一種垃圾焚燒煙風系統的製作方法

2023-06-17 20:39:26 1

本實用新型屬於垃圾處理技術領域，更具體地說，涉及垃圾焚燒煙風系統。

背景技術：

垃圾的處理是城市化過程及經濟發展所面臨的嚴峻問題，現有技術中，垃圾站在垃圾焚燒系統不能夠適應國內高水分、低熱值的垃圾，且垃圾焚燒不完全，其排放物對周邊環境會造成一定的影響。

技術實現要素：

本實用新型的目的是解決現有技術存在的問題，提供一種不需要添加輔助燃料，可實現充分燃燒，滿足排放要求，節能且環保的垃圾焚燒煙風系統及焚燒控制方法。

為了實現上述目的，本實用新型採取的技術方案為：所提供的垃圾焚燒煙風系統，包括垃圾池及焚燒爐，其特徵在於：焚燒爐內設有爐排，在所述爐排下方設有進風室，一次風機的進風端連通所述垃圾池，出風端連接所述進風室；在所述焚燒爐上端連接有二次風機，所述二次風機出風端經管道連通至所述焚燒爐的燃燒爐膛上方；所述焚燒爐後方設有煙氣淨化系統；所述焚燒爐上設有點火燃燒器及檢測爐內溫度的溫度傳感器。

為使上述技術方案更加詳盡和具體，本實用新型還提供以下更進一步的優選技術方案，以獲得滿意的實用效果：

所述爐排包括依次呈階梯排列的乾燥爐排，燃燒爐排及燃盡爐排，在其下方分別設有與各爐排對應的進風室。

在由一次風機連通各進風室的管道內均設有分別控制進入各進風室內空氣流量的流量閥。

在所述一次風機與所述進風室之間的管道上設有對空氣進行預熱的預熱器。

所述預熱器為兩段式蒸汽-空氣預熱器，在所述預熱器進口端管道上安裝有調節閥。

所述煙氣淨化系統後方管路上設有EGR風機，所述EGR風機出風端通過管道連接至所述焚燒爐的燃燒爐膛上方。

所述焚燒爐上還設有輔助燃燒器。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點：本實用新型垃圾焚燒煙風系統，適用於國內熱值低、含水率高的垃圾，不需要添加輔助燃料，可實現充分燃燒，滿足排放要求，節能且環保，具有較好的應用前景。

附圖說明

下面對本說明書的附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明：

圖1為本實用新型垃圾焚燒系統及其煙風系統示意圖；

圖中標記為：1、落料裝置，2、送料裝置，3、滲濾液收集槽；

4、爐排，5、進風室，6、爐膛，7、一次風機，8、預熱器，9、二次風機，10、焚燒爐，11、煙氣淨化系統，12、EGR風機，13、引風機。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明。

本實用新型垃圾焚燒煙風系統，包括垃圾池及焚燒爐10，垃圾由垃圾吊車從垃圾池吊入落料裝置1，由落料裝置1落入，再經送料裝置2將垃圾推送至焚燒爐10內，滲濾液收集槽3設於送料裝置2下方，接收垃圾滲濾液。焚燒爐10內設有爐排4，在爐排4下方設有進風室5。一次風機7的進風端連通垃圾池，出風端連接進風室5；在焚燒爐10上端連接有二次風機9，二次風機9出風端經管道連通至焚燒爐10的爐膛6上方；焚燒爐後方設有煙氣淨化系統11；焚燒爐10上設有點火燃燒器及檢測爐內溫度的溫度傳感器。

根據燃燒控制的指令，可使用液壓缸式的送料裝置2，按設定的速度將垃圾推入焚燒爐10內，爐內有固定爐排與運動爐排組成的爐床，通過爐排4的運行將垃圾不斷攪動並將其推向前進。爐排4包括依次呈階梯排列的乾燥爐排，燃燒爐排及燃盡爐排，在其下方分別設有與各爐排對應的進風室5。垃圾在焚燒爐10內經過乾燥、燃燒和燃燼過程，爐渣由燃燼段後端落入出渣機。

在由一次風機7連通各進風室5的管道內均設有分別控制進入各進風室5內空氣流量的流量閥。

在一次風機7與進風室5之間的管道上設有對空氣進行預熱的預熱器8。用於助燃的一次風經過蒸汽預熱使溫度達到200℃～220℃，從而使剛入爐的垃圾快速乾燥、著火和燃燒。焚燒爐的過量空氣係數設計在1.5以上，以保持爐內充足的氧量，減少二噁英的生成。在焚燒爐10的上方，通過高溫二次風的高速噴入，使煙氣得到充分的擾動，延長在爐膛內的停留時間，以改善燃燒狀況，確保爐膛6中煙氣溫度達到850℃以上，停留時間2秒鐘以上。煙氣淨化系統11後方管路上設有EGR風機12，EGR風機12出風端通過管道連接至焚燒爐10的燃燒爐膛6上方，即EGR風機從煙氣處理系統出口至引風機13的煙道上抽取，全部送往二次燃燒室。

預熱器8為兩段式蒸汽-空氣預熱器，在預熱器8進口端管道上安裝有調節閥，以控制空氣溫度。採用兩段式蒸汽-空氣預熱器，一段由汽輪機抽汽加熱、二段由過熱器出口抽汽加熱。由於從垃圾坑抽取的空氣中含有灰塵，故蒸汽-空氣預熱器採取採用光管和寬間距管道。

焚燒爐燃燒風機由供應爐排垃圾燃燒空氣的一次風機7和供應二次燃燒室可燃物燃燒空氣的二次風機9和EGR風機12構成。一次風機7從垃圾坑處抽氣，通過一次空氣預熱後供應給爐排垃圾燃燒。二次風機9從焚燒爐車間頂部抽氣，EGR風機12從煙氣處理系統出口至引風機13煙道上抽取，全部送往二次燃燒室。供應爐排各部分的燃燒空氣流量通過預熱器8旁路流量閥進行調節，相應的主燃燒空氣的溫度也能實現控制。

一次風機7抽取垃圾貯存坑內的空氣，可使坑內壓力維持在負壓狀態，以防止臭氣外逸。一次風經蒸汽空氣預熱器加熱至220℃後送入爐排下部進風室5，熱空氣將熱值低、含水率高的垃圾有效地擾動和初乾燥。後燃燒室的二次空氣和EGR(煙氣再循環)風分別由二次風機9抽取焚燒車間頂部空氣和由煙氣處理系統出口至引風機13煙道上抽取，作為助燃風，在爐膛喉部位置通過噴嘴以很高的速度噴入，攪拌煙氣，加強爐膛中氣體的擾動，保證了燃氣的混合，消除了未燃的揮發分。

在焚燒爐後爐壁安裝1臺點火燃燒器，為焚燒爐點火之用。在焚燒爐上部安裝1臺輔助燃燒器，以確保焚燒爐爐膛內煙氣達到850℃停留2秒狀態。

點火燃燒器由燃燒器本體、電子點火裝置、控制盤和安全裝置構成，布置在後牆每爐設置1臺。焚燒爐點火時爐內在無垃圾狀態下，燃燒器使爐出口溫度升至600℃後，然後投入垃圾焚燒使爐溫慢慢升至額定運行溫度(850℃)以上。若急劇升溫爐材的溫度分布也發生劇烈變化，因熱力機械性力的作用而發生爐材表面剝落，使耐火材料的使用壽命縮短，因此點火燃燒器應進行階段性地溫度調整以防爐溫的急劇變化。停爐時使用與起動時相同的點火燃燒器，使爐溫慢慢下降，以防止溫度的急劇變化，並使燃燒爐排上殘留的可燃物完全燃燒。燃燒器的容量由點火和停止時的升溫和降溫的需要量決定，能提供低熱值垃圾燃燒所需的熱量補充。點火燃燒器可手動撤出焚燒爐。

輔助燃燒器由燃燒器本體、電子點火裝置、控制盤和安全裝置構成，布置在一側牆每爐設置1臺。輔助燃燒器被設計用來保持二次燃燒室的溫度在850℃以上和煙氣停留時間不少於2秒。點火燃燒器和輔助燃燒器均採用柴油作燃料。焚燒爐側牆設有輔助燃燒器，布置在絕熱爐膛內，當入爐的垃圾熱值較低使得爐膛溫度低於850℃時，該系統將自動投入。

對垃圾燃燒狀態，操作員可通過設置在焚燒爐後端的攝像頭，在中控室的工業電視上觀察。焚燒爐助燃空氣由鼓風機從垃圾池上部抽出，經蒸汽-空氣預熱器，進行兩級加熱(空氣溫度約220℃)，作為一次風，先進入爐排底部的公共風室，再經各空氣調節擋板進入爐膛燃燒。此外，一次風還起到了冷卻爐排的作用。二次風由二次風機從焚燒爐間抽出，再經焚燒爐前後側噴嘴噴入爐內。焚燒垃圾需要的一次空氣量，通過一次風機變頻器改變電機轉速來進行控制，二次風量同樣採用變頻器改變電機轉速來進行控制。為了控制助燃空氣溫度，在蒸汽-空氣預熱器的蒸汽進口管道，安裝調節閥。蒸汽-空氣預熱器流出的疏水，直接進入除氧器。垃圾焚燒後產生的爐渣，在出渣機中用水熄滅、降溫，然後由出渣機將爐渣輸送出。出渣機採用水封，以防止空氣通過出渣機漏入爐內，保證爐膛負壓。

一種垃圾焚燒控制方法，包括如下步驟：

1)啟動點火燃燒器，焚燒爐點火，燃燒器使爐出口溫度升至600℃；

2)通過落料裝置投入垃圾焚燒，點火燃燒器使爐溫慢慢升至不低於額定運行溫度850℃；

3)一次風機由垃圾池上方抽取一次風，一次風經預熱器加熱至200℃～220℃後送入爐排下部進風室；

4)二次風機從焚燒爐上方抽出二次風，再經焚燒爐的燃燒爐膛上方由噴嘴噴入爐內；

5)EGR風機將由煙氣淨化系統排出的廢棄經噴嘴噴入燃燒爐膛上方循環燃燒利用；

6)焚燒完成後爐渣由出渣口排出，慢慢降低爐內溫度後再停機。

燃燒後的煙氣，經二次風攪拌後實現充分燃燒，降低了CO的含量，並使煙氣在850℃環境下停留2秒以上，以確保二噁英充分分解。

焚燒爐10上還設有輔助燃燒器。在焚燒過程中溫度傳感器檢測到爐內溫度若低於額定運行溫度，則輔助燃燒器啟動提升爐內溫度至額定運行溫度。

通過監控攝像頭監控焚燒爐內各爐排區域垃圾焚燒情況，再通過各進風室的流量閥調節控制進入各風室的空氣量。

一部分助燃用空氣經一次風機7由垃圾坑上方引入，經兩級蒸汽空氣預熱器預熱到約220℃，進入爐排4下部的進風室5，經爐排4的通風孔進入爐膛助燃。二次風機9提供另一部分助燃空氣，二次風從垃圾坑或者就地吸風，通過二次風機9經二次風噴嘴進入焚燒爐。

在焚燒爐的第一煙氣通道內，焚燒產生的高溫煙氣與噴入的氨水進行SNCR脫硝反應。脫硝之後的高溫煙氣經過餘熱鍋爐進行熱交換後，煙氣溫度冷卻至190～230℃左右，冷卻後的煙氣通過煙道進入煙氣淨化系統11的半乾式反應塔，與噴入的冷卻水和消石灰粉充分混合，煙氣中的HCl、SO2與Ca(OH)2中和反應後被去除。高溫煙氣經反應塔中和反應後，進一步冷卻至140～160℃進入布袋除塵器。在布袋除塵器和反應塔之間的煙道上設有活性炭噴射混合器，由於布袋除塵器的濾袋纖維表面附有一層Ca(OH)2以及活性炭粉末，可進一步除去酸性物質以及二噁英及重金屬等物質，並除去粉塵，煙塵(被分離下的飛灰)送至飛灰處理系統進行固化處理。煙氣經過布袋除塵器潔淨後通過引風機13排入煙囪進入大氣。

焚燒爐設置有輔助燃燒器，為保持爐膛出口煙氣溫度在850℃以上，當垃圾的熱值較低而無法達到850℃以上的燃燒溫度時，根據焚燒爐內測溫裝置的反饋信息，可以自動投入運行。

由垃圾庫收集的垃圾滲濾液，經集中後送至汙水處理站處理達標後回用，作為循環冷卻水的補水，實現廢水零排放。

爐渣與飛灰送至水泥廠作為水泥原料使用，或者將爐渣外賣做建築原料，將飛灰進行螯合固化後填埋處理。

餘熱鍋爐以水為工質吸收高溫煙氣中的熱量，產生4.00MPa，400℃的蒸汽，供汽輪發電機組發電。產生的電力除供本廠使用外，多餘電力送入地區電網。

本實用新型垃圾焚燒煙風系統及焚燒控制方法，適用於國內熱值低、含水率高的垃圾，不需要添加輔助燃料，可實現充分燃燒，滿足排放要求，節能且環保，具有較好的應用前景。

上面結合附圖對本實用新型進行了示例性描述，但是本實用新型並不受限於上述方式，只要採用本實用新型的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進或直接應用於其它場合的，均落在本實用新型的保護範圍內。