CN216047733U - 一种带有旋风筒的垃圾焚烧炉结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有旋风筒的垃圾焚烧炉结构，包括底层燃烧室、上部燃烧室、旋风筒以及多组SNCR喷枪，底层燃烧室的顶部与上部燃烧室的底部相连通，旋风筒的入口烟道插入于上部燃烧室的顶部内，旋风筒的出口与外部的余热锅炉相连通，各组SNCR喷枪分布于上部燃烧室的内壁面上以及旋风筒的入口烟道的内壁面上，该结构能够提高烟气的停留时间、加强烟气和还原剂的混合，获得较高的SNCR脱硝效率，继而降低NOx排放。

Description

一种带有旋风筒的垃圾焚烧炉结构

技术领域

本实用新型涉及一种垃圾焚烧炉，具体涉及一种带有旋风筒的垃圾焚烧炉结构。

背景技术

随着国民经济的发展、人民生活水平的提高和城镇人口的迅速增加，由各种固体废弃物造成的环境污染已经成为世界各国面临的一个重大问题。目前比较成熟的城市生活垃圾处理方法主要有：卫生填埋、堆肥和焚烧。其中垃圾焚烧技术具有占地小、垃圾减量化稳定化无害化程度高、能量利用率高以及二次污染程度低等优点，是目前国内外应用比较多的垃圾处理方法。垃圾焚烧过程产生的烟气中含有大量的污染成分，如烟尘、氯化氢、硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、重金属、二噁英等，各个国家都对这些污染成分的排放制定了相当严格的标准和规范，同时也推动、促进了垃圾焚烧烟气处理技术的发展。通常使用机械炉排炉焚烧垃圾产生的NOx数值在350mg/m³～450mg/m³之间，通过使用低氮燃烧技术可将NOx控制在300mg/m³以内，再使用SNCR技术可将NOx控制在200mg/m³以内。但是较多的城市(例如上海、北京)在考虑扩建垃圾焚烧发电厂时，均要求NOx的日均值控制在100mg/m³以下。在这种情况下，需在原来脱硝装置的基础上增加SCR脱硝装置。SCR脱硝装置的脱硝效率较高，能达到85％以上，但由于垃圾焚烧炉烟气中含有重金属、SO₂、氯化氢、烟尘等成分，一般都将SCR催化剂放置在除尘器之后，烟气温度较低，为了获得较好的脱硝效果需要将烟气升温后再进入催化剂。催化剂价格较高，再加上烟气升温装置造成SCR脱硝装置的整体费用较高。

可以看到，在目前的机械炉排垃圾焚烧炉烟气条件下，SNCR脱硝效率仅为35％，这主要是因为SNCR反应对烟气温度窗口要求较高(850℃～1050℃)，同时需要一定的反应时间，而受制于机械炉排炉上部空间的限制，在合适的烟温下烟气停留的时间不够，且垃圾成分变化，烟温也会发生一定的变化。如果能延长烟气在合适温度的停留时间，将SNCR效率提高至70％以上，则不需使用SCR脱硝技术即可达到100mg/m³以下的NOx排放，能极大的节约垃圾焚烧炉环保设备的投资成本和运行成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种带有旋风筒的垃圾焚烧炉结构，该结构能够提高烟气的停留时间，继而降低NOx排放。

为达到上述目的，本实用新型所述的带有旋风筒的垃圾焚烧炉结构包括底层燃烧室、上部燃烧室、旋风筒以及多组SNCR喷枪，底层燃烧室的顶部与上部燃烧室的底部相连通，旋风筒的入口烟道插入于上部燃烧室的顶部内，旋风筒的出口与外部的余热锅炉相连通，各组SNCR喷枪分布于上部燃烧室的内壁面上以及旋风筒的入口烟道的内壁面上。

上部燃烧室内安装有若干热电偶。

旋风筒的入口烟道内安装有若干热电偶。

在工作时，垃圾在炉排炉中燃烧产生含有污染物及可燃气体的烟气，部分可燃气体在上部燃烧室中继续燃烧，燃烧后的烟气流经旋风筒后进入余热锅炉。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的带有旋风筒的垃圾焚烧炉结构在具体操作时，旋风筒安装于炉排炉顶部烟道，烟气从上部燃烧室流过后进入旋风筒中，再在旋风筒中旋转流动后进入余热锅炉。将SNCR喷枪布置于上部燃烧室以及旋风筒的入口烟道内。需要说明的是，本实用新型由于增加了旋风筒，使得SNCR喷枪喷入的还原剂与烟气中NOx混合后流经旋风筒后再进入余热锅炉中，一方面延长了还原剂与烟气中NOx发生脱硝反应的时间，另一方面加剧了还原剂与烟气中NOx的混合程度，从而相比常规的垃圾焚烧炉排炉，能够获得更高的SNCR脱硝效率，使得垃圾焚烧炉排炉的NOx排放降至100mg/m³以下，减少低温SCR脱硝催化剂的用量，从而减少垃圾焚烧炉环保设施的投资费用和运行费用，具有结构简单、可靠性高以及超低NOx排放的优势。

附图说明

图1为本实用新型垃圾焚烧炉的结构主视图；

图2为本实用新型的俯视图。

其中，1为底层燃烧室、2为上部燃烧室、3为旋风筒、4为SNCR喷枪。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本实用新型公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本实用新型公开的概念。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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

在附图中示出了根据本实用新型公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

参考图1及图2，本实用新型所述的带有旋风筒的垃圾焚烧炉结构包括底层燃烧室1、上部燃烧室2、旋风筒3以及多组SNCR喷枪4，底层燃烧室1的顶部与上部燃烧室2的底部相连通，旋风筒3的入口烟道插入于上部燃烧室2的顶部内，旋风筒3的出口与外部的余热锅炉相连通；

旋风筒3安装于炉排炉顶部烟道上，烟气经上部燃烧室2进入旋风筒3中，再在旋风筒3中旋转流动后进入余热锅炉中。各组SNCR喷枪4分布于上部燃烧室2的内壁面上以及旋风筒3入口烟道的内壁面上；在上部燃烧室2及旋风筒3的入口烟道内安装有热电偶，用于监测烟气温度，在实际运行中，根据温度值选择SNCR喷枪4的喷入点，由于增加旋风筒3，烟气中NOx与喷入的还原剂混合效果好，反应时间长，能够获得较高的SNCR脱硝效率。

本实用新型的工作过程为：

垃圾在垃圾焚烧炉的炉排上经干燥、燃烧及燃尽后，产生的烟气以及部分可燃气体在底层燃烧室1中继续燃烧，燃烧后的烟气经上部燃烧室2后进入旋风筒3，在旋风筒3中旋转流动后进入余热锅炉，继续进行换热；

本实用新型在上部燃烧室2以及旋风筒3的入口烟道内布置有多只SNCR喷枪4以及多只热电偶，在垃圾焚烧炉实际运行中，根据实测的烟气温度选择需要投入的SNCR喷枪4，将氨水或尿素溶液雾化后喷入垃圾焚烧炉中，与烟气中的NOx发生选择性非催化还原反应，生成干净的N₂及H₂O。

通过旋风筒3增加烟气在同一温度窗口的流动时间，加剧脱硝还原剂与烟气中NOx的混合剧烈程度，提高SNCR技术在垃圾焚烧炉中的脱硝效率。

本实用新型的原理为：

垃圾在炉排炉中燃烧产生含有污染物及可燃气体的烟气，部分可燃气体在上部燃烧室2中继续燃烧，燃烧后的烟气流经旋风筒3后进入余热锅炉，通过布置在上部燃烧室2和旋风筒3的入口烟道中的SNCR喷枪4将氨水或尿素溶液喷入垃圾焚烧炉内，与烟气中的NOx混合后在850℃～1050℃温度下发生脱硝反应，将大部分NOx脱除。由于旋风筒3的作用，一方面延长了还原剂与烟气中NOx发生脱硝反应的时间，另一方面加剧了还原剂与烟气中NOx的混合程度，从而相比常规的垃圾焚烧炉排炉，能够获得更高的SNCR脱硝效率。同时在上部燃烧室2及旋风筒3的入口烟道内安装若干热电偶，在实际运行中，可以根据实测烟温投入合适的SNCR喷枪4，使垃圾焚烧炉排炉的NOx排放降至100mg/m³以下，大大减少低温SCR脱硝催化剂的用量，从而减少垃圾焚烧炉环保设施的投资费用和运行费用。

需要说明的是，本实用新型通过设置旋风筒3，以增加垃圾焚烧炉燃烧后的烟气在850℃～1050℃温度范围的停留时间，同时加强还原剂与烟气中NOx的混合，能够获得较高的SNCR脱硝效率，可以将垃圾焚烧炉烟气中的NOx降低至100mg/m³以下，减少低温SCR脱硝催化剂的用量，进而减少垃圾焚烧炉环保设施的投资费用和运行费用，具有结构简单、可靠性高、功能性强的特点，推广应用价值高。

Claims (4)

1.一种带有旋风筒的垃圾焚烧炉结构，其特征在于，包括底层燃烧室(1)、上部燃烧室(2)、旋风筒(3)以及多组SNCR喷枪(4)，底层燃烧室(1)的顶部与上部燃烧室(2)的底部相连通，旋风筒(3)的入口烟道插入于上部燃烧室(2)的顶部内，旋风筒(3)的出口与外部的余热锅炉相连通，各组SNCR喷枪(4)分布于上部燃烧室(2)的内壁面上以及旋风筒(3)的入口烟道的内壁面上。

2.根据权利要求1所述的带有旋风筒的垃圾焚烧炉结构，其特征在于，上部燃烧室(2)内安装有若干热电偶。

3.根据权利要求1所述的带有旋风筒的垃圾焚烧炉结构，其特征在于，旋风筒(3)的入口烟道内安装有若干热电偶。

4.根据权利要求1所述的带有旋风筒的垃圾焚烧炉结构，其特征在于，在工作时，垃圾在炉排炉中燃烧产生含有污染物及可燃气体的烟气，部分可燃气体在上部燃烧室(2)中继续燃烧，燃烧后的烟气流经旋风筒(3)后进入余热锅炉。

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