CN2432452Y - 等压组合式循环流化床垃圾焚烧炉 - Google Patents

Abstract

以废弃物为燃料的等压组合式循环流化床垃圾焚烧锅炉,该焚烧锅炉的炉膛的下部是由主床和左、右副床组合而成,且主床床底和副床床底是等高的,在主、副床之间隔墙的底端有通道相互沟通,副床由膜式水冷壁包覆形成副床室,在左副床室与主床的隔墙的上端靠前墙侧开一烟气出口,与此相呼应在右副床室与主床的隔墙的上端靠后墙侧开一烟气出口,于是从左、右副床室交错对吹的气流就会使主床形成回旋流。在左、右副床室的前墙各设了一个突出部,突出部的上表面有垃圾入口,方便垃圾垂直投入。

Description

专利 等压组合式循环流化床垃圾焚烧炉

本实用新型涉及一种以垃圾为燃料的等压组合式循环流化床锅炉，即涉及一种以低热值、高水份、高挥发份甚至成分复杂且不均匀，又随时间变化的生活垃圾为燃料的循环床锅炉，同时也涉及一种以各种低热值、高水分、高挥发份的废弃物为燃料的循环床锅炉。

在现有技术中垃圾的焚烧方法主要有炉排层燃焚烧法、CAO法、RDF法和循环流化床焚烧法等。炉排层燃这种焚烧方法应用的最早，技术成熟，是目前采用较多的方法之一。除燃烧稳定可靠外，其最大优点是对废弃物的预处理要求低，且排渣容易。其缺点是炉温不均匀，燃烧不完全，易发生高温腐蚀，热利用率不高，尤其是其排放物中含有二恶英等有害物质。CAO法是将垃圾先在中温(600℃)控制给氧促使垃圾热分解出可燃气体，然后在高温(1000℃)下燃烧可燃气体，再通过余热锅炉回收热能发电。其优点是垃圾不需分选，可从中温热解后的灰渣中方便回收玻璃和金属等，垃圾中的N、S成分不会氧化成NOx、SOx进入烟气系统，可燃气体在高温下燃烧完全，控制了对环境的污染。但是垃圾的热解是在炉排上进行，由于难以使炉排上均匀达到600℃中温，影响了使用效果。RDF法是将垃圾经过加工处理把可燃物质制成颗粒燃料，然后再运送到锅炉中去燃烧。这种方法的优点是可在制造颗粒时就将有害物质除掉且燃烧完全，但是RDF的颗粒制造工艺复杂成本昂贵，难以推广应用。

循环流化床焚烧法由于床内有大量流化态的颗粒物料使其不仅燃烧强度大床温均匀，而且燃烧稳定，气体在炉膛内停留时间长燃烧完全，可采用加添加剂的方法实现炉内脱硫脱氯等，防止发生高温腐蚀并提高了热利用率。此法实施的难点是，要么垃圾入炉前得经过严格的处理，要么焚烧炉必须具有方便进料和有效排渣的能力。

为了解决上述问题中国科学院物理研究所发展了一种循环流化床垃圾焚烧炉(专利申请号：9622966.0)，其特点是垃圾入炉前使用机械破袋、风选、筛分、磁选、破碎等多道工序处理，除启动用煤外不用添加任何辅助燃料，灰渣的筛下物作为补充床料。该焚烧炉由于对垃圾予处理要求高，燃烧不稳定等原因，尚无推广使用。

另有清华大学发展了一种燃用固体废弃物的快装流化床焚烧炉(专利申请号：97218051.6)，其特点是可以把未经分拣、破碎的原始废弃物直接投入燃烧室不需予处理，可有效地排出尺寸不一的不可燃物，其进料系统采用炉排，炉排并接着流化床从而使燃烧室截面沿其高度有很大变化。该焚烧炉对废弃物未经破碎等处理就入炉而又把尺寸不一的不可燃物一起排出，因此难以保证炉内物料充足和燃烧稳定，另外燃烧室采用了下大上小的变截面，大大减少了循环物料量，不能充分发挥循环流化床炉内脱硫脱氯的优势。

本实用新型的目的就是提供一种以焚烧垃圾和废弃物为主要燃料，燃烧强度大、床温均匀，而且燃烧稳定，气体在炉膛内停留时间长、燃烧完全，具有方便进料和有效排渣的能力并且可采用加添加剂的方法实现炉内绝大部分脱硫脱氯的等压组合循环流化床垃圾焚烧锅炉

本实用新型是通过如下技术方案实现的：该垃圾焚烧锅炉主要包括由垃圾料斗和垃圾给料机组成的垃圾给料系统，由煤斗和给煤机组成的给煤系统，由炉膛、带外加速段的高温水冷旋风分离器和回料阀组成的燃烧和物料循环系统，由排渣管和灰渣分选器组成的灰渣排放系统，还包括由炉膛水冷壁、分离器水冷壁、顶棚水冷壁、过热器、省煤器和空气预热器组成的受热面系统。

该焚烧锅炉的炉膛10的下部是由主床21和左、右副床22组合而成，且主床21床底和副床22床底是等高的，在主、副床之间隔墙的底端有通道15相互沟通，副床由膜式水冷壁包覆形成副床室，在左副床室与主床的隔墙的上端靠前墙侧开一烟气出口13，与此相呼应在右副床室与主床的隔墙的上端靠后墙侧开一烟气出口13，于是从左、右副床室交错对吹的气流就会使主床形成回旋流。在左、右副床室的前墙各设了一个突出部28，在突出部的上表面开有垃圾入口29。

为达到上述目的，本实用新型的另一技术方案是该垃圾焚烧锅炉的主要部件与上述技术方案相同，区别是该垃圾焚烧锅炉的炉膛10的副床22床底高于主床21床底，在副床的底部有通道与主床的底部相通形成等压床，炉膛的其他部分仍与上述技术方案相同。

为达到上述目的，本实用新型还有一技术方案是该垃圾焚烧锅炉的主要部件与上述两个技术方案相同，区别是该垃圾焚烧锅炉的炉膛10的副床22床内布置埋管受热面29，其目的是调节副床床温。下面结合副图作进一步的说明：

图1：等压组合式循环流化床垃圾焚烧锅炉主视示意图

图2：等压组合式循环流化床垃圾焚烧锅炉侧视示意图

图3：等压组合式循环流化床垃圾焚烧锅炉俯视示意图

图4：等压组合式循环流化床垃圾焚烧锅炉副床底高于主床底的示意图

图5：等压组合式循环流化床垃圾焚烧锅炉副床床内布置埋管受热面图中所示部件如下：

1．垃圾料斗2．垃圾给料机3．煤斗4．给煤机5．添加剂加料系统6．落煤管7．排渣管8．灰渣分选器9．锅筒10．炉膛11．旋风分离器12．落灰管13左、右副床烟气出口14．J型阀15．通道16．高温过热器17低温过热器18．省煤器19．一级空气预热器 20二级空气预热器21．主床22．左、右副床(室)23．左右副床风室24．主床风室25．突出部26．转烟室27．尾部烟道28．垃圾入口29．埋管受热面

实施例一；等压组合式循环流化床垃圾焚烧锅炉技术方案

结合附图1，详细描述本实用新型的具体结构：本实用新型所述的等压组合式循环流化床垃圾焚烧锅炉整体采用了前吊后支的结构。垃圾通过垃圾料斗经垃圾给料机从左、副床室的突出部落入左、右副床，辅助燃料煤通过煤斗经给煤机分别送入主床和左、右副床。添加剂通过料斗经给料器进入落煤管送入主床。由鼓风机提供的空气经空气预热器加热后分别送入主床风室和副床风室，再经布风板进入炉膛。

炉膛由膜式水冷壁组成，炉膛的下部由主床和左、右副床组合而成，主、副床的床底是等高的，主、副床的隔墙的底端有通道相通形成等压床，当副床压力高时物料就会由副床通过通道流向主床。副床由膜式水冷壁包覆形成副床室，在左副床室与主床的隔墙的上端靠前墙侧开一烟气出口，与此相呼应在右副床室与主床的隔墙的上端靠后墙侧开一烟气出口，于是从左、右副床室交错对吹的气流就会使主床形成回旋流。在左、右副床室的前墙各设了一个突出部，突出部上表面有垃圾入口，方便垃圾垂直投入。携带着大量物料的烟气经炉膛出口进入高温旋风分离器。

该焚烧炉的分离器是一种带外加速段的水冷高温旋风分离器，是由膜式水冷壁包覆而成，属专利技术。分离下来的物料经落料管，再经J型阀进入左、右副床。烟气经分离器中心管进入了转烟室，转烟室是由顶棚管等膜式水冷壁包覆而成。炉膛、分离器和转烟室连接成一个整体吊装在钢架上，尾部烟道支托在钢架上，即整体采用了前吊后支的结构。

在转烟室的竖直部位布置高温过热器和低温过热器。在尾部烟道中布置省煤器和两组空气预热器。烟气经尾部烟道出口排出炉外。在主、副床的底部分别布置排渣管，排渣管的下面接灰渣分选器，灰渣经分选后排除炉外。

本实用新型的另一技术方案的具体结构与技术方案1基本相同，不同之处是该垃圾焚烧锅炉的炉膛副床床底高于主床床底，见图2技术方案2的炉膛剖视图。

本实用新型的技术方案3的具体结构与技术方案1和技术方案2基本相同，不同之处是该垃圾焚烧锅炉的炉膛的副床内布置埋管受热面，见图3技术方案3的炉膛剖视图。

本实用新型所述的等压组合式循环流化床垃圾焚烧炉的燃烧过程和运行操作如下：启动时先用煤作为燃料，运行稳定后将分类收集来的垃圾从垃圾储槽用起重机的抓钩抓入垃圾料斗经垃圾给料机给入左、右副床。通过调节风量和适当给煤将副床床温控制在700℃，垃圾在副床内干燥和中温热解，热解的剩余物在床内燃烧后所生成的渣大部分经排渣管排出，另一部分则随循环物料通过床底通道输入主床，热解产生的可燃气体在副床室上部燃烧后，从烟气出口进入主床。通过适当给煤将主床床温控制在900℃，左、右副床交错对吹的气流与主床气流汇合形成强回旋流，使可燃气体充分燃烬，抑制了二恶英的生成。烟气在炉膛的停留时间约4秒钟，不仅保证燃料燃烧完全，而且有利于添加剂充分脱除SOx和Hcl等。携带着大量物料的烟气通过炉膛出口进入旋风分离器，旋风分离器中温度约850℃，未燃烬的物料和气体可进一步燃烬，被分离下来的物料经落料管再经J型阀回送到左、右副床，完成了物料循环，烟气通过旋风分离器中心管进入转烟室，被尾部烟道各个受热面冷却后从烟道出口排出炉外。

Claims (3)

1、一种以垃圾或以废弃物为燃料的等压组合式循环流化床垃圾焚烧锅炉，它主要包括锅筒，由炉膛、旋风分离器、落料管和J型阀组成的燃烧和物料循环系统，由转烟室和尾部烟道组成的受热面系统，由垃圾料斗和给料机组成的垃圾进料系统，给煤系统，添加剂进料系统和排渣系统，其特征是该焚烧锅炉的炉膛10的下部是由主床21和左、右副床22组合而成，且主床21床底和副床22床底是等高的，在主、副床之间隔墙的底端有通道15相互沟通，副床由膜式水冷壁包覆形成副床室，在左副床室与主床的隔墙的上端靠前墙侧开一烟气出口13，与此相呼应在右副床室与主床的隔墙的上端靠后墙侧开一烟气出口13，于是从左、右副床室交错对吹的气流就会使主床形成回旋流。在左、右副床室的前墙各设了一个突出部25，突出部的上表面有垃圾入口28，方便垃圾垂直投入。

2、根据权利要求1所述的一种等压组合式循环流化床垃圾焚烧锅炉，其特征是该焚烧锅炉的炉膛10的下部是由主床和左、右副床21组合而成，副床床底可以高于主床床底。

3、根据权利要求1所述的一种等压组合式循环流化床垃圾焚烧锅炉，炉膛10的副床内布置埋管受热面。

Images