TW202102800A - 固體材料之焚化廠 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種固體材料之焚化廠，其具有 - 燃燒材料入口(1)，經由該燃燒材料入口可引入固體材料， -  進料直井(2)，在該進料直井中引入該固體材料且該進料直井通向 - 燃燒室(3)，在該燃燒室中燃燒該固體材料， -  燃燒爐篦(4)，該固體材料及經燃燒之固體材料可利用該燃燒爐篦輸送通過該燃燒室(3)， -  一次空氣供給裝置(5)，其在該燃燒爐篦(4)之頂部下方。

Description

固體材料之焚化廠
本發明係關於一種用於諸如廢棄物或生質之固體材料之焚化廠，該焚化廠具有燃燒材料入口，經由該燃燒材料入口可引入固體材料；進料直井，在該進料直井中引入固體材料且該進料直井通向燃燒室，在該燃燒室中燃燒該固體材料；燃燒爐篦，該固體材料及經燃燒之固體材料可利用該燃燒爐篦輸送通過該燃燒室；一次空氣供給裝置，其在該燃燒爐篦之頂部下方。
燃燒爐篦通常配置於燃燒室之下部區段內。固體材料及經燃燒之固體材料可利用燃燒爐篦自燃燒材料進料直井之一端輸送通過燃燒室到達熔渣容器。一次空氣自燃燒爐篦下方供應至配置於燃燒爐篦上之固體材料，以使得配置於燃燒爐篦上之固體材料利用一次空氣燃燒。
燃燒爐篦較佳地被實施為往復式爐篦，但亦有可能以不同方式實施燃燒爐篦，舉例而言，振動爐篦或輥式爐篦。
另外，噴嘴可配置於燃燒爐篦上方，利用該噴嘴可以向燃燒氣體提供用於後燃之二次空氣、三次空氣或貧氧載氣。
可在燃燒室之下游豎直或水平延伸地配置至少一個空通道，其中煙道氣經由至少一個空通道自燃燒室流至熱回收蒸汽發生器。特定言之，可實施兩個、三個或更多個平行空通道。
該空通道下游之熱回收蒸汽發生器可豎直地及/或水平地配置(以區段的形式)，其中傾斜定向亦係可能的。
燃燒室、空通道及熱發生器之壁通常配備有熱交換器(亦即，管)，其中將該熱交換器之熱交換介質尤其提供至一個共同鍋爐鼓。
熱回收蒸汽發生器下游之煙道氣淨化裝置可包含用於對廢氣進行除塵、去垢及/或脫硫(諸如SCR或SNCR)之元件。煙囪可配置於煙道氣淨化裝置之下游。
為了在固體材料燃燒之前將該固體材料乾燥(除濕)，已知將一次空氣及/或再循環氣體(German: Rezigas)提供至經由燃燒材料入口提供之固體材料。若使用一次空氣來乾燥固體材料，則包含於一次空氣中之氧氣可能為後續燃燒帶來不合需要之影響。FR 1 417 423 A揭示一種如技術方案1之前序部分之焚化廠，其中熱氣體用於在固體材料燃燒之前乾燥該固體材料。
鑒於此，本發明之一目的為提供一種焚化廠及一種用於操作焚化廠之方法，利用該焚化廠及該方法可增強固體材料的乾燥(除濕)。
此目的利用具有各別獨立請求項之特徵的焚化廠及用於操作焚化廠之方法來達成。在附屬請求項及整個說明書中描述了本發明之較佳實施例，其中較佳實施例之單一特徵可以以技術上有意義的方式彼此組合。
該目標尤其已藉由以下方式達成：實施除濕介質供應裝置，可在燃燒之前利用該除濕介質供應裝置將除濕介質供應至固體材料，且除濕介質供應裝置連接至過熱蒸汽源。
該目的亦藉由用於操作焚化廠，尤其用於操作本發明之焚化廠之方法來達成，該方法包含以下步驟： -  經由燃燒材料入口將固體材料引入至進料直井中， -  經由該進料直井將該固體材料導引至燃燒室， -  在該燃燒室中燃燒該固體材料， -  該固體材料及經燃燒之固體材料在燃燒爐篦上輸送通過該燃燒室， -  在燃燒之前藉由將過熱蒸汽供應至該固體材料來對該固體材料進行除濕。
換言之，本發明建議用過熱(水)蒸汽來對經由燃燒材料入口引入之固體材料進行除濕(乾燥)。在1巴壓力下，該過熱蒸汽之溫度在101℃與500℃之間。由於過熱蒸汽相對於所提供之固體材料（亦即廢棄物或生質）具有相對較高之擴散係數，因此可能在不提供氧氣或影響後續燃燒之其它氣體的情況下高效地對固體材料進行除濕/乾燥。
該過熱蒸汽以使得該過熱蒸汽在固體材料燃燒之前接觸該固體材料之方式在一或多個位置處提供。
舉例而言，除濕介質供應裝置可至少部分配置於進料直井之壁內，使得過熱蒸汽直接提供至進料直井中，使得前進通過進料直井之固體材料與過熱蒸汽直接接觸。特定言之，可在沿著進料直井之多個位置處提供過熱蒸汽。此外，可自進料直井之一或多個側面提供過熱蒸汽。因此，多個除濕介質供應裝置配置於彼此上方及/或配置於進料直井之不同側壁上。
另外或替代地，在較佳地豎直配置之進料直井之端部/底部提供過熱蒸汽，使得所提供的過熱蒸汽以與引入至進料直井中之固體材料相反之流動形式提供。此方式提高了傳熱率。特定言之，在進料直井之底部/端部處之推動器附近(尤其在其上方或下方)提供過熱蒸汽，該推動器配置成與燃燒爐篦相鄰。此類推動器通常以使得經導引通過進料直井之固體材料可以被推動至燃燒爐篦上的方式配置。
亦有可能的是，自燃燒爐篦之第一區段及/或第二區段下方提供過熱蒸汽，其中在燃燒爐篦之第一區段及/或第二區段下方的除濕介質供應裝置亦較佳地配置於進料直井下方。以此方式，已配置於燃燒爐篦上之固體材料可以(進一步)經除濕，其中過量之過熱蒸汽進一步用於在進料直井內除濕。
該除濕介質供應裝置可實施為具有一或多個出口之管，該過熱蒸汽經由該一或多個出口供應。該管至少間接連接至過熱蒸汽源。出口可實施為噴嘴以便提供所提供之過熱蒸汽之所需流動特性。
特定言之，在經空氣(氣體)冷卻之燃燒爐篦之情況下，過熱蒸汽源可為蒸汽渦輪機，自其中抽取至少略微過熱蒸汽(German: Abzapfdampf)。替代地，經空氣冷卻之燃燒爐篦可連接至熱交換器，使得在燃燒爐篦中加熱之空氣用於加熱/過熱水/蒸汽。
在燃燒爐篦為水冷式(冷卻介質)之情況下，由燃燒爐篦內之水吸收的熱能可用於較佳地直接提供/產生過熱蒸汽。替代地，可將冷卻介質之熱能提供至過熱器(熱交換器)，以便加熱/過熱用於對固體材料進行除濕之水/蒸汽。
為了以開放迴路或封閉迴路之方式控制過熱蒸汽之量(German: Steuern oder Regeln)，建議實施至少一個用於量測固體材料的濕度之感測器。舉例而言，感測器可配置於燃燒材料入口處以便量測所提供之固體材料之初始濕度。替代地或另外地，感測器可配置於進料直井之端部/底部以便量測燃燒爐篦前部之固體材料的濕度。較佳地，使用第一位置處之第一濕度與第二位置處之第二濕度之間的差以便控制所提供的過熱蒸汽之量。
特定言之，提供控制單元以便根據所建議之方法操作焚化廠。
關於附圖解釋本發明及技術背景，該附圖示意性地示出焚化廠。
用於廢棄物(如待燃燒之固體材料)之焚化廠包含材料入口1、將所提供之廢棄物導引至燃燒室3之進料直井2。燃燒爐篦4配置於燃燒室3之底部，固體材料及經燃燒之固體材料可利用該燃燒爐篦自進料直井2之底部輸送至出口。為了在燃燒爐篦4之頂部上燃燒固體材料，將一次空氣供給裝置5配置於燃燒爐篦4下方。另外，推動器9配置於進料直井2下方，其中該推動器9用來將固體材料推動至燃燒爐篦4上。
燃燒爐篦4為水冷式且連接至過熱蒸汽源7。將利用源自燃燒爐篦4之熱能產生的過熱蒸汽提供至除濕介質供應裝置6，該除濕介質供應裝置配置於進料直井2之壁8中，位於推動器9上方及燃燒爐篦4之第一區段下方。藉由在廢棄物(固體材料)燃燒之前將過熱蒸汽提供至廢棄物(固體材料)中，廢棄物得以有效地除濕。
另外，感測器10配置於材料入口1處，可利用該感測器量測所提供之廢棄物之濕度。亦有可能的是，額外感測器配置於進料直井2下方，使得在廢棄物燃燒之前，可以量測所提供之廢棄物之濕度與經除濕的廢棄物之濕度之間的差，以便控制待至少間接供應至進料直井2中之過熱蒸汽的量。
1:材料入口 2:進料直井 3:燃燒室 4:燃燒爐篦 5:一次空氣供給裝置 6:除濕介質供應裝置 7:過熱蒸汽源 8:壁 9:推動器 10:感測器
圖1解釋本發明及技術背景，該附圖示意性地示出焚化廠。
1:材料入口
2:進料直井
3:燃燒室
4:燃燒爐篦
5:一次空氣供給裝置
6:除濕介質供應裝置
7:過熱蒸汽源
8:壁
9:推動器
10:感測器

Claims (14)

  1. 一種固體材料之焚化廠，其具有 燃燒材料入口(1)，經由該燃燒材料入口可引入固體材料， 進料直井(2)，在該進料直井中引入該固體材料且該進料直井通向 燃燒室(3)，在該燃燒室中燃燒該固體材料， 燃燒爐篦(4)，該固體材料及經燃燒之固體材料可利用該燃燒爐篦輸送通過該燃燒室（3）， 一次空氣供給裝置(5)，其在該燃燒爐篦(4)之頂部下方， 至少一個除濕介質供應裝置(6)經實施，可以在燃燒之前利用該至少一個除濕介質供應裝置將除濕介質供應至該固體材料， 其特徵在於 該焚化廠包含過熱蒸汽源(7)，且該除濕介質供應裝置(6)連接至該過熱蒸汽源(7)。
  2. 如請求項1之焚化廠，其中該除濕介質供應裝置(6)配置於該進料直井(2)之壁(8)內。
  3. 如請求項1之焚化廠，其中該除濕介質供應裝置(6)配置於該進料直井(2)下方之推動器(9)下方或上方。
  4. 如請求項1之焚化廠，其中該除濕介質供應裝置(6)配置於該進料直井(2)下方之區域中的該燃燒爐篦(4)下方。
  5. 如請求項1至4中任一項之焚化廠，其中該燃燒爐篦(4)包含冷卻配置，其中該冷卻配置連接至該過熱蒸汽源(7)。
  6. 如請求項5之焚化廠，其中實施熱交換器以產生該過熱蒸汽。
  7. 如請求項1至4中任一項之焚化廠，其中實施用於量測該固體材料之濕度的至少一個感測器(10)。
  8. 一種用於操作焚化廠之方法，其包含以下步驟： 經由燃燒材料入口(1)將固體材料引入至進料直井(2)中， 經由該進料直井(2)將該固體材料導引至燃燒室(3)， 在該燃燒室(3)中燃燒該固體材料， 該固體材料及經燃燒之固體材料在燃燒爐篦(4)上輸送通過該燃燒室(3)， 在燃燒之前藉由將過熱蒸汽供應至該固體材料來對該固體材料進行除濕。
  9. 如請求項8之方法，其中將該過熱蒸汽供應至該進料直井(2)中。
  10. 如請求項8之方法，其中自該進料直井(2)下方之推動器(9)下方或上方供應該過熱蒸汽。
  11. 如請求項8之方法，其中在該進料直井(2)下方之區域中自該燃燒爐篦(4)底下供應該過熱蒸汽。
  12. 如請求項8至11中任一項之方法，其中該燃燒爐篦(4)利用冷卻介質冷卻，且其中由該燃燒爐篦(4)內之該冷卻介質吸收的熱能用於提供該過熱蒸汽。
  13. 如請求項8至11中任一項之方法，其中量測該固體材料之濕度且該量測的濕度用於控制過熱蒸汽之供應。
  14. 如請求項8至11中任一項之方法，其中所供應之過熱蒸汽的溫度在101℃與500℃之間。
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