一种用于焚烧炉的富氧燃烧及分级配风系统及方法与流程

本发明涉及节能环保，尤其涉及一种用于焚烧炉的富氧燃烧及分级配风系统及方法。

背景技术：

1、当前，焚烧是解决城市固体废弃物最高效的处置方式，但是在焚烧过程中也产生一系列问题，主要包含焚烧温度低、燃烧不完全、产生有毒有害气体等，由于我国固体废弃物含水率高、灰分高、热值低(两高一低)的特点，难以保证焚烧的850°c/2s的工艺要求。为保证焚烧炉的燃烧温度，需要加入辅助燃料(油、天然气等)进行补燃；为保证燃烧的完全性以使固废的热灼减率满足国家标准，过量空气系数需远大于1；为保证最大限度脱除焚烧过程中产生的有害气体nox，还需要喷入大量氨水。焚烧过程中喷入大量辅助燃料和氨水，造成大量资源浪费；燃烧过量空气系数远大于1，使烟气量增大，排烟热损失增加，降低全厂热效率。综上所述，当前的解决措施未达到“节能降耗”的目的，需要寻找新的解决方法。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是提供一种用于焚烧炉的富氧燃烧及分级配风系统及方法，通过富氧燃烧及多级配风实现焚烧炉的高效燃烧，降低辅助燃料和氨水的消耗。

2、技术方案：本发明所述的一种用于焚烧炉的富氧燃烧及分级配风系统，焚烧炉包括焚烧炉体、设于焚烧炉体顶端的排气烟道及焚烧炉体下端设置的多个灰斗，焚烧垃圾沿着所述焚烧炉体的炉膛前进方向分别形成干燥段、燃烧段和燃烬段；所述富氧燃烧及分级配风系统包括设置在焚烧炉体底部为炉膛提供富氧空气的一次供风系统以及设置在焚烧炉体两侧侧墙为高温烟气提供助燃的二次供风系统。

3、优选的，所述一次供风系统包括分别自每一灰斗下侧进入炉膛的一次风支管以及对应接入一次风支管的富氧风支管，且每一富氧风支管均接入富氧控制阀；所述富氧风支管通过富氧总管与氧气罐连接；所述一次供风的富氧量为总风量的21~30%。

4、优选的，所述燃烧段对应的一次风支管的供风富氧量为其供风总量的25~28%。

5、优选的，所述燃烬段对应的一次风支管的供风富氧量为其供风总量的21~23%。

6、优选的，所述二次供风系统包括沿着两侧的炉体侧墙分布的多个二次供风喷管，所述二次供风喷管前端向下倾斜覆盖干燥段后部端、燃烧段及燃烬段前端。

7、优选的，所述排气烟道顶端设置有供高温烟气通过的输送烟道，所述输送烟道末端接入余热换热系统。

8、优选的，所述分级配风系统包括三次供风系统，所述三次供风系统包括沿着焚烧炉体顶端喉部周向设置的若干根三次供风喷管以及在余热换热系统后段输送烟道上相应开设的引风口，所述引风口通过引风管路与相应的供风喷管连接。

9、优选的，所述三次供风系统循环抽吸风量为烟气总量的20~25%。

10、本发明还公开了一种焚烧炉富氧燃烧及分级配风方法，所述方法包括以下步骤：

11、步骤1：将有机固废通过给料装置分配至焚烧炉体的炉膛内；

12、步骤2：启动一次供风系统，外接风源通过一次供风系统的各个一次风支管分别进入焚烧炉体的干燥段、燃烧段和燃烬段与有机固废进行混合，并通过调节富氧控制阀控制与燃烧段对应的富氧风支管给氧量占比为25~28%，与燃烬段对应的富氧风支管给氧量占比为21~23%，并维持干燥段对应的一次风支管正常供给一次风；富氧一次风在焚烧炉体内处于干燥段、燃烧段和燃烬段分别与有机固废进行混合燃烧产生高温烟气上升进入排气烟道；

13、步骤3：外接风源通过二次供风系统的二次供风喷管进入焚烧炉体的炉膛后使气流能覆盖干燥段后端、燃烧段和燃烬段前端，并通过一次供风系统逐步降低一次供风量，使得有机固废焚烧时处在缺氧状态，促使有机物大量挥发析出；通过二次供风喷管将二次风正对干燥段、燃烧段和燃烬段升腾的富含有机物烟气火焰高压喷出，穿透火焰并促使火焰发生扰动充分混合燃烧；

14、步骤4：经过二次供风系统的燃烧烟气进入排气烟道并经由输送烟道送至余热换热系统进行换热；通过三次供风系统将排放烟气量的20~25%循环抽吸进入焚烧炉体内以降低高温烟气内nox含量。

15、与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

16、1、本发明通过富氧燃烧及多级配风，增加焚烧炉体内燃烧空气富氧含量，从而降低压风的使用量和排放烟气量，降低焚烧烟气带走的热量，提高焚烧炉的整体热效率，达到节能降耗的目的；

17、2、对于低热值有机固废，在环境温度较低时需要添加辅助燃料进行补燃，采用本发明的富氧燃烧及多级配风系统可以在燃烧区内提高燃烧温度，从而减少辅助燃料的消耗，极大提升其经济性；一次供风系统可分区进行富氧操作，从而提高富氧配置效率；

18、3、二次供风系统可极大提高焚烧烟气的湍流度，加强流场扰动，使焚烧更加充分均匀，从而降低不完全燃烧导致的co含量增加；

19、4、三次供风系统通过将烟气再循环风通入焚烧炉体内，降低炉内温度和含量量，进一步抑制nox的生成，降低后期烟气处置的成本，提升其经济性。

技术特征：

1.一种用于焚烧炉的富氧燃烧及分级配风系统，其特征在于，焚烧炉（1）包括焚烧炉体（2）、设于焚烧炉体（2）顶端的排气烟道（3）及焚烧炉体（2）下端设置的多个灰斗（25），焚烧垃圾沿着所述焚烧炉体（2）的炉膛前进方向分别形成干燥段（22）、燃烧段（23）和燃烬段（24）；所述富氧燃烧及分级配风系统包括设置在焚烧炉体（2）底部为炉膛提供富氧空气的一次供风系统（10）以及设置在焚烧炉体（2）两侧侧墙为高温烟气提供助燃的二次供风系统（15）。

2.根据权利要求1所述的用于焚烧炉的富氧燃烧及分级配风系统，其特征在于，所述一次供风系统（10）包括分别自每一灰斗（25）下侧进入炉膛的一次风支管（11）以及对应接入一次风支管的富氧风支管（12），且每一富氧风支管（12）均接入富氧控制阀（13）；所述富氧风支管（12）通过富氧总管与氧气罐（14）连接；所述一次供风的富氧量为总风量的21~30%。

3.根据权利要求2所述的用于焚烧炉的富氧燃烧及分级配风系统，其特征在于，所述燃烧段（23）对应的一次风支管（11）的供风富氧量为其供风总量的25~28%。

4.根据权利要求2所述的用于焚烧炉的富氧燃烧及分级配风系统，其特征在于，所述燃烬段（24）对应的一次风支管（11）的供风富氧量为其供风总量的21~23%。

5.根据权利要求1所述的用于焚烧炉的富氧燃烧及分级配风系统，其特征在于，所述二次供风系统（15）包括沿着两侧的炉体侧墙（21）分布的多个二次供风喷管，所述二次供风喷管前端向下倾斜覆盖干燥段（22）后部端、燃烧段（23）及燃烬段（24）前端。

6.根据权利要求1所述的用于焚烧炉的富氧燃烧及分级配风系统，其特征在于，所述排气烟道（3）顶端设置有供高温烟气（8）通过的输送烟道（4），所述输送烟道（4）末端接入余热换热系统（6）。

7.根据权利要求1所述的用于焚烧炉的富氧燃烧及分级配风系统，其特征在于，所述分级配风系统包括三次供风系统，所述三次供风系统包括沿着焚烧炉体（2）顶端喉部周向设置的若干根三次供风喷管以及在余热换热系统（6）后段输送烟道（4）上相应开设的引风口（5），所述引风口（5）通过引风管路（7）与相应的供风喷管连接。

8.根据权利要求7所述的用于焚烧炉的富氧燃烧及分级配风系统，其特征在于，所述三次供风系统（16）循环抽吸风量为烟气总量的20~25%。

9.一种焚烧炉富氧燃烧及分级配风方法，其特征在于，其使用如权利要求1~8任一所述的富氧燃烧分级配风系统，所述方法包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种用于焚烧炉的富氧燃烧及分级配风系统及方法，属于节能环保技术领域，焚烧炉包括焚烧炉体、设于焚烧炉体顶端的排气烟道及焚烧炉体下端设置的多个灰斗，焚烧垃圾沿着所述焚烧炉体的炉膛前进方向分别形成干燥段、燃烧段和燃烬段；所述富氧燃烧及分级配风系统包括设置在焚烧炉体底部为炉膛提供富氧空气的一次供风系统以及设置在焚烧炉体两侧侧墙为高温烟气提供助燃的二次供风系统。本发明通过富氧燃烧及多级配风，增加焚烧炉体内燃烧空气富氧含量，从而降低压风的使用量和排放烟气量，降低焚烧烟气带走的热量，可以在燃烧区内提高燃烧温度，提高焚烧炉的整体热效率，减少辅助燃料的消耗，达到节能降耗的目的，提升其经济性。技术研发人员：周国顺,刘永付,崔洁,王进,胡利华,胡延国受保护的技术使用者：光大环境科技（中国）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/31