本實用新型涉及一種循環(huán)流化的循環(huán)流化床鍋爐,屬于熱能動力設(shè)備。床鍋爐,具體是一種適用于焚燒生活垃圾、危險廢物。
背景技術(shù):
隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展城市化進程的加快以及人民生活水平的迅速提高,城市生產(chǎn)與生活過程中產(chǎn)生的垃圾廢物也隨之迅速增加,生活垃圾及危險廢物占用土地,污染環(huán)境的狀況以及對人們健康的影響也越加明顯。
現(xiàn)有的臥式鍋爐煙氣短路導致飛灰沉積堵塞,垃圾焚燒鍋爐高溫結(jié)焦嚴重,對鍋爐造成嚴重危害,降低鍋爐使用壽命。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,本實用新型提供一種適用于生活垃圾及危險廢物焚燒處理的,降低燒鍋爐高溫結(jié)焦,減少有害物排放,延長鍋爐使用壽命的循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐。
本實用新型所采取的技術(shù)方案是:
一種循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐,包括第一豎井和第二豎井;第一豎井構(gòu)成爐膛,第二豎井構(gòu)成尾部煙道,第一豎井和第二豎井之間通過旋風分離器相連接,所述爐膛由膜式水冷壁構(gòu)成,爐膛下部是錐段結(jié)構(gòu)的燃燒室,所述燃燒室內(nèi)壁覆蓋有由耐火材料構(gòu)成的保溫層,所述燃燒室上部的爐膛在前后膜式水冷壁上布置有大口徑二次風進口,包括第三豎井和第四豎井;第二豎井上部布置有燃燒器;第三豎井中沿煙氣流動方向依次布置對流管束、高溫過熱器、低溫過熱器;第四豎井中沿煙氣流動方向依次布置高溫省煤器、低溫省煤器和空氣預熱器;對流管束、高溫過熱器、低溫過熱器設(shè)置有伸縮式蒸汽吹灰器;高溫省煤器、低溫省煤器、空氣預熱器設(shè)置有固定式蒸汽吹灰器。
第三、四豎井采用護板式輕型爐墻。
所述爐膛為懸吊結(jié)構(gòu),所述尾部煙道為支承結(jié)構(gòu)。
所述二次風的風箱分別布置在爐膛的前后膜式水冷壁外側(cè),每個風箱上連接有使熱風沿爐膛寬度方向均勻分配的一排分風管。
所述爐膛和尾部煙道之間由兩個并列的旋風分離器柔性連通,旋風分離器下部通過回送裝置與爐膛連通。
本實用新型相對現(xiàn)有技術(shù)的有益效果:
本實用新型循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐,爐膛采用膜式水冷壁結(jié)構(gòu),爐膛下部是錐段結(jié)構(gòu)的燃燒室,所述的燃燒室以及爐膛頂部內(nèi)壁有耐火材料構(gòu)成的保溫層,燃燒室布置有垃圾給料口、返料器返料口、燃燒器及二次風,爐膛高度及輻射受熱面的布置滿足燃料焚燒溫度及時間的要求。通過燃燒室燃燒器,可以使鍋爐適應(yīng)垃圾熱值的變化,達到穩(wěn)定燃燒的目的;調(diào)整一二次風比例,即可使爐膛溫度控制在燃燒不產(chǎn)生熔融性結(jié)渣的溫度以下,避免高溫結(jié)焦對鍋爐造成的危害,保證鍋爐安全、溫度、高效運行;二燃室上部布置有燃燒器,可以使煙氣繼續(xù)升溫至危險廢物焚燒必須的溫度,并且二燃室室的高度可以滿足煙氣在所述溫度下維持一定時間,將危險廢物中有害物質(zhì)進一步焚燒消除;尾部受熱面為豎井布置方式,既可以避免臥式布置煙氣短路導致的飛灰沉積堵塞,又可以方便布置蒸汽吹灰器,保證尾部受熱面的換熱能力,同時,較臥式布置的方式而言,豎井式布置結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積?。辉谑∶浩鲄^(qū)域可以滿足煙氣從500℃到200℃的急冷,減小二噁英的生成量,滿足煙氣排放的要求。
附圖說明
圖1是本實用新型循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中主要部件符號說明:
圖中:
1、風室,2、布風裝置,3、燃燒室,4、垃圾給料口,5、二次風進口,6、燃燒器,7、爐膛,8、鍋筒,9、旋風分離器,10、燃燒器,11、伸縮式蒸汽吹灰器,12、二燃室,13、對流管束,14、高溫過熱器,15、固定式蒸汽吹灰器,16、低溫過熱器,17、高溫省煤器,18、低溫省煤器,19、空氣預熱器,20、煙氣出口,21、返料器,22、返料口,23、一次風進口, 24、第一豎井,25、第二豎井,26、第三豎井,27、第四豎井。
具體實施方式
以下參照附圖及實施例對本實用新型進行詳細的說明:
附圖1可知,一種循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐,包括第一豎井24和第二豎井25;第一豎井構(gòu)成爐膛,第二豎井構(gòu)成尾部煙道,第一豎井和第二豎井之間通過旋風分離器9相連接,所述爐膛由膜式水冷壁構(gòu)成,爐膛下部是錐段結(jié)構(gòu)的燃燒室,所述燃燒室內(nèi)壁覆蓋有由耐火材料構(gòu)成的保溫層,所述燃燒室上部的爐膛在前后膜式水冷壁上布置有大口徑二次風進口5,還包括第三豎井26和第四豎井27;第二豎井上部布置有燃燒器10;第三豎井中沿煙氣流動方向依次布置對流管束13、高溫過熱器14、低溫過熱器16;第四豎井中沿煙氣流動方向依次布置高溫省煤器17、低溫省煤器18和空氣預熱器19;對流管束13、高溫過熱器14、低溫過熱器16設(shè)置有伸縮式蒸汽吹灰器11;高溫省煤器17、低溫省煤器18、空氣預熱器19設(shè)置有固定式蒸汽吹灰器15。
第三、四豎井采用護板式輕型爐墻。
所述爐膛為懸吊結(jié)構(gòu),所述尾部煙道為支承結(jié)構(gòu)。
所述二次風的風箱分別布置在爐膛的前后膜式水冷壁外側(cè),每個風箱上連接有使熱風沿爐膛寬度方向均勻分配的一排分風管。
所述爐膛和尾部煙道之間由旋風分離器柔性連通,旋風分離器下部通過回送裝置與爐膛連通。
圖1所示為本循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖,所述循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐共由四個豎井組成,前部豎井構(gòu)成爐膛7,爐膛為懸吊結(jié)構(gòu),第二豎井為二燃室12,爐膛7與二燃室12之間布置有旋風分離器9,旋風分離器9及第二、三、四豎井采用支撐結(jié)構(gòu),旋風分離器9與爐膛7之間采用柔性連接。爐膛采用敷管爐墻,外置金屬護板;二燃室及第三、四豎井采用護板式輕型爐墻。
爐膛7四周由膜式水冷壁組成,爐膛7下部是錐段結(jié)構(gòu)的燃燒室3,燃燒室3以及爐膛頂部內(nèi)壁有耐火材料構(gòu)成的耐磨保溫層,燃燒室布置有垃圾給料口4、返料器返料口21、燃燒器6及大口徑二次風噴口5,二次風風箱分別布置在爐膛的前后膜式水冷壁外側(cè),每個風箱上連接有使熱風沿爐膛寬度方向均勻分配的一排分風管。燃燒室3下部是風室1,風室設(shè)置有水冷布風板2。
二燃室12上部布置有燃燒器10。
第三、四豎井中煙煙氣流動方向依次布置對流管束13、高溫過熱器14、低溫過熱器16、高溫省煤器17、低溫省煤器18和空氣預熱器19等對流受熱面。對流管束13、高溫過熱器14、低溫過熱器16設(shè)置有伸縮式蒸汽吹灰器11,高溫省煤器17、低溫省煤器18、空氣預熱器19設(shè)置有固定式蒸汽吹灰器15。
旋風分離器9下部連接返料器21,經(jīng)旋風分離器分離下的回送灰經(jīng)返料器21從爐后返料口22送入爐膛7。
本實用新型的工作過程簡述如下:
鍋爐采用床下點火,分級燃燒,一次風率為50-60%(根據(jù)垃圾成份變化調(diào)整)。正常運行時,一次風經(jīng)一次風機加壓,流經(jīng)一次風的空氣預熱器19,被加熱的一次風經(jīng)一次風熱風道進入風室1的一次風進口23,然后再依次經(jīng)過風室1、水冷布風板2及風帽進入爐膛7,流化床料,并提供濃相區(qū)燃燒所需的空氣。燃燒室3為湍流床,由于循環(huán)灰的返料口22位于燃燒室3,使得床溫溫度能夠始終控制在850℃~950℃,達到生活垃圾焚燒處理的溫度要求;空氣的分級送入,又造成低溫缺氧燃燒環(huán)境,降低了NoX 的生成量。在燃燒室3,垃圾中大部分可燃成份被燃盡,未燃盡的粒徑較小的垃圾顆粒進入了懸浮段繼續(xù)燃燒,在燃燒室3垃圾給料口4上部的前后墻布置的二次風噴口5采用大口徑進口,以增加二次風的剛度,增強穿透力,二次風的布置既滿足沿爐膛7截面的變化達到一定的煙速要求;又滿足二次風有一定的穿透力的要求,這樣二次風既能吹掉包裹在進入懸浮段未燃盡的垃圾顆粒上的灰殼,使得在懸浮段保證空氣與炙熱的垃圾顆粒及時有效的結(jié)合,又能在懸浮區(qū)段造成氧化環(huán)境,補充垃圾進一步焚燒所需的空氣。其次保證沿爐膛7高度有合理的煙速,以保證煙氣含灰量的穩(wěn)定和垃圾焚燒時間,確保垃圾焚燒處理效果。同時配合燃燒室3布置的燃燒器6,以及適當?shù)臓t內(nèi)輻射傳熱面積,爐膛出口溫度控制在850℃~920℃。二次風噴口5引入高度及速度是達到垃圾焚燒處理效果的關(guān)鍵;燃燒室3布置燃燒器6是適應(yīng)垃圾成份變化、爐膛7內(nèi)穩(wěn)定燃燒的關(guān)鍵。
當焚燒處理危險廢物時,二燃室12上部的燃燒器10使煙氣溫度繼續(xù)提升至1100℃以上,并在二燃室維持≥2秒,使垃圾內(nèi)危險廢物充分焚燒并燃盡。燃燒器10布置在二燃室12上部有兩個優(yōu)點:1,對垃圾燃燒溫度不產(chǎn)生影響,避免了溫度升高引起的爐膛7結(jié)焦問題;2,布置在旋風分離器9后,煙氣中大部分飛灰以分離返回爐膛7,溫度提升所需燃燒器燃料大幅減小,節(jié)省能源。
第三、四豎井內(nèi)布置的各對流受熱面管束順列布置,間靜間距≥40mm,煙氣速度控制在8~10米/秒,配合設(shè)置的蒸汽吹灰器,可以很好地防止煙氣中飛灰產(chǎn)生搭橋堵塞,確保鍋爐安全運行;控制省煤器傳熱能力及外形尺寸,使煙氣從500℃降到200℃的時間在1秒以內(nèi),減小二噁英的生成量,滿足煙氣排放的要求。從二燃室12出來的煙氣流經(jīng)第三、四豎井,熱量被對流管束13、高溫過熱器14、低溫過熱器16、高溫省煤器17、低溫省煤器18、空氣預熱器19,煙溫降至約150℃~160℃后由煙氣出口20排出爐外。
以上所述,僅是本實用新型的較佳實施例而已,并非對本實用新型的結(jié)構(gòu)作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均屬于本實用新型的技術(shù)方案范圍內(nèi)。