機械爐排式垃圾氣化焚燒鍋爐系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種轉(zhuǎn)換熱效率損耗較小，熱量的回收效率更高的機械爐排式垃圾氣化焚燒鍋爐系統(tǒng)。包括氣化焚燒爐、鍋爐系統(tǒng)及其循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)，氣化焚燒爐包括給料倉、氣化爐和燃燼爐，給料倉、氣化爐之間設(shè)堆料密封段，氣化爐與燃燼爐之間設(shè)過渡落渣段，氣化爐上端、燃燼爐上端分別設(shè)煙氣出口。鍋爐系統(tǒng)包括鍋爐本體，鍋爐本體具有相互連通的旋風(fēng)燃燒室、爐室a、爐室b，旋風(fēng)燃燒室內(nèi)設(shè)水冷壁，爐室a內(nèi)設(shè)過熱器，爐室b內(nèi)設(shè)蒸發(fā)器，鍋爐本體的頂端設(shè)置汽包，汽包上設(shè)有汽水進口，汽包連接水冷壁、蒸發(fā)器的進水口用于輸出水，水冷壁、蒸發(fā)器的出汽口連接汽包進汽口回流蒸汽，汽包的飽和蒸汽出口通過過熱器輸出過熱蒸汽。
【專利說明】
機械爐排式垃圾氣化焚燒鍋爐系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于固體廢棄物焚燒處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及機械爐排式垃圾氣化焚燒鍋爐系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的垃圾處理技術(shù)主要有焚燒、衛(wèi)生填埋、堆肥、廢品回收等。在垃圾處理常規(guī)技術(shù)中，焚燒處理具有減量效果明顯，無害化徹底，占地量小，余熱能得到利用，二次污染少等優(yōu)點，符合我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。但隨著國內(nèi)外對環(huán)保要求的不斷提高，如何增強對二次污染的控制尤為重要。因此，垃圾熱解氣化焚燒技術(shù)被逐漸推到工業(yè)化應(yīng)用的道路上，特別是針對國內(nèi)垃圾現(xiàn)在主要采用的是各類焚燒技術(shù)，氣化焚燒技術(shù)廣泛的工業(yè)化將帶來國內(nèi)垃圾處理行業(yè)的技術(shù)革新?lián)Q代。
[0003]多年來，我國對生物質(zhì)、垃圾等氣化焚燒技術(shù)的科學(xué)研究，進展頗多，實驗室的基礎(chǔ)研究很多，也有應(yīng)用研究，如:回轉(zhuǎn)窯式、立式和流化床式的干餾氣化或氣化高溫熔融技術(shù)等。但技術(shù)推廣應(yīng)用上還是存在一定限制，原料種類、垃圾處理量、二次污染控制和經(jīng)濟效益等是主要因素。
[0004]在現(xiàn)有的焚燒工藝和設(shè)備中，爐排型焚燒爐形式多樣，其應(yīng)用占全世界垃圾焚燒市場總量的80%以上，其中有在爐體內(nèi)采用機械式逆推爐排、順推爐排或組合爐排，也有采用鏈板式和滾筒式等爐排。在鍋爐設(shè)備中，鍋爐回收熱量方式方法頗多，技術(shù)成熟;熱源種類也多，如:太陽能、冶煉爐余熱、燃煤爐、流化床、固定床、回轉(zhuǎn)窯等熱源，利用鍋爐回收熱量，用于發(fā)電、供熱、供暖等。
[0005]綜上所述，典型的氣化焚燒和鍋爐設(shè)備技術(shù)成熟，各有其自身優(yōu)點，但在我國實際應(yīng)用中需要解決的問題和不足:
[0006]1.對于我國生活垃圾含水量高、成分復(fù)雜等特性，移動爐床的技術(shù)使用，對垃圾的輸送能力需要重點考慮。同時焚燒后的煙氣中飛灰含量較高，鍋爐積灰較重，清灰檢修維護周期短。
[0007]2.隨著垃圾產(chǎn)生量的不斷增多，垃圾堆積如山，垃圾處理量必須得到有效的提高，才能適應(yīng)市場需求。
[0008]3.面對嚴格的污染物排放要求，二次污染控制是技術(shù)上需要解決的核心問題。
[0009]4.為了有效的提高經(jīng)濟效益，垃圾熱處理過程中，熱量的回收效率需要提高?，F(xiàn)有的垃圾熱處理技術(shù)通常采用鍋爐回收垃圾焚燒后的高溫?zé)煔鉄崃?，產(chǎn)生蒸汽推到汽輪機發(fā)電，整個轉(zhuǎn)換熱效率損耗較大，處理相同的垃圾量，相對減少熱損耗和提高熱交換效率就可以提尚熱效率。
[0010]現(xiàn)有的氣化焚燒爐如以下兩個發(fā)明專利:多列分段驅(qū)動復(fù)合式生活垃圾焚燒爐(ZL200710092508.9)和兩段式垃圾焚燒爐(ZL201010268376.2)中未解決的問題:垃圾熱處理模式比較落后，只是干燥-燃燒-燃燼，固體燃燒釋放熱量的過程;爐內(nèi)熱化學(xué)反應(yīng)以氧化反應(yīng)為主，還原反應(yīng)輔助，易產(chǎn)生二次污染物;垃圾在爐內(nèi)燃燒時，過氧系數(shù)大，一次風(fēng)、二次風(fēng)供入量大，煙氣中粉塵含量較高，對熱能回收系統(tǒng)和煙氣處理系統(tǒng)影響較大，容易積灰，煙氣量較大，降低了熱轉(zhuǎn)換效率;沒有單獨設(shè)置的氣化爐和燃燼爐，只能分次處理垃圾，無法實現(xiàn)大規(guī)模的垃圾連續(xù)氣化焚燒處理，垃圾處理量較小。
【實用新型內(nèi)容】
[0011]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種機械爐排式垃圾氣化焚燒鍋爐系統(tǒng)。它的垃圾輸送能力更強，垃圾處理量更大，能夠減少熱損耗和提高熱交換效率，熱量的回收效率較高，且能夠有效地減少污染物排放量。
[0012]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0013]—種機械爐排式垃圾氣化焚燒鍋爐系統(tǒng)，包括氣化焚燒爐、鍋爐系統(tǒng)、循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)，
[0014]所述氣化焚燒爐包括爐架，以及在爐架上沿進料方向依次設(shè)置的給料倉、氣化爐和燃燼爐，氣化爐的后方為氣化爐的落渣口，燃燼爐位于氣化爐落渣口的前下方，燃燼爐的后方為燃燼爐的出渣口，所述爐架上設(shè)有垃圾推料器，所述垃圾推料器位于給料倉的下方，用于將給料倉內(nèi)的垃圾推入氣化爐內(nèi)，氣化爐移動爐床的下方以及燃燼爐移動爐床的下方分別設(shè)有至少一個獨立設(shè)置的一次風(fēng)室，所述給料倉、氣化爐之間設(shè)有堆料密封段，所述氣化爐與燃燼爐之間的爐架部分上留有過渡落渣段，所述過渡落渣段設(shè)置有殘渣推料器，用于將氣化爐內(nèi)落下的垃圾殘渣推入燃燼爐內(nèi)；所述氣化爐、燃燼爐分別包括爐殼、移動爐床，所述氣化爐的前、后方分別通過堆料密封段、過渡落渣段密封，所述過渡落渣段隔離氣化爐、燃燼爐，使氣化爐、燃燼爐相互獨立;所述氣化爐、燃燼爐分別呈拱起狀，所述氣化爐的前拱、后拱上分別設(shè)置二次供風(fēng)口，所述氣化爐的拱頂設(shè)置第一煙氣出口，所述燃燼爐的拱頂設(shè)置第二煙氣出口，所述氣化爐、燃燼爐上分別設(shè)有點火助燃孔；
[0015]所述鍋爐系統(tǒng)包括鍋爐本體，所述鍋爐本體具有旋風(fēng)燃燒室、爐室a、爐室b，所述旋風(fēng)燃燒室的下端設(shè)置煙氣入口，旋風(fēng)燃燒室的煙氣入口與第一煙氣出口連通，旋風(fēng)燃燒室上端為第三煙氣出口，所述旋風(fēng)燃燒室上設(shè)有若干助燃風(fēng)供風(fēng)口，所述若干助燃風(fēng)供風(fēng)口位于煙氣入口、第三煙氣出口之間，旋風(fēng)燃燒室上端的第三煙氣出口與爐室a的上端連通，所述爐室a、爐室b的下端連通，所述爐室b的上端設(shè)置廢氣出口，所述旋風(fēng)燃燒室內(nèi)沿周向設(shè)有呈環(huán)形的水冷壁，所述爐室a內(nèi)設(shè)置有過熱器，爐室b內(nèi)設(shè)置有蒸發(fā)器，鍋爐本體的頂端設(shè)置汽包，所述旋風(fēng)燃燒室、爐室a、爐室b均位于汽包下方，所述汽包上設(shè)有汽水進口，汽包內(nèi)設(shè)有汽水分離裝置，用于分離汽水混合物，汽包通過第一下降管連接水冷壁的進水口，用于輸出汽水分離裝置分離出的水，汽包通過第二下降管連接蒸發(fā)器的進水口，用于輸出汽水分離裝置分離出的水，所述水冷壁、蒸發(fā)器的出汽口分別通過汽管連接汽包的進汽口，用于回流高溫蒸汽，所述汽包的飽和蒸汽出口通過管道連接過熱器的進汽口，用于將回流的高溫蒸汽輸入過熱器內(nèi)，所述過熱器的出汽口輸出過熱蒸汽；
[0016]所述循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)包括除塵裝置、第一風(fēng)機、第二風(fēng)機，所述除塵裝置的進氣端通過管道與第二煙氣出口連接，所述除塵裝置的出氣端通過管道與第一風(fēng)機的進氣端連接，所述第一風(fēng)機的出氣端連接第一歧管的總管，所述第一歧管的支管分別與氣化爐移動爐床的下方的各一次風(fēng)室、氣化爐上的各二次供風(fēng)口以及旋風(fēng)燃燒室的煙氣入口連通，所述第一歧管的各支管上分別設(shè)置第一調(diào)節(jié)閥，所述第二風(fēng)機的進氣口與大氣連通，所述第二風(fēng)機的出氣口連接第二歧管的總管，所述第二歧管的支管分別與燃燼爐移動爐床下方的各一次風(fēng)室以及除塵裝置的進氣端、出氣端連通，所述第二歧管的各支管上分別設(shè)置第二調(diào)節(jié)閥，還包括第三歧管，所述第三歧管的總管與第二風(fēng)機的出氣口連通，所述第三歧管的各支管分別與若干助燃風(fēng)供風(fēng)口連通，第三歧管的各支管上分別設(shè)置第三調(diào)節(jié)閥。
[0017]進一步地，還包括蒸汽輸出裝置、給水輸入系統(tǒng)，所述過熱器的出汽口通過管道向蒸汽輸出裝置輸出過熱蒸汽，所述給水輸入系統(tǒng)包括通過管道依次串聯(lián)的冷凝器、水栗、除氧器、增壓水栗，所述水栗、除氧器之間通過補水管道連接水源，所述冷凝器的進水口通過管道連接蒸汽輸出裝置的排水口，所述增壓水栗的出水口通過管道連接汽包的汽水進口。
[0018]冷凝器可以將蒸汽輸出裝置未利用完的蒸汽全部轉(zhuǎn)換為水，并吸收蒸汽釋放的熱量，除氧器的主要作用就是用它來除去鍋爐給水中的氧氣及其他氣體，保證給水的品質(zhì)，增壓水栗可以提高水壓，保證給水輸入系統(tǒng)的供水能力，給水輸入系統(tǒng)可以對蒸汽輸出裝置排出的水進行進一步的余熱回收利用，提高熱回收效率。
[0019]為了利用過熱蒸汽發(fā)電，優(yōu)選地，所述蒸汽輸出裝置為汽輪機。
[0020]為了對爐室b排出的煙氣進行進一步的余熱回收利用，提高熱回收效率，進一步地，所述鍋爐本體具有爐室C，所述爐室c的上端與爐室b上端的廢氣出口連通，爐室c的下端設(shè)置廢氣排放口。
[0021]為了對爐室b排出的煙氣進行進一步的余熱回收利用，提高熱回收效率，優(yōu)選地，進一步地，所述爐室c內(nèi)設(shè)有節(jié)熱器，所述節(jié)熱器的進水口與增壓水栗的出水口連通，所述節(jié)熱器的出水口與汽包的汽水進口連通。
[0022]為了對爐室b排出的煙氣進行進一步的余熱回收利用，提高熱回收效率，優(yōu)選地，進一步地，所述爐室c內(nèi)設(shè)有空氣預(yù)熱器，所述第二風(fēng)機的出氣端連接空氣預(yù)熱器的進氣口，空氣預(yù)熱器的出氣口連接第二歧管的總管。
[0023]為了對爐室c排出的煙氣進行無害化處理，進一步地，所述爐室c的廢氣排放口連接煙氣凈化系統(tǒng)，所述煙氣凈化系統(tǒng)包括沿排氣方向依次串聯(lián)的洗氣塔、除塵器、引風(fēng)機、煙囪。
[0024]為了排出爐室a、爐室b、旋風(fēng)燃燒室內(nèi)煙氣沉積產(chǎn)生的廢渣，且防止廢渣逸出產(chǎn)生污染，優(yōu)選地，所述爐室a、爐室b下方設(shè)有共同的出渣口，所述旋風(fēng)燃燒室的下端設(shè)有從上到下半徑變小的錐狀出渣口，該共同的出渣口、錐狀出渣口分別與氣化爐的爐膛連通。
[0025]為了使燃燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔馊菀着懦?，以及利于管道的安裝，優(yōu)選地，所述煙氣入口、第三煙氣出口位于旋風(fēng)燃燒室圓周壁的相反側(cè);所述第三煙氣出口沿旋風(fēng)燃燒室圓周壁徑向或切向設(shè)置。
[0026]為了防止氣化爐、燃燼爐之間竄風(fēng)，優(yōu)選地，所述過渡落渣段上設(shè)置有可開閉的隔離門，所述隔離門用于將氣化爐、燃燼爐隔斷。
[0027]由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型具有如下有益效果:
[0028]氣化爐、燃燼爐分開設(shè)置，氣化爐的拱頂設(shè)置第一煙氣出口，燃燼爐的拱頂設(shè)置第二煙氣出口，利于根據(jù)煙氣品質(zhì)的不同分別處理煙氣，同時有利于對煙氣除塵，可以提供更高品質(zhì)的煙氣，使煙氣的利用率更高，排出的廢渣更少。
[0029]第二風(fēng)機鼓入空氣為燃燼爐提供一次風(fēng)和為旋風(fēng)分離器、第一風(fēng)機提供調(diào)溫供風(fēng)，通過對應(yīng)管路上的第二調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)供風(fēng)量，使燃燼爐殘渣充分燃燼;然后，第一風(fēng)機抽取燃燼爐的煙氣，經(jīng)過調(diào)溫和旋風(fēng)分離器收集飛灰后，形成一定壓力的煙氣供給氣化爐的一次風(fēng)和二次風(fēng)，通過對應(yīng)管路上的第一調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)供風(fēng)量，使氣化爐內(nèi)垃圾產(chǎn)生氣化，氣化爐內(nèi)含有一定量合成氣的煙氣，從第一煙氣出口排出，進入旋風(fēng)燃燒室處理環(huán)節(jié)，第一風(fēng)機抽取的多余的煙氣也同時進入旋風(fēng)燃燒室，充分利用了燃燼爐排出的高溫?zé)煔?，提高能量的利用率，旋風(fēng)燃燒室提供高溫?zé)煔?。本結(jié)構(gòu)的機械爐排式垃圾氣化焚燒爐垃圾處理量大，垃圾料層可以在機械爐排上經(jīng)歷干燥、氣化和殘渣的燃燼階段，適應(yīng)我國生活垃圾含水量高、成分復(fù)雜等特性，提高了垃圾處理過程中的能量轉(zhuǎn)化效率和降低煙氣中污染物排放量，有效防止二次污染，且能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的垃圾連續(xù)氣化焚燒處理，保證垃圾氣化焚燒效果和灰渣熱灼減率，相對減少熱損耗和提高熱交換效率，提高了熱效率。
[0030]本鍋爐系統(tǒng)將環(huán)形的水冷壁安裝在旋風(fēng)燃燒室上，合成氣在旋風(fēng)燃燒室內(nèi)燃燒更為充分，燃燒產(chǎn)生的溫度更高，相對減少了熱損耗和提高了熱交換效率。本鍋爐系統(tǒng)回收的熱量來源于垃圾氣化爐出口的高溫合成氣煙氣，合成氣煙氣進入旋風(fēng)燃燒室，同時向旋風(fēng)燃燒室內(nèi)切向供入空氣助燃可燃性合成氣，煙氣依次經(jīng)過旋風(fēng)燃燒室、爐室a、爐室b、節(jié)熱器和空氣預(yù)熱器。再利用節(jié)熱器預(yù)熱冷凝水，預(yù)熱冷凝水進入鍋爐部分，冷凝水在水冷壁和蒸發(fā)器中加熱，形成飽和蒸汽進入汽包，汽水分離后飽和蒸汽進入過熱器，再次加熱形成過熱蒸汽輸出，可用于發(fā)電、供熱、供暖等。本實用新型構(gòu)思新穎，利用旋風(fēng)燃燒方法，減少了煙氣中飛灰含量;合成氣燃燒溫度高，煙氣停留時間長，污染物得到有效分解，減少污染物排放，實現(xiàn)了垃圾連續(xù)氣化后的合成氣焚燒處理和熱量回收利用。
【附圖說明】
[0031]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0032]圖2為旋風(fēng)燃燒室的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3為圖2的俯視不意圖；
[0034]圖4為蒸汽輸出裝置、給水輸入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖5為煙氣凈化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖6為氣化焚燒爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖7為循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]附圖標記
[0039]I為氣化焚燒爐，101為爐架，102為給料倉，103為氣化爐，104為燃燼爐，105為爐床，106為垃圾推料器，107為一次風(fēng)室，108為堆料密封段，109為過渡落渣段，110為殘渣推料器，111為隔離門，112為第一煙氣出口，113為第二煙氣出口，114為點火助燃孔，115為二次供風(fēng)口，116為出渣口，117為落渣口；
[0040]201為除塵裝置，202為第一風(fēng)機，203為第二風(fēng)機，204為第一歧管，205為第二歧管，206為第三歧管，207為第一調(diào)節(jié)閥，208為第二調(diào)節(jié)閥，209為第三調(diào)節(jié)閥；
[0041 ] 3為旋風(fēng)燃燒室，301為燃燒室點火助燃孔，302為錐狀出渣口，303為煙氣入口，304為第三煙氣出口，305為助燃風(fēng)供風(fēng)口 ；
[0042]4為鍋爐本體，402為爐室a，403為爐室b，404為爐室c，405為水冷壁，406為過熱器，407為蒸發(fā)器，408為汽包，409為第一下降管，410為第二下降管，411為蒸汽輸出裝置，412為給水輸入系統(tǒng)，413為冷凝器，414為水栗，415為除氧器，416為增壓水栗，417為補水管道，418為節(jié)熱器，419為煙氣凈化系統(tǒng)，420為洗氣塔，421為除塵器，422為引風(fēng)機，423為煙囪，
424為空氣預(yù)熱器。
【具體實施方式】
[0043]參見圖1至圖7，為機械爐排式垃圾氣化焚燒鍋爐系統(tǒng)的一種較佳的實施例。
[0044]本實施例中，鍋爐系統(tǒng)包括氣化爐103、燃燼爐104、鍋爐本體4及其循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)，氣化爐103和燃燼爐104之間可以密封或連通，氣化爐103爐床的下方以及燃燼爐104爐床的下方分別設(shè)有兩個獨立的一次風(fēng)室107，所述氣化爐103的前拱、后拱上分別設(shè)置二次供風(fēng)口 115，所述氣化爐103的拱頂設(shè)置第一煙氣出口 112，所述燃燼爐104的拱頂設(shè)置第二煙氣出口 113。
[0045]所述鍋爐本體4具有旋風(fēng)燃燒室3、爐室a402、爐室b403、爐室c404，所述旋風(fēng)燃燒室3的下端設(shè)置煙氣入口 303，所述旋風(fēng)燃燒室3的煙氣入口 303通過管道與氣化爐103的第一煙氣出口 112連通，旋風(fēng)燃燒室3上端為第三煙氣出口 304，所述煙氣入口 303、第三煙氣出口 304位于旋風(fēng)燃燒室3圓周壁的相反側(cè)，旋風(fēng)燃燒室3的頂部設(shè)置燃燒室點火助燃孔301。為了使煙氣、助燃風(fēng)在旋風(fēng)燃燒室3內(nèi)充分混合、燃燒后從第三煙氣出口 304排出，所述旋風(fēng)燃燒室3上設(shè)有若干助燃風(fēng)供風(fēng)口 305，所述若干助燃風(fēng)供風(fēng)口 305位于煙氣入口 303、第三煙氣出口 304之間。所述煙氣入口 303、第三煙氣出口 304、助燃風(fēng)供風(fēng)口 305沿旋風(fēng)燃燒室3圓周壁徑向或切向設(shè)置。旋風(fēng)燃燒室3上端的第三煙氣出口 304與爐室a402的上端連通，所述爐室a402、爐室b403的下端連通，所述爐室b403的上端設(shè)置廢氣出口，所述旋風(fēng)燃燒室3的下端設(shè)有從上到下半徑變小的錐狀出渣口 302，該錐狀出渣口 302與氣化爐103的爐膛連通。所述爐室a40 2、爐室b40 3下方設(shè)有共同的出渣口，該共同的出渣口與氣化爐1 3的爐膛連通。本實施例中，該共同的出渣口以及錐狀出渣口 302均與氣化爐103爐膛的尾部過渡段連通。
[0046]所述旋風(fēng)燃燒室3內(nèi)沿內(nèi)壁周向設(shè)有呈環(huán)形的水冷壁405，所述爐室a402內(nèi)設(shè)置有過熱器406，爐室b403內(nèi)設(shè)置有蒸發(fā)器407，鍋爐本體4的頂端設(shè)置汽包408，所述旋風(fēng)燃燒室
3、爐室a402、爐室b403均位于汽包408下方，所述汽包408上設(shè)有汽水進口，用于輸入汽水混合物，汽包408內(nèi)設(shè)有汽水分離裝置，用于分離汽水混合物，汽包408通過第一下降管409連接水冷壁405的進水口，用于輸出汽水分離裝置分離出的水，汽包408通過第二下降管410連接蒸發(fā)器407的進水口，用于輸出汽水分離裝置分離出的水，所述水冷壁405、蒸發(fā)器407的出汽口分別通過汽管連接汽包408的進汽口，用于回流高溫蒸汽，所述汽包408的飽和蒸汽出口通過管道連接過熱器406的進汽口，用于將回流的高溫蒸汽輸入過熱器406內(nèi)，所述過熱器406的出汽口輸出過熱蒸汽。
[0047]本實施例中，鍋爐系統(tǒng)還包括蒸汽輸出裝置411、給水輸入系統(tǒng)412，本實施例中，所述蒸汽輸出裝置411為汽輪機。所述過熱器的出汽口通過管道向蒸汽輸出裝置411輸出過熱蒸汽，所述給水輸入系統(tǒng)412包括通過管道依次串聯(lián)的冷凝器413、水栗414、除氧器415、增壓水栗416，所述水栗414、除氧器415之間通過補水管道417連接水源，所述冷凝器413的進水口通過管道連接蒸汽輸出裝置411的排水口，所述增壓水栗416的出水口通過管道連接汽包408的汽水進口。
[0048]所述爐室c404的上端與爐室b403上端的廢氣出口連通，爐室c404的下端設(shè)置廢氣排放口，所述爐室c404內(nèi)設(shè)有節(jié)熱器418，所述節(jié)熱器418的進水口與增壓水栗416的出水口連通，所述節(jié)熱器418的出水口與汽包408的汽水進口連通。爐室c404的廢氣排放口連接煙氣凈化系統(tǒng)419，所述煙氣凈化系統(tǒng)419包括沿排氣方向依次串聯(lián)的洗氣塔420、除塵器421、引風(fēng)機422、煙囪423。
[0049]所述循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)包括除塵裝置201、第一風(fēng)機202、第二風(fēng)機203，本實施例中，所述除塵裝置201為旋風(fēng)分離器或者高溫除塵器421，所述第一風(fēng)機202為高溫風(fēng)機，所述第二風(fēng)機203為鼓風(fēng)機。所述除塵裝置201的進氣端通過管道與第二煙氣出口 113連接，所述除塵裝置201的出氣端通過管道與第一風(fēng)機202的進氣端連接，所述第一風(fēng)機202的出氣端連接第一歧管204的總管，所述第一歧管204的支管分別與氣化爐103移動爐床的下方的各一次風(fēng)室107、氣化爐103上的各二次供風(fēng)口 115以及旋風(fēng)燃燒室3的煙氣入口 303連通，所述第一歧管204的各支管上分別設(shè)置第一調(diào)節(jié)閥207，所述第二風(fēng)機203的進氣口與儲料坑大氣連通，可以吸收儲料坑內(nèi)散發(fā)的臭氣，所述第二風(fēng)機203的出氣口連接第二歧管205的總管，所述第二歧管205的支管分別與燃燼爐104移動爐床下方的各一次風(fēng)室107以及除塵裝置201的進氣端、出氣端連通，所述第二歧管205的各支管上分別設(shè)置第二調(diào)節(jié)閥208。還包括第三歧管206，所述第三歧管206的總管與第二風(fēng)機203的出氣口連通，所述第三歧管206的各支管分別與若干助燃風(fēng)供風(fēng)口 305連通，第三歧管206的各支管上分別設(shè)置第三調(diào)節(jié)閥209。所述爐室c404內(nèi)設(shè)有空氣預(yù)熱器424，本實施例中，空氣預(yù)熱器424位于節(jié)熱器418的下游端，所述第二風(fēng)機203的出氣端連接空氣預(yù)熱器424的進氣口，空氣預(yù)熱器424的出氣口連接第二歧管206的總管，所述第三歧管206的總管與空氣預(yù)熱器424的出氣口連通。
[0050]參見圖6、圖7，為機械爐排式垃圾氣化焚燒爐的具體結(jié)構(gòu)及其循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)，包括爐架101，以及在爐架101上沿進料方向依次設(shè)置的給料倉102、氣化爐103和燃燼爐104，燃燼爐104的后方為燃燼爐104的出渣口 116，所述燃燼爐104上設(shè)有落渣口 117，所述燃燼爐104的出渣口 116位于燃燼爐落渣口 117的正下方，所述落渣口 117通過管道與除塵裝置201的出渣口連通。本結(jié)構(gòu)密封效果好，可以有效容減少污染物排放量。氣化爐103主要是對垃圾的含炭部分進行氣化，并排出可燃的氣化煙氣和垃圾殘渣，燃燼爐104主要進行殘?zhí)康娜紵幚?，并排出無害化的灰渣。氣化爐103和燃燼爐104的爐床105均采用分段獨立驅(qū)動的機械爐排式移動爐床105，機械爐排式移動爐床105的爐排是由活動爐排板與固定爐排板前后重疊，相間排列匯集而成，相鄰的多組活動爐排板通過拉桿連接，采用一套驅(qū)動裝置驅(qū)動。機械爐排式移動爐床105作為輸送垃圾的載體，其實施方式可以是各類型移動爐床105，如鏈板式、滾筒式、多段式爐排系統(tǒng)等。
[0051]所述爐架101上設(shè)有垃圾推料器106，所述垃圾推料器106位于給料倉102的下方，用于將給料倉102內(nèi)的垃圾推入氣化爐103內(nèi)，氣化爐103移動爐床105的下方以及燃燼爐104移動爐床105的下方分別設(shè)有至少一個獨立設(shè)置的一次風(fēng)室107，本實施例中，與氣化爐103前半部的一次風(fēng)室107對應(yīng)的爐排、驅(qū)動裝置，作為氣化爐103爐床105的干燥段，與氣化爐103后半部的一次風(fēng)室107對應(yīng)的爐排、驅(qū)動裝置作為氣化爐103爐床105的氣化段。氣化爐103爐床105的干燥段、氣化段可以分別采用1-2個獨立的一次風(fēng)室107供風(fēng)，也可以分別采用3-4個獨立的一次風(fēng)室107供風(fēng)。當然，爐排、驅(qū)動裝置和一次風(fēng)室107也可不對應(yīng)設(shè)置，更好的調(diào)節(jié)移動爐床105上料層移動和配風(fēng)關(guān)系。燃燼爐104可以采用1-4個獨立的一次風(fēng)室107供風(fēng)，燃燼后灰渣從出渣口排除，進入下一步處理工序。
[0052]所述給料倉102、氣化爐103之間設(shè)有堆料密封段108，垃圾推料器106工進到位處于堆料密封段108內(nèi)，垃圾原料從給料倉102放入落下，垃圾推料器106后退，再推進，往復(fù)多次推料在堆料密封段108形成堆料，使氣化爐103入口處于堆料密封狀態(tài)，增強氣化爐103密封效果，解決垃圾推料器106和給料倉102容易漏氣問題。需要完全清爐處理掉所有垃圾時，垃圾推料器106再往前推進一半行程，將垃圾完全推入氣化爐103內(nèi)，使氣化爐103入口失去堆料密封效果。所述氣化爐103與燃燼爐104之間的爐架101部分上留有過渡落渣段109，所述過渡落渣段109設(shè)置有殘渣推料器110，用于將氣化爐103內(nèi)落下的垃圾殘渣推入燃燼爐104內(nèi)，過渡落渣段109在堆積垃圾殘渣時可處于堆料密封狀態(tài)，增強氣化爐103密封效果，解決氣化爐103、燃燼爐104之間串風(fēng)的問題。本實施例中，所述過渡落渣段109上設(shè)置有可開閉的隔離門111，所述隔離門111用于將氣化爐103、燃燼爐104隔斷。在起爐初期或需要控制氣化爐103與焚燒爐之間竄風(fēng)時，關(guān)閉隔離門111，當落渣段堆放一定量的殘渣形成堆料密封后，可以保持隔離門111打開，與下方設(shè)置的殘渣推料器110協(xié)調(diào)使用，以實現(xiàn)垃圾連續(xù)氣化焚燒處理。
[0053]所述氣化爐103的上端、燃燼爐104的上端分別呈拱起狀，所述氣化爐103的前拱為平直結(jié)構(gòu)，或者，氣化爐103的前拱為后端向上傾斜結(jié)構(gòu)。所述氣化爐103的拱頂設(shè)置第一煙氣出口 112，所述燃燼爐104的拱頂設(shè)置第二煙氣出口 113，所述氣化爐103上端的拱起、燃燼爐104上端的拱起上分別設(shè)有點火助燃孔114。氣化煙氣從第一煙氣出口 112、第二煙氣出口113排除，氣化爐103爐膛空間與傳統(tǒng)的垃圾焚燒爐相比，相對減?。磺?、后拱與移動爐床105相對位置變小，減少了焚燒爐占用的空間，也更易于保溫，減少了熱量的泄露量，有利于垃圾充分氣化。所述氣化爐103的前拱、后拱上分別設(shè)置二次供風(fēng)口 115。
[0054]氣化爐103—次風(fēng)是高溫風(fēng)機抽取燃燼爐104的煙氣產(chǎn)生一定壓力鼓入氣化爐103機械爐排式移動爐床105下方對應(yīng)的一次風(fēng)室107內(nèi)，再通過移動爐床105上的一次風(fēng)孔噴射穿透垃圾，進行氣化，通過對應(yīng)各支管上的第一調(diào)節(jié)閥207調(diào)節(jié)供風(fēng)量。氣化爐103 二次風(fēng)是高溫風(fēng)機抽取燃燼爐104的煙氣產(chǎn)生一定壓力鼓入氣化爐103爐膛，其噴射孔設(shè)置在氣化爐103前拱和后拱上。前、后拱上設(shè)置有二次供風(fēng)口 115，提高氣化效率，增強煙氣中高分子物質(zhì)分解。后拱上開有點火助燃孔114，起爐、烘爐和穩(wěn)定氣化爐103內(nèi)溫度使用，通過對應(yīng)各支管上的第一調(diào)節(jié)閥207調(diào)節(jié)供風(fēng)量。所述第二風(fēng)機203的進氣口與儲料坑大氣連通，第二風(fēng)機203鼓入的空氣可以是冷風(fēng)或經(jīng)過加熱后的熱風(fēng)。所述第二風(fēng)機203的出氣口連接第二歧管205的總管，所述第二歧管205的支管分別與燃燼爐104移動爐床105下方的各一次風(fēng)室107以及除塵裝置201的進氣端、出氣端連通，所述第二歧管205的各支管上分別設(shè)置第二調(diào)節(jié)閥208。燃j:盡爐104—次風(fēng)是鼓風(fēng)機將一定壓力的空氣鼓入機械爐排式移動爐床105下方對應(yīng)的一次風(fēng)室107內(nèi)，再通過移動爐床105上的一次風(fēng)孔噴射穿透殘渣，進行殘渣燃燒，通過對應(yīng)各支管上的第一調(diào)節(jié)閥207調(diào)節(jié)供風(fēng)量。除塵裝置201的進氣端、出氣端的進風(fēng)為調(diào)溫供風(fēng)，調(diào)溫供風(fēng)是鼓風(fēng)機將一定壓力的空氣鼓入燃燼爐104出口(即旋風(fēng)分離器入口)進行調(diào)溫，同時，旋風(fēng)分離器出口(即高溫風(fēng)機入口)鼓入進一步調(diào)溫，通過對應(yīng)各支管上的第一調(diào)節(jié)閥207調(diào)節(jié)供風(fēng)量。
[0055]循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)對機械爐排式垃圾氣化焚燒爐供風(fēng)后的垃圾處理方法，該方法按以下步驟進行:
[0056]步驟A、關(guān)閉機械爐排式垃圾氣化焚燒爐I與大氣通風(fēng)的閘門，啟動機械爐排式垃圾氣化焚燒爐I，將垃圾原料投入給料倉102，垃圾推料器106往復(fù)多次推料，將從給料倉102落下的垃圾原料推入給料倉102、氣化爐103之間的堆料密封段108，使堆料密封段108形成堆料密封狀態(tài)，多余的垃圾落入氣化爐103的移動爐床105，氣化爐103的移動爐床105工作，將垃圾輸送入過渡落渣段109，殘渣推料器110往復(fù)多次推料，將過渡落渣段109上的垃圾推入燃燼爐104內(nèi)，燃燼爐104的移動爐床105工作輸送垃圾，直到垃圾在氣化爐103、燃燼爐104的移動爐床105堆積至所需的厚度:0.6-0.8m，，烘爐時，所堆積的垃圾可以保護移動爐床105，防止燒損爐床105。停止向給料倉102投料，氣化爐103和燃燼爐104的移動爐床105停止工作，然后，用點火燃燒器通過氣化爐103和燃燼爐104的點火助燃孔114分別與氣化爐103和燃燼爐104的爐膛相通，在點火燃燒器的作用下，對氣化爐103和燃燼爐104進行起爐、烘爐，待這一過程穩(wěn)定完成，使氣化爐103和燃燼爐104爐膛達到預(yù)定溫度600-70(TC;烘爐的目的是為了脫除襯里中的自然水和結(jié)晶水，以免在開工時由于爐溫上升太快，水份大量膨脹造成爐體脹裂、鼓泡或變形甚至爐墻倒塌，影響加熱爐爐墻的強度和使用壽命。
[0057]步驟B、啟動調(diào)節(jié)循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)2，調(diào)節(jié)氣化爐103、燃燼爐104以及循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)2的工藝參數(shù)(推料器速度、爐排速度、一次風(fēng)溫、風(fēng)壓和風(fēng)量、二次風(fēng)溫、風(fēng)壓和風(fēng)量、爐溫、爐內(nèi)負壓、料層厚度等)，向給料倉102投料，氣化爐103的移動爐床105工作輸送垃圾，垃圾在氣化爐103的爐膛內(nèi)開始進行燃燒，垃圾殘渣在過渡落渣段109處堆積形成堆料密封，使氣化爐103的爐膛內(nèi)燃燒狀態(tài)溫度穩(wěn)定到850°C以上，燃燼爐104的移動爐床105工作輸出燃燼后的垃圾殘渣。
[0058]步驟C、調(diào)節(jié)氣化爐103、燃燼爐104以及循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)2的各工藝參數(shù)(推料器速度、爐排速度、一次風(fēng)溫、風(fēng)壓和風(fēng)量、二次風(fēng)溫、風(fēng)壓和風(fēng)量、爐溫、爐內(nèi)負壓、料層厚度等)，氣化爐103逐漸對垃圾進行氣化，氣化溫度穩(wěn)定在700-800 °C之間，使氣化爐103穩(wěn)定產(chǎn)生含10%-20%合成氣的高溫?zé)煔?，氣化爐103氣化狀態(tài)穩(wěn)定進行低溫、中溫或高溫氣化均可。使燃燼爐104燃燒狀態(tài)溫度穩(wěn)定到850°C以上，實現(xiàn)垃圾連續(xù)氣化焚燒處理;需同時調(diào)節(jié)旋風(fēng)燃燒室3的各工藝參數(shù)，使旋風(fēng)燃燒室3第三煙氣出口 304溫度穩(wěn)定到850°C以上。
[0059]步驟D、需檢修或停爐時，停止投料，調(diào)節(jié)氣化爐103、燃燼爐104以及循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)2的工藝參數(shù)，使氣化爐103逐漸恢復(fù)到燃燒狀態(tài)，待垃圾和垃圾殘渣燃燼后，關(guān)閉機械爐排式垃圾氣化焚燒爐I以及循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)2。需同時調(diào)節(jié)旋風(fēng)燃燒室3的各工藝參數(shù)，使氣化爐103逐漸恢復(fù)到燃燒狀態(tài)。
[0060]最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本實用新型進行了詳細的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種機械爐排式垃圾氣化焚燒鍋爐系統(tǒng)，包括氣化焚燒爐、鍋爐系統(tǒng)、循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于: 所述氣化焚燒爐包括爐架，以及在爐架上沿進料方向依次設(shè)置的給料倉、氣化爐和燃燼爐，氣化爐的后方為氣化爐的落渣口，燃燼爐位于氣化爐落渣口的前下方，燃燼爐的后方為燃燼爐的出渣口，所述爐架上設(shè)有垃圾推料器，所述垃圾推料器位于給料倉的下方，用于將給料倉內(nèi)的垃圾推入氣化爐內(nèi)，氣化爐移動爐床的下方以及燃燼爐移動爐床的下方分別設(shè)有至少一個獨立設(shè)置的一次風(fēng)室，所述給料倉、氣化爐之間設(shè)有堆料密封段，所述氣化爐與燃燼爐之間的爐架部分上留有過渡落渣段，所述過渡落渣段設(shè)置有殘渣推料器，用于將氣化爐內(nèi)落下的垃圾殘渣推入燃燼爐內(nèi)；所述氣化爐、燃燼爐分別包括爐殼、移動爐床，所述氣化爐的前、后方分別通過堆料密封段、過渡落渣段密封，所述過渡落渣段隔離氣化爐、燃燼爐，使氣化爐、燃燼爐相互獨立;所述氣化爐、燃燼爐分別呈拱起狀，所述氣化爐的前拱、后拱上分別設(shè)置二次供風(fēng)口，所述氣化爐的拱頂設(shè)置第一煙氣出口，所述燃燼爐的拱頂設(shè)置第二煙氣出口，所述氣化爐、燃燼爐上分別設(shè)有點火助燃孔； 所述鍋爐系統(tǒng)包括鍋爐本體，所述鍋爐本體具有旋風(fēng)燃燒室、爐室a、爐室b，所述旋風(fēng)燃燒室的下端設(shè)置煙氣入口，旋風(fēng)燃燒室的煙氣入口與第一煙氣出口連通，旋風(fēng)燃燒室上端為第三煙氣出口，所述旋風(fēng)燃燒室上設(shè)有若干助燃風(fēng)供風(fēng)口，所述若干助燃風(fēng)供風(fēng)口位于煙氣入口、第三煙氣出口之間，旋風(fēng)燃燒室上端的第三煙氣出口與爐室a的上端連通，所述爐室a、爐室b的下端連通，所述爐室b的上端設(shè)置廢氣出口，所述旋風(fēng)燃燒室內(nèi)沿周向設(shè)有呈環(huán)形的水冷壁，所述爐室a內(nèi)設(shè)置有過熱器，爐室b內(nèi)設(shè)置有蒸發(fā)器，鍋爐本體的頂端設(shè)置汽包，所述旋風(fēng)燃燒室、爐室a、爐室b均位于汽包下方，所述汽包上設(shè)有汽水進口，汽包內(nèi)設(shè)有汽水分離裝置，用于分離汽水混合物，汽包通過第一下降管連接水冷壁的進水口，用于輸出汽水分離裝置分離出的水，汽包通過第二下降管連接蒸發(fā)器的進水口，用于輸出汽水分離裝置分離出的水，所述水冷壁、蒸發(fā)器的出汽口分別通過汽管連接汽包的進汽口，用于回流高溫蒸汽，所述汽包的飽和蒸汽出口通過管道連接過熱器的進汽口，用于將回流的高溫蒸汽輸入過熱器內(nèi)，所述過熱器的出汽口輸出過熱蒸汽； 所述循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)包括除塵裝置、第一風(fēng)機、第二風(fēng)機，所述除塵裝置的進氣端通過管道與第二煙氣出口連接，所述除塵裝置的出氣端通過管道與第一風(fēng)機的進氣端連接，所述第一風(fēng)機的出氣端連接第一歧管的總管，所述第一歧管的支管分別與氣化爐移動爐床的下方的各一次風(fēng)室、氣化爐上的各二次供風(fēng)口以及旋風(fēng)燃燒室的煙氣入口連通，所述第一歧管的各支管上分別設(shè)置第一調(diào)節(jié)閥，所述第二風(fēng)機的進氣口與大氣連通，所述第二風(fēng)機的出氣口連接第二歧管的總管，所述第二歧管的支管分別與燃燼爐移動爐床下方的各一次風(fēng)室以及除塵裝置的進氣端、出氣端連通，所述第二歧管的各支管上分別設(shè)置第二調(diào)節(jié)閥，還包括第三歧管，所述第三歧管的總管與第二風(fēng)機的出氣口連通，所述第三歧管的各支管分別與若干助燃風(fēng)供風(fēng)口連通，第三歧管的各支管上分別設(shè)置第三調(diào)節(jié)閥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械爐排式垃圾氣化焚燒鍋爐系統(tǒng)，其特征在于:還包括蒸汽輸出裝置、給水輸入系統(tǒng)，所述過熱器的出汽口通過管道向蒸汽輸出裝置輸出過熱蒸汽，所述給水輸入系統(tǒng)包括通過管道依次串聯(lián)的冷凝器、水栗、除氧器、增壓水栗，所述水栗、除氧器之間通過補水管道連接水源，所述冷凝器的進水口通過管道連接蒸汽輸出裝置的排水口，所述增壓水栗的出水口通過管道連接汽包的汽水進口。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機械爐排式垃圾氣化焚燒鍋爐系統(tǒng)，其特征在于:所述蒸汽輸出裝置為汽輪機。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機械爐排式垃圾氣化焚燒鍋爐系統(tǒng)，其特征在于:所述鍋爐本體具有爐室c，所述爐室c的上端與爐室b上端的廢氣出口連通，爐室c的下端設(shè)置廢氣排放□O5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機械爐排式垃圾氣化焚燒鍋爐系統(tǒng)，其特征在于:所述爐室c內(nèi)設(shè)有節(jié)熱器，所述節(jié)熱器的進水口與增壓水栗的出水口連通，所述節(jié)熱器的出水口與汽包的汽水進口連通。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機械爐排式垃圾氣化焚燒鍋爐系統(tǒng)，其特征在于:所述爐室c內(nèi)設(shè)有空氣預(yù)熱器，所述第二風(fēng)機的出氣端連接空氣預(yù)熱器的進氣口，空氣預(yù)熱器的出氣口連接第二歧管的總管。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機械爐排式垃圾氣化焚燒鍋爐系統(tǒng)，其特征在于:所述爐室c的廢氣排放口連接煙氣凈化系統(tǒng)，所述煙氣凈化系統(tǒng)包括沿排氣方向依次串聯(lián)的洗氣塔、除塵器、引風(fēng)機、煙囪。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械爐排式垃圾氣化焚燒鍋爐系統(tǒng)，其特征在于:所述爐室a、爐室b下方設(shè)有共同的出渣口，所述旋風(fēng)燃燒室的下端設(shè)有從上到下半徑變小的錐狀出渣口，該共同的出渣口、錐狀出渣口分別與氣化爐的爐膛連通。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械爐排式垃圾氣化焚燒鍋爐系統(tǒng)，其特征在于:所述煙氣入口、第三煙氣出口位于旋風(fēng)燃燒室圓周壁的相反側(cè);所述第三煙氣出口沿旋風(fēng)燃燒室圓周壁徑向或切向設(shè)置。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械爐排式垃圾氣化焚燒鍋爐系統(tǒng)，其特征在于:所述過渡落渣段上設(shè)置有可開閉的隔離門，所述隔離門用于將氣化爐、燃燼爐隔斷。
【文檔編號】F23G5/46GK205560762SQ201521128752
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2015年12月30日
【發(fā)明人】李長江, 嚴欣平, 肖大志, 周雄, 林順洪, 丁又青, 徐 明, 柏繼松, 田野
【申請人】重慶科技學(xué)院