CN215982491U - 一种垃圾热解焚烧系统配套管架式余热回收锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垃圾热解焚烧系统配套管架式余热回收锅炉，涉及余热回收技术领域，包括炉体、锅筒、上集箱和下集箱，所述炉体的内部包括均竖直设置、且一端相连通的辐射空腔冷却室和凝渣冷却室，高温烟气由进烟口流入所述辐射空腔冷却室、再经所述凝渣冷却室流向排烟口；所述辐射空腔冷却室和所述凝渣冷却室内均设有多个用于清灰的激波清灰装置，所述锅筒、所述下集箱、所述炉体的炉壁以及所述上集箱组成循环水路。如此设置，辐射空腔冷却室内为大空腔结构，高温粘结性的灰不会将其堵死，而且，激波清灰装置起到清灰的作用、能够减少烟灰的沉积，进一步避免辐射空腔冷却室和凝渣冷却室内被积灰糊死，减少系统故障的发生。

Description

一种垃圾热解焚烧系统配套管架式余热回收锅炉

技术领域

本实用新型涉及余热回收技术领域，更具体地说，涉及一种垃圾热解焚烧系统配套管架式余热回收锅炉。

背景技术

近年来，随着人们生活水平的不断提高，产生的垃圾总量越来越多，需要对垃圾进行无害化处理，以减小垃圾对环境的污染。目前，对于垃圾的无害化处理采用的方法主要是热解焚烧，垃圾在焚烧的过程中会产生大量的高温烟气，通常在垃圾焚烧炉后部设立余热锅炉来对这些高温烟气中的热量进行回收再利用。

传统的垃圾热解焚烧系统配套余热锅炉采用的是卧式对流管束结构，在实际运行中发生严重的积灰粘结现象，不易清灰，更严重的时候整个对流管束都被积灰糊死，造成系统停机故障。

因此，如何解决现有技术中垃圾热解焚烧系统配套余热锅炉容易发生积灰粘结现象，甚至将整个对流管束糊死的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种垃圾热解焚烧系统配套管架式余热回收锅炉，以解决现有技术中垃圾热解焚烧系统配套余热锅炉容易发生积灰粘结现象，甚至将整个对流管束糊死的问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供了一种垃圾热解焚烧系统配套管架式余热回收锅炉，包括炉体、锅筒、上集箱和下集箱，所述炉体的内部包括均竖直设置、且一端相连通的辐射空腔冷却室和凝渣冷却室，高温烟气由进烟口流入所述辐射空腔冷却室、再经所述凝渣冷却室流向排烟口；所述辐射空腔冷却室和所述凝渣冷却室内均设有多个用于清灰的激波清灰装置，所述锅筒、所述下集箱、所述炉体的炉壁以及所述上集箱组成循环水路。

优选地，所述凝渣冷却室内设有至少一组旗面凝渣管束，所述旗面凝渣管束的两端分别与所述上集箱和所述下集箱连通。

优选地，所述旗面凝渣管束为由多个横向管束段和多个竖向管束段间隔连接组成的蛇形结构，所述横向管束段的相邻两根凝渣管之间的间距大于200mm。

优选地，所述凝渣冷却室内还设有至少一组旗面对流管束，所述旗面对流管束设置在所述旗面凝渣管束的上方、且两端分别与所述上集箱和所述下集箱连通。

优选地，还包括深度冷却室，所述深度冷却室的一端与所述凝渣冷却室相连通、另一端连通所述排烟口，所述深度冷却室内设有省煤器以及所述激波清灰装置。

优选地，所述锅筒与所述下集箱通过多根下降管相连接，各个所述下降管竖直设置、且分布在所述炉体的外周。

优选地，所述辐射空腔冷却室的下端和所述凝渣冷却室的下端相连通，所述凝渣冷却室的上端与所述深度冷却室的上端相连通，在所述辐射空腔冷却室和所述凝渣冷却室的下方、以及所述深度冷却室的下方均设有集灰斗。

优选地，所述炉体的炉壁为膜式水冷壁，所述膜式水冷壁包括多根水冷管，各个所述水冷管均连接在所述下集箱与所述上集箱之间。

优选地，所述省煤器设置为多个，且竖直排布在所述深度冷却室内。

优选地，所述激波清灰装置包括脉冲发生器、喷嘴以及连接所述脉冲发生器与所述喷嘴的管路。

本实用新型提供的技术方案中，垃圾热解焚烧系统配套管架式余热回收锅炉包括炉体、锅筒、上集箱和下集箱，炉体的内部包括均竖直设置、且一端相连通的辐射空腔冷却室和凝渣冷却室，即炉腔内包括辐射空腔冷却室和凝渣冷却室。高温烟气由进烟口流入辐射空腔冷却室、再流入凝渣冷却室、最终流向排烟口。辐射空腔冷却室和凝渣冷却室内均设有多个用于清灰的激波清灰装置。锅筒、下集箱、炉体的炉壁以及上集箱组成循环水路。如此设置，辐射空腔冷却室内为大空腔结构，高温粘结性的灰不会将辐射空腔冷却室内堵死，而且，激波清灰装置起到清灰的作用、能够减少烟灰的沉积，进一步避免辐射空腔冷却室和凝渣冷却室内被积灰糊死，减少系统故障的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中垃圾热解焚烧系统配套管架式余热回收锅炉的结构示意图。

图中：

1-炉体，2-锅筒，3-上集箱，4-下集箱，5-辐射空腔冷却室，6-凝渣冷却室，7-进烟口，8-排烟口，9-激波清灰装置，10-旗面凝渣管束，11-旗面对流管束，12-深度冷却室，13-省煤器，14-下降管，15-集灰斗，16-集中汽水引出管，17-分散汽水引出管，18-膜式水冷壁，19-连接烟道。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

本具体实施方式的目的在于提供一种垃圾热解焚烧系统配套管架式余热回收锅炉，以解决现有技术中垃圾热解焚烧系统配套余热锅炉容易发生积灰粘结现象，甚至将整个对流管束糊死的问题。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。

请参阅图1，在本实施例中，垃圾热解焚烧系统配套管架式余热回收锅炉包括炉体1、锅筒2、上集箱3和下集箱4。炉体1的内部包括竖直设置的辐射空腔冷却室5和凝渣冷却室6，即在炉体1的炉腔中包括辐射空腔冷却室5和凝渣冷却室6，二者的一端相连通。高温烟气由进烟口7流入辐射空腔冷却室5内、再经凝渣冷却室6流向排烟口8。锅筒2、下集箱4、炉体1的炉壁以及上集箱3组成循环水路，与流动的高温烟气换热，使得循环水路中的水受热升温。辐射空腔冷却室5和凝渣冷却室6内均设有多个用于清灰的激波清灰装置9。

如此设置，辐射空腔冷却室5内为大空腔结构，高温粘结性的灰不会将辐射空腔冷却室5内堵死，而且，激波清灰装置9起到清灰的作用、能够减少烟灰的沉积，进一步避免辐射空腔冷却室5和凝渣冷却室6内被积灰糊死，减少系统故障的发生。

在具体的实施例中，辐射空腔冷却室5和凝渣冷却室6的下端相连通，进烟口7与辐射空腔冷却室5的上端连通，高温烟气在辐射空腔冷却室5内由上向下流动，在辐射空腔冷却室5和凝渣冷却室6的连通处，高温烟气的流动方向发生180°转弯，使得高温烟气在凝渣冷却室6内由下向上流动，再流向排烟口8。烟气通道为弯折结构，节省炉体1内的空间，还能使得高温烟气与循环水路中的水进行充分热交换。

循环水路由锅筒2、下集箱4、炉体1的炉壁以及上集箱3组成。锅筒2和上集箱3设置在炉体1的上方，下集箱4设置在炉体1的下方，锅筒2内的水向下流入下集箱4内，下集箱4中的水分散流入炉体1的炉壁，炉壁中的水向上收集进上集箱3，上集箱3中为汽水混合物，上集箱3中的汽水混合物流回锅筒2。锅筒2上设有集中汽水引出管16，上集箱3还通过多根分散汽水引出管17与集中汽水引出管16连接。

辐射空腔冷却室5内的多个激波清灰装置9竖直排布，激波清灰装置9可以但不限于固定设置在辐射空腔冷却室5的侧壁上。

在本实施例的优选方案中，凝渣冷却室6内设有至少一组旗面凝渣管束10，旗面凝渣管束10的两端分别与上集箱3和下集箱4连通。旗面凝渣管束10的表面为换热面、与高温烟气进一步热交换。若设置两组或更多组旗面凝渣管束10，则各组旗面凝渣管束10在凝渣冷却室6内竖直排布并串联起来与上集箱3和下集箱4相连。

进一步地，旗面凝渣管束10为由多个横向管束段和多个竖向管束段间隔连接组成的蛇形结构，横向管束段的相邻两根凝渣管之间的间距大于200mm。凝渣管之间的间距越大，越不容易被高温粘结性的灰糊死，又考虑到炉体1内的空间以及其它结构的设置，横向管束段的相邻两根凝渣管之间的间距还要小于350mm。在具体的实施例中，将横向管束段的相邻凝渣管之间的间距设置在300mm左右，例如，横向管束段的相邻两根凝渣管之间的净间距设置为262mm。

在本实施例的优选方案中，凝渣冷却室6内还设有至少一组旗面对流管束11，旗面对流管束11设置在旗面凝渣管束10的上方、且两端分别与上集箱3和下集箱4连通。若设置两组或更多组旗面对流管束11，则各组旗面对流管束11在凝渣冷却室6内竖直排布并串联起来与上集箱3和下集箱4相连。

在具体的实施例中，凝渣冷却室6内设有一组旗面凝渣管束10和一组旗面对流管束11，旗面对流管束11设置在旗面凝渣管束10的上方、二者串联起来，旗面对流管束11的上端与上集箱3连接、旗面凝渣管束10的下端与下集箱4连接。激波清灰装置9在凝渣冷却室6内设有多个、且竖直分布，激波清灰装置9可以但不限于设置在凝渣冷却室6的侧壁上，并且在旗面凝渣管束10和旗面对流管束11的对应区域均有设置。

在本实施例中，垃圾热解焚烧系统配套管架式余热回收锅炉还包括深度冷却室12，深度冷却室12的一端通过连接烟道19与凝渣冷却室6相连通、另一端连通排烟口8，深度冷却室12内设有省煤器13以及激波清灰装置9。进一步地，省煤器13以及激波清灰装置9均设置为多个，且竖直排布在深度冷却室12内，进一步提高余热的利用率，还防止深度冷却室12内附着大量的灰尘。

在本实施例的优选方案中，锅筒2与下集箱4通过多根下降管14相连接，各个下降管14竖直设置、且分布在炉体1的外周。在具体的实施例中，炉体1的横截面的形状呈四边形，下降管14可以但不限于设置四根、并分布在四边形的四个角的位置，下降管14不仅作为水循环通道，还是余热锅炉支撑框架的一部分，也即，本实用新型中涉及的是一种管架式余热回收锅炉。

在本实施例的优选方案中，进烟口7与辐射空腔冷却室5的上端连通，辐射空腔冷却室5的下端和凝渣冷却室6的下端相连通，凝渣冷却室6的上端与深度冷却室12的上端相连通，排烟口8设置在深度冷却室12的下端。在辐射空腔冷却室5和凝渣冷却室6的下方、以及深度冷却室12的下方均设有集灰斗15。如此设置，便于收集烟气中的灰尘以及由激波清灰装置9清除的灰尘。

在本实施例中，炉体1的炉壁为膜式水冷壁18，辐射空腔冷却室5和凝渣冷却室6之间也通过膜式水冷壁18隔开，也即，辐射空腔冷却室5和凝渣冷却室6的各个壁面均为膜式水冷壁18。膜式水冷壁18上设有多根水冷管，各个水冷管均连接在下集箱4与上集箱3之间。膜式水冷壁18与高温烟气换热，对水冷管内的水加热。膜式水冷壁18能够增大高温烟气与水的换热面积，提高余热的利用率。

在具体的实施例中，激波清灰装置9包括脉冲发生器、喷嘴以及连接脉冲发生器与喷嘴的管路。激波清灰装置9是利用乙炔、氢气、天然气等高反应性能的燃气与空气按一定比例配制，在特制的紊流管路内使之产生爆燃，燃烧气体瞬间压能激增，爆燃火焰以音速或超音速在定向脉冲燃气喷嘴出口突然压能释放喷出，通过吹扫、声疲劳、热清洗和局部振打清除余热锅炉换热面上的积灰，最后灰尘被烟气流卷裹带走，从而提高余热锅炉的热效率。

激波清灰装置9采用手动和/或自动的控制方式，来对其清灰的时间进行控制。采用自动控制的方式，通过控制器来完成，控制器还能根据余热锅炉排烟口8的烟温自动控制激波清灰装置9的清灰频率。

垃圾热解焚烧系统配套管架式余热回收锅炉在工作时，约850℃的高温烟气由进烟口7进入辐射空腔冷却室5进行降温，烟气温度降低到约750℃，此温度下烟气中含有高温粘结性的灰，但是，辐射空腔冷却室5是大空腔结构，高温粘结性的灰不会堵死烟气通道造成系统停机故障，只会粘结在膜式水冷壁18上；粘结在膜式水冷壁18上的灰可以通过激波清灰装置9清理掉。

温度约750℃的烟气再180度转弯向上通过凝渣冷却室6，旗面凝渣管束10吸热，使烟气温度降低到约580℃。旗面凝渣管束10的横向管束段采用约300mm的横向大节距，不容易糊死烟气通道，附着在旗面凝渣管束10的熔融的灰通过激波清灰装置9可以有效去除。

此时，580℃的烟气中的灰已经是固态（一般灰的熔点在650℃），烟气再往上经过旗面对流管束11，从连接烟道19流出再90度向下依次流经多组省煤器13，使烟气温度降低到220℃左右进入后续工艺设备。旗面对流管束11以及深度冷却室12内的灰均为干灰，采用激波清灰装置9可以有效去除。

如此设置，辐射空腔冷却室5内为大空腔结构，旗面凝渣管束10的横向管束段采用大节距，即使熔融的灰经过也不会将烟气通道糊死，同时，激波清灰装置9可以对各个烟气通道内的烟灰有效去除，减少了设备的停机故障。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本实用新型提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不互相制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互结合，达到多个效果共同实现。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种垃圾热解焚烧系统配套管架式余热回收锅炉，其特征在于，包括炉体（1）、锅筒（2）、上集箱（3）和下集箱（4），所述炉体（1）的内部包括均竖直设置、且一端相连通的辐射空腔冷却室（5）和凝渣冷却室（6），高温烟气由进烟口（7）流入所述辐射空腔冷却室（5）、再经所述凝渣冷却室（6）流向排烟口（8）；所述辐射空腔冷却室（5）和所述凝渣冷却室（6）内均设有多个用于清灰的激波清灰装置（9），所述锅筒（2）、所述下集箱（4）、所述炉体（1）的炉壁以及所述上集箱（3）组成循环水路。

2.如权利要求1所述的垃圾热解焚烧系统配套管架式余热回收锅炉，其特征在于，所述凝渣冷却室（6）内设有至少一组旗面凝渣管束（10），所述旗面凝渣管束（10）的两端分别与所述上集箱（3）和所述下集箱（4）连通。

3.如权利要求2所述的垃圾热解焚烧系统配套管架式余热回收锅炉，其特征在于，所述旗面凝渣管束（10）为由多个横向管束段和多个竖向管束段间隔连接组成的蛇形结构，所述横向管束段的相邻两根凝渣管之间的间距大于200mm。

4.如权利要求2所述的垃圾热解焚烧系统配套管架式余热回收锅炉，其特征在于，所述凝渣冷却室（6）内还设有至少一组旗面对流管束（11），所述旗面对流管束（11）设置在所述旗面凝渣管束（10）的上方、且两端分别与所述上集箱（3）和所述下集箱（4）连通。

5.如权利要求1所述的垃圾热解焚烧系统配套管架式余热回收锅炉，其特征在于，还包括深度冷却室（12），所述深度冷却室（12）的一端与所述凝渣冷却室（6）相连通、另一端连通所述排烟口（8），所述深度冷却室（12）内设有省煤器（13）以及所述激波清灰装置（9）。

6.如权利要求1所述的垃圾热解焚烧系统配套管架式余热回收锅炉，其特征在于，所述锅筒（2）与所述下集箱（4）通过多根下降管（14）相连接，各个所述下降管（14）竖直设置、且分布在所述炉体（1）的外周。

7.如权利要求5所述的垃圾热解焚烧系统配套管架式余热回收锅炉，其特征在于，所述辐射空腔冷却室（5）的下端和所述凝渣冷却室（6）的下端相连通，所述凝渣冷却室（6）的上端与所述深度冷却室（12）的上端相连通，在所述辐射空腔冷却室（5）和所述凝渣冷却室（6）的下方、以及所述深度冷却室（12）的下方均设有集灰斗（15）。

8.如权利要求1所述的垃圾热解焚烧系统配套管架式余热回收锅炉，其特征在于，所述炉体（1）的炉壁为膜式水冷壁（16），所述膜式水冷壁（16）包括多根水冷管，各个所述水冷管均连接在所述下集箱（4）与所述上集箱（3）之间。

9.如权利要求5所述的垃圾热解焚烧系统配套管架式余热回收锅炉，其特征在于，所述省煤器（13）设置为多个，且竖直排布在所述深度冷却室（12）内。

10.如权利要求1所述的垃圾热解焚烧系统配套管架式余热回收锅炉，其特征在于，所述激波清灰装置（9）包括脉冲发生器、喷嘴以及连接所述脉冲发生器与所述喷嘴的管路。

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