多功能垃圾高溫氣化噴燃發電鍋爐的製作方法

2023-05-30 05:34:37 3

本實用新型涉及一種能源利用技術領域，尤其涉及一種將氣化噴燃後熱能噴吹給鍋爐的垃圾能源釋放利用系統。

背景技術：

城市生活垃圾焚燒發電具有無害化、資源化和減量化三大優勢，對改善城市衛生環境作用重大，是當今處理城市生活垃圾的一種最優途徑，已成為我國城市生活垃圾處理的最主要方法之一。而目前國內多數垃圾焚燒發電鍋爐熱效率偏低，直接影響到垃圾焚燒發電廠的經濟效益。垃圾焚燒發電鍋爐的穩定燃燒控制與調整是運行中的重點和難點，工程技術人員往往注重垃圾燃燒的經濟效益，垃圾燃燒的排放問題被放在次要地位，這也是人們反對垃圾焚燒發電的原因之一。

圖4所示為爐排垃圾焚燒發電鍋爐的結構，圖中示出了垃圾焚燒的流程。該爐排垃圾焚燒發電鍋爐包括爐體1′，所述爐體1′的中上部設有煙火出口11′，所述爐體1′內傾斜安裝有往復式爐排2，所述煙火出口11′連通至鍋爐換熱器，所述往復式爐排2的高端處的所述爐體1′上設有進料口12，所述進料口12連接有依靠垃圾的重力密封的儲料塔3，所述儲料塔3的底部設有將垃圾推進爐體1′的進料口12的推料裝置，所述往復式爐排2的低端處的所述爐體1′上設有出渣口13，一次風由往復式爐排2下方的空氣室吹入，穿過垃圾層的同時與垃圾發生燃燒反應，二次風由往復式爐排2上方的風管吹入，使揮發性氣體和爐排上未燃盡的垃圾燃燒。由於垃圾在爐排上的燃燒過程從底層開始依次進入乾燥、揮發分析出、揮發分燃燒、焦炭燃燒和爐渣燃盡共五個階段，而析出的揮發分經過揮發分燃燒後產生的氣體直接進入到鍋爐換熱器，經過換熱後被排出，在此過程中煙氣中包含未燃盡揮發分、二噁英等成分，未燃盡揮發分造成能源的浪費，二噁英造成環境的汙染毒化，因此現有技術的垃圾焚燒發電的工作原理的缺陷產生重大的技術問題，有害氣體尤其是二噁英的排放無法消除，能源損失嚴重，汙染毒化環境。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種改變空氣供給方向、可形成高溫噴燃區、煙氣連續通過高溫噴燃區、二噁英去除徹底、能源釋放充分的多功能垃圾高溫氣化噴燃發電鍋爐。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：多功能垃圾高溫氣化噴燃發電鍋爐，包括爐體基座，所述爐體基座上從高到低依次安裝有至少三段往復式爐排，所述往復式爐排之間呈臺階狀設置，其中至少一段所述往復式爐排呈出料端較低的傾斜設置，所述爐體基座上安裝有橫跨在所述往復式爐排上方的拱形爐體，所述拱形爐體內腔構成與所述往復式爐排對應且從高到低設置的噴燃通道，所述拱形爐體上安裝有氣化助燃裝置，所述拱形爐體的高端設有進料口，所述進料口方向的所述爐體基座上安裝有密封進料裝置；所述拱形爐體的低端設有與鍋爐熱交換腔連接的噴火口；

所述噴燃通道的內壁設置有蒸汽發生器，所述蒸汽發生器包括沿所述噴燃通道的頂壁縱向設置的蒸汽收集管，所述噴燃通道的兩側壁下方沿所述噴燃通道的縱向分別設置有蒸汽供水管，兩所述蒸汽供水管分別與所述蒸汽收集管之間設有沿所述爐腔內壁布置的肋排式蒸汽發生管；所述蒸汽供水管分別連接有伸出所述拱形爐體的供水接頭；所述蒸汽收集管連接有伸出所述拱形爐體的蒸汽出氣接頭；

所述氣化助燃裝置包括設置在所述拱形爐體的側壁上的氣化助燃布風腔，所述氣化助燃布風腔設有若干穿過所述拱形爐體的側壁並射向垃圾表面的氣化助燃布風管組件，所述氣化助燃布風腔連接有供風源。

作為優選的技術方案，從高到低的所述往復式爐排送料速度逐漸加快。

作為優選的技術方案，所述進料口方向的所述爐體基座上設有位於所述拱形爐體前端的垃圾乾燥腔。

作為優選的技術方案，所述氣化助燃布風腔設置在所述拱形爐體的頂壁上，所述氣化助燃布風管組件向下朝嚮往複式爐排表面設置。

作為對上述技術方案的改進，所述氣化助燃布風管組件包括與所述拱形爐體的頂壁固定連接且貫穿所述拱形爐體的頂壁的布風管插接座，所述布風管插接座上插接有氣化助燃布風管。

作為對上述技術方案的改進，所述氣化助燃布風管的長度不同。

作為優選的技術方案，所述密封進料裝置包括依靠垃圾重力密封的儲料塔，所述儲料塔的底部設有將垃圾推進所述噴燃通道的推料裝置。

作為對上述技術方案的改進，所述推料裝置包括推料塊，所述推料塊連接有往復推料驅動裝置。

作為對上述技術方案的改進，所述往復式爐排的底部設有二次布風裝置。

作為對上述技術方案的改進，除末段所述往復式爐排對應的所述拱形爐體外，其它所述往復式爐排對應的所述拱形爐體上對應設置有所述氣化助燃裝置。

由於採用了上述技術方案，多功能垃圾高溫氣化噴燃發電鍋爐，包括爐體基座，所述爐體基座上從高到低依次安裝有至少三段往復式爐排，所述往復式爐排之間呈臺階狀設置，其中至少一段所述往復式爐排呈出料端較低的傾斜設置，所述爐體基座上安裝有橫跨在所述往復式爐排上方的拱形爐體，所述拱形爐體內腔構成與所述往復式爐排對應且從高到低設置的噴燃通道，所述拱形爐體上安裝有氣化助燃裝置，所述拱形爐體的高端設有進料口，所述進料口方向的所述爐體基座上安裝有密封進料裝置；所述拱形爐體的低端設有與鍋爐熱交換腔連接的噴火口；所述噴燃通道的內壁設置有蒸汽發生器，所述蒸汽發生器包括沿所述噴燃通道的頂壁縱向設置的蒸汽收集管，所述噴燃通道的兩側壁下方沿所述噴燃通道的縱向分別設置有蒸汽供水管，兩所述蒸汽供水管分別與所述蒸汽收集管之間設有沿所述爐腔內壁布置的肋排式蒸汽發生管；所述蒸汽供水管分別連接有伸出所述拱形爐體的供水接頭；所述蒸汽收集管連接有伸出所述拱形爐體的蒸汽出氣接頭；所述氣化助燃裝置包括設置在所述拱形爐體的側壁上的氣化助燃布風腔，所述氣化助燃布風腔設有若干穿過所述拱形爐體的側壁並射向垃圾表面的氣化助燃布風管組件，所述氣化助燃布風腔連接有供風源；往復式爐排的臺階狀設置，使垃圾在經過臺階時發生翻滾、混合、疏鬆，然後進入下級往復式爐排獲得更加充分的氣化噴燃，隨著垃圾在往復式爐排的帶動下向低處運動，垃圾在所述噴燃通道內依次進入乾燥氣化段、氣化噴燃段、碳化噴燃段和爐渣燃盡段，垃圾氣化噴燃產生的熱風在所述噴燃通道內從高處到低處溫度不斷提高，最終到達噴火口的溫度可達到1200℃-1300℃，二噁英等汙染毒性氣體主要產生在乾燥氣化段，部分產生在氣化噴燃段，碳化噴燃段和爐渣燃盡段不再產生有毒有害氣體，所有產生的有毒有害氣體只有穿過高溫區才能進入鍋爐熱交換腔，在此過程中，所有有害氣體例如二噁英被完全分解，所有未燃盡的大分子官能團被繼續裂解並燃盡，最終使垃圾完全氣化噴燃並徹底消除二噁英等有毒有害氣體的排放；所述蒸汽發生器設置在所述噴燃通道的內壁，極大地降低了所述拱形爐體的溫度，提高了所述拱形爐體的使用壽命，生產的蒸汽可以提供給鍋爐綜合使用，充分吸收了垃圾氣化噴燃產生的能源，能源的利用率提高10％以上；本實用新型是對現有技術的突破形改進，具有極大的經濟效益和社會效益。

附圖說明

以下附圖僅旨在於對本實用新型做示意性說明和解釋，並不限定本實用新型的範圍。其中：

圖1是本實用新型實施例的結構原理圖；

圖2是本實用新型實施例拱形爐體的截面圖；

圖3是本實用新型實施例蒸汽發生器的主視圖；

圖4是圖3的左視圖；

圖5是本實用新型實施例供風源的結構原理圖；

圖6是本實用新型實施例氣化助燃布風管的結構原理圖；為便於理解，其中之一氣化助燃布風管未完全插入；

圖7是現有技術的工作原理圖；

圖中：1-爐體基座；1′-爐體；11-噴火口；11′-煙火出口；12-進料口；13-出渣口；14-蒸汽發生器；141-蒸汽收集管；142-蒸汽供水管；143-肋排式蒸汽發生管；144-供水接頭；145-蒸汽出氣接頭；2-往復式爐排；3-儲料塔；41-推料塊；42-往復推料驅動裝置；51-拱形爐體；52-耐火材料層；53-氣化助燃布風腔；54-布風管插接座；55-氣化助燃布風管；6-噴燃通道；7-鍋爐熱交換腔；8-風機；9-二次布風裝置；10-垃圾乾燥腔。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，進一步闡述本實用新型。在下面的詳細描述中，只通過說明的方式描述了本實用新型的某些示範性實施例。毋庸置疑，本領域的普通技術人員可以認識到，在不偏離本實用新型的精神和範圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實施例進行修正。因此，附圖和描述在本質上是說明性的，而不是用於限制權利要求的保護範圍。

多功能垃圾高溫氣化噴燃發電鍋爐，包括爐體基座1，所述爐體基座1上從高到低依次安裝有至少三段往復式爐排2，所述往復式爐排2之間呈臺階狀設置，具體地說，就是後段所述往復式爐排2的進料端位於前段所述往復式爐排2的出料端的下方且具有一定的落差，臺階狀往復式爐排的布置方式，使垃圾在經過臺階進入下一段所述往復式爐排2時依靠落差實現翻滾疏鬆，然後進入下級所述往復式爐排2獲得更加充分的氣化噴燃；本實施例採用三段所述往復式爐排2且都傾斜設置，當然也可以將其中至少一段所述往復式爐排2呈出料端較低的傾斜設置，例如將末端的所述往復式爐排2水平設置，其它的採用傾斜設置，也具有基本相同的技術效果；所述往復式爐排2為現有技術爐排，具體結構和工作原理在此不再贅述，本實施例採用往復式爐排2作為垃圾氣化噴燃的託料板，使垃圾在氣化噴燃前進的過程中不斷翻滾，從而使氣化噴燃更加充分。

所述爐體基座1上安裝有橫跨在所述往復式爐排2上方的拱形爐體51，所述拱形爐體51的內壁包括耐火材料層52。

所述拱形爐體51內腔構成與所述往復式爐排2對應且從高到低設置的噴燃通道6，所述拱形爐體51上安裝有氣化助燃裝置，所述拱形爐體51的高端設有進料口12，所述進料口12方向的所述爐體基座1上安裝有密封進料裝置；所述拱形爐體51的低端設有與鍋爐熱交換腔7連接的噴火口11和出渣口13。

所述噴燃通道的內壁設置有蒸汽發生器14，所述蒸汽發生器14包括沿所述噴燃通道6的頂壁縱向設置的蒸汽收集管141，所述噴燃通道6的兩側壁下方沿所述噴燃通道6的縱向分別設置有蒸汽供水管142，兩所述蒸汽供水管142分別與所述蒸汽收集管141之間設有沿所述噴燃通道6的內壁布置的肋排式蒸汽發生管143；所述蒸汽供水管142分別連接有伸出所述拱形爐體的供水接頭144；所述蒸汽收集管141連接有伸出所述拱形爐體51的蒸汽出氣接頭145。所述蒸汽發生器14設置在所述噴燃通道6的內壁，極大地降低了所述拱形爐體51的溫度，提高了所述拱形爐體51的使用壽命，生產的蒸汽可以提供給鍋爐綜合使用，充分吸收了垃圾氣化噴燃產生的能源，能源的利用率提高10％以上。

所述氣化助燃裝置包括設置在所述拱形爐體51的側壁上的氣化助燃布風腔53，所述氣化助燃布風腔53設有若干穿過所述拱形爐體51的側壁並射向垃圾表面的氣化助燃布風管組件，所述氣化助燃布風腔53連接有供風源。本實施例採用的供風源為風機8，所述風機8通過管道與各所述氣化助燃布風腔53連接。

從高到低的所述往復式爐排2送料速度逐漸加快；隨著垃圾沿各所述往復式爐排2向低處運動，因為氣化噴燃，料層變得越來越薄，本實施例通過各所述往復式爐排2的速度控制，能保證各所述往復式爐排2上的料層厚度基本一致，提高本實施例的工作效率，也能保證氣化噴燃的完全徹底。

所述進料口12方向的所述爐體基座1上設有位於所述拱形爐體51前端的垃圾乾燥腔10。所述垃圾乾燥腔10的設置，能使進入噴燃通道6的垃圾提前乾燥，同樣可提高本實施例的氣化噴燃效率。

所述氣化助燃布風腔53設置在所述拱形爐體51的頂壁上，所述氣化助燃布風管組件向下朝嚮往複式爐排2表面設置。所述氣化助燃布風管組件包括與所述拱形爐體51的頂壁固定連接且貫穿所述拱形爐體51的頂壁的布風管插接座54，所述布風管插接座54上插接有氣化助燃布風管55。所述氣化助燃布風管55的長度不同。所述氣化助燃布風管55為耐火陶瓷布風管。插接安裝式結構設計，使氣化助燃布風管55的更換變得方便，使用維護更為合理，所述氣化助燃布風管55為耐火陶瓷布風管，大大提高了氣化助燃布風管55的使用壽命，解決了所述氣化助燃布風管55極易燒蝕的技術難題。所述氣化助燃布風管55的長度不同，可以在所述拱形爐體51內形成旋轉風，從而使氣化噴燃更為充分徹底。為使長度最短的所述氣化助燃布風管55起到布風作用，可以將部分所述布風管插接座54不插接所述氣化助燃布風管55，這種布置方式，使所述拱形爐體51的最頂部也有氣化助燃風的供給，徹底消除氣化噴燃死角。

所述密封進料裝置包括依靠垃圾重力密封的儲料塔3，所述儲料塔3的底部設有將垃圾推進所述噴燃通道6的推料裝置。所述推料裝置包括推料塊41，所述推料塊41連接有往復推料驅動裝置42。本實施例中，所述往復推料驅動裝置42為液壓缸，當然也可以採用機械或電動的往復運動驅動機構，這些機構是公知的，在此不再重複贅述。所述推料塊41不斷將部分垃圾推入所述噴燃通道6的進料口12內；所述儲料塔3內的垃圾因為高度和重力的作用一方面提供氣化噴燃所需垃圾，另一方面起到密封的作用，保證煙氣不會外溢。

所述往復式爐排2的底部設有二次布風裝置9。本實施例中，所述二次布風裝置9為設置在所述往復式爐排2底部下方的布風管，從所述往復式爐排2的底部給垃圾供風，保證垃圾的進一步充分氣化噴燃，防止灰燼從所述往復式爐排2的縫隙內下落。本實施例中，除末段所述往復式爐排2對應的所述拱形爐體51外，其它所述往復式爐排2對應的所述拱形爐體51上對應設置有所述氣化助燃裝置。

往復式爐排的臺階狀設置，使垃圾在經過臺階時發生翻滾、混合、疏鬆，然後進入下級往復式爐排獲得更加充分的氣化噴燃，隨著垃圾在往復式爐排的帶動下向低處運動，垃圾在所述噴燃通道6內依次進入乾燥氣化段、氣化噴燃段、碳化噴燃段和爐渣燃盡段，垃圾氣化噴燃產生的熱風在所述噴燃通道6內從高處到低處溫度不斷提高，最終到達噴火口11的溫度可達到1200℃-1300℃，二噁英等汙染毒性氣體主要產生在乾燥氣化段，部分產生在氣化噴燃段，碳化噴燃段和爐渣燃盡段不再產生有毒有害氣體，所有產生的有毒有害氣體只有穿過高溫區才能進入鍋爐熱交換腔7，在此過程中，所有有害氣體例如二噁英被完全分解，所有未燃盡的大分子官能團被繼續裂解並燃盡，最終使垃圾完全氣化噴燃並徹底消除二噁英等有毒有害氣體的排放，是對現有技術的突破形改進，具有極大的經濟效益和社會效益。

以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式，並非用以限定本實用新型的範圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬於本實用新型保護的範圍。