入口和反应器7出口的烟气分析仪12、布置在给料机11入口的流量计13组成；测量系统的作用是为一维火焰炉系统和固体废弃物炭化热解系统提供相应的烟气成分变化监测分析和烟气流量计量。
在采用本试验平台进行固体废弃物与煤粉掺烧试验时，具体如下：
将煤磨制成粉储存在给煤机4内，给煤机4给煤量可调。在送风机2出口取部分冷空气作为一次风携带给煤机4落下的煤粉进入一维火焰炉炉膛1内燃烧，在送风机2出口取部分冷空气作为二次风直接送入一维火焰炉炉膛1内为煤粉燃烧提供氧气，煤粉在一维火焰炉炉膛1内燃烧形成高温炉膛，并形成高温烟气，通过调节空气与煤粉用量控制烟气中氧气含量。一维火焰炉炉膛1内烟气在引风机3作用下排出炉膛外；
将固体废弃物磨制成粉储存在给料机11内，给料机11给料量可调。通过炉烟风机10抽取一维火焰炉炉膛1内的高温烟气，高温烟气携带给料机11落下的固态废弃物进入反应器7内，反应器7在高温烟气作用下形成高温低氧环境，反应器7外布置有电加热装置8，当高温烟气无法提供试验所需的高温环境时，可通过启动电加热装置8提高反应器7内温度，反应器7内温度可通过温控装置9调节。固体废弃物在高温低氧环境下炭化和热解，在反应器7进出口布置烟气分析仪12，通过对比反应器7进出口烟气成分变化监测固体废弃物炭化和热解产物。炭化和热解产物继续被烟气携带送入一维火焰炉炉膛1内高温环境，一维火焰炉炉膛1自上而下共设置6个送入点，每个送入点对应的温度区间不同，每个送入点处布置热电偶5监测相应送入点处温度，通过开启和关闭相应风门14控制固体废弃物炭化和热解产物送入一维火焰炉炉膛1内的位置，试验炭化和热解产物从不同温度区间送入一维火焰炉炉膛1后其成分变化情况，在一维火焰炉炉膛1尾部布置烟气分析仪12监测固体废弃物干燥和热解产物经不同高温环境处置后二噁英等污染物变化情况，在一维火焰炉炉膛1尾部烟道布置飞灰取样器6提取固态残余物进行分析。
本实用新型可用于进行固体废弃物与煤粉掺烧试验，可通过试验研究合适的干燥炭化温度、固体废弃物掺烧比例、固体废弃物干燥炭化产物、固体废弃物干燥炭化产物中有毒物质(如二噁英)经炉膛高温焚烧后清除情况等，可测试固体废弃物在高温低氧气氛下的炭化和热解产物，并可测试固体废弃物炭化和热解产物在高温环境短暂停留后变化情况。
Claims (7)
1.一种固体废弃物与煤粉掺烧试验平台，其特征在于，包括一维火焰炉系统，连接在一维火焰炉系统上的固体废弃物炭化热解系统，以及分别设置在一维火焰炉系统和固体废弃物炭化热解系统上的测量系统；
所述的一维火焰炉系统包括一维火焰炉炉膛(1)，其进风口设置送风机(2)，尾部烟道出风口设置引风机(3)；所述的一维火焰炉炉膛(1)和送风机(2)之间设置有给煤机(4)；
所述的固体废弃物炭化热解系统包括依次连接设置在一维火焰炉炉膛(1)底部的给料机(11)和反应器(7)；所述的反应器(7)出口通过设置炉烟风机(10)和风门(14)与一维火焰炉炉膛(1)侧壁连通，且至少有一个连通处。
2.根据权利要求1所述的一种固体废弃物与煤粉掺烧试验平台，其特征在于，所述的测量系统包括烟气分析仪(12)、流量计(13)和热电偶(5)。
3.根据权利要求2所述的一种固体废弃物与煤粉掺烧试验平台，其特征在于，所述的反应器(7)出口和炉烟风机(10)之间依次设置有热电偶(5)和烟气分析仪(12)；所述的反应器(7)出口和一维火焰炉炉膛(1)连通处均设置有热电偶(5)。
4.根据权利要求2所述的一种固体废弃物与煤粉掺烧试验平台，其特征在于，所述的给料机(11)入口依次设置有流量计(13)、烟气分析仪(12)和热电偶(5)。
5.根据权利要求2所述的一种固体废弃物与煤粉掺烧试验平台，其特征在于，所述的引风机(3)出口设置有烟气分析仪(12)。
6.根据权利要求1所述的一种固体废弃物与煤粉掺烧试验平台，其特征在于，所述的反应器(7)外连接设置有电加热装置(8)和温控装置(9)。
7.根据权利要求1所述的一种固体废弃物与煤粉掺烧试验平台，其特征在于，所述的一维火焰炉炉膛(1)尾部烟道处设置有飞灰取样器(6)。
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