带自烘干的垃圾气化焚烧炉及其运行方法技术

本发明专利技术公开了一种带自烘干的垃圾气化焚烧炉及其运行方法，包括并列设置的进料装置、气化燃烧装置、燃尽室、分离器和余热利用装置。气化燃烧装置包括燃烧室和设置在燃烧室底部的气化室，气化室选用变截面湍流床。进料装置包括料斗和回转窑，回转窑入口侧设有干燥气连接管与气化室连接，且其上设有干燥风机，抽取气化室部分气体作为垃圾干燥气体并使其强制循环回到气化室。垃圾进料过程中一方面在回转窑内翻转式进料，另一方面被干燥气烘干，使得其进料均匀，且有利于后续气化燃烧过程。本发明专利技术具有自烘干及分级气化燃烧且气化气分级燃烧，污染物排放浓度低等优点。污染物排放浓度低等优点。污染物排放浓度低等优点。

【技术实现步骤摘要】
带自烘干的垃圾气化焚烧炉及其运行方法


[0001]本专利技术涉及一种带自烘干的垃圾气化焚烧炉及其运行方法，属于气化燃烧领域。

技术介绍

[0002]生活垃圾往往因其含水率较高，而影响其在焚烧炉中的燃烧稳定性，造成燃烧不充分或者爆燃等问题，而且水分蒸发到烟气中使得烟气水分含量偏高，容易造成管道和后续设备的腐蚀。而先气化再燃烧，则不仅充分利用了生活垃圾中的水分作为气化剂参与反应，使得反应稳定性提高，并减少烟气中的水分含量；而且气化过程对复杂成分的生活垃圾起到均质作用，使后续燃烧过程更加稳定充分。
[0003]而由于生活垃圾成分复杂、形态多变，将湍动流化床（TFB）用于其气化过程明显具有优势。目前湍动流化床多为对称结构，并通过各类吹灰方式尽可能避免物料在壁面的沉积。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种带自烘干的垃圾气化焚烧炉，采用回转窑给料，在实现炉内干燥的同时，干燥气通过干燥风机实现在炉内强制循环，避免了干燥气的污染；同时，采用湍流式气化燃烧装置，能够充分利用垃圾水分作为气化剂，且装置结构紧凑。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现的：带自烘干的垃圾气化焚烧炉，包括并列设置且依次相连的气化燃烧装置、燃尽室、分离器和余热利用装置；所述气化燃烧装置前部设置有进料装置，所述进料装置包括料斗和回转窑。
[0006]所述气化燃烧装置包括上下设置的气化室和燃烧室，所述气化室设置在所述燃烧室底部；所述气化室底部设置有一次风布风装置和排渣口，所述气化室中部和上部分别设置有进料口和干燥气入口；所述料斗设置在回转窑的入口侧，所述回转窑的出口位于所述气化室中部的进料口，所述回转窑入口侧设有干燥气连接管与所述气化室上部的干燥气入口相连，且所述干燥气连接管上设置有干燥风机。
[0007]所述气化室选用变截面湍流床，所述燃烧室与所述气化室顶部等截面设置；所述气化室下部设有若干下二次风口，上部设有若干上二次风口，所述下二次风口位于所述进料口下方，所述上二次风口位于所述干燥气入口下方；所述燃烧室下部设有若干下三次风口。
[0008]所述燃尽室包括底部相通且形成折返式物料通道的第一燃尽室和第二燃尽室，且第一燃尽室和第二燃尽室底部相向倾斜形成灰斗；所述第一燃尽室和第二燃尽室与所述燃烧室之间形成“上—下—上”的N形折流燃烧通道；所述第二燃尽室内设置有受热面；所述第一燃尽室入口设置有若干燃尽风口。
[0009]上述技术方案中，所述气化室底部的一次风布风装置包括一次风室和风帽，所述一次风室顶部为布风板，所述风帽固定设置在布风板上；所述布风板倾斜布置，所述排渣口
设置在所述布风板的最低端。
[0010]上述技术方案中，所述燃烧室上部设有若干上三次风口。
[0011]上述技术方案中，所述回转窑内壁面环绕着设置有若干导流板。
[0012]上述技术方案中，所述回转窑的出口设置为出口固定端，所述出口固定端设置有若干个播料喷口。
[0013]上述技术方案中，所述气化室底部截面积A1、中部最大截面积A2和顶部截面积A3的关系为A1<A3<A2。
[0014]上述技术方案中，所述气化燃烧装置、燃尽室、分离器、余热利用装置和进料装置均选用全悬吊结构。
[0015]带自烘干的垃圾气化焚烧炉运行方法，包括：使一次空气通过气化室底部的一次风布风装置作为一次风进入气化室，使气化室内处于流化状态；分别从气化室的下二次风口和上二次风口喷入下二次风和上二次风，进一步使气化室内处于湍流状态。
[0016]使垃圾从料斗进入回转窑，在回转窑中随着回转窑的转动而翻滚式进料；气化室中的一部分气体在干燥风机的抽力下成为干燥气体，通过进料口从回转窑出口进入回转窑，与回转窑的垃圾逆向流动，使垃圾在翻滚进料过程中被干燥气体加热干燥并部分热解，垃圾干燥蒸发的水分和垃圾部分热解的热解气与干燥气体混杂着作为干燥混合气，从干燥气连接管通过干燥气入口回到气化室上部；干燥后的垃圾从进料口掉落到气化室，在下落过程中，和一次风、下二次风发生分级气化反应生成气化气和气化残渣；气化反应产生的气化气和空气混合，使得气化残渣和未完全反应的垃圾在气化室内呈湍动状态，并在湍动状态中继续与上二次风反应，反应完全后的固体残渣从排渣口排出气化室。
[0017]垃圾在气化室内气化生成的气化气在气化室上部与干燥混合气混合，作为气化混合气进入到燃烧室；三次风从燃烧室下部的下三次风口喷入，使气化混合气中的可燃成分开始燃烧，产生不完全燃烧高温烟气。
[0018]不完全燃烧高温烟气折返式进入第一燃尽室，在燃尽风口喷入的燃尽风助燃下依次在第一燃尽室和第二燃尽室继续燃烧，直至燃烧完全；经过第一燃尽室和第二燃尽室底部的灰斗再次形成折返时，高温烟气中携带的部分颗粒物因惯性沉降分离，分离下来的颗粒物通过灰斗收集并排放，分离后的高温烟气进入第二燃尽室内与受热面进行热交换使得烟气温度降低；温度降低后的高温烟气进入分离器进一步进行气固分离使高温烟气得以除尘；除尘高温烟气从分离器烟气出口进入后续的余热利用装置回收余热。
[0019]本专利技术具有以下优点及有益效果：1）回转窑进料装置使得垃圾在进料过程中能够翻动，尤其是通过从窑尾引入一些热的烟气（气化气），显著强化了干燥效果；2）对复杂成分的生活垃圾先气化，使得物理化学和集合特性不同的燃料在缺氧条件下进行统一的转化，获得了小菲尼的可燃气化气，并把垃圾中的N元素大部分还原成为氮气N2；气化气在随后的燃烧室燃烧，能够实现分级燃烧，既满足最低初始排放的要求，又保证足够高的燃烧效率，使得燃烧效率更高、更环保；3）变截面湍流气化床使得复杂混合的生活垃圾气化效果好，达到非等温分级气化的效果，且耐火材料绝热设计可以蓄热气化，尤其适合低热值燃料的处理；4）折返式燃烧室既使得高温燃烧区远离灰浓度高的气化室，以防止辐射传热把灰分熔
融，也能够增加燃烧时间促进燃烧效果，并在转向室分离部分飞灰，减少飞灰量。
附图说明
[0020]图1为本专利技术所涉及的带自烘干的垃圾气化焚烧炉示意图。
[0021]图2为图1中回转窑的B向示意图。
[0022]图3为本专利技术所涉及的带自烘干的垃圾气化焚烧炉的回转窑折流板示意图。
[0023]图4为图3的侧视图。
[0024]图中：1－气化燃烧装置；11－气化室；111－风室；112－风帽；113－进料口；114－干燥气入口；115－下二次风口；116－上二次风口；12－燃烧室；121－下三次风口；122－上三次风口；2－燃烧室；21－第一燃烧室；22－第二燃烧室；23－灰斗；24－燃尽风口；25－受热面；3－分离器；4－余热利用装置；41－尾部烟道；42－过热器；43－省煤器；44－空气预热器；5－进料装置；51－料斗；52－回转窑；53－闸板；54－干燥气连接管；55－干燥风机。
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式及工作过程作进一步的说明。
[0026]本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.带自烘干的垃圾气化焚烧炉，其特征在于，所述气化焚烧炉包括并列设置且依次相连的气化燃烧装置（1）、燃尽室（2）、分离器（3）和余热利用装置（4）；所述气化燃烧装置（1）前部设置有进料装置（5），所述进料装置（5）包括料斗（51）和回转窑（52）；所述气化燃烧装置（1）包括上下设置的气化室（11）和燃烧室（12），所述气化室（11）设置在所述燃烧室（12）底部；所述气化室（11）底部设置有一次风布风装置和排渣口，所述气化室（11）中部和上部分别设置有进料口（113）和干燥气入口（114）；所述料斗（51）设置在回转窑（52）的入口侧，所述回转窑（52）的出口位于所述气化室（11）中部的进料口（113），所述回转窑（52）入口侧还设有干燥气连接管（54）与所述气化室（11）上部的干燥气入口（114）相连；所述气化室（11）选用变截面湍流床，所述燃烧室（12）与所述气化室（11）顶部等截面设置；所述气化室（11）下部设有若干下二次风口（115），上部设有若干上二次风口（116），所述下二次风口（115）位于所述进料口（113）下方，所述上二次风口（116）位于所述干燥气入口（114）下方；所述燃烧室（12）下部设有若干下三次风口（121）；所述燃尽室（2）包括底部相通且形成折返式物料通道的第一燃尽室（21）和第二燃尽室（22），且第一燃尽室（21）和第二燃尽室（22）底部相向倾斜形成灰斗（23）；所述第一燃尽室（21）和第二燃尽室（22）与所述燃烧室（12）之间形成N形折流燃烧通道；所述第二燃尽室（22）内设置有受热面；所述第一燃尽室（21）入口设置有若干燃尽风口（24）。2.根据权利要求1所述的带自烘干的垃圾气化焚烧炉，其特征在于，所述气化室（11）底部的一次风布风装置包括一次风室（111）和风帽（112），所述一次风室（111）顶部为布风板，所述风帽（112）固定设置在布风板上；所述布风板倾斜布置，所述排渣口设置在所述布风板的最低端。3.根据权利要求1所述的带自烘干的垃圾气化焚烧炉，其特征在于，所述干燥气连接管（54）上设置有干燥风机（55）。4.根据权利要求1所述的带自烘干的垃圾气化焚烧炉，其特征在于，所述燃烧室（12）上部设有若干上三次风口（122）。5.根据权利要求1所述的带自烘干的垃圾气化焚烧炉，其特征在于，所述回转窑（52）内壁面环绕着设置有若干导流板。6.根据权利要求1所述的带自烘干的垃圾气化焚烧炉，其特征在于，所述回转窑（52）的出口设置为出口固定端，所述出口固定端设置有若干个播料喷口（56）。7.根据权利要求1所述的带自烘干的垃圾气化焚烧炉，其特征在于，所述气化室（11）底部截面积A1、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凝，张国义，贾天新，
申请(专利权)人：北京一亚高科能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：