城市垃圾颗粒燃料智能焚烧炉制造技术

本发明专利技术公开了一种城市垃圾颗粒燃料智能焚烧炉，包括炉体、底座、炉排、进料机构、出料口、点火系统、一次进风系统、二次进风系统、自动控制系统，所述炉体内设有依次相连的第一、第二、第三燃烧室和配风室，各燃烧室分别对应与在垃圾的预热和裂解气化反应、固相物质着火燃烧、气体焚烧阶段，第一、二燃烧室内分别设有一、二级炉排，二次进风系统的烟气输送管道与配风室相通并设置在炉壁内，自动控制系统包括与各执行器通过数／模转换模块相连的工控机、与工控机相连的信号采集系统和驱动电路系统。本发明专利技术具有垃圾燃烧充分、余热利用充分、无需添加助燃物、自动化程度高的优点，从而减小焚烧的能耗及成本，保障尾气的达标排放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对制成颗粒燃料的城市生活垃圾进行处理的焚烧炉。
技术介绍
目前，城市生活垃圾处理正在向无公害资源化方向发展，垃圾焚烧发电是较理想的垃圾处理方法，现有焚烧炉按其工作原理分为两大类固相物质充分着火自焚式燃烧为主的垃圾焚烧炉和以高分子降解为可燃性气体(如CO，CxHy，CH4，H2等)的气体焚烧为主固相物质部分着火燃烧为辅的裂解气化垃圾焚烧炉型，它们处理的对象均为未分拣或经简单分拣的生活垃圾；固相物质充分着火自焚式燃烧为主的垃圾焚烧炉主要为以下两种结构(1)立式垃圾焚烧炉采用立式冲天炉结构，只是在普通煅烧炉结构上增加喷油装置、温度监测装置，其技术水平较低、焚烧时需持续添加重油助燃，处理能力5-10吨/天，重油添加量2-12升/小时，采用水冷壁或风冷壁式热交换方式回收余热；其特点为对垃圾的焚烧过程难以控制，垃圾中的高分子难以裂解为可燃性气体，燃烧不完全、尾气中污染物含量高、能耗较高、余热的回收利用率低、垃圾处理成本高，为120-160元/吨；(2)卧式炉排焚烧炉此类焚烧炉为国内现有运行数最多，处理量最大的焚烧炉结构形式；现以最具代表意义的为“L”形炉排焚烧炉为例，对其说明由图3所示，该卧式炉排焚烧炉包括炉体301、底座302、炉排303、进料机构304、出料口305、余热锅炉306、烟气排放风机307、点火系统、一次进风系统、二次进风系统、自动控制系统，炉排303包括位于进料机构下的送料炉排303a、逆推炉排303b和顺推炉排303c，逆推炉排303b向下倾斜，而顺推炉排303c水平布置，出料口305位于顺推炉排303c下，点火系统包括设置在炉体内的两个点火器308、与每个点火器308相连并带有电磁阀309的燃料支管、与燃料支管相连的燃料供应装置310，一次进风系统包括四根与炉膛相通的进风管311、与之配套的风机312、调节阀317；所述二次进风系统包括与余热锅炉306相连、设置于炉体外的烟气输送管道319、与烟气输送管道相连并与炉膛相通的六根进风管313、风机314、调节阀318，自动控制系统包括工控机和通过各自配套的模/数转换模块与之相连的、设置在炉体内的数个温度及氧浓度传感器315、316，工控机还通过数/模转换模块和驱动电路与进料机构的驱动电机、点火器308、电磁阀309、一、二次进风系统的风机312、314、各进风管上的调节阀317、318相连；工作过程为垃圾由送料炉排303a推入焚烧床面，在逆推炉排303b的作用下反向运动，垃圾在燃料层面上作充分的翻动搅拌而达到充分的燃烧。垃圾的干燥、着火和主燃烧均在逆推炉排303b、顺推炉排303c上进行，基本燃尽的垃圾由出料口305排出炉外，系统由电脑控制；该焚烧炉虽可实现焚烧过程的全自动化，但炉膛内的温度差无法控制，垃圾的干燥、着火、主燃烧和高分子裂解均在同一燃烧室内、在同一工序完成，裂解后可燃性气体得不到充分燃烧，仍存在燃烧不完全、尾气中污染物含量高的问题；余热的回收利用率虽有所提高，但炉体外的烟气输送管道319散热较快，又无专门用于回收烟气余热的配风室，余热回收仍不充分，还需添加重油等助燃物，垃圾处理成本较高，为60-120元/吨；据检测，以上两种焚烧炉的尾气排放指标如下 主要运行指标如下平均垃圾电能热回收率在5％～8％，最高为10％，垃圾的减容率为60％～80％，炉渣中可燃物含量≥10％，炉渣热灼减率≥5％，受垃圾水份和发热值限制，长期添加大量的助燃物质煤或重油，添加量高达15％～30％，大幅提高处理成本，各种污染物均超过标准，尾气中飘浮物和重金属较高，长期不达标排放。基于此目前垃圾焚烧炉处理运行费用，约为60～160元/t垃圾，整个焚烧厂长期亏损运行，同时尾气及炉渣的二次污染问题至今尚未完全解决，为政府背上沉重包袱，阻碍了整个技术和推广及应用。以高分子降解为可燃气体的气体焚烧为主固相物质部分着火燃烧为辅的裂解气化垃圾焚烧炉，该类焚烧炉的代表为流化床焚烧炉流化床焚烧炉以前用来焚烧轻质木屑等，但近年来开始用于焚烧污泥、煤和城市生活垃圾，由图4所示，包括炉体401、进风口402、散气板403、助燃器405、供料器406、流动砂407、二次助燃空气喷射口408、流动介质循环装置409、不燃物排出装置410、振动分选装置411等，垃圾在炉体内主要是呈沸腾流动状态，将垃圾粉碎到20cm以下再投入到炉内，垃圾和炉内的高温流动砂(650-800℃)接触混合，瞬时间气化并燃烧，未燃烬成分和轻质垃圾一起飞到上部燃烧室继续燃烧。一般认为上部燃烧室的燃烧占40％左右，但容积却为流化层的4～5倍，同时上部的温度也比下部液化层高100～200℃，称为二燃室404；不可燃物沉到炉底和流动砂一起被排出，然后将流动砂和不可燃物分离，流动砂回炉循环使用。垃圾的灰分和70％左右作为飞灰随着燃烧气流向烟气处理设备。流化床焚烧炉具有炉体较小，焚烧炉渣的热灼减率低(约1％)，炉内可动部分设备少、燃烧较充分的优点，但与机械炉排炉相比，有以下缺点①比机械炉排炉多调协流动砂循环系统，且流动砂造成的磨损较大，焚烧炉的使用寿命偏短；②燃烧空气的平衡较难，较易产生CO，烟气中CO的含量仍超标，为使燃烧各种不同垃圾都保持较合适的温度，必须调节空气量的空气温度；③炉内温度控制较难，焚烧质量不稳定。流化床焚烧炉的优点在于将流动砂保持在一定的温度，所以便于每天启动和停炉，而现在的趋势是尽量保证焚烧炉的连续运行而没有必要每天停炉，这样便不能体现流化床的优点，再加上上述缺点，因此最近新垃圾焚烧厂很少采用流化床焚烧炉了。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有垃圾焚烧炉的上述不足，提供一种高度自动化、能使垃圾充分燃烧、尾气达标排放、加大垃圾的减容率、降低炉渣的热灼减率、余热利用充分、无需添加助燃物的城市垃圾颗粒燃料智能焚烧炉。为达到上述目的，本技术的城市垃圾颗粒燃料智能焚烧炉，包括炉体、底座、带有驱动电机的炉排、带有送料电机的进料机构、出料口、点火系统、一次进风系统、二次进风系统、带有信号采集系统和驱动电路系统的自动控制系统，驱动电路系统设有炉排电机驱动电路和送料电机驱动电路，其特征在于所述炉体内设有依次相通的第一燃烧室、第二燃烧室、第三燃烧室和配风室，第一和第二燃烧室通过炉体内的隔墙划分，在第一和第二燃烧室内分别设有一级炉排和二级炉排，所述点火系统包括分别设置在各燃烧室内的点火器、与各点火器相连并带有电磁阀的燃料支管、与燃料支管相连的燃料供应装置；所述一次进风系统包括数根与炉膛中各燃烧室和配风室相通的进风管和与之配套的风机，以及设置在每根进风管上的调节阀；所述二次进风系统包括设置炉壁内的烟气输送管道、与烟气输送管道相连并分别与第一和第二燃烧室相通的数根进风管和风机、以及设置在每根进风管上的调节阀，烟气输送管道设有与配风室相通的数个进风口；上述自动控制系统包括工控机和通过各自配套的模/数转换模块和数/模转换模块分别与之相连的信号采集系统和驱动电路系统，信号采集系统包括分别设置在第一、第二、第三燃烧室内的一个或一个以上的温度传感器和氧含量传感器、设置在配风室内的烟气含量分析仪、分别设置在一级炉排和二级炉排下的、一个或一个以上的重量传感器，驱动电路系统还包括一、二次进风系统的各风机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种城市垃圾颗粒燃料智能焚烧炉，包括炉体、底座、带有驱动电机的炉排、带有送料电机的进料机构、出料口、点火系统、一次进风系统、二次进风系统、带有信号采集系统和驱动电路系统的自动控制系统，驱动电路系统设有炉排电机驱动电路和送料电机驱动电路，其特征在于所述炉体内设有依次相通的第一燃烧室、第二燃烧室、第三燃烧室和配风室，第一和第二燃烧室通过炉体内的隔墙划分，在第一和第二燃烧室内分别设有一级炉排和二级炉排，所述点火系统包括分别设置在各燃烧室内的点火器、与各点火器相连并带有电磁阀的燃料支管、与燃料支管相连的燃料供应装置；所述一次进风系统包括数根与炉膛中各燃烧室和配风室相通的进风管和与之配套的风机，以及设置在每根进风管上的调节阀；所述二次进风系统包括设置炉壁内的烟气输送管道、与烟气输送管道相连并分别与第一和第二燃烧室相通的数根进风管和风机、以及设置在每根进风管上的调节阀，烟气输送管道设有与配风室相通的数个进风口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：雷建国，杨启才，
申请(专利权)人：四川雷鸣生物环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]