CN2525378Y - 竖井式两段组合炉排垃圾焚烧炉 - Google Patents

竖井式两段组合炉排垃圾焚烧炉 Download PDF

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郭蔚如
周文忠
黄爱军
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NANUO ENVIRONMENT PROTECTION ENGINEERING Co Ltd BEIJING
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Abstract

一种竖井式两段组合炉排垃圾焚烧炉,由一段链条炉排和二段往复炉排组成,二段往复炉排倾斜设置,由若干炉排片阶梯组成,炉排片分为固定和活动两种交替安置,送风系统分为一次、二次、三次送风,炉膛出口设置在炉膛中部,出口上方为竖井式二燃室,烟气在炉膛中流动方式为交流式。本实用新型可不经预处理焚烧生活垃圾,燃烧充分,并可进行连续式燃烧,降低污染,减轻了劳动强度,增大了处理规模,适合工业性生产。

Description

竖井式两段组合炉排垃圾焚烧炉
                      技术领域
本实用新型是一种以焚烧方式处理生活垃圾,使之无害化、减量化,并实现余热利用的装置系统。
                      背景技术
目前国内垃圾焚烧处理的技术和装置发展较快。垃圾焚烧处理也作为三大方法之一,日益得到重视和得以推广。但是,国产焚烧处理装置大约有以下几类:(一)引进、消化、仿制的逆推式往复排炉(即马丁炉)。(二)引进和国内研制相结合的流化床垃圾焚烧炉。(三)应用链条炉排作主要燃烧设备的平炉排垃圾焚烧炉。(四)其它结构比较简单及单一的垃圾焚烧炉,如小型的立式或固定炉排炉。(五)正处在研制开发阶段的热解气化型垃圾焚烧炉。
国内专家认为从国外引进的此种马丁炉,燃烧工艺合理,设备配套完整,自动化程度较高,适合于我国大城市使用。但是这种炉型存在着建设投资大及运行成本高的缺点,除少数经济实力雄厚的大城市外,目前较难在国内推广。
我国已经开始消化、研制流化床垃圾焚烧,也在流化床垃圾焚烧炉的开发上,下了不少功夫。流化床中垃圾焚烧充分,残渣热灼减量低,炉膛温度高。但是,流化床对入炉原生垃圾在颗粒度、可燃份、水份等方面都有较高的要求。正常焚烧运行的流化床都必须配备高标准的预处理设备。这使得流化床垃圾焚烧项目的建设费用居高不下,当入炉垃圾未达到要求标准,而又未投入完善的预处理设备时,国产的流化床垃圾炉都必须掺入40%-60%的煤进行燃烧。这种做法不仅脱离了中国国情,也失去了垃圾焚烧处理的真正意义。国家有关部门和某些地区已明令禁止这种做法。流化床焚烧炉目前的技术成熟程度尚不能适应中国的实际情况。
以差动式一段链条炉排和两段链条炉排炉为代表的链条炉排垃圾焚烧炉是又一种焚烧炉型。这两种炉型都在克服平炉排燃烧时无搅动的不足上作了改进。由于垃圾在两段炉排上跌落翻滚的猛烈程度要大于差动炉排的搅动,因此,实践证明两段链条炉排的燃烧情况要优于差动式一段炉排,但是,这种单一式平炉排还是存在着燃烧时搅动少,通风较困难,燃烧时间长,炉排热强度及炉膛热负荷低的缺点。
其它型式的垃圾焚烧由于其处理吨位小(一般不大于30吨/日)和劳动强度大,尾气处理难度高等缺点,无法继续推广。
                    发明内容
本实用新型的目的在于克服上述已知技术的不足,从而提供一种竖井式两段组合炉排生活垃圾焚烧炉。
竖井式两段组合炉排生活垃圾焚烧炉由下列部件及装置组成:
(1)一段链条炉排:入炉垃圾在一段链条炉排上经历干燥及着火过程,链条炉排由主动轴上的链轮带动炉排滚筒,滚筒通过长销轴带动链条,链条再通过炉排夹板带动炉排片运动。炉排片及炉排夹板均选用有足够的强度和耐高温性的材料制成。整个炉排运转平稳,具有较好的防卡性能。炉排两侧有用铸铁制成的防焦板,防止燃烧的垃圾与炉墙直接接触而结焦,并同时防止助燃用热风短路。
(2)二段往复炉排:垃圾在往复炉排上经历燃烧和燃烬的过程。往复炉排倾斜设置,由若干排炉排片阶梯组成,其中一半为固定炉排片,一半为活动炉排片。固定炉排片和活动炉排片成排交替安置。固定炉排片固定安装在倾斜的槽钢支架上。活动炉排片两边下端各用一根拉杆连成一个整体,并通过电机和偏心轮的作用使整体作往复运动。活动炉排片在固定炉排上来回推动,使料层自上而下运动。往复炉排两侧同样装有防焦板。
(3)送风系统:本装置送风系统分为一次风、二次风及三次风,一次风从炉排下送入,为垃圾燃烧所需风量的主要来源;二次风自炉膛出口处喉部送入炉内,主要作用是搅动炉膛出口处烟气,并补充助燃氧气,使烟气在二燃室中再次燃烧;三次风为引燃用风,从炉子前部的送风管鼓入。一次风和三次风为同同一风源,均为热空气;二次风为冷空气,单独用高压鼓风机送入。
(4)炉膛系统:本装置采用轻型炉墙。炉墙以耐火砖垒砌,并在耐火砖及外墙板间填以绝热保温材料,炉顶采用悬挂吊顶,耐火材料现场浇制形式。炉膛内设置前后拱,炉膛出口设置在炉膛中部,因此烟气在炉膛中流动方式为交流式。炉膛出口上方为竖井式二燃室,二燃室内设置辅助燃料燃烧器,以确保二燃室温度不低于850℃,烟气在二燃室内停留时间不少于2秒。
(5)上料系统:本装置上料系统由料仓及推料机组成,推料机的作用是使入垃圾分布均匀和密封加料口,此外调整推料机的推料频率可控制入炉垃圾量。
(6)灰渣清除系统:一段链条炉排风仓中落灰用螺旋出灰机清除,二段往复炉排的落灰直接落入炉排下灰斗中。燃烬残渣随炉排运动落入落渣斗中,螺旋出灰机出灰口、灰斗及落渣斗均采用水封方式密封。
(7)余热回收系统:本装置余热回收系统采用上、下汽包对流管烟道式余热锅炉。当利用热能时,余热锅炉安装于焚烧炉后部上方。当需发电时,余热锅炉及过热器均易地安装,余热锅炉的蒸发量、工作压力,出口蒸汽温度等参数均应根据焚烧处理量及垃圾成份、低位发热值等进行设计。
                 优点和积极效果
(1)可以不经预处理焚烧城市生活垃圾,工艺简单,设备可靠,操作方便。
(2)正常情况下不用辅助燃料即可焚烧处理低热值、高水分的垃圾,适合中国国情,也适宜用于其它发展中国家。
(3)克服了单一平炉排燃烧时无搅动的缺点,垃圾燃烧更充分,有效地缩短了燃烧时间,提高了炉膛温度,降低了残渣浊减量。
(4)采用交流式烟气流动和合适的前后拱并设置竖井式二燃室,使垃圾及烟气燃烧更充分,有效地降低了残渣和烟气中的有害成份,配以合适的尾气处理装置及工艺使焚烧污染排放低于国家标准。
(5)设置了余热锅炉和空气预热器,热能回收,残渣热灼减量小于3%可综合利用,提高了经济效益,有利于垃圾处理产业化。
(6)连续性焚烧处理城市生活垃圾,机械化操作和集中控制。减轻了劳动强度,增大了处理规模,适合于工业性生产。
(7)建设性一次投资仅为引进国外设备的1/5左右,运行费用仅为引进国外设备的1/4左右。
                      图面说明附图为竖井式两段组合炉排生活垃圾焚烧炉。其中:(1)一段链条炉排(2)二段往复炉排(3)二次风管(4)三次风管(5)点火燃烧器(6)二燃室燃烧器(7)推料机(8)料仓(9)前拱(10)后拱(11)二燃室(12)余热锅炉(13)炉墙
                   具体实施方式
(1)部件制作
a.链条炉排按照《JB/3271链条炉排制造技术条件》制造,炉排片材质按工作温度和所需强度选取。炉排片风口按焚烧垃圾需要专门设计。
b.往复炉排按照《ZBG98010往复炉排技术条件》制造,前部与后部炉排片由于工作温度不同,分别选用合适的材质。炉排片风口按焚烧垃圾需要专门设计。
c.余热锅炉按照《JB/T1609锅炉本体制造技术条件》制造,材质选用锅炉钢板和锅炉用无缝钢管。
d.其余机械传动部件均选用其工作状况的材质,并按照有关标准计算、设计及制造。
e.变速箱、鼓引风机等通用机械均根据计算后选型。
f.炉墙采用耐火砖垒砌,采用轻型保温材料保温,并用金属外墙板密封包装。
g.炉顶采用悬挂吊顶,配以不锈钢筋后用耐火材料现场浇制,耐火层上敷以保温层。
(2)设备基础采用钢筋混凝土浇制而成。
(3)焚烧炉若干部件在制造厂制造结束,并按图纸及有关标准验收后运抵现场组装成整体。整体安装验收结束后即可试车投运。
(4)运行方式:
a.生活垃圾进入料仓后由推料机送入炉内。料层厚度由垃圾组份及燃烧情况决定,由推料机予以调整,推料机同时对入料口进行密封,防止冷空气进入炉内。
b.垃圾由推料机送入炉内后,随炉排而向后运动,在干燥区受底部鼓入的热空气加热,蒸发水份而达到干燥的目的。当垃圾进入着火段时,由于炉膛内高温热辐射及三次风管的作用使其双面着火,着火范围不断扩大,致使料层全部着火燃烧。
c.垃圾自一段链条炉排跌落至二段往复炉排,往复运动的活动炉排使垃圾不断向后运动,并在运动过程中受到强烈的搅动,助燃热空气与之进一步混合,使燃烧愈加猛烈,炉膛温度迅速提高。
d.垃圾运行到二段往复炉排后部,可燃物已基本燃烬。此时,仍鼓入适当的一次风,使残渣中的未燃尽物进一步燃尽并逐步冷却,经落渣斗排入炉外,落渣斗采用水封密封。
e.由于前后拱的作用,主燃区燃烧产生的高温烟气与干燥区、着火区的低温烟气形成涡旋并混合。在进入二燃室前,烟气受到二次风的搅动和补氧,然后在二燃室中再次燃烧,当二燃室温度低于850℃时,二燃室燃烧器即向二燃室喷射辅助燃料。由于设置了竖井式的二燃室,使烟气可确保在不低子850℃高温环境下保留2秒以上,烟气中的二恶英及其它有害物质得以充分分解。
f.烟气离开二燃室后进入余热锅炉,并再经过空气预热器,得以骤冷,避免了二恶英的再次合成,然后经尾气处理系统后,达标排空。

Claims (3)

1、一种竖井式两段组合炉排垃圾焚烧炉,其一段链条炉排主动轴上的链轮带动炉排滚筒,滚筒通过长销轴带动链条,链条再通过炉排夹板带动炉排片运动,其特征在于:在一段链条炉排的下方还带有二段往复炉排,往复炉排倾斜设置,由若干炉排阶梯组成,其中一半为固定炉排片,一半为活动炉排片,固定炉排片和活动炉排片成排交替安置,固定炉排片固定安装在倾斜的槽钢支架上,活动炉排片两边下端各用一根拉杆连成一个整体,并通过电机和偏心轮的作用使整体作往复运动,活动炉排片在固定炉排上来回运动,往复炉排两侧同样装有防焦板。
2、根据权利要求1所述的焚烧炉,其特征在于:送风系统分为一次风、二次风及三次风,一次风从炉排下送入,二次风自炉膛出口处喉部送入,三次风为引燃用风,从炉子前部的送风管鼓入。
3、根据权利要求1所述的焚烧炉,其特征在于:炉膛采用轻型炉墙,炉墙以耐火砖垒砌,并在耐火砖及外墙板之间填以绝热保温材料,炉膛出口设置在炉膛中部,烟气在炉膛中流动方式为交流式,炉膛出口上方为竖井式二燃室,二燃室内设置辅助燃料燃烧器。
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